JPH09149554A - Solar-ray power generator - Google Patents

Solar-ray power generator

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JPH09149554A
JPH09149554A JP7301750A JP30175095A JPH09149554A JP H09149554 A JPH09149554 A JP H09149554A JP 7301750 A JP7301750 A JP 7301750A JP 30175095 A JP30175095 A JP 30175095A JP H09149554 A JPH09149554 A JP H09149554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
operation mode
load
solar cell
supplied
Prior art date
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Pending
Application number
JP7301750A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Abe
裕司 阿部
Kunio Tanaka
邦穂 田中
Masahiro Maekawa
正弘 前川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP7301750A priority Critical patent/JPH09149554A/en
Publication of JPH09149554A publication Critical patent/JPH09149554A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable independent operation to be performed continuously for a long period without enlarging the size of a solar-ray power generator. SOLUTION: This device has a parallel operation mode which supplies home load 5 with power, in cooperation with a commercial power system 4, and an independent operation mode which releases the parallel operation of the inverter circuit from the commercial power system 4. This is equipped with a control means 6 which enables the power supply to all of the home load 5 by closing a plurality of switching means 7-9 in parallel operation mod, and enables the power supply to only the specified home load 5 by closing only the specified switching means 7-9, according to the power capable of supply from a solar battery 2, in independent operation mode.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電装置に
関し、詳しくは商用電力系統に何らかの事故が発生し
て、連系運転を停止したときに、太陽電池の発生電力を
家庭内負荷にのみ供給する自立運転の可能な太陽光発電
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation device, and more specifically, when the commercial power system experiences some accident and the interconnection operation is stopped, the power generated by the solar cell is applied only to the domestic load. The present invention relates to a solar power generation device capable of self-sustained supply.

【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インバータ回
路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実用化されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a solar power generation system has been used in which a distributed power supply system of a comparatively small capacity of several kW using a DC power supply composed of solar cells is connected to a commercial power system via an inverter circuit to supply power to a load. Various devices have been put to practical use.

【0003】そして、太陽光発電装置においては、太陽
電池はインバータを介して商用電力系統へ連系され、イ
ンバータの出力端に家庭内負荷が接続される。これによ
って、太陽電池の出力は直流から交流に変換されて、該
交流電力が商用電力系統及び家庭内負荷へ供給される。
In the photovoltaic power generator, the solar cell is connected to the commercial power system via the inverter, and the household load is connected to the output end of the inverter. As a result, the output of the solar cell is converted from direct current to alternating current, and the alternating current power is supplied to the commercial power system and household load.

【0004】ところで、従来の太陽光発電装置において
は、地震や火災などの天災地変によって商用電力系統に
停電が発生したとき、インバータの運転を停止させる運
用が行われていたが、家庭内負荷への電力供給と、太陽
電池の発生電力の有効利用を図るため、商用電力系統に
対する連系を切り離した状態で、インバータを自立運転
させて太陽電池からの電力を家庭内負荷へ供給する運用
が検討されている。
By the way, in the conventional photovoltaic power generator, when the power failure occurs in the commercial power system due to a natural disaster such as an earthquake or a fire, the operation of the inverter is stopped, In order to effectively use the power supply from the solar cell and the generated power of the solar cell, the operation of operating the inverter independently to supply the power from the solar cell to the household load is considered with the grid connection to the commercial power grid disconnected. Has been done.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
太陽光発電装置では、その日の日射条件などにより太陽
電池の発電量が左右されるため、自立運転時における負
荷の使用状態によっては太陽電池からの供給電力が不足
し、自立運転を継続できないという事態を招く虞れがあ
った。
However, in the conventional solar power generation device, the amount of power generated by the solar cell depends on the solar radiation conditions of the day, etc. Therefore, depending on the usage condition of the load during self-sustaining operation, There was a risk of causing a situation in which the self-sustained operation could not be continued due to insufficient power supply.

【0006】また、上記事態を防止するために蓄電池を
設けて、太陽電池からの供給可能電力を大きくすること
も考えられるが、この場合にはそれに併せて太陽電池自
体の発電定格容量も大きくしなければならず、太陽光発
電装置の大型化を招くばかりか、利用頻度の低い自立運
転のために装置全体が高価になる虞れがあった。
In order to prevent the above situation, a storage battery may be provided to increase the power that can be supplied from the solar cell. In this case, the rated power generation capacity of the solar cell itself should be increased accordingly. In addition to increasing the size of the solar power generation device, there is a risk that the entire device will be expensive due to the less frequently used self-sustaining operation.

【0007】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であって、太陽光発電装置を大型化することなく、長期
間にわたり連続して自立運転が可能な太陽光発電装置を
提供する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a solar power generation device capable of continuously operating independently for a long period of time without increasing the size of the solar power generation device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、太陽電池と、
前記太陽電池からの直流電力を所定電圧の交流電力に変
換するインバータ回路と、複数のグループに分割された
家庭内負荷を、前記インバータ回路の出力側に選択的に
接続する複数の開閉手段と、前記インバータ回路を商用
電力系統に連系して家庭内負荷に電力を供給する並列運
転モードと、前記インバータ回路を商用電力系統から解
列して単独で家庭内負荷に電力を供給する自立運転モー
ドとを有し、並列運転モード時には複数の開閉手段を閉
成して家庭内負荷全てに電力供給を可能とし、自立運転
モード時には前記太陽電池からの供給可能電力に応じて
特定の開閉手段のみを閉成して所定の家庭内負荷にのみ
電力供給を可能とする制御手段と、を備えているもので
ある。
The present invention comprises a solar cell,
An inverter circuit for converting DC power from the solar cell into AC power of a predetermined voltage, and a domestic load divided into a plurality of groups, a plurality of switching means for selectively connecting to the output side of the inverter circuit, A parallel operation mode in which the inverter circuit is connected to a commercial power system to supply power to a domestic load, and a stand-alone operation mode in which the inverter circuit is disconnected from the commercial power system to supply power to a domestic load independently. In parallel operation mode, it is possible to supply power to all domestic loads by closing a plurality of opening / closing means, and in independent operation mode, only a specific opening / closing means is provided according to the power that can be supplied from the solar cell. And a control unit that is closed to supply power only to a predetermined domestic load.

【0009】この構成を用いることにより、自立運転モ
ードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じて特
定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期間に
わたり連続して自立運転することができる。
By using this configuration, in the self-sustaining operation mode, power is supplied only to a specific domestic load according to the power that can be supplied from the solar cells, so that self-sustaining operation can be continuously performed for a long period of time. it can.

【0010】具体的には、前記制御手段は、自立運転モ
ード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が設
定値以下となった場合に、特定の開閉手段のみを閉成し
て所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可能とするもので
ある。
Specifically, in the self-sustaining operation mode, the control means closes only a specific opening / closing means when a power that can be supplied from the solar cell is equal to or less than a set value, and a predetermined household is closed. The power can be supplied only to the internal load.

【0011】この構成により、太陽電池からの供給電力
が不足し、自立運転を継続できなくなる事態を招く虞れ
がない。更に、好ましくは、前記制御手段は、自立運転
モード時において、前記太陽電池からの供給可能電力が
低下するに従い、前記複数の開閉手段の内、消費電力の
大きい開閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にの
み電力供給を可能とするとするものである。
With this configuration, there is no fear that the power supplied from the solar cell will be insufficient and the self-sustaining operation cannot be continued. Further, preferably, in the self-sustaining operation mode, the control means sequentially opens the opening / closing means having the largest power consumption among the plurality of opening / closing means as the supplyable power from the solar cell decreases to a predetermined value. It is assumed that power can be supplied only to the domestic load.

【0012】この構成を用いることにより、単位時間当
たりの消費電力が少ない機器をできる限り多く使用する
ことができ、非常時に継続して使用したい家庭内負荷、
例えば、ラジオやテレビなどの放送受信機を引き続いて
使用することが可能となる。
By using this configuration, it is possible to use as much equipment as possible with low power consumption per unit time, and to keep the household load, which is desired to be continuously used in an emergency,
For example, a broadcast receiver such as a radio or a television can be continuously used.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の太陽光発電装置を
その一実施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 Hereinafter, a solar power generation device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment thereof.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solar power generation device using a solar cell to which the present invention is applied.

【0014】図において、太陽光発電装置1は、太陽光
のエネルギーを直流電力に変換する太陽電池2(本実施
形態では、定格出力電圧200V,定格発電電力3k
W)と、太陽電池2の発電電力を交流電力に電力変換し
て所定交流電圧(本実施形態では100V)を供給する
インバータ回路3を中心に構成されており、商用電力系
統4と連系して配電線に接続された各種家電製品などの
家庭内負荷5に対して電力を供給している。
In the figure, a photovoltaic power generator 1 is a photovoltaic cell 2 for converting sunlight energy into DC power (in the present embodiment, a rated output voltage of 200 V and a rated generated power of 3 k).
W) and an inverter circuit 3 that converts the generated power of the solar cell 2 into AC power and supplies a predetermined AC voltage (100 V in this embodiment), and is connected to the commercial power grid 4. Power is supplied to the domestic load 5 such as various home appliances connected to the distribution line.

【0015】インバータ回路3は、ブリッジ接続された
複数(本実施形態では4個)のスイッチング素子から構
成され、このインバータ回路3には、後述の各種処理を
行う制御手段6からスイッチング制御信号が与えられ、
その制御信号に基づいてスイッチング素子の導通制御が
なされている。尚、制御手段6はマイクロコンピュータ
から構成されている。
The inverter circuit 3 is composed of a plurality of (four in this embodiment) switching elements connected in a bridge, and a switching control signal is given to the inverter circuit 3 from a control means 6 for performing various processes described later. The
The conduction of the switching element is controlled based on the control signal. The control means 6 is composed of a microcomputer.

【0016】インバータ回路3の出力側には複数のグル
ープ(本実施形態では3グループ)に分割された家庭内
負荷5a〜5c(定格容量1kW)が、開閉手段として
の第1〜第3スイッチ7〜9を介してそれぞれ接続され
ている。
On the output side of the inverter circuit 3, domestic loads 5a to 5c (rated capacity 1 kW) divided into a plurality of groups (three groups in this embodiment) are provided with first to third switches 7 as switching means. 9 to 9, respectively.

【0017】家庭内負荷5a及び5bとしては、使用時
に負荷変動の激しい電化製品が接続可能となっており、
家庭内負荷5aにはエアコン及び掃除機などが、家庭内
負荷5bには洗濯機及び電熱器などが接続可能となって
おり、また、家庭内負荷5cとしては、使用時の負荷変
動が小さく、且つ非常時に利用頻度の高い電化製品、例
えばテレビジョン受信機、照明器具及び電気温水器など
が接続可能となっている。
As the domestic loads 5a and 5b, it is possible to connect electric appliances whose load changes greatly during use.
An air conditioner and a vacuum cleaner can be connected to the domestic load 5a, a washing machine and an electric heater can be connected to the domestic load 5b, and the domestic load 5c has a small load fluctuation during use. In addition, electric appliances that are frequently used in an emergency, such as a television receiver, a lighting fixture, and an electric water heater, can be connected.

【0018】また、家庭内負荷5と商用電力系統4との
間には、商用電力系統4の系統保護のための自動復帰型
連系用スイッチ10及び手動復帰型ブレーカ11が順に
設けられており、連系用スイッチ10は制御手段6から
の制御信号に基づいてその開閉動作が行われ、太陽光発
電装置1を商用電力系統4に連系又は解列させている。
Further, an automatic restoration type interconnection switch 10 and a manual restoration type breaker 11 are provided between the domestic load 5 and the commercial power system 4 in order for system protection of the commercial power system 4. The interconnection switch 10 is opened and closed based on a control signal from the control means 6 to connect or disconnect the solar power generation device 1 to the commercial power system 4.

【0019】制御手段6にはモード設定用スイッチ20
が設けられており、このスイッチ20による設定によっ
てインバータ回路3を商用電力系統4に連系して家庭内
負荷5a〜5cに電力を供給する並列運転モードと、イ
ンバータ回路3を商用電力系統4から解列して、単独で
家庭内負荷5に電力を供給する自立運転モードとが設定
可能な構成となっている。
The control means 6 has a mode setting switch 20.
Is provided, and the inverter circuit 3 is connected to the commercial power system 4 by the setting by the switch 20 to supply electric power to the domestic loads 5a to 5c, and the inverter circuit 3 is operated from the commercial power system 4. It is configured such that it can be disconnected and an independent operation mode in which electric power is independently supplied to the domestic load 5 can be set.

【0020】そして、並列運転モード設定時には、商用
電力系統4での異常状態を検出した場合に、連系用スイ
ッチ10へ解列指令信号を送出して太陽光発電装置1を
商用電力系統4から解列させると共に、インバータ回路
3へのスイッチング制御信号の供給を停止させている。
また、日射量の低下により太陽電池2が発電不能となっ
た場合には、インバータ回路3へのスイッチング制御信
号の供給を停止させ、インバータ動作を停止している。
When the parallel operation mode is set, if an abnormal state in the commercial power system 4 is detected, a disconnection command signal is sent to the interconnection switch 10 so that the solar power generation device 1 is moved from the commercial power system 4. At the same time as disconnecting, the supply of the switching control signal to the inverter circuit 3 is stopped.
When the solar cell 2 cannot generate power due to a decrease in the amount of solar radiation, the supply of the switching control signal to the inverter circuit 3 is stopped and the inverter operation is stopped.

【0021】具体的には、太陽電池2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第1電圧検出手段
21による検出値と、インバータ回路3の出力電圧を検
出する変圧器(PT)からなる第2電圧検出手段22に
よる検出値が入力され、その検出値に基づいてインバー
タ回路3の起動及び停止を制御すると共に、商用電力系
統4側での異常検出時には連系用スイッチ10及びブレ
ーカ11への解列指令信号の送出を行っている。
Specifically, a detection value by the first voltage detecting means 21 including an isolation amplifier for detecting the output voltage of the solar cell 2 and a transformer (PT) for detecting the output voltage of the inverter circuit 3 are used. The value detected by the two-voltage detection means 22 is input, the start and stop of the inverter circuit 3 is controlled based on the detected value, and when an abnormality is detected on the commercial power system 4 side, the connection switch 10 and the breaker 11 are supplied. A disconnection command signal is being sent.

【0022】そして、制御手段6はインバータ回路3か
ら供給する有効電力が最大となるように、インバータ出
力電流を変流器(CT)からなる第1電流検出手段23
により常時監視し、そのインバータ出力電流を最大とす
るインバータ回路3のパルス幅制御を行っている。
Then, the control means 6 controls the inverter output current by a first current detecting means 23 comprising a current transformer (CT) so that the active power supplied from the inverter circuit 3 becomes maximum.
The pulse width of the inverter circuit 3 is constantly monitored and the inverter output current is maximized.

【0023】一方、自立運転モード設定時には、先ず連
系用スイッチ10の接点状態を検出し、共に開放状態で
あることを確認の上、インバータ回路3へのスイッチン
グ制御信号の供給を開始させる。そして、後述するよう
に、太陽電池2の発電電力に応じて第1〜第3スイッチ
7〜9を開閉し、所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可
能としている。
On the other hand, when the self-sustained operation mode is set, first, the contact state of the interconnection switch 10 is detected, and after confirming that both are open, supply of the switching control signal to the inverter circuit 3 is started. Then, as will be described later, the first to third switches 7 to 9 are opened / closed in accordance with the generated power of the solar cell 2 so that power can be supplied only to a predetermined domestic load.

【0024】具体的には、モニター太陽電池31の開放
電圧を検出するアイソレーションアンプからなるモニタ
ー電圧検出手段32による検出値に基づいて、現在の太
陽電池2からの発電可能電力を算出し、その結果に基づ
いて後述のように第1〜第3スイッチ7〜9を開閉制御
している。
Specifically, the current power that can be generated from the solar cell 2 is calculated based on the value detected by the monitor voltage detection means 32 that is an isolation amplifier that detects the open circuit voltage of the monitor solar cell 31, and Based on the result, the opening / closing control of the first to third switches 7 to 9 is performed as described later.

【0025】また、第1〜第3スイッチ7〜9と家庭内
負荷5a〜5cの間には、各家庭内負荷5a〜5cの消
費電力を検出するための負荷電流検出手段33a〜33
cが設けられている。ここで、負荷電流検出手段33a
〜33cは変流器(CT)によって構成されており、後
述の実施例2では、各家庭内負荷5a〜5cの消費電力
に応じて、後述のように第1〜第3スイッチ7〜9を開
閉制御している。
Between the first to third switches 7-9 and the domestic loads 5a-5c, load current detecting means 33a-33 for detecting the power consumption of the domestic loads 5a-5c.
c is provided. Here, the load current detection means 33a
33c are configured by current transformers (CT), and in a second embodiment described later, the first to third switches 7-9 are switched as described later according to the power consumption of each domestic load 5a-5c. It controls opening and closing.

【0026】[実施例1]まず、一実施例としての上記
太陽光発電装置の動作について図2及び図3に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。
[Embodiment 1] First, the operation of the above photovoltaic power generator as an embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3.

【0027】初めに、並列運転モードでの動作内容につ
いて図2を参照して説明する。先ずステップS1にて、
インバータ回路3が動作中かどうかを判断し、YESの
場合にはステップS2に進み、NOの場合にはステップ
S3に進む。
First, the operation contents in the parallel operation mode will be described with reference to FIG. First, in step S1,
It is determined whether or not the inverter circuit 3 is in operation. If YES, the process proceeds to step S2, and if NO, the process proceeds to step S3.

【0028】ステップS2では、商用電力系統4が正常
状態であるかどうか判断し、YESの場合にはステップ
S4に進み、NOの場合にはステップS5に進む。この
ステップS2では、第2電圧検出手段22による検出値
が80V〜114Vの範囲内にある場合には商用電力系
統4の正常状態であると判断し、この範囲外の場合を異
常状態と判断している。
In step S2, it is determined whether or not the commercial power system 4 is in a normal state. If YES, the process proceeds to step S4, and if NO, the process proceeds to step S5. In this step S2, if the detected value by the second voltage detecting means 22 is within the range of 80V to 114V, it is determined that the commercial power system 4 is in the normal state, and if it is outside this range, it is determined as the abnormal state. ing.

【0029】そして、このステップS2でNOと判断さ
れステップS5に進んだ場合には、系統異常状態と判断
し、連系用スイッチ10に解列指令信号を送出すると共
に、インバータ回路3へのスイッチング制御信号の供給
を停止させてインバータ動作を停止させた後、ステップ
S1に戻る。
If NO in step S2 and if the process proceeds to step S5, it is determined that the system is in an abnormal state, a disconnection command signal is sent to the interconnection switch 10, and switching to the inverter circuit 3 is performed. After the supply of the control signal is stopped to stop the inverter operation, the process returns to step S1.

【0030】ステップS4では、更に太陽電池2の出力
が連系可能状態にあるかどうかを、第1電圧検出手段2
1による検出値で判断し(検出値が140V以下の場合
には連系不可能状態と判断する)、NOと判断された場
合にはステップS6に進み、YESと判断された場合に
はステップS1に戻る。
In step S4, it is further determined whether or not the output of the solar cell 2 is in the interconnection enabled state by the first voltage detecting means 2
Judgment is made based on the detection value of 1 (when the detection value is 140 V or less, it is judged that the interconnection is impossible), and if NO is determined, the process proceeds to step S6. If YES is determined, the step S1 is performed. Return to.

【0031】そして、ステップS6では待機状態と判断
し、連系用スイッチ10に解列指令信号を送出すると共
に、インバータ回路3へのスイッチング制御信号の供給
を停止させて、ステップS1に戻る。
Then, in step S6, it is judged to be in the standby state, the disconnection command signal is sent to the interconnection switch 10, the supply of the switching control signal to the inverter circuit 3 is stopped, and the process returns to step S1.

【0032】一方、ステップS1でNOと判断され、ス
テップS3に進んだ場合には、ステップS2と同様に商
用電力系統4が正常状態であるかどうか判断し、YES
の場合にはステップS7に進み、NOの場合には次のス
テップS1に戻る。
On the other hand, if NO in step S1 and if the process proceeds to step S3, it is determined whether or not the commercial power system 4 is in the normal state as in step S2, and YES.
In the case of, it progresses to step S7, and in the case of NO, it returns to the next step S1.

【0033】ステップS7では、ステップS4と同様に
太陽電池2の出力が連系可能状態にあるかどうかを判断
し、YESの場合にはステップS8に進み、NOの場合
にはステップS1に戻る。
In step S7, similarly to step S4, it is determined whether or not the output of the solar cell 2 is in the interconnection-enabled state. If YES, the process proceeds to step S8, and if NO, the process returns to step S1.

【0034】ステップS8では、連系用スイッチ10に
連系指令信号を送出してインバータ回路3を商用電力系
統4に連系させる。そして、次のステップS9では、イ
ンバータ回路3にスイッチング制御信号を供給してイン
バータ動作を開始させ、第1電流検出手段23により検
出されるインバータ電流が最大となるように、所定時間
毎に太陽電池2の動作点を変化させる山登り法(MPP
T制御法)による制御を行い、ステップS1に戻る。
In step S8, an interconnection command signal is sent to the interconnection switch 10 to connect the inverter circuit 3 to the commercial power system 4. Then, in the next step S9, a switching control signal is supplied to the inverter circuit 3 to start the inverter operation, and the solar cell is detected every predetermined time so that the inverter current detected by the first current detection means 23 becomes maximum. Mountain climbing method that changes the operating point of 2 (MPP
Control is performed by the T control method), and the process returns to step S1.

【0035】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、並列運転モードが実行されている。次に、自立運転
モードでの動作内容について図3を参照して説明する。
The parallel operation mode is executed by repeating the above processing. Next, the operation content in the self-sustained operation mode will be described with reference to FIG.

【0036】先ずステップS101にて、商用電力系統
4の異常状態検出によって連系用スイッチ10が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップS
101にてYESの場合にはステップS103に進み、
NOの場合にはステップS101に戻る。
First, in step S101, it is confirmed whether the interconnection switch 10 is in an open state by detecting an abnormal state of the commercial power system 4. And step S
If YES in 101, the process proceeds to step S103,
If NO, the process returns to step S101.

【0037】ステップS103では、モニター電圧検出
手段32による検出値から現在の太陽電池2の発電可能
電力量を算出し、ステップS105に進む。ステップS
105では、太陽電池2の発電可能電力量がほぼ定格発
電電力量(=3kW)であるか否か(本実施例では、
2.9kW以上かどうか)を判断し、YESの場合には
第1〜第3スイッチ7〜9の全てに連系指令信号を送出
して、家庭内負荷5a〜5cに電力供給可能な状態とし
た(ステップS107)後、ステップS109に進む。
In step S103, the current amount of power that can be generated by the solar cell 2 is calculated from the value detected by the monitor voltage detection means 32, and the process proceeds to step S105. Step S
At 105, it is determined whether or not the amount of power that can be generated by the solar cell 2 is approximately the rated amount of generated power (= 3 kW) (in the present embodiment,
(Whether it is 2.9 kW or more), and in the case of YES, the interconnection command signal is sent to all of the first to third switches 7 to 9 so that power can be supplied to the domestic loads 5a to 5c. After that (step S107), the process proceeds to step S109.

【0038】一方、ステップS105でNOと判断され
た場合には、ステップS111に進み、太陽電池2の発
電可能電力量が2kW以上であるか否かを判断する。ス
テップS111において、YESと判断された場合には
ステップS113に進み、第1スイッチ7に解列指令信
号を送出し、第2及び第3スイッチ8、9に連系指令信
号を送出して、家庭内負荷5b及び5cにのみ電力供給
可能な状態とした後、ステップS109に進む。
On the other hand, if NO in step S105, the process proceeds to step S111, in which it is determined whether or not the amount of power that can be generated by the solar cell 2 is 2 kW or more. If YES is determined in step S111, the process proceeds to step S113, the disconnection command signal is transmitted to the first switch 7, the interconnection command signal is transmitted to the second and third switches 8 and 9, and the home After making it possible to supply power only to the inner loads 5b and 5c, the process proceeds to step S109.

【0039】一方、ステップS111でNOと判断され
た場合にはステップS115に進み、第1及び第2スイ
ッチ7、8に解列指令信号を送出し、第3スイッチ9に
連系指令信号を送出して、家庭内負荷5cにのみ電力供
給可能な状態とした後、ステップS109に進む。
On the other hand, if NO in step S111, the process proceeds to step S115, in which the disconnection command signal is sent to the first and second switches 7 and 8, and the interconnection command signal is sent to the third switch 9. Then, after the power can be supplied only to the domestic load 5c, the process proceeds to step S109.

【0040】ステップS109では、インバータ回路3
にスイッチング制御信号を供給してインバータ動作を開
始させ、第2電圧検出手段22により検出されるインバ
ータ出力電圧が定格電圧(100V)に維持されるよう
に制御を行い、ステップS117に進む。
In step S109, the inverter circuit 3
Is supplied with a switching control signal to start the inverter operation, control is performed so that the inverter output voltage detected by the second voltage detection means 22 is maintained at the rated voltage (100 V), and the process proceeds to step S117.

【0041】ステップS117では、第2電圧検出手段
22により負荷電圧が正常であるかどうか判断し、YE
Sの場合にはステップS103に戻り、NOの場合には
ステップS119に進む。ここで、第2電圧検出手段2
2による検出値が80V〜114Vの範囲内にある場合
には負荷電圧の正常状態であると判断し、この範囲外の
場合を異常状態と判断している。
In step S117, it is judged by the second voltage detecting means 22 whether the load voltage is normal, and YE
In the case of S, the process returns to step S103, and in the case of NO, the process proceeds to step S119. Here, the second voltage detection means 2
When the detected value by 2 is within the range of 80V to 114V, it is determined that the load voltage is in the normal state, and when it is outside this range, it is determined as the abnormal state.

【0042】ステップS119では、自立運転続行不能
と判断し、連系用スイッチ10及び第1〜第3スイッチ
7〜9に解列指令信号を送出すると共に、インバータ回
路3へのスイッチング制御信号の供給を停止させてイン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
In step S119, it is determined that the self-sustaining operation cannot be continued, the disconnection command signal is sent to the interconnection switch 10 and the first to third switches 7 to 9, and the switching control signal is supplied to the inverter circuit 3. And the inverter operation is stopped, and then the self-sustained operation mode is ended.

【0043】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、自立運転モードが実行されている。 [実施例2]次に、他の実施例としての上記太陽光発電
装置の動作について図4に示すフローチャートに基づい
て説明する。
The self-sustaining operation mode is executed by repeating the above processing. [Embodiment 2] Next, the operation of the above photovoltaic power generator as another embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0044】初めに、並列運転モードでの動作内容につ
いては上述の実施例1と同様であるため、詳細説明は省
略する。次に、自立運転モードでの動作内容について図
4を参照して説明する。
First, the details of the operation in the parallel operation mode are the same as those in the above-described first embodiment, and therefore detailed description thereof will be omitted. Next, the operation content in the self-sustained operation mode will be described with reference to FIG.

【0045】先ずステップS201にて、商用電力系統
4の異常状態検出によって連系用スイッチ10が開放状
態となっているかどうか確認する。そして、ステップS
201にてYESの場合にはステップS203に進み、
NOの場合にはステップS201に戻る。
First, in step S201, it is confirmed whether the interconnection switch 10 is in an open state by detecting an abnormal state of the commercial power system 4. And step S
If YES in 201, the process proceeds to step S203,
If NO, the process returns to step S201.

【0046】ステップS203では、モニター電圧検出
手段32による検出値から現在の太陽電池2の発電可能
電力量を算出し、ステップS205に進む。ステップS
205では、太陽電池2の発電可能電力量が2.9kW
以上かどうかを判断し、YESの場合には第1〜第3ス
イッチ7〜9の全てに連系指令信号を送出して、家庭内
負荷5a〜5cに電力供給可能な状態とした(ステップ
S207)後、ステップS209に進む。
In step S203, the current amount of power that can be generated by the solar cell 2 is calculated from the value detected by the monitor voltage detecting means 32, and the process proceeds to step S205. Step S
In 205, the amount of power that can be generated by the solar cell 2 is 2.9 kW.
If YES, it outputs a interconnection command signal to all of the first to third switches 7 to 9 so that the household loads 5a to 5c can be supplied with power (step S207). ) After that, it progresses to step S209.

【0047】一方、ステップS205でNOと判断され
た場合には、ステップS211に進み、太陽電池2の発
電可能電力量が2kW以上であるか否かを判断する。ス
テップS211においてYESと判断された場合には、
ステップS213に進み、負荷電流検出手段33a〜3
3cにより、各家庭内負荷5a〜5cの消費電力を検出
した後、ステップS215に進む。
On the other hand, if NO in step S205, the process proceeds to step S211, and it is determined whether or not the amount of power that can be generated by the solar cell 2 is 2 kW or more. If YES is determined in step S211,
Proceeding to step S213, load current detection means 33a-3
After detecting the power consumption of each home load 5a to 5c by 3c, the process proceeds to step S215.

【0048】ステップS215では、ステップS213
で得られた各家庭内負荷5a〜5cの内で、消費電力が
最も大きい家庭内負荷が接続されている開閉手段(第1
〜第3スイッチ7〜9のいずれか1つ)に解列指令信号
を送出し、残りの開閉手段に連系指令信号を送出して、
消費電力の最も大きい家庭内負荷以外へ電力供給可能な
状態とした後、ステップS209に進む。
In step S215, step S213
Of the domestic loads 5a to 5c obtained in step 5, the switching means (first switching device) to which the domestic load with the largest power consumption is connected
~ Send any disconnection command signal to any one of the third switches 7 to 9) and send interconnection command signals to the remaining opening / closing means,
After setting a state in which power can be supplied to a load other than the home load with the largest power consumption, the process proceeds to step S209.

【0049】ステップS211においてNOと判断され
た場合には、ステップS217に進み、負荷電流検出手
段33a〜33cにより、各家庭内負荷5a〜5cの消
費電力を検出した後、ステップS219に進む。
When NO is determined in step S211, the process proceeds to step S217, and the load current detecting means 33a to 33c detect the power consumption of each domestic load 5a to 5c, and then the process proceeds to step S219.

【0050】ステップS219では、上記ステップS2
15と同様に、接続されている家庭内負荷5a〜5cの
内で、消費電力が最も大きい家庭内負荷が接続されてい
る開閉手段(第1〜第3スイッチ7〜9のいずれか1
つ)に解列指令信号を送出し、残りの開閉手段に連系指
令信号を送出して、消費電力の最も少ない家庭内負荷へ
電力供給可能な状態とした後、ステップS209に進
む。
In step S219, the above step S2 is performed.
Similarly to 15, the switching means (any one of the first to third switches 7 to 9) to which the domestic load having the largest power consumption is connected among the connected domestic loads 5a to 5c is connected.
After that, the parallel disconnection command signal is transmitted to the other opening / closing means, and the interconnection command signal is transmitted to the remaining opening / closing means to make it possible to supply power to the domestic load with the least power consumption, and then the process proceeds to step S209.

【0051】ステップS209では、上記ステップS1
09と同様に、インバータ回路3にスイッチング制御信
号を供給してインバータ動作を開始させ、第2電圧検出
手段22により検出されるインバータ出力電圧が定格電
圧(100V)に維持されるように制御を行い、ステッ
プS221に進む。
In step S209, the above step S1 is performed.
Similarly to 09, a switching control signal is supplied to the inverter circuit 3 to start the inverter operation, and control is performed so that the inverter output voltage detected by the second voltage detecting means 22 is maintained at the rated voltage (100V). , And proceeds to step S221.

【0052】ステップS221では、上記ステップS1
17と同様に、第2電圧検出手段22により負荷電圧が
正常であるかどうか判断し、YESの場合にはステップ
S203に戻り、NOの場合にはステップS223に進
む。
In step S221, the above step S1
Similar to 17, the second voltage detection means 22 determines whether or not the load voltage is normal. If YES, the process returns to step S203, and if NO, the process proceeds to step S223.

【0053】ステップS223では、自立運転続行不能
と判断し、連系用スイッチ10及び第1〜第3スイッチ
7〜9に解列指令信号を送出すると共に、インバータ回
路3へのスイッチング制御信号の供給を停止させてイン
バータ動作を停止させた後、自立運転モードを終了させ
る。
In step S223, it is determined that the self-sustaining operation cannot be continued, the disconnection command signal is sent to the interconnection switch 10 and the first to third switches 7 to 9, and the switching control signal is supplied to the inverter circuit 3. And the inverter operation is stopped, and then the self-sustained operation mode is ended.

【0054】以上の処理を繰り返し行わせることによ
り、自立運転モードが実行されている。この実施例2で
は、単位時間当たりの消費電力が少ない機器をできる限
り多く使用することができ、非常時に継続して使用した
い家庭内負荷、例えば、ラジオやテレビなどの放送受信
機を引き続いて使用することが可能となる。
The self-sustained operation mode is executed by repeating the above processing. In the second embodiment, it is possible to use as many devices as possible with low power consumption per unit time, and to continuously use a household load that is desired to be continuously used in an emergency, for example, a broadcast receiver such as a radio or a television. It becomes possible to do.

【0055】以上のように、実施例1及び2によれば、
自立運転モードにおいて、太陽電池2からの供給可能電
力に応じて特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるの
で、太陽電池からの供給電力が不足し、自立運転を継続
できなくなる事態を回避することができる。
As described above, according to the first and second embodiments,
In the self-sustaining operation mode, power is supplied only to a specific home load according to the power that can be supplied from the solar cell 2, so it is possible to avoid a situation where the power supply from the solar cell is insufficient and the self-sustaining operation cannot be continued. be able to.

【0056】尚、上記実施形態では並列運転モードから
自立運転モードへの移行を制御手段6に設けられたモー
ド設定用スイッチ20によって手動設定する場合につい
て説明したが、商用電力系統4の異常状態を検出すると
同時に自動的に移行するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the transition from the parallel operation mode to the self-sustained operation mode is manually set by the mode setting switch 20 provided in the control means 6 has been described. The detection may be automatically performed at the same time.

【0057】また、自立運転モード時に電力供給される
家庭内負荷として、上記実施形態に限られるものではな
く、使用者が予め任意に設定できる構成としてもよい。
Further, the household load to be supplied with electric power in the self-sustained operation mode is not limited to the above-mentioned embodiment, and the user may arbitrarily set it in advance.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、自立運
転モードにおいて、太陽電池からの供給可能電力に応じ
て特定の家庭内負荷のみへ電力供給がされるので、長期
間にわたり連続して自立運転することができる。
As described above, according to the present invention, in the self-sustained operation mode, electric power is supplied only to a specific domestic load according to the electric power that can be supplied from the solar cell, so that the electric power is continuously supplied for a long period of time. Can operate independently.

【0059】更に、太陽電池からの供給可能電力が低下
するに従い、複数の開閉手段の内、消費電力の大きい開
閉手段から順次開放して所定の家庭内負荷にのみ電力供
給させることにより、単位時間当たりの消費電力が少な
い機器をできる限り多く使用することができ、非常時に
継続して使用したい家庭内負荷を引き続いて使用するこ
とが可能となる。
Further, as the power that can be supplied from the solar cell decreases, the opening / closing means having the largest power consumption among the plurality of opening / closing means is sequentially opened to supply the power only to a predetermined domestic load, thereby reducing the unit time. It is possible to use as much equipment as possible with low power consumption per hit, and it is possible to continue to use household loads that one wants to use continuously in an emergency.

【0060】従って、太陽光発電装置を大型化すること
なく、長期間にわたり連続して自立運転することができ
ると共に、太陽光発電装置の小型化及び低価格化を実現
することができる。
Therefore, it is possible to continuously operate independently for a long period of time without increasing the size of the photovoltaic power generator, and to realize the miniaturization and cost reduction of the photovoltaic power generator.

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

【図1】本発明を適用させた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 solar power generation device to which the present invention is applied.

【図2】並列運転モードでの動作内容を示すフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart showing operation contents in a parallel operation mode.

【図3】実施例1の自立運転モードでの動作内容を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation contents in a self-sustained operation mode of the first embodiment.

【図4】実施例2の自立運転モードでの動作内容を示す
フローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing operation contents in a self-sustained operation mode according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽光発電装置 2 太陽電池 3 インバータ回路 4 商用電力系統 5 家庭内負荷 6 制御手段 7 第1スイッチ 8 第2スイッチ 9 第3スイッチ 10 自動復帰型連系用スイッチ 11 手動復帰型ブレーカ 12 逆流防止ダイオード 20 モード設定用スイッチ 21 第1電圧検出手段 22 第2電圧検出手段 31 モニター太陽電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic generator 2 Solar cell 3 Inverter circuit 4 Commercial power system 5 Home load 6 Control means 7 1st switch 8 2nd switch 9 3rd switch 10 Automatic restoration type interconnection switch 11 Manual restoration type breaker 12 Backflow prevention Diode 20 Mode setting switch 21 First voltage detection means 22 Second voltage detection means 31 Monitor solar cell

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】太陽電池と、 前記太陽電池からの直流電力を所定電圧の交流電力に変
換するインバータ回路と、 複数のグループに分割された家庭内負荷を、前記インバ
ータ回路の出力側に選択的に接続する複数の開閉手段
と、 前記インバータ回路を商用電力系統に連系して家庭内負
荷に電力を供給する並列運転モードと、前記インバータ
回路を商用電力系統から解列して単独で家庭内負荷に電
力を供給する自立運転モードとを有し、並列運転モード
時には複数の開閉手段を閉成して家庭内負荷全てに電力
供給を可能とし、自立運転モード時には前記太陽電池か
らの供給可能電力に応じて特定の開閉手段のみを閉成し
て所定の家庭内負荷にのみ電力供給を可能とする制御手
段と、を備えていることを特徴とする太陽光発電装置。
1. A solar cell, an inverter circuit for converting DC power from the solar cell into AC power of a predetermined voltage, and a domestic load divided into a plurality of groups selectively on the output side of the inverter circuit. A plurality of opening / closing means connected to each other, a parallel operation mode in which the inverter circuit is connected to a commercial power system to supply electric power to a home load, and the inverter circuit is disconnected from the commercial power system to independently operate in the home. It has a self-sustaining operation mode for supplying electric power to a load, and in the parallel operation mode, it can supply electric power to all the domestic loads by closing a plurality of opening / closing means, and in the self-sustaining operation mode, the power that can be supplied from the solar cell. And a control unit that closes only a specific opening / closing unit to enable power supply only to a predetermined domestic load.
【請求項2】前記制御手段は、自立運転モード時におい
て、前記太陽電池からの供給可能電力が設定値以下とな
った場合に、特定の開閉手段のみを閉成して所定の家庭
内負荷にのみ電力供給を可能とす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 closes only a specific opening / closing means to a predetermined domestic load when the power that can be supplied from the solar cell is equal to or less than a set value in the self-sustained operation mode. The solar power generation device according to claim 1, wherein only the electric power can be supplied.
【請求項3】前記制御手段は、自立運転モード時におい
て、前記太陽電池からの供給可能電力が低下するに従
い、前記複数の開閉手段の内、消費電力の大きい開閉手
段から順次開放して所定の家庭内負荷にのみ電力供給を
可能とすることを特徴とする請求項1記載の太陽光発電
装置。
3. The control means, in the self-sustaining operation mode, as the power that can be supplied from the solar cell decreases, the opening / closing means with the largest power consumption among the plurality of opening / closing means is sequentially opened to a predetermined level. The solar power generation device according to claim 1, wherein power can be supplied only to a domestic load.
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