JP3426947B2 - Solar power generator - Google Patents

Solar power generator

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JP3426947B2
JP3426947B2 JP00480398A JP480398A JP3426947B2 JP 3426947 B2 JP3426947 B2 JP 3426947B2 JP 00480398 A JP00480398 A JP 00480398A JP 480398 A JP480398 A JP 480398A JP 3426947 B2 JP3426947 B2 JP 3426947B2
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solar
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渉 堀尾
康弘 牧野
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、需要家等に設けら
れてその商用電力系統に電力変換装置を介して連系され
る太陽電池を備えた太陽光発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation device provided with a solar cell provided in a customer or the like and connected to a commercial power system thereof via a power conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽電池からなる直流電源を用い
た数kWの比較的小容量の分散電源設備を電力変換装置
を介して商用電力系統に連系し、負荷に電力を供給する
太陽光発電装置が種々提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, solar power has been provided in which a distributed power supply facility of a relatively small capacity of several kW, which uses a DC power supply composed of solar cells, is connected to a commercial power system through a power converter to supply power to a load. Various power generators have been proposed.

【0003】図4は、従来の太陽光発電装置の概略構成
図である。図において、21は太陽光のエネルギーを直
流電力に直接変換する太陽電池、22はその太陽電池2
1から出力される直流電力を交流に変換するための電力
変換装置としてのインバータ主回路であり、太陽電池2
1からの直流出力は、インバータ主回路22によって交
流に変換された上、系統連系用開閉器23を経て負荷2
4および商用電力系統25に供給される。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional solar power generation device. In the figure, 21 is a solar cell that directly converts the energy of sunlight into DC power, and 22 is the solar cell 2
1 is an inverter main circuit as a power conversion device for converting the DC power output from 1 into AC, and the solar cell 2
The DC output from the inverter 1 is converted into AC by the inverter main circuit 22, and then the load 2 is passed through the system interconnection switch 23.
4 and the commercial power system 25.

【0004】上記開閉器23は、インバータ制御部26
によって制御されている。このインバータ制御部26
は、太陽電池21の出力電圧及び商用電力系統25の系
統電圧などを監視しており、電圧に過不足が生じたとき
に太陽電池21又は商用電力系統25の異常状態と判断
して開閉器23を開放させている。その後、その異常原
因が解消されると、インバータ制御部26により所定時
間経過後に開閉器23を閉じた後、インバータ主回路2
2を起動させている。
The switch 23 has an inverter controller 26.
Is controlled by. This inverter control unit 26
Monitors the output voltage of the solar cell 21 and the system voltage of the commercial power system 25. When the voltage is excessive or insufficient, the switch 23 determines that the solar cell 21 or the commercial power system 25 is in an abnormal state. Is open. After that, when the cause of the abnormality is eliminated, the inverter control unit 26 closes the switch 23 after a predetermined time has passed, and then the inverter main circuit 2
2 is running.

【0005】そして、上記太陽光発電装置では、太陽電
池21から最大電力を効率よく取り出すために、太陽電
池に与える指令動作点を太陽電池の最大電力点に追尾さ
せる制御方法、いわゆるMPPT法(山登り法)が採用
されている。
In the above solar power generation device, in order to efficiently extract the maximum power from the solar cell 21, a control method for tracking the command operating point given to the solar cell to the maximum power point of the solar cell, a so-called MPPT method (mountain climbing). Law) has been adopted.

【0006】この方法は、太陽電池21に与える指令動
作点を変化させて行き、その際の太陽電池21からの出
力電力が増加方向であれば指令動作点の変化させる方向
をそのまま維持し、出力電力が減少方向であれば指令動
作点の変化方向を反転させて、常に太陽電池21の動作
点が最大電力点近傍に位置するように制御する方法であ
る。
According to this method, the command operating point given to the solar cell 21 is changed, and if the output power from the solar cell 21 at that time is increasing, the direction in which the command operating point is changed is maintained as it is, and the output is changed. If the power is in the decreasing direction, the changing direction of the command operating point is reversed so that the operating point of the solar cell 21 is always controlled to be near the maximum power point.

【0007】一方、太陽電池21は一般に日射量が変化
することによって、図5に示すように、太陽電池21か
ら取り出せる最大電力量が異なることが知られている。
そして、日射量は時期(季節)や時間帯によって異なっ
ており、同一時期では日射量が少ない朝方や夕方時にお
いて、太陽電池21から取り出せる最大電力量が小さく
なっている。
On the other hand, it is known that the solar cell 21 generally changes the maximum amount of electric power that can be taken out from the solar cell 21, as shown in FIG.
The amount of solar radiation varies depending on the time (season) and the time zone, and the maximum amount of electric power that can be taken out from the solar cell 21 is small in the morning and evening when the amount of solar radiation is small at the same time.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】このため、インバータ
主回路22を起動後、上記MPPT法による最大電力点
追尾制御を行わせた場合、日射量が少ない朝方や夕方時
においては図6に示すように最大電力点が連系可能電圧
値以下となり、頻繁に起動、停止を繰り返すチャタリン
グ現象を発生し、スムーズな起動開始ができなかった。
Therefore, when the maximum power point tracking control by the MPPT method is performed after the inverter main circuit 22 is started, as shown in FIG. 6 in the morning and evening when the amount of solar radiation is small. In addition, the maximum power point became less than the voltage value at which interconnection was possible, and the chattering phenomenon that repeatedly started and stopped frequently occurred, and smooth start-up could not be performed.

【0009】また、装置本体に動作表示ランプなどの表
示部を有する場合には、長時間に亘り表示部が点滅を繰
り返すこととなり、利用者に余計な不安を与える虞れが
あった。
Further, in the case where the main body of the apparatus has a display section such as an operation display lamp, the display section repeatedly blinks for a long time, which may cause anxiety to the user.

【0010】そのため、太陽電池21の最大電力点が連
系可能電圧値以上となる場合の開放電圧値にインバータ
主回路22の起動開始電圧を変更設定することも考えら
れるが、この場合にはその設定を季節の変わり目毎に設
定し直すか、或は装置内部にカレンダー機能を保持して
おかなければならず、利用者にとって操作性が悪く、装
置の複雑化を招いていた。
Therefore, it is conceivable to change and set the starting voltage of the inverter main circuit 22 to an open circuit voltage value when the maximum power point of the solar cell 21 becomes equal to or higher than the voltage value that can be interconnected. It is necessary to reset the setting at each transition of the season, or to hold the calendar function inside the device, which is inconvenient for the user and complicates the device.

【0011】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、長時間の連続運転を可能として利用者に不安
や煩わしさを与えず、また、装置を複雑化することなく
使用時期や時間帯に左右されずに電力変換装置のスムー
ズな起動を可能とした太陽光発電装置を提供する。
The present invention has been made in view of the above point, and enables continuous operation for a long time without causing anxiety or annoyance to the user, and does not complicate the apparatus. (EN) Provided is a solar power generation device that enables a smooth start-up of a power conversion device regardless of the time zone.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池から
発生する直流出力を所定電圧の交流出力に変換して出力
する電力変換装置を商用電力系統に連系して負荷に電力
を供給する太陽光発電装置において、太陽電池の発電電
力を検出する電力検出手段と、太陽電池に与える指令動
作点を変化させて行き、その際の太陽電池からの出力電
力が増加する方向へ該指令動作点を移行せしめる最大電
力追尾モードと、太陽電池が開放電圧付近で動作するよ
うに、太陽電池に与える指令動作点をその際の開放電圧
値以上の所定値に設定する所定電圧モードとを有し、各
モードでの設定指令動作点に太陽電池の動作点を追従せ
しめるように前記電力変換装置の出力を制御する制御手
段と、を備え、前記制御手段は、太陽電池の発電電力が
一定電力値以上の場合に最大電力追尾モードにて電力変
換装置の出力を制御し、一方、前記太陽電池の発電電力
が一定電力値より小さい場合に所定電圧モードにて電力
変換装置の出力を制御するものである。
According to the present invention, a power converter for converting a DC output generated from a solar cell into an AC output having a predetermined voltage and outputting the AC output is connected to a commercial power system to supply power to a load. In the solar power generation device, the power detection means for detecting the generated power of the solar cell and the command operating point given to the solar cell are changed, and the command operating point is increased in the direction in which the output power from the solar cell at that time increases. A maximum power tracking mode for shifting the, and a predetermined voltage mode for setting a command operating point to be given to the solar cell to a predetermined value equal to or higher than the open circuit voltage value at that time so that the solar cell operates near the open circuit voltage, Control means for controlling the output of the power conversion device so as to make the operating point of the solar cell follow the set command operating point in each mode, and the control means, the generated power of the solar cell is a constant power value or more. of Controlling the output of the power converter at the maximum power tracking mode in case, on the other hand, when the generated power of the solar cell is less than a predetermined power value and controls the output of the power converter at a predetermined voltage mode.

【0013】そして具体的には、前記制御手段は所定電
圧モードにて電力変換装置の起動を開始させるものであ
り、前記指令動作点は太陽電池の出力電圧である。この
構成を用いることにより、最大電力点における太陽電池
の動作点電圧が電力変換装置を連系運転させるのに充分
な電圧値以上となっていない期間は、太陽電池を連系可
能電圧以上の電圧で動作し、太陽電池の発電電力が一定
電力値以上となった期間は、太陽電池を最大電力点電圧
近傍で動作することになる。
More specifically, the control means starts the activation of the power converter in a predetermined voltage mode, and the command operating point is the output voltage of the solar cell. By using this configuration, during the period when the operating point voltage of the solar cell at the maximum power point is not higher than the voltage value sufficient to operate the power converter, the voltage higher than the voltage that allows the solar cell to be connected is used. The solar cell operates near the maximum power point voltage during the period when the power generated by the solar cell exceeds a certain power value.

【0014】また、電力変換装置の起動開始時に一定の
指令動作電圧を与えて太陽電池を動作させるので、日射
量が少ない朝方や夕方時において頻繁に起動、停止を繰
り返すチャタリング現象を発生することがなく、スムー
ズな起動が可能となる。
Further, since the solar cell is operated by giving a constant command operating voltage at the start of starting the power conversion device, a chattering phenomenon that frequently starts and stops can occur in the morning and evening when the amount of solar radiation is small. Without this, smooth startup is possible.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の太陽光発電装置の
一実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。図
1は本発明を適用させた太陽電池を用いた太陽光発電装
置の概略構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A solar power generator according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic power generation device using a solar cell to which the present invention is applied.

【0016】同図において、太陽光発電装置は、太陽光
のエネルギーを直流電力に変換する太陽電池1(本実施
形態では定格出力3kW)と、太陽電池1の直流電力を
交流電力に電力変換して所定交流電圧を供給する電力変
換装置としてのインバータ主回路2を中心に構成されて
おり、商用電力系統3と連系して配電線に接続された各
種家電製品などの負荷4に対して電力を供給している。
In FIG. 1, a photovoltaic power generator is a solar cell 1 (a rated output of 3 kW in the present embodiment) for converting sunlight energy into DC power, and DC power for the solar cell 1 is converted into AC power. The main inverter circuit 2 is a power conversion device that supplies a predetermined AC voltage, and the power is supplied to the load 4 such as various home appliances connected to the distribution line in connection with the commercial power system 3. Is being supplied.

【0017】インバータ主回路2は、ブリッジ接続され
た複数のスイッチング素子から構成され、このインバー
タ主回路2には、後述の各種処理を行うインバータ制御
部5からパルス幅変調されたスイッチング制御信号が与
えられる。インバータ制御部5はマイクロコンピュータ
から構成されている。
The inverter main circuit 2 is composed of a plurality of bridge-connected switching elements. The inverter main circuit 2 receives a pulse width modulated switching control signal from an inverter control unit 5 which performs various processes described later. To be The inverter control unit 5 is composed of a microcomputer.

【0018】インバータ主回路2と商用電力系統3との
間には、系統保護のための系統連系用リレー(以下、リ
レーと略記する)6及びブレーカ7が設けられており、
リレー6はインバータ制御部5からの制御信号に応じ
て、その接点を開閉して商用電力系統3に連系、或るい
は解列する。また、ブレーカ7はインバータ制御部5か
らの制御信号に応じて、その接点を開放して商用電力系
統3を解列し、手動操作によりその接点を閉じて商用電
力系統3に連系する。
A system interconnection relay (hereinafter abbreviated as relay) 6 and a breaker 7 for system protection are provided between the inverter main circuit 2 and the commercial power system 3.
The relay 6 opens or closes its contact point in accordance with a control signal from the inverter control unit 5 to be connected to or disconnected from the commercial power system 3. Further, the breaker 7 opens its contact to disconnect the commercial power system 3 in response to a control signal from the inverter control unit 5, and manually closes the contact to connect to the commercial power system 3.

【0019】太陽電池1とインバータ主回路2との間に
は、太陽電池1の出力電圧を検出するアイソレーション
アンプからなる直流電圧検出手段8と、太陽電池1の出
力電流を検出するための直流電流検出手段9とが設けら
れており、これらの両検出結果がインバータ制御部5に
入力されている。また、直流電圧検出手段8の検出値が
差動増幅器10の一方にも入力されている。
Between the solar cell 1 and the inverter main circuit 2, a DC voltage detecting means 8 composed of an isolation amplifier for detecting the output voltage of the solar cell 1 and a DC voltage for detecting the output current of the solar cell 1 are provided. Current detection means 9 is provided, and both detection results are input to the inverter control unit 5. The detection value of the DC voltage detecting means 8 is also input to one of the differential amplifiers 10.

【0020】インバータ制御部5では、直流電圧検出手
段8及び直流電流検出手段9の検出値に基づいて太陽電
池1の出力電力を算出すると共に、その出力電力が増加
する方向へ太陽電池1に与える指令動作電圧を変化させ
て、太陽電池1の最大電力点を追尾させる最大電力追尾
モードと、太陽電池1に与える指令動作電圧を所定電圧
値(本実施の形態例では250Vに設定)に固定する所
定電圧モードとを太陽電池1の出力電力の値に基づいて
切り替え設定しており、差動増幅器10の他方にこの設
定指令動作電圧Vrefが入力されている。
In the inverter control unit 5, the output power of the solar cell 1 is calculated based on the detection values of the DC voltage detection means 8 and the DC current detection means 9, and the output power is given to the solar cell 1 in the increasing direction. A maximum power tracking mode in which the command operating voltage is changed to track the maximum power point of the solar cell 1, and the command operating voltage applied to the solar cell 1 is fixed to a predetermined voltage value (set to 250 V in this embodiment). The predetermined voltage mode is switched and set based on the value of the output power of the solar cell 1, and the setting command operating voltage Vref is input to the other side of the differential amplifier 10.

【0021】従って、起動時に所定電圧モードによる設
定指令動作電圧Vrefにて動作開始させ、太陽電池1の
出力電力が50W以上となった場合に、最大電力追尾モ
ードに切り替えている。これにより、日射量が少ない朝
方や夕方時において頻繁に起動、停止を繰り返すチャタ
リング現象を発生することがない。ここで、太陽電池1
の出力電力が50W以上としているのは、その際の太陽
電池1の最大電力点電圧(本実施の形態例では150
V)がインバータ主回路2を商用電力系統3に連系可能
な電圧(本実施の形態例では140V)以上となるから
である。
Therefore, at the time of start-up, the operation is started with the set command operation voltage Vref in the predetermined voltage mode, and when the output power of the solar cell 1 becomes 50 W or more, the mode is switched to the maximum power tracking mode. As a result, the chattering phenomenon that repeatedly starts and stops frequently does not occur in the morning or evening when the amount of solar radiation is small. Here, solar cell 1
Output power of 50 W or more is the maximum power point voltage of the solar cell 1 at that time (150 in the present embodiment).
This is because V) is equal to or higher than the voltage (140 V in this embodiment) capable of connecting the inverter main circuit 2 to the commercial power system 3.

【0022】また、所定電圧モードでの設定指令動作電
圧Vrefを250Vに設定しているため、太陽電池1の
開放電圧が250V以下となる期間、即ち、太陽電池1
からの発電電力が少ない期間においては、その際の開放
電圧付近で太陽電池1が動作することになる。このた
め、所定電圧モードではインバータ主回路2から商用電
力系統3及び負荷4へ電力をほとんど供給しない状態で
連系運転を行うため、商用電力系統3側への電力供給に
よって太陽電池1の出力電圧が低下して連系可能電圧以
下となることがない。
Further, since the setting command operating voltage Vref in the predetermined voltage mode is set to 250V, the period when the open circuit voltage of the solar cell 1 is 250V or less, that is, the solar cell 1
During a period in which the power generated from the solar cell is small, the solar cell 1 operates near the open circuit voltage at that time. Therefore, in the predetermined voltage mode, since the interconnection operation is performed in a state where the inverter main circuit 2 supplies almost no electric power to the commercial power grid 3 and the load 4, the output voltage of the solar cell 1 is supplied by the power supplied to the commercial power grid 3 side. Does not fall below the voltage that can be interconnected.

【0023】差動増幅器10では、太陽電池1の出力電
圧値と設定指令動作電圧値とを比較し、その誤差を増幅
して乗算器11の一方へ入力している。また、インバー
タ主回路2とリレー6との間には、インバータ主回路2
の出力電流を検出するための交流電流検出手段12が設
けられており、リレー6とブレーカ7との間には、イン
バータ主回路2の出力電圧を検出するための交流電圧検
出手段13が設けられている。
The differential amplifier 10 compares the output voltage value of the solar cell 1 with the set command operating voltage value, amplifies the error, and inputs it to one of the multipliers 11. In addition, between the inverter main circuit 2 and the relay 6, the inverter main circuit 2
AC current detection means 12 for detecting the output current of the inverter is provided, and AC voltage detection means 13 for detecting the output voltage of the inverter main circuit 2 is provided between the relay 6 and the breaker 7. ing.

【0024】そして、交流電圧検出手段13により検出
された連系点電圧の基本波周波数成分をバンドパスフィ
ルタ14によって抽出し、その抽出された連系点電圧の
基本波周波数成分が乗算器11の他方に入力されてい
る。
Then, the fundamental wave frequency component of the interconnection point voltage detected by the AC voltage detecting means 13 is extracted by the band pass filter 14, and the extracted fundamental wave frequency component of the interconnection point voltage of the multiplier 11 is extracted. It is input to the other.

【0025】乗算器11では、差動増幅器10からの誤
差信号とバンドパスフィルタ14からの基本周波数成分
信号との乗算を行って、系統電圧に位相同期させたイン
バータ電流の電流指令値を生成している。従って、この
電流指令値は商用電力系統3との連系運転時には、系統
電圧に同期し、太陽電池1の出力電圧が設定指令動作電
圧Vrefに制御する値となる。
The multiplier 11 multiplies the error signal from the differential amplifier 10 and the fundamental frequency component signal from the bandpass filter 14 to generate a current command value of the inverter current phase-synchronized with the system voltage. ing. Therefore, this current command value becomes a value for synchronizing the output voltage of the solar cell 1 to the set command operating voltage Vref in synchronization with the system voltage during the interconnection operation with the commercial power system 3.

【0026】そして、乗算器11からの電流指令値と、
交流電流検出手段12により検出されたインバータ主回
路2のインバ−タ電流との差をエラーアンプ15によっ
て増幅し、電流誤差信号としてインバータ制御部5に入
力されている。
The current command value from the multiplier 11 and
An error amplifier 15 amplifies the difference from the inverter current of the inverter main circuit 2 detected by the AC current detecting means 12 and inputs it to the inverter controller 5 as a current error signal.

【0027】インバータ制御部5では、エラーアンプ1
5からの電流誤差信号を20kHz程度の基準三角波信
号とを比較して、エラーアンプ15からの電流誤差信号
が零になるようにインバータ主回路2のスイッチング素
子にスイッチング信号を供給してインバータ主回路2を
PWM(パルス幅変調)制御すると共に、インバータ主
回路2のインバータ動作を起動または停止させている。
In the inverter control section 5, the error amplifier 1
The current error signal from 5 is compared with a reference triangular wave signal of about 20 kHz, and the switching signal is supplied to the switching element of the inverter main circuit 2 so that the current error signal from the error amplifier 15 becomes zero. 2 is PWM (pulse width modulation) controlled, and the inverter operation of the inverter main circuit 2 is started or stopped.

【0028】次に、上記のように構成された太陽光発電
装置におけるインバータ制御部5の動作内容について図
2のフローチャートを参照して説明する。先ず、太陽電
池1の開放電圧が起動可能電圧180V以上か否かを判
断し(S1)、YESの場合にはステップS3に進み、
所定電圧モードで動作させて太陽電池1に与える指令動
作電圧Vrefとして250Vを出力する。そして、太陽
電池1の出力電圧が250Vとなるようにインバータ主
回路2にインバータ電流を制御するためのPWM制御信
号を送出して連系運転を開始させる。
Next, the operation contents of the inverter control unit 5 in the solar power generation device configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, it is determined whether the open circuit voltage of the solar cell 1 is 180 V or more (S1), and if YES, the process proceeds to step S3.
It operates in a predetermined voltage mode and outputs 250 V as a command operation voltage Vref to be given to the solar cell 1. Then, a PWM control signal for controlling the inverter current is sent to the inverter main circuit 2 so that the output voltage of the solar cell 1 becomes 250 V, and the interconnection operation is started.

【0029】次に、太陽電池1の発電電力を検出し、そ
の発電電力が一定電力値(本実施の形態例では50Wに
設定)以上となっているか否かを判断し(S5)、YE
Sの場合にはステップS7に進み、動作モードを所定電
圧モードから最大電力追尾モードに切り替え、一方、N
Oの場合にはステップS9に進み、太陽電池1の出力電
圧が連系可能電圧(本実施の形態例では140Vに設
定)以上か否かを判断し、YESの場合にはステップS
5に戻り、NOの場合にはリレー6を開放させると共
に、インバータ主回路2へのPWM制御信号の送出を停
止させてインバータ動作を停止させて(S15)、ステ
ップS1に戻る。
Next, the generated power of the solar cell 1 is detected, and it is determined whether or not the generated power exceeds a certain power value (set to 50 W in the present embodiment) (S5), and YE
In the case of S, the process proceeds to step S7 and the operation mode is switched from the predetermined voltage mode to the maximum power tracking mode, while N
If it is O, the process proceeds to step S9, and it is determined whether or not the output voltage of the solar cell 1 is equal to or higher than the voltage that can be interconnected (set to 140 V in this embodiment), and if YES, step S9.
Returning to step 5, if NO, the relay 6 is opened, the sending of the PWM control signal to the inverter main circuit 2 is stopped to stop the inverter operation (S15), and the process returns to step S1.

【0030】そして、ステップS7では、太陽電池1の
発電電力を検出し、その発電電力が増加する方向に太陽
電池1に与える指令動作電圧Vrefを変化させた値を出
力し、そのVrefに太陽電池1の出力電圧がなるように
インバータ主回路2にインバータ電流を制御するための
PWM制御信号を送出している。
Then, in step S7, the generated power of the solar cell 1 is detected, and a value obtained by changing the command operating voltage Vref given to the solar cell 1 in the direction in which the generated power increases is output, and the solar cell is output to Vref. The PWM control signal for controlling the inverter current is sent to the inverter main circuit 2 so that the output voltage of 1 becomes 1.

【0031】ステップS11では、太陽電池1の出力電
圧が連系可能電圧(=140V)以上か否かを判断し、
YESの場合にはステップS13に進み、NOの場合に
はステップS15に進む。
In step S11, it is determined whether or not the output voltage of the solar cell 1 is equal to or higher than the voltage (= 140 V) that can be interconnected.
If YES, the process proceeds to step S13, and if NO, the process proceeds to step S15.

【0032】ステップS13では、太陽電池1の発電電
力を検出し、その発電電力が上記一定電力値(=50
W)以上となっているか否かを判断し、YESの場合に
はステップS7に戻り、NOの場合には所定電圧モード
の動作に設定した(S17)後、ステップS11に戻
る。
In step S13, the generated power of the solar cell 1 is detected, and the generated power is the above constant power value (= 50).
W) or more is determined, and if YES, the process returns to step S7, and if NO, the operation is set to the predetermined voltage mode (S17), and then the process returns to step S11.

【0033】以上の動作により、図3に示すように最大
電力点における太陽電池1の動作点電圧がインバータ主
回路2を連系運転させるのに充分な電圧値以上となって
いない期間は、太陽電池1を連系可能電圧以上の電圧で
動作し、太陽電池1の発電電力が一定電力値以上となっ
た期間は、太陽電池1を最大電力点電圧近傍で動作する
ことになる。
As a result of the above operation, as shown in FIG. 3, when the operating point voltage of the solar cell 1 at the maximum power point is not higher than the voltage value sufficient for interconnecting the inverter main circuit 2, During a period in which the battery 1 is operated at a voltage that is equal to or higher than the voltage that can be interconnected and the generated power of the solar cell 1 is equal to or higher than a constant power value, the solar cell 1 is operated near the maximum power point voltage.

【0034】また、インバータ主回路2の起動開始時に
一定の指令動作電圧を与えて太陽電池1を動作させるの
で、日射量が少ない朝方や夕方時において頻繁に起動、
停止を繰り返すチャタリング現象を発生することがな
い。
Further, since the solar cell 1 is operated by giving a constant command operating voltage at the time of starting the activation of the inverter main circuit 2, it is frequently activated in the morning or evening when the amount of solar radiation is small,
Chattering phenomenon that repeats stoppage does not occur.

【0035】尚、上記実施の形態の説明は、本発明を説
明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発
明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではな
い。又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、
特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可
能であることは勿論である。
The above description of the embodiments is for explaining the present invention and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope. Further, the configuration of each part of the present invention is not limited to the above embodiment,
It goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【0036】例えば、上記実施の形態例では、インバー
タ主回路2からの出力を電流制御する場合について説明
したが、この構成に限らず、例えば、インバータ主回路
2からの出力電圧を制御する回路構成としても構わな
い。
For example, in the above embodiment, the case where the output from the inverter main circuit 2 is current-controlled has been described, but the present invention is not limited to this configuration, and for example, a circuit configuration for controlling the output voltage from the inverter main circuit 2. It doesn't matter.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、最大電
力点における太陽電池の動作点電圧が電力変換装置を連
系運転させるのに充分な電圧値以上となっていない期間
は、太陽電池を連系可能電圧以上の電圧で動作し、太陽
電池の発電電力が一定電力値以上となった期間は、太陽
電池を最大電力点電圧近傍で動作することになり、日射
量が少ない朝方や夕方時に頻繁に起動、停止を繰り返す
チャタリング現象を起こすことなく、長時間に亘り安定
した連系運転が行える。
As described above, according to the present invention, when the operating point voltage of the solar cell at the maximum power point is not higher than the voltage value sufficient to interconnect the power converter, the solar cell is not operated. The solar cell operates near the maximum power point voltage during the period when the power generated by the solar cell exceeds a certain power value and the voltage is higher than the voltage that can be interconnected. Stable interconnection operation can be performed for a long time without causing a chattering phenomenon in which start and stop are frequently repeated.

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

【図1】本発明の一実施の形態例による太陽光発電装置
の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a photovoltaic power generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1装置におけるインバータ制御部5の動作内
容を説明するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation content of an inverter control unit 5 in the device shown in FIG.

【図3】図1装置における朝方での太陽電池1の出力電
圧及び指令動作電圧の変化説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of changes in the output voltage and the command operating voltage of the solar cell 1 in the morning in the device of FIG.

【図4】従来の太陽光発電装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional solar power generation device.

【図5】日射量をパラメータとした場合の太陽電池の電
圧−電力特性を示す特性曲線図である。
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing voltage-power characteristics of a solar cell when the amount of solar radiation is used as a parameter.

【図6】従来装置における朝方での太陽電池の出力電圧
変化説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a solar cell output voltage change in the morning in the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 2 インバータ主回路 3 商用電力系統 4 負荷 5 インバータ制御部 6 系統連系用リレー 7 ブレーカ 8 直流電圧検出手段 9 直流電流検出手段 10 差動増幅器 11 乗算器 12 交流電流検出手段 13 交流電圧検出手段 14 バンドパスフィルタ 15 エラーアンプ 1 solar cell 2 Inverter main circuit 3 commercial power system 4 load 5 Inverter control unit 6 grid interconnection relay 7 breakers 8 DC voltage detection means 9 DC current detection means 10 Differential amplifier 11 multiplier 12 AC current detection means 13 AC voltage detection means 14 bandpass filter 15 Error amplifier

フロントページの続き (72)発明者 前川 正弘 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−179643(JP,A) 特開 平8−80054(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 - 5/00 G05F 1/67 Front page continuation (72) Inventor Masahiro Maekawa 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-9-179643 (JP, A) JP-A-8- 80054 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 3/00-5/00 G05F 1/67

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】太陽電池から発生する直流出力を所定電圧
の交流出力に変換して出力する電力変換装置を商用電力
系統に連系して負荷に電力を供給する太陽光発電装置に
おいて、 太陽電池の発電電力を検出する電力検出手段と、 太陽電池に与える指令動作点を変化させて行き、その際
の太陽電池からの出力電力が増加する方向へ該指令動作
点を移行せしめる最大電力追尾モードと、太陽電池が開
放電圧付近で動作するように、太陽電池に与える指令動
作点をその際の開放電圧値以上の所定値に設定する所定
電圧モードとを有し、各モードでの設定指令動作点に太
陽電池の動作点を追従せしめるように前記電力変換装置
の出力を制御する制御手段と、を備え、 前記制御手段は、太陽電池の発電電力が一定電力値以上
の場合に最大電力追尾モードにて電力変換装置の出力を
制御し、一方、前記太陽電池の発電電力が一定電力値よ
り小さい場合に所定電圧モードにて電力変換装置の出力
を制御することを特徴とする太陽光発電装置。
1. A solar power generation device for converting a DC output generated from a solar cell into an AC output of a predetermined voltage and outputting the AC output to a commercial power system to supply electric power to a load. And a maximum power tracking mode that changes the command operating point given to the solar cell, and shifts the command operating point in the direction in which the output power from the solar cell increases at that time. , Solar cells open
It works in the vicinity of voltage discharge, and a predetermined voltage mode for setting the command operating point to be given to the solar cell on the open-circuit voltage value or more at value at that time, the solar cell setting command operating point of each mode A control unit that controls the output of the power conversion device so as to follow the operating point, and the control unit is the power conversion device in the maximum power tracking mode when the generated power of the solar cell is equal to or higher than a constant power value. And controlling the output of the power conversion device in a predetermined voltage mode when the generated power of the solar cell is smaller than a constant power value.
【請求項2】前記制御手段は、所定電圧モードにて電力
変換装置の起動を開始させることを特徴とする請求項1
記載の太陽光発電装置。
2. The control means starts the activation of the power conversion device in a predetermined voltage mode.
The solar power generation device described.
【請求項3】前記指令動作点は、太陽電池の出力電圧で
あることを特徴とする請求項1または2記載の太陽光発
電装置。
3. The solar power generation device according to claim 1, wherein the command operating point is an output voltage of a solar cell.
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