JP6809306B2 - Power conditioner and switch controller - Google Patents
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Description
本発明は、パワーコンディショナとスイッチ制御装置とに関する。 The present invention relates to a power conditioner and a switch control device.
系統を安定化するために、近年のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）には、出力電力を制御する出力制御機能が付与されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to stabilize the system, a power conditioner (PCS) in recent years is provided with an output control function for controlling output power (see, for example, Patent Document 1).
そして、余剰電力を販売する場合の出力制御ルール（以下、余剰売電用の出力制御ルールと表記する）では、以下のことが定められている。
・売電する場合（逆潮流させる場合）には、ＰＣＳの最大出力電力を、電力会社から指定される出力制御値で規定される上限電力（＝契約容量×出力制御値）とする。
・売電しない場合（逆潮流させない場合）には、ＰＣＳの出力電力を、自家消費電力と同電力まで上げて良い。
The output control rule for selling surplus power (hereinafter referred to as the output control rule for surplus power sale) stipulates the following.
-When selling power (when reverse power flow), the maximum output power of the PCS is set to the upper limit power (= contract capacity x output control value) specified by the output control value specified by the electric power company.
-When not selling power (when not reverse power flow), the output power of the PCS may be increased to the same power as the self-consumption power.
すなわち、自家消費電力とＰＣＳの出力電力とが、出力制御がかかっていない状況下では、図１（ａ）に示したように時間変化する太陽光発電システムに、時間Ｔ１〜時間Ｔ２の間、出力を定格出力（契約容量）の３０％とするという出力制御がかかった場合、図１（ｂ）に示したように、自家消費電力が上限電力より少ないため、売電できる期間＃１内は、ＰＣＳの出力電力が上限電力に制限される。また、自家消費電力が上限電力以上となっている期間＃２内は、ＰＣＳの出力電力が自家消費電力以下に制限される。 That is, under the condition that the self-consumption power consumption and the output power of the PCS are not subjected to output control, the photovoltaic power generation system in which the time changes as shown in FIG. 1A is used during the time T1 to the time T2. When the output is controlled to be 30% of the rated output (contract capacity), as shown in Fig. 1 (b), the self-consumption power is less than the upper limit power, so the power can be sold during the period # 1. , The output power of PCS is limited to the upper limit power. Further, during the period # 2 when the self-consumption is equal to or higher than the upper limit power, the output power of the PCS is limited to the self-consumption or less.
このように、出力制限がかかると、図１（ｂ）において、網掛けを付してある部分の電力が、売電されずに、破棄されることになる。 In this way, when the output is limited, the power of the shaded portion in FIG. 1B is discarded without being sold.
本発明の課題は、出力制御時に破棄される発電電力量を低減できる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the amount of generated power discarded during output control.
上記課題を解決するために、本発明のパワーコンディショナは、第１負荷及び系統に接続される第１出力端子と、第２負荷に接続される第２出力端子と、発電装置の出力に基づき、前記第１出力端子と前記系統及び／又は前記第２出力端子とに供給する交流電力を生成する交流電力生成回路と、前記交流電力生成回路からの交流電力の前記第２出力端子への供給をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチと、余剰売電用の出力制御ルールに従って前記交流電力生成回路を制御する制御部と、を備える。そして、本発明のパワーコンディショナの制御部は、１００％未満の出力制御値が指定されている出力制御対象期間内の、前記第１負荷の消費電力が前記出力制御値から定まる上限出力電力よりも少ない期間中に、前記交流電力生成回路からの交流電力の前記第２出力端子への供給が停止され、前記出力制御対象期間内の残りの期間中に、前記交流電力生成回路からの交流電力が前記第２出力端子へ供給されるように、前記スイッチを制御する第１動作モードを有する。 In order to solve the above problems, the power conditioner of the present invention is based on the first output terminal connected to the first load and the system, the second output terminal connected to the second load, and the output of the power generation device. , An AC power generation circuit that generates AC power to be supplied to the first output terminal and the system and / or the second output terminal, and supply of AC power from the AC power generation circuit to the second output terminal. A switch for turning on / off the AC power and a control unit for controlling the AC power generation circuit according to an output control rule for selling surplus power. Then, the control unit of the power conditioner of the present invention has a power consumption of the first load from the upper limit output power determined from the output control value within the output control target period in which an output control value of less than 100% is specified. The supply of AC power from the AC power generation circuit to the second output terminal is stopped during a short period of time, and the AC power from the AC power generation circuit is stopped during the remaining period within the output control target period. Has a first operation mode for controlling the switch so that the power is supplied to the second output terminal.
すなわち、第１動作モードで動作している制御部は、出力制御対象期間内の、第１負荷
の消費電力が上限出力電力よりも少ない期間（以下、第１期間と表記する）中、交流電力生成回路からの交流電力の第２負荷（第２出力端子）への供給を停止させる。また、制御部は、出力制御対象期間内の残りの期間（以下、第２期間と表記する）中に、交流電力生成回路からの交流電力を第２負荷に供給する。従って、本発明のパワーコンディショナを用いた場合、第２負荷による電力消費が第２期間内に生ずることになる。そして、第２期間は、売電できないが故に、発電電力が破棄される期間なのであるから、本発明のパワーコンディショナによれば、出力制御時に破棄される発電電力量を低減することができる。
That is, the control unit operating in the first operation mode has AC power during the period during which the power consumption of the first load is less than the upper limit output power (hereinafter referred to as the first period) within the output control target period. The supply of AC power from the generation circuit to the second load (second output terminal) is stopped. Further, the control unit supplies the AC power from the AC power generation circuit to the second load during the remaining period (hereinafter, referred to as the second period) within the output control target period. Therefore, when the power conditioner of the present invention is used, the power consumption due to the second load will occur within the second period. Since the second period is a period in which the generated power is discarded because the power cannot be sold, the amount of generated power discarded during output control can be reduced according to the power conditioner of the present invention.
なお、第２出力端子には、通常、利用時間をずらせる幾つかの負荷（炊飯器、食洗機、洗濯機等）が、第２負荷３２として接続される。そのような負荷を利用している間（機能させている間）は、電力（電源電力）の供給が中断されない方が良いので、本発明のパワーコンディショナを、前記第１動作モードで動作している前記制御部が、前記上限出力電力以上であった前記第１負荷の消費電力が前記出力制御対象期間内に前記上限出力電力よりも少なくなったときに、前記第２負荷の消費電力が所定電力を超えていた場合には、前記第２負荷の消費電力が前記所定電力以下となってから、前記スイッチをＯＦＦする装置として構成しておくことが好ましい。 In addition, a number of loads (rice cooker, dishwasher, washing machine, etc.) that shift the usage time are usually connected to the second output terminal as the second load 32. Since it is better that the power supply (power supply power) is not interrupted while such a load is being used (while it is functioning), the power conditioner of the present invention is operated in the first operation mode. When the power consumption of the first load, which is equal to or higher than the upper limit output power, becomes less than the upper limit output power within the output control target period, the power consumption of the second load is reduced. When the predetermined power is exceeded, it is preferable to configure the device as a device for turning off the switch after the power consumption of the second load becomes equal to or less than the predetermined power.
本発明のパワーコンディショナの制御部に、前記出力制御対象期間中に前記交流電力生成回路からの交流電力が前記第２出力端子へ供給され続けるように、前記スイッチを制御する第２動作モードで動作する機能を付与しておいても良い。 In the second operation mode in which the switch is controlled so that the AC power from the AC power generation circuit continues to be supplied to the second output terminal during the output control target period to the control unit of the power conditioner of the present invention. A function that operates may be added.
また、上記課題を解決するために、本発明のスイッチ制御装置は、余剰売電用の出力制御ルールに従った出力制御が行われるパワーコンディショナの出力の第２負荷への供給をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチを制御するスイッチ制御装置であって、１００％未満の出力制御値が指定されている出力制御対象期間内に、前記パワーコンディショナの出力が前記スイッチを介さず供給されている第１負荷の消費電力が前記出力制御値から定まる上限出力電力よりも少ないか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって前記第１負荷の消費電力が前記上限出力電力よりも少ないと判定されている期間中に、前記スイッチの状態をＯＦＦ状態に制御し、前記判定手段によって前記第１負荷の消費電力が前記上限出力電力よりも少ないと判定されていない期間中に、前記スイッチの状態をＯＮ状態に制御するスイッチ制御手段と、を備える。 Further, in order to solve the above problems, the switch control device of the present invention turns on / off the supply of the output of the power conditioner to the second load in which the output is controlled according to the output control rule for surplus power sales. A switch control device that controls a switch for controlling the power, and the output of the power conditioner is supplied without going through the switch within an output control target period in which an output control value of less than 100% is specified. The determination means for determining whether or not the power consumption of one load is less than the upper limit output power determined from the output control value, and the determination means determine that the power consumption of the first load is less than the upper limit output power. During the period, the state of the switch is controlled to the OFF state, and the state of the switch is changed during the period when the power consumption of the first load is not determined to be less than the upper limit output power by the determination means. A switch control means for controlling the ON state is provided.
すなわち、本発明のスイッチ制御装置は、判定手段によって前記第１負荷の消費電力が前記上限出力電力よりも少ないと判定されている期間中には、パワーコンディショナの出力の第２負荷への供給を停止させ、そうではない期間中には、パワーコンディショナの出力を第２負荷に供給する。そのため、本発明のスイッチ制御装置を用いた場合、第２負荷による電力消費が、後者の、売電できないが故に、発電電力が破棄される期間中に、生ずることになる。従って、本発明のスイッチ制御装置によっても、出力制御時に破棄される発電電力量を低減することができる。 That is, the switch control device of the present invention supplies the output of the power conditioner to the second load during the period in which the power consumption of the first load is determined to be less than the upper limit output power by the determination means. Is stopped, and during the period when it is not, the output of the power conditioner is supplied to the second load. Therefore, when the switch control device of the present invention is used, the power consumption due to the second load occurs during the period when the generated power is discarded because the power cannot be sold in the latter case. Therefore, the switch control device of the present invention can also reduce the amount of generated power discarded during output control.
本発明によれば、出力制御時に破棄される発電電力量を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the amount of generated power discarded during output control.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the embodiment described below is an example, and the present invention is not limited to the configuration of the embodiment.
図２に、本発明の一実施形態に係るパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１０の概略構成及び使用形態を示す。 FIG. 2 shows a schematic configuration and a usage pattern of the power conditioner (PCS) 10 according to the embodiment of the present invention.
図示してあるように、本実施形態に係るＰＣＳ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、ＤＣ／ＡＣインバータ１２、連系リレー１３、操作パネル１４、制御部１５、電力供給スイッチ１６、第１出力端子２１及び第２出力端子２２を備える。 As shown in the figure, the PCS 10 according to the present embodiment includes a DC / DC converter 11, a DC / AC inverter 12, an interconnection relay 13, an operation panel 14, a control unit 15, a power supply switch 16, and a first output terminal 21. And a second output terminal 22 is provided.
第１出力端子２１は、第１負荷３１及び系統３５が接続される端子である。この第１出力端子２１には、常時、電力を供給すべき幾つかの負荷（家庭用電気機械器具）が第１負荷３１として接続される。第２出力端子２２は、第２負荷３２が接続される端子である。この第２出力端子２２には、利用時のみに電力を供給すれば良い幾つかの負荷、特に、利用時間をずらせる、炊飯器、食洗機、洗濯機等が、第２負荷３２として接続される。 The first output terminal 21 is a terminal to which the first load 31 and the system 35 are connected. A number of loads (household electrical appliances) to which electric power should be supplied are connected to the first output terminal 21 as the first load 31 at all times. The second output terminal 22 is a terminal to which the second load 32 is connected. To the second output terminal 22, some loads that need to be supplied with electric power only at the time of use, particularly, a rice cooker, a dishwasher, a washing machine, etc. that shift the usage time are connected as the second load 32. Will be done.
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、太陽電池（太陽電池アレイ）３０の出力電圧を、所望電圧（ＤＣ／ＡＣインバータ１２に供給すべき電圧）に変換するための回路である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１としては、太陽電池３０の出力電圧範囲に応じた種類のコンバータ（昇圧コンバータ、降圧コンバータ又は昇降圧コンバータ）が使用される。 The DC / DC converter 11 is a circuit for converting the output voltage of the solar cell (solar cell array) 30 into a desired voltage (voltage to be supplied to the DC / AC inverter 12). As the DC / DC converter 11, a type of converter (boost converter, buck converter or buck-boost converter) according to the output voltage range of the solar cell 30 is used.
ＤＣ／ＡＣインバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１からの直流電圧を交流電圧に変換するための回路である。ＤＣ／ＡＣインバータ１２の出力端子は、停電時等にＰＣＳ１０を系統３５から切り離すための連系リレー１３を介して第１出力端子２１と接続されている。さらに、ＤＣ／ＡＣインバータ１２の出力端子は、電力供給スイッチ１６を介して第２出力端子２２と接続されている。 The DC / AC inverter 12 is a circuit for converting a DC voltage from the DC / DC converter 11 into an AC voltage. The output terminal of the DC / AC inverter 12 is connected to the first output terminal 21 via an interconnection relay 13 for disconnecting the PCS 10 from the system 35 in the event of a power failure or the like. Further, the output terminal of the DC / AC inverter 12 is connected to the second output terminal 22 via the power supply switch 16.
ＰＣＳ１０内には、ＤＣ／ＡＣインバータ１２の出力電力Ｐｏｕｔを測定するための電力センサ２４と、第２負荷３２の消費電力Ｐ２を測定するための電力センサ２５とが設けられている。なお、図から明らかなように、電力センサ２５の測定結果が、第２負荷３２の消費電力Ｐ２となるのは、電力供給スイッチ１６がＯＮとなっている場合だけである。 The PCS 10 is provided with a power sensor 24 for measuring the output power Pout of the DC / AC inverter 12 and a power sensor 25 for measuring the power consumption P2 of the second load 32. As is clear from the figure, the measurement result of the power sensor 25 is the power consumption P2 of the second load 32 only when the power supply switch 16 is ON.
操作パネル１４は、ＬＣＤと複数の押しボタンスイッチとで構成された、ユーザに、制御部１５の動作モード（詳細は後述）を指定させるためのユニットである。 The operation panel 14 is a unit composed of an LCD and a plurality of push button switches for allowing a user to specify an operation mode (details will be described later) of the control unit 15.
制御部１５は、プロセッサ、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ、ゲートドライバ、ネットワークインターフェース回路等から構成されたユニットである。この制御部１５には、上記した電力センサ２４、２５の出力に加えて、第１負荷３１の消費電力Ｐ１を測定するための電力センサ２６の出力と、売電電力（逆潮流電力）ＰＲを測定するための電力センサ２７の出力とが入力されている。なお、制御部１５には、他のセンサ（太陽電池３０の出力電圧を測定するためのセンサ等）の出力も入力されている。 The control unit 15 is a unit composed of a processor, a flash ROM, RAM, a gate driver, a network interface circuit, and the like. In addition to the outputs of the power sensors 24 and 25 described above, the control unit 15 receives the output of the power sensor 26 for measuring the power consumption P1 of the first load 31 and the power selling power (reverse power flow power) PR. The output of the power sensor 27 for measurement is input. The output of another sensor (such as a sensor for measuring the output voltage of the solar cell 30) is also input to the control unit 15.
また、制御部１５は、電力サーバ４０から出力制御スケジュールを取得できるように、インターネットに接続されている。ここで、電力サーバ４０とは、系統３５を管理している電力会社が、出力制御スケジュールを配布するために運営しているサーバのことである。 Further, the control unit 15 is connected to the Internet so that the output control schedule can be acquired from the power server 40. Here, the power server 40 is a server operated by the power company that manages the system 35 to distribute the output control schedule.
以下、制御部１５の機能を説明する。なお、以下の説明では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びＤＣ／ＡＣインバータ１２のことを、交流電力生成回路と表記する。 Hereinafter, the functions of the control unit 15 will be described. In the following description, the DC / DC converter 11 and the DC / AC inverter 12 will be referred to as an AC power generation circuit.
制御部１５の動作モードには、第１動作モードと第２動作モードとがある。いずれの動作モードが指定されている場合にも、制御部１５は、出力制御スケジュールを電力サーバ４０から周期的に取得する。 The operation mode of the control unit 15 includes a first operation mode and a second operation mode. Regardless of which operation mode is specified, the control unit 15 periodically acquires the output control schedule from the power server 40.
以下、制御部１５の動作を、出力制御実施日における第１動作モードでの制御部１５の動作と、他状況における制御部１５の動作とに分けて説明する。なお、出力制御実施日とは、出力制御スケジュールで出力制御を行うことが指定されている日のことである。 Hereinafter, the operation of the control unit 15 will be described separately for the operation of the control unit 15 in the first operation mode on the output control execution date and the operation of the control unit 15 in other situations. The output control implementation date is the date on which output control is specified in the output control schedule.
まず、出力制御実施日における第１動作モードでの制御部１５の動作について説明する。
制御部１５は、第１動作モードが指定されている状況下、出力制御実施日になった場合には、電力供給スイッチ１６をＯＦＦする。すなわち、制御部１５は、第１負荷３１のみが負荷となっている状態を形成する。そして、制御部１５は、出力制御値が１００％である期間中は、交流電力生成回路の出力が最大となるように、交流電力生成回路を制御する。
First, the operation of the control unit 15 in the first operation mode on the output control execution date will be described.
The control unit 15 turns off the power supply switch 16 when the output control execution date comes under the situation where the first operation mode is specified. That is, the control unit 15 forms a state in which only the first load 31 is a load. Then, the control unit 15 controls the AC power generation circuit so that the output of the AC power generation circuit is maximized during the period when the output control value is 100%.
制御部１５は、出力制御値がＡ（＜１００）％である出力制御対象期間となった場合には、出力調整処理とスイッチ制御処理とを開始する。 The control unit 15 starts the output adjustment process and the switch control process when the output control target period is reached in which the output control value is A (<100)%.
出力制御処理は、第１負荷３１のみが負荷となっているＰＣＳ１０内の交流電力生成回路を、余剰売電用の出力制御ルールに従って制御する処理である。 The output control process is a process of controlling the AC power generation circuit in the PCS 10 in which only the first load 31 is a load according to the output control rule for surplus power sale.
図３に、制御部１５が実行する出力調整処理の流れ図を示す。 FIG. 3 shows a flow chart of the output adjustment process executed by the control unit 15.
図示してあるように、出力制御対象期間となったため、この出力調整処理を開始した制御部１５は、まず、自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ここで、上限電力Ｐｔｈとは、ＰＣＳ１０の契約容量・Ａのことである。また、自家消費電力ＰＬとは、“消費電力Ｐ１（第１負荷３１の消費電力）＋消費電力Ｐ２（第２負荷３２の消費電力）”のことである。ただし、制御部１５は、自家消費電力ＰＬを、出力電力Ｐｏｕｔから売電電力ＰＲを減ずることにより算出する。 As shown in the figure, since the output control target period has been reached, the control unit 15 that has started this output adjustment process first determines whether or not the self-consumption power PL is equal to or less than the upper limit power Pth (step S101). .. Here, the upper limit power Pth is the contracted capacity A of the PCS10. Further, the self-power consumption PL means "power consumption P1 (power consumption of the first load 31) + power consumption P2 (power consumption of the second load 32)". However, the control unit 15 calculates the self-consumption power PL by subtracting the power sale power PR from the output power Pout.
自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であった場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、制御部１５は、出力電力Ｐｏｕｔと上限電力Ｐｔｈとを比較する（ステップＳ１０２）。そして、制御部１５は、出力電力Ｐｏｕｔと上限電力Ｐｔｈとが一致していた場合（ステップＳ１０２；＝Ｐｔｈ）には、ステップＳ１０１に戻って、自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。 When the self-consumption power PL is equal to or less than the upper limit power Pth (step S101; YES), the control unit 15 compares the output power Pout with the upper limit power Pth (step S102). Then, when the output power Pout and the upper limit power Pth match (step S102; = Pth), the control unit 15 returns to step S101 and determines whether the self-consumed power PL is equal to or less than the upper limit power Pth. To judge.
制御部１５は、出力電力Ｐｏｕｔが上限電力Ｐｔｈ以下であった場合（ステップＳ１０２；＜Ｐｔｈ）には、出力増大処理（ステップＳ１０３）を行い、出力電力Ｐｏｕｔが上限電力Ｐｔｈを超えていた場合（ステップＳ１０２；＞Ｐｔｈ）には、出力低減処理（ステップＳ１０４）を行う。ここで、出力増大処理とは、出力電力Ｐｏｕｔを増加させることが可能である場合には、出力電力Ｐｏｕｔが所定量増加するように、交流電力生成回路を制御し、出力電力Ｐｏｕｔを増加させることが出来ない場合（太陽電池３０から最大電力を取り出している場合）には、何も行わない（交流電力生成回路に対する制御内容を変更しない）処理のことである。また、出力低減処理とは、出力電力Ｐｏｕｔが所定量減少するように、交流電力生成回路を制御する処理のことである。 When the output power Pout is equal to or less than the upper limit power Pth (step S102; <Pth), the control unit 15 performs an output increase process (step S103), and when the output power Pout exceeds the upper limit power Pth (step S102; In step S102;> Pth), an output reduction process (step S104) is performed. Here, the output increasing process is to control the AC power generation circuit and increase the output power Pout so that the output power Pout is increased by a predetermined amount when the output power Pout can be increased. If this is not possible (when the maximum power is taken out from the solar cell 30), nothing is done (the control content for the AC power generation circuit is not changed). Further, the output reduction process is a process of controlling the AC power generation circuit so that the output power Pout is reduced by a predetermined amount.
出力増大処理又は出力低減処理を終えた制御部１５は、ステップＳ１０１に戻って、自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。 The control unit 15 that has completed the output increasing process or the output decreasing process returns to step S101 and determines whether or not the self-consumption power PL is equal to or less than the upper limit power Pth.
自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下ではなかった場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、制御部１５は、売電電力ＰＲと“０”とを比較する（ステップＳ１０５）。そして、制御部１５は、売電電力ＰＲが“０”であった場合（ステップＳ１０５；＝０）には、ステップＳ１０１に戻って、自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。 When the self-consumption power PL is not equal to or less than the upper limit power Pth (step S101; NO), the control unit 15 compares the power sale power PR with “0” (step S105). Then, when the power selling power PR is "0" (step S105; = 0), the control unit 15 returns to step S101 and determines whether or not the self-consumed power PL is equal to or less than the upper limit power Pth. to decide.
制御部１５は、売電電力ＰＲが負値であった場合（ステップＳ１０５；＜０）には、上記したものと同内容の出力増大処理（ステップＳ１０６）を行う。また、制御部１５は、売電電力ＰＲが正値であった場合（ステップＳ１０５；＞０）には、上記したものと同内容の出力低減処理（ステップＳ１０７）を行う。 When the power selling power PR is a negative value (step S105; <0), the control unit 15 performs an output increasing process (step S106) having the same contents as described above. Further, when the power selling power PR is a positive value (step S105;> 0), the control unit 15 performs an output reduction process (step S107) having the same contents as described above.
そして、出力増大処理又は出力低減処理を終えた制御部１５は、ステップＳ１０１に戻って、自家消費電力ＰＬが上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。 Then, the control unit 15 that has completed the output increase process or the output decrease process returns to step S101 and determines whether or not the self-consumption power PL is equal to or less than the upper limit power Pth.
制御部１５が実行するスイッチ制御処理は、図４に示した手順の処理である。 The switch control process executed by the control unit 15 is the process of the procedure shown in FIG.
すなわち、出力制御対象期間となったため、この出力調整処理を開始した制御部１５は、まず、消費電力Ｐ１が上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。 That is, since the output control target period has been reached, the control unit 15 that has started this output adjustment process first determines whether or not the power consumption P1 is equal to or less than the upper limit power Pth (step S201).
制御部１５は、消費電力Ｐ１が上限電力Ｐｔｈ以下ではなかった場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）には、電力供給スイッチ１６がＯＦＦであった場合には、電力供給スイッチ１６をＯＮとする処理（ステップＳ２０２）を行う。 The control unit 15 turns on the power supply switch 16 when the power consumption P1 is not equal to or less than the upper limit power Pth (step S201; NO) and the power supply switch 16 is OFF (step S201; NO). S202) is performed.
そして、ステップＳ２０２の処理を終えた制御部１５は、ステップＳ２０１に戻って、消費電力Ｐ１が上限電力Ｐｔｈ以下であるか否かを判断する。 Then, the control unit 15 that has completed the process of step S202 returns to step S201 and determines whether or not the power consumption P1 is equal to or less than the upper limit power Pth.
制御部１５は、消費電力Ｐ１が上限電力Ｐｔｈ以下であった場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）には、電力供給スイッチ１６がＯＮであり、且つ、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下であるという条件が満たされているか否かを判断する（ステップＳ２０３）。閾値Ｐ２ｔｈは、第２負荷３２として第２出力端子２２に接続されている負荷の中に、利用されているもの（動作中のもの）があるか否かを判断するための閾値である。従って、閾値Ｐ２ｔｈとしては、第２負荷３２として第２出力端子２２に接続されている各負荷の待機電力の総和よりも少し大きな値が使用される。 When the power consumption P1 is equal to or less than the upper limit power Pth (step S201; YES), the control unit 15 satisfies the condition that the power supply switch 16 is ON and the power consumption P2 is the threshold P2th or less. It is determined whether or not it has been performed (step S203). The threshold value P2th is a threshold value for determining whether or not any of the loads connected to the second output terminal 22 as the second load 32 is being used (operating). Therefore, as the threshold value P2th, a value slightly larger than the total standby power of each load connected to the second output terminal 22 as the second load 32 is used.
上記条件が満たされていた場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、制御部１５は、電力供給スイッチ１６をＯＦＦ（ステップＳ２０４）してから、ステップＳ２０１に戻る。
一方、上記条件が満たされていなかった場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、制御部１５は、電力供給スイッチ１６をＯＦＦすることなく、ステップＳ２０１に戻る。なお、電力供給スイッチ１６がＯＮであるが、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下ではない場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）に、電力供給スイッチ１６をＯＦＦしていないのは、第２負荷３２として接続されている負荷の中に利用中の負荷がある場合、通常は、電力（電源電力）の供給が中止されない方が良いためである。
When the above condition is satisfied (step S203; YES), the control unit 15 turns off the power supply switch 16 (step S204), and then returns to step S201.
On the other hand, if the above conditions are not satisfied (step S203; NO), the control unit 15 returns to step S201 without turning off the power supply switch 16. When the power supply switch 16 is ON but the power consumption P2 is not equal to or less than the threshold value P2th (step S203; NO), the power supply switch 16 is not turned off because it is connected as the second load 32. This is because it is usually better not to stop the supply of electric power (power supply power) when there is a load in use among the existing loads.
以下、スイッチ制御処理の終了時における制御部１５の動作を説明する。流れ図（図４）への表記は省略してあるが、制御部１５は、出力制御対象期間の終了によりスイッチ制
御処理を終了する際には、電力供給スイッチ１６がＯＮであるか否かを判断する。そして、制御部１５は、電力供給スイッチ１６がＯＦＦであった場合には、特に処理を行うことなく、スイッチ制御処理を終了する。
Hereinafter, the operation of the control unit 15 at the end of the switch control process will be described. Although the notation in the flow chart (FIG. 4) is omitted, the control unit 15 determines whether or not the power supply switch 16 is ON when the switch control process is terminated due to the end of the output control target period. To do. Then, when the power supply switch 16 is OFF, the control unit 15 ends the switch control process without performing any particular process.
一方、電力供給スイッチ１６がＯＮであった場合、制御部１５は、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下であるか否かを判断する。そして、制御部１５は、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下であった場合には、電力供給スイッチ１６をＯＦＦしてから、スイッチ制御処理を終了する。また、制御部１５は、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下ではなかった場合には、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下となるのを待機（監視）する。そして、制御部１５は、消費電力Ｐ２が閾値Ｐ２ｔｈ以下となったときに、電力供給スイッチ１６をＯＦＦしてから、スイッチ制御処理を終了する。 On the other hand, when the power supply switch 16 is ON, the control unit 15 determines whether or not the power consumption P2 is equal to or less than the threshold value P2th. Then, when the power consumption P2 is equal to or less than the threshold value P2th, the control unit 15 turns off the power supply switch 16 and then ends the switch control process. Further, when the power consumption P2 is not equal to or less than the threshold value P2th, the control unit 15 waits (monitors) for the power consumption P2 to be equal to or less than the threshold value P2th. Then, when the power consumption P2 becomes equal to or less than the threshold value P2th, the control unit 15 turns off the power supply switch 16 and then ends the switch control process.
以下、他状況における制御部１５の動作について説明する。
制御部１５は、第２動作モードが指定されている場合には、電力供給スイッチ１６をＯＮに維持した状態で、余剰売電用の出力制御ルールに従って、交流電力生成回路を制御する。すなわち、制御部１５は、出力制御値が１００％である期間中は、交流電力生成回路の出力が最大となるように、交流電力生成回路を制御し、出力制御対象期間中は、出力調整処理（図３）を実行する。
Hereinafter, the operation of the control unit 15 in other situations will be described.
When the second operation mode is specified, the control unit 15 controls the AC power generation circuit according to the output control rule for surplus power sale while the power supply switch 16 is kept ON. That is, the control unit 15 controls the AC power generation circuit so that the output of the AC power generation circuit is maximized during the period when the output control value is 100%, and the output adjustment process is performed during the output control target period. (Fig. 3) is executed.
また、制御部１５は、第１動作モードが指定されている場合であっても、出力制御非実施日には、第２動作モードが指定されている場合と同様に動作する。 Further, even when the first operation mode is specified, the control unit 15 operates in the same manner as when the second operation mode is specified on the output control non-execution date.
以上、説明したように、本実施形態に係るＰＣＳ１０の制御部１５は、出力制御対象期間内の、第１負荷３１の消費電力が上限出力電力よりも少ない期間（以下、第１期間と表記する）中、交流電力生成回路からの交流電力の第２負荷３２（第２出力端子２２）への供給を停止させ、出力制御対象期間内の残りの期間（以下、第２期間と表記する）中に、交流電力生成回路からの交流電力を第２負荷３２に供給する機能を有している。従って、本実施形態に係るＰＣＳ１０に、時間Ｔ１〜時間Ｔ２の間、出力を定格出力の３０％とするという出力制御がかかった場合、図５に模式的に示したように、第２負荷３２による電力消費が第２期間内に発生することになる。そして、第２期間は、売電できないが故に、発電電力が破棄される期間なのであるから、本実施形態に係るＰＣＳ１０によれば、出力制御時に破棄される発電電力量を低減することができる。 As described above, the control unit 15 of the PCS 10 according to the present embodiment has a period in which the power consumption of the first load 31 is less than the upper limit output power within the output control target period (hereinafter, referred to as the first period). ), The supply of AC power from the AC power generation circuit to the second load 32 (second output terminal 22) is stopped, and during the remaining period within the output control target period (hereinafter referred to as the second period). In addition, it has a function of supplying AC power from the AC power generation circuit to the second load 32. Therefore, when the PCS 10 according to the present embodiment is subjected to output control such that the output is 30% of the rated output during the time T1 to the time T2, the second load 32 is schematically shown in FIG. Power consumption will occur within the second period. Since the second period is a period in which the generated power is discarded because the power cannot be sold, the amount of generated power discarded during output control can be reduced according to the PCS 10 according to the present embodiment.
また、第２期間外に発生していた第２負荷３２による電力消費がなくなることにもなるため、ＰＣＳ１０によれば、売電電力を増加させること（又は購入電力を減少させること）も可能となる。 In addition, since the power consumption by the second load 32 generated outside the second period is eliminated, it is possible to increase the power sold (or decrease the purchased power) according to PCS10. Become.
《変形例》
上記したＰＣＳ１０は、各種の変形を行えるものである。例えば、ＰＣＳ１０を、出力制御スケジュールをオペレータが入力する装置に変形することが出来る。また、制御部１５のスイッチ制御処理を行う部分と、電力供給スイッチ１６とを、ＰＣＳ１０外に設けることも出来る。具体的には、図６に示したように、出力制御機能を有するＰＣＳ５０の出力が、電力供給スイッチ１６を介して第２負荷３２に供給されるようにしておくと共に、出力制御スケジュールを電力サーバ４０から取得してスイッチ制御処理を実行できるスイッチ制御装置５５を設けておく。そのようにしておけば、ＰＣＳ１０を用いた場合と同様に、出力制御時に破棄される発電電力量を低減することができる。
<< Modification example >>
The PCS10 described above can be modified in various ways. For example, the PCS 10 can be transformed into a device in which an operator inputs an output control schedule. Further, a portion of the control unit 15 for performing switch control processing and a power supply switch 16 can be provided outside the PCS 10. Specifically, as shown in FIG. 6, the output of the PCS 50 having an output control function is supplied to the second load 32 via the power supply switch 16, and the output control schedule is set to the power server. A switch control device 55 capable of acquiring from 40 and executing the switch control process is provided. By doing so, it is possible to reduce the amount of generated power discarded during output control, as in the case of using the PCS10.
なお、スイッチ制御処理に必要とされる測定値は、消費電力Ｐ１及び消費電力Ｐ２である（図４参照）。従って、スイッチ制御装置５５には、消費電力Ｐ１を測定するための電力センサ２６の出力と、消費電力Ｐ２を測定するための電力センサ２５の出力とを入力し
ておけば良い。また、スイッチ制御装置５５は、出力制御スケジュールをオペレータが入力する装置であっても良い。
The measured values required for the switch control process are power consumption P1 and power consumption P2 (see FIG. 4). Therefore, the output of the power sensor 26 for measuring the power consumption P1 and the output of the power sensor 25 for measuring the power consumption P2 may be input to the switch control device 55. Further, the switch control device 55 may be a device in which the operator inputs the output control schedule.
１０ パワーコンディショナ（ＰＣＳ）
１１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２ ＤＣ／ＡＣインバータ
１４ 操作パネル
１５ 制御部
１６ 電力供給スイッチ
２１ 第１出力端子
２２ 第２出力端子
２４、２５、２６、２７ 電力センサ
３０ 太陽電池
３１ 第１負荷
３２ 第２負荷
３５ 系統
４０ 電力サーバ
５５ スイッチ制御装置
10 Power conditioner (PCS)
11 DC / DC converter 12 DC / AC inverter 14 Operation panel 15 Control unit 16 Power supply switch 21 1st output terminal 22 2nd output terminal 24, 25, 26, 27 Power sensor 30 Solar cell 31 1st load 32 2nd load 35 systems 40 power server 55 switch controller
Claims (4)
第２負荷に接続される第２出力端子と、
発電装置の出力に基づき、前記第１出力端子と前記系統及び／又は前記第２出力端子とに供給する交流電力を生成する交流電力生成回路と、
前記交流電力生成回路からの交流電力の前記第２出力端子への供給をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチと、
余剰売電用の出力制御ルールに従って前記交流電力生成回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、１００％未満の出力制御値が指定されている出力制御対象期間内の、前記第１負荷の消費電力が前記出力制御値から定まる上限出力電力よりも少ない期間中に、前記交流電力生成回路からの交流電力の前記第２出力端子への供給が停止され、前記出力制御対象期間内の残りの期間中に、前記交流電力生成回路からの交流電力が前記第２出力端子へ供給されるように、前記スイッチを制御する第１動作モードを有する
ことを特徴とするパワーコンディショナ。 The first output terminal connected to the first load and system,
The second output terminal connected to the second load,
An AC power generation circuit that generates AC power to be supplied to the first output terminal and the system and / or the second output terminal based on the output of the power generation device.
A switch for turning on / off the supply of AC power from the AC power generation circuit to the second output terminal, and
A control unit that controls the AC power generation circuit according to the output control rule for selling surplus power,
With
The control unit uses the AC power during an output control target period in which an output control value of less than 100% is specified, during which the power consumption of the first load is less than the upper limit output power determined from the output control value. The supply of AC power from the power generation circuit to the second output terminal is stopped, and the AC power from the AC power generation circuit is supplied to the second output terminal during the remaining period within the output control target period. A power conditioner, characterized in that it has a first mode of operation that controls the switch.
ことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。 When the power consumption of the first load, which is equal to or higher than the upper limit output power, becomes less than the upper limit output power within the output control target period, the control unit operating in the first operation mode The first aspect of claim 1, wherein when the power consumption of the second load exceeds the predetermined power, the switch is turned off after the power consumption of the second load becomes equal to or less than the predetermined power. Power conditioner.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワーコンディショナ。 The control unit further has a second operation mode for controlling the switch so that the AC power from the AC power generation circuit is continuously supplied to the second output terminal during the output control target period. The power conditioner according to claim 1 or 2.
１００％未満の出力制御値が指定されている出力制御対象期間内に、前記パワーコンディショナの出力が前記スイッチを介さず供給されている第１負荷の消費電力が前記出力制御値から定まる上限出力電力よりも少ないか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記第１負荷の消費電力が前記上限出力電力よりも少ないと判定されている期間中に、前記スイッチをＯＦＦ状態に制御し、前記判定手段によって前記第１負荷の消費電力が前記上限出力電力よりも少ないと判定されていない期間中に、前記スイッチをＯＮ状態に制御するスイッチ制御手段と、
を備えることを特徴とするスイッチ制御装置。 It is a switch control device that controls a switch for turning on / off the supply of the output of the power conditioner to the second load, in which the output is controlled according to the output control rule for selling surplus power.
Within the output control target period in which an output control value of less than 100% is specified, the power consumption of the first load to which the output of the power conditioner is supplied without going through the switch is determined from the output control value. Judgment means for determining whether or not it is less than electric power,
During the period in which the power consumption of the first load is determined to be less than the upper limit output power by the determination means, the switch is controlled to the OFF state, and the power consumption of the first load is determined by the determination means. A switch control means that controls the switch to the ON state during a period that is not determined to be less than the upper limit output power.
A switch control device characterized by comprising.
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