WO2011122165A1 - 太陽光発電システムおよび制御システム - Google Patents
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Definitions
- FIG. 5 shows the selection function of MPPT control 1 and MPPT control 2 more specifically.
- the module voltages V1 to V4 when the current I flows are obtained from the equations (1) and (2), and the sum V is obtained. Good. That is, the voltage V (I) of one whole string is the expression (3) shown in FIG.
- FIG.1 (b) it can also determine based on the value acquired from the pyranometer 20 and the thermometer 21.
- FIG. In large-scale power generation such as a mega solar, measuring instruments such as a pyranometer and a thermometer are installed at a measurement site. The amount of solar radiation irradiated to the solar cell array can be measured from the pyranometer, and the solar cell array temperature can be estimated from JIS C-8907 from the temperature information measured by the thermometer. The information is digitally converted by the AD converter ADC3 and the AD converter ADC4, and in the theoretical value prediction unit from the equations (1) and (2) and the digital information of the current sensor and voltage sensor, there is no partial shade. Therefore, the characteristic prediction system can be improved by comparing the predicted value, the measurement result, and
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Abstract
Description
図6(a)は、太陽光発電システムから高効率な電力を得るために一般的に用いられている山登り法と呼ばれる最大電力点追従制御法の概念図である。以下、最大電力点追従制のことをMPPT制御(Maximum Power Point Tracking)と呼ぶ。
ここで、図6(b)に示すように、太陽電池アレイに部分陰が差し掛かると、太陽電池アレイの特性がPVaからPVbに変化し、太陽電池の電圧-電力特性に複数の極値を持つことがある。太陽光発電システムに部分陰が掛かった時、複数の局所解をもつ特性となる主要因を、以下で説明する。
以上で詳述した通り、山登り法では、ストリング全体の電力-電圧特性が複数の局所解を持つ際に、最大電力でストリングを動作させられない場合があるので、山登り法以外にも多くのMPPT制御アルゴリズムが提案されている。
2…バイパスダイオード
3…太陽電池ストリング
4…逆流防止ダイオード
5…太陽電池アレイ
6…コイル
7…ダイオード
8…コンデンサ
9…スイッチング素子
10…昇圧チョッパ
11a…バッファ
11b…センサ
12a…バッファ
12b…センサ
13…制御部
14…パワーコンディショナ
15…レベルシフタ
16…電気的負荷
Claims (12)
- 太陽電池と、
前記太陽電池の出力電圧を制御する電圧制御部と、
前記太陽電池の出力電圧を検出する電圧検出部と、
前記太陽電池の出力電流を検出する電流検出部と、
前記電圧制御部に前記出力電圧を第1の変化幅で変化させ、変化の前後における前記太陽電池の出力電力を比較する第1の制御部と、
前記電圧制御部に前記出力電圧を前記第1の変化幅よりも大きい第2の変化幅で変化させ、変化の前後における前記出力電力を比較する第2の制御部と、
前記電流検出部によって検出された電流の単位時間当たりの変化量の絶対値と、所定のしきい値とを比較する比較部とを有し、
前記比較部によって、前記変化量の絶対値が前記所定のしきい値よりも小さいと判定された場合は、前記第1の制御部が選択され、
前記比較部によって、前記変化量の絶対値が前記所定のしきい値よりも大きいと判定された場合は、前記第2の制御部が選択されることを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項1記載の太陽光発電システムにおいて、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングを複数有し、前記複数の太陽電池ストリングが並列に接続された太陽電池アレイであることを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項1記載の太陽光発電システムにおいて、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングであることを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項1記載の太陽光発電システムにおいて、
前記しきい値は、前記出力電圧及び前記出力電流に基づいて算出されることを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項1記載の太陽光発電システムにおいて、
前記しきい値は、前記太陽電池の温度及び前記太陽電池に対する日射量に基づいて算出されることを特徴とする太陽光発電システム。 - 請求項1記載の太陽光発電システムにおいて、
前記変化量を算出して前記比較部に供給する電流変化演算部と、
前記出力電圧を、アナログからデジタルに変換して前記第1の制御部及び前記第2の制御部に供給する第1のAD変換器と、
前記出力電流を、アナログからデジタルに変換して前記第1の制御部及び前記第2の制御部に供給する第2のAD変換器と、
前記出力電流を、アナログからデジタルに変換して前記電流変化演算部に供給する第3のAD変換器とをさらに有し、
前記第3のAD変換器に供給されるクロックの周波数は、前記第1のAD変換器に供給されるクロックの周波数及び前記第2のAD変換器に供給されるクロックの周波数よりも高いことを特徴とする太陽光発電システム。 - 太陽電池を制御する制御システムにおいて、
前記太陽電池の出力電圧を第1の変化幅で変化させ、変化の前後における前記太陽電池の出力電力を比較する第1の制御部と、
前記出力電圧を前記第1の変化幅よりも大きい第2の変化幅で変化させ、変化の前後における前記出力電力を比較する第2の制御部と、
前記太陽電池の出力電流の単位時間当たりの変化量の絶対値と、所定のしきい値とを比較する比較部とを有し、
前記比較部によって、前記変化量の絶対値が前記所定のしきい値よりも小さいと判定された場合は、前記第1の制御部が選択され、
前記比較部によって、前記変化量の絶対値が前記所定のしきい値よりも大きいと判定された場合は、前記第2の制御部が選択されることを特徴とする制御システム。 - 請求項7記載の制御システムにおいて、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングを複数有し、前記複数の太陽電池ストリングが並列に接続された太陽電池アレイであることを特徴とする制御システム。 - 請求項7記載の制御システムにおいて、
前記太陽電池は、複数の太陽電池モジュールを直列に接続した太陽電池ストリングであることを特徴とする制御システム。 - 請求項7記載の制御システムにおいて、
前記しきい値は、前記出力電圧及び前記出力電流に基づいて算出されることを特徴とする制御システム。 - 請求項7記載の制御システムにおいて、
前記しきい値は、前記太陽電池の温度及び前記太陽電池に対する日射量に基づいて算出されることを特徴とする制御システム。 - 請求項7記載の制御システムにおいて、
前記出力電流の変化量を算出して前記比較部に供給する電流変化演算部と、
前記出力電圧を、アナログからデジタルに変換して前記第1の制御部及び前記第2の制御部に供給する第1のAD変換器と、
前記出力電流を、アナログからデジタルに変換して前記第1の制御部及び前記第2の制御部に供給する第2のAD変換器と、
前記出力電流を、アナログからデジタルに変換して前記電流変化演算部に供給する第3のAD変換器とをさらに有し、
前記第3のAD変換器に供給されるクロックの周波数は、前記第1のAD変換器に供給されるクロックの周波数及び前記第2のAD変換器に供給されるクロックの周波数よりも高いことを特徴とする制御システム。
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