特許 6386207 太陽光発電の出力制御システム、それに用いるパワーコンディショナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6386207

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】太陽光発電の出力制御システム、それに用いるパワーコンディショナ

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20180827BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20180827BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 130

   H02J7/35 K

【請求項の数】9

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-115364(P2018-115364)

(22)【出願日】2018年6月18日

【審査請求日】2018年6月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】508069512

【氏名又は名称】デルタ電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100194456

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 勇

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 偉生

(72)【発明者】

【氏名】中谷 一志

(72)【発明者】

【氏名】田中 誠二

(72)【発明者】

【氏名】岩井 博

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１２９４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１７１７６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２１２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１０６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２４１７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１６１７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ３／００−５／００

Ｈ０２Ｊ７／３５

Ｈ０２Ｍ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上のソーラー発電器と、
複数のパワーコンディショナと、
蓄電池と、
前記１以上のソーラー発電器の出力端、前記複数のパワーコンディショナの入力端、及び前記蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線と、
前記蓄電池の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の内、1以上の値に基づいて、前記複数のパワーコンディショナのオン/オフ制御を行う制御部と、を備え、
前記複数のパワーコンディショナの各々は出力端子が系統側の出力端子に接続されており、前記制御部によってオンに切り替えられたときに前記系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする予め定めた変化量で出力を０ｋＷから予定の出力まで増加させ、前記制御部によってオフに切り替えられたときに前記変化量で出力を０ｋＷまで減少させる出力増減回路を備えていることを特徴とする太陽光発電の出力制御システム。

【請求項2】

前記制御部は、前記蓄電池の入出力端に流れる電流が、前記ＤＣ母線へ出力されている場合、オフにするパワーコンディショナの数を増やし、前記ＤＣ母線から入力されている場合又は入力停止している場合、オンにするパワーコンディショナの数を増やす、請求項1に記載の太陽光発電の出力制御システム。

【請求項3】

前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、
前記変化量設定部は、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されている、前記変化量を定める物理スイッチを備えている、請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電の出力制御システム。

【請求項4】

前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、
前記変化量設定部は、変化量の記憶部と、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されており、当該記憶部に変化量を設定及び記録させる設定回路とを備えている、請求項１又は請求項２に記載の太陽光発電の出力制御システム。

【請求項5】

前記記憶部と前記設定回路の間に、前記設定回路を前記記憶部に、着脱可能に電気接続する接続部を備えている、請求項４に記載の太陽光発電の出力制御システム。

【請求項6】

１以上のソーラー発電器の出力端、及び、複数のパワーコンディショナの入力端、及び、蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線と、前記蓄電池の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の内、1以上の値に基づいて、前記複数のパワーコンディショナのオン/オフ制御を行う制御部とを備えている、太陽光発電の出力制御システムで用いられるパワーコンディショナであって、
前記パワーコンディショナは出力端子が系統側の出力端子に接続されており、前記制御部によってオンに切り替えられたときに前記系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする予め定めた変化量で出力を０ｋＷから予定の出力まで増加させ、前記制御部によってオフに切り替えられたときに前記変化量で出力を０ｋＷまで減少させる出力増減回路を備えていることを特徴とする、太陽光発電の出力制御システムで用いられるパワーコンディショナ。

【請求項7】

前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、
前記変化量設定部は、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されている、前記変化量を定める物理スイッチを備えている、請求項６に記載のパワーコンディショナ。

【請求項8】

前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、
前記変化量設定部は、変化量の記憶部と、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されており、当該記憶部に変化量を設定及び記憶させる設定回路とを備えている、請求項６に記載のパワーコンディショナ。

【請求項9】

前記記憶部と前記設定回路の間に、前記設定回路を前記記憶部に、着脱可能に電気接続する接続部を備えている、請求項８に記載のパワーコンディショナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソーラー発電器のＤＣ出力を、ＡＣ出力に変換して電力系統に出力する太陽光発電の出力制御システム、それに用いるパワーコンディショナに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、図１０に示すように、１台のセントラル型の大型パワーコンディショナ１０１と、１組以上、例えば１０組のソーラー発電器１０２ａ〜１０２ｊと、蓄電池１０３と、ソーラー発電器の出力端、パワーコンディショナの入力端子、及び蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線１０４と、を備えている太陽光発電の出力制御システム１００が知られている。ソーラー発電器１０２ａ~１０２ｊは、複数の太陽電池パネルを有している太陽電池と、ＭＰＰＴ制御又はＰＷＭ制御機能を有するＤＣ／ＤＣコンバータとを含むＤＣ出力部を構成している。

【0003】

例えば特許文献１には、１台のパワーコンディショナを用いて、太陽光発電による発電電力制御を行うシステムが開示されている（特許文献１の図１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−１９５６６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

セントラル型の大型パワーコンディショナは、物理サイズが大きいだけでなく、システムの拡張及び縮小に柔軟に対処するのが難しい。接続する太陽電池パネルの枚数を増やす場合、より大型のパワーコンディショナに交換するか、または、増加分専用に、別のパワーコンディショナを用意する必要があった。別のパワーコンディショナを用意する場合、電力系統への出力変動を抑えるための制御が必要になり、システムの複雑化を招来する。

【0006】

一方、接続する太陽電池パネルの枚数を少なくする場合、より小型のパワーコンディショナに交換しない限り、物理サイズは小さくならない。

【0007】

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、容易にシステムの拡張及び縮小を行うことができる太陽光発電の出力制御システム、それに用いるパワーコンディショナを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の太陽光発電の出力制御システムは、１以上のソーラー発電器と、複数のパワーコンディショナと、蓄電池と、前記１以上のソーラー発電器の出力端、前記複数のパワーコンディショナの入力端、及び前記蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線と、前記蓄電池の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の内、1以上の値に基づいて、前記複数のパワーコンディショナのオン/オフ制御を行う制御部と、を備え、前記複数のパワーコンディショナの各々は出力端子が系統側の出力端子に接続されており、前記制御部によってオンに切り替えられたときに前記系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする予め定めた変化量で出力を０ｋＷから予定の出力まで増加させ、前記制御部によってオフに切り替えられたときに前記変化量で出力を０ｋＷまで減少させる出力増減回路を備えていることを特徴とする。

【0009】

また、前記制御部は、前記蓄電池の入出力端に流れる電流が、前記ＤＣ母線へ出力されている場合、オフにするパワーコンディショナの数を増やし、前記ＤＣ母線から入力されている場合又は入力停止している場合、オンにするパワーコンディショナの数を増やす、のが好ましい。

【0010】

また、前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、前記変化量設定部は、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されている、前記変化量を定める物理スイッチを備えているのが好ましい。

【0011】

また、前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、前記変化量設定部は、変化量の記憶部と、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されており、当該記憶部に変化量を設定及び記録させる設定回路とを備えているのが好ましい。

【0012】

また、前記記憶部と前記設定回路の間に、前記設定回路を前記記憶部に、着脱可能に電気接続する接続部を備えている、のが好ましい。

【0013】

また、本発明のパワーコンディショナは、１以上のソーラー発電器の出力端、及び、複数のパワーコンディショナの入力端、及び、蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線と、前記蓄電池の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の内、1以上の値に基づいて、前記複数のパワーコンディショナのオン/オフ制御を行う制御部とを備えている、太陽光発電の出力制御システムで用いられるパワーコンディショナであって、前記パワーコンディショナは出力端子が系統側の出力端子に接続されており、前記制御部によってオンに切り替えられたときに前記系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする予め定めた変化量で出力を０ｋＷから予定の出力まで増加させ、前記制御部によってオフに切り替えられたときに前記変化量で出力を０ｋＷまで減少させる出力増減回路を備えていることを特徴とする。

【0014】

また、前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、前記変化量設定部は、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されている、前記変化量を定める物理スイッチを備えているのが好ましい。

【0015】

また、前記出力増減回路は、前記変化量を設定する変化量設定部を有しており、前記変化量設定部は、変化量の記憶部と、各パワーコンディショナの入力端及び出力端から電気絶縁されており、当該記憶部に変化量を設定及び記憶させる設定回路とを備えているのが好ましい。

【0016】

また、前記記憶部と前記設定回路の間に、前記設定回路を前記記憶部に、着脱可能に電気接続する接続部を備えている、のが好ましい。

【発明の効果】

【0017】

本発明のパワーコンディショナは、オンまたはオフに切り替えられた時に、系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする予め定めた変化量で、出力を０ｋＷから予定の出力まで増加させ、またはオフに切り替えられた時の出力から０ｋＷまで減少させる出力増減回路を備えている。このため、当該パワーコンディショナを用いた太陽光発電の出力制御システムは、制御部は出力制御を行う際に、電力系統への出力変動を考慮せずに、パワーコンディショナのオン/オフ制御を行うだけでよく、結果、パワーコンディショナの数を変更するだけでシステムの拡張及び縮小を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施の形態に係る太陽光発電の出力制御システムの構成図。

【図2】制御部の実行する処理フローチャート。

【図3】パワーコンディショナの正面図。

【図4】パワーコンディショナの側面図。

【図5】パワーコンディショナの裏面図。

【図6】パワーコンディショナのブロック構成図。

【図7】出力増減処理のフローチャート。

【図8】（ａ）は電源オン時のインバータ回路出力制御のグラフで、（ｂ）は電源オフ時のインバータ回路出力制御のグラフ。

【図9】パワーコンディショナの変形例の正面図。

【図10】従来の太陽光発電の出力制御システムの構成図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の太陽光発電の出力制御システムは、電源オン後、予定の出力を安定的に出力する小出力型パワーコンディショナ（以下、ＰＣＳ（Power Conditioning Subsystemの略）という）であって、オン/オフ時に出力系統に要求されている変化量で、出力を０ｋＷから予定の出力（単位はｋＷ、以下同じ）まで増加させるソフトスタート機能と、オフに切り替えられた時の出力から０ｋＷまで減少させるソフトストップ機能とを有するＰＣＳを複数使用する。この複数のＰＣＳと、蓄電池とをＤＣ母線に接続しておき、蓄電池の充放電状態に応じて、オンにするＰＣＳの数を制御する。当該構成を採用することで、大型のセントラル型ＰＣＳを不要にし、省スペース化を図ると共にＰＣＳの数を増減するだけでシステムの拡張及び縮小を可能にする。出力変化量は、使用するＰＣＳの総数によって変わる。本発明のＰＣＳは、ＤＣ母線と電気絶縁された回路又はスイッチで前記ソフトスタート及びソフトストップの変化量の設定を行う構成を採用する。これにより、雷等に対する高いノイズ耐性を有し、より柔軟なシステムの拡張及び縮小を可能にする。

【0020】

以下、添付の図面を参照しつつ、実施の形態に係る太陽光発電の出力制御システム１について説明する。図1は、太陽光発電の出力制御システム１の全体構成を示す。システム１は、１以上、本実施形態では１０個のソーラー発電器２ａ〜２ｊと、複数、本実施形態では１０個のＰＣＳ３ａ〜３ｊと、蓄電池４と、ＤＣ母線５と、ＰＣＳ３ａ〜３ｊのオン/オフ制御を行う制御部６とで構成されている。ソーラー発電器２ａ〜２ｊは、複数の太陽電池パネルを有している太陽電池と、太陽電池パネルによって発電された電気を直流変換して出力するＭＰＰＴ制御機能付きＤＣ／ＤＣコンバータを含むＤＣ出力部を構成している。ＰＣＳ３ａ〜３ｊの各出力端子は、系統側の出力端子に接続されている。ＤＣ母線５は、ソーラー発電器２ａ〜２ｊの出力端と、ＰＣＳ３ａ〜３ｊの入力端と、蓄電池４の入出力端と、に接続されている。制御部６は、計測装置６ａから、蓄電池４の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の情報を受け取る。制御部６は、蓄電池４の入出力端に流れる電流の方向及び電流量の内、1以上の値に基づいて、ＰＣＳ３ａ〜３ｊに電源オン信号又は電源オフ信号を出力する。

【0021】

制御部６は、蓄電池４の入出力端に流れる電流の方向及び/又は電流量の情報から、ＤＣ母線５へ出力されている場合、オフにするＰＣＳの数を増やし、ＤＣ母線５から入力されている場合又は入力停止している場合、オンにするＰＣＳの数を増やす制御を行う。

【0022】

図２は、制御部６の実行する発電所運転に係る処理フローチャートを示す。運転開始時、蓄電池４の電圧が予め定めた値以上か、または、充電電流の所定時間Ｔ１の移動平均値が予め定めた値以上となるのを待ち（ステップＳ１でＮｏ）、何れかの条件を満たした場合に（ステップＳ１でＹｅｓ）、以降のフローに示すＰＣＳ起動数制御を行う。所定時間Ｔ１は、制御部６がソーラー発電器２ａ〜２ｊの天候によって変化する発電傾向を確認するのに要する時間を意味し、本実施形態ではＴ１＝３〜１０分である。

【0023】

まず、制御部６は、ＰＣＳをｎ台（但し、ｎ＝（蓄電池充電電流÷ＰＣＳ１台分の定格ＤＣ電流））起動する（ステップＳ２）。蓄電池４の充電電流の所定時間Ｔ１の移動平均値が放電状態にあり（ステップＳ３でＹｅｓ）、その値がＰＣＳ１台分の定格ＤＣ電流値を超えている場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、時間Ｔ２経過後にＰＣＳ１台分を電源オフにする（ステップＳ５）。時間Ｔ２は、系のチャタリングを防止するための時間で、例えば３０秒〜１分程の時間を意味する。全てのＰＣＳが電源オフとなっていなければ（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ３に戻る。全てのＰＣＳが電源オフとなった場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、発電所運転停止処理を行い（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。

【0024】

蓄電池４の電流の移動平均値が放電状態で無い場合、即ち、停止又は充電状態にあるが（ステップＳ３でＮｏ）、その値がＰＣＳ１台分の定格ＤＣ電流値以下の場合（ステップＳ８でＮｏ）、ステップＳ３に戻る。蓄電池４の電流の移動平均値が停止又は充電状態にあり（ステップＳ３でＮｏ）、その値がＰＣＳ１台分の定格ＤＣ電流値を超えている場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、時間Ｔ２経過後にＰＣＳ１台分を電源オンにする（ステップＳ９）。全てのＰＣＳが電源オンとなっていない間は（ステップＳ１０でＮｏ）、このステップＳ９の処理の後にステップＳ３に戻る。全てのＰＣＳが電源オンとなっており（ステップＳ１０でＹｅｓ）、蓄電池４の電圧、または、ＳＯＣ（残量）が予め定めた規定値に満たない場合には（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップ３に戻る。一方、蓄電池４の電圧、または、ＳＯＣ（残量）が予め定めた規定値以上となった場合には（ステップＳ１１でＹｅｓ）、過充電状態と判断し、発電所異常停止を行い、処理を終了する。

【0025】

図３は、ＰＣＳ３ａ〜３ｊの正面図、図４は側面図、図５は底面図を示す。各図には、ＰＣＳの実寸（ｍｍ）を示している。従来のセントラル型ＰＣＳは、盤収納型となる大きさのものであったが、ＰＣＳ３ａ〜３ｊは、比較的小型で場所を取らないので、太陽電池パネルの近くに容易に配置できる利点を有している。

【0026】

図３に示すように、ＰＣＳ３ａ〜３ｊは、制御部６によってオンに切り替えられたときに、系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする変化量で、出力を０ｋＷから予定の出力、例えば定格出力まで増加し、制御部６によってオフに切り替えられたときに、前記変化量で、オフに切り替えられた時の出力から０ｋＷまで減少させる出力増減回路７ａ〜７ｊを備えている。出力増減回路７ａ〜７ｊは、それぞれ、変化量を設定するための変化量設定部１１ａ〜１１ｊ（図６を参照）を備えている。変化量設定部１１ａは、変化量の設定回路１３ａ（図６を参照）を有している。この設定回路１３ａは、図３に示すように、変化量を表示するディスプレイ部１３１と、変化量設定開始ボタン１３２と、数値増減ボタン１３３と、変化量設定ボタン１３４と、これらを制御するプログラマブルロジックデバイス（以下、ＰＬＤ（programmable logic deviceの略）という）１３５（図６を参照）とを備えている。変化量の設定は、変化量設定開始ボタン１３２を押下した後に、数値増減ボタン１３３を操作し、ディスプレイ部１３１に表示される変化量が所望値となった場合に、変化量設定ボタン１３４を押下して値を設定する。

【0027】

図６は、一例として、ＰＣＳ３ａの構成を示す。ＰＣＳ３ａ〜３ｊは同一の構成であり、説明の便宜上、ＰＣＳ３ａの各構成要素には“ａ”の字を付して示す。ＰＣＳ３ａは、出力増減回路７ａと、インバータ回路８ａとで構成されている。インバータ回路８ａは、出力増減回路７ａから出力されるインバータ出力制御信号に基づいて、出力を０ｋＷから予定の出力、例えば定格出力の間で増加又は減少させる。前記予定の出力は、定格出力よりもさらに、数ｋＷ少ない値に設定しても良い（以下の説明において同じ）。この場合、ＰＣＳのより長期安定した運転が期待される。インバータ出力制御は、周知の技術、例えば、ＰＷＭ制御によって実現する。出力増減回路７ａとインバータ回路８ａは、蓄電池４に繋がっているＤＣ母線５から直接給電を受ける。このため、制御部６からの電源オフ信号が入力された場合、インバータ回路８ａを直ちに停止させず、出力増減回路７ａからの出力制御信号に基づいて、系統の出力変化率が所望値に収まるように、その出力を前記オフ信号の入力時の出力、例えば、定格出力から０ｋＷへと予め定めた変化量で減少させることができる。また、制御部６から電源オン信号が入力された場合、出力増減回路７ａからの出力制御信号に基づいて、インバータ回路８ａの出力を、系統の出力変化率が所望値に収まるように、０ｋＷから定格出力へと予め定めた変化量で増加させる。

【0028】

出力増減回路７ａは、ＤＣ母線からの給電によって駆動される、ＣＰＵ９ａ、ＲＯＭ１０ａ、変化量設定部１１ａで構成されている。変化量設定部１１ａは、電源を切った後も書き込まれたデータを記憶した状態を保つ記憶部１２ａと、ＤＣ母線５に接続されているＰＣＳの数に基づいて定まる変化量を記憶部１２ａに設定及び記録させる設定回路１３ａとで構成されている。記憶部１２ａは、例えばＳＲＡＭ（不揮発性メモリ）を用いる。設定回路１３ａは、点線で囲んで示すように、ＰＬＤ１３５を中心に、ディスプレイ部１３１と、変化量設定開始ボタン１３２と、数値増減ボタン１３３と、変化量設定ボタン１３４と、電池１３６とを備えている。設定回路１３ａは、各ＰＣＳの入力端及び出力端、ＤＣ母線５から電気絶縁された、電池１３６によって駆動される。当該構成を採用することによって、落雷等の不意のノイズによって、所望しない変化量でＰＣＳが誤作動することを防ぐことができる。

【0029】

変化量設定部１１ａの定める変化量は、記憶部１２ａ及び設定回路１３ａの代わりに、ディップスイッチ、ジャンパスイッチ等の物理スイッチによって、電気抵抗値を設定し、ＣＰＵ９ａが前記電気抵抗値から決まる変化量を設定する構成を採用しても良い。当該構成を採用することによって、落雷等の不意のノイズによって、所望しない変化量でＰＣＳが誤作動することを防ぐことができる。

【0030】

図７は、ＣＰＵ９ａの実行する出力増減処理のフローチャートである。制御部６から電源オン信号が入力された場合（ステップＳ２０でＹｅｓ）、記憶部１２ａに記録されている１分当たりの変化量（ｋＷ）で、出力を０ｋＷから定格出力にまで増加するように、インバータ回路８ａへ制御信号を出力する（ステップＳ２１）。一方、電源オフ信号が入力された場合（ステップＳ２０でＮｏ、ステップＳ２２でＹｅｓ）、記憶部１２ａに記録されている１分当たりの変化量（ｋＷ）で、出力を定格出力から０ｋＷにまで減少するように、インバータ回路８ａへ制御信号を出力する（ステップＳ２３）。ステップＳ２１又はステップＳ２３の処理後、ステップＳ２０に戻り、次の電源オフ又はオン信号入力を待機する。

【0031】

図８（ａ）は、制御部６から出力増減回路７ａへの電源オンの信号入力に応じて、１分間隔で、０ｋＷから定格出力に至るまで段階的にΔＰ毎増加するインバータ回路８ａの出力波形を示す。本グラフは、１０分で、０ｋＷから定格出力に至る場合について示す。図８(ｂ)は、制御部６から出力増減回路７ａへの電源オフの信号入力に応じて、１分間隔で、定格出力から０ｋＷに至るまで段階的にΔＰ毎減少するインバータ回路８ａの出力波形を示す。本グラフは、１０分で、定格出力から０ｋＷに至る場合について示す。

【0032】

地域により電気事業者は、１分当たりの発電所出力の変化率が１％又は２％以下となるように求めている。例えば、定格出力１，０００ｋＷの発電所で、１分当たりの出力の変化が１％に収まることを要求されている場合、１台のセントラル型ＰＣＳで０ｋＷ〜１，０００ｋＷに増加又は減少させるには、１分当たりの変化を１０ｋＷ以下にすることが要求される。しかし、本実施形態のように、１０個のＰＣＳ３ａ〜３ｊでこれを分担すれば、それぞれが１００ｋＷの定格出力で１分当たりの変化を１０ｋＷ以下にすればよい。即ち、個々のＰＣＳは、１分当たりの出力変化が１０％以下となるように制御すればよく、制御精度が使用するＰＣＳの数分だけ緩くなる、といった利点がある。本例の場合、図８（ａ）（ｂ）のグラフにおいて、ΔＰは１０ｋＷとなる。

【0033】

図９は、ＰＣＳ３ａの変形例に係るＰＣＳ３’ａを示す。ＰＣＳ３ａと同じ構成物は、同じ参照番号を用いて説明する。ＰＣＳ３’ａは、本体部分２０と、この本体部分に電気的に着脱可能な設定回路１３’ａとで構成されている。本体部分２０には、内部で記憶部１２ａに接続されているコンセント２１を備えている。設定回路１３’ａの構成は、設定回路１３ａと同じであるが、コンセント２１に電気接続可能なプラグ２２を備えており、このプラグ２２をコンセント２１に接続することによって、変化量設定部１１ａが構成されるようになっている。コンセント２１とプラグ２２とは、設定回路１３’ａを記憶部１２ａに、着脱可能に電気接続する接続部２３として機能する。

【0034】

なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、ソーラー発電器は、ＭＰＰＴ制御機能を有するＤＣ/ＤＣコンバータを含むものに限定されず、ＰＷＭ制御機能を有するＤＣ/ＤＣコンバータ等を含むものを用いても良い。各ＰＣＳで行う出力制御は、インバータ回路のＰＷＭ制御に限定されず、例えば、インバータ回路８ａに出力トランジスタを備え、当該出力トランジスタのゲートに印加する出力信号のデューティ比率を制御する方法等によって実現しても良い。

【0035】

また、出力増減回路７ａ〜７ｊは、ＤＣ母線からの給電だけでなく、又は、その代わりに、サブバッテリを有しており、当該サブバッテリによって制御部６からの電源オフの信号入力後、ソフトストップ完了するまでの間、動作可能とする構成を採用しても良い。

【0036】

また、変化量設定部１１ａの定める変化量は、設定回路１３ａにＤＣ母線に接続されているＰＣＳの台数入力部を設け、入力された接続台数と変化量の対応テーブルに基づいて変化量を設定する、ルックアップテーブル形式の構成を採用しても良い。ＰＣＳ３ａの場合、変化量の設定は、変化量設定開始ボタン１３２を押下した後に、数値増減ボタン１３３を操作し、ディスプレイ部１３１に表示される接続台数が所望値となった場合に、変化量設定ボタン１３４を押下して行う。この変化量設定ボタン１３４の押下に応じて、ＰＬＤ１３５は、予め記憶部１２ａ又はＰＬＤ１３５内部に記憶しておいた接続台数-変化量のルックアップテーブルを参照して、記憶部１２ａに変化量を記録する。ＰＣＳ３’ａの場合も同様である。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明の太陽光発電の出力制御システムは、ソーラー発電器の増減により容易にシステムを拡張及び縮小することができ、メインシステムとして実施する他に、既存の大型のセントラル型ＰＣＳを用いているシステムを補うサブシステムとしても実施可能である。

【符号の説明】

【0038】

１ 太陽光発電の出力制御システム
２ａ〜２ｊ ソーラー発電器
３ａ〜３ｊ パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
４ 蓄電池
５ ＤＣ母線
６ 制御部
６ａ 計測装置
７ａ 出力増減回路
８ａ インバータ回路
９ａ ＣＰＵ
１０ａ ＲＯＭ
１１ａ 変化量設定部
１２ａ 記憶部
１３ａ 設定回路
２１ コンセント
２２ プラグ
２３ 接続部

【要約】

【課題】容易に拡張及び縮小可能な太陽光発電の出力制御システムを提供する。
【解決手段】本発明の太陽光発電の出力制御システムは、１以上のソーラー発電器２ａと、複数のパワーコンディショナ３ａと、蓄電池４と、ソーラー発電器の出力端、パワーコンディショナの入力端、及び蓄電池の入出力端に接続されているＤＣ母線と、蓄電池の入出力端に流れる電流の方向及び/又は電流量に基づいて、パワーコンディショナのオン/オフ制御を行う制御部とを備え、パワーコンディショナの各々は、出力端子が系統側の出力端子に接続されており、制御部によってオンまたはオフに切り替えられたときに、系統側の出力端子に流れる電力の変動率を所望値未満とする変化量で、出力を増加または減少させる出力増減回路を備えている。制御部は出力制御をパワーコンディショナのオン/オフ制御で行うことができるので、容易にシステムの拡張及び縮小を行うことができる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】