JP2015192566A

JP2015192566A - Power system and dc power transmission method

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Publication number: JP2015192566A
Application number: JP2014069855A
Authority: JP
Inventors: 松本　吉彦; Yoshihiko Matsumoto; 吉彦松本; 一宏小澤; Kazuhiro Ozawa
Original assignee: JX Nippon Oil and Energy Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system capable of using power from a plurality of power generators of different types.SOLUTION: A power system 500 of an embodiment comprises: a power transmission DC/DC converter 132 that converts a voltage-current characteristic of DC power generated by at least one of one or a plurality of power generators 30, 32 differing from a photovoltaic power generator for generating power using sunlight to a voltage-current characteristic having a feature similar to a voltage-current characteristic of DC power generated by the photovoltaic power generator, and transmits the converted DC power; and a MPPT controller 130 for receiving the DC power transmitted from the power transmission DC/DC converter 132, by executing MPPT control.

Description

本発明は、電力システム及び直流送電方法に関し、例えば、太陽電池装置と蓄電池、および燃料電池装置や風力発電、水力発電などを組み合わせて電力を需要家に供給する電力装置および直流送電方法に関する。 The present invention relates to a power system and a direct current power transmission method, for example, a power device and a direct current power transmission method for supplying power to a consumer by combining a solar cell device and a storage battery, a fuel cell device, wind power generation, hydroelectric power generation, and the like.

太陽光を利用して発電を行う太陽光発電システムでは、一般的に、複数の太陽電池モジュールが直列および並列に接続されて、大電圧および大電流となった発電された電力が、パワーコンディショナー等の直流交流変換装置に供給され、商用電力系統等に供給される。太陽光発電システムでは、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されて太陽電池ストリングが構成される。そして、複数の太陽電池ストリングが並列に接続されて太陽電池アレイが構成される。 In a photovoltaic power generation system that generates power using sunlight, generally, a plurality of solar cell modules are connected in series and in parallel, and the generated power that has become a large voltage and a large current is a power conditioner or the like. Are supplied to a commercial power system or the like. In the photovoltaic power generation system, a plurality of solar cell modules are connected in series to form a solar cell string. A plurality of solar cell strings are connected in parallel to form a solar cell array.

一方、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ：ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌ）は、固体電解質型燃料電池とも呼ばれ、空気極で生成した酸化物イオン（Ｏ^２−）が電解質を透過し、燃料極で水素あるいは一酸化炭素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。そのため、水素だけではなく天然ガスなどを燃料として用いることが可能である。そのため、近年、ＳＯＦＣを家庭用電力として用いることが検討されている。かかるＳＯＦＣ等の燃料電池装置としては、商用電源に連系して使用されるものか、或いは可搬型発電システムとして商用電源とは別個に使用されるものが開発されている。商用電源に連系して使用される燃料電池装置では、商用電力ラインに流れる電力量を検出して、電力量に応じて自己が発電可能な範囲で発電して商用電力ラインに電力を流す。これにより、商用電源の使用電力量を低減させるというものである（特許文献１参照）。 On the other hand, a solid oxide fuel cell (SOFC) is also called a solid oxide fuel cell, in which oxide ions (O ²⁻ ) generated at an air electrode permeate the electrolyte, and hydrogen or Electric energy is generated by reacting with carbon monoxide. Therefore, it is possible to use not only hydrogen but also natural gas as fuel. Therefore, in recent years, use of SOFC as household power is being studied. As such a fuel cell device such as SOFC, one that is used in conjunction with a commercial power source or one that is used separately from the commercial power source as a portable power generation system has been developed. In a fuel cell device used in connection with a commercial power source, the amount of power flowing through the commercial power line is detected, and power is generated within a range where the power can be generated according to the amount of power, and the power flows through the commercial power line. This reduces the amount of power used by the commercial power supply (see Patent Document 1).

さらに、電力需要の少ない夜間に商用電源から双方向インバータを介して二次電池に蓄電し、電力需要が多い昼間に二次電池から双方向インバータを介して負荷側に放電することで、電力需要ピーク時の電力需要の平準化を図るという技術等も検討されている。 In addition, electricity is stored in the secondary battery via a bidirectional inverter from a commercial power source at night when power demand is low, and discharged from the secondary battery to the load side via the bidirectional inverter during the day when power demand is high. Techniques for leveling power demand during peak hours are also being considered.

ここで、上述した太陽光発電システム（以下、太陽電池装置という）、ＳＯＦＣ等の燃料電池装置、二次電池装置、及びその他の発電装置は、それぞれ家庭用電力として用いることが検討されている。しかしながら、それぞれ発電される電力の規格が異なるため、それぞれに受電装置や送電装置が必要であった。例えば、太陽電池装置の受電装置としては、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御装置が挙げられるが、かかる受電装置で他の燃料電池装置、及びその他の発電装置の電力を受けることは困難であった。そのため、例えば家庭用電力として、これらの発電装置を組み合わせて用いるためには、複雑で大掛かりな構成の装置が必要になってしまうといった問題があった。 Here, it is considered that the above-described solar power generation system (hereinafter referred to as a solar cell device), a fuel cell device such as SOFC, a secondary battery device, and other power generation devices are used as household power. However, since the standards of the generated power are different, a power receiving device and a power transmission device are required for each. For example, a power receiving device of a solar cell device includes a maximum power point tracking (MPPT) control device, but it is difficult to receive the power of other fuel cell devices and other power generating devices with such a power receiving device. . Therefore, for example, in order to use these power generators in combination as household power, there has been a problem that a device having a complicated and large configuration is required.

特開２００７−１７９８８６号公報JP 2007-179886 A

そこで、本発明の一態様は、上述した問題点の少なくとも１つを克服し、種類の異なる複数の発電装置からの電力を用いることが可能なシステムおよび送電方法を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to provide a system and a power transmission method that can overcome at least one of the problems described above and that can use power from a plurality of different types of power generation devices.

本発明の一態様の電力システムは、
太陽光を利用して発電する太陽電池装置とは異なる、１つまたは複数の発電装置と、
前記１つまたは複数の発電装置によって発電された直流電力のうちの少なくとも１つの直流電力の電圧電流特性を、前記太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換し、変換された直流電力を送電する送電装置と、
を備えたことを特徴とする。 The power system of one embodiment of the present invention includes:
One or more power generation devices different from solar cell devices that generate power using sunlight; and
Voltage current characteristics of at least one DC power among DC power generated by the one or more power generators is similar to the voltage current characteristics of DC power generated by the solar cell. A power transmission device that converts the characteristic into power and transmits the converted DC power;
It is provided with.

本発明の他の態様の電力システムは、
太陽光を利用して発電する太陽電池装置とは異なる１つまたは複数の発電装置によって発電された直流電力のうちの少なくとも１つの直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換し、変換された直流電力を送電する送電装置と、
送電装置から送電された直流電力を、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を実行することにより受電する受電装置と、
を備えたことを特徴とする。 A power system according to another aspect of the present invention includes:
The direct current power generated by the solar cell device is obtained by using the voltage-current characteristic of at least one of the direct current power generated by one or more power generation devices different from the solar cell device that generates power using sunlight. A voltage transmission device having the same characteristics as the voltage current characteristics of the power transmission device for transmitting the converted DC power,
A power receiving device that receives DC power transmitted from the power transmitting device by executing maximum power point tracking (MPPT) control;
It is provided with.

また、電力システムは、太陽光を利用して発電する太陽電池装置によって発電された直流電力を、ＭＰＰＴ制御を実行することにより受電する装置機構を用いて受電し、
太陽光発電装置によって発電された直流電力を受電する装置機構が、上述した受電装置を兼ねると好適である。 In addition, the power system receives DC power generated by a solar cell device that generates power using sunlight using a device mechanism that receives power by executing MPPT control,
It is preferable that the device mechanism that receives the DC power generated by the solar power generation device also serves as the above-described power receiving device.

また、第１の電力需要地域に配置され、上述した送電装置と上述した受電装置とを有する第１の電力制御装置と、
第１の電力需要地域とは異なる第２の電力需要地域に配置された、第１の電力制御装置と同様の送電装置と受電装置とを有する第２の電力制御装置と、
をさらに備え、
第１の電力制御装置と第２の電力制御装置とを接続し、互いに電力融通を行うと好適である。 Moreover, the 1st electric power control apparatus which is arrange | positioned in the 1st electric power demand area and has the power transmission apparatus mentioned above and the power receiving apparatus mentioned above,
A second power control device having a power transmission device and a power reception device similar to the first power control device, disposed in a second power demand region different from the first power demand region;
Further comprising
It is preferable that the first power control device and the second power control device are connected to perform power interchange with each other.

本発明の他の態様の電力システムは、
太陽光を利用して発電する太陽電池装置と、太陽電池装置からの電力を変換し、負荷に直流または交流の電力を給電する給電装置とを具備した電力システムであって、
太陽電池装置とは異なる、１つまたは複数の発電装置と、
１つまたは複数の発電装置によって発電された直流電力のうちの少なくとも１つの直流電力の電圧電流特性を、太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換し、変換された直流電力を送電する送電装置と、
太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に合わせた、１つまたは複数の発電装置によって発電された直流電力を、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を実行することで受電する受電装置と、
を備えたことを特徴とする電力システム。 A power system according to another aspect of the present invention includes:
A power system comprising a solar cell device that generates power using sunlight, and a power supply device that converts power from the solar cell device and feeds DC or AC power to a load,
One or more power generation devices different from the solar cell device;
The voltage / current characteristic of at least one of the DC power generated by the one or more power generators is changed to a voltage / current characteristic having characteristics similar to the voltage / current characteristics of the DC power generated by the solar cell. A power transmission device for converting and transmitting the converted DC power;
Maximum power point tracking (MPPT) control is performed on DC power generated by one or more power generators in accordance with voltage-current characteristics having characteristics similar to the voltage-current characteristics of DC power generated by solar cells. A power receiving device that receives power by executing;
An electric power system comprising:

また、太陽電池装置により発電された直流電力を蓄える蓄電池装置をさらに備え、
給電装置は、蓄電池装置からの電力を変換し、負荷に直流または交流の電力を給電すると好適である。 Moreover, the battery further comprises a storage battery device for storing DC power generated by the solar cell device,
It is preferable that the power feeding device converts power from the storage battery device and feeds DC or AC power to the load.

本発明の一態様の直流送電方法は、
太陽光を利用して発電する太陽電池装置とは異なる、１つまたは複数の発電装置によって発電された直流電力のうちの少なくとも１つの直流電力の電圧電流特性を、前記太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する工程と、
最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を実行することにより直流電力を受電する受電装置に、変換された直流電力を送電する工程と、
を備えたことを特徴とする。 The DC power transmission method of one embodiment of the present invention includes:
A direct current generated by the solar cell is a voltage-current characteristic of at least one of direct current power generated by one or a plurality of power generation devices different from a solar cell device that generates power using sunlight. A step of converting to a voltage-current characteristic having characteristics similar to the voltage-current characteristic of power;
Transmitting the converted DC power to a power receiving device that receives DC power by executing maximum power point tracking (MPPT) control;
It is provided with.

本発明の一態様によれば、太陽電池装置、燃料電池装置、及びその他の発電装置から発電された電力をいずれもＭＰＰＴ制御装置で受電することができる。よって、種類の異なる複数の発電装置から発電された電力を利用できると共に、他の需要家へと融通することができる。 According to one embodiment of the present invention, power generated from a solar cell device, a fuel cell device, and another power generation device can be received by the MPPT control device. Therefore, it is possible to use electric power generated from a plurality of different types of power generation devices, and to accommodate other customers.

実施の形態１における電力システムの構成の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a power system according to a first embodiment. 実施の形態１における電流電圧特性の一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of current-voltage characteristics according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における電力電圧特性の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of power voltage characteristics in the first embodiment. 実施の形態１の送電装置の内部構成の一例を示す構成図である。3 is a configuration diagram illustrating an example of an internal configuration of a power transmission device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における電圧電流特性データの一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of voltage-current characteristic data according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１における電力システムの制御方法の要部工程を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the method for controlling the power system in the first embodiment. 実施の形態１における電力融通方法の一例のフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of an example of a power accommodation method in the first embodiment. 実施の形態２における電力システムの構成の一例の一部を示す構成図である。6 is a configuration diagram illustrating a part of an example of a configuration of a power system according to Embodiment 2. FIG.

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における電力システムの構成の一例を示す構成図である。図１において、電力システム５００は、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、二次電池装置１２ａ，１２ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、太陽電池装置３４、送電装置４０ａ，４０ｂ，切替器５０、電力制御装置１００、太陽電池装置２０ａ，２０ｂ、二次電池装置２２ａ，２２ｂ、及び電力制御装置２００を備えている。太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、二次電池装置１２ａ，１２ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、太陽電池装置３４、送電装置４０ａ，４０ｂ、切替器５０、及び電力制御装置１００は、電力需要地域Ａに位置する家屋３０１に配置されている。太陽電池装置２０ａ，２０ｂ、二次電池装置２２ａ，２２ｂ、及び電力制御装置２００は、電力需要地域Ｂに位置する家屋３０２に配置されている。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration of a power system according to the first embodiment. In FIG. 1, a power system 500 includes solar cell devices 10a and 10b, secondary battery devices 12a and 12b, a generator 30, a fuel cell device 32, a solar cell device 34, power transmission devices 40a and 40b, a switch 50, and power control. A device 100, solar battery devices 20a and 20b, secondary battery devices 22a and 22b, and a power control device 200 are provided. The solar cell devices 10a and 10b, the secondary battery devices 12a and 12b, the generator 30, the fuel cell device 32, the solar cell device 34, the power transmission devices 40a and 40b, the switch 50, and the power control device 100 are provided in the power demand area A It is arrange | positioned in the house 301 located in. The solar cell devices 20a and 20b, the secondary battery devices 22a and 22b, and the power control device 200 are arranged in a house 302 located in the power demand area B.

発電機３０は、例えば、風力発電機、水力発電機、及びディーゼルエンジン発電機等が好適である。あるいは電気自動車の蓄電池から供給される電力でも良い。但し、これに限るものではない。太陽電池装置とは異なる発電装置であればよい。 The generator 30 is preferably, for example, a wind power generator, a hydroelectric power generator, a diesel engine power generator, or the like. Or the electric power supplied from the storage battery of an electric vehicle may be sufficient. However, the present invention is not limited to this. Any power generation device different from the solar cell device may be used.

電力制御装置１００内には、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御装置１２０ａ，１２０ｂ、充放電器１２２ａ，１２２ｂ、受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０、送電用直流・直流変換器１３２、給電用直流・直流変換器１３４、給電用直流・交流変換器１３６、管理部１３８、及び通信制御部１４０が配置されている。ＭＰＰＴ制御装置１２０ａ，１２０ｂと受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０は同じ構成のものを用いてもよい。 Within the power control device 100, maximum power point tracking (MPPT) control devices 120a and 120b, chargers / dischargers 122a and 122b, a power receiving MPPT control device 130, a power transmission DC / DC converter 132, and a power supply DC / DC conversion. 134, a feeding DC / AC converter 136, a management unit 138, and a communication control unit 140 are arranged. The MPPT control devices 120a and 120b and the power receiving MPPT control device 130 may have the same configuration.

電力制御装置２００内には、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御装置２２０ａ，２２０ｂ、充放電器２２２ａ，２２２ｂ、受電用ＭＰＰＴ制御装置２３０、送電用直流・直流変換器２３２、給電用直流・直流変換器２３４、給電用直流・交流変換器２３６、管理部２３８、及び通信制御部２４０が配置されている。ＭＰＰＴ制御装置２２０ａ，２２０ｂと受電用ＭＰＰＴ制御装置２３０は同じ構成のものを用いてもよい。さらに、ＭＰＰＴ制御装置１２０ａ，１２０ｂと受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０と、ＭＰＰＴ制御装置２２０ａ，２２０ｂと受電用ＭＰＰＴ制御装置２３０と、は同じ構成のものを用いてもよい。 Within the power control device 200, maximum power point tracking (MPPT) control devices 220a and 220b, chargers / dischargers 222a and 222b, a power receiving MPPT control device 230, a power transmission DC / DC converter 232, and a power supply DC / DC conversion. 234, a feeding DC / AC converter 236, a management unit 238, and a communication control unit 240 are arranged. The MPPT control devices 220a and 220b and the power receiving MPPT control device 230 may have the same configuration. Further, the MPPT control devices 120a and 120b, the power receiving MPPT control device 130, the MPPT control devices 220a and 220b, and the power receiving MPPT control device 230 may have the same configuration.

電力需要地域Ａ側の太陽電池装置１０ａ，１０ｂは、それぞれ、太陽光を利用して発電を行う複数の太陽電池モジュールが直列および並列に接続された太陽光発電システムである。直列数および並列数は、設定される発電量によって適宜調整されればよい。太陽電池装置１０ａによって発電された電力は、ＭＰＰＴ制御装置１２０ａが、発電電力に応じてＭＰＰＴ制御を行うことによって（ＭＰＰＴ制御に沿って）受電する。同様に、太陽電池装置１０ｂによって発電された電力は、ＭＰＰＴ制御装置１２０ｂが、発電電力に応じてＭＰＰＴ制御を行うことによって受電する。 Each of the solar cell devices 10a and 10b on the power demand area A side is a solar power generation system in which a plurality of solar cell modules that generate power using sunlight are connected in series and in parallel. The number in series and the number in parallel may be appropriately adjusted according to the power generation amount set. The power generated by the solar cell device 10a is received by the MPPT control device 120a by performing MPPT control according to the generated power (in accordance with MPPT control). Similarly, the power generated by the solar cell device 10b is received by the MPPT control device 120b performing MPPT control according to the generated power.

電力需要地域Ｂ側についても、同様に、太陽電池装置２０ａによって発電された電力は、ＭＰＰＴ制御装置２２０ａが、発電電力に応じてＭＰＰＴ制御を行うことによって受電する。同様に、太陽電池装置２０ｂによって発電された電力は、ＭＰＰＴ制御装置２２０ｂが、発電電力に応じてＭＰＰＴ制御を行うことによって受電する。 Similarly, on the power demand area B side, the power generated by the solar cell device 20a is received by the MPPT control device 220a performing MPPT control according to the generated power. Similarly, the power generated by the solar cell device 20b is received by the MPPT control device 220b performing MPPT control according to the generated power.

図２は、実施の形態１における電流電圧特性の一例を示す図である。図２の例では、太陽電池装置１０ａ，１０ｂによって発電される直流電力の電圧電流特性の一例を示す図である。縦軸に電流Ｉが示され、横軸に電圧Ｖが示される。例えば、電圧Ｖ_０，電流Ｉ_０において、最大電力Ｐ_０が発電される。 FIG. 2 is a diagram showing an example of current-voltage characteristics in the first embodiment. In the example of FIG. 2, it is a figure which shows an example of the voltage-current characteristic of direct-current power generated with the solar cell apparatus 10a, 10b. Current I is shown on the vertical axis, and voltage V is shown on the horizontal axis. For example, the maximum power P ₀ is generated at the voltage V ₀ and the current I ₀ .

太陽光発電装置では、電流Ｉを可変にする場合、電圧Ｖは図２の特性に沿って移動する。よって、ＭＰＰＴ制御では、図２に示す電流電圧特性の曲線上を移動するように制御されることになる。太陽電池装置１０ｂに対するＭＰＰＴ制御装置１２０ｂによるＭＰＰＴ制御も同様である。 In the photovoltaic power generation apparatus, when the current I is made variable, the voltage V moves along the characteristics shown in FIG. Therefore, in MPPT control, control is performed so as to move on the current-voltage characteristic curve shown in FIG. The same applies to the MPPT control by the MPPT control device 120b for the solar cell device 10b.

図３は、図２の電圧電流特性において発電される電力を示した図である。縦軸に電力Ｐが示され、横軸に電圧Ｖが示される。例えば、電圧Ｖ_０において、最大電力Ｐ_０が発電される。ＭＰＰＴ制御装置１２０ａによるＭＰＰＴ制御では、最大電力Ｐ_０以上の需要がある場合に、太陽電池装置１０ａで発電される電力が常に最大電力Ｐ_０に近づくように、図２の曲線に沿って電流、電圧を取り出す。電力需要が最大電力Ｐ_０よりも少ないときには、太陽電池装置から取り出す電流Ｉを減らし、発電される電力が需要電力に近づくように制御される。なお、ＭＰＰＴ制御の方法について、細かな制御方法は問わない。例えば、電圧Ｖを可変してもよいし、定期的にＶ＝０やＶ＝Ｖ’に振るような制御を行っても良い。 FIG. 3 is a diagram showing electric power generated in the voltage-current characteristic of FIG. The vertical axis represents power P, and the horizontal axis represents voltage V. For example, the maximum power P ₀ is generated at the voltage V ₀ . The MPPT control by the MPPT control unit 120a, when there is maximum power _{P 0} above demand, as the electric power generated by the solar cell device 10a approaches always the maximum power _{P 0,} the current along the curve of Figure 2, Take out the voltage. When the power demand is less than the maximum power P ₀ , the current I extracted from the solar cell device is reduced, and the generated power is controlled so as to approach the demand power. Note that the MPPT control method is not particularly limited. For example, the voltage V may be varied, or control may be performed such that it is periodically changed to V = 0 or V = V ′.

電力需要地域Ａ側の二次電池装置１２ａ，１２ｂは、それぞれ、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４によって発電された電力のうち、家屋３０１内の家電機器等の負荷に必要な電力を超える余剰電力を蓄電すると共に、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４では賄いきれない需要が生じた場合に放電する装置である。二次電池装置１２ａは、充放電器１２２ａを介して余剰電力を蓄電する。そして、二次電池装置１２ａは、充放電器１２２ａを介して蓄電力を放電する。同様に、二次電池装置１２ｂは、充放電器１２２ｂを介して余剰電力を蓄電する。そして、二次電池装置１２ｂは、充放電器１２２ｂを介して蓄電力を放電する。 The secondary battery devices 12a and 12b on the power demand area A side are respectively in the house 301 among the electric power generated by the solar cell devices 10a and 10b, the generator 30, the fuel cell device 32, and the solar cell device 34. It stores surplus power that exceeds the power required for loads such as home appliances, and discharges when demand that cannot be covered by the solar cell devices 10a and 10b, the generator 30, the fuel cell device 32, and the solar cell device 34 occurs. It is a device to do. The secondary battery device 12a stores surplus power via the charger / discharger 122a. And the secondary battery apparatus 12a discharges stored electric power via the charger / discharger 122a. Similarly, the secondary battery device 12b stores surplus power via the charger / discharger 122b. And the secondary battery apparatus 12b discharges stored power via the charger / discharger 122b.

電力需要地域Ｂ側においても、同様に、二次電池装置２２ａは、充放電器２２２ａを介して、それぞれ、太陽電池装置２０ａ，２０ｂによって発電された電力のうち、家屋３０２内の家電機器等の負荷に必要な電力を超える余剰電力を蓄電する。そして、二次電池装置２２ａは、充放電器２２２ａを介して、太陽電池装置２０ａ，２０ｂでは賄いきれない需要が生じた場合に蓄電力を放電する。同様に、二次電池装置２２ｂは、充放電器２２２ｂを介して余剰電力を蓄電する。そして、二次電池装置２２ｂは、充放電器２２２ｂを介して蓄電力を放電する。 Similarly, on the power demand area B side, the secondary battery device 22a is connected to the home appliances in the house 302 among the electric power generated by the solar cell devices 20a and 20b via the charger / discharger 222a. Accumulate surplus power that exceeds the power required for the load. The secondary battery device 22a discharges the stored power when demand that cannot be covered by the solar cell devices 20a and 20b occurs via the charger / discharger 222a. Similarly, the secondary battery device 22b stores surplus power via the charger / discharger 222b. The secondary battery device 22b discharges the stored power via the charger / discharger 222b.

電力需要地域Ａ側において、太陽電池装置１０ａで発電され、ＭＰＰＴ制御装置１２０ａで受電された直流電力、太陽電池装置１０ｂで発電され、ＭＰＰＴ制御装置１２０ｂで受電された直流電力、二次電池装置１２ａから放電され、充放電器１２２ａを介した直流電力、或いは二次電池装置１２ｂから放電され、充放電器１２２ｂを介した直流電力は、電力制御装置１００内の直流バス１０１を介して、給電用直流・直流変換器１３４或いは／及び給電用直流・交流変換器１３６に供給される。或いは送電用直流・直流変換器１３２に供給される。給電用直流・直流変換器１３４で家電等の負荷に必要な電圧の電力に変換された後に家屋３０１内の直流電源を必要とする家電等の負荷に供給される。直流・交流変換器１３６で家電等の負荷に必要な交流電圧の電力に変換された後に家屋３０１内の交流電源を必要とする家電等の負荷に供給される。 On the power demand area A side, the DC power generated by the solar cell device 10a and received by the MPPT control device 120a, the DC power generated by the solar cell device 10b and received by the MPPT control device 120b, the secondary battery device 12a Is discharged from the charger / discharger 122 a or discharged from the secondary battery device 12 b, and the DC power via the charger / discharger 122 b is supplied via the DC bus 101 in the power control device 100. It is supplied to the DC / DC converter 134 or / and the DC / AC converter 136 for feeding. Alternatively, it is supplied to a direct current / direct current converter 132 for power transmission. The power is converted into electric power of a voltage necessary for a load such as a home appliance by the power supply DC / DC converter 134 and then supplied to a load such as a home appliance that requires a DC power source in the house 301. After being converted into electric power of an AC voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / AC converter 136, it is supplied to a load such as a home appliance that requires an AC power source in the house 301.

電力需要地域Ｂ側において、太陽電池装置２０ａで発電され、ＭＰＰＴ制御装置２２０ａで受電された直流電力、太陽電池装置２０ｂで発電され、ＭＰＰＴ制御装置２２０ｂで受電された直流電力、二次電池装置２２ａから放電され、充放電器２２２ａを介した直流電力、或いは二次電池装置２２ｂから放電され、充放電器２２２ｂを介した直流電力は、電力制御装置２００内の直流バス２０１を介して、給電用直流・直流変換器２３４或いは／及び給電用直流・交流変換器２３６に供給される。或いは送電用直流・直流変換器２３２に供給される。給電用直流・直流変換器２３４で家電等の負荷に必要な電圧の電力に変換された後に家屋３０２内の直流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。給電用直流・交流変換器２３６で家電等の負荷に必要な交流電圧の電力に変換された後に家屋３０２内の交流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。 On the power demand area B side, the DC power generated by the solar cell device 20a and received by the MPPT control device 220a, the DC power generated by the solar cell device 20b and received by the MPPT control device 220b, the secondary battery device 22a The DC power discharged from the charger / discharger 222 a or the secondary battery device 22 b is discharged from the secondary battery device 22 b and supplied via the DC bus 201 in the power control device 200. It is supplied to the DC / DC converter 234 or / and the DC / AC converter 236 for feeding. Alternatively, it is supplied to a direct current / direct current converter 232 for power transmission. After being converted into electric power of a voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / DC converter 234 for power supply, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires a DC power source in the house 302. After being converted into electric power of an AC voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / AC converter 236 for power feeding, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires an AC power source in the house 302.

実施の形態１では、さらに、電力制御装置１００と電力制御装置２００との間で直流電力を融通し合える構成となっている。具体的には、電力制御装置１００内の直流バス１０１を介して送電用直流・直流変換器１３２が、送電線３１０を用いて直流電力を電力制御装置２００に送電する。電力制御装置２００内では、電力制御装置１００から送電された直流電力を受電用ＭＰＰＴ制御装置２３０で受電する。受電された直流電力は、直流バス２０１を介して給電用直流・直流変換器２３４或いは／及び給電用直流・交流変換器２３６に供給される。給電用直流・直流変換器２３４で家電等の負荷に必要な電圧の電力に変換された後に家屋３０２内の直流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。給電用直流・交流変換器２３６で家電等の負荷に必要な交流電圧の電力に変換された後に家屋３０２内の交流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。或いは直流バスを介して充放電器２２２ａ，２２２ｂに供給され、二次電池装置２２ａ，２２ｂに蓄電される。 In the first embodiment, the DC power can be interchanged between the power control apparatus 100 and the power control apparatus 200. Specifically, the DC / DC converter 132 for power transmission transmits DC power to the power control apparatus 200 using the power transmission line 310 via the DC bus 101 in the power control apparatus 100. In the power control apparatus 200, the DC power transmitted from the power control apparatus 100 is received by the power receiving MPPT control apparatus 230. The received DC power is supplied to the feeding DC / DC converter 234 or / and the feeding DC / AC converter 236 via the DC bus 201. After being converted into electric power of a voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / DC converter 234 for power supply, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires a DC power source in the house 302. After being converted into electric power of an AC voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / AC converter 236 for power feeding, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires an AC power source in the house 302. Alternatively, it is supplied to the chargers / dischargers 222a and 222b via the DC bus and stored in the secondary battery devices 22a and 22b.

逆に、電力制御装置２００内の直流バス２０１を介して送電用直流・直流変換器２３２が、送電線３１０を用いて直流電力を電力制御装置１００に送電する。電力制御装置１００内では、電力制御装置２００から送電された直流電力を受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０で受電する。受電された直流電力は、直流バスを介して給電用直流・直流変換器１３４或いは／及び給電用直流・交流変換器１３６に供給される。給電用直流・直流変換器１３４で家電等の負荷に必要な電圧の電力に変換された後に家屋３０１内の直流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。給電用直流・交流変換器１３６で家電等の負荷に必要な交流電圧の電力に変換された後に家屋３０１内の交流電源を必要とする家電等の負荷に供給され、消費される。或いは直流バスを介して充放電器１２２ａ，１２２ｂに供給され、二次電池装置１２ａ，１２ｂに蓄電される。 Conversely, the DC / DC converter for power transmission 232 transmits DC power to the power control apparatus 100 using the power transmission line 310 via the DC bus 201 in the power control apparatus 200. Within the power control apparatus 100, the DC power transmitted from the power control apparatus 200 is received by the power receiving MPPT control apparatus 130. The received DC power is supplied to the feeding DC / DC converter 134 or / and the feeding DC / AC converter 136 via the DC bus. After being converted into electric power of a voltage necessary for a load such as a home appliance by the DC / DC converter 134 for power supply, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires a DC power source in the house 301. After being converted into power of an AC voltage necessary for a load such as a home appliance by a DC / AC converter 136 for power supply, the power is supplied to and consumed by a load such as a home appliance that requires an AC power source in the house 301. Alternatively, it is supplied to the chargers / dischargers 122a and 122b via the DC bus and stored in the secondary battery devices 12a and 12b.

なお、一方の電力制御装置から他方の電力制御装置への送電中は、自分のＭＰＰＴユニットを停止することで、かかる一方の電力制御装置からの送電電力が、かかる一方の電力制御装置の受電用ＭＰＰＴ制御装置に戻らないように構成する。送電用直流・直流変換器１３２，２３２は、外部から電圧が加わっても逆流しないように構成される。 During power transmission from one power control device to the other power control device, the power transmitted from the one power control device is received by the one power control device by stopping its own MPPT unit. It is configured not to return to the MPPT control device. The DC / DC converters 132 and 232 for power transmission are configured not to reversely flow even when a voltage is applied from the outside.

ここで、実施の形態１では、電力制御装置１００と電力制御装置２００において、外部からの直流電力の受電をいずれもＭＰＰＴ制御装置で行う。そのために、外部からの直流電力の電圧電流特性を図２で示したようなＭＰＰＴ制御装置で受電可能な太陽電池装置の電圧電流特性に合わせる。電力制御装置１００内では、送電用直流・直流変換器１３２によって、電力制御装置１００内の直流電力の電圧電流特性をＭＰＰＴ制御装置２３０で受電可能な図２で示したような太陽電池装置の電圧電流特性に変換する。電力制御装置２００内では、送電用直流・直流変換器２３２によって、電力制御装置２００内の直流電力の電圧電流特性をＭＰＰＴ制御装置１３０で受電可能な図２で示したような太陽電池装置の電圧電流特性に変換する。 Here, in the first embodiment, the power control apparatus 100 and the power control apparatus 200 both receive DC power from the outside using the MPPT control apparatus. For this purpose, the voltage-current characteristics of the DC power from the outside are matched with the voltage-current characteristics of the solar cell device that can be received by the MPPT control device as shown in FIG. In the power control device 100, the voltage of the solar cell device as shown in FIG. 2 can receive the voltage-current characteristics of the DC power in the power control device 100 by the MPPT control device 230 by the DC / DC converter 132 for power transmission. Convert to current characteristics. In the power control device 200, the voltage of the solar cell device as shown in FIG. 2 can receive the voltage-current characteristics of the DC power in the power control device 200 by the MPPT control device 130 by the DC / DC converter 232 for power transmission. Convert to current characteristics.

また、実施の形態１では、ＭＰＰＴ制御装置１３０が、電力制御装置２００の他に、さらに、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４からも受電する。受電するための電力を送電する相手は、切替器５０によって回路を切り替えればよい。太陽電池装置３４では、もともと、図２で示したような太陽電池装置の電圧電流特性をもった電力が出力されるのでＭＰＰＴ制御装置１３０で受電可能である。しかしながら、発電機３０、及び燃料電池装置３２といった太陽電池装置とは異なる発電装置では、出力される電力の電圧電流特性が太陽電池装置の電圧電流特性とは異なる。よって、そのままでは、ＭＰＰＴ制御装置１３０で受電することはできない。そこで、実施の形態１では、発電機３０の出力側に、太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同等の電圧電流特性に変換し、変換された直流電力を送電する送電装置４０ａを配置する。同様に、燃料電池装置３２の出力側に、太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同等の電圧電流特性に変換し、変換された直流電力を送電する送電装置４０ｂを配置する。 In the first embodiment, the MPPT control device 130 receives power from the power generator 30, the fuel cell device 32, and the solar cell device 34 in addition to the power control device 200. The other party who transmits the power for receiving power may switch the circuit by the switch 50. In the solar cell device 34, since the power having the voltage-current characteristics of the solar cell device as shown in FIG. 2 is output from the beginning, the MPPT control device 130 can receive power. However, in a power generation device different from the solar cell device such as the generator 30 and the fuel cell device 32, the voltage-current characteristic of the output power is different from the voltage-current characteristic of the solar cell device. Therefore, the MPPT control device 130 cannot receive power as it is. Therefore, in the first embodiment, the power transmission device 40a that converts the voltage / current characteristics equivalent to the voltage / current characteristics of the DC power generated by the solar battery to the converted power is transmitted to the output side of the generator 30. Deploy. Similarly, on the output side of the fuel cell device 32, a power transmission device 40b that converts to a voltage-current characteristic equivalent to the voltage-current characteristic of the DC power generated by the solar cell and transmits the converted DC power is disposed.

図４は、実施の形態１の送電装置の内部構成の一例を示す構成図である。図４において、送電用直流・直流変換器１３２（送電装置の一例）内には、電圧電流変換部６０、記憶装置６２、及び送電処理部６４が配置される。記憶装置６２には、電圧電流特性データが記憶される。同様に、送電用直流・直流変換器２３２（送電装置の一例）内には、電圧電流変換部６０、記憶装置６２、及び送電処理部６４が配置される。記憶装置６２には、電圧電流特性データが記憶される。同様に、送電装置４０ａ，４０ｂ内には、それぞれ、電圧電流変換部６０、記憶装置６２、及び送電処理部６４が配置される。電圧電流特性データは、送電する電力の大きさに応じて設定されればよい。 FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of an internal configuration of the power transmission device according to the first embodiment. In FIG. 4, a voltage / current converter 60, a storage device 62, and a power transmission processing unit 64 are arranged in a DC / DC converter 132 for power transmission (an example of a power transmission device). The storage device 62 stores voltage / current characteristic data. Similarly, a voltage / current converter 60, a storage device 62, and a power transmission processing unit 64 are arranged in a DC / DC converter 232 for power transmission (an example of a power transmission device). The storage device 62 stores voltage / current characteristic data. Similarly, a voltage / current converter 60, a storage device 62, and a power transmission processing unit 64 are arranged in the power transmission devices 40a and 40b, respectively. The voltage / current characteristic data may be set according to the magnitude of the electric power to be transmitted.

例えば、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３４には、それぞれ最大出力が設定されている。そして、電圧電流特性もそれぞれのそれぞれ最大出力に応じて装置毎に存在する。同じ機種の同じ型式の太陽電池装置を用いれば、同じ電圧電流特性になるが、日射強度等の条件が異なれば、それぞれ異なる電圧電流特性の曲線になる。しかしながら、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，３４では、いずれも電圧電流特性が図２に示すように、電圧が大きくなるに従い電流が徐々に小さくなり、最大電力Ｐ_０を超えるあたりから電流の減少が大きくなるが、全体としてなだらかな曲線を描く特徴がある。ＭＰＰＴ制御装置では、図２に示すように、電圧が大きくなるに従い電流が徐々に小さくなり、最大電力Ｐ_０を超えるあたりから電流の減少が大きくなるが、全体としてなだらかな曲線を描く特徴の電圧電流特性であれば、追従することができる。 For example, the maximum output is set in each of the solar cell devices 10a, 10b, 20a, 20b, and 34. A voltage-current characteristic also exists for each device according to each maximum output. If the same type of solar cell device of the same model is used, the same voltage-current characteristics are obtained. However, in the solar cell device 10a, 10b, 20a, 20b, 34, both so that the voltage-current characteristic shown in FIG. 2, the current gradually decreases in accordance with the voltage increases, the current from around more than the maximum power _{P 0} However, there is a characteristic that draws a gentle curve as a whole. The MPPT controller, as shown in FIG. 2, the current gradually decreases in accordance with the voltage increases, a decrease in current is increased from around more than the maximum power P _0, the voltage of the features to draw a gentle curve as a whole If it is a current characteristic, it can follow.

そこで、実施の形態１では、発電機３０の最大出力に応じて、図２に示すように、電圧が大きくなるに従い電流が徐々に小さくなり、最大電力Ｐ_０（例えば、１０００Ｗ）を超えるあたりから電流の減少が大きくなるが、全体としてなだらかな曲線を描く特徴をもった電圧電流特性データ（１）を予め作成しておく。そして、電圧電流特性データ（１）を送電装置４０ａ内の記憶装置６２に格納しておく。同様に、燃料電池装置３２の最大出力に応じて、図２に示すように、電圧が大きくなるに従い電流が徐々に小さくなり、最大電力Ｐ_０（例えば、７００Ｗ）を超えるあたりから電流の減少が大きくなるが、全体としてなだらかな曲線を描く特徴をもった電圧電流特性データ（２）を予め作成しておく。そして、電圧電流特性データ（２）を送電装置４０ｂ内の記憶装置６２に格納しておく。 Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the current gradually decreases as the voltage increases, depending on the maximum output of the generator 30, and from around the maximum power P ₀ (for example, 1000 W). Although the current decreases greatly, voltage-current characteristic data (1) having a characteristic of drawing a gentle curve as a whole is created in advance. The voltage / current characteristic data (1) is stored in the storage device 62 in the power transmission device 40a. Similarly, according to the maximum output of the fuel cell device 32, as shown in FIG. 2, the current gradually decreases as the voltage increases, and the current decreases from around the maximum power P ₀ (for example, 700 W). The voltage-current characteristic data (2) having a characteristic that draws a gentle curve as a whole is created in advance. Then, the voltage / current characteristic data (2) is stored in the storage device 62 in the power transmission device 40b.

送電装置４０ａ、４０ｂ内の記憶装置６２に格納する電圧電流特性データは、例えば図２のような曲線である。その電圧電流特性データは、受電用ＭＰＰＴ１３０、２３０の入力定格より決定する。受電用ＭＰＰＴ１３０、２３０の入力定格には最大入力電圧Ｖ_ｍａｘと最大入力電流Ｉ_ｍａｘ、および、最大入力電力Ｐ_ｍａｘの３つの要素がある。図２の曲線において、電流Ｉ＝０時の電圧がＶ_ｏｃ、電圧Ｖ＝０の時の電流がＩ_ｓｃの場合、Ｖ_ｏｃ≦Ｖ_ｍａｘ、Ｉ_ｓｃ≦Ｉ_ｍａｘである必要がある。また、送電する最大電力Ｐ_０は、Ｐ_０≦Ｐ_ｍａｘである必要がある。送電する最大電力Ｐ_０の時の電圧をＶ_０、電流をＩ_０とすると、Ｐ_０＝Ｖ_０×Ｉ_０である。この時、Ｖ_０＜Ｖ_ｍａｘ、Ｉ_０＜Ｉ_ｍａｘであり、且つ、Ｐ_０≦Ｐ_ｍａｘとなる点を任意に決定する。そして、点Ｐ_０が図２のような曲線上に存在し、その曲線に沿って電圧と電流が変化したときの電力が図３のように最大点を持ち、且つ、その最大点がＰ_０となる曲線を決定すればよい。そして、作成された電圧電流特性データを記憶装置６２に格納すれば良い。このように決定した図２のような曲線について、例えば電流Ｉの方向に曲線を等比変形することにより、送電する電力Ｐ_０の大きさを任意に変化させた曲線を得ることが出来る。 The voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the power transmission devices 40a and 40b is, for example, a curve as shown in FIG. The voltage / current characteristic data is determined from the input ratings of the power receiving MPPTs 130 and 230. The input ratings of the power receiving MPPTs 130 and 230 have three elements: a maximum input voltage V _max , a maximum input current I _max , and a maximum input power P _max . In the curve of FIG. 2, when the voltage at the time of current I = 0 is V _oc and the current at the time of voltage V = 0 is I _sc , it is necessary that V _oc ≦ V _max and I _sc ≦ I _max . Further, the maximum power P _{0 to be} transmitted needs to _satisfy P ₀ ≦ P _max . When the voltage at the maximum power P _{0 to be} transmitted is V ₀ and the current is I ₀ , P ₀ = V ₀ × I ₀ . At this time, a point where V ₀ <V _max, I ₀ <I _max and P ₀ ≦ P _max is arbitrarily determined. The point P ₀ exists on the curve as shown in FIG. 2, and the power when the voltage and current change along the curve has the maximum point as shown in FIG. 3, and the maximum point is P _0. What is necessary is just to determine the curve which becomes. Then, the generated voltage / current characteristic data may be stored in the storage device 62. For curve as shown in FIG. 2 as determined in this manner, for example by geometric deformation curves in the direction of the current I, it can be obtained curve arbitrarily changing the size of the power P ₀ of the transmission.

図５は、実施の形態１における電圧電流特性データの一例を示す図である。図５では、送電用直流・直流変換器１３２，２３２内の記憶装置６２に格納される電圧電流特性データの一例を示す。送電用直流・直流変換器１３２，２３２では、電力制御装置２００，１００に送電する電力の複数の最大電力を予め設定しておく。図５に示すように、例えば、３つの最大電力Ｐ_０，Ｐ’_０，Ｐ”_０を設定しておく。例えば、１５００Ｗ、１０００Ｗ、５００Ｗに設定しておく。それぞれの最大電力に応じて、図５に示すように、電圧が大きくなるに従い電流が徐々に小さくなり、最大電力を超えるあたりから電流の減少が大きくなるが、全体としてなだらかな曲線を描く特徴の電圧電流特性データ（３）（４）（５）を設定しておく。言い換えれば、電力制御装置１００，２００間では、設定された複数の最大電力のうちその時に受電する側が希望する１つの最大電力の電力を送電する。但し、これに限るものではない。少なくとも１つの電圧電流特性データを設定しておけばよい。電力融通の処理の仕方については後述する。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of voltage-current characteristic data according to the first embodiment. FIG. 5 shows an example of voltage-current characteristic data stored in the storage device 62 in the DC / DC converters 132 and 232 for power transmission. In the DC / DC converters 132 and 232 for power transmission, a plurality of maximum powers to be transmitted to the power control devices 200 and 100 are set in advance. As shown in FIG. 5, for example, three maximum powers P ₀ , P ′ ₀ , P ″ ₀ are set. For example, they are set to 1500 W, 1000 W, and 500 W. According to each maximum power, As shown in FIG. 5, as the voltage increases, the current gradually decreases, and the current decreases from the point where the maximum power is exceeded, but the voltage-current characteristic data (3) (3) ( 4) Set (5) In other words, between the power control apparatuses 100 and 200, the power of one maximum power desired by the power receiving side at that time among the plurality of set maximum powers is transmitted. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient to set at least one voltage-current characteristic data.

図６は、実施の形態１における電力システムの制御方法の要部工程を示すフローチャート図である。図６において、実施の形態１における電力システムの制御方法は、発電工程（Ｓ１０２）と、電圧電流変換工程（Ｓ１０４）と、送電工程（Ｓ１０６）と、受電工程（Ｓ１０８）という一例の工程を実施する。 FIG. 6 is a flowchart showing main steps of the power system control method according to the first embodiment. In FIG. 6, the power system control method according to the first embodiment performs an example of a power generation process (S102), a voltage / current conversion process (S104), a power transmission process (S106), and a power reception process (S108). To do.

ここでは、発電機３０、或いは燃料電池装置３２で発電された電力を電力制御装置１００で受電するまでの各工程について説明する。まず、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４のうち、発電に用いる装置を選択し、選択された装置の伝送経路を切替器５０によって受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続する。 Here, each process until the electric power generated by the generator 30 or the fuel cell device 32 is received by the power control device 100 will be described. First, of the generator 30, the fuel cell device 32, and the solar cell device 34, a device used for power generation is selected, and the transmission path of the selected device is connected to the power receiving MPPT control device 130 by the switch 50.

発電工程（Ｓ１０２）として、発電機３０の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続される場合、発電機３０は、電力需要に応じて自己の最大電力の範囲内で発電を行う。或いは、燃料電池装置３２の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続される場合、燃料電池装置３２は、電力需要に応じて自己の最大電力の範囲内で発電を行う。或いは、太陽電池装置３４の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続される場合、太陽電池装置３４は、電力需要に応じて自己の最大電力の範囲内で発電を行う。ここで、各発電装置は、自己の最大電力で発電する方が、より発電効率が高い。よって、できるだけ自己の最大電力で発電するように制御することが望ましい。 As a power generation step (S102), when the transmission path of the power generator 30 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the power generator 30 generates power within the range of its own maximum power according to the power demand. Alternatively, when the transmission path of the fuel cell device 32 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the fuel cell device 32 generates power within the range of its own maximum power according to the power demand. Alternatively, when the transmission path of the solar cell device 34 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the solar cell device 34 generates power within the range of its own maximum power according to the power demand. Here, each power generation device has higher power generation efficiency when it generates power with its own maximum power. Therefore, it is desirable to perform control so as to generate power with its own maximum power as much as possible.

電圧電流変換工程（Ｓ１０４）として、発電機３０の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、送電装置４０ａ内の電圧電流変換部６０は、発電機３０によって発電された直流電力を入力し、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電装置４０ａ内の記憶装置６２に格納された電圧電流特性データを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 In the voltage-current conversion step (S104), when the transmission path of the generator 30 is connected to the power-receiving MPPT control device 130, the voltage-current conversion unit 60 in the power transmission device 40a is a direct current generated by the generator 30. Power is input, and the voltage / current characteristics of DC power are converted into voltage / current characteristics having characteristics similar to the voltage / current characteristics of DC power generated by the solar cell device. At that time, the voltage-current converter 60 reads the voltage-current characteristic data stored in the storage device 62 in the power transmission device 40a, and converts it into a voltage and a current according to the DC power along the curve indicated by the voltage-current characteristic data. To do.

或いは、燃料電池装置３２の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、送電装置４０ｂ内の電圧電流変換部６０は、発電機３０によって発電された直流電力を入力し、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電装置４０ｂ内の記憶装置６２に格納された電圧電流特性データを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 Alternatively, when the transmission path of the fuel cell device 32 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the voltage / current conversion unit 60 in the power transmission device 40 b inputs the DC power generated by the generator 30, and The voltage-current characteristic of power is converted into a voltage-current characteristic having characteristics similar to the voltage-current characteristic of DC power generated by the solar cell device. At that time, the voltage-current converter 60 reads the voltage-current characteristic data stored in the storage device 62 in the power transmission apparatus 40b, and converts it into a voltage and current corresponding to the DC power along the curve indicated by the voltage-current characteristic data. To do.

太陽電池装置３４の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、電圧電流変換工程（Ｓ１０４）は省略される。 When the transmission path of the solar cell device 34 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the voltage / current conversion step (S104) is omitted.

送電工程（Ｓ１０６）として、発電機３０の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、送電装置４０ａ内の送電処理部６４は、変換された電圧と電流をもった電力を受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に送電する。 As the power transmission step (S106), when the transmission path of the generator 30 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the power transmission processing unit 64 in the power transmission device 40a supplies the electric power having the converted voltage and current. Power is transmitted to the power receiving MPPT control device 130.

或いは、燃料電池装置３２の伝送経路が受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、送電装置４０ｂ内の送電処理部６４は、変換された電圧と電流をもった電力を受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に送電する。 Alternatively, when the transmission path of the fuel cell device 32 is connected to the MPPT control device 130 for power reception, the power transmission processing unit 64 in the power transmission device 40b receives power having the converted voltage and current. Power is transmitted to the control device 130.

或いは、太陽電池装置３４の伝送経路が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に接続に接続される場合、太陽電池装置３４によって発電された直流電力が受電用ＭＰＰＴ制御装置１３０に送電される。 Alternatively, when the transmission path of the solar cell device 34 is connected to the power receiving MPPT control device 130, the DC power generated by the solar cell device 34 is transmitted to the power receiving MPPT control device 130.

受電工程（Ｓ１０８）として、受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０（制御装置）は、太陽電池装置によって発電された直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に合わせた、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４といった複数の発電装置によって発電された直流電力の１つを、ＭＰＰＴ制御を実行することによって受電する。すなわち、ＭＰＰＴ制御装置１３０は、太陽電池装置用であって、他の発電装置にも兼用できる。受電された直流電力は直流バス１０１に出力される。 As the power receiving step (S108), the MPPT control device 130 (control device) for receiving power has a generator 30 that matches the voltage-current characteristics having the same characteristics as the voltage-current characteristics of the DC power generated by the solar cell device. One of DC power generated by a plurality of power generation devices such as the fuel cell device 32 and the solar cell device 34 is received by executing MPPT control. That is, the MPPT control device 130 is for a solar cell device and can also be used for other power generation devices. The received DC power is output to the DC bus 101.

図６のフローチャートは、電力制御装置１００，２００間での電力融通についても当てはまる。まず、電力制御装置１００から電力制御装置２００に電力を送電する場合について説明する。 The flowchart in FIG. 6 also applies to power interchange between the power control apparatuses 100 and 200. First, a case where power is transmitted from the power control apparatus 100 to the power control apparatus 200 will be described.

まず、発電工程（Ｓ１０２）として、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、或いは太陽電池装置３４は、電力需要に応じて自己の最大電力の範囲内で発電を行う。或いは、二次電池装置１２ａ，１２ｂは、電力需要に応じて自己の充電電力の範囲内で放電を行う。 First, as a power generation step (S102), the solar cell devices 10a and 10b, the generator 30, the fuel cell device 32, or the solar cell device 34 generate power within the range of their maximum power according to the power demand. Or the secondary battery apparatus 12a, 12b discharges within the range of self charge electric power according to electric power demand.

電圧電流変換工程（Ｓ１０４）として、太陽電池装置１０ａ，１０ｂによって発電された直流電力は、ＭＰＰＴ制御装置１２０ａ，１２０ｂによって制御され、電力制御装置１００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器１３２に供給される。そして、送電用直流・直流変換器１３２内の電圧電流変換部６０は、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電用直流・直流変換器１３２内の記憶装置６２に格納された複数の電圧電流特性データのうち受電側が希望する１つを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 In the voltage-current conversion step (S104), the DC power generated by the solar cell devices 10a and 10b is controlled by the MPPT control devices 120a and 120b, and the DC / DC conversion for power transmission is performed via the DC bus in the power control device 100. Is supplied to the device 132. The voltage-current converter 60 in the DC / DC converter 132 for power transmission has a voltage-current characteristic having the same characteristics as the voltage-current characteristic of the DC power generated by the solar cell device. Convert to At that time, the voltage / current converter 60 reads out one of the plurality of voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the DC / DC converter 132 for power transmission, as desired by the power receiving side. It converts into the voltage and electric current according to direct-current power along the curve shown.

また、発電機３０、燃料電池装置３２、或いは太陽電池装置３４によって発電された直流電力は、受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０によって制御され、電力制御装置１００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器１３２に供給される。そして、送電用直流・直流変換器１３２内の電圧電流変換部６０は、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電用直流・直流変換器１３２内の記憶装置６２に格納された複数の電圧電流特性データのうち受電側が希望する１つを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 In addition, the DC power generated by the generator 30, the fuel cell device 32, or the solar cell device 34 is controlled by the MPPT control device 130 for receiving power, and the DC power for transmission is connected via the DC bus in the power control device 100. The DC converter 132 is supplied. The voltage-current converter 60 in the DC / DC converter 132 for power transmission has a voltage-current characteristic having the same characteristics as the voltage-current characteristic of the DC power generated by the solar cell device. Convert to At that time, the voltage / current converter 60 reads out one of the plurality of voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the DC / DC converter 132 for power transmission, as desired by the power receiving side. It converts into the voltage and electric current according to direct-current power along the curve shown.

また、二次電池装置１２ａ，１２ｂから放電された直流電力は、充放電器１２２ａ，１２２ｂによって制御され、電力制御装置１００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器１３２に供給される。そして、送電用直流・直流変換器１３２内の電圧電流変換部６０は、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電用直流・直流変換器１３２内の記憶装置６２に格納された複数の電圧電流特性データのうち受電側が希望する１つを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 The DC power discharged from the secondary battery devices 12 a and 12 b is controlled by the chargers / dischargers 122 a and 122 b and supplied to the power transmission DC / DC converter 132 via the DC bus in the power control device 100. . The voltage-current converter 60 in the DC / DC converter 132 for power transmission has a voltage-current characteristic having the same characteristics as the voltage-current characteristic of the DC power generated by the solar cell device. Convert to At that time, the voltage / current converter 60 reads out one of the plurality of voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the DC / DC converter 132 for power transmission, as desired by the power receiving side. It converts into the voltage and electric current according to direct-current power along the curve shown.

或いは、これらの直流電力を合わせて電力制御装置１００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器１３２に供給されてもよい。そして、送電用直流・直流変換器１３２内の電圧電流変換部６０は、太陽電池装置１０ａ，１０ｂと、発電機３０、燃料電池装置３２、或いは太陽電池装置３４との複数の発電装置によって発電された直流電力および二次電池装置１２ａ，１２ｂから放電された直流電力といった複数の直流電力をまとめた直流電力の電圧電流特性を、太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。 Alternatively, these DC powers may be combined and supplied to the power transmission DC / DC converter 132 via a DC bus in the power control apparatus 100. The voltage-current converter 60 in the DC / DC converter 132 for power transmission is generated by a plurality of power generation devices including the solar cell devices 10a and 10b and the generator 30, the fuel cell device 32, or the solar cell device 34. The voltage / current characteristics of DC power, which is a combination of a plurality of DC power, such as DC power and DC power discharged from the secondary battery devices 12a and 12b, have the same characteristics as the voltage / current characteristics of DC power generated by a solar cell. It is converted to voltage-current characteristics.

送電工程（Ｓ１０６）として、電力需要地域Ａ（第１の電力需要地域）に配置された送電用直流・直流変換器１３２内の送電処理部６４は、変換された電圧と電流をもった電力を受電用のＭＰＰＴ制御装置２３０に送電する。 As the power transmission process (S106), the power transmission processing unit 64 in the DC / DC converter 132 for power transmission disposed in the power demand area A (first power demand area) uses the converted voltage and current. Power is transmitted to the MPPT control device 230 for receiving power.

受電工程（Ｓ１０８）として、電力需要地域Ａとは異なる電力需要地域Ｂ（第２の電力需要地域）に配置された受電用のＭＰＰＴ制御装置２３０（制御装置）は、太陽電池装置によって発電された直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に合わせた、太陽電池装置１０ａ，１０ｂ、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４といった複数の発電装置によって発電された直流電力と二次電池装置１２ａ，１２ｂから放電された直流電力との１つ、或いは２以上が合成された直流電力を、電力需要地域Ｂの電力需要に応じてＭＰＰＴ制御を実行することによって受電する。受電された直流電力は直流バス２０１に出力される。 As the power receiving step (S108), the MPPT control device 230 (control device) for power reception disposed in the power demand region B (second power demand region) different from the power demand region A was generated by the solar cell device. Power was generated by a plurality of power generation devices such as solar cell devices 10a and 10b, a power generator 30, a fuel cell device 32, and a solar cell device 34 in accordance with voltage-current characteristics having characteristics similar to the voltage-current characteristics of DC power. Receiving power by executing MPPT control in accordance with the power demand in the power demand area B, DC power obtained by combining one or more of DC power and DC power discharged from the secondary battery devices 12a and 12b. To do. The received DC power is output to the DC bus 201.

次に、電力制御装置２００から電力制御装置１００に電力を送電する場合について説明する。かかる場合には、切替器５０の接続を送電用直流・直流変換器２３２と受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０とが繋がるように切り替える。 Next, a case where power is transmitted from the power control apparatus 200 to the power control apparatus 100 will be described. In such a case, the connection of the switch 50 is switched so that the DC / DC converter 232 for power transmission and the MPPT control device 130 for power reception are connected.

まず、発電工程（Ｓ１０２）として、太陽電池装置２０ａ，２０ｂは、電力需要に応じて自己の最大電力の範囲内で発電を行う。或いは、二次電池装置２２ａ，２２ｂは、電力需要に応じて自己の充電電力の範囲内で放電を行う。 First, as a power generation step (S102), the solar cell devices 20a and 20b generate power within the range of their own maximum power according to the power demand. Or secondary battery device 22a, 22b discharges within the range of self charge electric power according to electric power demand.

電圧電流変換工程（Ｓ１０４）として、太陽電池装置２０ａ，２０ｂによって発電された直流電力は、ＭＰＰＴ制御装置２２０ａ，２２０ｂによって制御され、電力制御装置２００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器２３２に供給される。そして、送電用直流・直流変換器２３２内の電圧電流変換部６０は、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電用直流・直流変換器２３２内の記憶装置６２に格納された複数の電圧電流特性データのうち受電側が希望する１つを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 In the voltage-current conversion step (S104), the DC power generated by the solar cell devices 20a and 20b is controlled by the MPPT control devices 220a and 220b, and the DC / DC conversion for power transmission is performed via the DC bus in the power control device 200. To the container 232. Then, the voltage / current converter 60 in the DC / DC converter 232 for power transmission has a voltage / current characteristic having the same characteristics as the voltage / current characteristic of the DC power generated by the solar cell device. Convert to At that time, the voltage / current converter 60 reads out one of the plurality of voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the power transmission DC / DC converter 232 as desired by the power receiving side. It converts into the voltage and electric current according to direct-current power along the curve shown.

また、二次電池装置２２ａ，２２ｂから放電された直流電力は、充放電器２２２ａ，２２２ｂによって制御され、電力制御装置２００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器２３２に供給される。そして、送電用直流・直流変換器２３２内の電圧電流変換部６０は、直流電力の電圧電流特性を、太陽電池装置によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。その際、電圧電流変換部６０は、送電用直流・直流変換器２３２内の記憶装置６２に格納された複数の電圧電流特性データのうち受電側が希望する１つを読み出し、かかる電圧電流特性データが示す曲線に沿って直流電力に応じた電圧と電流に変換する。 Further, the DC power discharged from the secondary battery devices 22a and 22b is controlled by the chargers / dischargers 222a and 222b and supplied to the DC / DC converter 232 for power transmission via the DC bus in the power control device 200. . Then, the voltage / current converter 60 in the DC / DC converter 232 for power transmission has a voltage / current characteristic having the same characteristics as the voltage / current characteristic of the DC power generated by the solar cell device. Convert to At that time, the voltage / current converter 60 reads out one of the plurality of voltage / current characteristic data stored in the storage device 62 in the power transmission DC / DC converter 232 as desired by the power receiving side. It converts into the voltage and electric current according to direct-current power along the curve shown.

或いは、これらの直流電力を合わせて電力制御装置２００内の直流バスを介して送電用直流・直流変換器２３２に供給されてもよい。そして、送電用直流・直流変換器２３２内の電圧電流変換部６０は、太陽電池装置２０ａ，２０ｂとの複数の発電装置によって発電された直流電力および二次電池装置２２ａ，２２ｂから放電された直流電力といった複数の直流電力をまとめた直流電力の電圧電流特性を、太陽電池によって発電される直流電力の電圧電流特性と同様の特徴をもった電圧電流特性に変換する。 Alternatively, these DC powers may be combined and supplied to the power transmission DC / DC converter 232 via a DC bus in the power control apparatus 200. The voltage-current converter 60 in the DC / DC converter 232 for power transmission includes DC power generated by a plurality of power generators with the solar battery devices 20a and 20b and DC discharged from the secondary battery devices 22a and 22b. A voltage-current characteristic of DC power obtained by collecting a plurality of DC powers such as electric power is converted into a voltage-current characteristic having characteristics similar to the voltage-current characteristics of DC power generated by a solar cell.

送電工程（Ｓ１０６）として、電力需要地域Ｂ（第２の電力需要地域）に配置された送電用直流・直流変換器２３２内の送電処理部６４は、変換された電圧と電流をもった電力を受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０に送電する。 As the power transmission process (S106), the power transmission processing unit 64 in the power transmission DC / DC converter 232 arranged in the power demand area B (second power demand area) uses the converted voltage and electric power. Power is transmitted to the MPPT control device 130 for receiving power.

受電工程（Ｓ１０８）として、電力需要地域Ｂとは異なる電力需要地域Ａ（第１の電力需要地域）に配置された受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０（制御装置）は、送電用直流・直流変換器２３２から送電された直流電力を、電力需要地域Ａの電力需要に応じてＭＰＰＴ制御を実行することによって受電する。受電された直流電力は直流バス１０１に出力される。 As the power receiving step (S108), the MPPT control device 130 (control device) for receiving power disposed in the power demand region A (first power demand region) different from the power demand region B is a DC / DC converter for power transmission. The DC power transmitted from H.232 is received by executing MPPT control according to the power demand in the power demand area A. The received DC power is output to the DC bus 101.

図７は、実施の形態１における電力融通方法の一例のフローチャート図である。図７では、例えば、電力制御装置１００から電力制御装置２００に電力を送電する場合について示している。電力制御装置２００から電力制御装置１００に電力を送電する場合、図７の矢印の向きがそれぞれ逆になればよい。 FIG. 7 is a flowchart of an example of the power interchange method in the first embodiment. FIG. 7 shows a case where power is transmitted from the power control apparatus 100 to the power control apparatus 200, for example. When power is transmitted from the power control apparatus 200 to the power control apparatus 100, the directions of the arrows in FIG.

まず、管理部２３８は、通信制御部２４０を介して、電力制御装置１００に対して、電力供給を要求する。その際、設定されている複数の最大電力Ｐ_０，Ｐ’_０，Ｐ”_０のうち、希望する最大電力を示す情報を合わせて送信する。電力制御装置１００内では、管理部１３８が、通信制御部１４０を介して、電力制御装置２００からの電力供給の要求と希望する最大電力を示す情報とを受信する。 First, the management unit 238 requests the power control apparatus 100 to supply power via the communication control unit 240. At this time, information indicating the desired maximum power among a plurality of set maximum powers P ₀ , P ′ ₀ , P ″ ₀ is transmitted together. In the power control apparatus 100, the management unit 138 performs communication. A request for power supply from the power control apparatus 200 and information indicating the desired maximum power are received via the control unit 140.

電力制御装置１００内では、管理部１３８が、通信制御部１４０を介して、電力制御装置２００に、承認したことを示す情報を送信する。 In the power control apparatus 100, the management unit 138 transmits information indicating approval to the power control apparatus 200 via the communication control unit 140.

送電用直流・直流変換器１３２内の送電処理部６４は、希望された最大電力に対応する電圧電流特性データに沿って変換された電圧と電流をもった電力を受電用のＭＰＰＴ制御装置２３０に送電する。 The power transmission processing unit 64 in the power transmission DC / DC converter 132 supplies the power having the voltage and current converted along the voltage-current characteristic data corresponding to the desired maximum power to the power receiving MPPT control device 230. Power transmission.

以上により、電力需要地域Ａ（第１の電力需要地域）に配置された電力制御装置１００から、電力需要地域Ａとは異なる電力需要地域Ｂ（第２の電力需要地域）に配置された電力制御装置２００に電力を融通できる。また、実施の形態１では、直流電力を用いるので、送電しない間は、送電用直流・直流変換器１３２と受電用のＭＰＰＴ制御装置２３０との間の送電線に電圧は印加されない。そのため、常に電圧が印加されている場合に比べて電力損失を抑制できる。 As described above, the power control arranged in the power demand area B (second power demand area) different from the power demand area A from the power control device 100 arranged in the power demand area A (first power demand area). Power can be accommodated in the apparatus 200. Further, in the first embodiment, since DC power is used, no voltage is applied to the power transmission line between the power transmission DC / DC converter 132 and the power receiving MPPT control device 230 while power is not transmitted. Therefore, power loss can be suppressed compared to the case where voltage is always applied.

以上のように実施の形態１によれば、太陽電池装置、燃料電池装置、及びその他の発電装置から発電された電力をいずれもＭＰＰＴ制御装置で受電することができる。このように、実施の形態１では、ＭＰＰＴ制御装置１３０は、複数の発電装置によって発電された複数の直流電力のうち選択された１つを受電し、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を実行できる。よって、種類の異なる複数の発電装置から発電された電力を利用できると共に、他の需要家へと融通することができる。 As described above, according to the first embodiment, all the electric power generated from the solar cell device, the fuel cell device, and other power generation devices can be received by the MPPT control device. As described above, in the first embodiment, the MPPT control device 130 can receive a selected one of a plurality of DC power generated by a plurality of power generation devices and perform maximum power point tracking (MPPT) control. . Therefore, it is possible to use electric power generated from a plurality of different types of power generation devices, and to accommodate other customers.

また、実施の形態１では、燃料電池や発電機等の種々の電源の直流出力特性を太陽電池の電圧電流特性と同じにすることで、１台のＭＰＰＴユニットに複数の電源を切り替えて接続することを可能にする。また、電力システムに送電装置を追加するだけで、電力制御装置同士の電力融通を可能にする。また、ＭＰＰＴユニットの兼用により電力システムの部品が削減でき、電力システムの小型化およびコスト低減ができる。さらに、既存の太陽光発電システムにも直流で送電が可能になる。 In the first embodiment, the DC output characteristics of various power sources such as a fuel cell and a generator are made the same as the voltage-current characteristics of the solar cell, so that a plurality of power sources are switched and connected to one MPPT unit. Make it possible. Moreover, the power interchange between the power control devices is enabled only by adding the power transmission device to the power system. Further, the power system components can be reduced by sharing the MPPT unit, and the power system can be reduced in size and cost. In addition, direct current power can be transmitted to the existing solar power generation system.

また、実施の形態１では、交流の系統電力を用いずに、発電装置が発電する直流電力でシステムの系が閉じられているので、発電された電力は直流のまま送電および受電を行う。発電された電力は直流のまま送電および受電を行うので、交流電力に変換する際の損失を抑えることができる。 In the first embodiment, the system system is closed with DC power generated by the power generation device without using AC system power, and thus the generated power is transmitted and received while being DC. Since the generated electric power is transmitted and received with a direct current, loss when converted into alternating current power can be suppressed.

実施の形態２．
実施の形態１では、発電機３０、燃料電池装置３２、及び太陽電池装置３４を切替器５０で切り替えて受電したが、これに限るものではない。実施の形態２では、切替器５０を用いない構成について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the generator 30, the fuel cell device 32, and the solar cell device 34 are switched by the switch 50 to receive power. However, the present invention is not limited to this. In the second embodiment, a configuration in which the switch 50 is not used will be described.

図８は、実施の形態２における電力システムの構成の一例の一部を示す構成図である。図８において、発電機３０と送電装置４０ａの組み合わせ、燃料電池装置３２と送電装置４０ｂの組み合わせ、その他、風力発電機や水力発電機、電気自動車の蓄電池などの直流電源装置３６と送電装置４０ｃの組み合わせ、及び太陽電池装置１０ａが並列に、それぞれ対応するダイオード４１ａ〜４１ｄを介してＭＰＰＴ制御装置１２０ａに接続されている点、切替器５０、及び太陽電池装置３４が省略されている点、受電用のＭＰＰＴ制御装置１３０は、送電用直流・直流変換器２３２に切替器５０無で接続されている点以外は、図１と同様である。図８では、切替器５０を用いていないため、いずれかの発電装置で発電された直流電力が他の発電装置に逆流しないように、発電機３０と送電装置４０ａの組み合わせ、燃料電池装置３２と送電装置４０ｂの組み合わせ、その他の直流電源装置３６と送電装置４０ｃの組み合わせ、及び太陽電池装置１０ａの出力側には、それぞれ対応するダイオード４１ａ〜４１ｄが接続されている。図８の構成の場合、並列に配置された、発電機３０と送電装置４０ａの組み合わせ、燃料電池装置３２と送電装置４０ｂの組み合わせ、その他の直流電源装置３６と送電装置４０ｃの組み合わせ、及び太陽電池装置１０ａの切り替えは、それぞれの発電装置がもつ電源スイッチを利用すればよい。使用する発電装置だけ電源スイッチをＯＮにし、残りはＯＦＦにしておけばよい。或いは、一部又はすべての発電装置の電源スイッチをＯＮにしておいても構わない。かかる場合、負荷が１つの発電装置の最大発電量を超える場合でも並列運転により補うことができる。このように、実施の形態２では、ＭＰＰＴ制御装置１２０ａは、複数の発電装置によって発電された複数の直流電力の１つ、一部、或いは全部を、最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御を実行することによって受電できる。 FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a part of an example of the configuration of the power system according to the second embodiment. In FIG. 8, the combination of the generator 30 and the power transmission device 40a, the combination of the fuel cell device 32 and the power transmission device 40b, and the DC power supply 36 and the power transmission device 40c such as a wind power generator, a hydroelectric generator, and an electric vehicle storage battery. The combination and the point where the solar cell device 10a is connected in parallel to the MPPT control device 120a via the corresponding diodes 41a to 41d, the point where the switch 50 and the solar cell device 34 are omitted, and for power reception The MPPT control device 130 is the same as FIG. 1 except that it is connected to the power transmission DC / DC converter 232 without the switch 50. In FIG. 8, since the switch 50 is not used, the combination of the generator 30 and the power transmission device 40a, the fuel cell device 32, and the like so that the DC power generated by any one of the power generation devices does not flow back to the other power generation devices. Corresponding diodes 41a to 41d are connected to the combination of the power transmission device 40b, the combination of the other DC power supply device 36 and the power transmission device 40c, and the output side of the solar cell device 10a, respectively. In the case of the configuration of FIG. 8, the combination of the generator 30 and the power transmission device 40a, the combination of the fuel cell device 32 and the power transmission device 40b, the combination of the other DC power supply device 36 and the power transmission device 40c, and the solar cell arranged in parallel. The device 10a may be switched using a power switch of each power generation device. It is only necessary to turn on the power switch for the power generator to be used and turn off the rest. Alternatively, some or all of the power generators may be turned on. In such a case, even when the load exceeds the maximum power generation amount of one power generation device, it can be compensated by parallel operation. As described above, in the second embodiment, the MPPT control device 120a performs maximum power point tracking (MPPT) control on one, a part, or all of the plurality of DC power generated by the plurality of power generation devices. Can receive power.

また、燃料電池装置３２に使用する燃料電池として、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ：ＳｏｌｉｄＯｘｉｄｅＦｕｅｌＣｅｌｌ）が用いられると好適である。ＳＯＦＣを使用することで燃料から電力への変換効率を高めることができる。但し、これに限るものではない。その他の燃料電池を用いても構わない。例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、りん酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、アルカリ電解質形燃料電池（ＡＦＣ）、直接形燃料電池（ＤＦＣ）、或いはバイオ燃料電池、等を用いてもよい。 Further, it is preferable that a solid oxide fuel cell (SOFC) is used as the fuel cell used for the fuel cell device 32. By using SOFC, the conversion efficiency from fuel to electric power can be increased. However, the present invention is not limited to this. Other fuel cells may be used. For example, polymer electrolyte fuel cell (PEFC), phosphoric acid fuel cell (PAFC), molten carbonate fuel cell (MCFC), alkaline electrolyte fuel cell (AFC), direct fuel cell (DFC), or bio A fuel cell or the like may be used.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。 The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。 In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての電力システム及び電力システムの制御方法は、本発明の範囲に包含される。 In addition, all power systems that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art and methods for controlling the power systems are included in the scope of the present invention.

１０，２０太陽電池装置
１２，２２二次電池装置
３０発電機
３２燃料電池装置
３４太陽電池装置
３６直流電源
４０送電装置
４１ダイオード
５０切替器
６０電圧電流変換部
６２記憶装置
６４送電処理部
１００，２００電力制御装置
１０１，２０１ＤＣバス
１２０，２２０ＭＰＰＴ制御装置
１２２，２２２充放電器
１３０，２３０ＭＰＰＴ制御装置
１３２，２３２送電用直流・直流変換器
１３４，２３４給電用直流・直流変換器
１３６，２３６給電用直流・交流変換器
１３８，２３８管理部
１４０，２４０通信制御部
３０１，３０２家屋
３１０送電線
５００電力システム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,20 Solar cell apparatus 12,22 Secondary battery apparatus 30 Generator 32 Fuel cell apparatus 34 Solar cell apparatus 36 DC power supply 40 Power transmission apparatus 41 Diode 50 Switch 60 Voltage-current conversion part 62 Storage apparatus 64 Power transmission process part 100,200 Power control device 101, 201 DC bus 120, 220 MPPT control device 122, 222 Charge / discharge device 130, 230 MPPT control device 132, 232 Power transmission DC / DC converter 134, 234 Power supply DC / DC converter 136, 236 Power supply DC / AC converters 138, 238 Managers 140, 240 Communication controllers 301, 302 House 310 Transmission line 500 Power system

Claims

One or more power generation devices different from solar cell devices that generate power using sunlight; and
Voltage current characteristics of at least one DC power among DC power generated by the one or more power generators is similar to the voltage current characteristics of DC power generated by the solar cell. A power transmission device that converts the characteristic into power and transmits the converted DC power;
An electric power system comprising:

A direct current generated by the solar cell device is obtained by using a voltage-current characteristic of at least one direct current power among direct current power generated by one or more power generation devices different from the solar cell device that generates power using sunlight. A power transmission device that converts the voltage-current characteristics having the same characteristics as the voltage-current characteristics of power and transmits the converted DC power;
A power receiving device that receives DC power transmitted from the power transmitting device by executing maximum power point tracking (MPPT) control;
An electric power system comprising:

The power system receives direct-current power generated by a solar cell device that generates power using sunlight using a device mechanism that receives power by executing MPPT control,
The power system according to claim 2, wherein the device mechanism that receives DC power generated by the solar power generation device also serves as the power receiving device.

A first power control device disposed in a first power demand area and having the power transmission device and the power reception device;
A second power control device having a power transmission device and a power reception device similar to the first power control device, disposed in a second power demand region different from the first power demand region;
Further comprising
5. The power system according to claim 3, wherein the first power control device and the second power control device are connected to perform power interchange with each other.

A power system comprising: a solar cell device that generates power using sunlight; and a power supply device that converts power from the solar cell device and feeds direct or alternating current power to a load,
One or more power generation devices different from the solar cell device;
Voltage current characteristics of at least one DC power among DC power generated by the one or more power generators is similar to the voltage current characteristics of DC power generated by the solar cell. A power transmission device that converts the characteristic into power and transmits the converted DC power;
The DC power generated by the one or more power generators in accordance with the voltage-current characteristic having the same characteristics as the voltage-current characteristic of the DC power generated by the solar cell is converted into maximum power point tracking (MPPT). A power receiving device that receives power by executing control;
An electric power system comprising:

A storage battery device that stores direct-current power generated by the solar cell device;
The power system according to claim 5, wherein the power feeding device converts power from the storage battery device and feeds DC or AC power to the load.

A direct current generated by the solar cell device is obtained by using a voltage-current characteristic of at least one direct current power among direct current power generated by one or more power generation devices different from the solar cell device that generates power using sunlight. A step of converting to a voltage-current characteristic having characteristics similar to the voltage-current characteristic of power;
Transmitting the converted DC power to a power receiving device that receives DC power by executing maximum power point tracking (MPPT) control;
A direct-current power transmission method comprising: