JPH04322130A - 太陽光発電装置の制御方法 - Google Patents
太陽光発電装置の制御方法Info
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- JPH04322130A JPH04322130A JP3092136A JP9213691A JPH04322130A JP H04322130 A JPH04322130 A JP H04322130A JP 3092136 A JP3092136 A JP 3092136A JP 9213691 A JP9213691 A JP 9213691A JP H04322130 A JPH04322130 A JP H04322130A
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- 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)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Control Of Electrical Variables (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、小規模電源系統と連
系する太陽光発電装置の制御方法の改良に関するもので
ある。
系する太陽光発電装置の制御方法の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば特開平１−１５２９２９号
公報に示された従来の系統連系形のバッテリを有する太
陽光発電装置を示す構成図である。
公報に示された従来の系統連系形のバッテリを有する太
陽光発電装置を示す構成図である。
【０００３】図において、１は太陽電池、２は日射変動
に伴う太陽電池１の出力変動をその充放電電力によって
吸収するために設けられたバッテリ、３は太陽電池１及
びバッテリ２の直流電力を交流電力に変換するインバー
タ、６はフィーダしゃ断器８を介してインバータ３に接
続される既存系統電源（例えばディーゼル発電機）、７
は系統に接続される負荷、９は既存系統電源６の出力電
力を検出し１０の要求する電気信号に変換する電力変換
器、１０は９の系統電源出力情報及び既存系統電源６の
運転台数情報を受けて１１にその情報を伝達する送信器
、４はバッテリ２の充放電電流を分流器５ｂによって常
時計測し、バッテリ２の保有電気量（Ａｈ量）を計測す
ると共に、分流器５ａで太陽電池１の出力を検出し、こ
れらの情報と受信器１１からの既存系統電源６の運転情
報をもとにインバータ３の出力電力を制御する制御装置
である。
に伴う太陽電池１の出力変動をその充放電電力によって
吸収するために設けられたバッテリ、３は太陽電池１及
びバッテリ２の直流電力を交流電力に変換するインバー
タ、６はフィーダしゃ断器８を介してインバータ３に接
続される既存系統電源（例えばディーゼル発電機）、７
は系統に接続される負荷、９は既存系統電源６の出力電
力を検出し１０の要求する電気信号に変換する電力変換
器、１０は９の系統電源出力情報及び既存系統電源６の
運転台数情報を受けて１１にその情報を伝達する送信器
、４はバッテリ２の充放電電流を分流器５ｂによって常
時計測し、バッテリ２の保有電気量（Ａｈ量）を計測す
ると共に、分流器５ａで太陽電池１の出力を検出し、こ
れらの情報と受信器１１からの既存系統電源６の運転情
報をもとにインバータ３の出力電力を制御する制御装置
である。
【０００４】図５は制御装置４によってインバータ３の
出力電力を制御する従来の太陽電光発電装置の制御方法
の一例を示す制御フローチャート図である。
出力電力を制御する従来の太陽電光発電装置の制御方法
の一例を示す制御フローチャート図である。
【０００５】従来の太陽光発電装置は上記のように構成
され、既存系統電源６が比較的小規模でインバータ３の
容量に対してそれほど大きくない場合にはインバータ３
の出力変動に伴なう系統擾乱（電圧，周波数変動）の影
響を回避すべく、日射変動によって太陽電池１の出力が
変動してもインバータ３の出力を制御装置４により緩や
かに変動制御する。
され、既存系統電源６が比較的小規模でインバータ３の
容量に対してそれほど大きくない場合にはインバータ３
の出力変動に伴なう系統擾乱（電圧，周波数変動）の影
響を回避すべく、日射変動によって太陽電池１の出力が
変動してもインバータ３の出力を制御装置４により緩や
かに変動制御する。
【０００６】この時、太陽電池１の出力と、インバータ
３の出力電力に相応する入力電力との差はバッテリ２の
充放電力電力によって補われることになるためバッテリ
容量の関係上、インバータ３の出力電力（実際には出力
電力＝入力電力×インバータ効率であるが説明の簡略化
のため以下インバータ効率を１００ ％とし出力電力＝
入力電力とする。）は平均的に太陽電池１の出力電力に
追従して制御する制御方法がバッテリの容量があまり多
くならずして一般的である。
３の出力電力に相応する入力電力との差はバッテリ２の
充放電力電力によって補われることになるためバッテリ
容量の関係上、インバータ３の出力電力（実際には出力
電力＝入力電力×インバータ効率であるが説明の簡略化
のため以下インバータ効率を１００ ％とし出力電力＝
入力電力とする。）は平均的に太陽電池１の出力電力に
追従して制御する制御方法がバッテリの容量があまり多
くならずして一般的である。
【０００７】次に、この太陽光発電装置の制御方法の一
例について図３および図５に基づき説明する。
例について図３および図５に基づき説明する。
【０００８】まず、インバータ出力指令値Ｐｒｅｆ及び
Ｐｒｅｆ１を共に初期設定した後、分流器５ａ等で太陽
電池１の出力を検出し、太陽電池出力Ｐｓとインバータ
出力指令値Ｐｒｅｆ１との偏差を時定数ＴＣ１でもって
積分し、インバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１を演算する。 また、バッテリ２の充放電電流を分流器５ｂ等によって
常時計測し、制御装置４の内部で一定時間毎に電流時間
積すなわちＡｈ量を演算してバッテリ２の保有電気量（
Ａｈ量）を計測する。この保有電気量が所定の管理レベ
ル以上である場合にはやや放電ぎみ（Ｆａ大）に、管理
レベル以下の場合にはやや充電ぎみ（Ｆａ小）に補正率
Ｆａを制御する。
Ｐｒｅｆ１を共に初期設定した後、分流器５ａ等で太陽
電池１の出力を検出し、太陽電池出力Ｐｓとインバータ
出力指令値Ｐｒｅｆ１との偏差を時定数ＴＣ１でもって
積分し、インバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１を演算する。 また、バッテリ２の充放電電流を分流器５ｂ等によって
常時計測し、制御装置４の内部で一定時間毎に電流時間
積すなわちＡｈ量を演算してバッテリ２の保有電気量（
Ａｈ量）を計測する。この保有電気量が所定の管理レベ
ル以上である場合にはやや放電ぎみ（Ｆａ大）に、管理
レベル以下の場合にはやや充電ぎみ（Ｆａ小）に補正率
Ｆａを制御する。
【０００９】上記のように制御すればインバータ３の出
力は時定数Ｔｃ１ で緩やかに太陽電池１の出力に平均
的に追従制御されると共に、バッテリ２の保有電気量は
所定の管理レベルに平均的に等しくなるように制御され
るのでバッテリ容量が比較的小容量であっても、バッテ
リが過充電又は過放電をすることなくインバータ出力の
変動に伴なう系統擾乱を回避することができる。
力は時定数Ｔｃ１ で緩やかに太陽電池１の出力に平均
的に追従制御されると共に、バッテリ２の保有電気量は
所定の管理レベルに平均的に等しくなるように制御され
るのでバッテリ容量が比較的小容量であっても、バッテ
リが過充電又は過放電をすることなくインバータ出力の
変動に伴なう系統擾乱を回避することができる。
【００１０】一方、既存系統電源６は一般的に負荷率に
よってその発電効率が左右され、特にディーゼル発電機
である場合には負荷率の低下によって燃料効率が極端に
低下する。このため、発電機を複数台構成とし、負荷７
の所要電力の季節変動及び時刻変動に応じて、負荷率が
規定値以上となれば次機を追加起動し、逆に規定値以下
となれば減少停止するといったように運転台数を制御す
ることが一般的に行われる。
よってその発電効率が左右され、特にディーゼル発電機
である場合には負荷率の低下によって燃料効率が極端に
低下する。このため、発電機を複数台構成とし、負荷７
の所要電力の季節変動及び時刻変動に応じて、負荷率が
規定値以上となれば次機を追加起動し、逆に規定値以下
となれば減少停止するといったように運転台数を制御す
ることが一般的に行われる。
【００１１】ここで、負荷７の所要電力ＰＬ は前記イ
ンバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１に対応するインバータ出
力ＰＩ と、既存系統電源出力ＰＧ とによって供給さ
れる（ＰＬ ＝ＰＧ ＋ＰＩ ）ため、負荷電力ＰＬ
の変動に応じてインバータ出力ＰＩ を制御してやれば
既存系統電源出力ＰＧ を一定に制御することができる
。
ンバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１に対応するインバータ出
力ＰＩ と、既存系統電源出力ＰＧ とによって供給さ
れる（ＰＬ ＝ＰＧ ＋ＰＩ ）ため、負荷電力ＰＬ
の変動に応じてインバータ出力ＰＩ を制御してやれば
既存系統電源出力ＰＧ を一定に制御することができる
。
【００１２】また、既存系統電源６は、負荷７の所要電
力の増加又はインバータ３の出力の減少によって規定の
負荷率ＲＨ を越えた場合には次機が追加起動し、一方
負荷７の所要電力の減少又はインバータ３の出力の増加
によって規定の負荷率ＲＬ 以下となった場合には減少
停止される。
力の増加又はインバータ３の出力の減少によって規定の
負荷率ＲＨ を越えた場合には次機が追加起動し、一方
負荷７の所要電力の減少又はインバータ３の出力の増加
によって規定の負荷率ＲＬ 以下となった場合には減少
停止される。
【００１３】したがって、既存系統電源６の単機容量Ｑ
と運転台数Ｎの運転情報によって、次式によりそれぞれ
の運転台数毎に既存系統電源６が追加起動される既存系
統電源出力設定値ＰＧＨ、及び減少停止される既存系統
電源出力設定値ＰＧＬを知ることができる。すなわちＰ
ＧＨ＝ＲＨ ×Ｑ×Ｎ、ＰＧＬ＝ＲＬ ×Ｑ×Ｎ
と運転台数Ｎの運転情報によって、次式によりそれぞれ
の運転台数毎に既存系統電源６が追加起動される既存系
統電源出力設定値ＰＧＨ、及び減少停止される既存系統
電源出力設定値ＰＧＬを知ることができる。すなわちＰ
ＧＨ＝ＲＨ ×Ｑ×Ｎ、ＰＧＬ＝ＲＬ ×Ｑ×Ｎ
【００
１４】そこで、上記ＰＧＨより規定の制御幅ΔＰだけ低
く、既存系統電源６が追加起動されないレベルＰＨＬ（
ＰＨＬ＝ＰＧＨ−ΔＰ）と系統電源出力ＰＧ との比較
を行い、ＰＧ ≧ＰＨＬの場合にはその偏差（ＰＧ −
ＰＨＬ）を時定数ＴＣ２でもって積分し、インバータ出
力指令値Ｐｒｅｆを前記の日射追従による指令値Ｐｒｅ
ｆ１よりＰＧ ｒｅｆ 分（上記の偏差（ＰＧ −ＰＨ
Ｌ）分）だけ増加する方向に制御する。
１４】そこで、上記ＰＧＨより規定の制御幅ΔＰだけ低
く、既存系統電源６が追加起動されないレベルＰＨＬ（
ＰＨＬ＝ＰＧＨ−ΔＰ）と系統電源出力ＰＧ との比較
を行い、ＰＧ ≧ＰＨＬの場合にはその偏差（ＰＧ −
ＰＨＬ）を時定数ＴＣ２でもって積分し、インバータ出
力指令値Ｐｒｅｆを前記の日射追従による指令値Ｐｒｅ
ｆ１よりＰＧ ｒｅｆ 分（上記の偏差（ＰＧ −ＰＨ
Ｌ）分）だけ増加する方向に制御する。
【００１５】その結果、負荷７の所要電力ＰＬ が一時
的に増加しても既存系統電源出力ＰＧはＰＨＬ以下に維
持されるため既存系統電源６は追加起動されず高い負荷
率に維持される。この場合インバータ出力ＰＩ は負荷
電力ＰＬ の増加に従って前記日射追従の出力より増加
するので、バッテリ２の保有電気量は徐々に減少する。 このため図５の制御フローには図示されていないが上記
保有電気量が規定値以下となった場合および負荷電力Ｐ
Ｌ の増加量が多くインバータ出力ＰＩ が規定値以上
となった場合には前記の制御を停止し日射追従制御に戻
る。
的に増加しても既存系統電源出力ＰＧはＰＨＬ以下に維
持されるため既存系統電源６は追加起動されず高い負荷
率に維持される。この場合インバータ出力ＰＩ は負荷
電力ＰＬ の増加に従って前記日射追従の出力より増加
するので、バッテリ２の保有電気量は徐々に減少する。 このため図５の制御フローには図示されていないが上記
保有電気量が規定値以下となった場合および負荷電力Ｐ
Ｌ の増加量が多くインバータ出力ＰＩ が規定値以上
となった場合には前記の制御を停止し日射追従制御に戻
る。
【００１６】また、前記ＰＧＬより規定の制御幅ΔＰだ
け高く、既存系統電源６が減少停止されないレベルＰＬ
Ｌ（ＰＬＬ＝ＰＧＬ＋ΔＰ）と既存系統電源出力ＰＧ
との比較を行い、ＰＧ ≦ＰＬＬの場合にはその偏差（
ＰＬＬ−ＰＧ ）を時定数ＴＣ２でもって積分し、イン
バータ出力指令値Ｐｒｅｆを日射追従による指令値Ｐｒ
ｅｆ１よりＰＧ ｒｅｆ 分（上記の偏差（ＰＬＬ−Ｐ
Ｇ ）分）だけ減少する方向に制御する。
け高く、既存系統電源６が減少停止されないレベルＰＬ
Ｌ（ＰＬＬ＝ＰＧＬ＋ΔＰ）と既存系統電源出力ＰＧ
との比較を行い、ＰＧ ≦ＰＬＬの場合にはその偏差（
ＰＬＬ−ＰＧ ）を時定数ＴＣ２でもって積分し、イン
バータ出力指令値Ｐｒｅｆを日射追従による指令値Ｐｒ
ｅｆ１よりＰＧ ｒｅｆ 分（上記の偏差（ＰＬＬ−Ｐ
Ｇ ）分）だけ減少する方向に制御する。
【００１７】その結果、負荷７の所要電力ＰＬ が一時
的に減少しても既存系統電源出力ＰＧはＰＬＬ以上に維
持されるため既存系統電源６は減少停止されず、前記の
ＰＧ ≧ＰＨＬ時の制御と共に、日射追従制御時の既存
系統電源の運転台数制御頻度の増加を防止できる。
的に減少しても既存系統電源出力ＰＧはＰＬＬ以上に維
持されるため既存系統電源６は減少停止されず、前記の
ＰＧ ≧ＰＨＬ時の制御と共に、日射追従制御時の既存
系統電源の運転台数制御頻度の増加を防止できる。
【００１８】この場合インバータ出力ＰＩ は負荷電力
ＰＬ の減少に従って日射追従の出力より減少するため
、バッテリ２の保有電気量が規定値以上となった場合及
び負荷電力ＰＬ の減少量が多くインバータ出力ＰＩ
が規定値以下となった場合には、ＰＧ≧ＰＨＬ時の制御
と同様前記の制御を停止し日射追従制御に戻る。
ＰＬ の減少に従って日射追従の出力より減少するため
、バッテリ２の保有電気量が規定値以上となった場合及
び負荷電力ＰＬ の減少量が多くインバータ出力ＰＩ
が規定値以下となった場合には、ＰＧ≧ＰＨＬ時の制御
と同様前記の制御を停止し日射追従制御に戻る。
【００１９】また、既存系統電源出力ＰＧ がＰＨＬ＞
ＰＧ ＞ＰＬＬの場合には、インバータ出力指令値Ｐｒ
ｅｆは前記日射追従の出力指令値Ｐｒｅｆ１に一致させ
Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅｆ１で制御する。
ＰＧ ＞ＰＬＬの場合には、インバータ出力指令値Ｐｒ
ｅｆは前記日射追従の出力指令値Ｐｒｅｆ１に一致させ
Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅｆ１で制御する。
【００２０】以上の各ステップＳ２３，Ｓ３４、及びＳ
４０の後、所定のサンプリング周波数ΔＴが経過したか
否かを判定し、サンプリング周波数ΔＴだけ経過した時
点でステップＳ１２に戻ってステップＳ１２〜Ｓ４０を
繰り返し、次のインバータ出力ＰＩ を制御する。
４０の後、所定のサンプリング周波数ΔＴが経過したか
否かを判定し、サンプリング周波数ΔＴだけ経過した時
点でステップＳ１２に戻ってステップＳ１２〜Ｓ４０を
繰り返し、次のインバータ出力ＰＩ を制御する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の太
陽光発電装置の制御方法は、系統電源の台数制御（負荷
率）に協調して太陽光発電装置の出力を制御することに
より、太陽光発電装置を含めた系統の効率的な運転が実
現でき、太陽光発電装置の導入による系統電源の燃料効
率の改善効果を増大することができる。しかし、この制
御方法では系統負荷電力のピーク時間帯に必ずしもバッ
テリ充電量が充分確保されているとは限らず、系統負荷
電力のピークに対応して太陽光発電装置の出力を増加す
ることができない場合もあるので、太陽光発電装置を系
統電源の設備容量に算入した設備計画はできない。
陽光発電装置の制御方法は、系統電源の台数制御（負荷
率）に協調して太陽光発電装置の出力を制御することに
より、太陽光発電装置を含めた系統の効率的な運転が実
現でき、太陽光発電装置の導入による系統電源の燃料効
率の改善効果を増大することができる。しかし、この制
御方法では系統負荷電力のピーク時間帯に必ずしもバッ
テリ充電量が充分確保されているとは限らず、系統負荷
電力のピークに対応して太陽光発電装置の出力を増加す
ることができない場合もあるので、太陽光発電装置を系
統電源の設備容量に算入した設備計画はできない。
【００２２】即ち、太陽光発電装置を導入した場合でも
導入前と同様に、年々の系統負荷の像加に応じて系統電
源の設備容量を増強することが必要で、太陽光発電装置
の出力電力量の分だけ、導入前より系統電源の年間の設
備利用率が低下し、太陽光発電装置の導入によって系統
電源の燃料効率が改善できる一方で、系統電源の設備利
用率が低下する分だけ、電力量あたりの設備費（円／ｋ
ｗｈ ）が増加する問題点があった。
導入前と同様に、年々の系統負荷の像加に応じて系統電
源の設備容量を増強することが必要で、太陽光発電装置
の出力電力量の分だけ、導入前より系統電源の年間の設
備利用率が低下し、太陽光発電装置の導入によって系統
電源の燃料効率が改善できる一方で、系統電源の設備利
用率が低下する分だけ、電力量あたりの設備費（円／ｋ
ｗｈ ）が増加する問題点があった。
【００２３】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、太陽光発電装置の導入による
系統電源燃料効率改善のメリットを最大限に発揮しつつ
、太陽光発電装置の導入による系統電源の設備利用率の
低下のデメリットを解消できる太陽光発電装置の制御方
法を提供することを目的とする。
るためになされたもので、太陽光発電装置の導入による
系統電源燃料効率改善のメリットを最大限に発揮しつつ
、太陽光発電装置の導入による系統電源の設備利用率の
低下のデメリットを解消できる太陽光発電装置の制御方
法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る太陽光発
電装置の制御方法は前日の系統負荷電力が系統電源の最
大設備容量における規定の負荷率を超過したか否かによ
って、当日の日中に下記のいずれかの制御モードでイン
バータ出力を制御するようにしたものである。
電装置の制御方法は前日の系統負荷電力が系統電源の最
大設備容量における規定の負荷率を超過したか否かによ
って、当日の日中に下記のいずれかの制御モードでイン
バータ出力を制御するようにしたものである。
【００２５】（１） 前日の系統負荷電力が系統電源の
最大設備容量における規定の負荷率を超過した場合には
、前日に系統負荷電力が上記の負荷率を超過した時刻ま
でにバッテリに規定の充電量が得られるように、当日の
日中のインバータ出力電力を制御する。また、系統負荷
電力のピーク時間帯には負荷電力が系統の電源容量を越
える分の電力をバッテリの放電電力によって補完するよ
うにインバータ出力電力を制御する。
最大設備容量における規定の負荷率を超過した場合には
、前日に系統負荷電力が上記の負荷率を超過した時刻ま
でにバッテリに規定の充電量が得られるように、当日の
日中のインバータ出力電力を制御する。また、系統負荷
電力のピーク時間帯には負荷電力が系統の電源容量を越
える分の電力をバッテリの放電電力によって補完するよ
うにインバータ出力電力を制御する。
【００２６】（２） 上記（１） 以外の場合には、系
統電源の負荷率に応じてインバータ出力電力を制御する
ことによって系統電源の負荷率を規定の負荷率に維持制
御する。
統電源の負荷率に応じてインバータ出力電力を制御する
ことによって系統電源の負荷率を規定の負荷率に維持制
御する。
【００２７】
【作用】この発明における太陽光発電装置は、季節的に
系統負荷電力が増加する期間には、系統負荷のピーク時
間帯にピーク電力の一部を補完するように機能し、これ
以外の期間には系統電源の負荷率を向上させ、太陽光発
電装置の導入による系統電源の燃料効率改善効果を増大
するように機能する。
系統負荷電力が増加する期間には、系統負荷のピーク時
間帯にピーク電力の一部を補完するように機能し、これ
以外の期間には系統電源の負荷率を向上させ、太陽光発
電装置の導入による系統電源の燃料効率改善効果を増大
するように機能する。
【００２８】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１および図２は、この発明の一実施例による太
陽光発電装置の制御装置内部の制御フローチャート図で
あり、このうち図２は図１のプログラム１（ＰＲＯＧ１
）の部分の詳細を示すフローチャート図である。外部の
構成図は図３の従来装置と全く同一のものである。図４
は、この発明の制御フローで制御された場合の太陽光発
電装置の出力パターンの一例を示す説明図である。
する。図１および図２は、この発明の一実施例による太
陽光発電装置の制御装置内部の制御フローチャート図で
あり、このうち図２は図１のプログラム１（ＰＲＯＧ１
）の部分の詳細を示すフローチャート図である。外部の
構成図は図３の従来装置と全く同一のものである。図４
は、この発明の制御フローで制御された場合の太陽光発
電装置の出力パターンの一例を示す説明図である。
【００２９】上記のように構成された太陽光発電装置に
おいて、図１に示すように、制御フラグＦＣ＝０の場合
にはＰＢ ｒｅｆ ＝０とされるので、太陽電池出力Ｐ
Ｓ とインバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１との偏差を時定
数ＴＣ１でもって積分し、Ｐｒｅｆ１を制御すると共に
、バッテリ２の保有電気量（Ａｈ量）に応じて上記のＰ
ｒｅｆ１を補正制御することによってインバータ３の出
力を時定数ＴＣ１で緩やかに、太陽電池１の出力に平均
的に追従制御する。
おいて、図１に示すように、制御フラグＦＣ＝０の場合
にはＰＢ ｒｅｆ ＝０とされるので、太陽電池出力Ｐ
Ｓ とインバータ出力指令値Ｐｒｅｆ１との偏差を時定
数ＴＣ１でもって積分し、Ｐｒｅｆ１を制御すると共に
、バッテリ２の保有電気量（Ａｈ量）に応じて上記のＰ
ｒｅｆ１を補正制御することによってインバータ３の出
力を時定数ＴＣ１で緩やかに、太陽電池１の出力に平均
的に追従制御する。
【００３０】また、系統電源出力ＰＧ がＰＧ ≧ＰＨ
Ｌ（ＰＨＬ＝系統電源の追加起動設定値ＰＧＨ−制御幅
ΔＰ）の場合には、（ＰＧ −ＰＨＬ）を時定数ＴＣ２
で積分し、インバータ出力指令値Ｐｒｅｆを前記Ｐｒｅ
ｆ１よりＰＧ ｒｅｆ （＝ＰＧ −ＰＨＬ）分だけ増
加する方向に制御することによって、ＰＧ をＰＨＬ以
下に維持し、系統負荷電力ＰＬ の一時的な増加による
既存系統電源６の追加起動を抑制する。
Ｌ（ＰＨＬ＝系統電源の追加起動設定値ＰＧＨ−制御幅
ΔＰ）の場合には、（ＰＧ −ＰＨＬ）を時定数ＴＣ２
で積分し、インバータ出力指令値Ｐｒｅｆを前記Ｐｒｅ
ｆ１よりＰＧ ｒｅｆ （＝ＰＧ −ＰＨＬ）分だけ増
加する方向に制御することによって、ＰＧ をＰＨＬ以
下に維持し、系統負荷電力ＰＬ の一時的な増加による
既存系統電源６の追加起動を抑制する。
【００３１】ＰＧ ≦ＰＬＬ（ＰＬＬ＝系統電源の減少
停止設定値ＰＧＬ＋制御幅ΔＰ）の場合には、（ＰＬＬ
−ＰＧ ）分だけ減少する方向に制御することによって
、ＰＧ をＰＬＬ以上に維持し、前記のＰＧ ≧ＰＨＬ
時の制御と併せて、ＰＬ の一時的な増減又は日射追従
出力Ｐｒｅｆ１の変動による既存系統電源６の運転台数
制御頻度の増加を抑制する。
停止設定値ＰＧＬ＋制御幅ΔＰ）の場合には、（ＰＬＬ
−ＰＧ ）分だけ減少する方向に制御することによって
、ＰＧ をＰＬＬ以上に維持し、前記のＰＧ ≧ＰＨＬ
時の制御と併せて、ＰＬ の一時的な増減又は日射追従
出力Ｐｒｅｆ１の変動による既存系統電源６の運転台数
制御頻度の増加を抑制する。
【００３２】ＰＧ がＰＨＬ＞ＰＧ ＞ＰＬＬの場合に
は、Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅｆ１で制御するまでは図５の従来
装置と全く同一であるが、本発明では、前日の系統負荷
電力が系統電源の最大設備容量における規定の負荷率を
超過した当日の日中には、さらに下記の制御を行う。
は、Ｐｒｅｆ＝Ｐｒｅｆ１で制御するまでは図５の従来
装置と全く同一であるが、本発明では、前日の系統負荷
電力が系統電源の最大設備容量における規定の負荷率を
超過した当日の日中には、さらに下記の制御を行う。
【００３３】系統負荷電力は季節及び日間において大き
く変動し、既存系統電源６は常に最大負荷電力を供給可
能な設備容量であることが必要であり、年々の負荷増加
をも考慮して電源増強等の設備計画が行われる。最大負
荷電力発生日の日間の負荷電力の変化が例えば図４であ
るような系統に太陽光発電装置を導入し、負荷電力ＰＬ
が系統電源の最大設備容量における規定出力ＰＨＬを
超える電力を太陽光発電装置のインバータ出力ＰＩ で
補完することができれば、系統電源の設備増強を延期で
き、設備利用率を高めることができるので、太陽光発電
装置導入のメリットが増大することになる。
く変動し、既存系統電源６は常に最大負荷電力を供給可
能な設備容量であることが必要であり、年々の負荷増加
をも考慮して電源増強等の設備計画が行われる。最大負
荷電力発生日の日間の負荷電力の変化が例えば図４であ
るような系統に太陽光発電装置を導入し、負荷電力ＰＬ
が系統電源の最大設備容量における規定出力ＰＨＬを
超える電力を太陽光発電装置のインバータ出力ＰＩ で
補完することができれば、系統電源の設備増強を延期で
き、設備利用率を高めることができるので、太陽光発電
装置導入のメリットが増大することになる。
【００３４】これを図４に沿って説明すると、本発明の
太陽光発電装置は、負荷のピーク時間帯に負荷電力ＰＬ
がＰＨＬを超える部分の電力量ＷＩ を補完するに必
要なバッテリ容量をあらかじめ設備する。負荷のピーク
時間帯に備えて、日中は太陽電池１の出力ＰＳ の一部
、又は日射量によって出力ＰＳ が不足する場合にはイ
ンバータ３をコンバータモードで運転することで、系統
電源出力ＰＧ の一部を利用してバッテリ２に充電を行
う。この時、充電開始時刻ＴＨ１から前日に記憶してお
いた負荷ピーク時刻ＴＨ２までにバッテリ２の保有電気
量が上限に達するように、日中のバッテリ充電電力量Ｂ
Ｃ をインバータ３の出力によって制御する。
太陽光発電装置は、負荷のピーク時間帯に負荷電力ＰＬ
がＰＨＬを超える部分の電力量ＷＩ を補完するに必
要なバッテリ容量をあらかじめ設備する。負荷のピーク
時間帯に備えて、日中は太陽電池１の出力ＰＳ の一部
、又は日射量によって出力ＰＳ が不足する場合にはイ
ンバータ３をコンバータモードで運転することで、系統
電源出力ＰＧ の一部を利用してバッテリ２に充電を行
う。この時、充電開始時刻ＴＨ１から前日に記憶してお
いた負荷ピーク時刻ＴＨ２までにバッテリ２の保有電気
量が上限に達するように、日中のバッテリ充電電力量Ｂ
Ｃ をインバータ３の出力によって制御する。
【００３５】以下、上記の制御動作を図１及び図２の制
御フローチャート図に基づき具体的に説明する。
御フローチャート図に基づき具体的に説明する。
【００３６】図２において、季節的な増加によって負荷
電力ＰＬ が規定の負荷電力設置値ＰＬｍ（ピーク負荷
対応制御レベル）以上となった場合には、その時の負荷
ピーク時刻ＴＨ２を制御装置４内にメモリすると共に、
制御フラグＦＬ＝１とする。
電力ＰＬ が規定の負荷電力設置値ＰＬｍ（ピーク負荷
対応制御レベル）以上となった場合には、その時の負荷
ピーク時刻ＴＨ２を制御装置４内にメモリすると共に、
制御フラグＦＬ＝１とする。
【００３７】翌日の規定の充電開始時刻ＴＨ１において
ＦＬ＝１の場合には制御フラグＦＣ＝１とする。図１に
おいてＦＣ＝１で、系統電源の運転台数Ｎ＜最大運転台
数Ｎｍａｘ の場合には、系統電源出力ＰＧ がＰＧ
≧ＰＨＬの場合の制御を中止し、（１） 式により、バ
ッテリ２に充電すべき電力値ＰＢ ｒｅｆ を演算して
、補正率Ｆａを１にする。
ＦＬ＝１の場合には制御フラグＦＣ＝１とする。図１に
おいてＦＣ＝１で、系統電源の運転台数Ｎ＜最大運転台
数Ｎｍａｘ の場合には、系統電源出力ＰＧ がＰＧ
≧ＰＨＬの場合の制御を中止し、（１） 式により、バ
ッテリ２に充電すべき電力値ＰＢ ｒｅｆ を演算して
、補正率Ｆａを１にする。
【数１】
【００３８】したがって、インバータ出力指令値Ｐｒｅ
ｆ＝Ｐｒｅｆ１は平均的にＰｒｅｆ＝ＰＳ −ＰＢｒｅ
ｆ に一致するように時定数ＴＣ１で緩やかに制御され
る。この結果、日射量によって太陽電池１の出力ＰＳ
が変化した場合でも、バッテリ充電電力は第（１）式の
ＰＢ ｒｅｆ に一致するように制御される。（簡略の
ためインバータ３の効率は１００％とした。）
ｆ＝Ｐｒｅｆ１は平均的にＰｒｅｆ＝ＰＳ −ＰＢｒｅ
ｆ に一致するように時定数ＴＣ１で緩やかに制御され
る。この結果、日射量によって太陽電池１の出力ＰＳ
が変化した場合でも、バッテリ充電電力は第（１）式の
ＰＢ ｒｅｆ に一致するように制御される。（簡略の
ためインバータ３の効率は１００％とした。）
【００３９】即ち、ＰＳ ＞ＰＢ ｒｅｆ の場合には
太陽電池１の出力ＰＳ によって、バッテリ２にＰＢ
ｒｅｆ の電力が充電され、残りのＰＳ ＜ＰＢ ｒｅ
ｆ の電力がインバータ３を経由して負荷７に供給され
る。ＰＳ ＜ＰＢ ｒｅｆ の場合には既存系統電源６
の出力ＰＧ によってＰＢ ｒｅｆ−ＰＳ の電力がイ
ンバータ３（コンバータモードで動作）を経由してバッ
テリ２に充電される。
太陽電池１の出力ＰＳ によって、バッテリ２にＰＢ
ｒｅｆ の電力が充電され、残りのＰＳ ＜ＰＢ ｒｅ
ｆ の電力がインバータ３を経由して負荷７に供給され
る。ＰＳ ＜ＰＢ ｒｅｆ の場合には既存系統電源６
の出力ＰＧ によってＰＢ ｒｅｆ−ＰＳ の電力がイ
ンバータ３（コンバータモードで動作）を経由してバッ
テリ２に充電される。
【００４０】以上のように制御することによって、バッ
テリ２は前日に記憶した負荷ピーク時刻ＴＨ２が束れば
保有電気量が上限ＡＨＨとなるようにほぼ一定の電力で
充電される。
テリ２は前日に記憶した負荷ピーク時刻ＴＨ２が束れば
保有電気量が上限ＡＨＨとなるようにほぼ一定の電力で
充電される。
【００４１】前日に記憶した負荷ピーク時刻ＴＨ２にな
った場合には制御フラグＦＣ＝０とし、前述のバッテリ
２への充電制御を停止する。また、ＴＨ２以前に系統電
源出力ＰＧ が、最大運転容量Ｎｍａｘ においてＰＧ
≧ＰＨＬとなった場合にはＰＧ ≧ＰＨＬの制御によっ
て、バッテリ２への充電量を抑制する。したがって、上
記のいずれの場合にも、その後は系統負荷電力ＰＬ が
増加した場合でも、前述のＰＧ ≧ＰＨＬの場合の制御
によってインバータ出力を増加してＰＧ をＰＨＬ以下
に制御する。また、系統負荷電力ＰＬの日間の変化パタ
ーンは日々においてあまり大きく変化しないことから、
前述の日中の充電制御によって、当日の負荷電力ＰＬ
のピーク時刻にはバッテリ２の保有電気量はほぼ上限ま
で充電されている。
った場合には制御フラグＦＣ＝０とし、前述のバッテリ
２への充電制御を停止する。また、ＴＨ２以前に系統電
源出力ＰＧ が、最大運転容量Ｎｍａｘ においてＰＧ
≧ＰＨＬとなった場合にはＰＧ ≧ＰＨＬの制御によっ
て、バッテリ２への充電量を抑制する。したがって、上
記のいずれの場合にも、その後は系統負荷電力ＰＬ が
増加した場合でも、前述のＰＧ ≧ＰＨＬの場合の制御
によってインバータ出力を増加してＰＧ をＰＨＬ以下
に制御する。また、系統負荷電力ＰＬの日間の変化パタ
ーンは日々においてあまり大きく変化しないことから、
前述の日中の充電制御によって、当日の負荷電力ＰＬ
のピーク時刻にはバッテリ２の保有電気量はほぼ上限ま
で充電されている。
【００４２】よって、最大負荷電力発生日の電力量（図
４に示すＷＩ ）を補完するに充分なバッテリー容量を
予め設備しておけば、負荷電力ＰＬが既存系統電源６の
最大設備容量における規定出力ＰＨＬを超える電力を太
陽光発電装置のインバータ出力ＰＩ で補完することが
できる。
４に示すＷＩ ）を補完するに充分なバッテリー容量を
予め設備しておけば、負荷電力ＰＬが既存系統電源６の
最大設備容量における規定出力ＰＨＬを超える電力を太
陽光発電装置のインバータ出力ＰＩ で補完することが
できる。
【００４３】実施例２．なお、上記実施例１では充電開
始時刻ＴＨ１を予め制御装置４内に設定しておくものと
したが、系統電源６の運転員が、前日の系統負荷電力の
実績を基に判断し、ＴＨ１をプリセットするようにして
も良い。この場合はＴＨ１のプリセット値を送信器１０
に入力し、受信器１１を経由して制御装置４に伝送する
。
始時刻ＴＨ１を予め制御装置４内に設定しておくものと
したが、系統電源６の運転員が、前日の系統負荷電力の
実績を基に判断し、ＴＨ１をプリセットするようにして
も良い。この場合はＴＨ１のプリセット値を送信器１０
に入力し、受信器１１を経由して制御装置４に伝送する
。
【００４４】また、負荷電力が１日の間に複数回ＰＬ
≧ＰＬｍとなる日間変化の場合には、図１及び図２の制
御フラグＦＬ及びＦＣを複数準備し、ＰＬ ≧ＰＬｍの
発生毎に各々の負荷ピーク時刻ＴＨ２をメモリすると共
に、各々のＴＨ２に対応した制御フラグＦＬ及びＦＣを
制御する。そうして、ＰＬ ＜ＰＬｍとなった時点から
最も近い負荷ピークＴＨ２に対応して上記実施例１と同
様のバッテリー２への充電制御を行うようにしてもよい
。
≧ＰＬｍとなる日間変化の場合には、図１及び図２の制
御フラグＦＬ及びＦＣを複数準備し、ＰＬ ≧ＰＬｍの
発生毎に各々の負荷ピーク時刻ＴＨ２をメモリすると共
に、各々のＴＨ２に対応した制御フラグＦＬ及びＦＣを
制御する。そうして、ＰＬ ＜ＰＬｍとなった時点から
最も近い負荷ピークＴＨ２に対応して上記実施例１と同
様のバッテリー２への充電制御を行うようにしてもよい
。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば系統負
荷電力が増加する季節には、系統負荷のピーク時間帯に
ピーク電力の一部を太陽光発電装置によって補完するこ
とができるので、年々の系統負荷の増加のための系統電
源の設備増強を延期でき、太陽光発電装置の導入による
系統電源の年間の設備利用率の低下を解消できる。また
、系統負荷電力が減少する季節には、系統電源の負荷率
に応じた太陽光発電装置の出力制御によって系統電源の
平均負荷率を向上することができ、燃料効率改善量が増
加する。したがって、両者の相乗効果によって太陽光発
電装置導入のメリットを増大させる効果がある。
荷電力が増加する季節には、系統負荷のピーク時間帯に
ピーク電力の一部を太陽光発電装置によって補完するこ
とができるので、年々の系統負荷の増加のための系統電
源の設備増強を延期でき、太陽光発電装置の導入による
系統電源の年間の設備利用率の低下を解消できる。また
、系統負荷電力が減少する季節には、系統電源の負荷率
に応じた太陽光発電装置の出力制御によって系統電源の
平均負荷率を向上することができ、燃料効率改善量が増
加する。したがって、両者の相乗効果によって太陽光発
電装置導入のメリットを増大させる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による太陽光発電装置の制
御装置内部の制御フローチャート図である。
御装置内部の制御フローチャート図である。
【図２】図１におけるプログラム１（ＰＲＯＧ１）の部
分の詳細を示すフローチャート図である。
分の詳細を示すフローチャート図である。
【図３】従来及びこの発明の一実施例による太陽光発電
装置の外部構成図である。
装置の外部構成図である。
【図４】この発明の制御フローで制御された場合の太陽
光発電装置の出力パターンの一例を示す説明図である。
光発電装置の出力パターンの一例を示す説明図である。
【図５】従来の太陽光発電装置の制御フローチャート図
である。
である。
１ 太陽電池
２ バッテリ
３ インバータ
４ 制御装置
６ 既存系統電源
７ 負荷
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽電池と、前記太陽電池の出力電力
を貯蔵するバッテリと、系統と連系可能なインバータを
備え、小規模電源系統（例えば複数台のディーゼル発電
機郡で構成されたディーゼル発電系統）と連系する太陽
光発電装置の制御方法において、系統負荷電力がピーク
となる時刻までにバッテリに規定の充電量が得られるよ
うに、日中のインバータ出力を制御し、系統負荷電力の
ピーク時間帯には負荷電力が系統の電源容量を越える分
の電力をバッテリの放電電力によって補完するように前
記太陽光発電装置のインバータ出力電力を制御するよう
にしたことを特徴とする太陽光発電装置の制御方法。 - 【請求項２】 前日に系統の負荷電力が系統電源の最
大設備容量における規定の負荷率を超過したか否か及び
超過した場合にはその時刻を記憶し、これによって当日
の日中のインバータ出力を制御するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の太陽光発電装置の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092136A JPH04322130A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 太陽光発電装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092136A JPH04322130A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 太陽光発電装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322130A true JPH04322130A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14046019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3092136A Pending JPH04322130A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 太陽光発電装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322130A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201257A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Sharp Corp | 太陽光発電システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6450723A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | Solar power generator |
| JPH0374147A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-28 | Kyushu Electric Power Co Inc | 太陽光発電システム |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3092136A patent/JPH04322130A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6450723A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Mitsubishi Electric Corp | Solar power generator |
| JPH0374147A (ja) * | 1989-08-16 | 1991-03-28 | Kyushu Electric Power Co Inc | 太陽光発電システム |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007201257A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Sharp Corp | 太陽光発電システム |
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