JP2002218654A - Photovoltaic power generation system - Google Patents
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、蓄電
池、インバータで構成される太陽光発電システムに関
し、特に、夏場などの電力ピーク時に電力を削減する、
いわゆる、ピークカットを行うことができる太陽光発電
システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation system composed of a solar cell, a storage battery, and an inverter.
The present invention relates to a so-called solar power generation system capable of performing peak cutting.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来の太陽光発電システムを説
明する図である。商用電源１に商用電源ライン２を通し
て、負荷３とインバータ４が接続されている。インバー
タ４は太陽電池５およびスイッチ８を通して蓄電池６の
直流出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商
用電源ライン２に供給する。一方、システムコントロー
ラ７はセンサ９からの信号で使用電力量を測定し、太陽
光発電システムが系統連系モード、ピークカット運転モ
ード、蓄電池充電モードの３種類のモード運転が行える
ようにインバータ４とスイッチ８に指示を出す。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a view for explaining a conventional solar power generation system. A load 3 and an inverter 4 are connected to a commercial power supply 1 through a commercial power supply line 2. The inverter 4 receives the DC output power of the storage battery 6 via the solar cell 5 and the switch 8, converts the DC output power into AC power, and supplies the AC power to the commercial power supply line 2. On the other hand, the system controller 7 measures the amount of electric power used based on the signal from the sensor 9 and uses the inverter 4 so that the photovoltaic power generation system can perform three types of operation modes of a system interconnection mode, a peak cut operation mode, and a storage battery charging mode. An instruction is given to the switch 8.
【０００３】以下３つの運転モードでのシステムの動作
を説明する。 (1) 系統連系モード 通常の運転モードで、太陽電池５の直流出力電力をイン
バータ４で交流電力に変換し、商用電源ラインに供給さ
せる。太陽電池５の出力に合わせてインバータ４の出力
も変化する。 (2) ピークカット運転モード 使用電力量が設定値を超えるとシステムコントローラ７
からピークカット運転モードの指示が出力され、スイッ
チ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。インバータ
４は太陽電池５の出力電力と蓄電池６の放電電力の両方
を交流電力に変換して商用電源ライン２に供給する。こ
のときインバータ４は最大電力を出力するように設定さ
れ、太陽電池５の出力電力が不足する場合、足りない分
を蓄電池６から賄う形になる。すなわち、太陽電池の発
電電力を優先して負荷に供給し、足りない分を蓄電池６
から賄う。この結果、太陽光発電システムは、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも蓄電池６から
不足分を賄い、インバータ４の最大出力電力でピークカ
ット運転を行い、最大のピークカット効果を発揮する。 (3) 蓄電池充電モード 深夜などの電力使用量が少ない時間帯になると蓄電池充
電モードの指示がシステムコントローラ７から出され、
スイッチ８は蓄電池６とインバータ４を接続する。イン
バータ４は、今までとは逆に商用電源１からの交流電力
を直流電力に変換して蓄電池６を充電する。蓄電池６の
充電が終了すると系統連系モードに戻る。以上のように
従来の太陽光発電システムは、商用電源の使用電力量を
監視して使用電力量が目標値を超えないように運転を行
う。The operation of the system in the three operation modes will be described below. (1) Grid connection mode In a normal operation mode, the DC output power of the solar cell 5 is converted into AC power by the inverter 4 and supplied to the commercial power supply line. The output of the inverter 4 also changes according to the output of the solar cell 5. (2) Peak cut operation mode When the power consumption exceeds the set value, the system controller 7
Outputs an instruction of the peak cut operation mode, and switch 8 connects storage battery 6 and inverter 4. The inverter 4 converts both the output power of the solar battery 5 and the discharge power of the storage battery 6 into AC power and supplies the AC power to the commercial power supply line 2. At this time, the inverter 4 is set to output the maximum power, and when the output power of the solar cell 5 is insufficient, the shortage is provided by the storage battery 6. That is, the power generated by the solar cell is supplied to the load with priority, and the shortage is supplied to the storage battery 6.
Finance from. As a result, even when the output of the solar cell 5 is small due to the amount of solar radiation, the solar power generation system covers the shortage from the storage battery 6, performs the peak cut operation with the maximum output power of the inverter 4, and achieves the maximum peak cut effect. Demonstrate. (3) Battery charging mode When the power consumption is low, such as at midnight, an instruction for the battery charging mode is issued from the system controller 7,
Switch 8 connects storage battery 6 and inverter 4. The inverter 4 converts the AC power from the commercial power supply 1 into DC power and charges the storage battery 6 in the opposite manner as before. When the charging of the storage battery 6 is completed, the operation returns to the system interconnection mode. As described above, the conventional photovoltaic power generation system monitors the amount of power used by the commercial power supply and operates so that the amount of used power does not exceed the target value.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】図４に示すピークカッ
ト運転を行うシステムにおいて、必要な蓄電池の容量は
太陽電池が悪天候で発電しないことを考慮して計算され
る。したがって、上記のようにインバータの最大出力電
力で一定時間ピークカット運転を行う場合、必要な電池
容量はインバータの最大出力電力と放電時間で決定され
る。このため、使用電力量が目標電力を超過する分であ
るピークカットに必要な電力量と比較すると容量の大き
な蓄電池が必要となり、蓄電池のコストが高くなり、ひ
いてはシステム全体のコストが高くなると言った問題が
あった。本発明は上記した事情に鑑みなされたものであ
って、その目的とするところは、蓄電池の放電電力量を
調整可能とし、効率よくピークカット運転できるように
することにより、蓄電池の容量を小さくし、システム全
体のコストの低減化を図ることである。In the system for performing the peak cut operation shown in FIG. 4, the required capacity of the storage battery is calculated in consideration of the fact that the solar cell does not generate power in bad weather. Therefore, when the peak cut operation is performed for a certain time at the maximum output power of the inverter as described above, the required battery capacity is determined by the maximum output power of the inverter and the discharge time. For this reason, compared to the amount of power required for peak cut, which is the amount of power consumption exceeding the target power, a storage battery with a large capacity is required, the cost of the storage battery is increased, and the cost of the entire system is also increased. There was a problem. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to reduce the capacity of a storage battery by enabling the amount of discharge power of the storage battery to be adjustable and enabling efficient peak cut operation. Another object of the present invention is to reduce the cost of the entire system.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を本発明におい
ては、次のように解決する。 （１）上記太陽光発電システムにおいて、上記インバー
タを複数個に分割し、出力の総和が一台で運転する場合
と等しくなるように並列接続し、上記コントローラが、
予め定められた設定値からの使用電力量の超過分に応じ
て、上記インバータの運転台数を制御して、商用電源の
使用電力量を目標値以下に抑えるようにし、効率よくピ
ークカット運転を行う。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、上記コントローラは、蓄電池から放電を行う太陽光
発電システムをサイクリック運転させる。本発明におい
ては、上記のように構成したので、蓄電池からの放電電
力量をピークカットに必要な電力量に近い値とすること
ができ、蓄電池の容量を最適な値に設定でき、安価なシ
ステムを提供するできる。また、上記（２）の構成とす
ることにより、各太陽光発電システムの蓄電池の放電回
数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすことがで
きる。According to the present invention, the above objects are attained as follows. (1) In the photovoltaic power generation system, the inverter is divided into a plurality of units, and the inverters are connected in parallel so that the sum of outputs is equal to the case of operating with one unit.
In accordance with the excess of the power consumption from a predetermined set value, the number of operating inverters is controlled so that the power consumption of the commercial power supply is suppressed to a target value or less, and the peak cut operation is performed efficiently. . (2) The maximum power generation amount of the solar cell and the capacity of the storage battery are divided so as to be equal to the division ratio of the output of the inverter, respectively, and the solar cell, the storage battery, and the inverter having the same division ratio respectively constitute a solar power generation system and are parallel. When operating and discharging from the storage battery and supplying the discharge power to the commercial power supply, the controller causes the solar power generation system that discharges from the storage battery to perform a cyclic operation. In the present invention, since the configuration is as described above, the amount of power discharged from the storage battery can be set to a value close to the amount of power required for peak cutting, the capacity of the storage battery can be set to an optimum value, and an inexpensive system can be used. Can be provided. In addition, by adopting the configuration (2), the number of times of discharging of the storage battery of each solar power generation system can be reduced, and the life of the storage battery can be extended.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示す図で
ある。商用交流電源１に交流電源ライン２を通して、負
荷３とインバータユニツト４ 1 〜４n からなるインバー
タ４が接続されている。インバータ４は太陽電池５およ
び各インバータユニット４1 〜４n に対応したスイッチ
８1 〜８n からなるスイッチ８を通して蓄電池６の直流
出力電力が入力され、これを交流電力に変換して商用電
源ライン２に供給する。センサ９は、使用電力の積算値
である使用電力量を測定し、システムコントローラ７に
送る。システムコントローラ７は、センサ９からの使用
電力量に基づき、インバータ４とスイッチ８に系統連系
モード、ピークカット運転モード、蓄電池充電モードの
３つの運転が行えるように指示を出す。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
is there. Connect the AC power supply 1 to the commercial AC power supply 1
Load 3 and inverter unit 4 1~ 4nInvar consisting of
4 is connected. Inverter 4 includes solar cell 5 and
And each inverter unit 41~ 4nSwitch corresponding to
81~ 8nDC of storage battery 6 through switch 8 consisting of
Output power is input and converted to AC power to convert
Supply to source line 2. The sensor 9 is an integrated value of the used power.
Is measured and transmitted to the system controller 7
send. The system controller 7 is used from the sensor 9
System connection to inverter 4 and switch 8 based on electric energy
Mode, peak cut operation mode, storage battery charging mode
An instruction is given so that three operations can be performed.
【０００７】系統連系モード時、蓄電池充電モード時の
動作は図４で説明した従来例と同様であり、使用電力量
が比較的少ない系統連系モード時には、前記と同様、ス
イッチ８1 〜８n を開き、太陽電池５の直流出力電力を
インバータユニット４1 〜４ n で交流電力に変換し、商
用電源ラインに供給する。太陽電池５の出力に合わせて
インバータユニット４1 〜４n の出力も変化する。ま
た、深夜などの電力使用量が少ない蓄電池充電モード時
には、蓄電池充電モードの指示がシステムコントローラ
７から出され、スイッチ８1 〜８n を閉じ、蓄電池６と
インバータ４を接続する。インバータユニット４1 〜４
n は、商用電源１からの交流電力を直流電力に変換して
蓄電池６を充電する。蓄電池６の充電が終了すると系統
連系モードに戻る。なお、上記系統連系モード時あるい
は蓄電池充電モード時、太陽電池５の出力、蓄電池の充
電量に応じて、インバータユニット４1 〜４n の駆動台
数を変化させてもよいし、あるいは全インバータユニッ
トを並列運転して各インバータユニットの出力を制御し
てもよい。In the system interconnection mode and the storage battery charging mode,
The operation is the same as that of the conventional example described with reference to FIG.
In the grid connection mode where there is relatively little
Itch 81~ 8nAnd the DC output power of the solar cell 5
Inverter unit 41~ 4 nTo AC power
Power supply line. According to the output of the solar cell 5
Inverter unit 41~ 4nOutput also changes. Ma
Also, in the battery charging mode where the power consumption is low, such as at midnight
In the battery controller charging mode, the system controller
Out of 7 and switch 81~ 8nIs closed and the battery 6
Inverter 4 is connected. Inverter unit 41~ 4
nConverts AC power from commercial power supply 1 to DC power
The storage battery 6 is charged. When charging of storage battery 6 is completed,
Return to interconnection mode. In the above grid connection mode,
Indicates the output of the solar cell 5 and the charging of the storage battery in the storage battery charging mode.
Inverter unit 4 according to the amount of electricity1~ 4nDrive stand
The number may vary, or all inverter units may be
Control the output of each inverter unit by operating
You may.
【０００８】次にピークカット運転について、本実施例
の動作を説明をする。使用電力量がピークカットを行う
設定である設定値ＴＨ１を越えると、まずシステムコン
トローラ７は、一番目のインバータユニット４1 とスイ
ッチ８1 にピークカット運転モードになるように指示を
出し、１番目のスイッチ８1 を閉じて蓄電池６からの放
電電力をインバータユニット４1 に供給する。それでも
使用電力量が設定値ＴＨ１を超えようとする場合、シス
テムコントローラ７は、使用電力量に応じてスイッチ８
2 〜８n を順次閉じるように指令を出し、インバータユ
ニット４2 〜４n に電池６からの放電電力を供給する。
また、使用電力量がピークカットを終了する設定である
設定値ＴＨ２（ＴＨ１＞ＴＨ２）以下になろうとする
と、システムコントローラ７は、ピークカットを行うと
きとは逆にスイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電
力量が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように
制御する。これにより、インバータユニット４1 〜４n
からは使用電力量に応じた電力が供給され、ピークカッ
ト運転が行われる。使用電力量が設定値ＴＨ２以下にな
り、スイッチ８1 も開放されると、システムコントロー
ラ７からインバータ４とスイッチ８にピークカット運転
モードを止めて通常運転である系統連系モードになるよ
うに指示が出される。Next, the operation of this embodiment regarding the peak cut operation will be described. When electric power consumption exceeds a set value TH1 is set to perform the peak cut, first the system controller 7 instructs to become the peak cut operation mode to a first of the inverter unit 4 1 and the switch 8 1, the first supplying discharge power from the storage battery 6 to the inverter unit 4 1 closes the switch 8 1. If the power consumption still attempts to exceed the set value TH1, the system controller 7 switches the switch 8 according to the power consumption.
Sequentially closed so that issues a command to 2 to 8 n, and supplies discharge electric power from the battery 6 to the inverter unit 4 2 to 4 n.
When the amount of used electric power is about to become equal to or less than a set value TH2 (TH1> TH2) which is a setting for terminating the peak cut, the system controller 7 sequentially switches from the switches 8 n to 8 1 in reverse to the case of performing the peak cut. Open and control so that the power consumption falls between the set value TH1 and the set value TH2. As a result, the inverter units 4 1 to 4 n
, Power corresponding to the amount of power used is supplied, and a peak cut operation is performed. Power usage is below the set value TH2, the switch 8 1 is also opened, an instruction from the system controller 7 to the inverter 4 and the switch 8 to stop the peak-cut operation mode so that the system interconnection mode is normal operation Is issued.
【０００９】以上のように、本実施例においては、太陽
電池５の出力電力が不足する場合、使用電力量に応じて
スイッチ８1 〜８n を制御し、足りない分を蓄電池６か
ら賄い、ピークカット運転を行う。この結果、太陽電池
５の出力が日射量の関係で少ない場合でも、使用電力量
に応じた電力を蓄電池６から賄うことができる。特に、
ピークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけを
蓄電池６から供給することができるので、効率良くピー
クカット運転を行うことができ、電池の容量を最適な値
に設定することができる。なお、上記のようにインバー
タを複数個分割して並列運転するシステムでピークカッ
トを行う場合でも、前記したように太陽電池の発電電力
を優先して負荷に供給するため、ピークカット運転モー
ドに入っていないインバータユニットは系統連系モード
で太陽電池の出力を商用電源ラインに供給している。す
なわち、太陽電池の発電電力で足りない分を蓄電池の放
電で補う形となる。また、本実施例では使用電力の積算
値である使用電力量で商用電源の使用電力の変化監視し
ているが、使用電力の瞬時値や一定積算値で監視しても
構わない。As described above, in this embodiment, when the output power of the solar cell 5 is insufficient, the switches 8 1 to 8 n are controlled according to the amount of power used, and the shortage is supplied from the storage battery 6. Perform peak cut operation. As a result, even when the output of the solar cell 5 is small due to the amount of solar radiation, power according to the amount of power used can be supplied from the storage battery 6. In particular,
Since only an amount of power substantially equal to the amount of power required for peak cut can be supplied from the storage battery 6, peak cut operation can be performed efficiently, and the capacity of the battery can be set to an optimum value. As described above, even in the case where the peak cut is performed in the system in which the inverter is divided into a plurality and operated in parallel, as described above, the power generated by the solar cell is preferentially supplied to the load. Inverter units that do not supply the solar cell output to the commercial power line in the grid connection mode. That is, the shortage of the power generated by the solar cell is compensated for by the discharge of the storage battery. Further, in this embodiment, the change in the power consumption of the commercial power supply is monitored by the power consumption, which is the integrated value of the power consumption. However, the change may be monitored by the instantaneous value of the power consumption or a constant integrated value.
【００１０】図２は、本発明の他の実施例を表す図であ
り、本実施例は、インバータの分割個数に合わせて太陽
電池５、蓄電池６を分割したものである。例えば、イン
バータユニットの最大出力が１００ｋＷ、太陽電池の最
大発電電力が１００ｋＷ、蓄電池の容量が３０００Ａｈ
の太陽光発電システムを１０台に分割した場合、インバ
ータユニット１０ｋＷ、太陽電池１０ｋＷ、蓄電池３０
０Ａｈで構成された太陽光発電ユニットが１０台並列運
転されることになる。なお、本実施例の太陽光発電ユニ
ットは、例えば、インバータユニット４０ｋＷ、太陽電
池４０ｋＷ、蓄電池１２００Ａｈの太陽光発電ユニット
２台とインバータユニット２０ｋＷ、太陽電池２０ｋ
Ｗ、蓄電池６００Ａｈの太陽光発電ユニット１台の並列
運転といったように太陽光発電ユニットの出力総和が等
しければ、分割個数や使用電力のパターン等の条件で決
定されれば良い。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a solar cell 5 and a storage battery 6 are divided according to the number of divided inverters. For example, the maximum output of the inverter unit is 100 kW, the maximum generated power of the solar cell is 100 kW, and the capacity of the storage battery is 3000 Ah.
When the solar power generation system is divided into 10 units, the inverter unit 10 kW, the solar cell 10 kW, the storage battery 30
10 solar power generation units configured with 0 Ah are operated in parallel. The photovoltaic power generation unit of the present embodiment includes, for example, an inverter unit 40 kW, a photovoltaic cell 40 kW, two photovoltaic power generation units of a storage battery 1200 Ah, an inverter unit 20 kW, and a photovoltaic cell 20 kW.
If the sum of the outputs of the photovoltaic power generation units is equal, such as W, the parallel operation of one photovoltaic power generation unit of the storage battery 600Ah, it may be determined based on conditions such as the number of divisions and the pattern of the used power.
【００１１】同図において、前記図１に示したものと同
一のものには同一の符号が付されており、本実施例の系
統連系モード時、蓄電池充電モード時の動作は前記図１
に示したものと同様である。また、ピークカットを行う
ときは、予め定められた順に、太陽電池５1 〜５n、イ
ンバータユニット４1 〜４n 、蓄電池６1 〜６n 、スイ
ッチ８1 〜８n からなる各太陽光発電ユニットをピーク
カット運転モードに切り換え、効率良くピークカット運
転を行う。例えば、使用電力量が設定値ＴＨ１を越えよ
うとすると、システムコントローラ７は、使用電力量に
応じてスイッチ８1 〜８n を順次閉じるように指令を出
し、インバータユニット４1 〜４n に蓄電池６1 〜６n
からの放電電力を供給する。また、使用電力量が設定値
ＴＨ２以下になろうとすると、システムコントローラ７
は、スイッチ８n 〜８1 から順に開放し、使用電力量
が、設定値ＴＨ１と設定値ＴＨ２の間に入るように制御
する。使用電力量が設定値ＴＨ２以下になり、スイッチ
８1 も開放されると、システムコントローラ７からイン
バータ４とスイッチ８にピークカット運転モードを止め
て通常運転である系統連系モードになるように指示が出
される。In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the operation in the system interconnection mode and the storage battery charging mode in this embodiment is the same as that in FIG.
Is the same as that shown in FIG. Also, when performing the peak cut, in a predetermined order, the solar cell 5 1 to 5 n, the inverter unit 4 1 to 4 n, battery 6 1 to 6 n, the solar power a switch 8 1 to 8 n The unit is switched to the peak cut operation mode, and the peak cut operation is performed efficiently. For example, when the power usage tends to exceed the set value TH1, the system controller 7 sequentially closed so issues an instruction to switch 8 1 to 8 n in accordance with the power usage, battery to the inverter unit 4 1 to 4 n 6 1 to 6 n
Supply the discharge power from the When the amount of used electric power becomes equal to or less than the set value TH2, the system controller 7
Open the switches in order from the switches 8 n to 8 1 , and control the power consumption so that it falls between the set value TH1 and the set value TH2. Power usage is below the set value TH2, the switch 8 1 is also opened, an instruction from the system controller 7 to the inverter 4 and the switch 8 to stop the peak-cut operation mode so that the system interconnection mode is normal operation Is issued.
【００１２】また、上記実施例において、ピークカット
運転を開始するユニットの順番をサイクリックに切り換
えるようにしてもよい。例えば夏場の電力ピークが発生
する前後の比較的カットする電力量が少ない時期では、
ピークカット運転を行う太陽光発電ユニットも少なくな
る。このような時期には、各蓄電池６1 〜６n の充放電
回数を均一化するため、ピークカット運転を開始するユ
ニットの順番をサイクリックに切り換えていく。例え
ば、ピークカット運転時、まず、インバータユニット４
1 、蓄電池６1 等から構成される太陽光発電ユニットか
ら順番に動作させ、次のピークカット運転時には、イン
バータユニット４2 、蓄電池６2 等から構成される太陽
光発電ユニットから順番に動作させる。このように、ピ
ークカット運転を開始するユニットの順番をサイクリッ
クに切り換えることで各太陽光発電ユニットの蓄電池の
放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿命を延ばすこ
とも可能である。In the above embodiment, the order of the units for starting the peak cut operation may be cyclically switched. For example, at the time when the amount of power to be cut is relatively small before and after the summer power peak occurs,
The number of photovoltaic power generation units that perform peak cut operation is also reduced. Such the time, in order to equalize the number of times of charge and discharge of the storage battery 6 1 to 6 n, will switched cyclically order of units to initiate a peak-cut operation. For example, during the peak cut operation, first, the inverter unit 4
1, is operated in order from the solar power generation unit composed of the storage battery 61, etc., at the time of the next peak-cut operation, the inverter unit 4 2 operates sequentially from solar power generation unit composed of the storage battery 6 2 like. In this way, by switching the order of the units that start the peak cut operation cyclically, it is possible to reduce the number of discharges of the storage batteries of each photovoltaic power generation unit and extend the life of the storage batteries.
【００１３】次に、本発明のシステムに必要な電池の容
量について説明する。図３は、ピークカットを行った使
用電力パターンと蓄電池からの放電パターンを表す図で
あり、使用電力のピーク値が４００ｋＷで、ピークから
１００ｋＷピークカットを行った場合（目標電力３００
ｋＷ）の使用電力パターンと電池の放電パターンであ
る。（ａ）は従来の太陽光発電システムでピークカット
を行った場合、（ｂ）は本発明の太陽光発電システムで
ピークカットを行った場合の図であり、横軸は時間、縦
軸は使用電力量である。従来の太陽光発電システムにお
いては、インバータ４は最大電力を出力するように設定
されているため、図３（ａ）に示すように、ピークカッ
ト運転時の蓄電池からの放電電力量はほぼ一定となる。
これに対し、本発明の太陽光発電システムにおいては、
インバータを複数個に分割し、ピークカット運転時、使
用電力量の超過分に応じて、上記インバータユニットの
運転台数を制御するようにしたので、図３（ｂ）に示す
ように蓄電池からの放電電力量は、ピークカットに必要
な電力量にほぼ等しくなる。図３から明らかなように、
本発明の太陽光発電システムでピークカットを行った方
が、従来のものに比べ、目標電力値を等しくても電池か
らの放電電力が少ないことが判る。また、同図の放電電
力から電池工業会規格ＳＢＡ Ｓ ０６０１−１９９６
「据置蓄電池の容量算出法」を参考にそれぞれ蓄電池の
容量を算出すると、従来の太陽光発電システムと本発明
の太陽光発電システムの蓄電池容量は表１に示すように
なる。Next, the battery capacity required for the system of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the power consumption pattern after the peak cut and the discharge pattern from the storage battery. When the peak value of the power consumption is 400 kW and the peak cut is 100 kW from the peak (target power 300
kW) and a discharge pattern of the battery. (A) is a diagram when the peak cut is performed by the conventional photovoltaic power generation system, and (b) is a diagram when the peak cut is performed by the photovoltaic power generation system according to the present invention. The amount of power. In the conventional photovoltaic power generation system, since the inverter 4 is set to output the maximum power, the amount of power discharged from the storage battery during the peak cut operation is substantially constant as shown in FIG. Become.
In contrast, in the solar power generation system of the present invention,
Since the inverter is divided into a plurality of parts and the number of the above-mentioned inverter units is controlled in accordance with the excess of the power consumption during the peak cut operation, the discharge from the storage battery as shown in FIG. The amount of power is substantially equal to the amount of power required for peak cut. As is clear from FIG.
It can be seen that when the peak power is cut by the photovoltaic power generation system of the present invention, the discharge power from the battery is smaller than that of the conventional photovoltaic power generation system even if the target power value is equal. Also, based on the discharge power shown in the figure, the Battery Industry Association standard SBA S 0601-1996
When the capacities of the storage batteries are calculated with reference to the “capacity calculation method for stationary storage batteries”, the storage battery capacities of the conventional solar power generation system and the solar power generation system of the present invention are as shown in Table 1.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】表１から明らかなように、従来の太陽光発
電システムの蓄電池が必要とする容量と比較して半分の
容量の電池で済むことが判る。As is clear from Table 1, it can be seen that the capacity of the battery is only half that required by the storage battery of the conventional solar power generation system.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明においては
以下の効果を得ることができる。 （１）インバータを複数個に分割し、出力の総和が一台
で運転する場合と等しくなるように並列接続し、予め定
められた設定値からの使用電力量の超過分に応じて、上
記インバータの運転台数を制御するようにしたので、ピ
ークカットに必要な電力量にほぼ等しい電力量だけ蓄電
池から放電を行い商用電源ラインに電力供給することが
でき、効率良くピークカットを行うことができる。この
ため、電池容量を最適な値に設定可能であり、従来のシ
ステムと比較して電池コストを下げ、安価な太陽光発電
システムを提供することができる。 （２）太陽電池の最大発電量および蓄電池の容量をそれ
ぞれインバータの出力の分割比と等しくなるように分割
し、分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太
陽光発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、蓄
電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、蓄電池から放電を行う太陽光発電システムをサイク
リック運転させるようにしたので、各太陽光発電ユニッ
トの蓄電池の放電回数を減らすことができ、蓄電池の寿
命を延ばすことが可能となる。As described above, the following effects can be obtained in the present invention. (1) Divide the inverter into a plurality of units, connect them in parallel so that the sum of the outputs becomes equal to the case of operating with one unit, and in accordance with the excess of the power consumption from a predetermined set value, Is controlled, the amount of power that is approximately equal to the amount of power required for peak cutting can be discharged from the storage battery to supply power to the commercial power supply line, and peak cutting can be performed efficiently. Therefore, the battery capacity can be set to an optimum value, and the battery cost can be reduced as compared with the conventional system, and an inexpensive solar power generation system can be provided. (2) The maximum power generation amount of the solar cell and the capacity of the storage battery are divided so as to be equal to the division ratio of the output of the inverter, respectively. When the battery is operated and discharged from the storage battery and the discharge power is supplied to the commercial power source, the solar power generation system that discharges from the storage battery is operated cyclically, so that the number of discharge times of the storage battery of each solar power generation unit is reduced. And the life of the storage battery can be extended.
【図１】本発明の実施例を表す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の別の実施例を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention.
【図３】ピークカットを行った使用電力パターンと蓄電
池からの放電パターンを表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a power consumption pattern after peak cutting and a discharge pattern from a storage battery.
【図４】従来の太陽光発電システムを表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional solar power generation system.
【符号の説明】 １ 商用電源 ２ 交流電源ライン ３ 負荷 ４ インバータ ４1 〜４n インバータユニット ５ 太陽電池 ６ 蓄電池 ７ システムコントローラ ８ スイッチ ８1 〜８n 各インバータユニット用のスイッチ ９ センサ[Description of Signs] 1 Commercial power supply 2 AC power supply line 3 Load 4 Inverter 4 1 to 4 n Inverter unit 5 Solar cell 6 Storage battery 7 System controller 8 Switch 8 1 to 8 n Switch for each inverter unit 9 Sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA02 DA15 DA18 GB06 5G066 HB03 HB06 HB09 JA03 JB03 KA12 5H420 BB14 CC03 CC06 DD03 EA37 EA39 EA48 EB16 FF05 FF26 LL10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G003 AA01 BA02 DA15 DA18 GB06 5G066 HB03 HB06 HB09 JA03 JB03 KA12 5H420 BB14 CC03 CC06 DD03 EA37 EA39 EA48 EB16 FF05 FF26 LL10
Claims (2)
商用電源系統に供給するためのインバータと、 商用電源系統の使用電力量を監視してシステムを制御す
るコントローラとを備え、 上記コントローラは、商用電源系統の使用電力量がコン
トローラの予め定められた設定値を超えたとき、太陽電
池の出力電力で不足する電力を、蓄電池から放電して補
うことにより、インバータの最大出力電力で商用電源系
統に電力供給する太陽光発電システムにおいて、 上記インバータを複数個に分割し、出力の総和が一台で
運転する場合と等しくなるように並列接続し、 上記コントローラは、予め定められた設定値からの使用
電力量の超過分に応じて、上記インバータの運転台数を
制御することにより、商用電源の使用電力量を目標値以
下に抑えることを特徴とする太陽光発電システム。1. A solar battery, a storage battery, an inverter for supplying output power of the solar battery, the storage battery, or both of them to a commercial power supply system, and a system that monitors an amount of electric power used by the commercial power supply system. A controller for controlling, when the electric power consumption of the commercial power supply system exceeds a predetermined set value of the controller, the controller compensates for a shortage of output power of the solar battery by discharging it from the storage battery. Thus, in a solar power generation system that supplies power to a commercial power supply system with the maximum output power of the inverter, the inverter is divided into a plurality of units, and the inverters are connected in parallel so that the sum of the outputs is equal to that of a single unit. The controller controls the number of operating inverters according to the excess of the power consumption from a predetermined set value, thereby controlling the commercial power. Photovoltaic system characterized in that it suppressed below a target value an amount of power used.
量をそれぞれインバータの出力の分割比と等しくなるよ
うに分割し、 分割比が等しい太陽電池、蓄電池、インバータで太陽光
発電システムをそれぞれ構成して並列運転させ、 蓄電池から放電を行い放電電力を商用電源に供給する際
に、上記コントローラは、蓄電池から放電を行う太陽光
発電システムをサイクリック運転させることを特徴とす
る請求項１の太陽光発電システム。2. A solar power generation system is divided into a maximum power generation amount of the solar cell and a capacity of the storage battery so as to be equal to a division ratio of an output of the inverter. The controller according to claim 1, wherein when performing discharge from the storage battery and supplying discharge power to the commercial power supply, the controller performs a cyclic operation of the solar power generation system that discharges from the storage battery. Power generation system.
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