Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6881002B2 - Power converter and power conversion system - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6881002B2 - Power converter and power conversion system - Google Patents

Power converter and power conversion system Download PDF

Info

Publication number
JP6881002B2
JP6881002B2 JP2017092834A JP2017092834A JP6881002B2 JP 6881002 B2 JP6881002 B2 JP 6881002B2 JP 2017092834 A JP2017092834 A JP 2017092834A JP 2017092834 A JP2017092834 A JP 2017092834A JP 6881002 B2 JP6881002 B2 JP 6881002B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
switch
power conversion
power generation
generation unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2017092834A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018191447A (en
Inventor
俊明 奥村
俊明 奥村
綾井 直樹
直樹 綾井
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2017092834A priority Critical patent/JP6881002B2/en
Publication of JP2018191447A publication Critical patent/JP2018191447A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6881002B2 publication Critical patent/JP6881002B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、電力変換装置および電力変換システムに関する。 The present invention relates to a power conversion device and a power conversion system.

従来、省エネルギーを目的として、発電装置からの直流電力を交流電力に変換するための電力変換装置であるパワーコンディショナが開発されている。 Conventionally, for the purpose of energy saving, a power conditioner, which is a power conversion device for converting DC power from a power generation device into AC power, has been developed.

たとえば、特許文献1(特開2011−176155号公報)には、以下のような技術が開示されている。すなわち、太陽光発電装置は、複数の太陽電池ストリングと、該複数の太陽電池ストリングからの電力を集電するための集電回路であって、配線材と、該配線材で接続されてなる電子部品と、前記配線材の合流した複数の合流部位のそれぞれに配置されるとともに前記電子部品と隣り合う複数の温度検出手段とを有する集電回路と、前記温度検出手段の結果によって、異常要因となっている電子部品を判定する異常判定手段とを備える。 For example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-176155) discloses the following techniques. That is, the solar power generation device is a current collecting circuit for collecting electric power from a plurality of solar cell strings and the plurality of solar cell strings, and is a wiring material and an electron connected by the wiring material. An abnormality factor is determined by a current collecting circuit having a component and a plurality of temperature detecting means arranged at each of the plurality of merged portions of the wiring material and adjacent to the electronic component, and the result of the temperature detecting means. It is provided with an abnormality determination means for determining an electronic component that has become.

特開2011−176155号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-176155 特開2014−27034号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-27034 特開2014−27035号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-27035 特許第6035001号公報Japanese Patent No. 603501 特開2015−173262号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-173262

“環境ビジネスオンライン 環境用語集 PID(Potential Induced Degradation)現象”、[online]、[平成29年2月24日検索]、インターネット〈https://www.kankyo−business.jp/dictionary/003723.php〉"Environmental Business Online Environmental Glossary PID (Pontial Integrated Degradation) Phenomenon", [online], [Search on February 24, 2017], Internet <https: // www. Kankyo-business. jp / dictionary / 003723. php> “Fraunhofer CSP(Center for Silicon Photovoltaics) presents results of potential induced degradation (PID)”、[online]、[平成29年3月29日検索]、インターネット〈URL:http://www.en.csp.fraunhofer.de/news/details/id/857/〉"Fraunhofer CSP (Center for Silicon Photovoltaics) presents resets of potential integrated degradation (PID)", [online], [search on March 29, 2017], Internet <URL: tw. en. csp. Fraunhofer. de / news / data / id / 857 /> “東京工業大学 藤田研究室 研究室紹介 #45”、[online]、[平成29年3月29日検索]、インターネット〈URL:http://educ.titech.ac.jp/ee/news/2016_11/052916.html〉"Tokyo Institute of Technology Fujita Laboratory Laboratory Introduction # 45", [online], [Search on March 29, 2017], Internet <URL: http: // educ. tick. ac. jp / ee / news / 2016_11 / 052916. html>

たとえば、特許文献1に記載の太陽電池ストリングがグランドに対して電位を有する場合、太陽光発電装置におけるセルが劣化し、太陽光発電装置の出力が低下することがある。 For example, when the solar cell string described in Patent Document 1 has a potential with respect to the ground, the cell in the photovoltaic power generation device may deteriorate and the output of the photovoltaic power generation device may decrease.

具体的には、非特許文献1(“環境ビジネスオンライン 環境用語集 PID(Potential Induced Degradation)現象”、[online]、[平成29年2月24日検索]、インターネット〈https://www.kankyo−business.jp/dictionary/003723.php〉)に記載されているように、金属フレームとのより大きな電位差が発生する陰極に近い太陽電池モジュールにおいてPIDが発生し、太陽光発電装置の出力が低下する。このようなPID等の太陽光発電装置の劣化を抑制するための技術が求められる。 Specifically, Non-Patent Document 1 (“Environmental Business Online Environmental Glossary PHP (Potential Induced Voltage) Phenomenon”, [online], [Search on February 24, 2017], Internet <https://www.kankyo -Busines.jp / voltage / 003723.php>), PID is generated in the solar cell module near the cathode where a larger potential difference from the metal frame is generated, and the output of the photovoltaic power generation device is reduced. To do. A technique for suppressing deterioration of such a photovoltaic power generation device such as a PID is required.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することが可能な電力変換装置および電力変換システムを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device and a power conversion system capable of suppressing deterioration of a photovoltaic power generation device with a simple configuration. Is.

(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力変換装置は、太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための第1の接続部とを備える。 (1) In order to solve the above problems, the power conversion device according to a certain aspect of the present invention includes a power conversion unit that converts DC power received from a photovoltaic power generation unit into AC power, the photovoltaic power generation unit, and the above. The first switch connected between the power conversion unit, the second switch connected between the power conversion unit and the power system, and the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit are electrically connected. A first connecting portion for grounding the negative side wire to be connected between the photovoltaic power generation unit and the first switch is provided.

(5)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力変換システムは、電力変換装置と、制御装置とを備え、前記電力変換装置は、太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための接続部とを含み、前記制御装置は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンおよびオフを制御する。 (5) In order to solve the above problems, the power conversion system according to a certain aspect of the present invention includes a power conversion device and a control device, and the power conversion device receives DC power received from a photovoltaic power generation unit. A power conversion unit that converts AC power, a first switch connected between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit, and a second switch connected between the power conversion unit and the power system. The control device includes a switch and a connection portion for grounding a negative side line that electrically connects the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit between the photovoltaic power generation unit and the first switch. , Controls the on and off of the first switch and the second switch.

本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力変換装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、本発明は、電力変換装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。 The present invention can be realized not only as a power conversion device provided with such a characteristic processing unit, but also as a method of performing such a characteristic processing as a step, or for causing a computer to execute such a step. It can be realized as a program. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the power conversion device.

また、本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力変換システムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現することができる。また、本発明は、電力変換システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。 Further, the present invention can be realized not only as a power conversion system provided with such a characteristic processing unit, but also as a method of taking such a characteristic processing as a step. Further, the present invention can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the power conversion system.

本発明によれば、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することができる。 According to the present invention, deterioration of the photovoltaic power generation device can be suppressed with a simple configuration.

図1は、電力変換装置の比較例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a comparative example of a power conversion device. 図2は、電力変換装置の比較例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a comparative example of a power conversion device. 図3は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a grid interconnection system according to an embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおける電力変換装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態に係る電力変換装置における端子台11の詳細な構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of a terminal block 11 in the power conversion device according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a grid interconnection system according to an embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおける電力変換装置の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図10は、図8に示す系統連系システムの変形例の適用例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an application example of a modification of the grid interconnection system shown in FIG. 図11は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおけるHEMSが予測する各数値の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of each numerical value predicted by HEMS in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図12は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図13は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図14は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図15は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention. 図16は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。 First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の実施の形態に係る電力変換装置は、太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための第1の接続部とを備える。 (1) The power conversion device according to the embodiment of the present invention is between a power conversion unit that converts DC power received from a photovoltaic power generation unit into AC power, and between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit. The sun is a negative side line that electrically connects the first switch to be connected, the second switch connected between the power conversion unit and the power system, and the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit. A first connection for grounding between the photovoltaic unit and the first switch is provided.

このように、太陽光発電部および第1のスイッチの間において負側線を接地するための第1の接続部が設けられる構成により、第1のスイッチの開閉状態に関わらず、太陽光発電部の電位をグランドと同電位にすることができる。これにより、たとえば接地された金属フレームに対して負の電位を有する場合に劣化の進行する太陽電池モジュールに対して、PIDの進行を抑制することができる。また、たとえば、電力系統と電力変換装置とが絶縁されておらず、電力系統から第1の接続部を介して地絡電流が流れる回路構成であっても、第2のスイッチを開くことで、地絡電流を防ぐことができる。したがって、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することができる。 In this way, due to the configuration in which the first connection portion for grounding the negative side wire is provided between the solar power generation unit and the first switch, the solar power generation unit can be operated regardless of the open / closed state of the first switch. The potential can be the same as the ground. Thereby, for example, it is possible to suppress the progress of PID for the solar cell module which deteriorates when it has a negative potential with respect to the grounded metal frame. Further, for example, even in a circuit configuration in which the power system and the power conversion device are not isolated and a ground fault current flows from the power system through the first connection portion, the second switch can be opened. Ground fault current can be prevented. Therefore, deterioration of the photovoltaic power generation device can be suppressed with a simple configuration.

(2)好ましくは、前記電力変換装置は、さらに、前記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷と前記電力変換部とを電気的に接続するための第2の接続部を備える。 (2) Preferably, the power conversion device further converts the output power of the photovoltaic power generation unit into energy and stores or consumes a second load for electrically connecting the power conversion unit. It has a connection part.

このような構成により、たとえば、上記負荷を第2の接続部に接続することで、第1のスイッチが閉じている状態において太陽光発電部の出力電力を上記負荷において有効に利用することができる。 With such a configuration, for example, by connecting the load to the second connection portion, the output power of the photovoltaic power generation unit can be effectively used in the load while the first switch is closed. ..

(3)好ましくは、前記電力変換装置は、さらに、前記第1のスイッチをオンするとともに前記第2のスイッチをオフする第1のモード、および前記第1のスイッチをオフするとともに前記第2のスイッチをオンする第2のモードを切り替える制御部を備える。 (3) Preferably, the power conversion device further turns on the first switch and turns off the second switch, and turns off the first switch and turns off the second switch. A control unit for switching a second mode for turning on the switch is provided.

このような構成により、たとえば、電力系統と電力変換装置とが絶縁されていない状態における地絡電流を防ぎながら、太陽光発電部からの発電電力および電力系統からの電力のいずれか一方を電力変換装置へ供給することができる。 With such a configuration, for example, power conversion of either the power generated from the photovoltaic power generation unit or the power from the power system is performed while preventing a ground fault current when the power system and the power conversion device are not insulated. It can be supplied to the device.

(4)好ましくは、前記電力変換装置は、さらに、前記太陽光発電部の出力電力および前記電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池と、前記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷の電力消費予測情報、および前記太陽光発電部の発電予測情報を取得し、取得した前記電力消費予測情報および前記発電予測情報に基づいて、前記太陽光発電部の出力電力および前記電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池の蓄電残量を調整する制御部とを備える。 (4) Preferably, the power conversion device further converts the output power of the photovoltaic power generation unit and the storage battery capable of storing the power from the power system, and the output power of the photovoltaic power generation unit into energy. The power consumption forecast information of the load to be stored or consumed and the power generation forecast information of the photovoltaic power generation unit are acquired, and based on the acquired power consumption forecast information and the power generation forecast information, the output power of the photovoltaic power generation unit and It is provided with a control unit that adjusts the remaining storage amount of the storage battery capable of storing power from the power system.

このような構成により、たとえば、翌日の昼間における上記負荷の電力消費を満たすために必要な蓄電残量を、電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて算出することができるので、夜間における電力系統から蓄電池への充電量の過大および過少を防ぐことができる。これにより、蓄電池への充電量の過大に起因する太陽光発電部による発電電力量の過剰、および蓄電池への充電量の過少に起因する翌日の昼間における上記負荷への電力供給不足を防ぐことができる。 With such a configuration, for example, the remaining amount of electricity required to satisfy the power consumption of the load in the daytime of the next day can be calculated based on the power consumption prediction information and the power generation prediction information, so that the power system at night can be calculated. It is possible to prevent the amount of charge from the storage battery to be excessive or too small. This makes it possible to prevent an excessive amount of power generated by the photovoltaic power generation unit due to an excessive amount of charge to the storage battery and a shortage of power supply to the above load in the daytime of the next day due to an excessive amount of charge to the storage battery. it can.

(5)本発明の実施の形態に係る電力変換システムは、電力変換装置と、制御装置とを備え、前記電力変換装置は、太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための接続部とを含み、前記制御装置は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンおよびオフを制御する。 (5) The power conversion system according to the embodiment of the present invention includes a power conversion device and a control device, and the power conversion device converts DC power received from a photovoltaic power generation unit into AC power. A first switch connected between the solar power generation unit and the power conversion unit, a second switch connected between the power conversion unit and the power system, and the photovoltaic power generation unit. The control device includes the photovoltaic power generation unit and a connection unit for grounding the negative side wire that electrically connects the unit and the power conversion unit between the photovoltaic power generation unit and the first switch, and the control device includes the first switch and the first switch. It controls the on and off of the second switch.

このように、太陽光発電部および第1のスイッチの間において負側線を接地するための第1の接続部が設けられる構成により、第1のスイッチの開閉状態に関わらず、太陽光発電部の電位をグランドと同電位にすることができる。これにより、たとえば接地された金属フレームに対して負の電位を有する場合に劣化の進行する太陽電池モジュールに対して、PIDの進行を抑制することができる。また、たとえば、電力系統と電力変換装置とが絶縁されておらず、電力系統から第1の接続部を介して地絡電流が流れる回路構成であっても、第2のスイッチを開くことで、地絡電流を防ぐことができる。したがって、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することができる。 In this way, due to the configuration in which the first connection portion for grounding the negative side wire is provided between the solar power generation unit and the first switch, the solar power generation unit can be operated regardless of the open / closed state of the first switch. The potential can be the same as the ground. Thereby, for example, it is possible to suppress the progress of PID for the solar cell module which deteriorates when it has a negative potential with respect to the grounded metal frame. Further, for example, even in a circuit configuration in which the power system and the power conversion device are not isolated and a ground fault current flows from the power system through the first connection portion, the second switch can be opened. Ground fault current can be prevented. Therefore, deterioration of the photovoltaic power generation device can be suppressed with a simple configuration.

(6)より好ましくは、前記制御装置は、前記第1のスイッチをオンするとともに前記第2のスイッチをオフする第1のモード、および前記第1のスイッチをオフするとともに前記第2のスイッチをオンする第2のモードを切り替える。 (6) More preferably, the control device turns on the first switch and turns off the second switch, and turns off the first switch and turns on the second switch. Toggle the second mode to turn on.

このような構成により、たとえば、電力系統と電力変換装置とが絶縁されていない状態における地絡電流を防ぎながら、太陽光発電部からの発電電力および電力系統からの電力のいずれか一方を電力変換装置へ供給することができる。 With such a configuration, for example, power conversion of either the power generated from the photovoltaic power generation unit or the power from the power system is performed while preventing a ground fault current when the power system and the power conversion device are not insulated. It can be supplied to the device.

(7)より好ましくは、前記電力変換システムは、さらに、前記太陽光発電部の出力電力および前記電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池を備え、前記制御装置は、前記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷の電力消費予測情報、および前記太陽光発電部の発電予測情報を取得し、取得した前記電力消費予測情報および前記発電予測情報に基づいて前記蓄電池の蓄電残量を調整する。 (7) More preferably, the power conversion system further includes a storage battery capable of storing the output power of the photovoltaic power generation unit and the power from the power system, and the control device is the output of the photovoltaic power generation unit. The power consumption prediction information of the load that converts power into energy and stores or consumes, and the power generation prediction information of the photovoltaic power generation unit are acquired, and based on the acquired power consumption prediction information and the power generation prediction information, the storage battery Adjust the remaining charge.

このような構成により、たとえば、翌日の昼間における上記負荷の電力消費を満たすために必要な蓄電残量を、電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて算出することができるので、夜間における電力系統から蓄電池への充電量の過大および過少を防ぐことができる。これにより、蓄電池への充電量の過大に起因する太陽光発電部による発電電力量の過剰、および蓄電池への充電量の過少に起因する翌日の昼間における上記負荷への電力供給不足を防ぐことができる。 With such a configuration, for example, the remaining amount of electricity required to satisfy the power consumption of the load in the daytime of the next day can be calculated based on the power consumption prediction information and the power generation prediction information, so that the power system at night can be calculated. It is possible to prevent the amount of charge from the storage battery to be excessive or too small. This makes it possible to prevent an excessive amount of power generated by the photovoltaic power generation unit due to an excessive amount of charge to the storage battery and a shortage of power supply to the above load in the daytime of the next day due to an excessive amount of charge to the storage battery. it can.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.

[電力変換装置の比較例の構成]
図1は、電力変換装置の比較例の構成を示す図である。図1には、単相3線式の電力変換装置の比較例が示される。
[Configuration of comparative example of power converter]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a comparative example of a power conversion device. FIG. 1 shows a comparative example of a single-phase three-wire power converter.

図1を参照して、比較例である電力変換装置901は、キャパシタ25と、インバータ(電力変換部)26と、連系リレー32と、制御部91とを備える。連系リレー(第2のスイッチ)32は、スイッチ32A,32B,32Cを含む。 With reference to FIG. 1, the power conversion device 901, which is a comparative example, includes a capacitor 25, an inverter (power conversion unit) 26, an interconnection relay 32, and a control unit 91. The interconnection relay (second switch) 32 includes switches 32A, 32B, 32C.

太陽光発電部1は、太陽光を受けると、受けた太陽光のエネルギーを直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。 When the photovoltaic power generation unit 1 receives sunlight, it converts the energy of the received solar power into DC power and outputs the converted DC power.

より詳細には、太陽光発電部1は、変換した直流電力を出力するための正側端子と、負側端子とを有する。この例では、太陽光発電部1は、直流電力を正側端子および負側端子経由で電力変換装置901へ出力する。 More specifically, the photovoltaic power generation unit 1 has a positive side terminal and a negative side terminal for outputting the converted DC power. In this example, the photovoltaic power generation unit 1 outputs DC power to the power conversion device 901 via the positive side terminal and the negative side terminal.

電力変換装置901におけるキャパシタ25は、太陽光発電部1から受ける直流電力の変動を抑制するために設けられ、太陽光発電部1における正側端子に接続された第1端と、負側端子に接続された第2端とを有する。 The capacitor 25 in the power conversion device 901 is provided to suppress fluctuations in the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1, and is attached to the first end connected to the positive terminal of the photovoltaic power generation unit 1 and the negative terminal. It has a second end connected.

インバータ26は、キャパシタ25の第1端に接続された第1端と、キャパシタ25の第2端に接続された第2端と、第3端と、第4端と、第5端とを有する。 The inverter 26 has a first end connected to the first end of the capacitor 25, a second end connected to the second end of the capacitor 25, a third end, a fourth end, and a fifth end. ..

連系リレー32は、インバータ26と電力系統との間に接続される。より詳細には、連系リレー32におけるスイッチ32Aは、インバータ26の第3端に接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ32Bは、インバータ26の第4端に接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ32Cは、インバータ26の第5端に接続された第1端と、第2端とを有する。 The interconnection relay 32 is connected between the inverter 26 and the power system. More specifically, the switch 32A in the interconnection relay 32 has a first end connected to a third end of the inverter 26 and a second end. The switch 32B has a first end and a second end connected to the fourth end of the inverter 26. The switch 32C has a first end and a second end connected to the fifth end of the inverter 26.

トランスT1は、たとえば柱上トランスであり、1次側コイルL1および2次側コイルL2を有する。トランスT1は、1次側コイルL1において交流電源PSから受けた6.6キロボルトの交流電圧を2次側コイルL2において200ボルトの交流電圧に変換する。 The transformer T1 is, for example, a pole transformer, and has a primary coil L1 and a secondary coil L2. The transformer T1 converts the 6.6 kilovolt AC voltage received from the AC power supply PS in the primary coil L1 into an AC voltage of 200 volts in the secondary coil L2.

また、トランスT1は、電力変換装置901が逆潮流を行う場合、電力変換装置901から2次側コイルL2において受けた電圧200ボルトの交流電力すなわち交流電圧を1次側コイルL1において6.6キロボルトの交流電圧に変換する。 Further, in the transformer T1, when the power conversion device 901 performs a reverse power flow, the AC power of 200 volts received from the power conversion device 901 in the secondary coil L2, that is, the AC voltage is 6.6 kilovolts in the primary coil L1. Convert to AC voltage.

より詳細には、トランスT1における2次側コイルL2は、連系リレー32におけるスイッチ32Aの第2端に接続された第1端と、スイッチ32Bの第2端に接続され、かつ接地された中性点と、スイッチ32Cの第2端に接続された第2端とを有する。 More specifically, the secondary coil L2 in the transformer T1 is connected to the first end connected to the second end of the switch 32A in the interconnection relay 32 and to the second end of the switch 32B, and is grounded. It has a sex point and a second end connected to the second end of the switch 32C.

2次側コイルL2と相互インダクタンスにより結合する1次側コイルL1は、交流電源PSに接続された第3端および第4端を有する。 The primary coil L1 coupled to the secondary coil L2 by mutual inductance has a third end and a fourth end connected to the AC power supply PS.

一般負荷41A,41Bは、たとえば、電子レンジ、照明器具およびテレビ等の交流100ボルトで使用可能な負荷である。一般負荷41Cは、たとえば、エアコン等の交流200ボルトで使用可能な負荷である。以下、一般負荷41A,41B,41Cの各々を、一般負荷41とも称する。一般負荷41は、電力変換装置901および電力系統からの電力を用いて、たとえば間欠的に使用される。 The general loads 41A and 41B are loads that can be used with AC 100 volts such as microwave ovens, lighting fixtures, and televisions. The general load 41C is, for example, a load that can be used with an AC 200 volt such as an air conditioner. Hereinafter, each of the general loads 41A, 41B, and 41C is also referred to as a general load 41. The general load 41 is used, for example, intermittently by using the power from the power converter 901 and the power system.

制御部91は、制御信号S2を連系リレー32へ出力することにより、連系リレー32のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 The control unit 91 can switch the ON state and the OFF state of the interconnection relay 32 by outputting the control signal S2 to the interconnection relay 32.

連系リレー32は、制御部91の制御に従って自己のスイッチ32A,32B,32Cをオンまたはオフすることにより、インバータ26と電力系統および一般負荷41とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The interconnection relay 32 electrically connects the inverter 26 with the power system and the general load 41 in the ON state by turning on or off its own switches 32A, 32B, 32C according to the control of the control unit 91. Electrically insulate in the off state.

また、制御部91は、制御信号S3をインバータ26へ出力することによりインバータ26における図示しないスイッチ素子を制御する。 Further, the control unit 91 controls a switch element (not shown) in the inverter 26 by outputting the control signal S3 to the inverter 26.

インバータ26は、制御部91の制御に従って、太陽光発電部1からキャパシタ25を介して受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を単相3線で電力系統および一般負荷41へ出力する。 The inverter 26 converts the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 via the capacitor 25 into AC power according to the control of the control unit 91, and converts the converted AC power to the power system and the general load 41 by a single-phase three-wire system. Output.

図2は、電力変換装置の比較例の構成を示す図である。図2には、単相2線式の電力変換装置の比較例が示される。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a comparative example of a power conversion device. FIG. 2 shows a comparative example of a single-phase two-wire power conversion device.

図2を参照して、図1に示す電力変換装置901の変形例である電力変換装置911は、キャパシタ25と、インバータ(電力変換部)27と、連系リレー33と、制御部91とを備える。連系リレー33(第2のスイッチ)は、スイッチ33A,33Bを含む。 With reference to FIG. 2, the power conversion device 911, which is a modification of the power conversion device 901 shown in FIG. 1, includes a capacitor 25, an inverter (power conversion unit) 27, an interconnection relay 33, and a control unit 91. Be prepared. The interconnection relay 33 (second switch) includes switches 33A and 33B.

図2に示すキャパシタ25、一般負荷41およびトランスT1の構成および動作は、図1に示すキャパシタ25、一般負荷41およびトランスT1とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the capacitor 25, the general load 41, and the transformer T1 shown in FIG. 2 are the same as those of the capacitor 25, the general load 41, and the transformer T1 shown in FIG. 1, respectively.

インバータ27は、キャパシタ25の第1端に接続された第1端と、キャパシタ25の第2端に接続された第2端と、第3端と、第4端とを有する。 The inverter 27 has a first end connected to the first end of the capacitor 25, a second end connected to the second end of the capacitor 25, a third end, and a fourth end.

連系リレー33におけるスイッチ33Aは、インバータ27の第3端に接続された第1端と、トランスT1における2次側コイルL2の第1端に接続された第2端とを有する。スイッチ32Bは、インバータ27の第4端に接続された第1端と、トランスT1における2次側コイルL2の第2端に接続された第2端とを有する。 The switch 33A in the interconnection relay 33 has a first end connected to the third end of the inverter 27 and a second end connected to the first end of the secondary coil L2 in the transformer T1. The switch 32B has a first end connected to the fourth end of the inverter 27 and a second end connected to the second end of the secondary coil L2 in the transformer T1.

制御部91は、制御信号S2を連系リレー33へ出力することにより、連系リレー33のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 The control unit 91 can switch the ON state and the OFF state of the interconnection relay 33 by outputting the control signal S2 to the interconnection relay 33.

連系リレー33は、制御部91の制御に従って自己のスイッチ33A,33Bをオンまたはオフすることにより、インバータ27と電力系統とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The interconnection relay 33 electrically connects the inverter 27 and the power system in the on state and electrically in the off state by turning on or off the switches 33A and 33B of the interconnection relay 33 according to the control of the control unit 91. Insulate.

また、制御部91は、制御信号S3をインバータ27へ出力することによりインバータ27における図示しないスイッチ素子を制御する。 Further, the control unit 91 controls a switch element (not shown) in the inverter 27 by outputting the control signal S3 to the inverter 27.

インバータ27は、制御部91の制御に従って、太陽光発電部1からキャパシタ25を介して受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を単相2線で電力系統および一般負荷41へ出力する。 Under the control of the control unit 91, the inverter 27 converts the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 via the capacitor 25 into AC power, and the converted AC power is transferred to the power system and the general load 41 by a single-phase two-wire system. Output.

[課題]
非特許文献1および非特許文献2(“Fraunhofer CSP presents results of potential induced degradation (PID)”、[online]、[平成29年3月29日検索]、インターネット〈URL:http://www.en.csp.fraunhofer.de/news/details/id/857/〉)に記載されているように、太陽光パネルには、PIDという劣化の問題がある。
[Task]
Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 (“Franhofer CSP presents of patents of patented degradation (PID)”, [online], [Search on March 29, 2017], Internet <URL: http: // www. As described in .csp.fraunhofer.de/news/details/id/857/>), solar panels have a problem of deterioration called PID.

非特許文献2には、Fraunhofer CSPによって、温度50℃、湿度50%、1000Vおよび48時間の条件において、13種類のうちの9種類のパネルにおいてPIDが観測されたことが記載されている。 Non-Patent Document 2 describes that the Fraunhofer CSP observed PID in 9 out of 13 panels under the conditions of temperature 50 ° C., humidity 50%, 1000 V and 48 hours.

PIDの発生メカニズムについては明らかにされていないが、図1および図2に示す電力変換装置901,911を用いて、考えられる発生メカニズムを説明する。 Although the generation mechanism of PID has not been clarified, the possible generation mechanism will be described with reference to the power conversion devices 901 and 911 shown in FIGS. 1 and 2.

図1および図2に示すように、電力変換装置901,電力変換装置911と電力系統とは、トランスを用いた絶縁が施されておらず、非絶縁である。また、柱上トランスすなわちトランスT1において中性点が接地されている。この場合、キャパシタ25の第1端および第2端間の電圧が概ね340ボルトとなり、キャパシタ25の第2端の対地電圧は、−170ボルトとなる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the power conversion device 901 and the power conversion device 911 and the power system are not insulated by using a transformer and are not insulated. Further, the neutral point is grounded in the pole transformer, that is, the transformer T1. In this case, the voltage between the first end and the second end of the capacitor 25 is approximately 340 volts, and the voltage to ground at the second end of the capacitor 25 is −170 volts.

太陽光発電部1は、たとえば、複数の発電セルを含む太陽光発電モジュールと、接地されたフレームとで構成される。キャパシタ25の第2端が太陽光発電部1の負側端子に接続されているので、太陽光発電部1における太陽光発電モジュールに負の対地電圧が印加されてしまう。 The photovoltaic power generation unit 1 is composed of, for example, a photovoltaic power generation module including a plurality of power generation cells and a grounded frame. Since the second end of the capacitor 25 is connected to the negative terminal of the photovoltaic power generation unit 1, a negative voltage to ground is applied to the photovoltaic power generation module in the photovoltaic power generation unit 1.

このような状態において、たとえば、負の電圧が印加された一部の発電セルと接地されたフレームとの間で予期せぬ電流が流れることでPIDが発生するとされている。PIDは高温、高湿および高電圧において発生しやすいが、低圧連系の家庭用システムでも発生するという情報もある。 In such a state, for example, it is said that PID is generated by an unexpected current flowing between some power generation cells to which a negative voltage is applied and a grounded frame. PID is likely to occur at high temperatures, high humidity and high voltages, but there is also information that it also occurs in low voltage interconnected home systems.

これに対して、特許文献2(特開2014−27034号公報)、特許文献3(特開2014−27035号公報)、特許文献4(特許6035001号公報)および特許文献5(特開2015−173262号公報)には、封止膜、封止シートおよび封止対策フィルム等を用いて、太陽電池パネル側において行う対策が記載されている。この対策では、材料および製造においてコストが上昇するため、好ましくないと考えるパネルメーカーもある。 On the other hand, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-27034), Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-27035), Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 603501) and Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-173262). No.) describes the measures to be taken on the solar panel side using a sealing film, a sealing sheet, a sealing countermeasure film, and the like. Some panel makers find this measure unfavorable because it increases costs in materials and manufacturing.

また、電力変換装置901,911と電力系統との間にトランスを設けることで電力系統と絶縁し、さらに太陽光発電部1の負側端子を接地することによりPIDを防止する方法が考えられるが、電力変換装置901,911がたとえば家庭用である場合に、低周波用のトランスを用いる構成は一般的でない。 Further, a method is conceivable in which a transformer is provided between the power converters 901 and 911 and the power system to insulate the power system, and the negative terminal of the solar power generation unit 1 is grounded to prevent PID. When the power converters 901 and 911 are for home use, for example, a configuration using a transformer for low frequency is not common.

また、電力変換装置901,911における対策として、高周波絶縁コンバータを用いる構成、および非特許文献3(“東京工業大学 藤田研究室 研究室紹介 #45”、[online]、[平成29年3月29日検索]、インターネット〈URL:http://educ.titech.ac.jp/ee/news/2016_11/052916.html〉)に記載のZig−Zag Connected Chopper(ZCC)変換器を用いる構成等がこれまでに考案されている。しかしながら、これらの構成では、いずれも部品点数が多く高価になる。 In addition, as a countermeasure for the power converters 901 and 911, a configuration using a high-frequency insulation converter and Non-Patent Document 3 (“Tokyo Institute of Technology Fujita Laboratory Laboratory Introduction # 45”, [online], [March 29, 2017] Day search], the configuration using the Zig-Zag Connected Shopper (ZCC) converter described in the Internet <URL: http: //educ.titch.ac.jp/ee/news/2016_1/11/052916.html>). Has been devised by. However, in each of these configurations, the number of parts is large and the cost is high.

そこで、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、以下のような構成および動作により、このような課題を解決する。 Therefore, in the power conversion device according to the embodiment of the present invention, such a problem is solved by the following configuration and operation.

[単相2線の基本例]
図3は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの構成を示す図である。
[Basic example of single-phase two-wire]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a grid interconnection system according to an embodiment of the present invention.

図3を参照して、系統連系システム(電力変換システム)311は、太陽光発電部1と、電力変換装置111と、特定負荷51とを備える。 With reference to FIG. 3, the grid interconnection system (power conversion system) 311 includes a photovoltaic power generation unit 1, a power conversion device 111, and a specific load 51.

図3に示す太陽光発電部1および一般負荷41A,41B,41Cの構成および動作は、図1に示す太陽光発電部1および一般負荷41A,41B,41Cとそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the photovoltaic power generation unit 1 and the general loads 41A, 41B, 41C shown in FIG. 3 are the same as those of the photovoltaic power generation unit 1 and the general loads 41A, 41B, 41C shown in FIG. 1, respectively.

電力変換装置111と電力系統とは、非絶縁である。特定負荷51は、たとえば、太陽光発電部1の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷である。言い換えると、特定負荷51は、太陽光発電部1の発電電力に基づく電力量を、他のエネルギーに変換して蓄積する負荷である。 The power converter 111 and the power system are non-isolated. The specific load 51 is, for example, a load that converts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 into energy and stores or consumes it. In other words, the specific load 51 is a load that converts the amount of electric power based on the generated electric power of the photovoltaic power generation unit 1 into other energy and stores it.

特定負荷51は、具体的には、電気式給湯器、蓄熱暖房機および水素発生装置等である。特定負荷51は、交流100ボルトで使用可能であってもよいし、交流200ボルトで使用可能であってもよい。この例では、特定負荷51は、交流100ボルトで使用可能である。 Specifically, the specific load 51 is an electric water heater, a heat storage heater, a hydrogen generator, or the like. The specific load 51 may be used with an AC of 100 volts or may be used with an AC of 200 volts. In this example, the specific load 51 can be used with an alternating current of 100 volts.

なお、系統連系システム311では、1つの太陽光発電部1が設けられているが、これに限定するものではなく、複数の太陽光発電部1が設けられてもよい。 In the grid interconnection system 311, one solar power generation unit 1 is provided, but the present invention is not limited to this, and a plurality of solar power generation units 1 may be provided.

[構成および基本動作]
図4は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおける電力変換装置の構成を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図4を参照して、電力変換装置111は、端子台11,12と、端子台(第2の接続部)16と、コンバータ21と、キャパシタ25と、インバータ(電力変換部)27と、PV用リレー(第1のスイッチ)31と、連系リレー(第2のスイッチ)33と、自立リレー34と、制御部(制御装置)61とを備える。 With reference to FIG. 4, the power conversion device 111 includes terminal bases 11 and 12, terminal base (second connection part) 16, converter 21, capacitor 25, inverter (power conversion part) 27, and PV. A relay (first switch) 31 for use, an interconnection relay (second switch) 33, an independent relay 34, and a control unit (control device) 61 are provided.

端子台11は、端子11A,11Bを含む。端子台12は、端子12A,12B,12Cを含む。端子台16は、端子16A,16Bを含む。 The terminal block 11 includes terminals 11A and 11B. The terminal block 12 includes terminals 12A, 12B, 12C. The terminal block 16 includes terminals 16A and 16B.

PV用リレー31は、スイッチ31A,31Bを含む。自立リレー34は、スイッチ34A,34Bを含む。PV用リレー31は、太陽光発電部1とインバータ27との間に接続される。 The PV relay 31 includes switches 31A and 31B. The self-supporting relay 34 includes switches 34A and 34B. The PV relay 31 is connected between the photovoltaic power generation unit 1 and the inverter 27.

電力変換装置111におけるキャパシタ25、インバータ27および連系リレー33の構成および動作は、図2に示す電力変換装置911におけるキャパシタ25、インバータ27および連系リレー33とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the capacitor 25, the inverter 27, and the interconnection relay 33 in the power conversion device 111 are the same as those of the capacitor 25, the inverter 27, and the interconnection relay 33 in the power conversion device 911 shown in FIG. 2, respectively.

図5は、本発明の実施の形態に係る電力変換装置における端子台11の詳細な構成を示す図である。図5には、図3に示す構成と異なり、複数の太陽光発電部1が設けられている場合における複数の端子台11が示される。 FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of a terminal block 11 in the power conversion device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a plurality of terminal blocks 11 when a plurality of photovoltaic power generation units 1 are provided, unlike the configuration shown in FIG.

図4および図5を参照して、正側線PLp1,Wp1および負側線PLm1,Wm1は、太陽光発電部1とインバータ27とを電気的に接続する。 With reference to FIGS. 4 and 5, the positive lateral lines PLp1, Wp1 and the negative lateral lines PLm1, Wm1 electrically connect the photovoltaic power generation unit 1 and the inverter 27.

詳細には、正側線PLp1および負側線PLm1は、太陽光発電部1と端子台11とを電気的に接続する。正側線Wp1および負側線Wm1は、端子台11とインバータ27とを電気的に接続する。 Specifically, the positive lateral line PLp1 and the negative lateral line PLm1 electrically connect the photovoltaic power generation unit 1 and the terminal block 11. The positive lateral line Wp1 and the negative lateral line Wm1 electrically connect the terminal block 11 and the inverter 27.

電力変換装置111の筐体70の内部において、負側線PLm1,Wm1を太陽光発電部1およびPV用リレー31の間において接地するための第1の接続部が設けられる。 Inside the housing 70 of the power conversion device 111, a first connection portion for grounding the negative lateral lines PLm1 and Wm1 between the photovoltaic power generation unit 1 and the PV relay 31 is provided.

第1の接続部の一例である端子台11は、太陽光発電部1に対応して設けられる。正側線PLp1は、太陽光発電部1における正側端子に接続された第1端と、端子台11における端子11Aに接続された第2端とを有する。負側線PLm1は、太陽光発電部1における負側端子に接続された第1端と、端子台11における端子11Bに接続された第2端とを有する。接地線PLn1は、接地された第1端と、端子台11における端子11Cに接続された第2端とを有する。接続線CL1は、端子台11における端子11Bに接続された第1端と、端子台11における端子11Cに接続された第2端とを有する。 The terminal block 11, which is an example of the first connection unit, is provided corresponding to the solar power generation unit 1. The positive lateral line PLp1 has a first end connected to the positive terminal in the photovoltaic power generation unit 1 and a second end connected to the terminal 11A in the terminal block 11. The negative lateral line PLm1 has a first end connected to the negative terminal in the photovoltaic power generation unit 1 and a second end connected to the terminal 11B in the terminal block 11. The ground wire PLn1 has a grounded first end and a second end connected to the terminal 11C in the terminal block 11. The connection line CL1 has a first end connected to the terminal 11B in the terminal block 11 and a second end connected to the terminal 11C in the terminal block 11.

正側線Wp1は、端子台11における端子11Aに接続された第1端と、PV用リレー31におけるスイッチ31Aの第1端に接続された第2端とを有する。負側線Wm1は、端子台11における端子11Bに接続された第1端と、PV用リレー31におけるスイッチ31Bの第1端に接続された第2端とを有する。 The positive lateral line Wp1 has a first end connected to the terminal 11A in the terminal block 11 and a second end connected to the first end of the switch 31A in the PV relay 31. The negative lateral line Wm1 has a first end connected to the terminal 11B in the terminal block 11 and a second end connected to the first end of the switch 31B in the PV relay 31.

端子台11における端子11A〜11Cでは、ねじおよび導通板を用いて各ケーブルを接続する。 At terminals 11A to 11C on the terminal block 11, each cable is connected using a screw and a conduction plate.

より詳細には、端子11Aでは、正側線PLp1の第2端および正側線Wp1の第1端が接続される。端子11Bでは、負側線PLm1の第2端、負側線Wm1の第1端および接続線CL1の第1端が接続される。端子11Cでは、接続線CL1の第2端および接続線CL1の第2端が接続される。 More specifically, at the terminal 11A, the second end of the positive lateral line PLp1 and the first end of the positive lateral line Wp1 are connected. At terminal 11B, the second end of the negative lateral line PLm1, the first end of the negative lateral line Wm1 and the first end of the connecting line CL1 are connected. At terminal 11C, the second end of the connection line CL1 and the second end of the connection line CL1 are connected.

なお、端子台11における端子11A〜11Cでは、ねじおよび導通板を用いて各ケーブルを接続する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、端子11A〜11Cでは、専用の差込口にケーブルの端部を挿入することで各ケーブルを接続する構成であってもよい。 The terminals 11A to 11C in the terminal block 11 are configured to connect each cable using screws and a conduction plate, but the present invention is not limited to this. For example, the terminals 11A to 11C may be configured to connect each cable by inserting the end of the cable into a dedicated insertion port.

また、太陽光発電部1と端子台11との接続、および端子台11とPV用リレー31との接続は、ケーブルを用いる構成に限らず、たとえば、金属プレートを用いる構成であってもよい。 Further, the connection between the photovoltaic power generation unit 1 and the terminal block 11 and the connection between the terminal block 11 and the PV relay 31 are not limited to the configuration using a cable, and may be a configuration using, for example, a metal plate.

再び図4を参照して、コンバータ21は、PV用リレー31におけるスイッチ31Aの第2端に接続された第1端と、スイッチ31Bの第2端に接続された第2端と、第3端と、第4端とを有する。 With reference to FIG. 4 again, the converter 21 has a first end connected to the second end of the switch 31A in the PV relay 31, a second end connected to the second end of the switch 31B, and a third end. And a fourth end.

キャパシタ25は、コンバータ21の第3端に接続された第1端と、コンバータ21の第4端に接続された第2端とを有する。 The capacitor 25 has a first end connected to the third end of the converter 21 and a second end connected to the fourth end of the converter 21.

インバータ27は、キャパシタ25の第1端に接続された第1端と、キャパシタ25の第2端に接続された第2端と、第3端と、第4端とを有する。 The inverter 27 has a first end connected to the first end of the capacitor 25, a second end connected to the second end of the capacitor 25, a third end, and a fourth end.

連系リレー33におけるスイッチ33Aは、インバータ27の第3端に接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ33Bは、インバータ27の第4端に接続された第1端と、第2端とを有する。 The switch 33A in the interconnection relay 33 has a first end connected to a third end of the inverter 27 and a second end. The switch 33B has a first end and a second end connected to the fourth end of the inverter 27.

端子台12における端子12Aは、連系リレー33におけるスイッチ33Aの第2端、およびトランスT1における2次側コイルL2の第1端に接続されている。端子12Bは、トランスT1における中性点に接続されている。端子12Cは、スイッチ33Bの第2端、および2次側コイルL2の第2端に接続されている。 The terminal 12A in the terminal block 12 is connected to the second end of the switch 33A in the interconnection relay 33 and the first end of the secondary coil L2 in the transformer T1. The terminal 12B is connected to the neutral point in the transformer T1. The terminal 12C is connected to the second end of the switch 33B and the second end of the secondary coil L2.

自立リレー34におけるスイッチ34Aは、インバータ27の第3端に接続された第1端と、端子台16における端子16Aに接続された第2端とを有する。スイッチ34Bは、インバータ27の第4端に接続された第1端と、端子台16における端子16Bに接続された第2端とを有する。 The switch 34A in the self-supporting relay 34 has a first end connected to the third end of the inverter 27 and a second end connected to the terminal 16A in the terminal block 16. The switch 34B has a first end connected to the fourth end of the inverter 27 and a second end connected to the terminal 16B in the terminal block 16.

端子台16は、たとえば、インバータ27と特定負荷51とを電気的に接続する。具体的には、端子台16における端子16A,16Bには、特定負荷51が接続されている。 The terminal block 16 electrically connects, for example, the inverter 27 and the specific load 51. Specifically, the specific load 51 is connected to the terminals 16A and 16B in the terminal block 16.

制御部61は、制御信号S1をPV用リレー31へ出力することにより、PV用リレー31のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 The control unit 61 can switch the on state and the off state of the PV relay 31 by outputting the control signal S1 to the PV relay 31.

PV用リレー31は、制御部61の制御に従って自己のスイッチ31A,31Bをオンまたはオフすることにより、太陽光発電部1とコンバータ21とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The PV relay 31 electrically connects the photovoltaic power generation unit 1 and the converter 21 in the on state by turning on or off its own switches 31A and 31B according to the control of the control unit 61, and in the off state. Electrically insulate.

また、制御部61は、制御信号S2を連系リレー33へ出力することにより、連系リレー33のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 Further, the control unit 61 can switch the ON state and the OFF state of the interconnection relay 33 by outputting the control signal S2 to the interconnection relay 33.

連系リレー33は、制御部61の制御に従って自己のスイッチ33A,33Bをオンまたはオフすることにより、インバータ27と電力系統とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The interconnection relay 33 electrically connects the inverter 27 and the power system in the on state and electrically in the off state by turning on or off the switches 33A and 33B of the interconnection relay 33 according to the control of the control unit 61. Insulate.

また、制御部61は、制御信号S7を自立リレー34へ出力することにより、自立リレー34のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 Further, the control unit 61 can switch between the on state and the off state of the self-supporting relay 34 by outputting the control signal S7 to the self-supporting relay 34.

自立リレー34は、制御部61の制御に従って自己のスイッチ34A,34Bをオンまたはオフすることにより、インバータ27と特定負荷51とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The self-supporting relay 34 electrically connects the inverter 27 and the specific load 51 in the on state and electrically in the off state by turning on or off the switches 34A and 34B of the self-supporting relay 34 according to the control of the control unit 61. Insulate.

また、制御部61は、制御信号S4をコンバータ21へ出力することによりコンバータ21における図示しないスイッチ素子を制御する。 Further, the control unit 61 controls a switch element (not shown) in the converter 21 by outputting the control signal S4 to the converter 21.

コンバータ21は、制御部61の制御に従って、太陽光発電部1から受けた直流電力の電圧を変換する。ここでは、コンバータ21は、当該直流電力の電圧を昇圧し、昇圧後の直流電力をキャパシタ25へ出力する。 The converter 21 converts the voltage of the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 under the control of the control unit 61. Here, the converter 21 boosts the voltage of the DC power and outputs the boosted DC power to the capacitor 25.

また、制御部61は、制御信号S3をインバータ27へ出力することによりインバータ27における図示しないスイッチ素子を制御する。 Further, the control unit 61 controls a switch element (not shown) in the inverter 27 by outputting the control signal S3 to the inverter 27.

インバータ27は、制御部61の制御に従って、コンバータ21からキャパシタ25を介して受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を単相2線で連系リレー33および自立リレー34へ出力する。 The inverter 27 converts the DC power received from the converter 21 via the capacitor 25 into AC power according to the control of the control unit 61, and outputs the converted AC power to the interconnection relay 33 and the self-supporting relay 34 with a single-phase two-wire system. To do.

ここで、インバータ27における第3端および第4端から出力される交流電力の電圧は、100ボルトである。 Here, the voltage of the AC power output from the third end and the fourth end of the inverter 27 is 100 volts.

制御部61は、夜モードおよび昼モードを切り替えることにより、自己の電力変換装置111を夜モードおよび昼モードのいずれか一方で動作させる。詳細には、制御部61は、たとえば、日の出から日の入りまでの期間を昼モードに設定し、また日の入りから日の出までの期間を夜モードに設定する。 The control unit 61 operates its own power conversion device 111 in either the night mode or the day mode by switching between the night mode and the day mode. Specifically, the control unit 61 sets, for example, the period from sunrise to sunset in the day mode and the period from sunset to sunrise in the night mode.

また、制御部61は他の装置からの命令に従って、夜モードおよび昼モードの設定を行うことも可能である。 Further, the control unit 61 can also set the night mode and the day mode according to a command from another device.

制御部61は、昼モードにおいて、PV用リレー31、連系リレー33および自立リレー34をそれぞれオン状態、オフ状態およびオン状態に設定するとともに、コンバータ21およびインバータ27を自立運転で動作させる。 In the daytime mode, the control unit 61 sets the PV relay 31, the interconnection relay 33, and the self-supporting relay 34 to the on state, the off state, and the self-sustaining relay 34, respectively, and operates the converter 21 and the inverter 27 in the self-sustaining operation.

このように、電力変換装置111が、太陽光発電部1が発電する期間において自立運転して100ボルトの交流電力を特定負荷51へ出力する構成により、特定負荷51は、電力変換装置111から受ける交流電力に基づく電力量を、他のエネルギーに変換して蓄積することができる。 As described above, the power conversion device 111 receives the specific load 51 from the power conversion device 111 due to the configuration in which the power conversion device 111 operates independently during the period when the photovoltaic power generation unit 1 generates power and outputs 100 volt AC power to the specific load 51. The amount of power based on AC power can be converted to other energy and stored.

一方、制御部61は、夜モードにおいて、PV用リレー31、連系リレー33および自立リレー34をそれぞれオフ状態、オン状態およびオフ状態に設定する。 On the other hand, the control unit 61 sets the PV relay 31, the interconnection relay 33, and the self-supporting relay 34 to the off state, the on state, and the off state, respectively, in the night mode.

このように、昼モードおよび夜モードの各々において、PV用リレー31および連系リレー33の両方をオン状態に設定せず、かつ当該両方をオフ状態に設定しない構成により、太陽光発電部1および電力系統のいずれか一方の電力を電力変換装置111へ入力可能とするとともに、異なる電圧レベルの同時接地を防ぐことができる。 As described above, in each of the day mode and the night mode, both the PV relay 31 and the interconnection relay 33 are not set to the on state, and both of them are not set to the off state. The power of either one of the power systems can be input to the power conversion device 111, and simultaneous grounding of different voltage levels can be prevented.

また、昼モードおよび夜モードにおいて負側線PLm1,Wm1が接地されているため、太陽光発電部1における太陽光発電モジュールに負の対地電圧が印加されることを防ぐことができるので、発電セルのPIDによる劣化を防ぐことができる。 Further, since the negative side lines PLm1 and Wm1 are grounded in the day mode and the night mode, it is possible to prevent a negative voltage to ground from being applied to the photovoltaic power generation module in the photovoltaic power generation unit 1, so that the power generation cell can be used. Deterioration due to PID can be prevented.

[単相3線の基本例]
図6は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの構成を示す図である。
[Basic example of single-phase three-wire]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a grid interconnection system according to an embodiment of the present invention.

図6を参照して、系統連系システム(電力変換システム)301は、太陽光発電部1と、電力変換装置101と、特定負荷51である特定負荷51C,51D,51Eとを備える。 With reference to FIG. 6, the grid interconnection system (power conversion system) 301 includes a photovoltaic power generation unit 1, a power conversion device 101, and specific loads 51C, 51D, and 51E which are specific loads 51.

図6に示す太陽光発電部1および一般負荷41A,41B,41Cの構成および動作は、図1に示す太陽光発電部1および一般負荷41A,41B,41Cとそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the photovoltaic power generation unit 1 and the general loads 41A, 41B, 41C shown in FIG. 6 are the same as those of the photovoltaic power generation unit 1 and the general loads 41A, 41B, 41C shown in FIG. 1, respectively.

電力変換装置101と電力系統とは、非絶縁である。特定負荷51C,51Dは、交流100ボルトで使用可能である。特定負荷51Eは、交流200ボルトで使用可能である。 The power converter 101 and the power system are non-insulated. The specific loads 51C and 51D can be used with AC 100 volts. The specific load 51E can be used with an AC 200 volt.

なお、系統連系システム301では、1つの太陽光発電部1が設けられているが、これに限定するものではなく、複数の太陽光発電部1が設けられてもよい。 In the grid interconnection system 301, one solar power generation unit 1 is provided, but the present invention is not limited to this, and a plurality of solar power generation units 1 may be provided.

[構成および基本動作]
図7は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおける電力変換装置の構成を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図7を参照して、電力変換装置101は、端子台11,12と、端子台(第2の接続部)13と、コンバータ21と、キャパシタ25と、インバータ26と、PV用リレー31と、連系リレー32と、制御部61とを備える。端子台13は、端子13A,13B,13Cを含む。 With reference to FIG. 7, the power conversion device 101 includes terminal blocks 11 and 12, a terminal block (second connection portion) 13, a converter 21, a capacitor 25, an inverter 26, and a PV relay 31. It includes an interconnection relay 32 and a control unit 61. The terminal block 13 includes terminals 13A, 13B, 13C.

電力変換装置101における端子台11、端子台12、コンバータ21およびPV用リレー31の構成および動作は、図4に示す電力変換装置111における端子台11、端子台12、コンバータ21およびPV用リレー31とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the terminal block 11, the terminal block 12, the converter 21 and the PV relay 31 in the power conversion device 101 are as follows: The terminal block 11, the terminal block 12, the converter 21 and the PV relay 31 in the power conversion device 111 shown in FIG. Is the same as each.

電力変換装置101におけるキャパシタ25、インバータ26および連系リレー32の構成および動作は、図1に示す電力変換装置901におけるキャパシタ25、インバータ26および連系リレー32とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the capacitor 25, the inverter 26, and the interconnection relay 32 in the power conversion device 101 are the same as those of the capacitor 25, the inverter 26, and the interconnection relay 32 in the power conversion device 901 shown in FIG. 1, respectively.

電力変換装置101におけるインバータ26は、キャパシタ25の第1端に接続された第1端と、キャパシタ25の第2端に接続された第2端と、第3端と、第4端と、第5端とを有する。 The inverter 26 in the power conversion device 101 has a first end connected to the first end of the capacitor 25, a second end connected to the second end of the capacitor 25, a third end, a fourth end, and a first end. It has 5 ends.

連系リレー32におけるスイッチ32Aは、インバータ26の第3端に接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ32Bは、インバータ26の第4端に接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ32Cは、インバータ26の第5端に接続された第1端と、第2端とを有する。 The switch 32A in the interconnection relay 32 has a first end connected to a third end of the inverter 26 and a second end. The switch 32B has a first end and a second end connected to the fourth end of the inverter 26. The switch 32C has a first end and a second end connected to the fifth end of the inverter 26.

端子台12における端子12Aは、連系リレー32におけるスイッチ32Aの第2端、およびトランスT1における2次側コイルL2の第1端に接続されている。端子12Bは、スイッチ32Bの第2端、およびトランスT1における中性点に接続されている。端子12Cは、スイッチ32Cの第2端、および2次側コイルL2の第2端に接続されている。 The terminal 12A in the terminal block 12 is connected to the second end of the switch 32A in the interconnection relay 32 and the first end of the secondary coil L2 in the transformer T1. The terminal 12B is connected to the second end of the switch 32B and the neutral point in the transformer T1. The terminal 12C is connected to the second end of the switch 32C and the second end of the secondary coil L2.

端子台13における端子13Aは、インバータ26の第3端に接続されている。端子13Bは、インバータ26の第4端に接続されている。端子13Cは、インバータ26の第5端に接続されている。 The terminal 13A in the terminal block 13 is connected to the third end of the inverter 26. The terminal 13B is connected to the fourth end of the inverter 26. The terminal 13C is connected to the fifth end of the inverter 26.

端子台13における端子13A,13B間には、特定負荷51Cが接続されている。端子13B,13C間には、特定負荷51Dが接続されている。端子13C,13A間には、特定負荷51Eが接続されている。 A specific load 51C is connected between the terminals 13A and 13B on the terminal block 13. A specific load 51D is connected between the terminals 13B and 13C. A specific load 51E is connected between the terminals 13C and 13A.

制御部61は、制御信号S2を連系リレー32へ出力することにより、連系リレー32のオン状態およびオフ状態を切り替えることが可能である。 The control unit 61 can switch the ON state and the OFF state of the interconnection relay 32 by outputting the control signal S2 to the interconnection relay 32.

連系リレー32は、制御部61の制御に従って自己のスイッチ32A,32B,32Cをオンまたはオフすることにより、インバータ26と電力系統とを、オン状態において電気的に接続し、またオフ状態において電気的に絶縁する。 The interconnection relay 32 electrically connects the inverter 26 and the power system in the on state by turning on or off its own switches 32A, 32B, 32C according to the control of the control unit 61, and also electrically in the off state. Insulate.

また、制御部61は、制御信号S3をインバータ26へ出力することによりインバータ26における図示しないスイッチ素子を制御する。 Further, the control unit 61 controls a switch element (not shown) in the inverter 26 by outputting the control signal S3 to the inverter 26.

インバータ26は、制御部61の制御に従って、コンバータ21からキャパシタ25を介して受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を連系リレー33および自立リレー34へ出力する。 The inverter 26 converts the DC power received from the converter 21 via the capacitor 25 into AC power according to the control of the control unit 61, and outputs the converted AC power to the interconnection relay 33 and the self-sustaining relay 34.

ここで、インバータ26における第3端および第5端から出力される交流電力の電圧は、200ボルトである。また、インバータ26における第3端および第4端、ならびに第4端および第5端から出力される交流電力の電圧は、100ボルトである。 Here, the voltage of the AC power output from the third end and the fifth end of the inverter 26 is 200 volts. The voltage of AC power output from the third and fourth ends and the fourth and fifth ends of the inverter 26 is 100 volts.

制御部61は、昼モードにおいて、PV用リレー31および連系リレー32をそれぞれオン状態およびオフ状態に設定するとともに、コンバータ21およびインバータ26を自立運転で動作させる。 In the daytime mode, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the on state and the off state, respectively, and operates the converter 21 and the inverter 26 in an independent operation.

一方、制御部61は、夜モードにおいて、PV用リレー31および連系リレー32をそれぞれオフ状態およびオン状態に設定する。 On the other hand, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the off state and the on state, respectively, in the night mode.

[単相3線の変形例1]
図8は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。
[Modification example 1 of single-phase three-wire]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図8を参照して、系統連系システム301の変形例である系統連系システム(電力変換システム)301Aは、図6に示す系統連系システム301と比べて、電力変換装置101の代わりに電力変換装置101Aを備え、さらに、蓄電池6と、HEMS(Home Energy Management System)(制御装置)151とを備える。 With reference to FIG. 8, the grid interconnection system (power conversion system) 301A, which is a modification of the grid interconnection system 301, has power instead of the power conversion device 101 as compared with the grid interconnection system 301 shown in FIG. It is equipped with a conversion device 101A, and further includes a storage battery 6 and a HEMS (Home Energy Management System) (control device) 151.

HEMS151は、たとえば天気予報情報を取得することが可能である。HEMS151は、たとえば、インターネットに接続されており、天気予報情報を配信する配信サーバからインターネット経由で天気予報情報を取得する。 HEMS 151 can acquire weather forecast information, for example. The HEMS 151 is connected to the Internet, for example, and acquires the weather forecast information via the Internet from a distribution server that distributes the weather forecast information.

また、HEMS151は、たとえば、蓄電池6と通信を行うことにより、蓄電池6の蓄電残量を示す残量情報を取得することが可能である。 Further, the HEMS 151 can acquire the remaining amount information indicating the remaining amount of electricity stored in the storage battery 6 by communicating with the storage battery 6, for example.

また、HEMS151は、電力変換装置101Aと無線通信を行うことが可能である。なお、HEMS151は、電力変換装置101Aと有線通信を行うことが可能な構成であってもよい。 Further, the HEMS 151 can perform wireless communication with the power conversion device 101A. The HEMS 151 may have a configuration capable of performing wired communication with the power conversion device 101A.

蓄電池6は、たとえば、太陽光発電部1の出力電力および電力系統からの電力を蓄積可能である。より詳細には、蓄電池6は、電力変換装置101Aから受ける直流電力を化学エネルギーとして蓄積することが可能である。 The storage battery 6 can store, for example, the output power of the photovoltaic power generation unit 1 and the power from the power system. More specifically, the storage battery 6 can store the DC power received from the power conversion device 101A as chemical energy.

また、蓄電池6は、蓄積した化学エネルギーを用いて直流電力を生成し、生成した直流電力を電力変換装置101Aへ出力することが可能である。蓄電池6における直流電力の入出力は、電力変換装置101Aの制御に従って行われる。 Further, the storage battery 6 can generate DC power by using the stored chemical energy and output the generated DC power to the power conversion device 101A. The input and output of DC power in the storage battery 6 is performed according to the control of the power conversion device 101A.

なお、系統連系システム301Aでは、1つの蓄電池6が設けられているが、これに限定するものではなく、複数の蓄電池6が設けられてもよい。 In the grid interconnection system 301A, one storage battery 6 is provided, but the present invention is not limited to this, and a plurality of storage batteries 6 may be provided.

図9は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図9を参照して、電力変換装置101Aは、図7に示す電力変換装置101と比べて、さらに、端子台14と、コンバータ22とを備える。 With reference to FIG. 9, the power conversion device 101A further includes a terminal block 14 and a converter 22 as compared with the power conversion device 101 shown in FIG. 7.

電力変換装置101Aにおける端子台11,12,13、コンバータ21、キャパシタ25、インバータ26、PV用リレー31および連系リレー32の構成および動作は、図7に示す電力変換装置101における端子台11,12,13、コンバータ21、キャパシタ25、インバータ26、PV用リレー31および連系リレー32とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the terminal bases 11, 12, 13 in the power conversion device 101A, the converter 21, the capacitor 25, the inverter 26, the PV relay 31 and the interconnection relay 32 are as follows. The same applies to 12, 13, the converter 21, the capacitor 25, the inverter 26, the PV relay 31, and the interconnection relay 32, respectively.

インバータ26は、制御部61の制御に従って、太陽光発電部1からキャパシタ25を介して受けた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を単相3線で連系リレー32および特定負荷51へ出力する。 The inverter 26 converts the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 via the capacitor 25 into AC power according to the control of the control unit 61, and converts the converted AC power into a single-phase three-wire interconnection relay 32 and a specific load. Output to 51.

また、インバータ26は、制御部61の制御に従って、電力系統から連系リレー32を介して受けた交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータ22へ出力する。 Further, the inverter 26 converts the AC power received from the power system via the interconnection relay 32 into DC power according to the control of the control unit 61, and outputs the converted DC power to the converter 22.

端子台14は、蓄電池6における正側端子に接続された端子14Aと、蓄電池6における負側端子に接続された端子14Bとを含む。 The terminal block 14 includes a terminal 14A connected to the positive terminal of the storage battery 6 and a terminal 14B connected to the negative terminal of the storage battery 6.

コンバータ22は、端子台14における端子14Aに接続された第1端と、端子14Bに接続された第2端と、キャパシタ25の第1端に接続された第3端と、キャパシタ25の第2端に接続された第4端とを有する。 The converter 22 includes a first end connected to the terminal 14A of the terminal block 14, a second end connected to the terminal 14B, a third end connected to the first end of the capacitor 25, and a second end of the capacitor 25. It has a fourth end connected to the end.

制御部61は、制御信号S5をコンバータ22へ出力することによりコンバータ22における図示しないスイッチ素子を制御する。 The control unit 61 controls a switch element (not shown) in the converter 22 by outputting the control signal S5 to the converter 22.

コンバータ22は、制御部61の制御に従って、蓄電池6から受けた直流電力の電圧を変換することが可能である。ここでは、コンバータ22は、当該直流電力の電圧を昇圧し、昇圧後の直流電力をインバータ26へ出力する。この場合、蓄電池6は、電力変換装置101Aへ直流電力を放電する。 The converter 22 can convert the voltage of the DC power received from the storage battery 6 under the control of the control unit 61. Here, the converter 22 boosts the voltage of the DC power and outputs the boosted DC power to the inverter 26. In this case, the storage battery 6 discharges DC power to the power conversion device 101A.

また、コンバータ22は、制御部61の制御に従って、コンバータ21およびインバータ26から受けた直流電力の電圧を変換することが可能である。ここでは、コンバータ22は、当該直流電力の電圧を降圧し、降圧後の直流電力を蓄電池6へ出力する。この場合、蓄電池6には、電力変換装置101Aからの直流電力が充電される。 Further, the converter 22 can convert the voltage of the DC power received from the converter 21 and the inverter 26 under the control of the control unit 61. Here, the converter 22 lowers the voltage of the DC power and outputs the reduced DC power to the storage battery 6. In this case, the storage battery 6 is charged with the DC power from the power conversion device 101A.

なお、電力変換装置101Aでは、端子台14およびコンバータ22の組が1つ設けられているが、これに限定するものではなく、複数の蓄電池6が設けられる場合、蓄電池6に対応して複数の上記組が設けられてもよい。 The power conversion device 101A is provided with one set of the terminal block 14 and the converter 22, but the present invention is not limited to this, and when a plurality of storage batteries 6 are provided, a plurality of storage batteries 6 are provided. The above set may be provided.

図10は、図8に示す系統連系システムの変形例の適用例の構成を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an application example of a modification of the grid interconnection system shown in FIG.

図10を参照して、系統連系システム(電力変換システム)301Bでは、図8に示す特定負荷51Eの具体例として、電気式給湯器51Aが設けられる。 With reference to FIG. 10, in the grid interconnection system (power conversion system) 301B, an electric water heater 51A is provided as a specific example of the specific load 51E shown in FIG.

電気式給湯器51Aは、交流200ボルトで動作し、具体的にはエコキュート(登録商標)である。より詳細には、電気式給湯器51Aは、水を蓄積するタンクを有し、電力変換装置101Aから受ける交流電力を用いてヒートポンプを動作させることにより、タンクに蓄積された水の温度を上昇させる蓄熱動作HSAを行う。 The electric water heater 51A operates at an alternating current of 200 volts, and is specifically EcoCute (registered trademark). More specifically, the electric water heater 51A has a tank for storing water, and the temperature of the water stored in the tank is raised by operating the heat pump using the AC power received from the power converter 101A. Performs heat storage operation HSA.

電気式給湯器51Aにおける蓄熱動作HSAのオンおよびオフは、たとえばHEMS151によって切り替え可能である。 The heat storage operation HSA in the electric water heater 51A can be turned on and off by, for example, HEMS 151.

図11は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムにおけるHEMSが予測する各数値の一例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of each numerical value predicted by HEMS in the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図9〜図11を参照して、ここでは、系統連系システム301BにおけるHEMS151および制御部61の動作を説明する。また、太陽光発電部1の発電電力を4キロワットとする。また、蓄電池6の満充電量を10キロワット時とする。 With reference to FIGS. 9 to 11, the operations of the HEMS 151 and the control unit 61 in the grid interconnection system 301B will be described here. Further, the power generated by the photovoltaic power generation unit 1 is 4 kW. Further, the fully charged amount of the storage battery 6 is 10 kilowatt hours.

HEMS151は、たとえば、太陽光発電部1の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷の電力消費予測情報を取得する。 The HEMS 151, for example, converts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 into energy and acquires the power consumption prediction information of the load to be stored or consumed.

具体的には、HEMS151は、電気式給湯器51Aの予定消費電力量を電力消費予測情報として算出する。 Specifically, the HEMS 151 calculates the planned power consumption of the electric water heater 51A as the power consumption prediction information.

より詳細には、HEMS151は、たとえば、電気式給湯器51Aにおける消費電力量の計測結果を定期的に取得し、取得した計測結果に基づいて、1日当たりの消費電力量を算出する。 More specifically, the HEMS 151 periodically acquires the measurement result of the power consumption of the electric water heater 51A, and calculates the daily power consumption based on the acquired measurement result.

なお、1日当たりの消費電力量は、計測結果に基づいて算出される値に限らず、電気式給湯器51Aにおけるタンク内にお湯を満タンにするための消費電力量であってもよいし、過去の湯量の使用量に基づいて算出されてもよい。 The daily power consumption is not limited to the value calculated based on the measurement result, and may be the power consumption for filling the tank of the electric water heater 51A with hot water. It may be calculated based on the amount of hot water used in the past.

この例では、HEMS151は、算出した1日当たりの消費電力量を予定消費電力量として8キロワット時と設定する(図11参照)。 In this example, the HEMS 151 sets the calculated daily power consumption as the planned power consumption of 8 kilowatt hours (see FIG. 11).

また、HEMS151は、たとえば、太陽光発電部1の発電予測情報を取得する。具体的には、HEMS151は、発電予測情報の一例である太陽光発電部1の発電電力量の前日予測値を予測する。 Further, the HEMS 151 acquires, for example, the power generation prediction information of the photovoltaic power generation unit 1. Specifically, the HEMS 151 predicts the previous day's forecast value of the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 1, which is an example of the power generation prediction information.

より詳細には、HEMS151は、配信サーバからインターネット経由で天気予報情報を取得し、取得した天気予報情報に基づいて、翌日における太陽光発電部1の発電電力量を算出する。 More specifically, the HEMS 151 acquires weather forecast information from the distribution server via the Internet, and calculates the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 1 on the next day based on the acquired weather forecast information.

具体的には、HEMS151は、たとえば、初夏において翌日の天気予報が晴れの場合、翌日における太陽光発電部1の発電電力量を20キロワット時と予測する。一方、HEMS151は、たとえば、初冬において翌日の天気予報が雨天の場合、ゼロキロワット時と予測する。また、HEMS151は、他の季節および他の天気の場合、季節および天気に応じた発電電力量を予測する。 Specifically, for example, when the weather forecast for the next day is sunny in early summer, HEMS 151 predicts that the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 1 on the next day is 20 kilowatt hours. On the other hand, HEMS 151 predicts, for example, zero kilowatt hour when the weather forecast for the next day is rainy in early winter. In addition, the HEMS 151 predicts the amount of power generated according to the season and the weather in the case of other seasons and other weather.

そして、HEMS151は、たとえば、取得した消費予測情報および発電予測情報に基づいて蓄電池6の蓄電残量を調整する。 Then, the HEMS 151 adjusts the remaining charge of the storage battery 6 based on the acquired consumption prediction information and power generation prediction information, for example.

具体的には、HEMS151は、翌日の発電電力量をゼロキロワット時と予測した場合、電気式給湯器51Aへの供給電源が蓄電池6だけになるため、蓄電残量の前日準備値として10キロワット時と算出する。予定消費電力量の8キロワット時に対して前日準備値が2キロワット時多いのは、予備分を含めているからである。したがって、蓄電残量の前日準備値として、もう少し小さい値を算出することも可能である。 Specifically, when the HEMS 151 predicts that the amount of power generated on the next day is zero kilowatt-hour, the power supply to the electric water heater 51A is only the storage battery 6, so the HEMS 151 calculates it as 10 kilowatt-hour as the preparation value on the previous day of the remaining charge. To do. The reason why the previous day's reserve value is 2 kilowatt hours higher than the planned power consumption of 8 kilowatt hours is because the reserve is included. Therefore, it is possible to calculate a slightly smaller value as the preparation value on the previous day of the remaining charge.

また、HEMS151は、翌日の発電電力量を5キロワット時と予測した場合、蓄電残量の前日準備値として5.5キロワット時と算出する。たとえば、天気予報が外れて翌日の発電電力量が2.5キロワット時しかない場合においても、予定消費電力量の8キロワット時を賄うことができる。また、天気予報が外れて翌日の発電電力量が10キロワット時になった場合においても、予定消費電力量の8キロワット時を賄い、かつ余りの2キロワット時を蓄電池6に充電することができる。 Further, when the HEMS 151 predicts that the amount of power generated on the next day is 5 kilowatt hours, it calculates 5.5 kilowatt hours as the preparation value on the previous day for the remaining amount of electricity stored. For example, even if the weather forecast is off and the amount of power generated the next day is only 2.5 kilowatt hours, the planned power consumption of 8 kilowatt hours can be covered. Further, even if the weather forecast is off and the amount of power generated on the next day reaches 10 kilowatt hours, the storage battery 6 can be charged with the remaining 2 kilowatt hours to cover the planned power consumption of 8 kilowatt hours.

また、HEMS151は、翌日の発電電力量を20キロワット時と予測した場合、蓄電残量の前日準備値として1キロワット時と算出する。これは、太陽光発電部1が、太陽光が雲により遮られると発電電力が低下する変動の大きいエネルギー源であるからである。 Further, when the amount of power generated on the next day is predicted to be 20 kilowatt hours, HEMS 151 calculates it as 1 kilowatt hour as the preparation value on the previous day of the remaining storage amount. This is because the photovoltaic power generation unit 1 is a highly variable energy source in which the generated power decreases when the sunlight is blocked by clouds.

[系統連系システム301Bにおける夜モード]
HEMS151は、たとえば、日の入りのタイミングにおいて、夜モードへの設定命令、および充電命令を示す命令情報E1を電力変換装置101Aへ送信するとともに、電気式給湯器51Aの蓄熱動作HSAをオフする。
[Night mode in grid interconnection system 301B]
For example, at the timing of sunset, the HEMS 151 transmits the instruction information E1 indicating the setting command to the night mode and the charging command to the power conversion device 101A, and turns off the heat storage operation HSA of the electric water heater 51A.

電力変換装置101Aにおける制御部61は、HEMS151と通信を行うことが可能であり、HEMS151から命令情報E1を受信すると、受信した命令情報E1に従って、自己の電力変換装置111を夜モードに設定する。 The control unit 61 in the power conversion device 101A can communicate with the HEMS 151, and when it receives the instruction information E1 from the HEMS 151, it sets its own power conversion device 111 to the night mode according to the received instruction information E1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31および連系リレー32をそれぞれオフ状態およびオン状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the off state and the on state, respectively.

また、制御部61は、命令情報E1に従って、インバータ26およびコンバータ22を連系動作させる。これにより、蓄電池6は、電力変換装置101Aから受ける直流電力によって充電される。一方、電気式給湯器51Aは、蓄熱動作HSAがオフされたので、電力変換装置101Aからの交流電力を消費しない。 Further, the control unit 61 interconnects the inverter 26 and the converter 22 according to the command information E1. As a result, the storage battery 6 is charged by the DC power received from the power conversion device 101A. On the other hand, the electric water heater 51A does not consume the AC power from the power conversion device 101A because the heat storage operation HSA is turned off.

HEMS151は、たとえば、蓄電池6における蓄電量を監視し、蓄電池6における蓄電量が前日準備値に到達すると、充電停止命令を示す命令情報H1を電力変換装置101Aへ送信する。 For example, the HEMS 151 monitors the amount of electricity stored in the storage battery 6, and when the amount of electricity stored in the storage battery 6 reaches the preparation value on the previous day, the HEMS 151 transmits the instruction information H1 indicating the charge stop command to the power conversion device 101A.

制御部61は、HEMS151から命令情報H1を受信すると、受信した命令情報H1に従って、インバータ26およびコンバータ22の連系動作を停止させる。 When the control unit 61 receives the instruction information H1 from the HEMS 151, the control unit 61 stops the interconnection operation of the inverter 26 and the converter 22 according to the received instruction information H1.

[系統連系システム301Bにおける昼モード]
HEMS151は、たとえば、日の出のタイミングにおいて、昼モードへの設定命令、および放電命令を示す制御情報M1を電力変換装置101Aへ送信するとともに、電気式給湯器51Aの蓄熱動作HSAをオンする。
[Daytime mode in grid interconnection system 301B]
For example, at the timing of sunrise, the HEMS 151 transmits the control information M1 indicating the day mode setting command and the discharge command to the power conversion device 101A, and turns on the heat storage operation HSA of the electric water heater 51A.

制御部61は、HEMS151から命令情報M1を受信すると、受信した命令情報M1に従って、自己の電力変換装置111を昼モードに設定する。 When the control unit 61 receives the instruction information M1 from the HEMS 151, the control unit 61 sets its own power conversion device 111 to the day mode according to the received instruction information M1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31および連系リレー32をそれぞれオン状態およびオフ状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the on state and the off state, respectively.

また、制御部61は、命令情報M1に従って、インバータ26、コンバータ21およびコンバータ22を自立運転させる。これにより、太陽光発電部1の発電電力、および蓄電池6から放電された電力が、電気式給湯器51Aへ供給される。 Further, the control unit 61 causes the inverter 26, the converter 21 and the converter 22 to operate independently according to the instruction information M1. As a result, the electric power generated by the photovoltaic power generation unit 1 and the electric power discharged from the storage battery 6 are supplied to the electric water heater 51A.

このような構成により、電気式給湯器51Aは、昼間において、電力変換装置101Aから受ける交流電力に基づく電力量を、熱に変換して蓄積することができる。 With such a configuration, the electric water heater 51A can convert the amount of electric power based on the AC power received from the electric power converter 101A into heat and store it in the daytime.

[単相2線の変形例1]
図12は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。
[Modification example 1 of single-phase two-wire]
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図12を参照して、系統連系システム311の変形例である系統連系システム(電力変換システム)311Aは、図3に示す系統連系システム311と比べて、電力変換装置111の代わりに電力変換装置111Aを備え、さらに、蓄電池6と、HEMS151とを備える。 With reference to FIG. 12, the grid interconnection system (power conversion system) 311A, which is a modification of the grid interconnection system 311, has power instead of the power conversion device 111 as compared with the grid interconnection system 311 shown in FIG. A conversion device 111A is provided, and a storage battery 6 and a HEMS 151 are further provided.

系統連系システム311Aにおける蓄電池6およびHEMS151の動作は、図10に示す系統連系システム301Aにおける蓄電池6およびHEMS151とそれぞれ同様である。 The operations of the storage battery 6 and the HEMS 151 in the grid interconnection system 311A are the same as those of the storage battery 6 and the HEMS 151 in the grid interconnection system 301A shown in FIG. 10, respectively.

電気式給湯器51Fは、交流100ボルトで動作し、具体的にはエコキュートである。電気式給湯器51Fの動作は、図10に示す電気式給湯器51Aと同様である。 The electric water heater 51F operates at 100 volts AC, and is specifically EcoCute. The operation of the electric water heater 51F is the same as that of the electric water heater 51A shown in FIG.

図13は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。 FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図13を参照して、電力変換装置111Aは、図4に示す電力変換装置111と比べて、さらに、端子台14と、コンバータ22とを備える。 With reference to FIG. 13, the power conversion device 111A further includes a terminal block 14 and a converter 22 as compared with the power conversion device 111 shown in FIG.

電力変換装置111Aにおける端子台14およびコンバータ22の構成および動作は、図9に示す電力変換装置101Aにおける端子台14およびコンバータ22とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the terminal block 14 and the converter 22 in the power conversion device 111A are the same as those of the terminal block 14 and the converter 22 in the power conversion device 101A shown in FIG. 9, respectively.

インバータ27は、制御部61の制御に従って、太陽光発電部1からキャパシタ25を介して受けた直流電力を100ボルトの交流電力に変換し、変換した交流電力を単相2線で連系リレー33および自立リレー34へ出力する。 The inverter 27 converts the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 via the capacitor 25 into 100 volt AC power under the control of the control unit 61, and converts the converted AC power into a single-phase two-wire interconnection relay 33. And output to the self-supporting relay 34.

また、インバータ27は、制御部61の制御に従って、電力系統から連系リレー33を介して受けた交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をコンバータ22へ出力する。 Further, the inverter 27 converts the AC power received from the power system via the interconnection relay 33 into DC power according to the control of the control unit 61, and outputs the converted DC power to the converter 22.

[系統連系システム311Aにおける夜モード]
電力変換装置111Aにおける制御部61は、HEMS151から命令情報E1を受信すると、受信した命令情報E1に従って、自己の電力変換装置111Aを夜モードに設定する。
[Night mode in grid interconnection system 311A]
When the control unit 61 in the power conversion device 111A receives the instruction information E1 from the HEMS 151, the control unit 61 sets its own power conversion device 111A to the night mode according to the received instruction information E1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31、連系リレー33および自立リレー34をそれぞれオフ状態、オン状態およびオフ状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31, the interconnection relay 33, and the self-supporting relay 34 to the off state, the on state, and the off state, respectively.

また、制御部61は、命令情報E1に従って、インバータ27およびコンバータ22を連系動作させる。これにより、蓄電池6は、電力変換装置111Aから受ける直流電力によって充電される。一方、電気式給湯器51Fは、HEMS151の制御により蓄熱動作HSAがオフされるので、電力変換装置111Aからの交流電力を消費しない。 Further, the control unit 61 interconnects the inverter 27 and the converter 22 according to the command information E1. As a result, the storage battery 6 is charged by the DC power received from the power conversion device 111A. On the other hand, the electric water heater 51F does not consume the AC power from the power conversion device 111A because the heat storage operation HSA is turned off by the control of the HEMS 151.

また、制御部61は、HEMS151から命令情報H1を受信すると、受信した命令情報H1に従って、インバータ27およびコンバータ22の連系動作を停止させる。 When the control unit 61 receives the instruction information H1 from the HEMS 151, the control unit 61 stops the interconnection operation of the inverter 27 and the converter 22 according to the received instruction information H1.

[系統連系システム311Aにおける昼モード]
制御部61は、HEMS151から命令情報M1を受信すると、受信した命令情報M1に従って、自己の電力変換装置111Aを昼モードに設定する。
[Daytime mode in grid interconnection system 311A]
When the control unit 61 receives the instruction information M1 from the HEMS 151, the control unit 61 sets its own power conversion device 111A to the day mode according to the received instruction information M1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31、連系リレー33および自立リレー34をそれぞれオン状態、オフ状態およびオン状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31, the interconnection relay 33, and the self-supporting relay 34 to the on state, the off state, and the on state, respectively.

また、制御部61は、命令情報M1に従って、インバータ27、コンバータ21およびコンバータ22を自立運転させる。これにより、太陽光発電部1の発電電力、および蓄電池6から放電された電力が、電気式給湯器51Fへ供給される。 Further, the control unit 61 causes the inverter 27, the converter 21 and the converter 22 to operate independently according to the instruction information M1. As a result, the electric power generated by the photovoltaic power generation unit 1 and the electric power discharged from the storage battery 6 are supplied to the electric water heater 51F.

このような構成により、電気式給湯器51Fは、昼間において、電力変換装置111Aから受ける交流電力に基づく電力量を、熱に変換して蓄積することができる。 With such a configuration, the electric water heater 51F can convert the amount of electric power based on the AC power received from the electric power converter 111A into heat and store it in the daytime.

[単相3線の変形例2]
図14は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。
[Modification example 2 of single-phase three-wire]
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図14を参照して、系統連系システム301の変形例である系統連系システム(電力変換システム)301Cは、図6に示す系統連系システム301と比べて、電力変換装置101の代わりに電力変換装置101Cを備え、さらに、蓄電池6と、HEMS151とを備える。 With reference to FIG. 14, the grid interconnection system (power conversion system) 301C, which is a modification of the grid interconnection system 301, has power instead of the power conversion device 101 as compared with the grid interconnection system 301 shown in FIG. A conversion device 101C is provided, and a storage battery 6 and a HEMS 151 are further provided.

系統連系システム301Cにおける蓄電池6およびHEMS151の動作は、図10に示す系統連系システム301Bにおける蓄電池6およびHEMS151とそれぞれ同様である。 The operations of the storage battery 6 and HEMS 151 in the grid interconnection system 301C are the same as those of the storage battery 6 and HEMS 151 in the grid interconnection system 301B shown in FIG. 10, respectively.

電気式給湯器51Gは、直流電力で動作し、具体的にはエコキュートである。電気式給湯器51Gは、電力変換装置101Cから直流電力を受けるための正側端子および負側端子を有する。電気式給湯器51Gの動作は、図10に示す電気式給湯器51Aと同様である。 The electric water heater 51G operates on DC power, and is specifically EcoCute. The electric water heater 51G has a positive terminal and a negative terminal for receiving DC power from the power converter 101C. The operation of the electric water heater 51G is the same as that of the electric water heater 51A shown in FIG.

図15は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例における電力変換装置の構成を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a power conversion device in a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図15を参照して、電力変換装置101Cは、図7に示す電力変換装置101と比べて、端子台13の代わりに、端子台14と、端子台(第2の接続部)15と、コンバータ22,22とを備える。 With reference to FIG. 15, the power conversion device 101C has a terminal block 14, a terminal block (second connection portion) 15, and a converter, instead of the terminal block 13, as compared with the power conversion device 101 shown in FIG. 22 and 22 are provided.

電力変換装置101Cにおける端子台11,12、コンバータ21、キャパシタ25、インバータ26、PV用リレー31および連系リレー32の構成および動作は、図7に示す電力変換装置101における端子台11,12、コンバータ21、キャパシタ25、インバータ26、PV用リレー31および連系リレー32とそれぞれ同様である。 The configurations and operations of the terminal bases 11 and 12, the converter 21, the capacitor 25, the inverter 26, the PV relay 31 and the interconnection relay 32 in the power conversion device 101C are as follows. The same applies to the converter 21, the capacitor 25, the inverter 26, the PV relay 31, and the interconnection relay 32, respectively.

電力変換装置101Cにおける端子台14およびコンバータ22の構成および動作は、図9に示す電力変換装置101Aにおける端子台14およびコンバータ22とそれぞれ同様である。 The configuration and operation of the terminal block 14 and the converter 22 in the power conversion device 101C are the same as those of the terminal block 14 and the converter 22 in the power conversion device 101A shown in FIG. 9, respectively.

端子台15は、電気式給湯器51Gにおける正側端子に接続された端子15Aと、負側端子に接続された端子15Bとを含む。 The terminal block 15 includes a terminal 15A connected to the positive terminal of the electric water heater 51G and a terminal 15B connected to the negative terminal.

コンバータ23は、端子台15における端子15Aに接続された第1端と、端子15Bに接続された第2端と、キャパシタ25の第1端に接続された第3端と、キャパシタ25の第2端に接続された第4端とを有する。 The converter 23 includes a first end connected to the terminal 15A of the terminal block 15, a second end connected to the terminal 15B, a third end connected to the first end of the capacitor 25, and a second end of the capacitor 25. It has a fourth end connected to the end.

制御部61は、制御信号S6をコンバータ23へ出力することによりコンバータ23における図示しないスイッチ素子を制御する。 The control unit 61 controls a switch element (not shown) in the converter 23 by outputting the control signal S6 to the converter 23.

コンバータ23は、制御部61の制御に従って、コンバータ21、コンバータ22およびインバータ26から受けた直流電力の電圧を変換することが可能である。ここでは、コンバータ23は、当該直流電力の電圧を降圧し、降圧後の直流電力を電気式給湯器51Gへ出力する。この場合、電気式給湯器51Gには、電力変換装置101Cからの直流電力が供給される。 The converter 23 can convert the voltage of the DC power received from the converter 21, the converter 22, and the inverter 26 under the control of the control unit 61. Here, the converter 23 lowers the voltage of the DC power and outputs the reduced DC power to the electric water heater 51G. In this case, the electric water heater 51G is supplied with DC power from the power conversion device 101C.

[電力変換装置101Cにおける夜モード]
電力変換装置101Cにおける制御部61は、HEMS151から命令情報E1を受信すると、受信した命令情報E1に従って、自己の電力変換装置101Cを夜モードに設定する。
[Night mode in power converter 101C]
When the control unit 61 in the power conversion device 101C receives the instruction information E1 from the HEMS 151, the control unit 61 sets its own power conversion device 101C to the night mode according to the received instruction information E1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31および連系リレー32をそれぞれオフ状態およびオン状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the off state and the on state, respectively.

また、制御部61は、命令情報E1に従って、インバータ26、コンバータ22およびコンバータ23を連系動作させる。これにより、蓄電池6は、電力変換装置101Cから受ける直流電力によって充電される。一方、電気式給湯器51Gは、HEMS151の制御により蓄熱動作HSAがオフされるので、電力変換装置101Cからの直流電力を消費しない。 Further, the control unit 61 interconnects the inverter 26, the converter 22 and the converter 23 according to the instruction information E1. As a result, the storage battery 6 is charged by the DC power received from the power conversion device 101C. On the other hand, the electric water heater 51G does not consume the DC power from the power conversion device 101C because the heat storage operation HSA is turned off by the control of the HEMS 151.

なお、制御部61がコンバータ23を連系動作させない構成により、HEMS151が蓄熱動作HSAをオフする代わりに、電力変換装置101Cから電気式給湯器51Gへの直流電力の供給を停止してもよい。 By the configuration in which the control unit 61 does not connect the converter 23 in an interconnected manner, the supply of DC power from the power converter 101C to the electric water heater 51G may be stopped instead of the HEMS 151 turning off the heat storage operation HSA.

また、制御部61は、HEMS151から命令情報H1を受信すると、受信した命令情報H1に従って、インバータ26、コンバータ22およびコンバータ23の連系動作を停止させる。 When the control unit 61 receives the instruction information H1 from the HEMS 151, the control unit 61 stops the interconnection operation of the inverter 26, the converter 22, and the converter 23 according to the received instruction information H1.

[系統連系システム301Cにおける昼モード]
制御部61は、HEMS151から命令情報M1を受信すると、受信した命令情報M1に従って、自己の電力変換装置101Cを昼モードに設定する。
[Daytime mode in grid interconnection system 301C]
When the control unit 61 receives the instruction information M1 from the HEMS 151, the control unit 61 sets its own power conversion device 101C to the day mode according to the received instruction information M1.

このとき、制御部61は、PV用リレー31および連系リレー32をオン状態およびオフ状態に設定する。 At this time, the control unit 61 sets the PV relay 31 and the interconnection relay 32 to the on state and the off state.

また、制御部61は、命令情報M1に従って、コンバータ21、コンバータ22およびコンバータ23を自立運転させる。これにより、太陽光発電部1の発電電力、および蓄電池6から放電された電力が、電気式給湯器51Gへ供給される。 Further, the control unit 61 causes the converter 21, the converter 22, and the converter 23 to operate independently according to the instruction information M1. As a result, the electric power generated by the photovoltaic power generation unit 1 and the electric power discharged from the storage battery 6 are supplied to the electric water heater 51G.

このような構成により、電気式給湯器51Gは、昼間において、電力変換装置101Cから受ける直流電力に基づく電力量を、熱に変換して蓄積することができる。 With such a configuration, the electric water heater 51G can convert the amount of electric power based on the DC electric power received from the electric power converter 101C into heat and store it in the daytime.

[単相3線の変形例3]
図16は、本発明の実施の形態に係る系統連系システムの変形例の構成を示す図である。
[Modification example 3 of single-phase three-wire]
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a modified example of the grid interconnection system according to the embodiment of the present invention.

図16を参照して、系統連系システム301の変形例である系統連系システム(電力変換システム)301Dは、図6に示す系統連系システム301と比べて、電力変換装置101の代わりに電力変換装置101Aを備え、さらに、蓄電池6と、HEMS151とを備える。 With reference to FIG. 16, the grid interconnection system (power conversion system) 301D, which is a modification of the grid interconnection system 301, has power instead of the power conversion device 101 as compared with the grid interconnection system 301 shown in FIG. A conversion device 101A is provided, and a storage battery 6 and a HEMS 151 are further provided.

系統連系システム301Dにおける蓄電池6、電力変換装置101AおよびHEMS151の動作は、図10に示す系統連系システム301Bにおける蓄電池6、電力変換装置101AおよびHEMS151とそれぞれ同様である。 The operations of the storage battery 6, the power conversion device 101A, and the HEMS 151 in the grid interconnection system 301D are the same as those of the storage battery 6, the power conversion device 101A, and the HEMS 151 in the grid interconnection system 301B shown in FIG. 10, respectively.

系統連系システム301Dでは、図6に示す特定負荷51Eの具体例として、電気式給湯器51Aおよび蓄熱暖房器51Bが設けられる。 In the grid interconnection system 301D, an electric water heater 51A and a heat storage heater 51B are provided as specific examples of the specific load 51E shown in FIG.

系統連系システム301Dにおける電気式給湯器51Aの動作は、図10に示す系統連系システム301Bにおける電気式給湯器51Aと同様である。 The operation of the electric water heater 51A in the grid interconnection system 301D is the same as that of the electric water heater 51A in the grid interconnection system 301B shown in FIG.

蓄熱暖房器51Bは、交流200ボルトで動作し、具体的には暖吉くん(登録商標)である。より詳細には、蓄熱暖房器51Bは、蓄熱体を有し、電力変換装置101Aから受ける交流電力を用いて蓄熱体の温度を上昇させる蓄熱動作HSBを行う。 The heat storage heater 51B operates at 200 volts AC, and is specifically Mr. Onkichi (registered trademark). More specifically, the heat storage heater 51B has a heat storage body, and performs a heat storage operation HSB for raising the temperature of the heat storage body by using the AC power received from the power conversion device 101A.

蓄熱暖房器51Bにおける蓄熱動作HSBのオンおよびオフは、たとえばHEMS151によって切り替え可能である。 The heat storage operation HSB in the heat storage heater 51B can be switched on and off by, for example, HEMS 151.

[系統連系システム301Dにおける夜モード]
HEMS151は、たとえば、日の入りのタイミングにおいて、命令情報E1を電力変換装置101Aへ送信するとともに、電気式給湯器51Aの蓄熱動作HSA、および蓄熱暖房器51Bの蓄熱動作HSBの両方をオフする。
[Night mode in grid interconnection system 301D]
For example, the HEMS 151 transmits the command information E1 to the power converter 101A at the timing of sunset, and turns off both the heat storage operation HSA of the electric water heater 51A and the heat storage operation HSB of the heat storage heater 51B.

[系統連系システム301Dにおける昼モード]
HEMS151は、たとえば、日の出のタイミングにおいて、制御情報M1を電力変換装置101Aへ送信するとともに、電気式給湯器51Aの蓄熱動作HSA、および蓄熱暖房器51Bの蓄熱動作HSBの両方をオンする。
[Daytime mode in grid interconnection system 301D]
For example, the HEMS 151 transmits the control information M1 to the power converter 101A at the timing of sunrise, and turns on both the heat storage operation HSA of the electric water heater 51A and the heat storage operation HSB of the heat storage heater 51B.

なお、本発明の実施の形態に係る電力変換装置111(図4参照)は、端子台11,12,16と、コンバータ21と、キャパシタ25と、インバータ27と、PV用リレー31と、連系リレー33と、自立リレー34と、制御部61とを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力変換装置111は、端子台11と、キャパシタ25と、インバータ27と、PV用リレー31と、連系リレー33とを備える最小構成要素により、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制するという本発明の目的を達成することが可能である。具体的には、たとえば、太陽光発電部1からの直流電力の電圧が十分大きい場合、昇圧のためのコンバータ21を設けなくても、インバータ27は、適正な交流電力を生成可能である。 The power conversion device 111 (see FIG. 4) according to the embodiment of the present invention is connected to the terminal bases 11, 12, 16 and the converter 21, the capacitor 25, the inverter 27, and the PV relay 31. The configuration includes a relay 33, an independent relay 34, and a control unit 61, but the present invention is not limited to this. The power conversion device 111 has a simple configuration and suppresses deterioration of the photovoltaic power generation device by a minimum component including a terminal block 11, a capacitor 25, an inverter 27, a PV relay 31, and an interconnection relay 33. It is possible to achieve the object of the present invention of Specifically, for example, when the voltage of the DC power from the photovoltaic power generation unit 1 is sufficiently large, the inverter 27 can generate an appropriate AC power without providing the converter 21 for boosting.

同様に、本発明の実施の形態に係る電力変換装置101(図7参照)は、端子台11,12,13と、コンバータ21と、キャパシタ25と、インバータ26と、PV用リレー31と、連系リレー32と、制御部61とを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力変換装置101は、端子台11と、キャパシタ25と、インバータ26と、PV用リレー31と、連系リレー32とを備える最小構成要素により、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制するという本発明の目的を達成することが可能である。 Similarly, the power conversion device 101 (see FIG. 7) according to the embodiment of the present invention includes terminal blocks 11, 12, 13 and a converter 21, a capacitor 25, an inverter 26, and a PV relay 31. The configuration is such that the system relay 32 and the control unit 61 are provided, but the present invention is not limited to this. The power conversion device 101 has a simple configuration and suppresses deterioration of the photovoltaic power generation device by a minimum component including a terminal block 11, a capacitor 25, an inverter 26, a PV relay 31, and an interconnection relay 32. It is possible to achieve the object of the present invention of

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、端子台11が設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力変換装置101において端子台11が設けられない構成であってもよい。この場合、たとえば、正側線PLp1、PLm1がPV用リレー31に直接接続され、負側線PLm1とPV用リレー31との接続部分で接地される。 Further, the power conversion device according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the terminal block 11 is provided, but the present invention is not limited to this. The power conversion device 101 may be configured so that the terminal block 11 is not provided. In this case, for example, the positive lateral lines PLp1 and PLm1 are directly connected to the PV relay 31, and are grounded at the connecting portion between the negative lateral line PLm1 and the PV relay 31.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、制御部61が電力変換装置101,111の内部に設けられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部61が電力変換装置101,111の外部に設けられる構成であってもよい。 Further, in the power conversion device according to the embodiment of the present invention, the control unit 61 is provided inside the power conversion devices 101 and 111, but the present invention is not limited to this. The control unit 61 may be provided outside the power converters 101 and 111.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、電力変換装置101,111は、特定負荷51と接続される構成であるとしたが、これに限定するものではない。電力変換装置101,111は、特定負荷51と接続されない構成であってもよい。 Further, in the power conversion device according to the embodiment of the present invention, the power conversion devices 101 and 111 are configured to be connected to the specific load 51, but the present invention is not limited to this. The power conversion devices 101 and 111 may be configured not to be connected to the specific load 51.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、制御部61がPV用リレー31および連系リレー32,33を制御する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、ユーザが、PV用リレー31および連系リレー32,33を手動で操作する構成であってもよい。 Further, in the power conversion device according to the embodiment of the present invention, the control unit 61 is configured to control the PV relay 31 and the interconnection relays 32 and 33, but the present invention is not limited to this. For example, the user may manually operate the PV relay 31 and the interconnection relays 32 and 33.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置では、HEMS151が蓄電池6の蓄電残量を調整する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部61が蓄電池6の蓄電残量を調整する構成であってもよい。 Further, in the power conversion device according to the embodiment of the present invention, the HEMS 151 is configured to adjust the remaining charge of the storage battery 6, but the present invention is not limited to this. The control unit 61 may be configured to adjust the remaining charge of the storage battery 6.

また、本発明の実施の形態に係る系統連系システム311(図3参照)は、太陽光発電部1と、電力変換装置111と、特定負荷51とを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。系統連系システム311は、端子台11と、キャパシタ25と、インバータ27と、PV用リレー31と、連系リレー33と、制御部61とを含む電力変換装置を備える最小構成要素により、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制するという本発明の目的を達成することが可能である。 Further, the grid interconnection system 311 (see FIG. 3) according to the embodiment of the present invention is configured to include a photovoltaic power generation unit 1, a power conversion device 111, and a specific load 51. It is not limited. The grid interconnection system 311 is simple due to a minimum component including a power conversion device including a terminal block 11, a capacitor 25, an inverter 27, a PV relay 31, an interconnection relay 33, and a control unit 61. With the configuration, it is possible to achieve the object of the present invention of suppressing deterioration of the photovoltaic power generation device.

また、本発明の実施の形態に係る系統連系システム301(図6参照)は、太陽光発電部1と、電力変換装置101と、特定負荷51C,51D,51Eとを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。系統連系システム301は、端子台11と、キャパシタ25と、インバータ26と、PV用リレー31と、連系リレー32と、制御部61とを含む電力変換装置を備える最小構成要素により、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制するという本発明の目的を達成することが可能である。 Further, the grid interconnection system 301 (see FIG. 6) according to the embodiment of the present invention is configured to include a photovoltaic power generation unit 1, a power conversion device 101, and specific loads 51C, 51D, 51E. However, it is not limited to this. The grid interconnection system 301 is simple due to a minimum component including a power conversion device including a terminal block 11, a capacitor 25, an inverter 26, a PV relay 31, an interconnection relay 32, and a control unit 61. With the configuration, it is possible to achieve the object of the present invention of suppressing deterioration of the photovoltaic power generation device.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換システムでは、制御部61がPV用リレー31および連系リレー32,33を制御する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、HEMS151が、PV用リレー31および連系リレー32,33を制御する構成であってもよい。 Further, in the power conversion system according to the embodiment of the present invention, the control unit 61 is configured to control the PV relay 31 and the interconnection relays 32 and 33, but the present invention is not limited to this. For example, the HEMS 151 may be configured to control the PV relay 31 and the interconnection relays 32 and 33.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換システムでは、HEMS151は、消費予測情報および発電予測情報に基づいて蓄電池6の蓄電残量を調整する構成であるとしたが、これに限定するものではない。HEMS151は、蓄電池6の蓄電残量を調整しない構成であってもよい。この場合、HEMS151は、たとえば、毎夜間において蓄電池6の蓄電残量が所定値になるように充電させる。 Further, in the power conversion system according to the embodiment of the present invention, the HEMS 151 is configured to adjust the remaining charge of the storage battery 6 based on the consumption prediction information and the power generation prediction information, but the present invention is not limited to this. Absent. The HEMS 151 may have a configuration in which the remaining charge of the storage battery 6 is not adjusted. In this case, the HEMS 151 is charged, for example, every night so that the remaining charge of the storage battery 6 becomes a predetermined value.

ところで、たとえば、特許文献1に記載の太陽電池ストリングがグランドに対して電位を有する場合、太陽光発電装置におけるセルが劣化し、太陽光発電装置の出力が低下することがある。 By the way, for example, when the solar cell string described in Patent Document 1 has a potential with respect to the ground, the cell in the photovoltaic power generation device may deteriorate and the output of the photovoltaic power generation device may decrease.

具体的には、非特許文献1に記載されているように、金属フレームとのより大きな電位差が発生する陰極に近い太陽電池モジュールにおいてPIDが発生し、太陽光発電装置の出力が低下する。このようなPID等の太陽光発電装置の劣化を抑制するための技術が求められる。 Specifically, as described in Non-Patent Document 1, PID is generated in the solar cell module near the cathode where a larger potential difference from the metal frame is generated, and the output of the photovoltaic power generation device is reduced. A technique for suppressing deterioration of such a photovoltaic power generation device such as a PID is required.

これに対して、本発明の実施の形態に係る電力変換装置111では、インバータ27は、太陽光発電部1から受けた直流電力を交流電力に変換する。PV用リレー31は、太陽光発電部1とインバータ27との間に接続される。連系リレー33は、インバータ27と電力系統との間に接続される。そして、第1の接続部は、太陽光発電部1およびインバータ27を電気的に接続する負側線PLm1,Wm1負側線を太陽光発電部1およびPV用リレー31の間において接地する。 On the other hand, in the power conversion device 111 according to the embodiment of the present invention, the inverter 27 converts the DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 into AC power. The PV relay 31 is connected between the photovoltaic power generation unit 1 and the inverter 27. The interconnection relay 33 is connected between the inverter 27 and the power system. Then, the first connection portion grounds the negative side lines PLm1 and Wm1 negative side lines that electrically connect the solar power generation unit 1 and the inverter 27 between the solar power generation unit 1 and the PV relay 31.

このように、太陽光発電部1およびPV用リレー31の間において負側線PLm1,Wm1を接地するための第1の接続部が設けられる構成により、PV用リレー31の開閉状態に関わらず、太陽光発電部1の電位をグランドと同電位にすることができる。これにより、たとえば接地された金属フレームに対して負の電位を有する場合に劣化の進行する太陽電池モジュールに対して、PIDの進行を抑制することができる。また、たとえば、電力系統と電力変換装置111とが絶縁されておらず、電力系統から第1の接続部を介して地絡電流が流れる回路構成であっても、連系リレー33を開くことで、地絡電流を防ぐことができる。したがって、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することができる。 In this way, with the configuration in which the first connection portion for grounding the negative side lines PLm1 and Wm1 is provided between the photovoltaic power generation unit 1 and the PV relay 31, the sun is provided regardless of the open / closed state of the PV relay 31. The potential of the photovoltaic power generation unit 1 can be set to the same potential as the ground. Thereby, for example, it is possible to suppress the progress of PID for the solar cell module which deteriorates when it has a negative potential with respect to the grounded metal frame. Further, for example, even in a circuit configuration in which the power system and the power conversion device 111 are not insulated and a ground fault current flows from the power system via the first connection portion, the interconnection relay 33 can be opened. , Ground fault current can be prevented. Therefore, deterioration of the photovoltaic power generation device can be suppressed with a simple configuration.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置111では、端子台16は、太陽光発電部1の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する特定負荷51とインバータ27とを電気的に接続する。 Further, in the power conversion device 111 according to the embodiment of the present invention, the terminal block 16 electrically converts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 into energy and stores or consumes the specific load 51 and the inverter 27. Connecting.

このような構成により、たとえば、特定負荷51を端子台16に接続することで、PV用リレー31が閉じている状態において太陽光発電部1の出力電力を特定負荷51において有効に利用することができる。 With such a configuration, for example, by connecting the specific load 51 to the terminal block 16, the output power of the photovoltaic power generation unit 1 can be effectively used in the specific load 51 when the PV relay 31 is closed. it can.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置111では、制御部61は、PV用リレー31をオンするとともに連系リレー33をオフする昼モード、およびPV用リレー31をオフするとともに連系リレー33をオンする夜モードを切り替える。 Further, in the power conversion device 111 according to the embodiment of the present invention, the control unit 61 turns on the PV relay 31 and turns off the interconnection relay 33 in the daytime mode, and turns off the PV relay 31 and interconnects. Switch the night mode to turn on the relay 33.

このような構成により、たとえば、電力系統と電力変換装置111とが絶縁されていない状態における地絡電流を防ぎながら、太陽光発電部1からの発電電力および電力系統からの電力のいずれか一方を電力変換装置111へ供給することができる。 With such a configuration, for example, while preventing a ground fault current in a state where the power system and the power conversion device 111 are not insulated, either the power generated from the photovoltaic power generation unit 1 or the power from the power system can be generated. It can be supplied to the power converter 111.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換装置111では、制御部61は、太陽光発電部1の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する特定負荷51の電力消費予測情報、および太陽光発電部1の発電予測情報を取得する。そして、制御部61は、取得した電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて、太陽光発電部1の出力電力および電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池6の蓄電残量を調整する。 Further, in the power conversion device 111 according to the embodiment of the present invention, the control unit 61 converts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 into energy and stores or consumes the power consumption prediction information of the specific load 51 and the sun. Acquires the power generation prediction information of the photovoltaic power generation unit 1. Then, the control unit 61 adjusts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 and the remaining storage amount of the storage battery 6 capable of storing the power from the power system based on the acquired power consumption prediction information and power generation prediction information.

このような構成により、たとえば、翌日の昼間における特定負荷51の電力消費を満たすために必要な蓄電残量を、電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて算出することができるので、夜間における電力系統から蓄電池6への充電量の過大および過少を防ぐことができる。これにより、蓄電池6への充電量の過大に起因する太陽光発電部1による発電電力量の過剰、および蓄電池6への充電量の過少に起因する翌日の昼間における特定負荷51への電力供給不足を防ぐことができる。 With such a configuration, for example, the remaining amount of electricity required to satisfy the power consumption of the specific load 51 in the daytime of the next day can be calculated based on the power consumption prediction information and the power generation prediction information, so that the power at night can be calculated. It is possible to prevent the amount of charge from the system to the storage battery 6 to be excessive or too small. As a result, the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 1 due to the excessive amount of charge to the storage battery 6 is excessive, and the amount of power supplied to the specific load 51 in the daytime of the next day is insufficient due to the excessive amount of charge to the storage battery 6. Can be prevented.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換システム311は、電力変換装置111と、HEMS151とを備える。電力変換装置111は、太陽光発電部1から受けた直流電力を交流電力に変換するインバータ27と、太陽光発電部1とインバータ27との間に接続されるPV用リレー31と、インバータ27と電力系統との間に接続される連系リレー33と、太陽光発電部1およびインバータ27を電気的に接続する負側線PLm1,Wm1を太陽光発電部1およびPV用リレー31の間において接地するための第1の接続部とを含む。そして、HEMS151は、PV用リレー31および連系リレー33のオンおよびオフを制御する。 Further, the power conversion system 311 according to the embodiment of the present invention includes a power conversion device 111 and a HEMS 151. The power conversion device 111 includes an inverter 27 that converts DC power received from the photovoltaic power generation unit 1 into AC power, a PV relay 31 connected between the photovoltaic power generation unit 1 and the inverter 27, and an inverter 27. The interconnection relay 33 connected to the power system and the negative side lines PLm1 and Wm1 that electrically connect the photovoltaic power generation unit 1 and the inverter 27 are grounded between the photovoltaic power generation unit 1 and the PV relay 31. Includes a first connection for the purpose. Then, the HEMS 151 controls the ON / OFF of the PV relay 31 and the interconnection relay 33.

このように、太陽光発電部1およびPV用リレー31の間において負側線PLm1,Wm1を接地するための第1の接続部が設けられる構成により、PV用リレー31の開閉状態に関わらず、太陽光発電部1の電位をグランドと同電位にすることができる。これにより、たとえば接地された金属フレームに対して負の電位を有する場合に劣化の進行する太陽電池モジュールに対して、PIDの進行を抑制することができる。また、たとえば、電力系統と電力変換装置111とが絶縁されておらず、電力系統から第1の接続部を介して地絡電流が流れる回路構成であっても、連系リレー33を開くことで、地絡電流を防ぐことができる。したがって、簡易な構成で、太陽光発電装置の劣化を抑制することができる。 In this way, with the configuration in which the first connection portion for grounding the negative side lines PLm1 and Wm1 is provided between the photovoltaic power generation unit 1 and the PV relay 31, the sun is provided regardless of the open / closed state of the PV relay 31. The potential of the photovoltaic power generation unit 1 can be set to the same potential as the ground. Thereby, for example, it is possible to suppress the progress of PID for the solar cell module which deteriorates when it has a negative potential with respect to the grounded metal frame. Further, for example, even in a circuit configuration in which the power system and the power conversion device 111 are not insulated and a ground fault current flows from the power system via the first connection portion, the interconnection relay 33 can be opened. , Ground fault current can be prevented. Therefore, deterioration of the photovoltaic power generation device can be suppressed with a simple configuration.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換システム311では、HEMS151は、PV用リレー31をオンするとともに連系リレー33をオフする昼モード、およびPV用リレー31をオフするとともに連系リレー33をオンする夜モードを切り替える。 Further, in the power conversion system 311 according to the embodiment of the present invention, the HEMS 151 has a day mode in which the PV relay 31 is turned on and the interconnection relay 33 is turned off, and a day mode in which the PV relay 31 is turned off and the interconnection relay 33 is turned off. Toggle the night mode to turn on.

このような構成により、たとえば、電力系統と電力変換装置111とが絶縁されていない状態における地絡電流を防ぎながら、太陽光発電部1からの発電電力および電力系統からの電力のいずれか一方を電力変換装置111へ供給することができる。 With such a configuration, for example, while preventing a ground fault current in a state where the power system and the power conversion device 111 are not insulated, either the power generated from the photovoltaic power generation unit 1 or the power from the power system can be generated. It can be supplied to the power converter 111.

また、本発明の実施の形態に係る電力変換システム311は、さらに、太陽光発電部1の出力電力および電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池6を備える。そして、HEMS151は、太陽光発電部1の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する特定負荷51の電力消費予測情報、および太陽光発電部1の発電予測情報を取得し、取得した電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて蓄電池6の蓄電残量を調整する。 Further, the power conversion system 311 according to the embodiment of the present invention further includes a storage battery 6 capable of storing the output power of the photovoltaic power generation unit 1 and the power from the power system. Then, the HEMS 151 acquires the power consumption prediction information of the specific load 51 that converts the output power of the photovoltaic power generation unit 1 into energy and stores or consumes it, and the power generation prediction information of the photovoltaic power generation unit 1, and acquires the acquired power consumption. The remaining charge of the storage battery 6 is adjusted based on the prediction information and the power generation prediction information.

このような構成により、たとえば、翌日の昼間における特定負荷51の電力消費を満たすために必要な蓄電残量を、電力消費予測情報および発電予測情報に基づいて算出することができるので、夜間における電力系統から蓄電池6への充電量の過大および過少を防ぐことができる。これにより、蓄電池6への充電量の過大に起因する太陽光発電部1による発電電力量の過剰、および蓄電池6への充電量の過少に起因する翌日の昼間における特定負荷51への電力供給不足を防ぐことができる。 With such a configuration, for example, the remaining amount of electricity required to satisfy the power consumption of the specific load 51 in the daytime of the next day can be calculated based on the power consumption prediction information and the power generation prediction information, so that the power at night can be calculated. It is possible to prevent the amount of charge from the system to the storage battery 6 to be excessive or too small. As a result, the amount of power generated by the photovoltaic power generation unit 1 due to the excessive amount of charge to the storage battery 6 is excessive, and the amount of power supplied to the specific load 51 in the daytime of the next day is insufficient due to the excessive amount of charge to the storage battery 6. Can be prevented.

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the above embodiments are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。 The above description includes the features described below.

[付記1]
電力変換装置であって、
太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、
前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、
前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための第1の接続部とを備え、
前記電力変換装置では、前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において端子台が前記第1の接続部として設けられ、
前記端子台は、第1の端子と、第2の端子と、第3の端子とを含み、
前記第1の端子は、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する正側線を固定し、
前記第2の端子は、前記負側線を固定し、
前記第3の端子は、一端が接地された接地線を固定し、
前記第2の端子および前記第3の端子は、電気的に接続されている、電力変換装置。
[Appendix 1]
It ’s a power converter,
A power conversion unit that converts DC power received from the photovoltaic power generation unit into AC power,
A first switch connected between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit,
A second switch connected between the power conversion unit and the power system,
A first connection portion for grounding the negative side line that electrically connects the solar power generation unit and the power conversion unit between the solar power generation unit and the first switch is provided.
In the power conversion device, a terminal block is provided as the first connection portion between the solar power generation unit and the first switch.
The terminal block includes a first terminal, a second terminal, and a third terminal.
The first terminal fixes a positive lateral line that electrically connects the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit.
The second terminal fixes the negative lateral line and
The third terminal fixes a ground wire whose one end is grounded.
A power conversion device in which the second terminal and the third terminal are electrically connected.

[付記2]
電力変換装置と、
制御装置とを備え、
前記電力変換装置は、
太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、
前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、
前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための接続部とを含み、
前記制御装置は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンおよびオフを制御し、
前記電力変換装置では、前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において端子台が前記第1の接続部として設けられ、
前記端子台は、第1の端子と、第2の端子と、第3の端子とを含み、
前記第1の端子は、前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する正側線を固定し、
前記第2の端子は、前記負側線を固定し、
前記第3の端子は、一端が接地された接地線を固定し、
前記第2の端子および前記第3の端子は、電気的に接続されている、電力変換システム。
[Appendix 2]
Power converter and
Equipped with a control device
The power converter
A power conversion unit that converts DC power received from the photovoltaic power generation unit into AC power,
A first switch connected between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit,
A second switch connected between the power conversion unit and the power system,
The negative side line for electrically connecting the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit includes a connection unit for grounding between the photovoltaic power generation unit and the first switch.
The control device controls the on and off of the first switch and the second switch.
In the power conversion device, a terminal block is provided as the first connection portion between the solar power generation unit and the first switch.
The terminal block includes a first terminal, a second terminal, and a third terminal.
The first terminal fixes a positive lateral line that electrically connects the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit.
The second terminal fixes the negative lateral line and
The third terminal fixes a ground wire whose one end is grounded.
A power conversion system in which the second terminal and the third terminal are electrically connected.

[付記3]
前記電力変換部および前記電力系統は、非絶縁である、付記1または付記2に記載の電力変換装置。
[Appendix 3]
The power conversion device according to Appendix 1 or Appendix 2, wherein the power conversion unit and the power system are non-insulated.

1 太陽光発電部
6 蓄電池
11 端子台(第1の接続部)
12 端子台
13 端子台(第2の接続部)
14 端子台
15 端子台(第2の接続部)
16 端子台(第2の接続部)
21,22,23 コンバータ
25 キャパシタ
26,27 インバータ(電力変換部)
31 PV用リレー(第1のスイッチ)
32,33 連系リレー(第2のスイッチ)
34 自立リレー
41 一般負荷
51 特定負荷
61 制御部(制御装置)
70 筐体
91 制御部
101 電力変換装置
111 電力変換装置
151 HEMS(制御装置)
301,311 系統連系システム(電力変換システム)
901,901 電力変換装置
1 Solar power generation unit 6 Storage battery 11 Terminal block (first connection part)
12 terminal block 13 terminal block (second connection)
14 terminal block 15 terminal block (second connection)
16 terminal block (second connection)
21,22,23 Converter 25 Capacitor 26,27 Inverter (power converter)
31 PV relay (first switch)
32,33 interconnection relay (second switch)
34 Self-supporting relay 41 General load 51 Specific load 61 Control unit (control device)
70 Housing 91 Control unit 101 Power conversion device 111 Power conversion device 151 HEMS (Control device)
301,311 grid interconnection system (power conversion system)
901,901 power converter

Claims (7)

太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、
前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、
前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための第1の接続部と、
前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチの一方をオンし、かつ他方をオフした状態を、前記電力変換部で変換する交流1サイクルより長い所定の期間維持するように前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチを制御する制御部とを備える、電力変換装置。
A power conversion unit that converts DC power received from the photovoltaic power generation unit into AC power,
A first switch connected between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit,
A second switch connected between the power conversion unit and the power system,
A first connection portion for grounding the negative side line that electrically connects the solar power generation unit and the power conversion unit between the solar power generation unit and the first switch ,
The first switch and the first switch and the state in which one of the first switch and the second switch is turned on and the other are turned off are maintained for a predetermined period longer than one AC cycle converted by the power conversion unit. A power conversion device including a control unit that controls the second switch.
前記電力変換装置は、さらに、
前記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷と前記電力変換部とを電気的に接続するための第2の接続部を備える、請求項1に記載の電力変換装置。
The power converter further
The power conversion device according to claim 1, further comprising a second connection unit for electrically connecting the load that converts the output power of the photovoltaic power generation unit into energy and stores or consumes the power conversion unit. ..
前記制御部は、前記第1のスイッチをオンするとともに前記第2のスイッチをオフする第1のモード、および前記第1のスイッチをオフするとともに前記第2のスイッチをオンする第2のモードを切り替える、請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 The control unit sets a first mode in which the first switch is turned on and the second switch is turned off, and a second mode in which the first switch is turned off and the second switch is turned on. toggle its power conversion apparatus according to claim 1 or claim 2. 前記電力変換装置は、さらに、
前記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷の電力消費予測情報、および前記太陽光発電部の発電予測情報を取得し、取得した前記電力消費予測情報および前記発電予測情報に基づいて、前記太陽光発電部の出力電力および前記電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池の蓄電残量を調整する制御部を備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
The power converter further
The power consumption forecast information of the load stored or consumed by converting the output power of the photovoltaic power generation unit into energy, and the power generation forecast information of the photovoltaic power generation unit are acquired, and the acquired power consumption forecast information and the power generation forecast are obtained. The present invention according to any one of claims 1 to 3, further comprising a control unit for adjusting the output power of the photovoltaic power generation unit and the remaining storage amount of the storage battery capable of storing the power from the power system based on the information. The power converter described.
電力変換装置と、
制御装置とを備え、
前記電力変換装置は、
太陽光発電部から受けた直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記太陽光発電部と前記電力変換部との間に接続される第1のスイッチと、
前記電力変換部と電力系統との間に接続される第2のスイッチと、
前記太陽光発電部および前記電力変換部を電気的に接続する負側線を前記太陽光発電部および前記第1のスイッチの間において接地するための接続部とを含み、
前記制御装置は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチの一方をオンし、かつ他方をオフした状態を、前記電力変換部で変換する交流1サイクルより長い所定の期間維持するように前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチのオンおよびオフを制御する、電力変換システム。
Power converter and
Equipped with a control device
The power converter
A power conversion unit that converts DC power received from the photovoltaic power generation unit into AC power,
A first switch connected between the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit,
A second switch connected between the power conversion unit and the power system,
The negative side line for electrically connecting the photovoltaic power generation unit and the power conversion unit includes a connection unit for grounding between the photovoltaic power generation unit and the first switch.
The control device maintains one of the first switch and the second switch on and off for a predetermined period longer than one AC cycle converted by the power conversion unit. A power conversion system that controls the on and off of a first switch and the second switch.
前記制御装置は、前記第1のスイッチをオンするとともに前記第2のスイッチをオフする第1のモード、および前記第1のスイッチをオフするとともに前記第2のスイッチをオンする第2のモードを切り替える、請求項5に記載の電力変換システム。 The control device has a first mode in which the first switch is turned on and the second switch is turned off, and a second mode in which the first switch is turned off and the second switch is turned on. The power conversion system according to claim 5, which is switched. 前記電力変換システムは、さらに、
前記太陽光発電部の出力電力および前記電力系統からの電力を蓄積可能な蓄電池と、
記太陽光発電部の出力電力をエネルギーに変換して蓄積または消費する負荷の電力消費予測情報、および前記太陽光発電部の発電予測情報を取得し、取得した前記電力消費予測情報および前記発電予測情報に基づいて前記蓄電池の蓄電残量を調整する制御装置とを備える、請求項5または請求項6に記載の電力変換システム。
The power conversion system further
A storage battery capable of storing the output power of the photovoltaic power generation unit and the power from the power system , and
Power consumption prediction information before Symbol PV power generator output power loads that accumulate or consumed is converted into energy, and obtains the power generation prediction information of the photovoltaic unit, the acquired power consumption prediction information and the generator The power conversion system according to claim 5 or 6, further comprising a control device for adjusting the remaining charge of the storage battery based on the prediction information.
JP2017092834A 2017-05-09 2017-05-09 Power converter and power conversion system Active JP6881002B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017092834A JP6881002B2 (en) 2017-05-09 2017-05-09 Power converter and power conversion system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017092834A JP6881002B2 (en) 2017-05-09 2017-05-09 Power converter and power conversion system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018191447A JP2018191447A (en) 2018-11-29
JP6881002B2 true JP6881002B2 (en) 2021-06-02

Family

ID=64480389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017092834A Active JP6881002B2 (en) 2017-05-09 2017-05-09 Power converter and power conversion system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6881002B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019044403A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社村田製作所 Solar power generation system and power conditioner

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008048841B8 (en) * 2008-09-25 2010-06-10 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Isolating circuit for inverter
JP2011125122A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Sony Corp Battery control system, battery control device, battery control method, and program
JP5787781B2 (en) * 2011-01-31 2015-09-30 京セラ株式会社 Solar power system
JP5887501B2 (en) * 2011-11-29 2016-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Grid interconnection device
CN103607172B (en) * 2013-12-05 2017-01-04 上能电气股份有限公司 Realize photovoltaic plant minus earth and the device of ground insulation resistance detection simultaneously

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018191447A (en) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pakkiraiah et al. Research survey on various MPPT performance issues to improve the solar PV system efficiency
US8994217B2 (en) Energy storage system
Hofer et al. Hybrid AC/DC building microgrid for solar PV and battery storage integration
US9711967B1 (en) Off grid backup inverter automatic transfer switch
Diaz et al. Intelligent dc microgrid living laboratories-a chinese-danish cooperation project
CN107534298A (en) Hybrid inverter power control system for PV string, battery, grid and backup load
CN120016463A (en) Systems and methods for creating a dynamic nanogrid and for aggregating electric power consumers to participate in an energy market
CN106329555B (en) Photovoltaic energy storage microgrid system and control method of photovoltaic energy storage microgrid system
JP2003079054A (en) Solar power generation system with storage battery
US20140333141A1 (en) Photovoltaic (pv)-based ac module and solar systems therefrom
US20160134120A1 (en) Inverter with at least two dc inputs, photovoltaic system comprising such an inverter and method for controlling an inverter
Chauhan et al. DC distribution system for energy efficient buildings
JP2019118238A (en) Control device, power storage system, and program
JP5841279B2 (en) Electric power charging device
JP2011078237A (en) Power supply system
JP6526421B2 (en) Power control system
US20190140452A1 (en) Power control apparatus, control method of power control apparatus, distributed power supply system, and control method of distributed power supply system
CN102422516A (en) Converter circuit and electronic system including the same
JP6881002B2 (en) Power converter and power conversion system
Bogno et al. 230 VDC elementary block in off-grid PV systems
US20150062990A1 (en) Circuit arrangement and method for converting and adapting a dc voltage, photovoltaic installation
JP7424351B2 (en) power conditioner
JP6912259B2 (en) Power converter
Gupta et al. A solar PV retrofit solution for residential battery inverters
US12562574B2 (en) Method for operating a power grid, power grid, control unit and computer program for operating the power grid

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210419

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6881002

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250