JP2014023317A - Photovoltaic power generation system - Google Patents

Photovoltaic power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP2014023317A
JP2014023317A JP2012160851A JP2012160851A JP2014023317A JP 2014023317 A JP2014023317 A JP 2014023317A JP 2012160851 A JP2012160851 A JP 2012160851A JP 2012160851 A JP2012160851 A JP 2012160851A JP 2014023317 A JP2014023317 A JP 2014023317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
generator
solar cell
cell array
power generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012160851A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5959969B2 (en
Inventor
Eiji Doi
栄次 土井
Yuichi Toyama
雄一 遠山
Toshiyuki Tanaka
利幸 田中
Reiji Itagaki
禮二 板垣
Isamu Yamashita
勇 山下
Kenji Sone
健二 曽根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
E PLANNING KK
JOSHIN DENKI CO Ltd
Planning Kk E
Original Assignee
E PLANNING KK
JOSHIN DENKI CO Ltd
Planning Kk E
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by E PLANNING KK, JOSHIN DENKI CO Ltd, Planning Kk E filed Critical E PLANNING KK
Priority to JP2012160851A priority Critical patent/JP5959969B2/en
Publication of JP2014023317A publication Critical patent/JP2014023317A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5959969B2 publication Critical patent/JP5959969B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photovoltaic power generation system capable of preventing an excessive load from being applied to an apparatus by reducing unnecessary power consumption.SOLUTION: A photovoltaic power generation system 10 includes: a solar cell array 12; an inverter device 14 that converts DC power output from the solar cell array 12 into AC power; and a transformer 16 that is connected with an inverter device 14 and converts to a predetermined voltage. The photovoltaic power generation system 10 further includes a feeding stop system 18 that controls connection and disconnection with/from a power system.

Description

本発明は、送電網に系統連系する太陽光発電システムに関するものである。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system that is grid-connected to a power transmission network.

近年、太陽光発電の開発が盛んであり、１ＭＷ以上の大規模な太陽光発電システムも開発されている。図２に示す従来の太陽光発電システム１００は、太陽電池アレイ１２、太陽電池アレイ１２から出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ装置（パワーコンディショナー）１４を備える。インバータ装置１４は、変圧器１６などを介して商用の電力系統（送電網）に接続されており、太陽電池アレイ１２で発電された電力は、商用の電力系統に送られる。   In recent years, solar power generation has been actively developed, and large-scale solar power generation systems of 1 MW or more have also been developed. A conventional photovoltaic power generation system 100 shown in FIG. 2 includes a solar cell array 12 and an inverter device (power conditioner) 14 that converts DC power output from the solar cell array 12 into AC power. The inverter device 14 is connected to a commercial power system (power transmission network) via the transformer 16 and the like, and the power generated by the solar cell array 12 is sent to the commercial power system.

インバータ装置１４は、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御されるＤＣ−ＤＣコンバータと交流電力を出力するインバータ回路を含む。これらの回路はそれぞれ制御回路によって駆動される。   The inverter device 14 includes a DC-DC converter that is controlled by MPPT (Maximum Power Point Tracking) and an inverter circuit that outputs AC power. Each of these circuits is driven by a control circuit.

インバータ装置１４に含まれる制御回路を駆動させるため、電力系統から電力を得る。したがって、太陽電池アレイ１２の発電量がインバータ装置１４の消費電力を上回らなければ、単なる電力消費と同じである。   In order to drive the control circuit included in the inverter device 14, power is obtained from the power system. Therefore, if the power generation amount of the solar cell array 12 does not exceed the power consumption of the inverter device 14, the power consumption is the same as the simple power consumption.

夜間は太陽電池アレイ１２で発電されない。また、昼間であっても日射量が小さいと太陽電池アレイ１２は発電しない。そのような場合であってもインバータ装置１４を駆動させるために、商用の電力系統から電力を得る必要がある。このことは不必要な電力消費であり、避ける必要がある。約２０ＭＷの太陽光発電システム１００では、未発電時間に買電する料金が年間約６００万円になっており、経済的損失も大きい。   No power is generated by the solar cell array 12 at night. Moreover, even if it is daytime, if the amount of solar radiation is small, the solar cell array 12 will not generate electric power. Even in such a case, it is necessary to obtain power from a commercial power system in order to drive the inverter device 14. This is unnecessary power consumption and should be avoided. In the solar power generation system 100 of about 20 MW, the fee for purchasing electricity during the non-power generation time is about 6 million yen per year, and the economic loss is large.

その対策のために、下記の特許文献１のように、太陽光発電システム１００と電力系統との間に遮断機を設置することが考えられる。遮断機はタイマーによって制御されており、朝になると遮断機が太陽光発電システム１００と電力系統とを接続する。夜になると遮断機は太陽光発電システム１００を電力系統から切断する。発電をおこなっていない夜間に電力系統から電力を得ることが無くなる。   As a countermeasure, it is conceivable to install a circuit breaker between the photovoltaic power generation system 100 and the power system as in Patent Document 1 below. The circuit breaker is controlled by a timer. In the morning, the circuit breaker connects the photovoltaic power generation system 100 and the power system. At night, the circuit breaker disconnects the photovoltaic power generation system 100 from the power system. Power is not obtained from the power grid at night when power generation is not performed.

しかし、特許文献１の場合、遮断機が太陽光発電システム１００と電力系統とを接続するたびに、変圧器１６に突入電流が流れる。電力系統に使用される変圧器１６は高価であり、そのような変圧器１６に余分な負荷をかけて劣化させることは問題である。また、遮断機に対する負荷も大きく、遮断機の使用回数が減ることになる。突入電流が流れた際に電力系統の瞬時電圧低下が生じる恐れもあり、電力系統が不安定になる。さらに、特許文献１の場合、タイマーによって制御されるため、日射量が少ない日は商用の電力系統から電力を得る必要がり、不必要な電力消費が生じる。   However, in the case of Patent Document 1, an inrush current flows through the transformer 16 every time the circuit breaker connects the solar power generation system 100 and the power system. The transformer 16 used in the electric power system is expensive, and it is a problem to deteriorate such a transformer 16 by applying an extra load. In addition, the load on the breaker is large, and the number of times the breaker is used decreases. When an inrush current flows, there is a possibility that an instantaneous voltage drop of the power system may occur, and the power system becomes unstable. Furthermore, in the case of Patent Document 1, since it is controlled by a timer, it is necessary to obtain power from a commercial power system on days when the amount of solar radiation is small, and unnecessary power consumption occurs.

特開平６−１９７４５５号公報JP-A-6-197455

本発明の目的は、不必要な消費電力を低減し、機器に負荷をかけない太陽光発電システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system that reduces unnecessary power consumption and does not place a load on an apparatus.

太陽光発電システムは、電力系統に接続される。その構成は、太陽電池アレイと、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するインバータ装置と、前記インバータ装置に接続され、所定の電圧に変換する変圧器と、給電停止システムとを備える。   The solar power generation system is connected to the power system. The configuration includes a solar cell array, an inverter device that converts DC power output from the solar cell array into AC power, a transformer that is connected to the inverter device and converts it to a predetermined voltage, and a power supply stopping system. Is provided.

給電停止システムは、前記電力系統と変圧器との間に設けられた第１遮断機と、発電機と、前記発電機と変圧器との間に設けられた第２遮断機と、前記電力系統と発電機の同期を取り、第１遮断機と第２遮断機の開閉をおこなう同期検出機と、前記発電機の出力電圧を制御するスタータと、前記太陽電池アレイが配置された場所の日射量を検出する日射計と、前記日射計で検出された日射量が所定値になると同期検出機とスタータに起動信号を送信する演算回路とを備える。   The power supply stop system includes a first circuit breaker provided between the power system and a transformer, a generator, a second circuit breaker provided between the generator and the transformer, and the power system. And a generator that synchronizes with the generator and opens and closes the first breaker and the second breaker, a starter that controls the output voltage of the generator, and the amount of solar radiation where the solar cell array is located And a calculation circuit that transmits a start signal to the synchronous detector and the starter when the amount of solar radiation detected by the pyranometer reaches a predetermined value.

太陽電池アレイが発電をおこなっているときは、第１遮断機を閉じ、電力系統に電力を送電する。日射が所定値以下になり、太陽電池アレイで発電されなくなると、第１遮断機を開放し、インバータ装置への電力系統からの電力供給を停止する。   When the solar cell array is generating power, the first circuit breaker is closed and power is transmitted to the power system. When solar radiation becomes a predetermined value or less and no power is generated by the solar cell array, the first circuit breaker is opened, and power supply from the power system to the inverter device is stopped.

再び日射が所定値以上になると、第２遮断機を閉じ、発電機を駆動し、インバータ装置に電力を供給する。発電機と電力系統の同期を取り、同期が取れれば第１遮断機を閉じる。その後、第２遮断機を開放し、発電機を停止させる。   When the solar radiation again exceeds a predetermined value, the second circuit breaker is closed, the generator is driven, and power is supplied to the inverter device. The generator and the power system are synchronized, and if the synchronization is established, the first breaker is closed. Then, a 2nd circuit breaker is open | released and a generator is stopped.

前記スタータがソフトスタータであって、発電機の出力電圧を徐々に所定の電圧になるように制御する。また、前記発電機が同期発電機である。   The starter is a soft starter and controls the output voltage of the generator to gradually become a predetermined voltage. The generator is a synchronous generator.

本発明によると、夜間などの太陽電池アレイで発電がおこなわれないときに、制御モジュールなどで電力を消費しない構成である。無駄な電力消費が無く、環境負荷を小さくできる。電力系統への接続時に突入電流などを抑制でき、機器の負荷を小さくし、長寿命になる   According to the present invention, the power is not consumed by the control module or the like when no power is generated by the solar cell array at night or the like. There is no wasteful power consumption and the environmental load can be reduced. Inrush current can be suppressed when connecting to the power system, reducing the load on the equipment and extending the service life.

本発明の太陽光発電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the solar energy power generation system of this invention. 従来の太陽光発電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional solar power generation system.

本発明の太陽光発電システムについて図面を使用して説明する。太陽光発電システムは商用の電力系統に接続され、発電時に電力を電力系統に供給する。   The photovoltaic power generation system of the present invention will be described with reference to the drawings. The solar power generation system is connected to a commercial power system, and supplies power to the power system during power generation.

図１に示す太陽光発電システム１０は、太陽電池アレイ１２、太陽電池アレイ１２から出力された直流電力を交流電力に変換するインバータ装置１４、および所定の電圧に変換する変圧器１６を備える。また太陽光発電システム１０は、電力系統への接続および切断を制御する給電停止システム１８を備える。   A solar power generation system 10 illustrated in FIG. 1 includes a solar cell array 12, an inverter device 14 that converts DC power output from the solar cell array 12 into AC power, and a transformer 16 that converts the DC power into a predetermined voltage. Moreover, the solar power generation system 10 includes a power supply stopping system 18 that controls connection and disconnection to the power system.

太陽電池アレイ１２は、方形のフレームに複数の太陽電池パネルが取り付けられたものである。太陽電池パネルの裏面側において、配線などが施され、太陽電池パネルから電力が出力される。１枚の太陽電池アレイ１２から出力される電力は、たとえば約３００Ｗである。太陽電池アレイ１２は、地面や屋根に固定された架台に固定される。図１では太陽電池モアレイ１２が１つであるが、複数の太陽電池アレイ１２が接続されていてもよい。   The solar cell array 12 has a plurality of solar cell panels attached to a rectangular frame. On the back side of the solar cell panel, wiring and the like are performed, and electric power is output from the solar cell panel. The power output from one solar cell array 12 is about 300 W, for example. The solar cell array 12 is fixed to a gantry fixed to the ground or the roof. Although one solar cell array 12 is shown in FIG. 1, a plurality of solar cell arrays 12 may be connected.

インバータ装置１４は、ＭＰＰＴ制御をおこなう回路や直流電力を交流電力に変換するインバータ回路を備える。ＭＰＰＴ制御をおこなうために、太陽電池アレイ１２の出力電圧および電流を計測する回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、出力電圧と電流からＤＣ−ＤＣコンバータをＭＰＰＴ制御する回路を備える。太陽電池アレイ１２の電力の取り出し効率を高める。   The inverter device 14 includes a circuit that performs MPPT control and an inverter circuit that converts DC power into AC power. In order to perform MPPT control, a circuit for measuring the output voltage and current of the solar cell array 12, a DC-DC converter, and a circuit for MPPT control of the DC-DC converter from the output voltage and current are provided. The power extraction efficiency of the solar cell array 12 is increased.

インバータ回路は電力制御用のスイッチング素子（パワー半導体）やスイッチングを制御する回路を備え、スイッチングによって交流電力を出力する。インバータ装置１４に含まれる制御回路は商用の電力系統から電力を得るようにする。インバータ装置１４に変圧器１６が接続され、変圧器１６で所望の電圧に変換される。   The inverter circuit includes a switching element (power semiconductor) for power control and a circuit for controlling switching, and outputs AC power by switching. The control circuit included in the inverter device 14 obtains power from a commercial power system. A transformer 16 is connected to the inverter device 14 and is converted into a desired voltage by the transformer 16.

変圧器１６と電力系統との間に力率改善装置２０を挿入しても良い。力率改善装置２０としては、電力用コンデンサなどを使用する。変圧器１６の無負荷電流の力率が非常に悪く、力率改善装置２０によって発電機２２の容量を減らすことができる。   You may insert the power factor improvement apparatus 20 between the transformer 16 and an electric power grid | system. As the power factor correction device 20, a power capacitor or the like is used. The power factor of the no-load current of the transformer 16 is very bad, and the capacity of the generator 22 can be reduced by the power factor improving device 20.

給電停止システム１８は、発電機２２、電力系統と変圧器１６との間に設けられた第１遮断機ＳＷ１、発電機２２と変圧器１６との間に設けられた第２遮断機ＳＷ２、日射計２４、および制御装置２６を備える。給電停止システム１８は、夜間などの太陽電池アレイ１２が発電していないときに、インバータ装置１４で電力が消費されないようにする。   The power supply stopping system 18 includes a generator 22, a first circuit breaker SW1 provided between the power system and the transformer 16, a second circuit breaker SW2 provided between the generator 22 and the transformer 16, and solar radiation. A total 24 and a control device 26 are provided. The power supply stopping system 18 prevents the inverter device 14 from consuming electric power when the solar cell array 12 is not generating power at night or the like.

発電機２２として原動機２８で駆動される同期発電機が挙げられる。発電機２２で発電をおこない、インバータ装置１６に電力を供給した後、電力系統からインバータ装置１６に電力を供給する。   Examples of the generator 22 include a synchronous generator driven by a prime mover 28. After generating electricity with the generator 22 and supplying electric power to the inverter device 16, electric power is supplied to the inverter device 16 from the power system.

第１遮断機ＳＷ１と第２遮断機ＳＷ２は、変圧器１６に対する電力系統または発電機２２の接続または切断をおこなう開閉器である。第１遮断機ＳＷ１と第２遮断機ＳＷ２によって、インバータ装置１６への電力の供給と停止を切り替える。下記のように変圧器１６への突入電流が抑制されているため、各遮断機ＳＷ１、ＳＷ２への負荷も小さく、各遮断機ＳＷ１、ＳＷ２が開閉できる回数を多くすることができる。   The first circuit breaker SW <b> 1 and the second circuit breaker SW <b> 2 are switches that connect or disconnect the power system or the generator 22 with respect to the transformer 16. Supply and stop of power to the inverter device 16 are switched by the first breaker SW1 and the second breaker SW2. Since the inrush current to the transformer 16 is suppressed as described below, the load on each breaker SW1, SW2 is small, and the number of times each breaker SW1, SW2 can be opened and closed can be increased.

日射計２４として、熱電素子を使用する装置が挙げられる。熱電素子において、日射による熱エネルギーから起電力を発生させ、起電力から日射量を求める。日射計２４は、太陽電池アレイ１２に隣接して配置される。日射計２４に太陽光が照射されるとき、太陽電池アレイ１２にも太陽光が照射される。日射計２４によって太陽電池アレイ１２が発電可能か否かをチェックする。   An example of the pyranometer 24 is a device that uses a thermoelectric element. In the thermoelectric element, an electromotive force is generated from thermal energy generated by solar radiation, and the amount of solar radiation is obtained from the electromotive force. The pyranometer 24 is disposed adjacent to the solar cell array 12. When the solar radiation meter 24 is irradiated with sunlight, the solar cell array 12 is also irradiated with sunlight. Whether or not the solar cell array 12 can generate power is checked by the pyranometer 24.

制御装置２６は、同期検出機３０、発電機２２の出力電圧を制御するスタータ３２、同期検出機３０とスタータ３２に信号を送信する演算回路３４、および原動機２８の速度を調節する速度調節機３６を備える。これらは後述するような動作をする回路やプログラムで構成される。   The control device 26 includes a synchronous detector 30, a starter 32 that controls the output voltage of the generator 22, an arithmetic circuit 34 that transmits a signal to the synchronous detector 30 and the starter 32, and a speed adjuster 36 that adjusts the speed of the prime mover 28. Is provided. These are composed of circuits and programs that operate as described later.

同期検出機３０は、電力系統と発電機２２の同期を取り、第１遮断機ＳＷ１と第２遮断機ＳＷ２に開閉の信号を送る。同期検出機３０によって電力系統と発電機２２の電圧および位相が合わせられ、発電機２２から電力系統に接続を切り換えることが可能になる。   The synchronization detector 30 synchronizes the power system and the generator 22 and sends an open / close signal to the first breaker SW1 and the second breaker SW2. The voltage and phase of the power system and the generator 22 are matched by the synchronization detector 30, and the connection from the generator 22 to the power system can be switched.

スタータ３２はソフトスタータである。発電機２２の出力電圧を徐々に上げ、所定値になるようにする。サイリスタおよび開閉器などで構成されるソフトスタータの回路を発電機２２の出力に挿入し、スタータ３２からサイリスタと開閉器に制御信号を送ってソフトスタートさせる。全電圧投入をせず、無電圧投入をおこなった後、徐々に電圧を上昇させる。変圧器１６への励磁突入電流を抑制する。   The starter 32 is a soft starter. The output voltage of the generator 22 is gradually increased to a predetermined value. A soft starter circuit including a thyristor and a switch is inserted into the output of the generator 22, and a control signal is sent from the starter 32 to the thyristor and the switch to perform a soft start. The voltage is gradually increased after applying no voltage without applying all voltage. The magnetizing inrush current to the transformer 16 is suppressed.

演算回路３４は日射計２４から日射量のデータを受信し、所定の値になれば同期検出機３０とスタータ３２に起動信号または停止信号を送信する。演算回路３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの回路で構成される。   The arithmetic circuit 34 receives the solar radiation amount data from the solar radiation meter 24, and transmits a start signal or a stop signal to the synchronous detector 30 and the starter 32 when it reaches a predetermined value. The arithmetic circuit 34 is configured by a circuit such as a CPU (Central Processing Unit).

速度調節機３６は原動機２８の速度を調節し、発電機２２の出力電圧および周波数が所定値になるようにする。電力系統と発電機２２との同期を取るために、同期検出機３０からの指令によって速度調節機３６が駆動する。   The speed adjuster 36 adjusts the speed of the prime mover 28 so that the output voltage and frequency of the generator 22 become predetermined values. In order to synchronize the power system and the generator 22, the speed adjuster 36 is driven by a command from the synchronization detector 30.

制御装置２６や日射計２４への電力供給は、電力系統からおこなっても良いし、太陽電池アレイ１２で発電された電力を二次電池や電気二重層コンデンサなどの蓄電手段に蓄電しておき、それらの電力を利用しても良い。また蓄電手段への蓄電は電力系統からの電力を使用してもよい。蓄電手段の代わりに一次電池を使用してもよい。インバータ装置１６で消費される電力に比べて非常に小さく、従来に比べて電力の低減が可能である。   The power supply to the control device 26 and the pyranometer 24 may be performed from the power system, or the power generated by the solar cell array 12 is stored in a power storage means such as a secondary battery or an electric double layer capacitor. You may utilize those electric powers. Further, the power stored in the power storage means may use power from the power system. A primary battery may be used instead of the power storage means. The electric power consumed by the inverter device 16 is very small, and the electric power can be reduced as compared with the prior art.

次に太陽光発電システム１０の動作について説明する。昼間に太陽光が太陽電池アレイ１２に照射されているとする。このとき、第１遮断機ＳＷ１が閉じており、第２遮断機ＳＷ２が開いている。太陽電池アレイ１２で発電された電力が電力系統に送られている。また発電機２２は停止している。   Next, the operation of the solar power generation system 10 will be described. Suppose that the solar cell array 12 is irradiated with sunlight in the daytime. At this time, the first breaker SW1 is closed and the second breaker SW2 is open. The electric power generated by the solar cell array 12 is sent to the electric power system. The generator 22 is stopped.

（１）日没になり日射計２４への日射量が所定値以下になると、演算回路３４から同期検出機３０に停止信号を送る。同期検出機３０からの信号によって第１遮断機ＳＷ１を開放する。日射量が所定値以下であるため太陽電池アレイ１２は電力系統に出力できる発電はおこなえない。変圧器１６と電力系統とが切断されており、電力系統から電力供給が無い。インバータ装置１４で不要な電力消費がない。   (1) When the amount of solar radiation to the pyranometer 24 falls below a predetermined value due to sunset, a stop signal is sent from the arithmetic circuit 34 to the synchronous detector 30. The first circuit breaker SW1 is opened by a signal from the synchronization detector 30. Since the solar radiation amount is less than or equal to the predetermined value, the solar cell array 12 cannot generate power that can be output to the power system. The transformer 16 and the power system are disconnected, and there is no power supply from the power system. There is no unnecessary power consumption in the inverter device 14.

なお、日中であっても曇天や雨天によって太陽電池アレイ１２が所定の発電をおこなわない場合は、第１遮断機ＳＷ１を開放して、電力系統と変圧器１６を切り離す。   In addition, even if it is daytime, when the solar cell array 12 does not perform predetermined power generation due to cloudy weather or rainy weather, the first circuit breaker SW1 is opened, and the power system and the transformer 16 are disconnected.

（２）日の出になり日射計２４への日射量が所定値になると、演算回路３４から同期検出機３０に起動信号を送る。同期検出機３０から速度調節機３６に起動信号が送られ、速度調節機３６によって原動機２８を起動させ、発電機２２の出力の周波数を定格周波数まで上昇させる。   (2) When sunrise occurs and the amount of solar radiation to the pyranometer 24 reaches a predetermined value, an activation signal is sent from the arithmetic circuit 34 to the synchronous detector 30. A start signal is sent from the synchronous detector 30 to the speed adjuster 36, the prime mover 28 is started by the speed adjuster 36, and the output frequency of the generator 22 is raised to the rated frequency.

（３）発電機２２の出力が定格周波数になったら、第２遮断機ＳＷ２を閉じる。発電機２２と変圧器１６とが接続される。   (3) When the output of the generator 22 reaches the rated frequency, the second breaker SW2 is closed. The generator 22 and the transformer 16 are connected.

（４）演算回路３４からスタータ３２にも起動信号を送り、スタータ３２によって発電機２２の出力が徐々に規定値まで上昇（ソフトスタート）する。ソフトスタートによって、変圧器１６への突入電流が抑制される。   (4) An activation signal is also sent from the arithmetic circuit 34 to the starter 32, and the output of the generator 22 gradually rises to a specified value (soft start) by the starter 32. The inrush current to the transformer 16 is suppressed by the soft start.

（５）発電機２２の出力が所定の周波数と電圧になったら、同期検出機３０および速度調節機３６によって電力系統の電圧と位相になるように同期を取る。   (5) When the output of the generator 22 reaches a predetermined frequency and voltage, the synchronization detector 30 and the speed adjuster 36 synchronize with the voltage and phase of the power system.

（６）同期が取れたら第１遮断機ＳＷ１を閉じる。変圧器１６が電力系統に接続される。電力系統と発電機２２の同期が取れており、併用運転が可能になる。   (6) When the synchronization is established, the first circuit breaker SW1 is closed. A transformer 16 is connected to the power system. The electric power system and the generator 22 are synchronized, and the combined operation becomes possible.

（７）第１遮断機ＳＷ１が閉じて無負荷損失の給電を電力系統から受ける状態になると、第２遮断機ＳＷ２を開放する。発電機２２が変圧器１６から切り離され、電力系統への切り替えが完了する。   (7) When the first circuit breaker SW1 is closed and the power supply system receives no-load loss, the second circuit breaker SW2 is opened. The generator 22 is disconnected from the transformer 16 and the switching to the power system is completed.

（８）速度調節機３６によって原動機２８を停止させ、発電機２２の発電を停止する。太陽電池アレイ１２が発電をおこなっており、日没になれば、上記（１）の工程に戻る。   (8) The prime mover 28 is stopped by the speed adjuster 36 and the power generation of the generator 22 is stopped. When the solar cell array 12 is generating power and sunset occurs, the process returns to the above step (1).

以上のように、本発明は夜間などの太陽電池アレイ１２で発電がおこなわれないときに、インバータ装置１４で電力を消費しない構成である。無駄な電力消費が無く、環境負荷を小さくできる。電力系統への接続時に突入電流などを抑制でき、機器の負荷を小さくし、長寿命になる。   As described above, the present invention has a configuration in which power is not consumed by the inverter device 14 when power is not generated by the solar cell array 12 at night or the like. There is no wasteful power consumption and the environmental load can be reduced. Inrush current can be suppressed when connecting to the power system, reducing the load on the equipment and extending the service life.

本発明について実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。たとえば、太陽光発電システム１０は、大規模発電所に限定されず、各家庭の小規模な太陽光発電システム１０であっても良い。   Although the embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the solar power generation system 10 is not limited to a large-scale power plant, and may be a small-scale solar power generation system 10 in each household.

太陽光発電システム１０を商用の電力系統に接続する以外に、大規模プラントなどで自家消費のための電力系統に接続しても良い。   In addition to connecting the solar power generation system 10 to a commercial power system, it may be connected to a power system for private consumption in a large-scale plant or the like.

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。   In addition, the present invention can be carried out in a mode in which various improvements, modifications, and changes are added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

１０：太陽光発電システム
１２：太陽電池アレイ
１４：インバータ装置
１６：変圧器
１８：給電停止システム
２０：力率改善装置
２２：発電機
２４：日射計
２６：制御装置
２８：原動機
３０：同期検出機
３２：スタータ
３４：演算回路
３６：速度調節機 10: Photovoltaic power generation system 12: Solar cell array 14: Inverter device 16: Transformer 18: Power supply stop system 20: Power factor improvement device 22: Generator 24: Solar radiation meter 26: Control device 28: Motor 30: Synchronous detector 32: Starter 34: Arithmetic circuit 36: Speed controller

Claims (3)

電力系統に接続される太陽光発電システムであって、
太陽電池アレイと、
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するインバータ装置と、
前記インバータ装置に接続され、所定の電圧に変換する変圧器と、
前記電力系統と変圧器との間に設けられた第１遮断機と、
発電機と、
前記発電機と変圧器との間に設けられた第２遮断機と、
前記電力系統と発電機の同期を取り、第１遮断機と第２遮断機の開閉をおこなう同期検出機と、
前記発電機の出力電圧を制御するスタータと、
前記太陽電池アレイが配置された場所の日射量を検出する日射計と、
前記日射計で検出された日射量が所定値になると同期検出機とスタータに起動信号を送信する演算回路と、
を備えた太陽光発電システム。 A solar power generation system connected to an electric power system,
A solar cell array,
An inverter device for converting DC power output from the solar cell array into AC power;
A transformer connected to the inverter device and converting it to a predetermined voltage;
A first circuit breaker provided between the power system and the transformer;
A generator,
A second circuit breaker provided between the generator and the transformer;
A synchronization detector that synchronizes the power system and the generator and opens and closes the first breaker and the second breaker;
A starter for controlling the output voltage of the generator;
A pyranometer for detecting the amount of solar radiation at the place where the solar cell array is disposed;
An arithmetic circuit that transmits a start signal to the synchronous detector and the starter when the amount of solar radiation detected by the pyranometer reaches a predetermined value;
Solar power generation system equipped with. 前記スタータがソフトスタータであって、発電機の出力電圧を徐々に所定の電圧になるように制御する請求項１の太陽光発電システム。 The solar power generation system according to claim 1, wherein the starter is a soft starter and controls the output voltage of the generator to gradually become a predetermined voltage. 前記発電機が同期発電機である請求項１または２の太陽光発電システム。 The solar power generation system according to claim 1 or 2, wherein the generator is a synchronous generator.
JP2012160851A 2012-07-19 2012-07-19 Solar power system Active JP5959969B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012160851A JP5959969B2 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Solar power system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012160851A JP5959969B2 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Solar power system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014023317A true JP2014023317A (en) 2014-02-03
JP5959969B2 JP5959969B2 (en) 2016-08-02

Family

ID=50197637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012160851A Active JP5959969B2 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Solar power system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5959969B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105391082A (en) * 2015-11-02 2016-03-09 北京四方继保自动化股份有限公司 Photovoltaic power station theoretical power calculation method based on classification sample inverters
JP6148782B1 (en) * 2016-12-06 2017-06-14 長州産業株式会社 Photovoltaic power generation system having solar cell module deterioration prevention function and method for preventing deterioration of solar cell module in solar power generation system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941037U (en) * 1982-09-04 1984-03-16 富士電機株式会社 solar power generation device
JPH1066264A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Hitachi Ltd Photovoltaic power generation system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941037U (en) * 1982-09-04 1984-03-16 富士電機株式会社 solar power generation device
JPH1066264A (en) * 1996-08-22 1998-03-06 Hitachi Ltd Photovoltaic power generation system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105391082A (en) * 2015-11-02 2016-03-09 北京四方继保自动化股份有限公司 Photovoltaic power station theoretical power calculation method based on classification sample inverters
JP6148782B1 (en) * 2016-12-06 2017-06-14 長州産業株式会社 Photovoltaic power generation system having solar cell module deterioration prevention function and method for preventing deterioration of solar cell module in solar power generation system
JP2018093661A (en) * 2016-12-06 2018-06-14 長州産業株式会社 Photovoltaic power generation system with solar cell module deterioration prevention function and solar cell module deterioration prevention method in photovoltaic power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5959969B2 (en) 2016-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180191167A1 (en) Smart renewable energy system with grid and dc source flexibility
Dali et al. Hybrid solar–wind system with battery storage operating in grid-connected and standalone mode: control and energy management–experimental investigation
CN204578425U (en) Novel solar power system
US8946933B2 (en) Power management apparatus and method of operating the same
US9172270B2 (en) Smart and scalable lunar power inverters
JP5960958B2 (en) Power management system
WO2011114422A1 (en) Power supply system, power supply method, program, recording medium, and power supply controller
CA2734671A1 (en) Power conversion system and method for providing maximum efficiency of power conversion for a photovoltaic system, and photovoltaic system employing a photovoltaic array and an energy storage device
EP2566004B1 (en) Photovoltaic powered system with adaptive power control and method of operating the same
JP2003339118A (en) Distributed power supply system
JP2020530974A (en) Methods and equipment for bidirectional storage and renewable power converters
CN104579120A (en) Control method during photovoltaic power generation off-grid operation
WO2011042781A1 (en) Power supply system
CN112075004A (en) System and method for DC power conversion and transmission in the solar field
CN103683467A (en) Independent photovoltaic power supply system with self-starting function
US20110297204A1 (en) Method and device for optimizing the use of solar electrical power
Yamauchi et al. Advanced smart house
KR101587488B1 (en) High efficiency battery charge/discharge system and method in grid-tied system
KR20120004202A (en) Standby power supply system for wind turbine system
KR20150085227A (en) The control device and method for Energy Storage System
CN103337868A (en) Method and device for inhibiting photovoltaic generation output power fluctuation
JP5959969B2 (en) Solar power system
Blaabjerg et al. Flexible power control of photovoltaic systems
CN110061556B (en) Photovoltaic system with auxiliary charging module for generating electrical energy
EP3182554A1 (en) A system for converting distributed renewable energy into usable energy

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160516

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160622

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5959969

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250