JPS6022223A - 太陽電池を用いた交流電源システム - Google Patents
太陽電池を用いた交流電源システムInfo
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- JPS6022223A JPS6022223A JP58131282A JP13128283A JPS6022223A JP S6022223 A JPS6022223 A JP S6022223A JP 58131282 A JP58131282 A JP 58131282A JP 13128283 A JP13128283 A JP 13128283A JP S6022223 A JPS6022223 A JP S6022223A
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- power
- voltage
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/66—Regulating electric power
- G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、太陽電池の出力をインバータ装置で交流に
変換し、これと商用電源などの他の交流電源とで共通の
負荷に並列的に給電するシステムに関する。
変換し、これと商用電源などの他の交流電源とで共通の
負荷に並列的に給電するシステムに関する。
従来、太陽電池とインバータ装置を組合せた電源と商用
電源とを併用する場合、インバータ装置の出力々商用電
源を負荷に対して択一的に切替えて接続するように構成
していた。つまり、太陽電池の出力が負荷に対して小さ
い場合は商用電源から給電し、太陽電池の出力が負荷よ
り大きいときにインバータ装置から給電する。
電源とを併用する場合、インバータ装置の出力々商用電
源を負荷に対して択一的に切替えて接続するように構成
していた。つまり、太陽電池の出力が負荷に対して小さ
い場合は商用電源から給電し、太陽電池の出力が負荷よ
り大きいときにインバータ装置から給電する。
しかしこの構成では、まず切替器の開閉のたびに瞬時停
電を生じるという欠点がある。特に、太陽電池の出力と
負荷とがほぼ等しい程度の状態のとき、切替器が頻繁に
開閉され、はなはだしく不都合である。
電を生じるという欠点がある。特に、太陽電池の出力と
負荷とがほぼ等しい程度の状態のとき、切替器が頻繁に
開閉され、はなはだしく不都合である。
また太陽電池の出力は日射量（昼夜・天気）によって大
きく変化するが、一般にこれとは無関係に負荷が変動す
る。そのため、日射が強くて太陽エネルギーが極めて大
きいときに負荷が非常に小さいという状況も生じる。こ
のとき、従来の構成では太陽エネルギーを有効に活用す
ることができないという問題があった。
きく変化するが、一般にこれとは無関係に負荷が変動す
る。そのため、日射が強くて太陽エネルギーが極めて大
きいときに負荷が非常に小さいという状況も生じる。こ
のとき、従来の構成では太陽エネルギーを有効に活用す
ることができないという問題があった。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、太陽電池とインバータ装置からなる電源き他の交流電
源とを共通の負荷に対して並列運転することにより、従
来の切替に伴う瞬時停電をなくし、また太陽エネルギー
を常に有効活用することができるようにした交流電源ｇ
ｔ９．テムを提供することにある。
、太陽電池とインバータ装置からなる電源き他の交流電
源とを共通の負荷に対して並列運転することにより、従
来の切替に伴う瞬時停電をなくし、また太陽エネルギー
を常に有効活用することができるようにした交流電源ｇ
ｔ９．テムを提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、上記インバ
ータ装置の直流入力電圧と所定の設定電圧の偏差をめる
第１の偏差演算手段と、この第１の偏差演算手段の出力
に基づいて動作し、その偏差が零になるように上記イン
バータ装置の出力周波数を制御する第１の制御手段と、
上記インバータ装置の出力の無効電力および共通の負荷
母線上の無効電力をそれぞれ検出する第１および第２の
検出手段と、この第１および第２の検出手段の両出力の
偏差をめる第２の偏差演算手段と、この第２の偏差演算
手段の出力に基づいて動作し、その偏差が零になるよう
に上記インバータ装置の′出力電圧を制御する第２の制
御手段と、商用電源などの他の交流電源の異常時に上記
第１の制御手段を不動化して上記インバータ装置の出力
周波数を所定の設定値にする第３の制御手段とを備える
ことを特徴とする。
ータ装置の直流入力電圧と所定の設定電圧の偏差をめる
第１の偏差演算手段と、この第１の偏差演算手段の出力
に基づいて動作し、その偏差が零になるように上記イン
バータ装置の出力周波数を制御する第１の制御手段と、
上記インバータ装置の出力の無効電力および共通の負荷
母線上の無効電力をそれぞれ検出する第１および第２の
検出手段と、この第１および第２の検出手段の両出力の
偏差をめる第２の偏差演算手段と、この第２の偏差演算
手段の出力に基づいて動作し、その偏差が零になるよう
に上記インバータ装置の′出力電圧を制御する第２の制
御手段と、商用電源などの他の交流電源の異常時に上記
第１の制御手段を不動化して上記インバータ装置の出力
周波数を所定の設定値にする第３の制御手段とを備える
ことを特徴とする。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
図に示すように、太陽電池１の直流出力はダイオード２
および蓄電器３を介してインバータ装置４に入力される
。インバータ装置４の交流出力側はＡＯフィルタ５．出
力線６を介して負荷８に到る母線７に接続されている。
および蓄電器３を介してインバータ装置４に入力される
。インバータ装置４の交流出力側はＡＯフィルタ５．出
力線６を介して負荷８に到る母線７に接続されている。
この負荷母線７には商用電源９も接続されており、この
共通線路を介して上記両電源から並列的に負荷８に給電
される。
共通線路を介して上記両電源から並列的に負荷８に給電
される。
インバータ装置４は、制御装置１０によってその出力周
波数および出力電圧が可変制御される。制御装置１０は
、ＶＯＯ（［圧制御可変周波数発振器）１１と論理回路
１２と波形整形回路１３とで三角波を作り、その三角派
と増幅器１４の出力電圧とを比較器１５で比較し、その
比較出力に基づいてゲー、ト回路１６にてインバータ装
置４を制御するゲート信号を作るように構成されている
。
波数および出力電圧が可変制御される。制御装置１０は
、ＶＯＯ（［圧制御可変周波数発振器）１１と論理回路
１２と波形整形回路１３とで三角波を作り、その三角派
と増幅器１４の出力電圧とを比較器１５で比較し、その
比較出力に基づいてゲー、ト回路１６にてインバータ装
置４を制御するゲート信号を作るように構成されている
。
インバータ装置４の出力周波数は上記ｖｃｏ １１の発
振周波数に応じて制御される。また、インバータ装置４
の出方・電圧は上記増幅器１４の出方電圧に応じて制御
される。ｖｃｏ １１の制御入力には、周波数設定器１
７による設定電圧と、並列運転時にオンとなっているス
イッチ１８を介して供給される後述の制御信号とが印加
される。また増幅器１４の入力には、電圧設定器１９に
よる設定電圧と、後述する制御信号とが印加される。
振周波数に応じて制御される。また、インバータ装置４
の出方・電圧は上記増幅器１４の出方電圧に応じて制御
される。ｖｃｏ １１の制御入力には、周波数設定器１
７による設定電圧と、並列運転時にオンとなっているス
イッチ１８を介して供給される後述の制御信号とが印加
される。また増幅器１４の入力には、電圧設定器１９に
よる設定電圧と、後述する制御信号とが印加される。
インバータ装置４の直流入力電圧はＤｏ／’［）Ｏ変換
器２０を介して検出され、その電圧と直流電圧設定器２
１による設定電圧との偏差ΔＶが増幅器２２で演算され
る。この増幅器２２の出力ΔＶは、後述のようにインバ
ータ装置４の出力の有効電力の目標値となる。
器２０を介して検出され、その電圧と直流電圧設定器２
１による設定電圧との偏差ΔＶが増幅器２２で演算され
る。この増幅器２２の出力ΔＶは、後述のようにインバ
ータ装置４の出力の有効電力の目標値となる。
インバータ装置１４の出力線６には変流器２３と変圧器
ムが設けられている。これらの出方に基づいて、有効電
力検出回路２５および無効電力検出回路２６によりイン
バータ装置４の有効電力Ｐ１と無効電力Ｑ、がそれぞれ
検出される。
ムが設けられている。これらの出方に基づいて、有効電
力検出回路２５および無効電力検出回路２６によりイン
バータ装置４の有効電力Ｐ１と無効電力Ｑ、がそれぞれ
検出される。
有効電力検出回路２５の出力ＰＩ （すなわち有効電力
の検出値）と上記増幅器２２の出力ΔＶ（すなわち有効
電力の目標値）との偏差△Ｐが増幅器２８に演算される
。この増幅器２８の出力はスイッチ１８ヲ介して上記ｖ
ｃｏ １１に入力され、インバータ装置４の出力周波数
を制御する。
の検出値）と上記増幅器２２の出力ΔＶ（すなわち有効
電力の目標値）との偏差△Ｐが増幅器２８に演算される
。この増幅器２８の出力はスイッチ１８ヲ介して上記ｖ
ｃｏ １１に入力され、インバータ装置４の出力周波数
を制御する。
また変圧器２４の出力は、インバータ装置４の出力電圧
の検出値として、ＡＣ，／’ＤＣ変換器２９を介して上
記増幅器１４に入力され、上記電圧設定器１４の設定電
圧とつき合わされる。
の検出値として、ＡＣ，／’ＤＣ変換器２９を介して上
記増幅器１４に入力され、上記電圧設定器１４の設定電
圧とつき合わされる。
負荷母線７には変流器３ｏと変圧器３１が設けられてい
る。これらの出力に基づいて、負荷８に供給される電力
中に無効電力Ｑ、が検出回路３２によって検出される。
る。これらの出力に基づいて、負荷８に供給される電力
中に無効電力Ｑ、が検出回路３２によって検出される。
検出回路３２によって検出された負荷母線８の無効電力
Ｑ、と、上記検出回路２６で検出されたインバータ装置
４の出力の無効電力Ｑ１との偏差ΔＱが増幅器３３で演
算される。この増幅器３３の出力ΔＱは上記増幅器１４
に入力され、インバータ装置４の出力電圧を制御する。
Ｑ、と、上記検出回路２６で検出されたインバータ装置
４の出力の無効電力Ｑ１との偏差ΔＱが増幅器３３で演
算される。この増幅器３３の出力ΔＱは上記増幅器１４
に入力され、インバータ装置４の出力電圧を制御する。
以上の構成において、商用電源９の異常（停電）時以外
は、上記スイッチ１８はオンとなっている。
は、上記スイッチ１８はオンとなっている。
この状態では、インバータ装置４の直流入力電圧と設定
電圧との偏差ΔＶ（増幅器２２の出力）が零になるよう
に、インバータ装置４の出力周波数が制御される。また
、インバータ装置４の出力の無効電力Ｑ、と負荷母線７
の無効電力Ｑ、の偏差ΔＱ（増幅器３３の出力）が零に
なるように、インバータ装置４の出力電圧が制御される
。このようにして両軍源が並列運転される。
電圧との偏差ΔＶ（増幅器２２の出力）が零になるよう
に、インバータ装置４の出力周波数が制御される。また
、インバータ装置４の出力の無効電力Ｑ、と負荷母線７
の無効電力Ｑ、の偏差ΔＱ（増幅器３３の出力）が零に
なるように、インバータ装置４の出力電圧が制御される
。このようにして両軍源が並列運転される。
つまり、日射量が多くなると太陽電池１の出力が増大し
、インバータ装置４の直流入力電圧が上昇する。これに
伴って偏差ΔＶ（有効電力の目標値）が増加し、これを
受けてインバータ装置４の出力周波数が高められ、その
出力位相が進み、有効電流が増大する。その結果、イン
バータ装置４の直流入力電圧が低下し、設定電圧に近ず
く。ここで太陽電池１の出力が負荷８の消費電流より増
大すると、インバータ装置４から商用電源９側にエネル
ギーが返還され、太陽エネルギーが有効に活用されるこ
とになる。
、インバータ装置４の直流入力電圧が上昇する。これに
伴って偏差ΔＶ（有効電力の目標値）が増加し、これを
受けてインバータ装置４の出力周波数が高められ、その
出力位相が進み、有効電流が増大する。その結果、イン
バータ装置４の直流入力電圧が低下し、設定電圧に近ず
く。ここで太陽電池１の出力が負荷８の消費電流より増
大すると、インバータ装置４から商用電源９側にエネル
ギーが返還され、太陽エネルギーが有効に活用されるこ
とになる。
反対に日射量が低下して太陽電池１の出力が減少すると
、上記とは逆極性の偏差ΔＶが生じ、インバータ装置４
の出力周波数を低下させて（位相を遅らせて）有効電流
を減少させる制御がなされる。その結果、インバータ装
置４の直流入力電圧が上昇し、設定電圧に近ずく。ここ
で、太陽電池１の出力が極端に減少し、その出力のみで
はインバータ装置４の入力電圧を設定値に保てないよう
な状態（すなわち、インバータ装置４の動作ロス分をも
太陽電池１の出力でまかなえない状態）になると、商用
電源９のエネルギーがインバータ装置４で捕捉され、そ
の結果、インバータ装置４が安定に動作することとなる
。
、上記とは逆極性の偏差ΔＶが生じ、インバータ装置４
の出力周波数を低下させて（位相を遅らせて）有効電流
を減少させる制御がなされる。その結果、インバータ装
置４の直流入力電圧が上昇し、設定電圧に近ずく。ここ
で、太陽電池１の出力が極端に減少し、その出力のみで
はインバータ装置４の入力電圧を設定値に保てないよう
な状態（すなわち、インバータ装置４の動作ロス分をも
太陽電池１の出力でまかなえない状態）になると、商用
電源９のエネルギーがインバータ装置４で捕捉され、そ
の結果、インバータ装置４が安定に動作することとなる
。
また、商用電源９の異常一時にはこれを切り離すととも
に、スイッチ１８をオフにする。この状態にては、制御
装置１０は周波数設定器１７の設定値に従って、インバ
ータ装置壱の出力周波数を一定に保つように制御する。
に、スイッチ１８をオフにする。この状態にては、制御
装置１０は周波数設定器１７の設定値に従って、インバ
ータ装置壱の出力周波数を一定に保つように制御する。
以上詳細に説明したように、この発明の交流電源システ
ムによれば、太陽電池とインバータ装置からなる電源と
、商用電源などの他の交流電源とを、択一的に切替える
のではなくて、極めて円滑に並列運転させることができ
る。その結果、切替に伴う瞬時停電はまったく発生しな
くなる。また、太陽電池の出力と負荷の消費電力との関
係でインバータ装置が適応制御されるので、常にインバ
ータ装置が安定に動作するとともに、太陽エネルギーを
無駄なく有効に活用することができる。
ムによれば、太陽電池とインバータ装置からなる電源と
、商用電源などの他の交流電源とを、択一的に切替える
のではなくて、極めて円滑に並列運転させることができ
る。その結果、切替に伴う瞬時停電はまったく発生しな
くなる。また、太陽電池の出力と負荷の消費電力との関
係でインバータ装置が適応制御されるので、常にインバ
ータ装置が安定に動作するとともに、太陽エネルギーを
無駄なく有効に活用することができる。
図はこの発明の一実施例を示すシステム構成図である。
１・・・太陽電池、４・・・インノ（−夕装置、７・・
・負荷母線、８・・・負荷、９・・・商用電源、１０・
・・！制御装置、１１・・・ｙａｏ、１２・・・論理回
路、ｌ １３ ；・・波形整形回路、１４・・・増幅器
、１５・・・比較器、１６・・・ゲート回路、２５・・
・有効電力検出回路、２６ 、３２・・・無効電力検出
回路。
・負荷母線、８・・・負荷、９・・・商用電源、１０・
・・！制御装置、１１・・・ｙａｏ、１２・・・論理回
路、ｌ １３ ；・・波形整形回路、１４・・・増幅器
、１５・・・比較器、１６・・・ゲート回路、２５・・
・有効電力検出回路、２６ 、３２・・・無効電力検出
回路。
Claims (1)
- （１）太陽’ｖＦＬ池の出力をインバータ装置で又流に
変換し、これと池の又流電源とで共通の負荷に並列的に
給電するシステムにおいて、上記インバータ装置の直流
人力′電圧と所定の設定電圧の偏差をめる第１の偏差演
算手段と、この第１の偏差演算手段の出力に基づいて動
作し、その偏差が零になるように上記インバータ装置の
出力周波数を制御する第１の制御手段と、上記インバー
タ装置の出力の無効電力および共通の負荷母線上の無効
電力をそれぞれ検出する第１および第２の検出手段と、
この第１および第２の検出手段の両出力の偏差をめる第
２の偏差演算手段と、この第２の偏差演算手段の出方に
基づいて動作し、その偏差が零になるように上記インバ
ータ装置の出方電圧を制御する第２の制御手段と、上記
他の交流電源の異常時に上記第１の制御手段を不動化し
て上記インバータ装置の出力周波数を所定の設定値にす
る第３の制御手段とを備えたことを特徴とする太陽＊’
ｈを用いた交流電源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131282A JPS6022223A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 太陽電池を用いた交流電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131282A JPS6022223A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 太陽電池を用いた交流電源システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6022223A true JPS6022223A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15054298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131282A Pending JPS6022223A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 太陽電池を用いた交流電源システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022223A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6292725A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-28 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバ−タ装置 |
| JPS62145314A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバ−タの逆圧防止方法 |
| JPS62277029A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-12-01 | 株式会社日立製作所 | 太陽光発電システム |
| JPS63121474A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-25 | Fuji Electric Co Ltd | 定電圧定周波数電源装置の並列運転制御方法 |
| JPS63294222A (ja) * | 1987-05-25 | 1988-11-30 | Sharp Corp | 複合型光発電システム |
| JP2010161901A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Daihen Corp | インバータ制御回路、このインバータ制御回路を備えた系統連系インバータシステム |
| JP2010161902A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Daihen Corp | インバータ制御回路、このインバータ制御回路を備えた系統連系インバータシステム |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58131282A patent/JPS6022223A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6292725A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-28 | 三洋電機株式会社 | 系統連系インバ−タ装置 |
| JPH0559653B2 (ja) * | 1985-10-16 | 1993-08-31 | Sanyo Electric Co | |
| JPS62145314A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-06-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 系統連系インバ−タの逆圧防止方法 |
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| JP2010161901A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Daihen Corp | インバータ制御回路、このインバータ制御回路を備えた系統連系インバータシステム |
| JP2010161902A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Daihen Corp | インバータ制御回路、このインバータ制御回路を備えた系統連系インバータシステム |
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