JP2015208130A - Output control method for power generation system, power conditioner, and power generation system - Google Patents
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Abstract
【課題】発電設備の出力電力に係わらず規制点の電圧を規制電圧以下とすることができる発電システムの出力制御方法を得ること。【解決手段】系統連系により電力系統に逆潮流する発電システムの出力制御方法であって、電圧値が定められた範囲から逸脱しないことが要求される規制点と前記発電システムとの間の配線のインピーダンスを設定するステップ(S1)と、発電システムの出力電流と発電システムの出力電圧とを取得するステップ(S2,S3)と、インピーダンスと出力電流と出力電圧とに基づいて規制点の電圧値を計算するステップ(S5)と、計算した規制点の電圧値に基づいて発電システムの出力を制御するステップ(S6,S7,S8)と、を含む。【選択図】図2An output control method for a power generation system capable of setting a voltage at a regulation point to be equal to or lower than a regulation voltage regardless of output power of a power generation facility. An output control method for a power generation system that reversely flows into a power system through grid interconnection, and a wiring between a control point and a power generation system that require a voltage value not to deviate from a predetermined range A voltage value at the regulation point based on the step of setting the impedance of the power generation system (S1), the step of acquiring the output current of the power generation system and the output voltage of the power generation system (S2, S3), And a step (S6, S7, S8) of controlling the output of the power generation system based on the calculated voltage value of the regulation point. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、発電システムの出力制御方法、パワーコンディショナおよび発電システムに関する。 The present invention relates to a power generation system output control method, a power conditioner, and a power generation system.
太陽光発電設備は、電力会社の電力線に接続し発電した電力を供給する系統連系とよばれる技術により、発電した電力を電力系統に供給する。このとき、電力を使用する設備(以下「需要設備」という)の負荷が少ない場合は、発電した電力のうち、余った電力を電力会社に供給する逆潮流が行われる。 The solar power generation facility supplies the generated power to the power system by a technique called grid connection that supplies the generated power by connecting to the power line of the power company. At this time, when the load of the facility that uses power (hereinafter referred to as “demand facility”) is small, a reverse power flow is performed to supply surplus power to the electric power company out of the generated power.
逆潮流が行われると発電した電力は発電設備から電力会社に流れるため、配線のインピーダンスに応じた電圧上昇が発生する。電力系統の電圧は、電気事業法施行規則により供給電圧100Vの場合101±6Vの範囲を逸脱しない値とすることが求められる。発電設備の発電電力が大きい場合は、逆潮流により電力系統の電圧が上がって規制電圧を超える場合が生ずる。 When reverse power flow is performed, the generated power flows from the power generation facility to the electric power company, so that a voltage rise corresponding to the impedance of the wiring occurs. The voltage of the power system is required to be a value that does not deviate from the range of 101 ± 6 V when the supply voltage is 100 V according to the Enforcement Rules of the Electricity Business Law. When the generated power of the power generation facility is large, the power system voltage may increase due to reverse power flow and exceed the regulation voltage.
このため、発電設備は、規制電圧を超える場合は発電設備の出力を下げる等の手段により供給電圧を規制電圧以下とする機能を具備している。この機能の具体的な手段の例は非特許文献1に詳細が開示されている。この機能により、発電設備の出力端の電圧を計測し、あらかじめ設定された電圧を超えた場合は発電出力を低下させる動作を行う。 For this reason, the power generation facility has a function of lowering the supply voltage below the regulation voltage by means such as reducing the output of the power generation facility when the regulation voltage is exceeded. Non-Patent Document 1 discloses details of examples of specific means for this function. With this function, the voltage at the output end of the power generation facility is measured, and if the voltage exceeds a preset voltage, an operation to reduce the power generation output is performed.
また、一般的な需要設備の動作電圧範囲は100±10Vであり、前述の電圧上昇により需要設備の許容電圧を超えないようにする必要もある。 Further, the operating voltage range of a general demand facility is 100 ± 10 V, and it is necessary to prevent the allowable voltage of the demand facility from being exceeded due to the above-described voltage increase.
上記従来の発電設備の電圧上昇抑制方法では、発電設備出力端の電圧をあらかじめ発電設備の最大出力電流と配線のインピーダンスから計算した電圧上昇値に規制電圧を加えた値(以下「整定値」という)以下となるよう出力電力を制御する。しかしながら、この方法では、出力電力が少ないときは実際の電圧上昇が最大出力電流の場合より少ないため、規制電圧を超える場合も発生する。このため、整定値は余裕をもって設定されるため、規制電圧に達する前に発電設備が出力を抑制してしまう等の課題がある。 In the conventional method for suppressing the voltage increase of the power generation facility, the voltage at the output end of the power generation facility is a value obtained by adding the regulation voltage to the voltage increase value calculated in advance from the maximum output current of the power generation facility and the impedance of the wiring (hereinafter referred to as “settling value” ) Control the output power so that: However, in this method, when the output power is small, the actual voltage rise is smaller than that in the case of the maximum output current, and thus the regulation voltage may be exceeded. For this reason, since the set value is set with a margin, there is a problem that the power generation facility suppresses the output before reaching the regulation voltage.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発電設備の出力電力に係わらず規制点の電圧を規制電圧以下とすることが可能な発電システムの出力制御方法、パワーコンディショナおよび発電システムを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an output control method for a power generation system, a power conditioner, and a power generation system capable of setting a voltage at a restriction point to be equal to or lower than a restriction voltage regardless of the output power of the power generation equipment. The purpose is to obtain.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、系統連系により電力系統に逆潮流する発電システムの出力制御方法であって、電圧値が定められた範囲から逸脱しないことが要求される規制点と前記発電システムとの間の配線のインピーダンスを保持する第1のステップと、前記発電システムの出力電流と前記発電システムの出力電圧とを取得する第2のステップと、前記インピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記規制点の電圧値を計算する第3のステップと、前記第3のステップで計算した前記規制点の電圧値に基づいて前記発電システムの出力を制御する第4のステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is an output control method for a power generation system that reversely flows into a power system through grid interconnection, and the voltage value does not deviate from a predetermined range. A first step of maintaining a wiring impedance between a required regulation point and the power generation system; a second step of acquiring an output current of the power generation system and an output voltage of the power generation system; And a third step of calculating a voltage value of the restriction point based on the output current and the output voltage, and an output of the power generation system based on the voltage value of the restriction point calculated in the third step. And a fourth step of controlling.
本発明によれば、発電設備の出力電力に係わらず規制点の電圧を規制電圧以下とすることができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the voltage at the regulation point can be made equal to or less than the regulation voltage regardless of the output power of the power generation equipment.
以下に、本発明にかかる発電システムの出力制御方法、パワーコンディショナおよび発電システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a power generation system output control method, a power conditioner, and a power generation system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる発電システムの実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態の発電システムは、需要家2内に設置され、パワーコンディショナ5(電圧制御部)および太陽電池モジュール6(発電モジュール)を備える。本実施の形態の発電システムは、系統連系により電力系統に逆潮流する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a power generation system according to the present invention. The power generation system according to the present embodiment is installed in the
住宅用の電力が電力会社から供給される場合、電柱に設置された柱上トランス1から引込柱10を介して発電システムを設置する需要家2や該需要家2に隣接する隣接需要家3−1,3−2に電力が供給される。ただし、引込柱10を省略し柱上トランス1から直接需要家2に供給する場合もある。また、需要家2の受電点(一般に需要家2の構内の最初に配線が支持される第一支持点)11を介して隣接需要家3−2に電力を供給する場合(このような形態を「連接引込」という)もある。図1では、受電点11を介して隣接需要家3−2に電力を供給する構成例を示している。図1の構成は一例であり、本実施の形態の発電システムが設置される需要家2への電力供給の形態(引込柱10を経由するか否か、また連接引込の構成とするか否か等)に制約はなく、図1の構成に限定されない。
When electric power for housing is supplied from an electric power company, a
需要家2内には、分電盤4が設置される。また、受電点11から分電盤4までの間には電力の需給を計測する供給用と逆潮流用の電力量計(図示せず)や引込口開閉器(図示せず)等が設置され、これらは分電盤4に接続される。分電盤4から屋内配線により需要家2内の負荷7に電力が供給される。
A
需要家2内の発電システムのパワーコンディショナ5は、太陽電池モジュール6で発生した直流電力を交流電力に変換する。パワーコンディショナ5の直流側には、複数の太陽電池モジュール6を接続可能とするための接続箱(図示せず)を介して太陽電池モジュール6が接続される。需要家2内の発電システムの太陽電池モジュール6は、多数の太陽電池を直並列に接続し、発電出力が得られるように構成されたモジュールである。例えば、需要家2の住宅の屋根上に配置される。
The
ここで、引込柱10から受電点11までの配線の抵抗値をRsとし、受電点11から分電盤4までの配線の抵抗値をRaとし、分電盤4からパワーコンディショナ5までの配線の抵抗値をRbとする。なお、これらの配線にはインダクタンスも存在するが、低圧配線では無視できるレベルであるので、ここでは、考慮しないこととする。また、発電システムから発電により出力される(すなわちパワーコンディショナ5から出力される)電流をIgとし、受電点11の電流をIaとする。
Here, the resistance value of the wiring from the lead-in
以下では、規制点を受電点11とする例について説明する。受電点11の電流の値を入力するために、受電点11に電流センサを設置する場合もある。本実施の形態では、この電流センサを使用しない例について説明する。電気事業法施行規則では、電力会社が需要家2に供給する電圧を規制値(101±6V)にすることが要求されており、需要家2の発電システムにより上昇する電圧は規制範囲外となる。しかし、発電システムを有する需要家2は、発電設備が設置されていない隣接需要家3−2には、供給する電圧を規制値(101±6V)にすることが要求される。このため、連接引込の場合は、需要家2は、受電点11の電圧を規制値の範囲とする必要がある。この受電点11の電圧をVaとしてこの電圧の上限を107V以下となるようにする制御すればよい。
Hereinafter, an example in which the restriction point is the
このとき、受電点11の電圧Vaを107V以下とするためには、Vaを測定すればよいが、一般にVaを測定することは困難である。このため、パワーコンディショナ5の出力端の電圧Vgを測定し、このVgに対して、受電点11までの電圧上昇値(Vg−Va)を減算してVaを推定する。仮に、負荷7の電力をゼロとすると、この電圧上昇値は、配線のインピーダンス(RaおよびRb)と発電システムの出力電流Igとがわかれば計算することができる。
At this time, in order to set the voltage Va at the
配線のインピーダンスは、施工時の配線径と配線長で決まるため既知である。また、出力電流Igもパワーコンディショナ5が自ら出力している値であり、一般にパワーコンディショナ5は内蔵する電流センサによりこの電流を把握することができる。従って、あらかじめ配線のインピーダンス(RaおよびRb)を外部からパワーコンディショナ5に設定することにより、規制点である受電点11の電圧Vaを正確に推定することができる。
The impedance of the wiring is known because it is determined by the wiring diameter and the wiring length at the time of construction. Further, the output current Ig is also a value output by the
次に本実施の形態の発電システムの具体的な動作を説明する。図2は、本実施の形態の発電システムにおける出力制御手順の一例を示すフローチャートである。以下の出力制御手順に従った処理のうち電流および電圧の計測以外の処理は、例えば、パワーコンディショナ5内の出力制御部が実施する。この出力制御部はハードウェアとして実装されてもよいし、ソフトウェアとして実装されてもよい。
Next, a specific operation of the power generation system according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of an output control procedure in the power generation system of the present embodiment. Of the processes according to the following output control procedure, processes other than the measurement of current and voltage are performed by, for example, the output control unit in the
まず、パワーコンディショナ5に配線のインピーダンスを設定し、パワーコンディショナ5は設定されたインピーダンスを保持する(ステップS1)。この設定は、例えば、パワーコンディショナ5が備える表示装置(図示せず)に表示された設定を促す表示に基づいて、スイッチやボタン等の入力手段(図示せず)により管理者等が入力することにより実施する。または、パワーコンディショナ5に別の装置を接続し、該装置の備える表示装置および入力手段を用いて、配線のインピーダンスを設定してもよい。設定される配線のインピーダンスとしては、受電点11の電圧を制御するだけであれば、配線のインピーダンスの合計値(Ra+Rb)を設定すればよい。この設定は、一般には、発電システムの運用開始時に実施されるが、その後に、設置位置の変更時等に配線のインピーダンスを更新できるようにしてもよい。
First, the impedance of the wiring is set in the
そして、パワーコンディショナ5は、自身の出力端の電圧Vgを計測する(ステップS2)。パワーコンディショナ5は、出力端の電圧Vgを計測しているため、この計測値を用いる。ステップS2以降の処理は、例えば1秒に1回等のように、定期的に実施する。ここでは、この処理を行う処理の周期をTとし、ステップS2の計測を行うと、Tの計測も開始する。例えば、Tで満了するタイマのカウントを開始する。
Then, the
次に、パワーコンディショナ5は、発電システムの出力電流Igを計測する(ステップS3)。なお、パワーコンディショナ5には、一般に発電電流を制御するための電流センサが内蔵されているのでこの電流センサにより計測された電流値を使用することが可能である。なお、Vg,Igの計測周期は、Tと同じでもよいがTより短くてもよい。パワーコンディショナ5は、Vg,Igの計測値をそれぞれ一定期間保持しておく。なお、パワーコンディショナ5が内蔵する電流センサと、パワーコンディショナ5の出力端の電圧Vgを計測する手段とをあわせて計測部とする。
Next, the
次に、パワーコンディショナ5は、動作が安定するように、出力端の電圧Vgと電流Igに対して平均化処理を行う(ステップS4)。この平均化処理は、例えば単純なフィルタ処理等を用いることができ、その時定数は、例えば3秒程度以上が選定される。
Next, the
次に、パワーコンディショナ5は、以下の式(1)により規制点である受電点11の電圧Vaを計算する(ステップS5)。なお、Vg、Igは、ステップS4で平均化された値を用いる。
Va=Vg−Ig・(Ra+Rb) …(1)
Next, the
Va = Vg−Ig · (Ra + Rb) (1)
次に、パワーコンディショナ5は、規制電圧の上限(107V)とステップS5の計算により得られた受電点11の電圧Vaとを比較し、Vaが規制電圧の上限より高いか否かを判定する(ステップS6)。Vaが規制電圧の上限より高いと判定した場合(ステップS6 Yes)、パワーコンディショナ5の出力電流を抑制し(低下させ)(ステップS7)、ステップS9へ進む。Vaが規制電圧の上限以下であると判定した場合(ステップS6 No)、パワーコンディショナ5の出力電流を、増加させ(ステップS8)、ステップS9へ進む。なお、ステップS8では、例えば、Vaが規制電圧の上限より一定値以上下回る場合には、出力電流を増加させ、Vaと規制電圧の上限との差が一定値未満である場合には増加させなくてもよい。
Next, the
そして、パワーコンディショナ5は、ステップS2の開始からTが経過したか否かを判断し(ステップS9)、経過していない場合(ステップS9 No)、ステップS9を繰り返す。経過した場合(ステップS9 Yes)、ステップS2へ戻る。上記動作を実施することにより、受電点11の電圧Vaを規制電圧の上限(107V)以下とすることが可能となる。
Then, the
また、一般的な需要設備の動作電圧範囲は100±10Vである。このため、分電盤4の出力端の電圧Vbを上限値110V以下とする必要が生ずる場合がある。この場合の動作は、前述の例(受電点11の電圧Vaを規制電圧の上限(107V)以下とする例)と類似であるため、図2のフローチャートを用い、前述の例と異なる点を中心に説明する。
Moreover, the operating voltage range of general demand equipment is 100 ± 10V. For this reason, it may be necessary to set the voltage Vb at the output end of the
この場合の規制電圧は、前述と同様に受電点11の電圧Vaの上限を107Vとすることに加え、分電盤4の出力電圧Vbの電圧上限を110Vに制限する必要がある。すなわち、受電点11を第1の規制点とし、分電盤4の出力を第2の規制点として、2つの規制点について電圧が定められた上限を超えないように制御する。この場合には、ステップS1において設定する配線のインピーダンスは、Ra,Rbをそれぞれ個別に設定する。ステップS1の設定の手段は、前述の例と同様に簡単な表示装置とスイッチ等(図示せず)を用いることができる。
In this case, in addition to setting the upper limit of the voltage Va at the
ステップS2からステップS4の動作は、前述の例と同様であるため、説明を省略する。そして、ステップS5では、ステップS1で設定されたRaおよびRbとステップS4で平均化処理されたVg,Igを用いて、VaおよびVbを計算する。なお、Vaの計算式は前述と同様であるので省略する。Vbについては、以下の式(2)により計算する。
Vb=Vg−Ig・Rb …(2)
Since the operation from step S2 to step S4 is the same as that in the above-described example, the description thereof is omitted. In step S5, Va and Vb are calculated using Ra and Rb set in step S1 and Vg and Ig averaged in step S4. Note that the formula for calculating Va is the same as described above, and is omitted. About Vb, it calculates with the following formula | equation (2).
Vb = Vg−Ig · Rb (2)
ステップS6では、次の(a),(b)のいずれかが成立するか否かを判断し、(a),(b)のいずれかが成立するとき(ステップS6 Yes)、ステップS7へ進む。また、(a),(b)のいずれも成立しない場合(ステップS6 No)にステップS8へ進む。ステップS7〜S9は、前述の例と同様である。
(a)受電点の規制電圧の上限 107V<Va
(b)分電盤入力電圧の上限 110V<Vb
In step S6, it is determined whether or not either of the following (a) and (b) is established, and when any of (a) and (b) is established (Yes in step S6), the process proceeds to step S7. . If neither (a) nor (b) is established (No in step S6), the process proceeds to step S8. Steps S7 to S9 are the same as in the above example.
(A) Upper limit of regulation voltage at receiving point 107V <Va
(B) Upper limit of distribution board input voltage 110V <Vb
上記動作を実施することにより、受電点11の電圧Vaを規制電圧の上限(107V)以下に保つとともに、分電盤4の出力電圧Vbを規制電圧の上限(110V)以下とすることが可能となる。以上の説明では、規制点が2つの例を示したが、規制点が3つ以上の場合にも、同様に、複数の規制点のうちいずれかが定められた上限を超えた場合に、パワーコンディショナ5の出力を抑制する制御を行うことができる。
By performing the above operation, the voltage Va at the
以上の説明では、負荷7の電流が不明のため負荷7の消費電力をゼロと仮定して制御した。一方、受電点11に電流センサを設置することにより、計測した受電点11の電流Iaを用いて以下の式(3)を用いてVaを算出すると、さらに精度よくVaを推定することができる。
Va=Vg−Ig・Rb−Ia・Ra …(3)
In the above description, since the current of the load 7 is unknown, the control is performed assuming that the power consumption of the load 7 is zero. On the other hand, by installing a current sensor at the
Va = Vg−Ig · Rb−Ia · Ra (3)
受電点11の電流センサの計測結果をパワーコンディショナ5に入力し、ステップS3において、Igに加え、Iaについても計測して、ステップS4でIaについても平均化処理を行う。そして、ステップS6において、式(1)の替わりに上記式(3)を用いてVaを計算する。なお、受電点11の電流センサとパワーコンディショナ5が物理的に離れている場合は、電流センサの電流を一旦計測装置(図示せず)にて測定し、そのデータを有線や無線等の通信技術を用いてパワーコンディショナ5に伝送してもよい。
The measurement result of the current sensor at the
また、分電盤4の出力電圧Vbは、電圧センサ(図示せず)により計測できる場合がある。この場合は、分電盤4の出力電圧Vbとして、上述の式(2)により計算した値の替わりに計測した電圧値を用いて制御しても同様に実現可能である。また、受電点11の電圧Vaについても、計測した値を用いても同様に制御することができる。
Moreover, the output voltage Vb of the
上記の説明は、受電点11にて連接引込を行う隣接需要家3−2がある場合について説明したが、連接引込を行う隣接需要家3−2がない場合は、電力会社が供給する電圧の規制点を引込柱10とすることができる。この場合は、前述のRaを(Ra+Rs)に、規制点の電圧Vaを引込柱10の電圧Vsに、それぞれ置き換えることにより同様に規制点の電圧制御を実現できる。
In the above description, there is a case where there is an adjacent consumer 3-2 that performs connection drawing at the
なお、上述では、電圧上昇を抑制する手段として発電出力を抑制する方法を示したが、発電システムの力率を制御することによっても同様に規制点の電圧制御を実現できる。また、以上の説明では、本実施の形態の発電システムが太陽光発電システムである例について説明したが、本実施の形態の発電システムは逆潮流を行う発電システムであれば太陽光発電システム以外であってもよい。太陽光発電システム以外の場合には、太陽電池モジュール6の替わりに、例えば燃料電池等、発電方法に応じた発電モジュールが接続される。 In the above description, the method of suppressing the power generation output is shown as means for suppressing the voltage rise. However, the voltage control of the restriction point can be similarly realized by controlling the power factor of the power generation system. In the above description, the example in which the power generation system of the present embodiment is a solar power generation system has been described. There may be. In a case other than a solar power generation system, a power generation module corresponding to a power generation method such as a fuel cell is connected instead of the solar cell module 6.
以上のように、本実施の形態では、発電システムを有する需要家2において、発電システムのパワーコンディショナ5が、配線のインピーダンスと発電システムの出力端の電圧と出力電流とに基づいて、規定点の電圧を計算し、計算した値に基づいて発電システムの出力電流を制御するようにした。このため、発電システムの出力電力に係わらず規制点の電圧を規制電圧以下とすることができる。
As described above, in the present embodiment, in the
実施の形態2.
図3は、本発明にかかる発電システムの実施の形態2の構成例を示す図である。本実施の形態では、需要家2内に、第1のパワーコンディショナ5−1および太陽電池モジュール6−1で構成される発電システムと、第2のパワーコンディショナ5−2および太陽電池モジュール6−2で構成される発電システムとの2式の発電システムが設定される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a second embodiment of the power generation system according to the present invention. In the present embodiment, in the
図3において、柱上トランス1から分電盤4までの構成は実施の形態1と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる点について説明する。
In FIG. 3, the configuration from the pole transformer 1 to the
第1のパワーコンディショナ5−1、第2のパワーコンディショナ5−2の出力は、それぞれRb1,Rb2のインピーダンスを有する配線によりパワーコンディショナ接続点12で纏められる。パワーコンディショナ接続点12は、Rb0のインピーダンスを有する配線により分電盤4に接続される。
The outputs of the first power conditioner 5-1 and the second power conditioner 5-2 are collected at the power
次に本実施の形態の発電システムの動作について説明する。本実施の形態の動作は、実施の形態1と類似であるため、図2のフローチャートを用い、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。また、ここでは、第1のパワーコンディショナ5−1の動作について説明を行う。 Next, the operation of the power generation system of the present embodiment will be described. Since the operation of the present embodiment is similar to that of the first embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described using the flowchart of FIG. Here, the operation of the first power conditioner 5-1 will be described.
まず、ステップS1の配線のインピーダンスの設定では、受電点11の電圧を制御するだけであれば、受電点11からパワーコンディショナ接続点12までの配線のインピーダンスの合計値(Ra+Rb0)とRb1とを設定すればよい。
First, in the wiring impedance setting in step S1, if only the voltage at the
ステップS2からステップS4の動作は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。ただし、第1のパワーコンディショナ5−1は、第1のパワーコンディショナ5−1の出力電流Ig1については実施の形態1と同様に計測可能であるが、第2のパワーコンディショナ5−2の出力電流Ig2は、測定できない。このため、第1のパワーコンディショナ5−1、第2のパワーコンディショナ5−2は、有線あるいは、無線等の手段による通信により他方のパワーコンディショナに出力電流を送信するようにする。これにより、ステップS3では、第1のパワーコンディショナ5−1は、第2のパワーコンディショナ5−2の出力電流Ig2を取得し、自身の出力電流Ig1と第2のパワーコンディショナ5−2の出力電流Ig2との合計であるパワーコンディショナ全体の発電電流Ig0を計測する。また、パワーコンディショナ接続点12に電流センサ(図示せず)を設置しても同様に発電電流Ig0の計測を実現できる。また、ステップS2では、第1のパワーコンディショナ5−1の出力端の電圧Vg1を計測し、ステップS4では、Vg1,Ig0,Ig1を平均化する。
Since the operation from step S2 to step S4 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. However, the first power conditioner 5-1 can measure the output current Ig1 of the first power conditioner 5-1, as in the first embodiment, but the second power conditioner 5-2. Output current Ig2 cannot be measured. For this reason, the first power conditioner 5-1 and the second power conditioner 5-2 transmit the output current to the other power conditioner through communication by wired or wireless means. Thereby, in step S3, the first power conditioner 5-1 acquires the output current Ig2 of the second power conditioner 5-2, and the output current Ig1 of itself and the second power conditioner 5-2. The generated current Ig0 of the entire power conditioner that is the sum of the output current Ig2 and the output current Ig2 is measured. Further, even if a current sensor (not shown) is installed at the power
そして、ステップS5では、ステップS1で設定された(Ra+Rb0)およびRb1とステップS4で平均化処理されたVg1,Ig0,Ig1を用いて、以下の式(4)によりVaを計算する。
Va=Vg1−Ig1・Rb1−Ig0・(Ra+Rb0) …(4)
In step S5, Va is calculated by the following equation (4) using (Ra + Rb0) and Rb1 set in step S1 and Vg1, Ig0, and Ig1 averaged in step S4.
Va = Vg1-Ig1.Rb1-Ig0. (Ra + Rb0) (4)
ステップS6からステップS9は実施の形態1と同様である。また、負荷7の電流を計測するために、受電点11に電流センサを設置した場合や、規制点を引込柱11とした場合の制御は実施の形態1と同様に実現できる。
Steps S6 to S9 are the same as those in the first embodiment. In addition, in the case where a current sensor is installed at the
また、第2のパワーコンディショナ5−2では、上記の例でVg1,Ig1,Ig2をVg2,Ig2,Ig1にそれぞれ置き換えることにより同様に規制点の電圧の制御を実現できる。さらに、パワーコンディショナの設置台数が3以上の場合も同様の処理により規制点の電圧の制御を実現可能である。 In the second power conditioner 5-2, the control of the voltage at the regulation point can be similarly realized by replacing Vg1, Ig1, and Ig2 with Vg2, Ig2, and Ig1, respectively, in the above example. Furthermore, even when the number of inverters installed is 3 or more, it is possible to control the voltage at the regulation point by the same processing.
以上のように、本実施の形態では、発電システムを複数備える需要家2において、パワーコンディショナが、配線のインピーダンスと自身の出力端の電圧と複数の発電システムの出力電流の合計とに基づいて、規定点の電圧を計算し、計算した値に基づいて発電システムの出力電流を制御するようにした。このため、パワーコンディショナを複数備える場合にも、発電システムの出力電力に係わらず規制点の電圧を規制電圧以下とすることができる。
As described above, in the present embodiment, in the
以上のように、本発明にかかる発電システムの出力制御方法、パワーコンディショナおよび発電システムは、太陽光発電システムに有用であり、特に、連接引込を行う需要家における発電システムに適している。 As described above, the output control method, the power conditioner, and the power generation system of the power generation system according to the present invention are useful for a solar power generation system, and are particularly suitable for a power generation system in a consumer who performs connection pull-in.
1 柱上トランス、2 需要家、3−1,3−2 隣接需要家、4 分電盤、5 パワーコンディショナ、5−1 第1のパワーコンディショナ、5−2 第2のパワーコンディショナ、6,6−1,6−2 太陽電池モジュール、7 負荷、10 引込柱、11 受電点、12 パワーコンディショナ接続点。 1 pole transformer, 2 customers, 3-1 and 3-2 adjacent customers, 4 distribution board, 5 power conditioner, 5-1 first power conditioner, 5-2 second power conditioner, 6,6-1,6-2 Solar cell module, 7 load, 10 lead-in column, 11 power receiving point, 12 power conditioner connection point.
Claims (13)
電圧値が定められた範囲から逸脱しないことが要求される規制点と前記発電システムとの間の配線のインピーダンスを保持する第1のステップと、
前記発電システムの出力電流と前記発電システムの出力電圧とを取得する第2のステップと、
前記インピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記規制点の電圧値を計算する第3のステップと、
前記第3のステップで計算した前記規制点の電圧値に基づいて前記発電システムの出力を制御する第4のステップと、
を含むことを特徴とする発電システムの出力制御方法。 An output control method for a power generation system that reversely flows into a power system by grid connection,
A first step of maintaining the impedance of the wiring between the regulation point and the power generation system, the voltage value of which is required not to deviate from a predetermined range;
A second step of obtaining an output current of the power generation system and an output voltage of the power generation system;
A third step of calculating a voltage value of the restriction point based on the impedance, the output current, and the output voltage;
A fourth step of controlling the output of the power generation system based on the voltage value of the restriction point calculated in the third step;
An output control method for a power generation system, comprising:
前記第1のステップでは、前記第1の規制点と前記第2の規制点との間の配線のインピーダンスである第1のインピーダンスと、前記第2の規制点と前記発電システムとの間の配線のインピーダンスである第2のインピーダンスとを保持し、
前記第3のステップでは、前記第1のインピーダンスと前記第2のインピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記第1の規制点の電圧値を計算し、前記第2のインピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記第2の規制点の電圧値を計算し、
前記第4のステップでは、前記第3のステップで計算した前記第1の規制点の電圧値が前記第1の範囲の上限値を超える場合、または前記第3のステップで計算した前記第2の規制点の電圧値が前記第2の範囲の上限値を超える場合に、前記発電システムの出力を抑制することを特徴とする請求項1または2に記載の発電システムの出力制御方法。 The regulation point includes a first regulation point and a second regulation point located between the first regulation point and the power generation system, and the voltage value of the first regulation point is from the first range. It is required not to deviate, and the voltage value of the second regulation point is required not to deviate from the second range;
In the first step, a first impedance which is an impedance of a wiring between the first restriction point and the second restriction point, and a wiring between the second restriction point and the power generation system And a second impedance that is the impedance of
In the third step, a voltage value of the first restriction point is calculated based on the first impedance, the second impedance, the output current, and the output voltage, and the second impedance and the Calculating the voltage value of the second restriction point based on the output current and the output voltage;
In the fourth step, the voltage value of the first restriction point calculated in the third step exceeds the upper limit value of the first range, or the second value calculated in the third step. 3. The output control method for a power generation system according to claim 1, wherein an output of the power generation system is suppressed when a voltage value of a regulation point exceeds an upper limit value of the second range.
をさらに含み、
前記第3のステップでは、さらに前記第5のステップで取得した前記計測結果に基づいて前記規制点の電圧値を計算することを特徴とする請求項5に記載の発電システムの出力制御方法。 A fifth step of acquiring a current measurement result of the power receiving point;
Further including
6. The power generation system output control method according to claim 5, wherein in the third step, a voltage value of the restriction point is further calculated based on the measurement result obtained in the fifth step.
前記第3のステップでは、前記接続点に接続される複数の前記発電システムの出力電流の合計値に基づいて前記規制点の電圧値を計算することを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の発電システムの出力制御方法。 A plurality of the power generation systems, a plurality of the power generation systems are added to the output current of the plurality of power generation systems at a connection point,
9. The voltage value at the restriction point is calculated based on the total value of the output currents of the plurality of power generation systems connected to the connection point in the third step. The output control method of the electric power generation system as described in one.
前記パワーコンディショナの出力電流と前記パワーコンディショナの出力電圧とを計測する計測部と、
電圧値が定められた範囲から逸脱しないことが要求される規制点と前記パワーコンディショナとの間の配線のインピーダンスを保持し、前記インピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記規制点の電圧値を計算し、計算した前記規制点の電圧値に基づいて前記発電システムの出力を制御する出力制御部と、
を備えることを特徴とするパワーコンディショナ。 A power conditioner that controls power generated by a power generation module in a power generation system that reversely flows into a power system through grid interconnection,
A measuring unit for measuring the output current of the power conditioner and the output voltage of the power conditioner;
Maintaining the impedance of the wiring between the control point and the power conditioner that is required not to deviate from the voltage range, the control point based on the impedance, the output current and the output voltage An output control unit that controls the output of the power generation system based on the calculated voltage value of the regulation point;
A power conditioner comprising:
発電を実施する発電モジュールと、
前記発電モジュールにより発電された電力を制御するパワーコンディショナと、
を備え、
前記パワーコンディショナは、
前記パワーコンディショナの出力電流と前記パワーコンディショナの出力電圧とを計測する計測部と、
電圧値が定められた範囲から逸脱しないことが要求される規制点と前記パワーコンディショナとの間の配線のインピーダンスを保持し、前記インピーダンスと前記出力電流と前記出力電圧とに基づいて前記規制点の電圧値を計算し、計算した前記規制点の電圧値に基づいて前記発電システムの出力を制御する出力制御部と、
を備えることを特徴とする発電システム。 A power generation system that reversely flows into the power system through grid interconnection,
A power generation module for generating power;
A power conditioner for controlling the power generated by the power generation module;
With
The inverter is
A measuring unit for measuring the output current of the power conditioner and the output voltage of the power conditioner;
Maintaining the impedance of the wiring between the control point and the power conditioner that is required not to deviate from the voltage range, the control point based on the impedance, the output current and the output voltage An output control unit that controls the output of the power generation system based on the calculated voltage value of the regulation point;
A power generation system comprising:
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