KR100571264B1

KR100571264B1 - 최대 전력 추종 제어 장치

Info

Publication number: KR100571264B1
Application number: KR1020040008953A
Authority: KR
Inventors: 나카무라코타로; 마부치마사오; 호소미신이치; 히사시히로노부
Original assignee: 오므론 가부시키가이샤
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2006-04-13
Also published as: US7045991B2; DE602004011280T2; EP1457857A2; CN1538262A; EP1457857A3; US20040245967A1; JP2004272803A; KR20040080956A; JP3548765B1; DE602004011280D1; CN100371843C; EP1457857B1

Abstract

본 발명은 동력 변화에 대한 최대 전력점의 전압 변화가 큰 발전기의 경우, 최대 전력점에 고속으로 추종할 수 없다는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발전기(2)의 출력 레벨에 대응한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 발전기의 출력 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 장치(11)의 직류 동작 전압을 설정하는 최대 전력 추종 제어부(12)를 구비한 파워콘 장치(10)로서, 최대 전력점에 관한 근사함수를 기억하는 근사함수 메모리(25)와, 근사함수에 의거하여 현재의 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키는 추종 제어부(34)와, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하면, 등산법을 사용하여 현재의 전력점을 최대 전력점에 도달하는 등산법 추종 제어부(35)를 구비한다.

전력, 출력, 발전기

Description

최대 전력 추종 제어 장치{MAXIMUM POWER FOLLOW-UP CONTROL APPARATUS}

도 1은 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 관한 제 1의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템 내부의 개략 구성을 도시한 블록도.

도 2는 제 1의 실시예에 관한 파워콘 장치의 최대 전력 추종 제어부의 주요부인 제어부 내부의 개략 구성을 도시한 블록도.

도 3은 제 1의 실시예에서의 제 1 최대 전력 추종 제어 처리에 관한 최대 전력 추종 제어부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 4는 제 1 최대 전력 추종 제어 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도.

도 5는 제 1의 실시예에서의 제 1 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 6은 제 1 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도.

도 7은 제 2 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 8은 제 2 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도.

도 9는 제 2 근사함수 작성 처리의 평균 전력점 산출 처리에 관한 근사함수 작성부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 10은 제 3 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 11은 제 3 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도.

도 12는 제 2의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템의 파워콘 장치의 주요부인 제어부 내부의 개략 구성을 도시한 블록도.

도 13은 제 2의 실시예에서의 제 2 최대 전력 추종 제어 처리에 관한 최대 전력 추종 제어부의 처리 동작을 도시한 플로우 차트.

도 14는 제 2 최대 전력 추종 제어 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도.

도 15는 일반적인 태양광 발전기에서의 직류 전력 및 직류 전압의 특성(V-P 특성)을 도시한 설명도.

도 16은 일반적인 등산법의 최대 전력 추종 제어 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 설명도.

도 17은 일반적인 동력계 발전기에서의 직류 전력 및 직류 전압의 특성(V-P 특성)을 도시한 설명도.

도 18은 일반적인 수력계 발전기에서의 직류 전력 및 직류 전압의 특성(V-P 특성)을 도시한 설명도.

도 19는 태양광 발전기 및 동력계 발전기에서의 직류 전력 및 직류 전압의 특성(V-P 특성)을 비교하는 설명도로서, a는 태양광 발전기의 V-P 특성도이고, b는 동력계 발전기의 V-P 특성도.

<부호의 설명>

11 : 전력 변환 장치

12 : 최대 전력 추종 제어부(최대 전력 추종 제어 장치)

24 : 근사함수 작성부(제 1 근사함수 작성 수단, 제 2 근사함수 작성 수단)

25 : 근사함수 메모리(근사함수 기억 수단)

26 : 이상 통보부(이상 통보 수단)

27 : 제어부(제어 수단)

31 : 전압치 산출부(전압치 산출 수단)

32 : 전압치 설정부(전압치 설정 수단)

33 : 임계치 판정부(판정 수단)

34 : 추종 제어부(제어 수단)

35 : 등산법 추종 제어부(제어 수단)

36 : 근사함수 보정부(제 1 근사함수 보정 수단, 제 2 근사함수 보정 수단, 제 3 근사함수 보정 수단)

기술분야

본 발명은 직류 전력을 발전하는 예를 들면 수력 발전기나 풍력 발전기 등의 발전기와, 상기 발전기로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 상기 변환한 교류 전력을 계통 등에 공급하는 파워 컨디셔너 장치(이하, 단지 파워콘 장치라고 칭한다)를 구비한 분산형 발전 시스템에 있어서, 상기 파워콘 장치 내부에 상기 발전기의 출력 특성에 대응한 최적의 발전 효율을 얻을 수 있는 최대 전력 추종 제어 장치에 관한 것이다.

종래기술

일반적으로 분산형 발전 시스템으로서는 예를 들면 수력 발전 시스템, 풍력 발전 시스템, 태양광 발전 시스템이나 연료 엔진 발전 시스템 등의 다양한 시스템이 제안되고 있다.

그래서, 상기와 같은 분산형 발전 시스템에서는 발전기에서 발생한 직류 전력을 파워콘 장치 내부의 전력 변환 장치로 교류 전력으로 변환하고, 상기 교류 전력을 가정용 전화(電化) 제품 등의 부하나 상용(商用) 전원 등의 계통 등에 공급하는 것이다.

이와 같은 분산형 발전 시스템의 발전 효율을 향상시키기 위해서는 발전기의 출력 전력과, 파워콘 장치 내부의 전력 변환 장치의 직류 동작 전압, 즉 발전기의 출력 전압과의 관계에서, 상기 직류 동작 전압을 조정하여 상기 발전기의 출력 전력의 전력점을 최대 전력점으로 고속으로 추종하는 최대 전력 추종 제어 장치가 많이 제안되고 있다.

도 15는 일반적인 태양광 발전기에서의 직류 전력 및 직류 전압의 특성(V-P 특성)을 도시한 설명도이다.

태양광 발전기에서는 도 15에 도시한 바와 같이 산형(山型)의 특성으로 되기 때문에, 전력점이 산형의 정상, 즉 최대 전력점에 도달하도록 전력 변환 장치의 직류 동작 전압을 제어함으로써, 태양광 발전기의 발전 효율을 최대한으로 할 수 있다.

그러나, 태양광 발전기는 태양광의 조도 변화에 대응하여 V-P 특성이 변동하고, 상기 조도 변화에 대응하여 최대 전력점도 변화하게 된다.

그래서, 종래의 최대 전력 추종 제어 장치에서는 등산법을 채용한 것이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 도 16은 일반적인 등산법의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 설명도이다.

상기 특허 문헌 1의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전력 변환 장치의 직류 동작 전압을 소정 전압(ΔV)분씩 조정하고, 그 조정 전후의 태양전지의 출력 전력이 서로 비교되고, 출력 전력이 증가한 경우는 직류 동작 전압을 전회와 같은 방향으로 소정 전압(ΔV)분 변화시키고, 감소한 경우에는 전회와 반대의 방향으로 소정 전압(ΔV)분 변화시켜서, 상기 직류 동작 전압의 변화에 대응하여 출력 전력의 전력점을 최대 전력점(Pmax)에 도달시키고, 상기 도달한 때의 직류 동작 전압을 최적치로서 구하고 있다.

그리고, 상기 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 이와 같이 구하여진 직류 동작 전압을 전력 변환 장치에 설정함으로써, 전력점이 최대 전력점에 도달하는 것 으로 되기 때문에, 태양전지의 발전 효율을 최대한으로 할 수 있다.

또한, 이와 같은 V-P 특성은 발전기의 종류별에 의해서도 다르다. 도 17은 동력계의 발전기의 V-P 특성, 도 18은 동력계의 발전기 중 수력 발전기의 V-P 특성을 도시한 설명도이다.

이와 같이 발전기의 V-P 특성은 도 15의 태양광 발전기의 V-P 특성과, 도 17 및 도 18의 발전기의 V-P 특성과 비교하여도 알수 있는 바와 같이 발전기의 종류별에 의해서도 다르다.

[특허 문헌 1]

특개2000-181555호 공보(단락 번호 「0004」 내지 「0006」 참조)

일반적으로 태양광 발전기의 경우에는 태양광의 조도 변화에 의해, 도 19(a)에 도시한 바와 같이 V-P 특성이 변동하고, 동력계 발전기의 경우에는 동력 변화(예를 들면 수력 발전기의 경우는 수량의 변화, 풍력 발전기의 경우는 풍력의 변화, 가스 엔진 발전기의 경우는 가스량의 변화)에 의해, 도 19(b)에 도시한 바와 같이 V-P 특성이 변동한다.

이와 같이 태양광 발전기의 V-P 특성과 동력계 발전기의 V-P 특성을 비교하면, 태양광 발전기는 도 19(a)에 도시한 바와 같이 조도 변화에 대응하여 최대 전력점의 전압 변화가 비교적 작은 것이지만, 동력계 발전기는 도 19(b)에 도시한 바와 같이 동력 변화에 대응하여 최대 전력점의 전압 변화가 큰 것을 알 수 있다.

그래서, 종래의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 태양광 발전기의 경우, 도 19(a)에 도시한 바와 같이 조도 변화에 대응하여 최대 전력점의 전압 변화가 비 교적 작기 대문에, 다소의 시간은 요하지만, 등산법을 사용하여 전력점을 최대 전력점에 도달하기 까지의 시간이 그 발전 효율에 악영향을 미치기 까지는 이르지 않지만, 예를 들면 동력계 발전기의 경우, 도 19(b)에 도시한 바와 같이 동력 변화에 대응하여 최대 전력점의 전압 변화가 크기 때문에, 종래와 같은 추종 속도가 느린 등산법을 사용하는 것만으로는 전력점을 최대 전력점에 도달하기 까지 막대한 시간을 요하고, 그 동내의 발전 효율에 악영향을 주어 버릴 우려가 있다.

본 발명은 상기 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 예를 들면 동력 변화에 대한 최대 전력점의 전압 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기에 대해서도, 그 전력점을 최대 전력점에 신속하게 추종할 수 있고, 나아가서는 그 발전 효율을 양호하게 하는 최대 전력 추종 제어 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 발전기의 출력 레벨에 대응한 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 발전기의 출력 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 장치의 동작 전압을 설정하는 최대 전력 추종 제어 장치로서, 상기 출력 전력 및 상기 동작 전압의 특성에 있어서의, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 최대 전력점에 관한 근사함수를 기억하는 근사함수 기억 수단과, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 상기 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 근사함수 기억 수단에서 기억한 근사함수에 의거하여, 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 동작 전압치를 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하는 제어 수 단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 출력 전력 및 동작 전압의 특성에 있어서의, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 최대 전력점에 관한 근사함수를 기억하여 두고, 현재의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 근사함수에 의거하여, 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 동작 전압치를 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하도록 하였기 때문에, 근사함수를 사용함으로써, 예를 들면 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키기 까지의 추종 시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기라도, 최대 전력점으로의 추종을 신속하게 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상으로도 이여진다.

또한, 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제어 수단이 상기 근사함수에 의거하여, 상기 발전기의 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하는 전압치 산출 수단과, 상기 전압치 산출 수단에서 산출한 동작 전압치를 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하는 전압치 설정 수단과, 상기 전압치 설정 수단에서 동작 전압치를 설정하면, 상기 전압치 산출 수단에서 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 산출한 동작 전압치와 현재의 동작 전압치와의 차의 절대치가 소정 임계치 이내인지의 여부를 판정하는 판정 수단을 가지며, 상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내라고 판정되면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전압치 설정 수단에서 동작 전압치를 설정하면, 근사함수를 사용하여 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 산출한 동작 전압치와 현재의 동작 전압치와의 차의 절대치가 소정 임계치 이내인지의 여부를 판정하고, 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내라고 판정되면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응하여 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 인식하도록 하였기 때문에, 근사함수를 사용함으로써, 그 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키기 까지의 추종 시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기라도, 최대 전력점으로의 추종을 신속하게 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상으로도 이여진다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제어 수단이 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 도달시키도록 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치를 설정하도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 도달시키도록 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치를 설정하도록 하였기 때문에, 최대 전력점 부근부터 최대 전력점으로의 추종 동작에 등산 법을 사용함으로써 최대 전력점으로의 추종 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제어 수단이 상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내가 아니라고 판정되면, 상기 전압치 산출 수단에서 상기 동작 전압치를 산출한 후, 상기 산출한 동작 전압치를 상기 전압치 설정 수단에서 설정하고, 상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내로 될 때까지, 상기 전압치 산출 수단, 상기 전압치 설정 수단 및 상기 판정 수단의 동작을 계속하도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내가 아니라고 판정되면, 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내로 될 때까지 전압치 산출 수단, 전압치 설정 수단 및 판정 수단의 동작을 계속하도록 하였기 때문에, 최대 전력점 부근에 신속하게 추종할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 발전기의 출력 레벨마다에 최대 전력점을 검출하고, 적어도 2개의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하는 제 1 근사함수 작성 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 발전기의 출력 레벨마다에 최대 전력점을 검출하고, 적어도 2개의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 간단하게 근사함수를 작성할 수 있고, 또한, 표본으로 하는 최대 전력점의 표본 수를 늘림으로써 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제 1 근사함수 작성 수단이 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 근사함수를 작성하기 위한 최대 전력점을 등산법으로 검출하도록 하였기 때문에, 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제 1 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상하다고 판정되면, 상기 발전기의 이상을 통보하는 이상 통보 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 제 1 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상, 예를 들면 근사함수의 경사가 반대라고 판정되면, 발전기의 이상을 통보하도록 하였기 때문에, 발전기 또는 근사함수의 이상을 유저에게 통보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 출력 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 전력점을 순차적으로 검출함으로써, 이들 검출한 복수의 전력점을 레벨 영역마다 나누고, 상기 레벨 영역마다 나눈 전력점의 평균치를 산출하고, 상기 레벨 영역마다의 평균치를 최대 전력점으로 하고, 이들 레벨 영역마다의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하는 제 2 근사함수 작성 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 출력 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 레벨 영역마다 나눈 복수의 전력점의 평균치를 레벨 영역마다의 최대 전력점으로 하고, 이들 레벨 영역마다의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 복수의 전력점, 즉 표본 수가 많고, 이들 표본 수를 평균화함으로써, 외부 환경의 변화에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제 2 근사함수 작성 수단이 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 전력점을 검출하도록 하였다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 제 2 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상하다고 판정되면, 상기 발전기의 이상을 통보하는 이상 통보 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 제 2 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상, 예를 들면 근사함수의 경사가 이상하다고 판정되면, 발전기의 이상을 통보하도록 하였기 때문에, 발전기 또는 근사함수의 이상을 유저에게 통보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 근사함수 기억 수단이 상기 발전기의 종류별에 대응한 근사함수를 미리 기억하여 두도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 발전기의 종류별에 대응한 근사함수를 미리 기억하여 두도록 하였기 때문에, 다양한 발전기에 대응할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하고, 이들 검출한 최대 전력점에 의거하여, 상기 발전기의 종류별마다 기억한 근사함수를 보정하는 제 1 근사함수 보정 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점을 검출하고, 상기 검출한 최대 전력점에 의거하여 발전기의 종류별마다 기억한 근사함수를 보정하도록 하였기 때문에, 발전기의 다양한 동력 변화나 조도(照度) 변화에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하고, 이들 검출한 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수 기억 수단에 기억중의 근사함수를 보정하는 제 2 근사함수 보정 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점을 검출하고, 상기 검출한 최대 전력점에 의거하여, 근사함수 기억 수단에 기억중의 근사함수를 보정하도록 하였기 때문에, 발전기의 동력 변화나 조도 변화 등에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 항상 확보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치는 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행하고, 상기 추종 동작으로 검출한 전력점에 의거하여, 상기 근사함수의 경사를 변경하는 일 없이 그 절편만을 보정하는 제 3 근사함수 보정 수단을 갖도록 하였다.

따라서 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행하고, 상기 추종 동작으로 검출한 전력점에 의거하여, 상기 근사함수의 경사를 변경하는 일 없이 그 절편만을 보정하도록 하였기 때문에, 근사함수의 오차를 미조정할 수 있다.

이하, 도면에 의거하여 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 관한 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템에 관해 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 제 1의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템 내부의 개략 구성을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시한 분산형 발전 시스템(1)은 직류 전력을 발전하는 발전기(2)와, 상기 발전기(2)에서 발생한 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 기능을 구비한 파워콘 장치(10)과, 상기 파워콘 장치(10)에서 변환한 교류 전력으로 구동하는 가정 전화 제품 등의 부하(3)와, 상기 부하(3)로의 잉여의 교류 전력을 공급 한 상용 전원 등의 계통(4)을 갖고 있다. 또한, 부하(3)는 파워콘 장치(10)로부터의 전력 공급을 받고 있지만, 예를 들면 파워콘 장치(10)의 출력 전력이 부하(3)의 구동 전력에 못미치는 경우에는 파워콘 장치(10)로부터의 전력 공급에 더하여, 계통(4)으로부터의 전력 공급을 받도록 하고 있다.

도 1에 도시한 파워콘 장치(10)은 발전기(2)에서 발생한 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 장치(11)와, 상기 전력 변환 장치(11)의 직류 동작 전압을 제어함으로써, 발전기(2)의 출력 전력의 전력점을 최대 전력점에 고속에 추종하는 최대 전력 추종 제어부(12)를 갖고 있다.

최대 전력 추종 제어부(12)는 발전기(2)로부터의 직류 전압을 계측하는 전압 계측부(21)와, 발전기(2)로부터의 직류 전류를 계측하는 전류 계측부(22)와, 전압 계측부(21)에서 계측한 직류 전압 및 전류 계측부(22)에서 계측한 직류 전류에 의거하여 직류 전력을 산출하는 전력 산출부(23)와, V-P 특성에 있어서의 출력 레벨에 대응한 최대 전력점에 관한 근사함수를 작성하는 근사함수 작성부(24)와, 상기 근사함수 작성부(24)에서 작성한 근사함수를 기억하는 근사함수 메모리(25)와, 근사함수 작성부(24)에서 작성한 근사함수가 이상하다고 판정되면, 상기 이상을 통보하는 이상 통보부(26)와, 최대 전력 추종 제어부(12) 전체를 제어하는 제어부(27)을 갖고 있다.

또한, 근사함수 메모리(25)는 근사함수 작성부(24)에서 작성되는 근사함수뿐만 아니라, 발전기(2)의 종류별마다의 근사함수를 미리 기억하여 두도록 하여도 좋다.

이상 통보부(26)는 근사함수 작성부(24)에서 작성한 근사함수에 이상이 발생한 경우, 예를 들면 근사함수의 경사가 반대인 경우, 상기 근사함수가 이상하다고 판단하고, 상기 이상 발생을 유저에게 통지하는 것이다.

도 2는 최대 전력 추종 제어부(12)의 주요부인 제어부 내부의 개략 구성을 도시한 블록도이다.

제어부(27)는 근사함수 메모리(25)에 기억한 근사함수에 현재의 직류 전력치를 대입함으로써 직류 전압치를 산출하는 전압치 산출부(31)와, 상기 전압치 산출부(31)에서 산출한 직류 전압치를 전력 변환 장치(11)의 동작 전압으로서 설정하는 전압치 설정부(32)와, 상기 전압치 설정부(32)에서 직류 전압치를 설정하면, 전압치 산출부(31)에서 현재의 직류 전력에 대응한 직류 전압치를 산출하고, 상기 산출한 직류 전압치와 현재의 직류 전압치와의 차의 절대치가 직류 전압 임계치 이내인지의 여부를 판정하는 임계치 판정부(33)와, 발전기(2)의 출력 레벨에 대응한 직류 전력의 전력점을 최대 전력점 부근까지 추종시키기 위해, 근사함수를 사용하여서의 최대 전력 추종 기능을 담당하는 추종 제어부(34)와, 등산법을 사용하여서의 최대 전력 추종 기능을 담당하는 등산법 추종 제어부(35)를 갖고 있다.

임계치 판정부(33)는 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하였는지의 여부를 판정하는 것으로, 전압치 산출부(31)에서 산출한 직류 전압치(Vthe)와, 전압 계측부(21)에서 측정한 현재의 직류 전압치(Vmes)와의 차의 절대치가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 인식하고, 직류 전압치(Vthe)와 직류 전압치(Vmes)와의 차의 절대치가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 인식하는 것이다.

추종 제어부(34)는 임계치 판정부(33)에서 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 인식되면, 등산법을 사용한 최대 전력 추종 동작으로 전환하고, 임계치 판정부(33)에서 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 인식되면, 상기 근사함수에 의거한 최대 전력 추종 동작을 계속하는 것이다.

즉, 추종 제어부(34)에서는 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달할 때까지 근사함수에 의거한 최대 전력 추종 동작을 계속하는 것이다.

등산법 추종 제어부(35)는 추종 제어부(34)에서 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하면, 등산법을 사용한 최대 전력 추종 동작을 시작하고, 상기 등산법을 사용하여 현재의 전력점을 최대 전력점 부근부터 최대 전력점에 추종하도록 최대 전력 추종 동작을 계속하는 것이다.

또한, 추종 제어부(34)는 등산법을 사용한 최대 전력 추종 동작을 실행 후, 예를 들면 발전기(2)의 외부 환경 변화에 의해 전력점이 재차 최대 전력점 부근으로부터 벗어난 경우에는 재차 근사함수를 사용하여 최대 전력점 부근에 도달하기 까지의 최대 전력 추종 동작을 실행하는 것이다.

또한, 등산법 추종 제어부(35)는 근사함수 작성부(34)에서 근사함수를 작성할 때의 복수의 최대 전력점을 검출하는 때에도, 등산법의 최대 전력 추종 동작을 실행하는 것이다.

또한, 청구항에 기재된 최대 전력 추종 제어 장치는 파워콘 장치(10) 내의 최대 전력 추종 제어부(12), 근사함수 기억 수단은 근사함수 메모리(25), 제어 수단은 제어부(27)(추종 제어부(34), 등산법 추종 제어부(35)), 전압치 산출 수단은 전압치 산출부(31), 전압치 설정 수단은 전압치 설정부(32), 판정 수단은 임계치 판정부(33), 제 1 근사함수 작성 수단 및 제 2 근사함수 작성 수단은 근사함수 작성부(24), 이상 통보 수단은 이상 통보부(26)에 상당하는 것이다.

다음에 제 1의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템(1)의 동작에 관해 설명한다. 도 3은 제 1의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템(1)에 파워콘 장치(10)의 제 1 최대 전력 추종 제어 처리에 관한 최대 전력 추종 제어부(12)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트이다.

도 3에 도시한 제 1 최대 전력 추종 제어 처리란, 발전기(2)의 출력 레벨에 대응한 V-P 특성에 있어서의 최대 전력점의 근사함수를 사용하여, 현재의 전력점을 최대 전력점 부근으로 고속으로 추종한 후, 등산법을 사용하여 최대 전력점에 추종하는 처리이다.

도 2에 도시한 최대 전력 추종 제어부(12)의 제어부(27) 내의 추종 제어부(34)는 근사함수를 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 시작한다.

전압치 산출부(31)는 전력 산출부(23)를 통하여 현재의 직류 전력치(Pmes)를 산출하고, 근사함수 메모리(25)로부터 근사함수를 판독하고, 상기 근사함수에 직류 전력치(Pmes)를 대입함으로써 직류 전압치(Vthe)을 산출한다(스텝 S11).

전압치 설정부(32)는 전압치 산출부(31)에서 산출한 직류 전압치(Vthe)를 전 력 변환 장치(11)의 동작 전압으로서 설정한다(스텝 S12).

또한, 전압 계측부(21)는 전압치 설정부(32)에서 직류 전압치(Vthe)를 설정하면, 현재의 직류 전압치(Vmes)를 검출한다(스텝 S13).

또한 전압치 산출부(31)는 전력 산출부(25)을 통하여 직류 전압치(Vmes)를 검출한다(스텝 S14).

다음에 임계치 판정부(33)는 스텝 S13에 검출한 현재의 직류 전압치(Vmes)와 스텝 S14에 산출한 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S15).

추종 제어부(34)는 임계치 판정부(33)에서 직류 전압치(Vmes)와 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 판단하고, 근사함수로부터 등산법에 의한 최대 전력점으로의 추종 동작을 시작하고자, 등산법 추종 제어부(35)에 의한 최대 전력 추종 동작을 시작한다(스텝 S16).

등산 추종 제어부(35)는 등산법을 사용함으로써, 최대 전력점에 도달할 때까지 최대 전력점으로의 추종 동작을 계속하면서, 현재의 직류 전력치(Pmes)를 근사함수에 대입하여 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에서 동작하고 있는지 여부를 감시하기 위해, 스텝 S13으로 이행한다.

또한, 스텝 S15에서 직류 전압치(Vmes)와 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 판단하고, 최대 전력점 부근에 도달할 때까지 근사함수에 의거한 최대 전력 추종 동작을 계속하기 위해, 스텝 S12로 이행한다.

또한, 등산법에 의한 최대 전력 추종 동작으로의 전환 동작 후에, 스텝 S15에서 직류 전압치(Vmes)와 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근으로부터 벗어난 것이라고 판단하고, 최대 전력점 부근에 도달할 때까지 근사함수에 의거한 최대 전력 추종 동작을 시작하기 위해, 스텝 S12로 이행하는 것이다.

그러면, 상기 제 1 최대 전력 추종 제어 처리의 추종 동작에 관해 구체적으로 설명한다. 도 4는 제 1 최대 전력 추종 제어 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 동작 설명도이다.

발전기(2)의 근사함수를 V=f(P), 발전기(2)의 출력 레벨이 (i)의 상태에서 전력점(A)(V0, P0)으로 동작하고 있다고 한다.

이 때에 발전기(2)의 출력 레벨이 (ii)의 상태로 동력 변화하면, 전력점(B)(V0, P1)으로 이동하게 된다. 상기 때, 제 1 최대 전력 추종 제어 처리가 기동하게 된다.

우선, 전압치 산출부(31)는 현재의 전력점(B)의 직류 전력치(P1)를 근사함수 V=f(P)에 대입함으로써, 직류 전압치(V1)를 산출하게 된다. 전압치 설정부(32)는 직류 전압치(V1)를 설정함으로써, 전력점(C)(V1, P2)으로 이동하게 된다.

또한 전압치 산출부(31)는 현재의 전력점(C)의 직류 전력치(P2)를 근사함수 V=f(P)에 대입함으로써, 직류 전압치(V2)를 산출하게 된다. 상기 때, 임계치 판정 부(33)는 현재의 직류 전압치(V1)와 근사함수에서 산출한 직류 전압치(V2)와의 차의 절대치 |V1-V2|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내에 있는지의 여부를 판정하고, 직류 전압치간의 차의 절대치 |V1-V2|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점(C)이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 판단한다. 즉, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달할 때까지 근사함수에 의한 최대 전력 추종 동작을 계속하는 것이다.

또한 전압치 설정부(32)는 전압치 산출부(31)에서 산출한 직류 전압치(V2)를 설정함으로써, 전력점(D)(V2, P3)으로 이동하게 된다.

전압치 산출부(31)는 현재의 전력점(D)의 직류 전력치(P3)를 근사함수 V=f(P)에 대입함으로써, 직류 전압치(V3)를 산출하게 된다. 상기 때, 임계치 판정부(33)는 현재의 직류 전압치(V2)와 근사함수에서 산출한 직류 전압치(V3)와의 차의 절대치 |V2-V3|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내에 있는지의 여부를 판정하고, 직류 전압치간의 차의 절대치 |V2-V3|가 직류 전압 임계치 이내라고 판정되면, 현재의 전력점(D)이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단한다.

등산법 추종 제어부(35)는 현재의 전력점(D)이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단하면, 등산법을 사용한 최대 전력 추종 동작을 시작하고, 상기 등산법으로 현재의 전력점을 최대 전력점(N)(Vn, Pn)으로 추종하게 된다.

이와 같이 제 1 최대 전력 추종 제어 처리에 의하면, 발전기(2)의 출력 레벨에 대응한 근사함수를 사용함으로써 현재의 전력점을 최대 전력점 부근까지 고속으로 추종한 후에, 등산법으로 현재의 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 하였기 때 문에, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 전압 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기(2)라도, 근사함수를 사용하여 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키기 까지의 추종 시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 최대 전력점으로의 추종을 신속하게 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상으로도 이여진다.

다음에 근사함수 메모리(25)에 기억한 근사함수 V=f(P)의 작성 방법으로서는 다양한 방법이 생각되지만, 여기서는 3개의 방법을 예에 들고 설명한다.

도 5는 제 1 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부(24)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트, 도 6은 제 1 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 설명도이다.

도 5에 도시한 제 1 함수 작성 처리란, 등산법을 사용하여 발전기(2)의 최대 전력점을 복수 검출하고, 이들 복수의 최대 전력점에 의거하여 근사함수를 작성하는 처리이다.

도 5에서 근사함수 작성부(24)는 등산법 추종 제어부(35)를 통하여 등산법에 의한 최대 전력 추종 동작의 운전을 시작하고(스텝 S21), 소정 시간 T초를 계시하는 운전 개시 타이머를 스타트한다(스텝 S22).

근사함수 작성부(24)는 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 각 직류 전력치의 차의 절대치 |ΔP|의 이동평균치 |ΔP|avr를 산출한다(스텝 S23).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S24).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내라고 판정되면, 이동평균치 |ΔP|avr가 어느정도 작다는 것은 직류 전압치를 변동시켜도 전력의 변동이 적다는 것으로서, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단하고, 상기 전력점을 최대 전력점(M)(V, P)으로서 기억한다(스텝 S25). 또한, 상기 최대 전력점(M)은 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 전압치의 평균치 (V1, V2, V3…VN)/N과, 전력치의 평균치 (P1, P2, P3…PN)/N으로 구성하게 된다.

근사함수 작성부(24)는 최대 전력점(M)을 기억하면, 스텝 S22에서 스타트한 운전 개시 타이머가 타임업 하였는지의 여부를 판정한다(스텝 S26).

근사함수 작성부(24)는 운전 개시 타이머가 타임업한 것이 아니라면, 다시 새로운 최대 전력점(M)을 검출하고 기억하기 위해, 스텝 S23으로 이행한다.

근사함수 작성부(24)는 스텝 S26에서 운전 개시 타이머가 타임업 하였으면, 도 6에 도시한 바와 같이 현재 기억중의 최대 전력점(M)(M1 내지 Mn)에 의거하여 최소제곱법에 의해 근사함수 V = f(P) = aP + b의 a, b의 정수를 산출함으로써 근사함수를 작성하고(스텝 S27), 상기 작성한 근사함수를 근사함수 메모리(25)에 기억하고, 상기 처리 동작을 종료한다.

제 1 근사함수 작성 처리에 의하면, 운전 개시 타이머가 타임업할 때까지 등산법의 최대 전력 추종 동작을 실행하고, 복수의 최대 전력점을 검출하고, 이들 복수의 최대 전력점에 의거하여 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 정밀도가 높은 근사함수를 얻을 수 있다.

또한, 운전 개시 타이머의 타이머 시간을 길게 설정하면, 예를 들면 물의 유 량이나 풍속 등 외부 환경이 변화할 확률이 높아지기 때문에, 최대 전력점의 표본점이 증가하고 근사함수의 정밀도가 향상한 것이다.

그러나, 제 1 근사함수 작성 처리에 의하면, 외부 환경의 변화가 빠르고 빈번하게 발생하는 경우에는 최대 전력점에 도달하기 전에 외부 환경이 변화하여 버려서, 최대 전력점의 표본점 수가 감소하기 때문에, 그 결과, 근사함수의 정밀도가 나빠진다는 사태도 생각된다.

그래서, 이와 같은 사태에 대처하기 위해, 제 2 근사함수 작성 처리의 방법이 생각된다. 도 7은 제 2 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부(24)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트, 도 8은 제 1 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 설명도, 도 9는 제 2 근사함수 작성 처리의 평균 전력점 산출 처리에 관한 근사함수 작성부(24)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트이다.

도 7에 도시한 제 2 근사함수 작성 처리란, 발전기(2)의 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 등산법을 사용하여 레벨 영역마다에 전력점의 표본을 복수 택하고, 레벨 영역마다의 전력점의 표본을 평균화함으로써, 상기 레벨 영역마다의 평균치를 평균 전력점으로 하고, 이들 복수의 평균 전력점에 의거하여 근사함수를 작성하는 처리이다.

도 7에 있어서 근사함수 작성부(24)는 등산법 추종 제어부(35)를 통하여 등산법에 의한 최대 전력 추종 동작의 운전을 시작하고(스텝 S31), 제 1 운전 개시 타이머 및 제 2 운전 개시 타이머의 계시 동작을 스타트한다(스텝 S32). 또한, 제 1 운전 개시 타이머는 전 레벨 영역에서의 전력점의 표본 검출 종료시간(T초)을 계 시하는 타이머이고, 제 2 운전 개시 타이머는 레벨 영역마다의 전력점의 표본 검출 종료시간(S초)을 계시하는 타이머이다.

근사함수 작성부(24)는 제 2 운전 개시 타이머가 타임업하였는지의 여부를 판정한다(스텝 S33). 근사함수 작성부(24)는 제 2 운전 개시 타이머가 타임업하였으면, 등산법으로 현재의 전력점(D)(Vn, Pn)을 검출하고, 상기 현재의 전력점(D)를 표본으로서 기억한다(스텝 S34).

근사함수 작성부(24)는 도 8에 도시한 바와 같이 표본으로서 기억한 전력점에 의거하여 동 레벨 영역에 대응한 평균 전력점을 산출하는 도 9의 평균 전력점 산출 처리(스텝 S35)를 실행한 후, 제 2 운전 개시 타이머의 계시 동작을 클리어하고 재차 스타트한다(스텝 S36).

근사함수 작성부(24)는 제 1 운전 개시 타이머가 타임업하였는지의 여부를 판정한다(스텝 S37).

근사함수 작성부(24)는 제 1 운전 개시 타이머가 타임업하였으면, 레벨 영역마다의 평균 전력점(E(A) 내지 E(X))에 의거하여 최소제곱법에 의해 근사함수 V = f(P) = aP + b의 a, b의 정수를 산출함으로써 근사함수를 작성하고(스텝 S38), 상기 작성한 근사함수를 근사함수 메모리(25)에 기억하고, 상기 처리 동작을 종료한다.

근사함수 작성부(24)는 스텝 S37에서 제 1 운전 개시 타이머가 타임업한 것이 아니면, 다시 평균 전력점을 산출하기 위해, 스텝 S33으로 이행한다.

도 9의 평균 전력점 산출 처리란, 도 8에 도시한 바와 같이 복수의 전력점의 표본으로부터 레벨 영역마다 평균화하고, 각 레벨 영역의 평균 전력점을 산출하는 처리이다.

도 9에서 근사함수 작성부(24)는 표본으로서 기억한 전력점으로부터 직류 전력치를 검출하고, 상기 직류 전력치에 의거하여 전력점이 레벨 영역(A)인지의 여부를 판정한다(스텝 S41).

근사함수 작성부(24)는 직류 전력치에 의거하여 전력점이 레벨 영역(A)이라고 판정되면, 레벨 영역(A)의 표본 수(n)를 +1 잉크리먼트하고(스텝 S42), 레벨 영역(A)의 표본의 직류 전압치를 평균화하고, 레벨 영역(A)의 직류 전압 평균치 V(A)avr_n을 산출한다(스텝 S43).

또한, 근사함수 작성부(24)는 (전회의 직류 전압 평균치 V(A)avr_(n-1)＊(n-1) + 금회의 표본 직류 전압치 Vn)/표본점 수(n)의 식으로, 레벨 영역(A)의 직류 전압 평균치 V(A)avr_n을 산출하는 것이다.

근사함수 작성부(24)는 레벨 영역(A)의 표본의 직류 전력치를 평균화하고, 레벨 영역(A)의 직류 전력 평균치 P(A)avr_n을 산출한다(스텝 S44).

또한, 근사함수 작성부(24)는 (전회의 직류 전력 평균치 P(A)avr_(n-1)＊(n-1) + 금회의 표본 직류 전력치 Pn)/표본점 수(n)의 식으로, 레벨 영역(A)의 직류 전력 평균치 P(A)avr_n를 산출하는 것이다.

근사함수 작성부(24)는 스텝 S43에 산출한 레벨 영역(A)의 직류 전압 평균치 V(A)avr_n와, 스텝 S44에 산출한 레벨 영역(A)의 직류 전력 평균치 P(A)avr_n로 레벨 영역(A)의 평균 전력점으로 하고, 상기 레벨 영역(A)의 평균 전력점을 기억하고 서(스텝 S45), 도 7의 스텝 S36으로 이행한다.

또한, 근사함수 작성부(24)는 스텝 S41에서 표본의 전력점의 직류 전력치가 레벨 영역(A)이 아니라고 판정되면, 표본 전력점의 직류 전력치가 레벨 영역(B)인지의 여부를 판정한다(스텝 S46).

근사함수 작성부(24)는 표본 전력점의 직류 전력치가 레벨 영역(B)이라고 판정되면, 스텝 S42와 같은 취향으로 레벨 영역(B)의 표본 수(n)를 +1 잉크리먼트한다(스텝 S47).

근사함수 작성부(24)는 스텝 S43과 같은 취향으로 레벨 영역(B)의 직류 전압 평균치를 산출한다(스텝 S48).

또한 근사함수 작성부(24)는 스텝 S44와 같은 취향으로 레벨 영역(B)의 직류 전력 평균치를 산출한다(스텝 S49).

근사함수 작성부(24)는 스텝 S48에서 산출한 레벨 영역(B)의 직류 전압 평균치와 스텝 S49에 산출한 레벨 영역(B)의 직류 전력 평균치로 레벨 영역(B)의 평균 전력점으로 하고, 상기 레벨 영역(B)의 평균 전력점을 기억하고서(스텝 S50), 도 7의 스텝 S36으로 이행한다.

이와 같이 근사함수 작성부(24)는 스텝 S46에서 표본 전력점의 직류 전력치가 레벨 영역(B)가 아니다라고 판정되면, 표본 전력점의 직류 전력치가 레벨 영역(C), 레벨 영역(D) … 레벨 영역(X)의 각각에 대해 같은 처리 동작을 경유하여, 그 표본 전력점에 대응한 레벨 영역에서의 직류 전압 평균치 및 직류 전력 평균치를 각각 산출함으로써, 동 레벨 영역의 평균 전력점으로 하고, 상기 레벨 영역 의 평균 전력점을 기억하고서, 도 7의 스텝 S36으로 이행한다.

이와 같이 제 2 근사함수 작성 처리에 의하면, 발전기(2)의 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 등산법을 사용하여 레벨 영역마다에 전력점의 표본을 복수 택하고, 레벨 영역마다에 표본 전력점의 직류 전압 평균치 및 직류 전력 평균치를 산출하고, 이들 직류 전압 평균치 및 직류 전력 평균치를 평균 전력점으로 하고, 레벨 영역마다의 평균 전력점을 기억하고, 이들 레벨 영역마다의 전력 평균점에 의거하여 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 제 1 근사함수 작성 처리에 비교하여, 외부 환경의 변화가 빠르고 빈번하게 발생하였다 하여도, 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

다음에 제 3 근사함수 작성 처리에 관해 설명한다. 도 10은 제 3 근사함수 작성 처리에 관한 근사함수 작성부(24)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트, 도 11은 제 3 근사함수 작성 처리의 동작 알고리즘을 단적으로 도시한 설명도이다.

도 10에 도시한 근사함수 작성 처리란, 등산법을 사용하여 발전기(2)의 최대 전력점을 2개 검출하고, 상기 2점의 최대 전력점에 의거하여 근사함수를 작성하는 처리이다.

도 10에서 근사함수 작성부(24)는 등산법 추종 제어부(35)를 통하여 등산법에 의한 최대 전력 추종 동작의 운전을 시작하고(스텝 S61), 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 각 직류 전력치의 차의 절대치 |ΔP|의 이동평균치 |ΔP|avr를 산출한다(스텝 S62).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S63).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내라고 판정되면, 이동평균치 |ΔP|avr가 어느정도 작다는 것은 직류 전압치를 변동시켜도 전력의 변동이 적다는 것으로서, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단하고, 상기 전력점을 1점째의 최대 전력점(M1)(Vavr1, Pavr1)으로서 기억한다(스텝 S64). 또한, 상기 최대 전력점(M1)은 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 전압치의 평균치 (V1, V2, V3…VN)/N과, 전력치의 평균치 (P1, P2, P3…PN)/N으로 구성하게 된다.

근사함수 작성부(24)는 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 각 직류 전력치의 차의 절대치 |ΔP|의 이동평균치 |ΔP|avr를 산출한다(스텝 S65).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S66).

근사함수 작성부(24)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단하고, 상기 전력점을 최대 전력점(M)(Vavr, Pavr)으로서 취득한다(스텝 S67).

근사함수 작성부(24)는 기억중의 최대 전력점(M1)의 직류 전압치(Vavr1)와, 취득한 최대 전력점(M)의 직류 전압치(Vavr)와의 차의 절대치 |Vavr1-Vavr|가 최대 전력점 취득 임계치(Vthrx) 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S68). 또한, 상기 최대 전력점 취득 임계치(Vthrx)는 근사함수의 오차를 어느정도 적게 하기 위해, 도 11에 도시한 바와 같이 1점째의 최대 전력점(M1)으로부터, 가능한한 떨어진 2점째의 최대 전력점(M2)을 취득하기 위한 임계치이다.

근사함수 작성부(24)는 직류 전압치간의 차의 절대치 |Vavr1-Vavr|가 최대 전력점 취득 임계치(Vthrx) 이상이라고 판정된다면(도 11의 최대 전력점(M2) 참조), 스텝 S67에서 취득한 최대 전력점(M)을 2점째의 최대 전력점(M2)으로 하고, 상기 최대 전력점(M2)(Vavr2, Pavr2)을 기억한다(스텝 S69).

근사함수 작성부(24)는 현재 기억중의 최대 전력점(M1, M2)에 의거하여 최소제곱법에 의해 근사함수 V = f(P) = aP + b의 a, b의 정수를 산출함으로써 근사함수를 작성하고(스텝 S70), 상기 작성한 근사함수를 근사함수 메모리(25)에 기억하고, 상기 처리 동작을 종료한다.

또한, 스텝 S63에서 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내가 아니라고 판정되면, 다시, 새로운 최대 전력점을 검출하기 위해, 스텝 S62로 이행한다.

또한, 스텝 S66에서 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내가 아니라고 판정되면, 다시, 새로운 최대 전력점을 검출하기 위해, 스텝 S65로 이행한다.

또한, 스텝 S68에서 직류 전압치간의 차의 절대치 |Vavr1-Vavr|가 최대 전력점 취득 임계치(Vthrx) 이상이 아니라고 판정된다면(예를 들면 도 11의 최대 전력점(M3) 참조), 스텝 S67에서 취득한 최대 전력점(M)과 1점째의 최대 전력점(M1)이 떨어저 있지 않은 것이라고 판단하고, 새로운 최대 전력점을 검출하기 위해, 스텝 S65로 이행한다.

제 3 근사함수 작성 처리에 의하면, 등산법의 최대 전력 추종 동작을 실행하고, 최대 전력점 취득 임계치(Vthrx) 이상 떨어진 2점의 최대 전력점을 검출하고, 이들 최대 전력점에 의거하여 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 제 1 근사함수 작성 처리 및 제 2 근사함수 작성 처리에 비교한다면 약간 정밀도는 떨어지지만, 신속하게 근사함수를 작성할 수 있다.

이와 같이 제 1의 실시예에 의하면, 발전기(2)의 출력 레벨에 대응한 근사함수를 사용함으로써 현재의 전력점을 최대 전력점 부근까지 고속으로 추종한 후에, 등산법으로 현재의 전력점을 최대 전력점에 도달시키도록 하였기 때문에, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 전압 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기(2)라도, 근사함수를 사용함으로써, 최대 전력점 부근으로의 도달시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 그 최대 전력점으로의 추종 동작을 고속으로 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 제 1의 실시예에서는 근사함수를 사용하여 최대 전력점 부근으로의 추종 동작을 실행한 후, 등산법을 사용하여, 최종적으로 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행하도록 하였지만, 상기 등산법으로 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행중에 근사함수의 오차를 보정하는 보정 기능을 구비하도록 하여도 좋고, 이와 같은 실시예를 제 2의 실시예로서 설명한다.

(실시예 2)

도 12는 제 2의 실시예에 관한 파워콘 장치(10)의 제어부(27) 내부의 개략 구성을 도시한 블록도이다. 또한, 제 1의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템(1)과 동일한 것에는 동일 부호를 붙임으로써, 그 중복된 구성 및 동작의 설명에 관해서는 생략한다.

도 12에 도시한 제어부(27)는 전압치 산출부(31), 전압치 설정부(32), 임계치 판정부(33), 추종 제어부(34) 및 등산법 추종 제어부(35)를 가지며, 등산법 추종 제어부(35)의 등산법을 사용하여, 근사함수 메모리(25)에 기억중의 근사함수의 오차를 보정하는 근사함수 보정부(36)를 갖고 있다.

또한, 청구항에 기재된 제 1 근사함수 보정 수단, 제 2 근사함수 보정 수단 및 제 3 근사함수 보정 수단은 근사함수 보정부(36)에 상당하는 것이다.

그러면, 제 2의 실시예를 나타내는 분산형 발전 시스템(1)의 동작에 관해 설명한다. 도 13은 제 2 최대 전력 추종 제어 처리에 관한 최대 전력 추종 제어부(12)의 처리 동작을 도시한 플로우 차트이다.

도 13에 도시한 제 2 최대 전력 추종 제어 처리란, 근사함수를 사용하여 현재의 전력점을 최대 전력점 부근으로 고속으로 추종한 후, 등산법을 사용하여 현재의 전력점을 최대 전력점에 추종함과 함께, 상기 등산법의 추종 동작을 실행하면서, 근사함수의 오차를 보정하는 처리이다.

도 13에서 최대 전력 추종 제어부(12)의 제어부(27) 내의 추종 제어부(34)는 근사함수를 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 시작한다.

전압치 산출부(31)는 전력 산출부(23)를 통하여 현재의 직류 전력치(Pmes)를 산출하고, 근사함수 메모리(25)로부터 근사함수를 판독하고, 상기 근사함수에 직류 전력치(Pmes)를 대입함으로써 직류 전압치(Vthe)를 산출한다(스텝 S81).

전압치 설정부(32)는 전압치 산출부(31)에서 산출한 직류 전압치(Vthe)를 전력 변환 장치(11)의 동작 전압으로서 설정한다(스텝 S82).

또한 전압 계측부(21)는 전압치 설정부(32)에서 직류 전압치(Vthe)를 설정하면, 현재의 직류 전압치(Vmes)를 검출한다(스텝 S83).

또한 전압치 산출부(31)는 전력 산출부(23)를 통하여 현재의 직류 전력치(Pmes)를 산출하고, 근사함수 메모리(25)로부터 근사함수를 판독하고, 상기 근사함수에 직류 전력치(Pmes)를 대입함으로써 직류 전압치(Vthe)를 산출한다(스텝 S84).

다음에 임계치 판정부(33)는 스텝 S33에서 검출한 현재의 직류 전압치(Vmes)와 스텝 S34에서 산출한 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S85).

추종 제어부(34)는 임계치 판정부(33)에서 직류 전압치(Vmes)와 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 판단하고, 근사함수로부터 등산법에 의한 최대 전력점으로의 추종 동작을 시작하기 위해, 등산법 추종 제어부(35)에 의한 최대 전력 추종 동작을 시작한다(스텝 S86). 또한, 도 14의 전력점(A)이 최대 전력점 부근이라고 판단되면, 최대 전력점(N)을 향하여 전력점을 등산법으로 이동을 시작하고, 예를 들면 전력점(A)→전력점(B)→전력점(C) … 라는 상태로 이동하게 된다.

근사함수 보정부(36)는 현재의 전력점으로부터 근사함수의 절편을 재계산한다(스텝 S87). 또한, 근사함수의 절편의 재계산은 현재의 전력점에 의거하여 근사함수의 절편의 정수만을 산출하고, 상기 근사함수의 경사는 변경하는 일 없이 상기 절편만을 변경하게 된다. 따라서, 근사함수는 도 14에 도시한 바와 같이 (a)→(b)→(ｃ)→(n)와 같이 갱신되어 간다.

근사함수 보정부(36)는 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 각 직류 전력치의 차의 절대치 |ΔP|의 이동평균치 |ΔP|avr를 산출한다(스텝 S89).

근사함수 보정부(36)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내인지의 여부를 판정한다(스텝 S90).

근사함수 보정부(36)는 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내라고 판정되면, 이동평균치 |ΔP|avr가 어느정도 작다는 것은 직류 전압치를 변동시켜도 전력의 변동이 적다는 것으로서, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하고 있는 것이라고 판단하고, 상기 전력점을 최대 전력점(M)(Vavr, Pavr)으로서 기억함과 함께, 최신 최대 전력 표본점 플래그를 ON하고서(스텝 S91), 스텝 S83으로 이행한다. 또한, 상기 최대 전력점(M)은 직류 전압치를 N회 변동시킨 때의 전압치의 평균치 (V1, V2, V3…VN)/N과, 전력치의 평균치 (P1, P2, P3…PN)/N으로 구성하게 된다. 또한, 최신의 최대 전력 표본점 플래그란, 상기 등산법으로 이미 최대 전력점을 표본으로서 기억하고 있는지 여부를 나타내는 플래그이다.

근사함수 보정부(36)는 스텝 S85에서 직류 전압치(Vmes)와 직류 전압치(Vthe)와의 차의 절대치 |Vmes-Vthe|가 직류 전압 임계치(Vthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 판단하고, 최신 최대 전력 표본점 플래그가 ON인지의 여부를 판정한다(스텝 S92). 또한, 근사함수에 의한 추종 동작 후에 등산법으로 추종 동작을 실행하였다 하여도, 외부 환경 등의 변화로, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근으로부터 벗어난 경우, 근사함수에 의한 추종 동작으로 전환된 것이다.

근사함수 보정부(36)는 최신 최대 전력 표본점 플래그가 ON이라고 판정되면, 상기 최신의 최대 전력점이 기억되어 있는 것이라고 판단하고, 근사함수를 작성한 과거의 최대 전력점 중, 가장 오랜 최대 전력점의 표본을 삭제하고, 최신의 최대 전력점을 표본으로 추가함으로써, 이들 최대 전력점의 표본점에 의거하여 근사함수를 작성하고, 상기 근사함수를 근사함수 메모리(25)에 기억 갱신한다(스텝 S93).

즉, 최신의 최대 전력점을 포함한 표본점에 의거하여 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 그 근사함수의 오차를 보정할 수 있는 것이다.

그리고, 근사함수 보정부(36)는 최신 최대 전력 표본점 플래그를 OFF로 하고(스텝 S94), 근사함수에 의한 최대 전력점 부근으로의 추종 동작을 실행하기 위해, 스텝 S82로 이행한다.

근사함수 보정부(36)는 스텝 S90에서 이동평균치 |ΔP|avr가 최대 전력점 기억용 임계치(Pthr) 이내가 아니라고 판정되면, 현재의 전력점이 최대 전력점 부근에 도달하지 않은 것이라고 판단하고, 스텝 S83으로 이행한다.

제 2의 실시예에 의하면, 근사함수를 사용하여 전력점을 최대 전력점 부근에 도달한 후, 등산법을 사용하여 최대 전력점에 도달시키도록 하였는데, 그 때에 등산법을 사용하여 전력점을 검출하고, 상기 전력점에 의거하여 근사함수의 절편의 오차를 보정하도록 하였기 때문에, 근사함수의 오차를 보정할 수 있다.

또한 제 2의 실시예에 의하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점에 도달한 후, 상기 최대 전력점을 표본으로서 기억하여 두고, 외부 환경의 변화 등이 생긴 경우에는 최신의 최대 전력점을 표본으로서 포함한 표본점에 의거하여 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 외부 환경의 변화 등에 대응한 오차의 최신의 근사함수를 제공할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 근사함수 작성부(24)에서 근사함수를 작성한 경우, 복수의 최대 전력점(평균 전력점)에 의거하여 최소제곱법에 의해 근사함수를 산출하도록 하였지만, 최소제곱법 이외의 방법을 사용하여도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 출력 전력 및 동작 전압의 특성에 있어서의, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 최대 전력점에 관한 근사함수를 기억하여 두고, 현재의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 근사함수에 의거하여, 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 동작 전압치를 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하도록 하였기 때문에, 근사함수를 사용함으로써, 예를 들면 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키기 까지의 추종 시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기라도, 최대 전력점으로의 추종을 신속하게 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상으로도 이여진다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전압치 설정 수단에서 동작 전압치를 설정하면, 근사함수를 사용하여 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 산출한 동작 전압치와 현재의 동작 전압치와의 차의 절대치가 소정 임계치 이내인지의 여부를 판정하고, 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내라고 판정되면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응하여 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것이라고 인식하도록 하였기 때문에, 근사함수를 사용함으로써, 그 전력점을 최대 전력점 부근에 도달시키기 까지의 추종 시간을 대폭적으로 단축화함으로써, 동력 변화에 대한 최대 전력점의 변화가 큰 동력계 발전기 등의 발전기라도, 최대 전력점으로의 추종을 신속하게 행할 수 있고, 나아가서는 발전 효율의 향상으로도 이여진다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 도달시키도록 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치를 설정하도록 하였기 때문에, 최대 전력점 부근부터 최대 전력점으로의 추종 동작에 등산법을 사용함으로써 최대 전력점으로의 추종 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내가 아니라고 판정되면, 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내로 될 때까지 전압치 산출 수단, 전압치 설정 수단 및 판정 수단의 동작을 계속하도록 하였기 때문에, 최대 전력점 부근에 신속하게 추종할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 발전기의 출력 레벨마다에 최대 전력점을 검출하고, 적어도 2개의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 간단하게 근사함수를 작성할 수 있고, 또한, 표본으로 하는 최대 전력점의 표본 수를 늘림으로써 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 근사함수를 작성하기 위한 최대 전력점을 등산법으로 검출하도록 하였기 때문에, 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 제 1 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상, 예를 들면 근사함수의 경사가 반대라고 판정되면, 발전기의 이상을 통보하도록 하였기 때문에, 발전기 또는 근사함수의 이상을 유저에게 통보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 출력 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 레벨 영역마다 나눈 복수의 전력점의 평균치를 레벨 영역마다의 최대 전력점으로 하고, 이들 레벨 영역마다의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하도록 하였기 때문에, 복수의 전력점, 즉 표본 수가 많고, 이들 표본 수를 평균화함으로써, 외부 환경의 변화에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 작성 할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 제 2 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상, 예를 들면 근사함수의 경사가 이상하다고 판정되면, 발전기의 이상을 통보하도록 하였기 때문에, 발전기 또는 근사함수의 이상을 유저에게 통보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 발전기의 종류별에 대응한 근사함수를 미리 기억하여 두도록 하였기 때문에, 다양한 발전기에 대응할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점을 검출하고, 상기 검출한 최대 전력점에 의거하여 발전기의 종류별마다 기억한 근사함수를 보정하도록 하였기 때문에, 발전기의 다양한 동력 변화나 조도 변화에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 작성할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점을 검출하고, 상기 검출한 최대 전력점에 의거하여, 근사함수 기억 수단에 기억중의 근사함수를 보정하도록 하였기 때문에, 발전기의 동력 변화나 조도 변화 등에 대응한 정밀도가 높은 근사함수를 항상 확보할 수 있다.

본 발명의 최대 전력 추종 제어 장치에 의하면, 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 등산법을 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행하고, 상기 추종 동작으로 검출한 전력점에 의거하여, 상기 근사함수의 경사를 변경하는 일 없이 그 절편만을 보정하도록 하였기 때문에, 근사함수의 오차를 미조정할 수 있다.

Claims

발전기의 출력 레벨에 대응한, 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 발전기의 출력 전력을 교류 전력으로 변환하는 전력 변환 장치의 동작 전압을 설정하는 최대 전력 추종 제어 장치에 있어서,

상기 출력 전력 및 상기 동작 전압의 특성에 있어서의 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 최대 전력점에 관한 근사함수를 기억하는 근사함수 기억 수단과,

상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 상기 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 추종하도록 상기 근사함수 기억 수단에서 기억한 근사함수에 의거하여 현재의 출력 전력에 대응하는 동작 전압치를 산출하고 상기 동작 전압치를 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하는 제어 수단을 구비하며,

상기 제어 수단은,

상기 근사함수에 의거하여, 상기 발전기의 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하는 전압치 산출 수단과,

상기 전압치 산출 수단에서 산출한 동작 전압치를 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치로서 설정하는 전압치 설정 수단과,

상기 전압치 설정 수단에서 동작 전압치를 설정하면, 상기 전압치 산출 수단에서 현재의 출력 전력에 대응한 동작 전압치를 산출하고, 상기 산출한 동작 전압치와 현재의 동작 전압치와의 차의 절대치가 소정 임계치 이내인지의 여부를 판정하는 판정 수단을 가지며,

상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내라고 판정되면, 상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하고,

상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 전력에 관한 전력점을 최대 전력점에 도달시키도록 상기 전력 변환 장치의 동작 전압치를 설정하는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
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제 1항에 있어서,

상기 제어 수단은,

상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내가 아니라고 판정되면, 상기 전압치 산출 수단에서 상기 동작 전압치를 산출한 후, 상기 산출한 동작 전압치를 상기 전압치 설정 수단에서 설정하고, 상기 판정 수단에서 상기 동작 전압치간의 차의 절대치가 소정 임계치 이내로 될 때까지, 상기 전압치 산출 수단, 상기 전압치 설정 수단 및 상기 판정 수단의 동작을 계속하는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전기의 출력 레벨마다에 최대 전력점을 검출하고, 적어도 2개의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하는 제 1 근사함수 작성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 5항에 있어서,

상기 제 1 근사함수 작성 수단은,

최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 6항에 있어서,

상기 제 1 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상하다고 판정되면, 상기 발전기의 이상을 통보하는 이상 통보 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 출력 전력을 복수의 레벨 영역으로 분할하고, 전력점을 순차적으로 검출함으로써, 상기 검출한 복수의 전력점을 레벨 영역마다 나누고, 상기 레벨 영역마다 나눈 복수의 전력점의 평균치를 산출하고, 상기 레벨 영역마다의 평균치를 최대 전력점으로 하고, 상기 레벨 영역마다의 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수를 작성하는 제 2 근사함수 작성 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 8항에 있어서,

상기 제 2 근사함수 작성 수단은,

최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 전력점을 검출하는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 9항에 있어서,

상기 제 2 근사함수 작성 수단에서 작성한 근사함수가 이상하다고 판정되면, 상기 발전기의 이상을 통보하는 이상 통보 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 근사함수 기억 수단은,

상기 발전기의 종류별에 대응한 근사함수를 미리 기억하여 두는 것을 특징으 로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 11항에 있어서,

최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하고, 이들 검출한 최대 전력점에 의거하여, 상기 발전기의 종류별마다 기억한 근사함수를 보정하는 제 1 근사함수 보정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여, 상기 발전기의 출력 레벨마다의 최대 전력점을 검출하고, 이들 검출한 최대 전력점에 의거하여, 상기 근사함수 기억 수단에 기억중의 근사함수를 보정하는 제 2 근사함수 보정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.
제 1항에 있어서,

상기 발전기의 출력 레벨에 대응한 출력 전력에 관한 전력점이 최대 전력점 부근에 도달한 것을 인식하면, 최대 전력 추종 제어용의 등산법을 사용하여 최대 전력점으로의 추종 동작을 실행하고, 상기 추종 동작으로 검출한 전력점에 의거하여, 상기 근사함수의 경사를 변경하는 일 없이 그 절편만을 보정하는 제 3 근사함수 보정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 최대 전력 추종 제어 장치.