JP2003116224A - Photovoltaic generation system, power converter thereof, and control method therefor - Google Patents

Photovoltaic generation system, power converter thereof, and control method therefor

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JP2003116224A
JP2003116224A JP2001311949A JP2001311949A JP2003116224A JP 2003116224 A JP2003116224 A JP 2003116224A JP 2001311949 A JP2001311949 A JP 2001311949A JP 2001311949 A JP2001311949 A JP 2001311949A JP 2003116224 A JP2003116224 A JP 2003116224A
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power
load
power supply
solar cell
cell array
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Hiroshi Sato
宏 佐藤
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an output voltage to a load from being affected by the voltage of a system power source. SOLUTION: This power converter 30 has different connection paths between the three of a solar battery array 1, a system power source 4 and the load 6. The power converter 30 is operated to convert DC power outputted by the solar battery array 1 into AC power, outputs it to the load 6, and links extra AC power to the system power source 4 in a manner of a tidal reverse current when the power consumption of the load 6 is lower than power supplied from the solar battery array 1, and converts the DC power outputted by the solar battery array 1 into AC voltage, output it to the load compensating for the insufficient AC power with the system power source 4 when the power consumption of the load 6 exceeds the power supplied from the solar battery array 1. The connection path 32 to the load 6 and the connection path 33 to the system power source 4 in the power converter 30 are not electrically connected directly to each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電システ
ム及びその電力変換装置、並びに該システムの制御方法
に関し、特に、負荷への出力電圧が系統電源の電圧の影
響を受けない、太陽光発電システム及びその電力変換装
置、並びに該システムの制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generation system, a power conversion device therefor, and a control method for the system, and more particularly to a photovoltaic power generation system in which an output voltage to a load is not affected by a voltage of a system power supply. The present invention relates to a system, a power converter thereof, and a control method of the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、化石燃料の使用に伴う二酸化炭素
等の排出による地球温暖化や、原子力発電所の事故や放
射性廃棄物による放射能汚染などの問題が深刻となり、
地球環境とエネルギに対する関心が高まっている。この
ような状況の下、無尽蔵かつクリーンなエネルギ源とし
て太陽光を利用する太陽光発電、地熱を利用する地熱発
電、風力を利用する風力発電等が世界中で実用化されて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, problems such as global warming due to the emission of carbon dioxide accompanying the use of fossil fuels, accidents at nuclear power plants and radioactive contamination due to radioactive waste have become serious.
There is growing interest in the global environment and energy. Under such circumstances, photovoltaic power generation that uses sunlight, geothermal power generation that uses geothermal power, wind power generation that uses wind power, etc. have been put into practical use as inexhaustible and clean energy sources.

【0003】このうち、太陽電池を利用した太陽光発電
の形態としては、数Wから数千kWまでの出力規模に応
じた種々の形態がある。太陽電池を使用した代表的なシ
ステムとしては、太陽電池によって発電された直流電力
をインバータ等により交流電力に変換(直交変換)して
商用電力系統に供給する太陽光発電システムがある。
Among these, there are various forms of solar power generation using a solar cell depending on the output scale from several W to several thousand kW. As a typical system using a solar cell, there is a solar power generation system in which DC power generated by the solar cell is converted into AC power (orthogonal conversion) by an inverter or the like and supplied to a commercial power system.

【0004】また、太陽電池などの直流電源を用いて、
系統電源からの電力供給が停止した場合においても必要
な負荷への電力供給を行う無停電電源システムも様々な
形態で実用化されている。
Further, using a direct current power source such as a solar cell,
An uninterruptible power supply system that supplies power to a necessary load even when power supply from a system power supply is stopped has been put into practical use in various forms.

【0005】以下、いくつかの太陽光発電システムと無
停電電源システムの従来例について、図面を参照して説
明する。
Some conventional solar power generation systems and uninterruptible power supply systems will be described below with reference to the drawings.

【0006】[従来例1]図2は、系統電源への電力供
給が可能な従来の太陽光発電システムの一般的な構成を
示すブロック図である。同図において、1は太陽電池ア
レイ、2は太陽電池アレイの接続箱、3は系統連系逆潮
流電力変換装置、4は系統電源、5は負荷へ接続するた
めの配電盤、6は負荷である。
[Conventional Example 1] FIG. 2 is a block diagram showing a general configuration of a conventional photovoltaic power generation system capable of supplying electric power to a system power supply. In the figure, 1 is a solar cell array, 2 is a solar cell array junction box, 3 is a grid-connected reverse flow power converter, 4 is a grid power supply, 5 is a switchboard for connecting to a load, and 6 is a load. .

【0007】太陽電池アレイ1は、送電時の効率を向上
させる等の目的のため、太陽電池モジュールを複数個直
列に接続して高圧の直流電力を発生し、かつ複数個を並
列に接続するような構成を取っている。
For the purpose of improving efficiency during power transmission and the like, the solar cell array 1 is configured such that a plurality of solar cell modules are connected in series to generate high-voltage DC power and a plurality of solar cell modules are connected in parallel. It has a unique structure.

【0008】接続箱2は、太陽電池アレイ1が複数本の
場合に、統合して系統連系逆潮流電力変換装置3へ接続
する。
When there are a plurality of solar cell arrays 1, the junction box 2 is integrated and connected to the grid interconnection reverse flow power converter 3.

【0009】系統連系逆潮流電力変換装置3は、太陽電
池アレイ1より得られた直流電力を交流電力に変換して
系統電源4が接続される電路へ連系して出力する。
The grid-connected reverse flow power converter 3 converts the DC power obtained from the solar cell array 1 into AC power, and outputs the AC power to a power line to which the grid power supply 4 is connected.

【0010】系統電源4は、電力会社より供給される1
00V(101±6V)あるいは200V(202±2
0V)の商用交流電源である。配電盤5は、建造物内等
へ分岐させて配電するための箱である。負荷6は、建造
物内等で用いられる端末機器である。
The system power supply 4 is supplied from the power company 1
00V (101 ± 6V) or 200V (202 ± 2)
It is a commercial AC power supply of 0V. The switchboard 5 is a box for branching into a building or the like for power distribution. The load 6 is a terminal device used in a building or the like.

【0011】太陽電池アレイ1は、太陽の日射を受けた
ときに電力を出力し、系統電源4からの供給があり、太
陽電池アレイ1の出力がある場合に、系統連系逆潮流電
力変換装置3が運転され、太陽電池アレイ1の出力が利
用される。そして、太陽電池アレイ1の出力が負荷6合
計の電力量を上回る場合に、系統電源4へ電力を送り返
す(逆潮流する)ように構成されている。
The solar cell array 1 outputs electric power when it receives the solar radiation of the sun, and is supplied from the system power supply 4. When the solar cell array 1 outputs, the system interconnection reverse power flow converter. 3 is operated and the output of the solar cell array 1 is used. Then, when the output of the solar cell array 1 exceeds the total amount of electric power of the load 6, electric power is sent back to the system power supply 4 (reverse flow).

【0012】[従来例2]図3は、特開平11−225
448号公報等に記載された、太陽電池を用いて系統電
源からの電力供給が停止した場合においても必要な負荷
への電力供給を行う無停電電源システムの例を、図2と
同様に示したブロック図である。
[Prior art example 2] FIG.
An example of an uninterruptible power supply system described in Japanese Patent No. 448, etc. that supplies power to a necessary load even when power supply from a grid power supply is stopped using a solar cell is shown in the same manner as FIG. It is a block diagram.

【0013】同図において、1は太陽電池アレイ、2は
太陽電池アレイの接続箱、3は系統連系逆潮流電力変換
装置、4は系統電源、5は負荷へ接続するための配電
盤、6は負荷、7は無停電電源装置、7aは無停電電源
用の蓄電池、7bは無停電電源用の電力変換装置、8は
非常用発電機、9は非常用負荷、20は非常系統分離の
スイッチ、21は非常時接続スイッチである。
In the figure, 1 is a solar cell array, 2 is a solar cell array junction box, 3 is a grid-connected reverse flow power converter, 4 is a grid power supply, 5 is a switchboard for connecting to a load, and 6 is a Load, 7 uninterruptible power supply, 7a storage battery for uninterruptible power supply, 7b power converter for uninterruptible power supply, 8 emergency generator, 9 emergency load, 20 emergency system separation switch, Reference numeral 21 is an emergency connection switch.

【0014】太陽電池アレイ1は、送電時の効率を向上
させる等の目的のため、太陽電池モジュールを複数個直
列に接続して高圧の直流電力を発生し、かつ複数個を並
列に接続するような構成を取っている。
For the purpose of improving efficiency during power transmission, the solar cell array 1 is configured so that a plurality of solar cell modules are connected in series to generate high-voltage DC power and a plurality of solar cell modules are connected in parallel. It has a unique structure.

【0015】接続箱2は、太陽電池アレイ1が複数本の
場合に、統合して系統連系逆潮流電力変換装置3へ接続
する。
When there are a plurality of solar cell arrays 1, the junction box 2 is integrated and connected to the grid interconnection reverse flow power converter 3.

【0016】系統連系逆潮流電力変換装置3は、太陽電
池アレイ1より得られた直流電力を交流電力に変換して
系統電源4が接続される電路へ連系して出力する。
The grid-connected reverse flow power converter 3 converts the DC power obtained from the solar cell array 1 into AC power, and outputs the AC power to a power line to which the grid power supply 4 is connected.

【0017】系統電源4は、電力会社より供給される1
00Vあるいは200Vの商用交流電源である。配電盤
5は、建造物内等へ分岐させて配電するための箱であ
る。負荷6は、建造物内等で用いられる端末機器であ
る。
The system power supply 4 is supplied from the power company 1
It is a commercial AC power supply of 00V or 200V. The switchboard 5 is a box for branching into a building or the like for power distribution. The load 6 is a terminal device used in a building or the like.

【0018】無停電電源装置7は、系統電力4から電力
が供給されている通常状態において、非常時接続スイッ
チ21が開放して太陽電池アレイ1の出力とは切り離さ
れ、非常系統分離スイッチ20を介して系統電源4と接
続され、蓄電池7aの充電が行われる。このとき、必要
に応じて電力変換器7bを動作させて、非常用負荷9を
駆動するようにしても良い。
In the uninterruptible power supply 7, in a normal state in which power is being supplied from the grid power 4, the emergency connection switch 21 is opened and disconnected from the output of the solar cell array 1, and the emergency grid separation switch 20 is connected. The storage battery 7a is charged by being connected to the system power supply 4 via the power supply. At this time, the power converter 7b may be operated as necessary to drive the emergency load 9.

【0019】また、無停電電源装置7は、系統電力4か
ら電力が供給されないいわゆる停電時において、非常系
統分離スイッチ20が開放して非常時接続スイッチ20
が閉じることにより、太陽電池アレイ1から出力された
電力により蓄電池7aの充電を行う、あるいは電力変換
器7bを動作させて非常用負荷9を駆動する。非常用発
電機8は、必要に応じて無停電電源装置7のバックアッ
プを行い、電源の信頼性を向上させる。非常用負荷9
は、装置利用者において、系統電源4からの電力供給が
停止したときに優先して利用が必要な端末負荷である。
Further, in the uninterruptible power supply device 7, the emergency system separation switch 20 is opened and the emergency connection switch 20 is opened at the time of so-called power failure when the power is not supplied from the system power 4.
Is closed, the storage battery 7a is charged by the electric power output from the solar cell array 1, or the power converter 7b is operated to drive the emergency load 9. The emergency power generator 8 backs up the uninterruptible power supply 7 as needed to improve the reliability of the power supply. Emergency load 9
Is a terminal load that the device user preferentially uses when the power supply from the system power supply 4 is stopped.

【0020】非常系統分離スイッチ20は、無停電電源
装置7あるいは非常用発電機8を、状況に応じて接続、
切り離しを行うスイッチである。非常時接続スイッチ2
1は、系統電源4からの電力供給が停止したときに太陽
電池アレイ1の出力を無停電電源装置7へ供給し、蓄電
池7aの充電あるいは電力変換装置7bの運転をバック
アップするために閉じるスイッチである。
The emergency system separation switch 20 connects the uninterruptible power supply 7 or the emergency generator 8 depending on the situation,
It is a switch for disconnecting. Emergency connection switch 2
1 is a switch that closes to supply the output of the solar cell array 1 to the uninterruptible power supply 7 when the power supply from the system power supply 4 is stopped and to charge the storage battery 7a or back up the operation of the power conversion device 7b. is there.

【0021】太陽電池アレイ1は、太陽の日射を受けた
ときに電力を出力し、系統電源4からの電力供給があ
り、太陽電池アレイ1の出力がある場合に、系統連系逆
潮流電力変換装置3が運転され、前記太陽電池アレイ1
の出力は利用される。そして、太陽電池アレイ1の出力
が負荷6合計の電力量を上回る場合に、系統電源4へ電
力を送り返す(逆潮流する)ように構成されている。
The solar cell array 1 outputs electric power when it receives sunlight from the sun, and is supplied with electric power from the system power supply 4. When the solar cell array 1 outputs the electric power, the grid-connected reverse flow power conversion is performed. The device 3 is operated and the solar cell array 1 is operated.
The output of is used. Then, when the output of the solar cell array 1 exceeds the total amount of electric power of the load 6, electric power is sent back to the system power supply 4 (reverse flow).

【0022】ここで、何らかの理由で系統電源4からの
電力供給が停止したとき、非常系統分離スイッチ20が
開放し、系統電源4と無停電電源装置7との電気的な接
続を遮断すると共に、無停電電源装置7は蓄電池7aよ
り供給される電力、あるいは非常用発電機8より供給さ
れる電力により自立運転を開始し、非常用負荷9への電
力供給を行う。
Here, when the power supply from the system power supply 4 is stopped for some reason, the emergency system separation switch 20 is opened to disconnect the electrical connection between the system power supply 4 and the uninterruptible power supply 7. The uninterruptible power supply 7 starts the self-sustained operation by the electric power supplied from the storage battery 7a or the electric power supplied from the emergency generator 8, and supplies the power to the emergency load 9.

【0023】[従来例3]図4は、特許第029473
72号公報に記載された、直流電源を用いて系統電源か
らの電力供給が停止した場合においても必要な負荷への
電力供給を行う無停電電源システムの例を、図2と同様
に示したブロック図である。
[Prior art example 3] FIG. 4 shows a patent No. 029473.
An example of the uninterruptible power supply system described in Japanese Patent Laid-Open No. 72, which supplies power to a required load even when power supply from a system power supply is stopped by using a DC power supply, is shown in the same manner as in FIG. It is a figure.

【0024】同図において、3aは蓄電池充電機能を有
する系統連系電力変換装置、4は系統電源、5は負荷へ
接続するための配電盤、6は負荷、10a、10bはト
ランス、11は重要負荷、12は非常用負荷、22は直
流電源としての蓄電池、23は非常用負荷接続スイッ
チ、24は系統切断スイッチとして働く交流スイッチで
ある。
In the figure, 3a is a system interconnection power converter having a storage battery charging function, 4 is a system power supply, 5 is a switchboard for connecting to a load, 6 is a load, 10a and 10b are transformers, 11 is an important load. , 12 is an emergency load, 22 is a storage battery as a DC power source, 23 is an emergency load connection switch, and 24 is an AC switch that functions as a system disconnection switch.

【0025】蓄電池充電機能を有する系統連系電力変換
装置3aは、直流電源としての蓄電池22より得られた
直流電力を直流から交流へ変換して系統電源4が接続さ
れる電路へ連系して出力するとともに、蓄電池22の充
電容量が低下した場合あるいは負荷の消費電力が減少し
た場合等には、系統電力により蓄電池22への充電を行
う。
The grid-connected power conversion device 3a having a storage battery charging function converts the DC power obtained from the storage battery 22 as a DC power supply from DC to AC and connects it to the electric path to which the grid power supply 4 is connected. In addition to outputting, when the charge capacity of the storage battery 22 decreases or the power consumption of the load decreases, the storage battery 22 is charged with the system power.

【0026】系統電源4は、電力会社より供給される1
00Vあるいは200Vの商用交流電源である。配電盤
5は、建造物内等へ分岐させて配電するための箱であ
る。負荷6は、建造物内等で用いられる端末機器であ
る。
The system power source 4 is supplied from the power company 1
It is a commercial AC power supply of 00V or 200V. The switchboard 5 is a box for branching into a building or the like for power distribution. The load 6 is a terminal device used in a building or the like.

【0027】トランス10a、10bは、蓄電池充電機
能を有する系統連系電力変換装置3aが系統電源4から
電力の供給を受ける際にアクティブフィルタとして働
き、無効電力を制御する。
The transformers 10a, 10b act as active filters when the grid interconnection power converter 3a having a storage battery charging function receives power from the grid power supply 4, and controls reactive power.

【0028】重要負荷11は、ビル等で必ずバックアッ
プしなければならない端末機器等である。非常用負荷1
2は、何らかの原因により系統電源4からの電力供給が
停止した際に、使用する必要がある最低限の負荷であ
る。
The important load 11 is a terminal device or the like that must be backed up in a building or the like. Emergency load 1
2 is a minimum load that needs to be used when the power supply from the system power supply 4 is stopped for some reason.

【0029】蓄電池充電機能を有する系統連系電力変換
装置3aは、通常、負荷6の消費電力に比して系統電源
4から供給される電力が充分にある場合に、各線路に配
された変流器(図示せず)により、高調波電流を検知し
て系統電源4より供給される電流の高調波成分を除去す
るとともに、力率を1に近づけ、同時に蓄電池22への
充電を行う。
The grid-connected power conversion device 3a having a storage battery charging function is usually a transformer arranged on each line when the power supplied from the grid power supply 4 is sufficient compared to the power consumption of the load 6. A harmonic current is detected by a current transformer (not shown) to remove the harmonic component of the current supplied from the system power source 4, and the power factor is brought close to 1 to charge the storage battery 22 at the same time.

【0030】逆に、負荷6の消費電力が増加して系統電
源4からの供給電力が所定の値を上回る場合には、蓄電
池充電機能を有する系統連系電力変換装置3aは、蓄電
池22から直流電力の供給を受けて逆変換動作を行い、
系統電源4と連系して、負荷6に電力を供給する。
On the contrary, when the power consumption of the load 6 increases and the power supplied from the system power source 4 exceeds a predetermined value, the system interconnection power conversion device 3a having the storage battery charging function supplies the direct current from the storage battery 22. Receives power and performs reverse conversion operation,
It is connected to the system power supply 4 to supply power to the load 6.

【0031】また、系統電源4からの電力供給が何らか
の理由で停止するような場合においては、交流スイッチ
24が即座に開放し、蓄電池22の電力により系統連系
電力変換装置3aが動作して重要負荷11あるいは非常
用負荷12への電力供給を行い無停電電源として動作す
る。
When the power supply from the system power supply 4 is stopped for some reason, the AC switch 24 is immediately opened and the power of the storage battery 22 operates the system interconnection power converter 3a, which is important. It supplies power to the load 11 or the emergency load 12 and operates as an uninterruptible power supply.

【0032】[従来例4]図5は、特開平5−3285
93号公報、特開平5−328611号公報、特開平5
−328748号公報等に記載された、系統電源との双
方向の電力変換を行う太陽光発電システムの別の例を、
図2と同様に示したブロック図である。
[Prior art example 4] FIG.
No. 93, No. 5-328611, No. 5
Another example of a solar power generation system that performs bidirectional power conversion with a system power source, as described in Japanese Patent No. 328748-
It is the block diagram shown similarly to FIG.

【0033】同図において、1は太陽電池アレイ、2は
太陽電池アレイの接続箱、4は系統電源、5は負荷へ接
続するための配電盤、6は負荷、13はDC/DCコン
バータとして働く電力変換回路、13aは電力変換回路
13の直流入力部分である直流/交流変換回路、13b
は電力変換器13の交流/直流変換回路、14は直流−
交流間の双方向電力変換回路、15は直流/交流変換を
行う電力変換回路、16は電動機負荷、17は平滑コン
デンサである。
In the figure, 1 is a solar cell array, 2 is a solar cell array connection box, 4 is a system power supply, 5 is a switchboard for connecting to a load, 6 is a load, and 13 is electric power that works as a DC / DC converter. A conversion circuit, 13a is a DC / AC conversion circuit which is a DC input portion of the power conversion circuit 13, and 13b.
Is an AC / DC conversion circuit of the power converter 13, and 14 is a DC-
A bidirectional power conversion circuit between alternating currents, a power conversion circuit 15 for converting direct current to alternating current, a motor load 16 and a smoothing capacitor 17.

【0034】太陽電池アレイ1は、送電時の効率を向上
させる等の目的のため、太陽電池モジュールを複数個直
列に接続して高圧の直流電力を発生し、かつ複数個を並
列に接続するような構成を取っている。
For the purpose of improving efficiency during power transmission, the solar cell array 1 is configured so that a plurality of solar cell modules are connected in series to generate high-voltage DC power and a plurality of solar cell modules are connected in parallel. It has a unique structure.

【0035】接続箱2は、太陽電池アレイ1が複数本の
場合に、統合して電力変換回13へ接続する。
The connection box 2 is integrated and connected to the power conversion circuit 13 when the solar cell array 1 is plural.

【0036】系統電源4は、電力会社より供給される1
00Vあるいは200Vの商用交流電源である。配電盤
5は、建造物内等へ分岐させて配電するための箱であ
る。負荷6は、建造物内等で用いられる端末機器であ
る。
The system power source 4 is supplied from the power company 1
It is a commercial AC power supply of 00V or 200V. The switchboard 5 is a box for branching into a building or the like for power distribution. The load 6 is a terminal device used in a building or the like.

【0037】電力変換回路13は、太陽電池アレイ1よ
り得られた直流電力を入力段で平滑コンデンサに蓄積さ
せ、スイッチング素子により直流電力から交流電力へ変
換する直流/交流変換回路13aと、変圧器によって所
定の交流電圧へと変圧された交流電力を受け、整流素子
により直流電力へ変換する交流/直流変換回路13bに
より構成され、全体としていわゆるDC/DCコンバー
タとして機能する。
The power conversion circuit 13 stores a DC power obtained from the solar cell array 1 in a smoothing capacitor at an input stage and a DC / AC conversion circuit 13a for converting DC power to AC power by a switching element, and a transformer. The AC / DC converter circuit 13b receives AC power that has been transformed into a predetermined AC voltage and converts it to DC power by a rectifying element, and functions as a so-called DC / DC converter as a whole.

【0038】直流−交流間の双方向電力変換回路14
は、系統電源4からの交流電力を直流電力に変換すると
ともに、電力変換回路13からの直流電力を、系統電源
4への交流電力として出力可能な双方向の電力変換回路
である。
DC-AC bidirectional power conversion circuit 14
Is a bidirectional power conversion circuit capable of converting AC power from the system power supply 4 into DC power and outputting DC power from the power conversion circuit 13 as AC power to the system power supply 4.

【0039】電力変換回路15は、交流負荷を駆動する
ために直流電力から交流電力を出力する電力変換回路で
ある。電動機負荷16は、インバータエアコンの交流電
動機等の負荷である。平滑コンデンサ17は、直流線路
において平滑化を行う。
The power conversion circuit 15 is a power conversion circuit that outputs AC power from DC power to drive an AC load. The motor load 16 is a load such as an AC motor of an inverter air conditioner. The smoothing capacitor 17 smoothes the DC line.

【0040】太陽電池アレイ1は、太陽の日射を受けた
ときに電力を出力し、直流/交流変換回路13aおよび
交流/直流変換回路13bにより構成される電力変換回
路13により直流電力が出力され、電動機負荷16の電
力消費があり、それに伴う電力変換回路15への流入電
力が電力変換回路13の出力を上回る場合は、双方向電
力変換回路14が系統電源4からの交流電力を直流電力
に変換して、電力変換回路15へ供給される電力の不足
分を補う。
The solar cell array 1 outputs electric power when it receives the solar radiation of the sun, and DC electric power is output by the electric power converting circuit 13 composed of the DC / AC converting circuit 13a and the AC / DC converting circuit 13b. When the electric power load 16 consumes electric power and the resulting inflow power to the power conversion circuit 15 exceeds the output of the power conversion circuit 13, the bidirectional power conversion circuit 14 converts the AC power from the grid power supply 4 into DC power. Then, the shortage of the power supplied to the power conversion circuit 15 is compensated.

【0041】これとは逆に、電動機負荷16の電力消費
が無いあるいは少なく、それに伴う電力変換回路15へ
の流入電力が電力変換回路13の出力を下回る場合は、
双方向電力変換回路14が電力変換回路13からの直流
電力を交流電力に変換して、系統電源4と連系して電力
変換回路15への電力の過剰分を系統電源4へ逆潮流す
る。
On the contrary, when the electric power consumption of the motor load 16 is zero or small and the electric power flowing into the electric power conversion circuit 15 due to the electric power consumption is less than the output of the electric power conversion circuit 13,
The bidirectional power conversion circuit 14 converts the DC power from the power conversion circuit 13 into AC power, and is connected to the system power supply 4 to reversely flow the excess power to the power conversion circuit 15 to the system power supply 4.

【0042】[0042]

【発明が解決しようとする課題】図2に示した従来例1
の系統電源への電力供給が可能な太陽光発電システムに
おいては、図示したように系統連系逆潮流装置3の交流
出力、すなわち系統電力4への交流の連系点の電位が、
配線抵抗によるロスを無視すれば、ほぼ負荷6と同じ電
位となる。従って、系統連系逆潮流装置3から出力され
る交流の連系電圧あるいは負荷6の端子電圧は、系統電
源4から供給される電圧に従属する形で決まる。
Prior art example 1 shown in FIG.
In the solar power generation system capable of supplying power to the grid power source, the AC output of the grid-connected reverse power flow device 3, that is, the potential at the AC connection point to the grid power 4 is
If the loss due to the wiring resistance is ignored, the potential is almost the same as that of the load 6. Therefore, the AC interconnection voltage output from the grid interconnection reverse flow device 3 or the terminal voltage of the load 6 is determined depending on the voltage supplied from the grid power supply 4.

【0043】ここで、系統電源4の交流電圧は、電力を
供給する電気事業者に対して、例えば一般的な100V
系であれば101±6V、その倍電圧の200V系であ
れば202±20Vといった幅を持った値での規格が定
められているため、100V系では107V、200V
系では222Vという最大電圧で交流電圧を受電する場
合が生じ得る。
Here, the AC voltage of the system power supply 4 is, for example, a general 100V with respect to the electric power supplier supplying the electric power.
Since a standard with a value having a width of 101 ± 6V for a system and a range of 202 ± 20V for a 200V system with a doubled voltage is defined, 107V, 200V for a 100V system.
The system may receive an AC voltage with a maximum voltage of 222V.

【0044】系統電源4の交流電圧がこのような最大電
圧に近くなる状況は、送電線のロスを考慮して送出側の
電圧を上昇させることにより起こり、電力会社の発電所
や変電所等の送り出しに近い地域で起こり易く、更に曜
日や時間で負荷電力の変動が大きい地域において負荷電
力が大きいときに起こり易い。このような最大電圧での
受電により、以下に説明する3つの問題が発生する。
The situation where the AC voltage of the system power source 4 is close to such a maximum voltage occurs when the voltage on the sending side is increased in consideration of the loss of the transmission line, and it occurs in a power plant or substation of a power company. It is likely to occur in an area near the sending out, and more likely to occur when the load power is large in an area where the load power varies greatly depending on the day of the week or time. By receiving power at such a maximum voltage, the following three problems occur.

【0045】第1の問題は、系統電源4の交流電圧が高
い場合において、系統連系逆潮流装置3が連系運転を行
う際に、太陽電池アレイから入力される直流電力が大き
ければ大きいほど、系統電源4から出力される交流電圧
も上昇する。このとき、系統電源4の交流電圧が最大電
圧に近い値であると、系統連系逆潮流装置3からの出力
電圧は、連系運転されない状態で、前記の最大電圧に達
することになる。
The first problem is that, when the AC voltage of the grid power supply 4 is high, the greater the DC power input from the solar cell array when the grid connection reverse power flow device 3 performs the grid connection operation, the greater the DC power input. The AC voltage output from the system power supply 4 also rises. At this time, if the AC voltage of the system power supply 4 is a value close to the maximum voltage, the output voltage from the system interconnection reverse flow device 3 will reach the above-mentioned maximum voltage in a state where the interconnection operation is not performed.

【0046】しかしながら、一般的な系統連系逆潮流電
力変換装置ではいずれも、出力電圧が前記の最大電圧を
超えないように制御するのが通例であり、結果的に逆潮
流すなわち売電が可能な電力が太陽電池アレイから得ら
れる状態であっても、逆潮流を減少させるあるいは中止
させることとなってしまう。
However, in all general grid-connected reverse power flow converters, it is customary to control the output voltage so as not to exceed the maximum voltage, and as a result, reverse power flow, that is, power sale is possible. Even if a large amount of electric power is obtained from the solar cell array, the reverse power flow will be reduced or stopped.

【0047】第2の問題として、前述のように系統電源
4の交流電圧が上昇した場合には、負荷6の端子電圧も
同様に上昇するため、例えば抵抗性の負荷が接続されて
いると、その消費電力は自動的に上昇することになる。
As a second problem, when the AC voltage of the system power source 4 rises as described above, the terminal voltage of the load 6 also rises. Therefore, for example, if a resistive load is connected, The power consumption will increase automatically.

【0048】電熱線のような抵抗負荷であれば、消費電
力が上昇する分は発生する熱が増加して、機能の向上が
望めるが、特に照明機器のような抵抗性の負荷である
と、少々輝度が増す程度であり、機能が向上するという
より、消費電力が上昇することとなり、最大電圧となっ
たときには標準値に対して約1割の電力の無駄が生じて
しまう。更に、このような状況での使用は、一般的に製
品の寿命を短くする。
In the case of a resistive load such as a heating wire, the amount of heat generated increases with an increase in power consumption, and it is expected that the function will be improved. Particularly, if the load is a resistive load such as a lighting device, The brightness is slightly increased, the power consumption is increased rather than the function is improved, and when the maximum voltage is reached, about 10% of the power is wasted with respect to the standard value. Moreover, use in such situations generally shortens the life of the product.

【0049】このような系統電源の電圧変動にまつわる
問題は、従来はあまり問題とはならなかったが、近年、
電力会社以外の太陽光発電・風力発電等の発電施設や家
庭での太陽光発電システムが普及するにつれて増大して
いる。
The problem of voltage fluctuation of the system power supply has not been a problem so far, but in recent years,
It is increasing with the spread of power generation facilities such as solar power generation and wind power generation other than electric power companies and home solar power generation systems.

【0050】更に、第3の問題として、一般的な系統連
系逆潮流装置においては、系統電源と負荷との連系点が
同じで、ほぼ同電位となる構成となっているため、例え
ば、系統電源からの交流電力の供給が何らかの理由によ
り停止した場合には、通常は、その交流電力の供給停止
を検出し、系統連系逆潮流装置に別経路で設けられた非
常用負荷端子への出力を除いては、系統連系逆潮流装置
の運転を停止させる必要がある。このため、太陽光発電
等の発電源より電力が得られるにもかかわらず、通常使
用する負荷が全く使えなくなってしまう。
Further, as a third problem, in a general system interconnection reverse power flow device, since the interconnection points of the system power supply and the load are the same and the potentials are substantially the same, for example, If the AC power supply from the grid power supply stops for some reason, it is usually detected that the AC power supply has stopped, and the emergency load terminal provided on a different route in the grid-connected reverse power flow device is provided. Except for the output, it is necessary to stop the operation of the grid-connected reverse power flow device. For this reason, although the electric power can be obtained from the power generation source such as the solar power generation, the normally used load cannot be used at all.

【0051】例えば、図3に示した従来例2において
も、系統電源4からの電力供給が停止したときには、非
常用負荷9は利用できるものの、系統電源4からのみ電
力が供給される負荷6への電力供給は行われない。
For example, also in the conventional example 2 shown in FIG. 3, when the power supply from the system power supply 4 is stopped, the emergency load 9 can be used, but to the load 6 to which power is supplied only from the system power supply 4. Is not supplied.

【0052】図4に示した従来例3においても、無停電
電源でバックアップされる負荷が、重要負荷11および
非常用負荷12という形態であり、重要負荷11は常に
給電可能となっているが、系統電源4からの電力供給が
停止したときには、図3に示す従来例2と同様に、系統
電源からのみ電力が供給される負荷6への電力供給は行
われない。
Also in the conventional example 3 shown in FIG. 4, the loads backed up by the uninterruptible power supply are the important load 11 and the emergency load 12, and the important load 11 can always supply power. When the power supply from the system power supply 4 is stopped, similarly to the conventional example 2 shown in FIG. 3, the power is not supplied to the load 6 to which the power is supplied only from the system power supply.

【0053】図5に示した従来例4では、太陽電池の発
電電力が得られる時には、その電力を電動機負荷16へ
供給するあるいは、系統電源4へ連係して逆潮流する。
しかしながら、図5に示されるように通常の負荷6が接
続される点は、双方向電力変換回路14の系統電源4側
であるので、系統電源4からの電力供給が停止したとき
には、電動機負荷16への電力供給は可能であるが、通
常の負荷6への電力供給は不能となる。
In Conventional Example 4 shown in FIG. 5, when the power generated by the solar cell is obtained, the power is supplied to the motor load 16 or is linked to the system power supply 4 and flows backward.
However, the point where the normal load 6 is connected as shown in FIG. 5 is on the side of the system power supply 4 of the bidirectional power conversion circuit 14, so when the power supply from the system power supply 4 is stopped, the motor load 16 However, the normal load 6 cannot be supplied with electric power.

【0054】また、従来例2から4のいずれの例でも、
負荷6が系統電源4と実質的に直結されており、負荷6
の端子電圧は系統電源4の電圧とほぼ等しくなる。この
ため、前述の第1及び第2の問題も発生する。
Further, in any of the conventional examples 2 to 4,
The load 6 is substantially directly connected to the system power supply 4, and the load 6
The terminal voltage of is almost equal to the voltage of the system power supply 4. Therefore, the above-mentioned first and second problems also occur.

【0055】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたものであり、負荷に対する出力電圧が系統電源の電
圧の影響を受けない、太陽光発電システム及びその電力
変換装置、並びに該システムの制御方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above situation, and a photovoltaic power generation system and its power converter, and an output power converter for the system, in which the output voltage to the load is not affected by the voltage of the system power supply. The purpose is to provide a control method.

【0056】[0056]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の太陽光発電システムは、太陽電池アレイと、
系統電源と、負荷と、前記太陽電池アレイ、前記系統電
源、及び前記負荷とそれぞれ異なった接続経路によって
接続されており、前記負荷の消費電力が前記太陽電池ア
レイから供給される電力未満であるときに、前記太陽電
池アレイから出力された直流電力を交流電力に変換して
前記負荷に出力すると共に、余った交流電力を前記系統
電源に連系させて逆潮流させ、前記負荷の消費電力が前
記太陽電池アレイから供給される電力を越えるときに、
前記太陽電池アレイから出力された直流電力を交流電力
に変換して前記負荷に出力すると共に、不足する交流電
力を前記系統電源より補うように構成された電力変換装
置と、を備えており、前記電力変換装置における前記負
荷への接続経路が、前記系統電源への接続経路と電気的
に直接接続されていないことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a solar power generation system of the present invention comprises a solar cell array,
When the system power supply, the load, and the solar cell array, the system power supply, and the load are connected by different connection paths, and the power consumption of the load is less than the power supplied from the solar cell array. In addition, while converting the DC power output from the solar cell array to AC power and outputting the AC power to the load, the surplus AC power is connected to the grid power source for reverse flow, and the power consumption of the load is When the power supplied from the solar cell array is exceeded,
The DC power output from the solar cell array is converted to AC power and output to the load, and a power converter configured to supplement the insufficient AC power from the system power supply, The connection path to the load in the power conversion device is not electrically directly connected to the connection path to the system power supply.

【0057】また、上記目的は本発明の太陽光発電シス
テムの電力変換装置、及び太陽光発電システムの制御方
法によっても達成される。
The above object can also be achieved by the power conversion device of the solar power generation system and the control method of the solar power generation system according to the present invention.

【0058】すなわち、本発明においては、太陽電池ア
レイと、系統電源と、負荷と、電力変換装置とを備える
太陽光発電システムにおいて、電力変換装置に、太陽電
池アレイ、系統電源、及び負荷とのそれぞれとの間に異
なった接続経路を設け、電力変換装置を、負荷の消費電
力が太陽電池アレイから供給される電力未満であるとき
に、太陽電池アレイから出力された直流電力を交流電力
に変換して負荷に出力すると共に、余った交流電力を系
統電源に連系させて逆潮流させ、負荷の消費電力が太陽
電池アレイから供給される電力を越えるときに、太陽電
池アレイから出力された直流電力を交流電力に変換して
負荷に出力すると共に、不足する交流電力を系統電源よ
り補うように動作させ、電力変換装置における負荷への
接続経路と系統電源への接続経路とを電気的に直接接続
しないようにする。
That is, according to the present invention, in a solar power generation system including a solar cell array, a system power supply, a load, and a power conversion device, the power conversion device includes a solar cell array, a system power supply, and a load. A different connection path is provided between each of them, and the power converter is used to convert the DC power output from the solar cell array into AC power when the power consumption of the load is less than the power supplied from the solar cell array. And output to the load, and the surplus AC power is connected to the system power supply for reverse flow, and when the power consumption of the load exceeds the power supplied from the PV array, the DC output from the PV array is output. The power is converted to AC power and output to the load, and at the same time, the system operates so as to supplement the lacking AC power from the system power supply, and the connection path to the load and the system power Electrically so as not to directly connect the connection route to.

【0059】このようにすると、系統電源の交流電圧の
如何によらず、負荷に対して任意の交流電圧での出力が
可能となり、系統電源の交流電圧が上昇した場合にも、
逆潮流を行う際に負荷へ出力される交流電圧の上昇を防
止して、負荷として使用される機器の寿命が低下するこ
とを防止することができる。
By doing so, it is possible to output an arbitrary AC voltage to the load regardless of the AC voltage of the system power supply, and even if the AC voltage of the system power supply rises,
It is possible to prevent the AC voltage output to the load from increasing when reverse power flow is performed, and prevent the life of the device used as the load from decreasing.

【0060】また、一般的な系統連系の逆潮流を行う際
に必要となる、系統電源からの電力供給が停止した場合
に電力変換装置の動作を停止させる単独運転防止機能が
不要となり、積極的な自立運転が可能となる。
In addition, the islanding prevention function, which is required when performing reverse power flow in a general system interconnection and which stops the operation of the power conversion device when the power supply from the system power supply is stopped, is not necessary, and is positive. Independent operation becomes possible.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0062】[実施形態1]図1は、本発明の第1の実
施形態としての太陽光発電システムの構成を示すブロッ
ク図である。同図において、1は太陽電池アレイ、2は
太陽電池アレイの接続箱、30は電力変換装置、4は系
統電源、5は負荷へ接続するための配電盤、6は負荷で
ある。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system as a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solar cell array, 2 is a solar cell array junction box, 30 is a power converter, 4 is a system power supply, 5 is a switchboard for connecting to a load, and 6 is a load.

【0063】太陽電池アレイ1は、送電時の効率を向上
させる等の目的のため、太陽電池モジュールを複数個直
列に接続して高圧の直流電力を発生し、かつ複数個を並
列に接続するような構成を取っている。
For the purpose of improving efficiency during power transmission and the like, the solar cell array 1 is configured such that a plurality of solar cell modules are connected in series to generate high-voltage DC power and a plurality of solar cell modules are connected in parallel. It has a unique structure.

【0064】接続箱2は、太陽電池アレイ1が複数本の
場合に、統合して電力変換装置30へ接続する。
The connection box 2 is integrated and connected to the power conversion device 30 when the solar cell array 1 is plural.

【0065】電力変換装置30は、太陽電池アレイ1よ
り得られた直流電力を交流電力に変換して配電盤5を介
して負荷6に提供する。また、太陽電池アレイ1の出力
が負荷6合計の電力量を上回る場合に、系統電源4へ電
力を送り返す(逆潮流する)。
The power converter 30 converts the DC power obtained from the solar cell array 1 into AC power and supplies the AC power to the load 6 via the switchboard 5. In addition, when the output of the solar cell array 1 exceeds the total amount of electric power of the load 6, electric power is sent back to the system power supply 4 (reverse flow).

【0066】系統電源4は、電力会社より供給される1
00V(101±6V)あるいは200V(202±2
0V)の商用交流電源である。配電盤5は、建造物内等
へ分岐させて配電するための箱である。負荷6は、建造
物内等で用いられる端末機器である。
The system power supply 4 is supplied from the power company 1
00V (101 ± 6V) or 200V (202 ± 2)
It is a commercial AC power supply of 0V. The switchboard 5 is a box for branching into a building or the like for power distribution. The load 6 is a terminal device used in a building or the like.

【0067】電力変換装置30が本実施形態の特徴的な
部分であり、以下にその構成について説明する。
The power conversion device 30 is a characteristic part of this embodiment, and its configuration will be described below.

【0068】図示されたように、本実施形態の電力変換
装置30は、接続経路として第1の接続経路31、第2
の接続経路32、第3の接続経路33を有している。
As shown in the figure, the power conversion device 30 of this embodiment has a first connection path 31 and a second connection path 31 as connection paths.
Has a connection path 32 and a third connection path 33.

【0069】第1の接続経路31は、太陽電池、通常は
太陽電池パネルを直列接続した太陽電池アレイ1、ある
いは図示されたように太陽電池と電力変換装置との間に
配置された太陽電池の端子が集電された接続箱2やスイ
ッチ手段等と、電力変換装置30とを接続する経路であ
り、太陽電池アレイ1から出力された直流電力がこの接
続経路31により電力変換装置30に入力される。
The first connection path 31 includes a solar cell, usually a solar cell array 1 in which solar cell panels are connected in series, or a solar cell arranged between a solar cell and a power conversion device as shown in the figure. This is a path for connecting the power converter 30 with the connection box 2 or the switch means in which the terminals are collected, and the DC power output from the solar cell array 1 is input to the power converter 30 via the connection path 31. It

【0070】第2の接続経路32は、通常の負荷6、あ
るいは図示されたように負荷6と電力変換装置30との
間に配置された配電盤5やスイッチ手段等と、電力変換
装置30とを接続する経路であり、電力変換装置30か
ら出力された交流電力がこの接続経路32により負荷6
に供給される。
The second connection path 32 connects the normal load 6 or the power distribution device 30 and the switchboard 5 or switch means arranged between the load 6 and the power conversion device 30 as shown in the figure. The AC power output from the power conversion device 30 is a path through which the load 6 is connected through the connection path 32.
Is supplied to.

【0071】第3の接続経路33は、系統電源4、ある
いは系統電源4と電力変換装置30との間に位置するス
イッチ手段等と、電力変換装置30とを接続する双方向
の経路である。そして、接続経路32と接続経路33と
は電気的に直接接続されていない。
The third connection path 33 is a bidirectional path that connects the power conversion device 30 to the system power supply 4, or switch means or the like located between the system power supply 4 and the power conversion device 30. The connection path 32 and the connection path 33 are not electrically directly connected.

【0072】本実施形態の動作を説明すると、系統電源
4から電力が供給されている状態において、太陽による
日射があるときは、太陽電池アレイ1の発生する直流電
力が接続経路31により電力変換装置30へ入力され
る。負荷6の消費電力が太陽電池アレイ1の発生する電
力を上回る場合、太陽電池アレイ1の発生する直流電力
から電力変換装置30で変換された交流電力に加え、系
統電源4から接続経路33を介して供給される交流電力
が、接続経路32によって負荷6へ交流電力として供給
される。一方、太陽電池アレイ1の発生する電力が負荷
6の消費電力を上回る場合、太陽電池アレイ1の発生す
る直流電力の内剰余電力は、電力変換装置30で交流電
力に変換され、接続経路33により系統電源4へ連系さ
れて交流電力として逆潮流する。また、負荷6の消費電
力と太陽電池アレイ1の出力電力とが等しい場合には、
系統電源4からの供給も逆潮流も行われない。
The operation of this embodiment will be described. In the state where power is being supplied from the system power supply 4, when there is solar radiation from the sun, the DC power generated by the solar cell array 1 is connected to the power conversion device through the connection path 31. It is input to 30. When the power consumption of the load 6 exceeds the power generated by the solar cell array 1, in addition to the AC power converted from the DC power generated by the solar cell array 1 by the power conversion device 30, the power supply from the system power supply 4 via the connection path 33. The AC power supplied by way of the connection path 32 is supplied to the load 6 as AC power. On the other hand, when the power generated by the solar cell array 1 exceeds the power consumption of the load 6, the internal surplus power of the DC power generated by the solar cell array 1 is converted into AC power by the power conversion device 30 and is connected by the connection path 33. It is connected to the system power supply 4 and flows backward as AC power. When the power consumption of the load 6 and the output power of the solar cell array 1 are equal,
Neither power supply from the system power source 4 nor reverse power flow is performed.

【0073】ここで、本実施形態では接続経路32と接
続経路33とは電気的に直接接続されていないため、接
続経路32における端子電圧は、接続経路33における
端子電圧に影響されない。また逆に、接続経路33にお
ける端子電圧も、接続経路32における端子電圧に影響
されない。
Here, in the present embodiment, since the connection path 32 and the connection path 33 are not electrically connected directly, the terminal voltage in the connection path 32 is not influenced by the terminal voltage in the connection path 33. On the contrary, the terminal voltage on the connection path 33 is not affected by the terminal voltage on the connection path 32.

【0074】従って、例えば100V系であれば、系統
電源4の交流電圧が105Vであっても、負荷6に供給
される電力の接続経路32における交流電圧は、100
Vを下回る値、例えば、100V系の商用電源の規格の
最小電圧である95Vでの出力も可能であり、更には、
負荷6の動作において支障がない場合には、系統電源4
の規格の最小電圧である95Vを下回る設定とすること
も可能である。
Therefore, for example, in the case of a 100V system, even if the AC voltage of the system power supply 4 is 105V, the AC voltage in the connection path 32 of the power supplied to the load 6 is 100V.
It is possible to output at a value lower than V, for example, 95 V, which is the minimum voltage of the standard of a 100 V commercial power source, and further,
If there is no problem in the operation of the load 6, the system power supply 4
It is also possible to set the voltage to be lower than the minimum voltage of 95 V of the standard.

【0075】同様に、200V系であれば、系統電源4
の交流電圧の規格の最小電圧である182V等の200
Vより低い値での出力も可能であり、負荷6の動作にお
いて支障がない場合には、規格の最小電圧182Vを下
回る、例えば180Vといった交流電圧に設定すること
も可能である。
Similarly, for a 200 V system, the system power source 4
200 such as 182V which is the minimum voltage of the AC voltage standard
Output at a value lower than V is also possible, and if there is no hindrance in the operation of the load 6, it is possible to set an AC voltage below the standard minimum voltage 182V, for example 180V.

【0076】また、系統電源4からの電力供給が何らか
の理由で停止した場合、太陽による日射があり太陽電池
アレイ1から電力が出力されているときは、系統電源4
からの電力供給が行われているときと同様に、接続経路
31を介して太陽電池アレイ1から発生した直流電力が
電力変換装置30に入力され、接続経路32を介して交
流電力を出力することも可能である。もちろん、このと
き接続経路32における交流電圧の値は任意である。
Further, when the power supply from the system power supply 4 is stopped for some reason, when there is solar radiation from the solar cell array 1 and power is being output from the solar cell array 1, the system power supply 4
DC power generated from the solar cell array 1 is input to the power conversion device 30 via the connection path 31 and AC power is output via the connection path 32, as in the case where power is being supplied from the solar cell array 1. Is also possible. Of course, at this time, the value of the AC voltage in the connection path 32 is arbitrary.

【0077】ここで、本実施形態における電力変換装置
30の動作を図12のフローチャートを参照して説明す
る。
Here, the operation of the power conversion device 30 in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0078】始めに、系統電源4からの電力供給がある
か否かを判定し(ステップS101)、電力が供給され
ていれば太陽電池アレイ1からの出力電力によって太陽
電池アレイが動作中かどうかを判定する(ステップS1
02)。太陽電池アレイ1が動作中でなければ、接続経
路33を介して系統電源4から供給される電力を接続経
路32を介して負荷6に出力する(ステップS10
4)。
First, it is determined whether or not power is being supplied from the system power supply 4 (step S101). If power is being supplied, it is determined whether or not the solar cell array is operating due to the output power from the solar cell array 1. Is determined (step S1
02). If the solar cell array 1 is not in operation, the power supplied from the system power supply 4 via the connection path 33 is output to the load 6 via the connection path 32 (step S10).
4).

【0079】ステップS102で、太陽電池アレイ1が
動作中であると判定されたら、太陽電池アレイ1の出力
電力が負荷6の消費電力未満であるかどうかを判定する
(ステップS104)。太陽電池アレイ1の出力電力が
負荷6の消費電力未満であれば、接続経路31を介して
入力された太陽電池アレイ1の出力電力を変換した交流
電力に加え、接続経路33を介して系統電源4から供給
される電力を、接続経路32を介して負荷6に出力する
(ステップS105)。
When it is determined in step S102 that the solar cell array 1 is operating, it is determined whether the output power of the solar cell array 1 is less than the power consumption of the load 6 (step S104). If the output power of the solar cell array 1 is less than the power consumption of the load 6, in addition to the AC power converted from the output power of the solar cell array 1 input via the connection path 31, the system power supply via the connection path 33. The electric power supplied from 4 is output to the load 6 via the connection path 32 (step S105).

【0080】ステップ104で、太陽電池アレイ1の出
力電力が負荷6の消費電力以上であると判定されたら、
接続経路31を介して入力された太陽電池アレイ1の出
力を、交流電力に変換して接続経路32を介して負荷6
に出力し(ステップS106)、太陽電池アレイ1の出
力電力にまだ剰余電力があるかどうかを判定する(ステ
ップS107)。剰余電力があれば、太陽電池アレイ1
の発生する直流電力の剰余電力を交流電力に変換し、接
続経路33により系統電源4へ連系されて交流電力とし
て逆潮流する(ステップS108)。
If it is determined in step 104 that the output power of the solar cell array 1 is equal to or more than the power consumption of the load 6,
The output of the solar cell array 1 input through the connection path 31 is converted into AC power and the load 6 is output through the connection path 32.
(Step S106), and it is determined whether or not the output power of the solar cell array 1 still has surplus power (step S107). If there is surplus power, solar array 1
The surplus power of the DC power generated by is converted into AC power, is connected to the system power supply 4 through the connection path 33, and flows backward as AC power (step S108).

【0081】一方、ステップS101で系統電源4から
の電力供給が行われていないと判定されたら、太陽電池
アレイ1が動作中であるかどうかを判定し(ステップS
109)、動作中であれば接続経路31を介して入力さ
れる太陽電池アレイ1からの出力電力を、交流電力に変
換して接続経路32を介して負荷6に出力する(ステッ
プS110)。
On the other hand, if it is determined in step S101 that power is not being supplied from the system power supply 4, it is determined whether the solar cell array 1 is in operation (step S
109), if it is operating, the output power from the solar cell array 1 input via the connection path 31 is converted into AC power and output to the load 6 via the connection path 32 (step S110).

【0082】以上説明した通り本実施形態によれば、太
陽光発電システムにおいて、従来は電気的に直接接続さ
れていた系統電源への接続点と負荷への接続点を、この
間に電力変換装置を介在させて電気的に直接接続されな
いようにしたため、負荷への出力電圧を任意に設定する
ことができ、系統電源から電力が供給されている状態に
おいては負荷での消費電力を調整することが可能とな
り、系統電源から電力が供給されていない状態において
も負荷を駆動することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, in the solar power generation system, the connection point to the system power source and the connection point to the load, which are conventionally electrically connected directly, are connected to each other by the power conversion device. The output voltage to the load can be set arbitrarily because it is not electrically connected directly by interposing it, and the power consumption of the load can be adjusted while the power is being supplied from the system power supply. Therefore, it becomes possible to drive the load even when power is not supplied from the system power supply.

【0083】また、負荷への供給電圧と系統電圧との関
連が断ち切れたことにより、従来の系統電源と連系して
逆潮流する太陽光発電システムにおいて必須であった単
独運転の検出および防止が必須ではなくなり、積極的な
自立運転が可能となため、災害等で系統電力からの電力
供給が停止した状態における非常用等の負荷の利用が容
易となる。
Further, since the relation between the voltage supplied to the load and the system voltage is cut off, it is possible to detect and prevent the islanding operation which is indispensable in the conventional photovoltaic power generation system in which the reverse power flow is performed in cooperation with the system power supply. Since it is no longer necessary and active self-sustaining operation is possible, it is easy to use the load for emergencies and the like when the power supply from the grid power is stopped due to a disaster or the like.

【0084】[実施形態2]以下、本発明に係る第2の
実施形態について説明する。図6は、本発明の第2の実
施形態としての太陽光発電システムの構成を示すブロッ
ク図である。
[Second Embodiment] The second embodiment according to the present invention will be described below. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention.

【0085】同図において、1は太陽電池アレイ、30
は系統連系逆潮流電力変換装置、4は系統電源、6は負
荷、13はDC/DCコンバータとして働くDC/DC
変換回路、14は直流−交流間の変換を行う双方向電力
変換回路、15は直流電力の交流電力への変換を行う直
流/交流変換回路、17は平滑コンデンサ、31は太陽
電池アレイ1とDC/DC変換回路13とを接続する第
1の接続経路、32は直流/交流変換回路15と負荷6
とを接続する第2の接続経路、33は双方向電力変換回
路14と系統電源4とを接続する第3の接続経路であ
る。
In the figure, 1 is a solar cell array, and 30
Is a grid-connected reverse flow power converter, 4 is a power supply, 6 is a load, and 13 is a DC / DC that works as a DC / DC converter.
A conversion circuit, 14 is a bidirectional power conversion circuit for converting between DC and AC, 15 is a DC / AC conversion circuit for converting DC power into AC power, 17 is a smoothing capacitor, 31 is the solar cell array 1 and DC. A first connection path connecting the DC / AC conversion circuit 13 and 32, the DC / AC conversion circuit 15 and the load 6
And 33 is a third connection path connecting the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4.

【0086】太陽電池アレイ1は、送電時の効率を向上
させる等の目的のため、太陽電池モジュールを複数個直
列接続して高圧の直流電力を発生し、かつ複数個を並列
接続するような構成となっているものを単純化して表記
したものであり、接続箱も省略した。
The solar cell array 1 is constructed such that a plurality of solar cell modules are connected in series to generate high-voltage DC power and a plurality of solar cell modules are connected in parallel for the purpose of improving efficiency during power transmission. It is a simplified notation of what is shown, and the junction box is also omitted.

【0087】系統連系逆潮流電力変換装置30は、太陽
電池アレイ1より得られた直流電力を直流から交流へ変
換して第3の接続経路33を介して系統電源4が接続さ
れる電路へ連系して交流電力として出力するとともに、
第2の接続経路32を介して接続される負荷6へ交流電
力を供給する。
The grid-connected reverse flow power converter 30 converts the DC power obtained from the solar cell array 1 from DC to AC and converts the DC power into an electric path to which the grid power supply 4 is connected via the third connection path 33. While connecting and outputting as AC power,
AC power is supplied to the load 6 connected via the second connection path 32.

【0088】系統電源4は、電力会社より供給される1
00V(101±6V)あるいは200V(202±2
0V)の商用交流電源である。負荷6は、建造物内等で
用いられる端末機器であり、ここでは単純化のため、配
電盤を省略した。
The system power supply 4 is supplied from the power company 1
00V (101 ± 6V) or 200V (202 ± 2)
It is a commercial AC power supply of 0V. The load 6 is a terminal device used in a building or the like, and the switchboard is omitted here for simplification.

【0089】DC/DC変換回路13は、太陽電池アレ
イ1から供給される直流電力を入力して、例えば太陽電
池アレイ1を最適動作点電圧で稼働させるとともに、系
統連系逆潮流電力変換装置30の内部で必要な中間の電
圧を持つ直流電力へと変換する。
The DC / DC conversion circuit 13 inputs the DC power supplied from the solar cell array 1 to operate the solar cell array 1 at an optimum operating point voltage, for example, and the grid-connected reverse power flow converter 30. Converts to DC power with the required intermediate voltage inside.

【0090】双方向電力変換回路14は、系統電源4か
ら電力が供給された状態でかつ負荷6の消費電力よりも
太陽電池アレイ1から出力される電力が大きいときに
は、系統電源4に対して第3の接続経路33を介して系
統電源4と連系した交流電力を出力すべく、直流電力か
ら交流電力への電力変換を行い、系統電源4から電力が
供給された状態でかつ負荷6の消費電力よりも太陽電池
アレイ1から出力される電力が小さいときには、負荷6
に対して第2の接続経路32を介して交流電力を出力す
べく、交流電力から直流電力への電力変換を行う。また
系統電源4からの電力供給が何らかの理由により停止さ
れたときには、前述の電力変換動作を停止するととも
に、系統電源4との接続経路である第3の接続経路33
を、負荷6、太陽電池アレイ1等、系統連系逆潮流電力
変換装置30の他の電力入出力端子との電気的接続から
遮断する。
The bidirectional power conversion circuit 14 is connected to the system power supply 4 when the power output from the solar cell array 1 is larger than the power consumption of the load 6 while the power is supplied from the system power supply 4. In order to output AC power connected to the system power supply 4 via the connection path 33 of No. 3, power conversion from DC power to AC power is performed, and power is supplied from the system power supply 4 and consumption of the load 6 is performed. When the electric power output from the solar cell array 1 is smaller than the electric power, the load 6
In order to output AC power via the second connection path 32, power conversion from AC power to DC power is performed. When the power supply from the grid power supply 4 is stopped for some reason, the power conversion operation described above is stopped, and the third connection path 33, which is a connection path with the grid power supply 4, is connected.
Is disconnected from the electrical connection with the load 6, the solar cell array 1 and other power input / output terminals of the grid-connected reverse power flow converter 30.

【0091】直流/交流変換回路15は、負荷6で消費
される全電力を、系統電源4あるいは太陽電池アレイ1
もしくはその両方より受けて第2の接続経路32を介し
て出力する。このとき、直流/交流変換回路15は、系
統電源4の交流電圧に影響されず、接続される負荷6に
最適な任意の交流電圧で出力する。
The DC / AC conversion circuit 15 converts all the power consumed by the load 6 into the system power supply 4 or the solar cell array 1.
Alternatively, both are received and output via the second connection path 32. At this time, the DC / AC conversion circuit 15 outputs an arbitrary AC voltage that is optimum for the load 6 to be connected without being affected by the AC voltage of the system power supply 4.

【0092】また、系統電源4からの電力供給が停止し
たときに、系統電源4の第3の接続経路33の、太陽電
池アレイ1との第1の接続経路および負荷6との第2の
接続経路32との電気的接続が遮断されることより、太
陽電池アレイ1から出力される電力が得られるときに
は、直流/交流変換回路15によって変換された電力を
接続経路32を介して負荷6に継続して供給することも
できる。
When the power supply from the grid power supply 4 is stopped, the third connection path 33 of the grid power supply 4 is connected to the solar cell array 1 and the load 6 is connected to the second connection path 33. When the electric power output from the solar cell array 1 is obtained by disconnecting the electrical connection with the path 32, the electric power converted by the DC / AC conversion circuit 15 is continued to the load 6 via the connection path 32. It can also be supplied.

【0093】平滑コンデンサ17は、系統連系逆潮流電
力変換装置30の内部で必要な中間の直流電力を生成す
る回路で、電圧を定常化するために通常用いられるコン
デンサである。
The smoothing capacitor 17 is a circuit for generating an intermediate DC power required inside the system interconnection reverse flow power converter 30, and is a capacitor normally used for stabilizing the voltage.

【0094】本実施形態は以上説明した構成であり、そ
の特徴は、系統連系逆潮流電力変換装置30が、DC/
DC変換回路13、双方向電力変換回路14、直流/交
流変換回路15、及び平滑コンデンサ17により構成さ
れ、系統電源4との接続経路である第3の接続経路33
が、負荷6との接続経路である第2の接続経路32との
間に、双方向電力変換回路14および直流/交流変換回
路15が配置されていることによって負荷6との接続経
路32とは電気的に直接接続されていないことである。
The present embodiment has the configuration described above, and is characterized in that the grid-connected reverse power flow converter 30 has a DC / DC converter.
The third connection path 33, which is a connection path with the system power supply 4, is composed of the DC conversion circuit 13, the bidirectional power conversion circuit 14, the DC / AC conversion circuit 15, and the smoothing capacitor 17.
However, since the bidirectional power conversion circuit 14 and the DC / AC conversion circuit 15 are arranged between the second connection path 32 which is a connection path with the load 6 and the connection path 32 with the load 6, That is, they are not directly connected electrically.

【0095】そして、このような構成において、系統電
源4から電力が供給されている状態で、太陽電池アレイ
1から直流電力が出力され、その直流電力が負荷6の消
費電力を上回るときは、双方向電力変換回路14が系統
電源4と連系した直流電力から交流電力への逆潮流の電
力変換を行い、系統電源4から電力が供給されている状
態で、太陽電池アレイ1から直流電力が出力され、その
直流電力が負荷6の消費電力を下回るときは、双方向電
力変換回路14が太陽電池アレイ1からの直流電力で不
足する電力を系統電源4より得て交流電力から直流電力
へと電力変換する。
In such a configuration, when DC power is output from the solar cell array 1 while power is being supplied from the system power supply 4 and the DC power exceeds the power consumption of the load 6, both The direct-current power conversion circuit 14 performs reverse power flow conversion from direct-current power connected to the system power supply 4 to alternating-current power, and direct-current power is output from the solar cell array 1 while power is supplied from the system power supply 4. When the direct current power is lower than the power consumption of the load 6, the bidirectional power conversion circuit 14 obtains insufficient power from the direct current power from the solar cell array 1 from the system power source 4 to convert the alternating current power to the direct current power. Convert.

【0096】このとき、直流/交流変換回路15は、負
荷6に対して交流電力を供給するために、DC/DC変
換回路13あるいは双方向電力変換回路14より得られ
た直流電力を交流電力へと電力変換するが、負荷6への
第2の接続経路32へ出力される交流電圧は、系統電源
4の交流電圧に依存することがない。例えば、系統電源
4が100V系であれば101±6V、200V系であ
れば202±10Vといった規格に沿った値で出力して
も構わないし、負荷6の交流電圧が系統電源4の交流電
圧への影響を及ぼさないことより、規格の範囲を超えた
値で出力しても構わない。
At this time, the DC / AC conversion circuit 15 converts the DC power obtained from the DC / DC conversion circuit 13 or the bidirectional power conversion circuit 14 into AC power in order to supply AC power to the load 6. However, the AC voltage output to the second connection path 32 to the load 6 does not depend on the AC voltage of the system power supply 4. For example, if the system power supply 4 is a 100V system, 101 ± 6V may be output, and if it is a 200V system, a value according to the standard such as 202 ± 10V may be output, and the AC voltage of the load 6 may be output to the AC voltage of the system power supply 4. Since it does not affect the above, the value may exceed the standard range.

【0097】また、系統電源4からの電力供給が停止し
たときは、双方向電力変換回路14が、系統電源4への
第3の接続経路33と太陽電池アレイ1への第1の接続
経路31および負荷6への第2の接続経路32との接続
を遮断することより、太陽電池アレイ1から直流電力が
出力されるときには、直流/交流変換回路15によって
変換した交流電力を接続経路32を介して負荷6への電
力を継続して供給することもできる。
When power supply from the system power supply 4 is stopped, the bidirectional power conversion circuit 14 causes the third connection path 33 to the system power supply 4 and the first connection path 31 to the solar cell array 1. By disconnecting the connection to the second connection path 32 to the load 6 and the load 6, when the DC power is output from the solar cell array 1, the AC power converted by the DC / AC conversion circuit 15 is passed through the connection path 32. It is also possible to continuously supply electric power to the load 6.

【0098】[実施形態3]以下、本発明に係る第3の
実施形態について説明する。
[Third Embodiment] The third embodiment of the present invention will be described below.

【0099】上記で説明した第2の実施形態において
は、系統電源4からの電力供給が停止したときに、負荷
6に対して供給される電力は太陽電池アレイ1から供給
される電力のみである。このため、第2の実施形態の構
成では太陽電池アレイ1の容量を充分に大きくし、かつ
太陽による日射が充分に得られる条件でないと、負荷6
に対する電力供給を確実にバックアップすることが困難
となる場合がある。
In the second embodiment described above, when the power supply from the system power supply 4 is stopped, the power supplied to the load 6 is only the power supplied from the solar cell array 1. . Therefore, in the configuration of the second embodiment, the load 6 is required unless the capacity of the solar cell array 1 is sufficiently large and the solar radiation from the sun is sufficiently obtained.
It may be difficult to reliably back up the power supply to the.

【0100】本実施形態はそのような場合においても負
荷に対して充分な電力が供給できるように、太陽電池ア
レイ1に加えて、直流電力を供給する直流電池等を接続
するための第4の接続経路を設けたものである。
In this embodiment, in order to supply sufficient electric power to the load even in such a case, in addition to the solar cell array 1, a fourth battery for connecting a DC battery or the like for supplying DC power is connected. A connection path is provided.

【0101】図7は本実施形態に係る太陽光発電システ
ムの構成を示すブロック図である。同図において、1は
太陽電池アレイ、30は系統連系逆潮流電力変換装置、
4は系統電源、6は負荷、13はDC/DCコンバータ
として働くDC/DC変換回路、14は直流−交流間の
変換を行う双方向電力変換回路、15は直流/交流変換
を行う直流/交流変換回路、17は平滑コンデンサ、3
1は太陽電池アレイ1とDC/DC変換回路13とを接
続する第1の接続経路、32は直流/交流変換回路15
と負荷6とを接続する第2の接続経路、33は双方向電
力変換回路14と系統電源4とを接続する第3の接続経
路である。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system according to this embodiment. In the figure, 1 is a solar cell array, 30 is a grid-connected reverse flow power converter,
Reference numeral 4 is a system power supply, 6 is a load, 13 is a DC / DC conversion circuit that functions as a DC / DC converter, 14 is a bidirectional power conversion circuit that performs conversion between DC and AC, and 15 is DC / AC that performs DC / AC conversion. Conversion circuit, 17 is a smoothing capacitor, 3
1 is a first connection path connecting the solar cell array 1 and the DC / DC conversion circuit 13, 32 is a DC / AC conversion circuit 15
Is a second connection path connecting the load 6 and the load 6, and 33 is a third connection path connecting the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4.

【0102】以上の構成は上記第2の実施形態と同じ部
分であり、本実施形態はこれに加えて、18の充放電制
御回路、22の直流電源としての蓄電池、充放電制御回
路18と蓄電池22とを接続する第4の接続経路34a
とを有している。
The configuration described above is the same as that of the second embodiment, and in addition to this, the present embodiment further includes a charge / discharge control circuit 18 and a storage battery 22 as a DC power supply, a charge / discharge control circuit 18 and a storage battery. A fourth connection path 34a for connecting to 22
And have.

【0103】本実施形態の基本的な動作は、上記第2の
実施形態と変わらないため、追加された部分を中心に説
明する。
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the added portion will be mainly described.

【0104】充放電制御回路18は、系統連系逆潮流電
力変換装置30の一部を成し、DC/DC変換回路1
3、双方向電力変換回路14、及び直流/交流変換回路
15との共通の接続点に接続され、蓄電池22の充放電
の制御を行う。
The charge / discharge control circuit 18 forms a part of the grid-connected reverse flow power converter 30, and the DC / DC converter 1
3, the bidirectional power conversion circuit 14, and the DC / AC conversion circuit 15 are connected to a common connection point, and charge / discharge of the storage battery 22 is controlled.

【0105】蓄電池22は、充放電制御回路18により
電力を蓄積、放出する直流の電源であり、鉛、NiC
d、NiMH、Liイオン、Li金属等の蓄電池の他、
燃料の補給を受けて電力を蓄積する燃料電池であっても
構わない。
The storage battery 22 is a direct current power source for storing and discharging electric power by the charge / discharge control circuit 18, and is composed of lead and NiC.
d, NiMH, Li ion, Li metal, etc.
It may be a fuel cell that receives refueling and accumulates electric power.

【0106】上記第2の実施形態においては、系統電源
4からの電力供給が停止し、かつDC/DC変換回路1
3からの出力が負荷6の消費電力を下回った場合、系統
連系逆潮流電力変換装置30、すなわちDC/DC変換
回路13による負荷6のバックアップは不可能となる
が、本実施形態においては、DC/DC変換回路13に
よるバックアップが不可能となった時点において、第4
の接続経路34aに接続された蓄電池22が充放電制御
回路18を動作させて、DC/DC変換回路13のみで
は不足する電力を補い、負荷6のバックアップを行うよ
うに動作する。
In the second embodiment, the power supply from the system power supply 4 is stopped and the DC / DC conversion circuit 1
When the output from 3 is less than the power consumption of the load 6, it is impossible to back up the load 6 by the grid-connected reverse power flow converter 30, that is, the DC / DC conversion circuit 13, but in the present embodiment, When backup by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, the fourth
The storage battery 22 connected to the connection path 34a operates the charge / discharge control circuit 18 to make up for the power shortage in the DC / DC conversion circuit 13 alone, and operates to back up the load 6.

【0107】このため、系統電源4からの電力供給が停
止した際にも負荷6の機能が損なわれことが無くなると
ともに、太陽電池アレイ1の容量を削減することもでき
る。
Therefore, the function of the load 6 is not impaired even when the power supply from the system power supply 4 is stopped, and the capacity of the solar cell array 1 can be reduced.

【0108】もちろん、系統電源4から電力が供給され
るときは、充放電制御回路18を動作させて、蓄電池2
2を充電するようにすれば、別途、蓄電池22の充電を
行う必要はなくなる。
Of course, when electric power is supplied from the system power supply 4, the charge / discharge control circuit 18 is operated to operate the storage battery 2
If 2 is charged, it is not necessary to separately charge the storage battery 22.

【0109】[実施形態4]以下、本発明に係る第4の
実施形態について説明する。
[Fourth Embodiment] The fourth embodiment of the present invention will be described below.

【0110】上記第3の実施形態は、第2の実施形態に
対してバックアップとして充放電制御回路18および蓄
電池22を追加した構成であるが、本実施形態は、系統
電源4と異なる交流電源を接続するための第4の接続経
路を設けたものである。
The third embodiment has a configuration in which the charge / discharge control circuit 18 and the storage battery 22 are added as a backup to the second embodiment, but this embodiment uses an AC power supply different from the system power supply 4. A fourth connection path for connection is provided.

【0111】図8は本発明の第4の実施形態に係る太陽
光発電システムの構成を示すブロック図である。同図に
おいて、1は太陽電池アレイ、30は系統連系逆潮流電
力変換装置、4は系統電源、6は負荷、13はDC/D
Cコンバータとして働くDC/DC変換回路、14は直
流−交流間の変換を行う双方向電力変換回路、15は直
流/交流変換を行う直流/交流変換回路、17は平滑コ
ンデンサ、31は太陽電池アレイ1とDC/DC変換回
路13とを接続する第1の接続経路、32は直流/交流
変換回路15と負荷6とを接続する第2の接続経路、3
3は双方向電力変換回路14と系統電源4とを接続する
第3の接続経路である。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a solar power generation system according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solar cell array, 30 is a system interconnection reverse flow power converter, 4 is a system power supply, 6 is a load, and 13 is DC / D.
DC / DC conversion circuit acting as C converter, 14 bidirectional power conversion circuit for converting DC / AC, 15 DC / AC conversion circuit for DC / AC conversion, 17 smoothing capacitor, 31 solar cell array 1 is a first connection path connecting the DC / DC conversion circuit 13 and 32 is a second connection path connecting the DC / AC conversion circuit 15 and the load 6.
Reference numeral 3 is a third connection path that connects the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4.

【0112】以上の構成は上記第2の実施形態と同じ部
分であり、本実施形態はこれに加えて、19の交流発電
機用の電力変換回路、25の交流発電機、34bの電力
変換回路19と交流発電機25との接続経路を有してい
る。
The configuration described above is the same as that of the second embodiment, and in addition to this, the present embodiment has a power conversion circuit for 19 AC generators, 25 AC generators, and 34b power conversion circuits. It has a connection path between 19 and the AC generator 25.

【0113】本実施形態の基本的な動作は、上記第2の
実施形態と変わらないため、追加された部分を中心に説
明する。
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the added portion will be mainly described.

【0114】交流発電機用の電力変換回路19は、系統
連系逆潮流電力変換装置30の一部を成し、DC/DC
変換回路13、双方向電力変換回路14、直流/交流変
換回路15との共通の接続点に接続され、交流発電機2
5から出力される交流電力を直流電力に変換して出力す
る。
The power converter circuit 19 for the AC generator constitutes a part of the grid-connected reverse flow power converter 30 and is a DC / DC converter.
The conversion circuit 13, the bidirectional power conversion circuit 14, and the DC / AC conversion circuit 15 are connected to a common connection point, and the AC generator 2 is connected.
The AC power output from 5 is converted into DC power and output.

【0115】交流発電機25は、電力変換回路19を介
して電力を放出する交流の発電機であり、風力、水力、
火力、マイクロガスタービン等、交流の電力を発生する
電源であればいかなる物でも構わない。
The AC generator 25 is an AC generator that emits electric power through the power conversion circuit 19, and includes wind power, hydraulic power, and
Any power source may be used, such as thermal power and a micro gas turbine, as long as it is a power source that generates AC power.

【0116】上記第2の実施形態においては、系統電源
4からの電力供給が停止し、かつDC/DC変換回路1
3の出力が負荷6の消費電力を下回った場合、系統連系
逆潮流電力変換装置30、すなわちDC/DC変換回路
13による負荷6のバックアップは不可能となるが、本
実施形態においては、DC/DC変換回路13によるバ
ックアップが不可能となった時点において、第4の接続
点経路を介して交流発電機25から出力された電力を電
力変換回路19によって変換し、DC/DC変換回路1
3のみでは不足する電力を補い、負荷6のバックアップ
を行うように構成されている。
In the second embodiment, the power supply from the system power supply 4 is stopped and the DC / DC conversion circuit 1
When the output of 3 is less than the power consumption of the load 6, backup of the load 6 by the grid-connected reverse flow power converter 30, that is, the DC / DC conversion circuit 13 is not possible. When the backup by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, the electric power output from the AC generator 25 via the fourth connection point path is converted by the power conversion circuit 19, and the DC / DC conversion circuit 1
It is configured such that the load 6 is backed up by supplementing the shortage of electric power with only the load 3.

【0117】このため、系統電源4からの電力供給が停
止した際にも負荷6の機能が損なわれことが無くなると
ともに、太陽電池アレイ1の容量を削減することもでき
る。
Therefore, the function of the load 6 is not impaired even when the power supply from the system power supply 4 is stopped, and the capacity of the solar cell array 1 can be reduced.

【0118】[実施形態5]以下、本発明に係る第5の
実施形態について説明する。
[Fifth Embodiment] The fifth embodiment of the present invention will be described below.

【0119】上記第2の実施形態は、負荷6を駆動する
ための交流電圧を系統電源4からの交流電圧に依存しな
い構成としたものであるが、系統電源4からの電力供給
が停止したときに、負荷6のすべてを太陽電池アレイ1
のみでバックアップする構成となっているため、太陽電
池アレイ1の容量を充分に大きくし、かつ太陽による日
射が充分に得られる条件でないと、確実なバックアップ
が不可能となる場合があるということは上記第3の実施
形態にて述べた。
The second embodiment has a structure in which the AC voltage for driving the load 6 does not depend on the AC voltage from the grid power supply 4, but when the power supply from the grid power supply 4 is stopped. In addition, all the loads 6 are connected to the solar array
Since it is configured to back up only by itself, reliable backup may not be possible unless the capacity of the solar cell array 1 is sufficiently large and solar radiation from the sun is sufficiently obtained. It has been described in the third embodiment.

【0120】本実施形態は、このような系統電源4から
の電力供給が停止した場合において、非常用負荷を優先
的に駆動する構成としたものである。
In this embodiment, the emergency load is preferentially driven when the power supply from the system power supply 4 is stopped.

【0121】図9は本発明の第5の実施形態に係る太陽
光発電システムの構成を示すブロック図である。同図に
おいて、1は太陽電池アレイ、30は系統連系逆潮流電
力変換装置、4は系統電源、6は負荷、13はDC/D
Cコンバータとして働くDC/DC変換回路、14は直
流−交流間の変換を行う双方向電力変換回路、15は直
流/交流変換を行う直流/交流変換回路、17は平滑コ
ンデンサ、31は太陽電池アレイ1とDC/DC変換回
路13とを接続する第1の接続経路、32は直流/交流
変換回路15と負荷6とを接続する第2の接続経路、3
3は双方向電力変換回路14と系統電源4とを接続する
第3の接続経路である。
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solar cell array, 30 is a system interconnection reverse flow power converter, 4 is a system power supply, 6 is a load, and 13 is DC / D.
DC / DC conversion circuit acting as C converter, 14 bidirectional power conversion circuit for converting DC / AC, 15 DC / AC conversion circuit for DC / AC conversion, 17 smoothing capacitor, 31 solar cell array 1 is a first connection path connecting the DC / DC conversion circuit 13 and 32 is a second connection path connecting the DC / AC conversion circuit 15 and the load 6.
Reference numeral 3 is a third connection path that connects the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4.

【0122】以上の構成は上記第2の実施形態と同じ部
分であり、本実施形態はこれに加えて、9の非常用負
荷、15aの直流/交流変換を行う第2の直流/交流変
換回路、34cの非常用負荷9と第2の直流/交流変換
回路路15aとを接続する第4の接続経路とを有してい
る。
The configuration described above is the same as that of the second embodiment. In addition to this, the present embodiment has a second DC / AC conversion circuit for performing an emergency load of 9 and a DC / AC conversion of 15a. , 34c of the emergency load 9 and a fourth DC / AC conversion circuit path 15a.

【0123】本実施形態の基本的な動作は、上記第2の
実施形態と変わらないため、追加された部分を中心に説
明する。
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the added portion will be mainly described.

【0124】非常用負荷9は、第2の直流/交流変換回
路15aから供給される交流電力によって、非常時等に
負荷6とは別にバックアップされる交流の負荷であり、
負荷6より優先度の高い重要な負荷あるいは非常時のみ
に必要な負荷である。
The emergency load 9 is an AC load which is backed up separately from the load 6 in an emergency or the like by the AC power supplied from the second DC / AC conversion circuit 15a,
It is an important load having a higher priority than the load 6 or a load required only in an emergency.

【0125】第2の直流/交流変換回路15aは、系統
連系逆潮流電力変換装置30の一部を成し、DC/DC
変換回路13、双方向電力変換回路14、直流/交流変
換回路15との共通の接続点に接続され、非常用負荷9
に対して直流電力から変換した交流電力を出力する。
The second DC / AC conversion circuit 15a constitutes a part of the grid-connected reverse power flow converter 30 and is a DC / DC converter.
The emergency load 9 is connected to a common connection point with the conversion circuit 13, the bidirectional power conversion circuit 14, and the DC / AC conversion circuit 15.
The AC power converted from the DC power is output to.

【0126】上記第2の実施形態においては、系統電源
4からの電力供給が停止し、かつDC/DC変換回路1
3の出力が負荷6の消費電力を下回った場合、系統連系
逆潮流電力変換装置30、すなわちDC/DC変換回路
13による負荷6のバックアップは不可能となるが、本
実施形態においては、DC/DC変換回路13によるバ
ックアップが不可能となった時点において、直流/交流
変換回路15とは別に系統連系逆潮流電力変換装置30
に設けた第2の直流/交流変換回路15aにより、第4
の接続経路34cに接続された非常用負荷9へ優先的に
電力を供給する。この場合、系統電源4からの電力供給
が停止した時点で、直流/交流変換回路15の運転を停
止し、第2の直流/交流変換回路15aのみを運転する
ように制御することも考えられる。
In the second embodiment, the power supply from the system power supply 4 is stopped and the DC / DC conversion circuit 1 is
When the output of 3 is less than the power consumption of the load 6, backup of the load 6 by the grid-connected reverse flow power converter 30, that is, the DC / DC conversion circuit 13 is not possible. When the backup by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, the system-connected reverse power flow converter 30 is provided separately from the DC / AC conversion circuit 15.
The second DC / AC conversion circuit 15a provided in the
The electric power is preferentially supplied to the emergency load 9 connected to the connection path 34c. In this case, it is conceivable to stop the operation of the DC / AC conversion circuit 15 and to operate only the second DC / AC conversion circuit 15a when the power supply from the system power supply 4 is stopped.

【0127】もちろんこのとき、第2の直流/交流変換
回路15aから出力される交流電圧は、非常用負荷に適
合した任意の値であってよい。
Of course, at this time, the AC voltage output from the second DC / AC conversion circuit 15a may be any value suitable for the emergency load.

【0128】[実施形態6]以下、本発明に係る第6の
実施形態について説明する。
[Sixth Embodiment] The sixth embodiment of the present invention will be described below.

【0129】上記第5の実施形態は、直流/交流変換回
路15とは別に系統連系逆潮流電力変換装置30内に設
けた第2の直流/交流変換回路15aにより、第4の接
続経路34cを介して交流電力を出力し、非常用負荷9
を交流により駆動するものであるが、使用者によって
は、非常時に直流の負荷を駆動したいという要求があ
る。
In the fifth embodiment, the fourth DC / AC converting circuit 15 is provided separately from the DC / AC converting circuit 15, and the second DC / AC converting circuit 15a is provided in the grid-connecting reverse flow power converter 30. AC power is output via the emergency load 9
Is driven by alternating current, but some users have a demand to drive a direct current load in an emergency.

【0130】本実施形態はこのような要求に応えるもの
であり、負荷6に加えて直流の非常用負荷を設けたもの
である。
The present embodiment meets such a requirement, and in addition to the load 6, a DC emergency load is provided.

【0131】図10は本発明の第6の実施形態に係る太
陽光発電システムの構成を示すブロック図である。同図
において、1は太陽電池アレイ、30は系統連系逆潮流
電力変換装置、4は系統電源、6は負荷、13はDC/
DCコンバータとして働くDC/DC変換回路、14は
直流−交流間の変換を行う双方向電力変換回路、15は
直流/交流変換を行う直流/交流変換回路、17は平滑
コンデンサ、31は太陽電池アレイ1とDC/DC変換
回路13とを接続する第1の接続経路、32は直流/交
流変換回路15と負荷6とを接続する第2の接続経路、
33は双方向電力変換回路14と系統電源4とを接続す
る第3の接続経路である。
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a solar power generation system according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solar cell array, 30 is a system interconnection reverse flow power converter, 4 is a system power supply, 6 is a load, and 13 is DC /
A DC / DC conversion circuit that functions as a DC converter, 14 a bidirectional power conversion circuit that converts between DC and AC, 15 a DC / AC conversion circuit that performs DC / AC conversion, 17 a smoothing capacitor, 31 a solar cell array 1 is a first connection path connecting the DC / DC conversion circuit 13 and 32 is a second connection path connecting the DC / AC conversion circuit 15 and the load 6;
Reference numeral 33 is a third connection path that connects the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4.

【0132】以上の構成は上記第2の実施形態と同じ部
分であり、本実施形態はこれに加えて、9aの非常用負
荷、26のDC/DCコンバータとして働く第2のDC
/DC変換回路、34dの非常用負荷9aと第2のDC
/DC変換回路26とを接続する第4の接続経路とを有
している。
The above-mentioned structure is the same as that of the second embodiment. In addition to this, the present embodiment has the second DC which acts as an emergency load 9a and a DC / DC converter 26.
/ DC conversion circuit, emergency load 9a of 34d and second DC
And a fourth connection path for connecting to the / DC conversion circuit 26.

【0133】本実施形態の基本的な動作は、上記第2の
実施形態と変わらないため、追加された部分を中心に説
明する。
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the added portion will be mainly described.

【0134】非常用負荷9aは、第2のDC/DC変換
回路26から供給される交流電力によって、非常時等に
負荷6とは別にバックアップされる直流の負荷であり、
負荷6より優先度の高い重要な負荷あるいは非常時のみ
に必要な負荷である。
The emergency load 9a is a DC load that is backed up separately from the load 6 in an emergency or the like by the AC power supplied from the second DC / DC conversion circuit 26,
It is an important load having a higher priority than the load 6 or a load required only in an emergency.

【0135】第2のDC/DC変換回路26は、系統連
系逆潮流電力変換装置30の一部を成し、DC/DC変
換回路13、双方向電力変換回路14、直流/交流変換
回路15との共通の接続点に接続され、直流電力を非常
用負荷9aへ出力する直流電力へ変換して出力する。
The second DC / DC conversion circuit 26 forms a part of the grid-connected reverse power flow converter 30, and includes the DC / DC converter 13, the bidirectional power converter 14, and the DC / AC converter 15. It is connected to a common connection point with and converts DC power into DC power to be output to the emergency load 9a and outputs the DC power.

【0136】上記第2の実施形態は、系統電源4からの
電力供給が停止し、かつDC/DC変換回路13の出力
が負荷6の消費電力を下回った場合、系統連系逆潮流電
力変換装置30、すなわちDC/DC変換回路13によ
る負荷6のバックアップが不可能となるが、本実施形態
は、DC/DC変換回路13によるバックアップが不可
能となった時点において、直流/交流変換回路15とは
別に系統連系逆潮流電力変換装置30内に設けた第2の
DC/DC変換回路26により、第4の接続経路34d
に接続された非常用負荷9aに優先的に電力を供給す
る。この場合、系統電源4からの電力供給が停止した時
点で、直流/交流変換回路15の運転を停止し、第2の
DC/DC変換回路26のみを運転するように制御する
ことも考えられる。
In the second embodiment, when the power supply from the grid power supply 4 is stopped and the output of the DC / DC converter circuit 13 is below the power consumption of the load 6, the grid-connected reverse power flow converter is shown. 30, that is, the backup of the load 6 by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, but in the present embodiment, when the backup by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, the load 6 is replaced by the DC / AC conversion circuit 15. Separately, by the second DC / DC conversion circuit 26 provided in the system interconnection reverse flow power converter 30, the fourth connection path 34d
The power is preferentially supplied to the emergency load 9a connected to. In this case, it is conceivable to stop the operation of the DC / AC conversion circuit 15 and to operate only the second DC / DC conversion circuit 26 when the power supply from the system power supply 4 is stopped.

【0137】もちろんこのとき、上記第5の実施形態と
同様に、第2のDC/DC変換回路26に供給される電
圧は、非常用負荷に適合した任意の値であってよい。
Of course, at this time, similarly to the fifth embodiment, the voltage supplied to the second DC / DC converting circuit 26 may be any value suitable for the emergency load.

【0138】[実施形態7]以下、本発明に係る第7の
実施形態について説明する。
[Seventh Embodiment] A seventh embodiment of the present invention will be described below.

【0139】以上説明した第1から第6の実施形態は、
本発明に係る太陽光発電システムの基本的構成例から応
用例に対応するものである。本実施形態はこれら実施形
態を組み合わせたものである。
The first to sixth embodiments described above are
It corresponds to the basic configuration example to the application example of the solar power generation system according to the present invention. This embodiment is a combination of these embodiments.

【0140】図11は本発明の第7の実施形態に係る太
陽光発電システムの構成を示すブロック図である。同図
において、1は太陽電池アレイ、30は系統連系逆潮流
電力変換装置、4は系統電源、6は負荷、13はDC/
DCコンバータとして働くDC/DC変換回路、14は
直流−交流間の双方向電力変換回路、15は直流/交流
変換を行う直流/交流変換回路、17は平滑コンデン
サ、31は太陽電池アレイ1とDC/DC変換回路13
とを接続する第1の接続経路、32は直流/交流変換回
路15と負荷6とを接続する第2の接続経路、33は双
方向電力変換回路14と系統電源4とを接続する第3の
接続経路である。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the solar power generation system according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a solar cell array, 30 is a system interconnection reverse flow power converter, 4 is a system power supply, 6 is a load, and 13 is DC /
DC / DC conversion circuit acting as a DC converter, 14 bidirectional power conversion circuit between DC and AC, 15 DC / AC conversion circuit for DC / AC conversion, 17 smoothing capacitor, 31 solar cell array 1 and DC / DC conversion circuit 13
, A second connection path connecting the DC / AC conversion circuit 15 and the load 6, and a third connection path connecting the bidirectional power conversion circuit 14 and the system power supply 4. It is a connection route.

【0141】以上の構成は上記第2の実施形態と同じ部
分であり、本実施形態はこれに加えて、9aの非常用負
荷、18の充放電制御回路、22の直流電源としての蓄
電池、26aのDC/DCコンバータとして働く第2の
DC/DC変換回路、34aの蓄電池22と充放電回路
18とを接続する第4の接続経路、35の非常用負荷9
aと第2のDC/DC変換回路26aとを接続する第5
の接続経路とを有している。
The configuration described above is the same as that of the second embodiment. In addition to this, the present embodiment has an emergency load 9a, a charge / discharge control circuit 18 and a storage battery 22 as a DC power source, and 26a. Second DC / DC conversion circuit that functions as a DC / DC converter of the third battery, a fourth connection path connecting the storage battery 22 of 34a and the charge / discharge circuit 18, and an emergency load 9 of 35
a for connecting a and the second DC / DC conversion circuit 26a
And a connection path of.

【0142】本実施形態の基本的な動作は、上記第2の
実施形態と変わらないため、追加された部分を中心に説
明する。
Since the basic operation of this embodiment is the same as that of the second embodiment, the added portion will be mainly described.

【0143】非常用負荷9aは、直流/交流変換回路1
5とは別に設けられた第2のDC/DC変換回路26a
から出力される電力によって駆動される、非常時等に負
荷6とは別にバックアップされている負荷6より優先度
の高い重要な負荷あるいは非常時のみに必要な直流の負
荷である。
The emergency load 9a is the DC / AC conversion circuit 1
Second DC / DC conversion circuit 26a provided separately from
It is an important load which is driven by the electric power output from the device and has a higher priority than the load 6 which is backed up separately from the load 6 in an emergency or a DC load required only in an emergency.

【0144】第2のDC/DC変換回路26aは、系統
連系逆潮流電力変換装置30の一部を成し、充放電制御
回路18、蓄電池22との接続点に共通に接続され、非
常用負荷9aに対して直流電力から変換した直流電力を
出力する。
The second DC / DC converting circuit 26a forms a part of the grid-connected reverse power flow converting device 30, is commonly connected to the connection point of the charge / discharge control circuit 18 and the storage battery 22, and is used for emergency use. DC power converted from DC power is output to the load 9a.

【0145】すなわち、本実施形態は、上記第3の実施
形態および上記第6の実施形態を組み合わせた構成とな
っている。
That is, the present embodiment has a structure in which the third embodiment and the sixth embodiment are combined.

【0146】上記第2の実施形態は、系統電源4からの
電力供給が停止し、かつDC/DC変換回路13の出力
が負荷6の消費電力を下回った場合、系統連系逆潮流電
力変換装置30、すなわちDC/DC変換回路13によ
る負荷6のバックアップは不可能となるが、本実施形態
においては、DC/DC変換回路13によるバックアッ
プが不可能となった時点において、直流/交流変換回路
15とは別に系統連系逆潮流電力変換装置30内に設け
られた第2のDC/DC変換回路26aにより、第5の
接続経路35を介して非常用負荷9aへの優先的な電力
供給が行われる。この場合、系統電源4からの電力供給
が停止した時点で、直流/交流変換回路15の運転を停
止し、第2のDC/DC変換回路26aの運転する様に
制御することも考えられる。
In the second embodiment, when the power supply from the grid power supply 4 is stopped and the output of the DC / DC conversion circuit 13 is below the power consumption of the load 6, the grid-connected reverse power flow converter is shown. 30, that is, the backup of the load 6 by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible, but in the present embodiment, the DC / AC conversion circuit 15 is provided at the time when the backup by the DC / DC conversion circuit 13 becomes impossible. Separately from the grid-connected reverse flow power converter 30, the second DC / DC converter 26a is provided to preferentially supply power to the emergency load 9a via the fifth connection path 35. Be seen. In this case, it may be possible to stop the operation of the DC / AC conversion circuit 15 and to operate the second DC / DC conversion circuit 26a at the time when the power supply from the system power supply 4 is stopped.

【0147】もちろんこのとき、上記第6の実施形態と
同様に、第2のDC/DC変換回路26aの供給する直
流電圧は非常用負荷9aに適合した任意の値であってよ
い。
Of course, at this time, as in the sixth embodiment, the DC voltage supplied from the second DC / DC converting circuit 26a may be any value suitable for the emergency load 9a.

【0148】また、本実施形態においては、第2のDC
/DC変換回路26aへの入力は、第4の接続経路34
aへ接続されているが、第2のDC/DC変換回路26
aへの入力が上記第6の実施形態のように、DC/DC
変換回路13と充放電制御回路18との接続点へ共通に
接続されても構わないし、非常用負荷9aと蓄電池22
とを直接接続するような形であっても構わない。
In this embodiment, the second DC
The input to the / DC conversion circuit 26a is the fourth connection path 34
The second DC / DC conversion circuit 26, which is connected to a
The input to a is DC / DC as in the sixth embodiment.
It may be commonly connected to a connection point between the conversion circuit 13 and the charge / discharge control circuit 18, and the emergency load 9a and the storage battery 22 may be connected.
The form may be such that the and are directly connected.

【0149】[その他の実施形態]なお、上述の各実施
形態の構成は、本発明を具体的に説明するために便宜的
に示したものであり、本発明の範囲を制限するものでは
ない。
[Other Embodiments] The configurations of the above-described embodiments are shown for the sake of concrete explanation of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

【0150】すなわち本発明は、少なくとも太陽電池ア
レイと、系統電源と、負荷とを有する太陽光発電システ
ムにおいて、負荷の消費電力が太陽電池アレイから供給
される直流電力を下回るときは、余った電力を系統電源
と連系して逆潮流の電力変換を行い、負荷の消費電力が
太陽電池アレイから供給される直流電力を上回るとき
は、不足する電力を系統電源より補うように構成した電
力変換装置を設け、該電力変換装置の負荷への接続経路
の電圧が、系統電源へ接続された接続経路の交流電圧に
影響されないことを特徴とする。
That is, according to the present invention, in a solar power generation system having at least a solar cell array, a system power supply, and a load, when the power consumption of the load is lower than the DC power supplied from the solar cell array, the surplus power is consumed. Is connected to the system power supply to perform reverse power flow conversion, and when the power consumption of the load exceeds the DC power supplied from the solar cell array, a power converter configured to supplement the insufficient power from the system power supply. Is provided, and the voltage of the connection path to the load of the power conversion device is not affected by the AC voltage of the connection path connected to the system power supply.

【0151】この場合、負荷への接続経路の交流電圧
が、系統電源の交流電圧より低い状態で動作するように
するのが好適である。
In this case, it is preferable to operate in a state where the AC voltage of the connection path to the load is lower than the AC voltage of the system power supply.

【0152】本発明の好ましい実施の態様においては、
太陽電池の他の電源として、電力を貯蔵可能な蓄電池お
よび該蓄電池の充放電を行う回路、交流発電機および該
交流発電機の電力変換回路を設けても良いし、負荷とし
て、通常の負荷の他に、交流あるいは直流の非常用負荷
を設けても良く、それらを組み合わせても良い。
In a preferred embodiment of the invention,
As another power source of the solar cell, a storage battery capable of storing electric power and a circuit for charging and discharging the storage battery, an AC generator and a power conversion circuit of the AC generator may be provided. Alternatively, an AC or DC emergency load may be provided, or they may be combined.

【0153】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPU
やMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。
Another object of the present invention is to supply a storage medium having a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and to supply the computer (or CPU) of the system or apparatus.
It is needless to say that it can be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.

【0154】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。
In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.

【0155】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
A storage medium for supplying the program code is, for example, a floppy disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD.
-R, magnetic tape, non-volatile memory card, ROM, etc. can be used.

【0156】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレ
ーティングシステム)などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。
Further, not only the functions of the above-described embodiments are realized by executing the program code read by the computer, but also the OS (operating system) running on the computer based on the instructions of the program code. It is needless to say that this also includes a case where the above) performs a part or all of the actual processing and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.

【0157】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
Further, after the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted in the computer or the function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that a case where the CPU or the like included in the function expansion board or the function expansion unit performs some or all of the actual processing and the processing realizes the functions of the above-described embodiments is also included.

【0158】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した(図12に示す)フロー
チャートに対応するプログラムコードが格納されること
になる。
When the present invention is applied to the above storage medium, the storage medium stores the program code corresponding to the above-described flowchart (shown in FIG. 12).

【0159】[0159]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、系
統電源の交流電圧の如何によらず、負荷に対して任意の
交流電圧での出力が可能となり、系統電源の交流電圧が
上昇した場合にも、逆潮流を行う際に負荷へ出力される
交流電圧の上昇を防止して、負荷として使用される機器
の寿命が低下することを防止することができる。
As described above, according to the present invention, it becomes possible to output an arbitrary AC voltage to the load regardless of the AC voltage of the system power supply, and the AC voltage of the system power supply rises. Also in this case, it is possible to prevent the AC voltage output to the load from increasing when reverse power flow is performed, and prevent the life of the device used as the load from decreasing.

【0160】また、一般的な系統連系の逆潮流を行う際
に必要となる、系統電源からの電力供給が停止した場合
に電力変換装置の動作を停止させる単独運転防止機能が
不要となり、積極的な自立運転が可能となる。
In addition, the islanding prevention function, which is required when performing reverse power flow in a general system interconnection and which stops the operation of the power conversion device when the power supply from the system power supply is stopped, is not necessary. Independent operation becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の太陽光発電システム
の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来例1の太陽光発電システムの全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system of Conventional Example 1.

【図3】従来例2の太陽光発電システムの全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system of Conventional Example 2.

【図4】従来例3の太陽光発電システムの全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system of Conventional Example 3.

【図5】従来例4の太陽光発電システムの全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system of Conventional Example 4.

【図6】本発明の第2の実施形態の太陽光発電システム
の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態の太陽光発電システム
の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施形態の太陽光発電システム
の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施形態の太陽光発電システム
の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6の実施形態の太陽光発電システ
ムの全体構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第7の実施形態の太陽光発電システ
ムの全体構成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an overall configuration of a photovoltaic power generation system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第1の実施形態における電力変換装
置の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of the power conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池アレイ 2 接続箱 3、3a、30 電力変換装置 4 系統電源 5 配電盤 6 負荷 7 無停電電源装置 7a、22 蓄電池 7b 電力変換装置 8 非常用発電機 9、9a、12 非常用負荷 10a、10b トランス 11 重要負荷 13 DC/DC変換回路 14 双方向電力変換回路 15 直流/交流変換回路 19 電力変換回路 16 電動機負荷 17 コンデンサ 18 充放電制御回路 25 交流発電機 31〜35 接続経路 1 Solar cell array 2 connection boxes 3, 3a, 30 Power converter 4 power supply 5 switchboard 6 load 7 Uninterruptible power supply 7a, 22 storage battery 7b Power converter 8 emergency generator 9, 9a, 12 Emergency load 10a, 10b transformer 11 Important load 13 DC / DC conversion circuit 14 Bidirectional power conversion circuit 15 DC / AC conversion circuit 19 Power conversion circuit 16 Motor load 17 Capacitor 18 Charge / discharge control circuit 25 AC generator 31-35 Connection route

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池アレイと、 系統電源と、 負荷と、 前記太陽電池アレイ、前記系統電源、及び前記負荷とそ
れぞれ異なった接続経路によって接続されており、前記
負荷の消費電力が前記太陽電池アレイから供給される電
力未満であるときに、前記太陽電池アレイから出力され
た直流電力を交流電力に変換して前記負荷に出力すると
共に、余った交流電力を前記系統電源に連系させて逆潮
流させ、前記負荷の消費電力が前記太陽電池アレイから
供給される電力を越えるときに、前記太陽電池アレイか
ら出力された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に
出力すると共に、不足する交流電力を前記系統電源より
補うように構成された電力変換装置と、を備えており、 前記電力変換装置における前記負荷への接続経路が、前
記系統電源への接続経路と電気的に直接接続されていな
いことを特徴とする太陽光発電システム。
1. A solar cell array, a system power supply, a load, and a connection path that is different from the solar cell array, the system power supply, and the load, and the power consumption of the load is the solar cell. When the power is less than the power supplied from the array, the DC power output from the solar cell array is converted to AC power and output to the load, and the surplus AC power is connected to the grid power supply to reverse the power. When the power consumption of the load exceeds the power supplied from the solar cell array, the direct current power output from the solar cell array is converted into alternating current power and output to the load, and the insufficient alternating current And a power conversion device configured to supplement electric power from the system power supply, wherein a connection path to the load in the power conversion device is connected to the system power supply. Photovoltaic system characterized in that it is not connected connection path electrically directly.
【請求項2】 前記電力変換装置は、前記系統電源の電
圧よりも低い電圧で前記負荷に交流電力を出力すること
を特徴とする請求項1に記載の太陽光発電システム。
2. The solar power generation system according to claim 1, wherein the power conversion device outputs AC power to the load at a voltage lower than the voltage of the grid power supply.
【請求項3】 電源を更に備えており、 前記電力変換装置が、前記系統電源からの電力供給の有
無を検出する検出手段を含み、前記系統電源からの電力
供給が無いと検出したときに、前記太陽電池アレイから
出力される電力と前記電源から供給される電力とを前記
負荷に出力することを特徴とする請求項1又は2に記載
の太陽光発電システム。
3. A power supply is further provided, and the power conversion device includes a detection means for detecting the presence or absence of power supply from the system power supply, and when it is detected that there is no power supply from the system power supply, The solar power generation system according to claim 1 or 2, wherein electric power output from the solar cell array and electric power supplied from the power source are output to the load.
【請求項4】 電源と、非常用負荷を更に備えており、 前記電力変換装置が、前記系統電源からの電力供給の有
無を検出する検出手段を含み、前記系統電源からの電力
供給が無いと検出したときに、前記太陽電池アレイから
出力される電力と前記電源から供給される電力とを前記
負荷と前記非常用負荷とに出力することを特徴とする請
求項1又は2に記載の太陽光発電システム。
4. A power supply and an emergency load are further provided, and the power conversion device includes a detection means for detecting the presence or absence of power supply from the system power supply, and there is no power supply from the system power supply. The solar power according to claim 1 or 2, wherein, when detected, the power output from the solar cell array and the power supplied from the power source are output to the load and the emergency load. Power generation system.
【請求項5】 電源と、非常用負荷を更に備えており、 前記電力変換装置が、前記系統電源からの電力供給の有
無を検出する検出手段を含み、前記系統電源からの電力
供給が無いと検出したときに、前記太陽電池アレイから
出力される電力と前記電源から供給される電力とを前記
非常用負荷に優先的に出力することを特徴とする請求項
1又は2に記載の太陽光発電システム。
5. A power supply and an emergency load are further provided, and the power conversion device includes a detection means for detecting the presence or absence of power supply from the system power supply, and there is no power supply from the system power supply. The photovoltaic power generation according to claim 1 or 2, wherein when detected, the power output from the solar cell array and the power supplied from the power source are preferentially output to the emergency load. system.
【請求項6】 前記電源は、蓄電池、発電機、及び燃料
電池のいずれかであることを特徴とする請求項3から5
のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。
6. The power source is one of a storage battery, a generator, and a fuel cell, and the power source is any one of claims 3 to 5.
The solar power generation system according to any one of 1.
【請求項7】 太陽電池アレイと、系統電源と、負荷と
を備える太陽光発電システムの電力変換装置であって、 前記太陽電池アレイ、前記系統電源、及び前記負荷とそ
れぞれ異なった接続経路によって接続されており、前記
負荷の消費電力が前記太陽電池アレイから供給される電
力未満であるときに、前記太陽電池アレイから出力され
た直流電力を交流電力に変換して前記負荷に出力すると
共に、余った交流電力を前記系統電源に連系させて逆潮
流させ、前記負荷の消費電力が前記太陽電池アレイから
供給される電力を越えるときに、前記太陽電池アレイか
ら出力された直流電力を交流電力に変換して前記負荷に
出力すると共に、不足する交流電力を前記系統電源より
補うように構成されており、 前記電力変換装置における前記負荷への接続経路が、前
記系統電源への接続経路と電気的に直接接続されていな
いことを特徴とする太陽光発電システムの電力変換装
置。
7. A power conversion device for a photovoltaic power generation system including a solar cell array, a system power supply, and a load, wherein the solar cell array, the system power supply, and the load are connected by different connection paths. When the power consumption of the load is less than the power supplied from the solar cell array, the DC power output from the solar cell array is converted to AC power and output to the load, and When the power consumption of the load exceeds the power supplied from the solar cell array, the direct current power output from the solar cell array is converted into AC power. It is configured to convert and output to the load, and to supplement the lacking AC power from the system power supply, connection to the load in the power conversion device. Road is, the power conversion device of the photovoltaic power generation system characterized by not connected connection path electrically directly to the system power supply.
【請求項8】 太陽電池アレイと、系統電源と、負荷
と、電力変換装置とを備える太陽光発電システムの制御
方法であって、 前記電力変換装置に、前記太陽電池アレイ、前記系統電
源、及び前記負荷とのそれぞれとの間に異なった接続経
路を設け、 前記電力変換装置を、前記負荷の消費電力が前記太陽電
池アレイから供給される電力未満であるときに、前記太
陽電池アレイから出力された直流電力を交流電力に変換
して前記負荷に出力すると共に、余った交流電力を前記
系統電源に連系させて逆潮流させ、前記負荷の消費電力
が前記太陽電池アレイから供給される電力を越えるとき
に、前記太陽電池アレイから出力された直流電力を交流
電力に変換して前記負荷に出力すると共に、不足する交
流電力を前記系統電源より補うように動作させ、 前記電力変換装置における前記負荷への接続経路を、前
記系統電源への接続経路と電気的に直接接続しないこと
を特徴とする太陽光発電システムの制御方法。
8. A method for controlling a photovoltaic power generation system including a solar cell array, a system power supply, a load, and a power conversion device, wherein the power conversion device includes the solar cell array, the system power supply, and Providing different connection paths between the load and each of the loads, the power conversion device is output from the solar cell array when the power consumption of the load is less than the power supplied from the solar cell array. While converting the direct current power to the alternating current power and outputting it to the load, the surplus alternating current power is connected to the system power supply to reverse flow, and the power consumption of the load is the power supplied from the solar cell array. When it exceeds, while converting the direct current power output from the solar cell array to alternating current power and outputting to the load, operating to supplement the lacking alternating current power from the system power supply, A method for controlling a photovoltaic power generation system, wherein a connection path to the load in the power conversion device is not electrically directly connected to a connection path to the system power supply.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101001278B1 (en) 2010-08-06 2010-12-14 (주)에스라홀딩스 Grid connected solar generation apparatus and method thereof
WO2013046713A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 京セラ株式会社 Energy control system, energy control device, and energy control method
JP2013150369A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Mitsubishi Electric Corp Power conversion system for system interconnection
WO2013161307A1 (en) 2012-04-27 2013-10-31 パナソニック株式会社 Wiring switching system
US20160231010A1 (en) * 2013-09-25 2016-08-11 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Photovoltaic air conditioning system
JP2016536972A (en) * 2013-10-11 2016-11-24 エッジ・エレクトロンズ・リミテッドEdge Electrons Limited Power distribution system that enables distributed energy generation
JP2016201966A (en) * 2015-04-14 2016-12-01 三菱電機株式会社 Power conversion device
CN109842348A (en) * 2017-11-24 2019-06-04 台达电子印度私人有限公司 Solar energy pumping system and its operating method
WO2020054179A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Power conversion system and switching unit

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012018167A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 지솔라(주) Device for generating grid-connected photovoltaic power and method for operating same
KR101001278B1 (en) 2010-08-06 2010-12-14 (주)에스라홀딩스 Grid connected solar generation apparatus and method thereof
US9846418B2 (en) 2011-09-28 2017-12-19 Kyocera Corporation Energy control system, energy control device, and energy control method for prioritizing a power generation source based on the possibility of selling generated power
WO2013046713A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 京セラ株式会社 Energy control system, energy control device, and energy control method
JPWO2013046713A1 (en) * 2011-09-28 2015-03-26 京セラ株式会社 Energy control system, energy control device, and energy control method
JP2013150369A (en) * 2012-01-17 2013-08-01 Mitsubishi Electric Corp Power conversion system for system interconnection
WO2013161307A1 (en) 2012-04-27 2013-10-31 パナソニック株式会社 Wiring switching system
US10158226B2 (en) 2012-04-27 2018-12-18 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Line switching system
US20160231010A1 (en) * 2013-09-25 2016-08-11 Gree Electric Appliances, Inc. Of Zhuhai Photovoltaic air conditioning system
KR101854193B1 (en) * 2013-09-25 2018-05-04 그리 일렉트릭 어플라이언시즈, 인코포레이티드 오브 주하이 Photovoltaic air conditioning system
JP2016536971A (en) * 2013-09-25 2016-11-24 グリー エレクトリック アプライアンスィズ,インコーポレーテッド オブ ジュハイ Solar air conditioning system
JP2016536972A (en) * 2013-10-11 2016-11-24 エッジ・エレクトロンズ・リミテッドEdge Electrons Limited Power distribution system that enables distributed energy generation
JP2016201966A (en) * 2015-04-14 2016-12-01 三菱電機株式会社 Power conversion device
CN109842348A (en) * 2017-11-24 2019-06-04 台达电子印度私人有限公司 Solar energy pumping system and its operating method
WO2020054179A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 Power conversion system and switching unit

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