JPH04183228A - 双方向電力変換装置の逆潮流防止方法 - Google Patents
双方向電力変換装置の逆潮流防止方法Info
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- JPH04183228A JPH04183228A JP2309430A JP30943090A JPH04183228A JP H04183228 A JPH04183228 A JP H04183228A JP 2309430 A JP2309430 A JP 2309430A JP 30943090 A JP30943090 A JP 30943090A JP H04183228 A JPH04183228 A JP H04183228A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、太陽電池による発電電力と商用電力を併用し
て直流負荷に電力を供給する双方向電力変換装置の逆潮
流防止方法に関する。
て直流負荷に電力を供給する双方向電力変換装置の逆潮
流防止方法に関する。
（ロ）従来の技術
従来、太陽電池自家発電設備を用いる場合、蓄電池を設
け、太陽電池の発電エネルギを前記蓄電池に充電し、そ
の電力を有効利用する方法や、太陽電池を商用電力系統
と並列運転させて、その発電電力を系統側に回生じて有
効利用を計る装置が用いられている。
け、太陽電池の発電エネルギを前記蓄電池に充電し、そ
の電力を有効利用する方法や、太陽電池を商用電力系統
と並列運転させて、その発電電力を系統側に回生じて有
効利用を計る装置が用いられている。
しかし、蓄電池を用いる場合には、蓄電池自身のコスト
並びに保守の面で問題があり、太陽電池を系統と並列運
転させる場合にも、技術上の問題や法制上の問題が残さ
れており実用段階に至っていない。
並びに保守の面で問題があり、太陽電池を系統と並列運
転させる場合にも、技術上の問題や法制上の問題が残さ
れており実用段階に至っていない。
そこで、太陽電池をインバータなどの電力変換装置を介
して、直流を交流に変換した後に商用電力系統と接Ｍし
、前記太陽を池がらの供給電力が負荷電力を上回らない
ように制御を行って、系統側に逆潮流が流れ込まないよ
うな装置が考えられている。
して、直流を交流に変換した後に商用電力系統と接Ｍし
、前記太陽を池がらの供給電力が負荷電力を上回らない
ように制御を行って、系統側に逆潮流が流れ込まないよ
うな装置が考えられている。
従来このような装置では、モニタ用太陽電池を用いて、
日射条件が異なる場合の出方特性をあらかじめ観測して
、そのデータをマイコン等に記憶させることにより太陽
電池の最適動作点を追尾するように制御していた。
日射条件が異なる場合の出方特性をあらかじめ観測して
、そのデータをマイコン等に記憶させることにより太陽
電池の最適動作点を追尾するように制御していた。
しかし、太陽電池の経年変化や周囲環境の変化により、
装置内の太陽電池とモニタ用太陽電池で得られたデータ
の間にはズレが生じ、最適な制御が行われているとは言
えなかった。
装置内の太陽電池とモニタ用太陽電池で得られたデータ
の間にはズレが生じ、最適な制御が行われているとは言
えなかった。
また、特公昭５６−１９３８４号公報などに示されてい
る装置では、電力系統の有効電力と無効電力を検出し、
これらの値が設定値に等しくなるように、インバータの
出力電圧の振幅及び系統電圧とインバータ出力電圧の位
相差を制御している。しかし、前記出力電圧の振幅及び
位相差を変化させれば、有効電力並びに無効電力が連動
して変化するため、正確な制御が困難であった。
る装置では、電力系統の有効電力と無効電力を検出し、
これらの値が設定値に等しくなるように、インバータの
出力電圧の振幅及び系統電圧とインバータ出力電圧の位
相差を制御している。しかし、前記出力電圧の振幅及び
位相差を変化させれば、有効電力並びに無効電力が連動
して変化するため、正確な制御が困難であった。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明が解決しようとする課題は、商用電源系統に連系
された電力変換装置の安全かつ安定した連系運転のため
に、的確に逆潮流の発生を防止することである。
された電力変換装置の安全かつ安定した連系運転のため
に、的確に逆潮流の発生を防止することである。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明は、商用電源と、太陽電池と、前記商用電源に接
続された交流負荷と、前記商用電源の交流電力を直流に
変換するとともに前記太陽電池の直流電力を交流に変換
することが可能な双方向変換手段と、前記太ＦＩＡｔ池
の直流電力を入力するとともに前記双方向変換手段を介
して前記商用電源の交流電力を入力する直流負荷と、前
記太陽電池を最適動作点で動作させ得るように前記双方
向変換手段の入出力を調整する制御手段と、よりなる双
方向電力変換装置において、前記商用電源の有効電力を
検知する有効電力検出手段を設け、該検出手段の検出値
が正の値である間は前記制御手段の前記双方向電力変換
手段の太陽電池側入力に対する電流指令値を調整して前
記太陽電池を最適動作点で駆動せしめるとともに、前記
検出値が負になった時には前記最適動作点の電流指令値
から該検出値に対応する有効電力に比例した値を差し引
いて前記双方向電力変換手段に電流指令値を供給するも
のである。
続された交流負荷と、前記商用電源の交流電力を直流に
変換するとともに前記太陽電池の直流電力を交流に変換
することが可能な双方向変換手段と、前記太ＦＩＡｔ池
の直流電力を入力するとともに前記双方向変換手段を介
して前記商用電源の交流電力を入力する直流負荷と、前
記太陽電池を最適動作点で動作させ得るように前記双方
向変換手段の入出力を調整する制御手段と、よりなる双
方向電力変換装置において、前記商用電源の有効電力を
検知する有効電力検出手段を設け、該検出手段の検出値
が正の値である間は前記制御手段の前記双方向電力変換
手段の太陽電池側入力に対する電流指令値を調整して前
記太陽電池を最適動作点で駆動せしめるとともに、前記
検出値が負になった時には前記最適動作点の電流指令値
から該検出値に対応する有効電力に比例した値を差し引
いて前記双方向電力変換手段に電流指令値を供給するも
のである。
（ホ）作用
商用電源の有効電力を検知して、その値が負になったと
きに双方向電力変換手段へはその電流指令値からその有
効電力に比例した値を差し引いた電流指令値を供給し、
前記有効電力が正になるように制御する。
きに双方向電力変換手段へはその電流指令値からその有
効電力に比例した値を差し引いた電流指令値を供給し、
前記有効電力が正になるように制御する。
（へ）実施例
以下本発明を図面の一実施例について詳細に説明する。
第１図は双方向電力変換装置を示すブロック回路図であ
る。同図において、１は商用電源、２は該商用電源１の
交流の出力によって駆動される交流負荷、３は太陽電池
、４は該太陽電池３の直流の出力によって駆動されるイ
ンバータ回路内蔵の直流負荷である。５は潮流を可能に
した整流器によって構成される双方向電力変換手段であ
り、−方の入出力側を前記商用電源１に接続してその交
流出力を直流に変換して前工ψ直流負荷４に補助的に供
給するとともに、他方の入出力側を前記太陽電池３に接
続してその直流の余剰電力を交流に変換する役割を担う
ものである。６は前記双方向電力変換手段５の出力電流
を検出する第１電流検昌器、７は前記太陽電池３の出力
電流を検出する第２を滴検出器、８は前記商用電源１の
出力電流と電圧とを検出する検出器８１及び８２によっ
てその有効電力を検知する有効電力検出器、９は前記有
効電力検出器８、前記両電流検出器６．７の検出値及び
後述する商用電源１の電圧と太陽電池３の電圧により前
記双方向電力変換手段５の太陽電池側入力電流値を調整
する電流指令値を発生する制御手段である。
る。同図において、１は商用電源、２は該商用電源１の
交流の出力によって駆動される交流負荷、３は太陽電池
、４は該太陽電池３の直流の出力によって駆動されるイ
ンバータ回路内蔵の直流負荷である。５は潮流を可能に
した整流器によって構成される双方向電力変換手段であ
り、−方の入出力側を前記商用電源１に接続してその交
流出力を直流に変換して前工ψ直流負荷４に補助的に供
給するとともに、他方の入出力側を前記太陽電池３に接
続してその直流の余剰電力を交流に変換する役割を担う
ものである。６は前記双方向電力変換手段５の出力電流
を検出する第１電流検昌器、７は前記太陽電池３の出力
電流を検出する第２を滴検出器、８は前記商用電源１の
出力電流と電圧とを検出する検出器８１及び８２によっ
てその有効電力を検知する有効電力検出器、９は前記有
効電力検出器８、前記両電流検出器６．７の検出値及び
後述する商用電源１の電圧と太陽電池３の電圧により前
記双方向電力変換手段５の太陽電池側入力電流値を調整
する電流指令値を発生する制御手段である。
前記制御手段９は、前記第２を滴検出器７及び電圧検出
器１０の検出値によって太陽電池３が最大電力で動作し
ているかどうかをチエツクし必要なゲインを計算して出
力する中央処理装置９１と、該中央処理装置９１のデジ
タル出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器９２と
、前記商用電源ｌの電圧の基本波成分を検出するバンド
パスフィルタ９３と、前記有効電力検出器８の検出出力
を入力とし、後述する関数による出力を発生する関数発
生器９４と、基準となる三角波を発生する三角波発生器
９５と、前記Ｄ／Ａ変換器９２とバンドパスフィルタ９
３との出力によって商用電源１の電圧基本波成分とゲイ
ンとを乗算して前記双方向変換手段５の電流指令値を計
算する乗算器９６と、前記Ｄ／Ａ変換器９２、関数発生
器９４、及び乗算器９６の出力により前記電流指令値か
ら第１を滴検出器６を通じて得られる双方向電力変換手
段の出力電流と有効電力による補正信号を差し引いた信
号を得る加算器９７と、該加算器９７の出力と前記三角
波発生器９５の出力とを比較し前記双方向電力変換手段
５にスイッチングパルスを出力する比較器９８とによっ
て構成される。
器１０の検出値によって太陽電池３が最大電力で動作し
ているかどうかをチエツクし必要なゲインを計算して出
力する中央処理装置９１と、該中央処理装置９１のデジ
タル出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器９２と
、前記商用電源ｌの電圧の基本波成分を検出するバンド
パスフィルタ９３と、前記有効電力検出器８の検出出力
を入力とし、後述する関数による出力を発生する関数発
生器９４と、基準となる三角波を発生する三角波発生器
９５と、前記Ｄ／Ａ変換器９２とバンドパスフィルタ９
３との出力によって商用電源１の電圧基本波成分とゲイ
ンとを乗算して前記双方向変換手段５の電流指令値を計
算する乗算器９６と、前記Ｄ／Ａ変換器９２、関数発生
器９４、及び乗算器９６の出力により前記電流指令値か
ら第１を滴検出器６を通じて得られる双方向電力変換手
段の出力電流と有効電力による補正信号を差し引いた信
号を得る加算器９７と、該加算器９７の出力と前記三角
波発生器９５の出力とを比較し前記双方向電力変換手段
５にスイッチングパルスを出力する比較器９８とによっ
て構成される。
前Ｍ己関数発生５９４は第２図に示すように前記有効電
力の検出値に応じてその検出値が正の値のときにＯｖ、
負の値のときにはその値に比例した正の電圧出力を発生
するものである。同図において横軸は前記有効電力検出
器８の検出値（入力〉、縦軸は関数発生器９４の出力で
あり入力が負のときにのみこれに比例して出力が上昇す
る特性を有する。
力の検出値に応じてその検出値が正の値のときにＯｖ、
負の値のときにはその値に比例した正の電圧出力を発生
するものである。同図において横軸は前記有効電力検出
器８の検出値（入力〉、縦軸は関数発生器９４の出力で
あり入力が負のときにのみこれに比例して出力が上昇す
る特性を有する。
上記の構成を有する双方向電力変換装置において、通常
は商用電源１の出力により有効電力は正の値であるから
、前記関数発生器９４は有効電力が正の値となる範囲で
は出力がＯ〜′であり、この間は前記中央処理装置９１
によって前記太陽電池３が最適動作点を維持するように
制御手段９を介しての制御がなされる。
は商用電源１の出力により有効電力は正の値であるから
、前記関数発生器９４は有効電力が正の値となる範囲で
は出力がＯ〜′であり、この間は前記中央処理装置９１
によって前記太陽電池３が最適動作点を維持するように
制御手段９を介しての制御がなされる。
一方、太陽電池３の出力が増大して商用を源１側への潮
流が生じるような値になり、有効電力が減少して負の値
を取るようになると、その減少幅に比例した値が前記加
算器９７によって前記電流指令値から差し引かれ、この
差し引かれた電流指令値が前記双方向電力変換手段５に
入力され、商用電源１の有効電力を正の状態に維持する
ように制御される。よって太陽電池３側から商用電源１
側への逆潮流が結果的に抑制される。
流が生じるような値になり、有効電力が減少して負の値
を取るようになると、その減少幅に比例した値が前記加
算器９７によって前記電流指令値から差し引かれ、この
差し引かれた電流指令値が前記双方向電力変換手段５に
入力され、商用電源１の有効電力を正の状態に維持する
ように制御される。よって太陽電池３側から商用電源１
側への逆潮流が結果的に抑制される。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明の如く商用電源の有効電力を検知す
る有効電力検出手段を設け、該検出手段の検出値が正の
値である間は前記制御手段の前記双方向電力変換手段の
太陽電池側入力に対する電流指令値を調整して前記太陽
電池を最適動作点で駆動せしめるとともに、前記検出値
が負になった時には前記最適動作点の電流指令値から該
検出値に対応する有効電力に比例した値を差し引いて前
記双方向電力変換手段に電流指令値を供給する物である
から、有効電力を検知して双方向変換手段から商用電源
に向かう供給電流にリミッタをかけることができ、的確
に逆潮流の発生を防止でき、商用電源に連係された太陽
電池及び双方向電力変換手段の安全且つ安定した連系運
転が可能となる。
る有効電力検出手段を設け、該検出手段の検出値が正の
値である間は前記制御手段の前記双方向電力変換手段の
太陽電池側入力に対する電流指令値を調整して前記太陽
電池を最適動作点で駆動せしめるとともに、前記検出値
が負になった時には前記最適動作点の電流指令値から該
検出値に対応する有効電力に比例した値を差し引いて前
記双方向電力変換手段に電流指令値を供給する物である
から、有効電力を検知して双方向変換手段から商用電源
に向かう供給電流にリミッタをかけることができ、的確
に逆潮流の発生を防止でき、商用電源に連係された太陽
電池及び双方向電力変換手段の安全且つ安定した連系運
転が可能となる。
第１図は本発明の逆潮流防止方法を用いた双方向電力変
換装置の基本構造を示すブロック回路図、第２図は第１
図の有効電力検出器の出力を入力信号とした関数発生器
の入出力特性を示したものである。 １ 商用電源、２ ・交流ｊｊ荷、 ３・・・太陽電池、４ 直流負荷、 ５ ・・双方向電力変換手段、 ８ ・・有効電力検出器、９ ・・制御手段。
換装置の基本構造を示すブロック回路図、第２図は第１
図の有効電力検出器の出力を入力信号とした関数発生器
の入出力特性を示したものである。 １ 商用電源、２ ・交流ｊｊ荷、 ３・・・太陽電池、４ 直流負荷、 ５ ・・双方向電力変換手段、 ８ ・・有効電力検出器、９ ・・制御手段。
Claims (1)
- （１）商用電源と、太陽電池と、前記商用電源に接続さ
れた交流負荷と、前記商用電源の交流電力を直流に変換
するとともに前記太陽電池の直流電力を交流に変換する
ことが可能な双方向変換手段と、前記太陽電池の直流電
力を入力するとともに前記双方向変換手段を介して前記
商用電源の交流電力を入力する直流負荷と、前記太陽電
池を最適動作点で動作させ得るように前記双方向変換手
段の入出力を調整する制御手段と、よりなる双方向電力
変換装置において、 前記商用電源の有効電力を検知する有効電力検出手段を
設け、該検出手段の検出値が正の値である間は前記制御
手段の前記双方向電力変換手段の太陽電池側入力に対す
る電流指令値を調整して前記太陽電池を最適動作点で駆
動せしめるとともに、前記検出値が負になった時には前
記最適動作点の電流指令値から該検出値に対応する有効
電力に比例した値を差し引いて前記双方向電力変換手段
に電流指令値を供給することを特徴とする双方向電力変
換装置の逆潮流防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309430A JPH04183228A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 双方向電力変換装置の逆潮流防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2309430A JPH04183228A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 双方向電力変換装置の逆潮流防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183228A true JPH04183228A (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=17992913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2309430A Pending JPH04183228A (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 双方向電力変換装置の逆潮流防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04183228A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012175858A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Ntt Facilities Inc | 太陽光発電システム、及び、当該システムを構成する電力変換装置 |
| JP2015512080A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-04-23 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 光起電装置のシステムレベル電力点制御のためのシステム及び方法 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP2309430A patent/JPH04183228A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012175858A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Ntt Facilities Inc | 太陽光発電システム、及び、当該システムを構成する電力変換装置 |
| JP2015512080A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-04-23 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 光起電装置のシステムレベル電力点制御のためのシステム及び方法 |
| US9563224B2 (en) | 2012-01-24 | 2017-02-07 | Robert Bosch Gmbh | System and method for system-level power point control of a photovoltaic device |
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