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JP7796554B2 - Standalone grid-connected systems and power conditioners - Google Patents
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JP7796554B2 - Standalone grid-connected systems and power conditioners - Google Patents

Standalone grid-connected systems and power conditioners

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Description

本発明は、太陽光発電手段及び蓄電手段等の分散型電源と電力変換装置とを備えた自立連系システム及びパワーコンディショナに関するものである。 The present invention relates to an autonomous grid-connected system and a power conditioner equipped with a distributed power source, such as a solar power generation means and a power storage means, and a power conversion device.

太陽光発電手段を活用した発電システムにおいて、停電等の場合に、電力系統から切り離した状態でパワーコンディショナを動作させ、負荷に電源を供給するいわゆる自立運転が行われている。 In power generation systems that utilize solar power generation means, in the event of a power outage or other problem, the power conditioner operates while disconnected from the power grid, supplying power to the load in what is known as stand-alone operation.

例えば、特許文献1には、電力系統において停電が発生していない場合に電力系統から供給される交流電力を負荷に供給する連系運転を行い、電力系統において停電が発生した場合に負荷と電力系統とを接続しない状態にして直流電源からの供給電力を負荷に供給する自立運転を行う機能を有する系統連系インバータ装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a grid-connected inverter device that performs grid-connected operation, supplying AC power from the power grid to a load when there is no power outage in the power grid, and performs stand-alone operation, disconnecting the load from the power grid and supplying power from a DC power source to the load when a power outage occurs in the power grid.

特開2021-184673号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-184673

ところで、自立運転機能を有するパワーコンディショナ(以下、「自立型PCS」という)から自立運転時における負荷に対する供給能力を増強したり、自立型PCSのみでは出力電力もしくは太陽光発電手段の発電量が不足する場合のために、他の分散型電源に接続されたパワーコンディショナ(「系統連系型PCS」という)を接続して電力を追加供給するニーズがある。 However, there is a need to increase the supply capacity of a power conditioner with standalone operation capabilities (hereinafter referred to as an "standalone PCS") to a load during standalone operation, or to connect a power conditioner connected to another distributed power source (hereinafter referred to as a "grid-connected PCS") to supply additional power in cases where the output power or power generation amount of a solar power generation means is insufficient with the standalone PCS alone.

しかしながら、系統連系型PCSからの供給電力が負荷での消費電力を超過している状態が継続した場合に、自立型PCSの蓄電手段が満充電状態となることが想定される。そうすると、自立型PCSのバス電圧が上昇する等に起因して不具合が発生したり、自立型PCS及び系統連系型PCSの両パワーコンディショナが停止状態となり、負荷に電源供給ができなくなるおそれがある。 However, if the power supplied from the grid-connected PCS continues to exceed the power consumption of the load, it is expected that the storage means of the stand-alone PCS will become fully charged. This could result in malfunctions due to an increase in the bus voltage of the stand-alone PCS, or the power conditioners of both the stand-alone PCS and the grid-connected PCS may stop operating, making it impossible to supply power to the load.

これに対し、例えば、系統連系型PCSにおいて、自立型PCSの蓄電手段の状態を監視し、系統連系型PCSの出力電力量を調整する方法がある。しかしながら、系統連系型PCSにおいて、追加の出力制御機能を設ける必要があるという問題がある。 In response to this, for example, in a grid-connected PCS, there is a method of monitoring the state of the power storage means of a stand-alone PCS and adjusting the output power of the grid-connected PCS. However, this poses the problem of requiring the grid-connected PCS to provide additional output control functions.

上記問題に鑑み、本発明は、複数のパワーコンディショナによる自立運転を、複数のパワーコンディショナ間における情報のやりとりをすることなく実現することを目的とする。 In consideration of the above problems, the present invention aims to achieve autonomous operation using multiple power conditioners without the need to exchange information between the multiple power conditioners.

本発明の第1態様では、自立連系システムを対象として、充放電が可能な蓄電手段を含む第1の分散型電源が接続される第1の電源端子と、負荷に接続される自立端子とを有し、前記負荷を電力系統から切り離した状態にして前記自立端子を介して前記第1の分散型電源から供給された電力を前記負荷に供給する自立運転が可能に構成された第1のパワーコンディショナと、第2の分散型電源が接続される第2の電源端子と、前記自立端子及び前記負荷に接続される連系端子とを有し、前記連系端子の電圧及び周波数にしたがって当該連系端子の出力を制御するように構成された第2のパワーコンディショナとを備え、前記第1のパワーコンディショナは、前記蓄電手段の充電の可不可状態を検知する検知手段と、前記自立端子の電圧または周波数の少なくとも一方を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、前記自立端子の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させて、前記第2のパワーコンディショナの出力を停止させる、構成とした。 A first aspect of the present invention is directed to an autonomous interconnection system, and includes a first power conditioner having a first power supply terminal to which a first distributed power source including a chargeable and dischargeable power storage means is connected, and an autonomous terminal connected to a load, and configured for autonomous operation in which the load is isolated from the power grid and power supplied from the first distributed power source is supplied to the load via the autonomous terminal; and a second power conditioner having a second power supply terminal to which a second distributed power source is connected and an interconnection terminal connected to the autonomous terminal and the load, and configured to control the output of the interconnection terminal in accordance with the voltage and frequency of the interconnection terminal. The first power conditioner includes detection means for detecting whether the power storage means is chargeable or not, and control means for controlling at least one of the voltage or frequency of the autonomous terminal. When the control means detects that the power storage means is in a chargeable state, it changes the frequency of the autonomous terminal to outside the specified range of grid interconnection regulations, thereby stopping the output of the second power conditioner.

上記の第1態様の構成によると、第1のパワーコンディショナは、蓄電手段が充電不可状態の場合に、第2のパワーコンディショナとの間で情報のやり取りをすることなく、第2のパワーコンディショナの出力を停止させることができる。これにより、例えば、蓄電手段が満充電にもかかわらず、第2のパワーコンディショナからの放電電力が第1のパワーコンディショナに給電され続けて、自立連系システムの不具合が発生したり、負荷への電源供給が停止されるといった事態を回避することができる。言い換えると、本態様の自立連系システムでは、複数のパワーコンディショナとの間における情報のやり取りをすることなく、複数のパワーコンディショナによる自立運転を実現することができる。 According to the configuration of the first aspect described above, when the power storage means is in a state where charging is not possible, the first power conditioner can stop the output of the second power conditioner without exchanging information with the second power conditioner. This makes it possible to avoid, for example, a situation in which discharged power from the second power conditioner continues to be supplied to the first power conditioner even when the power storage means is fully charged, causing a malfunction in the grid-connected system or stopping the power supply to the load. In other words, the grid-connected system of this aspect can achieve grid-connected operation using multiple power conditioners without exchanging information with the multiple power conditioners.

上記態様において、前記第1のパワーコンディショナの制御手段は、前記自立端子の周波数を、前記系統連系規定の規格範囲外である第1周波数に変化させた後に、前記第1周波数より小さくかつ第2のパワーコンディショナが相互接続動作に復帰しない第2周波数に変化させる、としてもよい。 In the above aspect, the control means of the first power conditioner may change the frequency of the stand-alone terminal to a first frequency that is outside the specified range of the grid interconnection regulations, and then change it to a second frequency that is lower than the first frequency and does not cause the second power conditioner to return to interconnection operation.

この構成によると、第1のパワーコンディショナの制御手段は、第2のパワーコンディショナが相互接続動作に復帰しない状態を継続させるのに際して、第1周波数より小さい第2周波数に変化させるので、負荷への影響をできるだけ与えないようにすることができる。 With this configuration, the control means of the first power conditioner changes the frequency to a second frequency that is lower than the first frequency when the second power conditioner continues to remain in a state where it has not returned to interconnected operation, thereby minimizing the impact on the load.

上記態様において、前記検知手段は、前記蓄電手段の充電量を取得し、前記蓄電手段の充電量を検知するするように構成され、前記第1のパワーコンディショナの制御手段は、前記検知手段で取得された前記蓄電手段の充電量が所定の第1閾値以上となったことが検知された場合に、前記蓄電手段が充電不可状態にあると判断して前記自立端子の周波数を系統連系規定の範囲外に変化させる第1工程と、前記第1工程の後に、前記検知手段で取得された前記蓄電手段の充電量が前記第1閾値より小さい所定の第2閾値未満となった場合に、前記自立端子の周波数を前記系統連系規定の規格範囲内に戻す第2工程を実行する、としてもよい。 In the above aspect, the detection means may be configured to acquire and detect the charge amount of the power storage means, and the control means of the first power conditioner may execute a first step of determining that the power storage means is in a non-chargeable state and changing the frequency of the self-sustaining terminal to a value outside the range of grid interconnection regulations when it is detected that the charge amount of the power storage means acquired by the detection means is equal to or greater than a predetermined first threshold, and a second step of returning the frequency of the self-sustaining terminal to a value within the range specified by the grid interconnection regulations after the first step when the charge amount of the power storage means acquired by the detection means is less than a predetermined second threshold that is smaller than the first threshold.

この構成によると、第1のパワーコンディショナの蓄電手段が充電可能な状態になった場合には、その充電を再開することができるので、第2のパワーコンディショナの発電電力を有効に活用することができる。 With this configuration, when the power storage means of the first power conditioner becomes chargeable, charging can be resumed, allowing the power generated by the second power conditioner to be used effectively.

本発明の第2態様では、充放電が可能な蓄電手段を含む第1の分散型電源の供給電力を受けて、電線に接続された負荷に供給するパワーコンディショナを対象として、前記負荷には、前記電線の電圧及び周波数にしたがって前記電線への出力電力を制御するように構成された系統連系型パワーコンディショナが前記電線を介して接続されており、前記パワーコンディショナは、前記第1の分散型電源が接続される第1の電源端子と、前記電線に接続される自立端子とを有し、前記負荷を電力系統から切り離した状態にして前記自立端子を介して前記第1の分散型電源から供給された電力を前記負荷に供給する自立運転が可能に構成され、前記蓄電手段の充電の可不可状態を検知する検知手段と、前記自立端子の電圧または周波数の少なくとも一方を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、前記自立端子の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させて、前記系統連系型パワーコンディショナの出力を停止させる、構成とした。 A second aspect of the present invention relates to a power conditioner that receives power from a first distributed power source including a chargeable and dischargeable power storage means and supplies the power to a load connected to an electric line. A grid-tied power conditioner configured to control the output power to the power line according to the voltage and frequency of the power line is connected to the load via the electric line. The power conditioner has a first power supply terminal to which the first distributed power source is connected and an independent terminal connected to the electric line, and is configured to be capable of independent operation in which the load is disconnected from the power grid and power supplied from the first distributed power source via the independent terminal is supplied to the load. The power conditioner is also equipped with detection means for detecting whether the power storage means is chargeable or not, and control means for controlling at least one of the voltage or frequency of the independent terminal. If the control means detects that the power storage means is in a chargeable state, it changes the frequency of the independent terminal to a value outside the specified range of grid interconnection regulations, thereby stopping the output of the grid-tied power conditioner.

上記第2態様のパワーコンディショナは、第1態様の場合と同様に、蓄電手段が充電不可状態の場合に、系統連系型パワーコンディショナとの間で情報のやり取りをすることなく、系統連系型パワーコンディショナの出力を停止させることができる。これにより、例えば、蓄電手段が満充電にもかかわらず、系統連系型パワーコンディショナからの放電電力が継続して入力されることによる不具合が発生したり、負荷への電源供給が停止されるといった事態を回避することができる。 As with the first aspect, the power conditioner of the second aspect can stop the output of the grid-tied power conditioner without exchanging information with the grid-tied power conditioner when the power storage means is in a non-chargeable state. This makes it possible to avoid, for example, malfunctions caused by the grid-tied power conditioner continuing to input discharged power even when the power storage means is fully charged, or situations in which power supply to the load is stopped.

本発明によると、複数のパワーコンディショナによる自立運転を、複数のパワーコンディショナ間における情報のやりとりをすることなく実現することができる。 This invention makes it possible to achieve autonomous operation using multiple power conditioners without the need to exchange information between the multiple power conditioners.

実施形態に係る自立連系システムの全体構成を示した図FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an autonomous interconnection system according to an embodiment. 自立連系システムの動作例を示すフローチャートFlowchart showing an example of the operation of an autonomous interconnected system 自立連系システムの動作例を示すタイミングチャートTiming chart showing an example of the operation of an autonomous interconnected system 系統連系規定について説明するための図Diagram to explain grid interconnection regulations 自立連系システムの他の動作例を示すタイミングチャートTiming chart showing another example of operation of an autonomous interconnected system

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。 Embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present invention, its scope of application, or its uses.

図1は実施形態に係る自立連系システムの構成例を示した図である。 Figure 1 shows an example configuration of an autonomous interconnected system according to an embodiment.

図1に示すように、自立連系システムは、第1の分散型電源システム10と、第2の分散型電源システム20とを備える。 As shown in Figure 1, the grid-connected system includes a first distributed power system 10 and a second distributed power system 20.

-第1の分散型電源システム-
第1の分散型電源システム10は、太陽光発電手段PV1と、蓄電池等の蓄電手段BTと、第1のパワーコンディショナPCS1とを備える。太陽光発電手段PV1及び蓄電手段BTは、第1の分散型電源の一例である。
- The first distributed power system -
The first distributed power system 10 includes a photovoltaic power generation means PV1, a power storage means BT such as a storage battery, and a first power conditioner PCS1. The photovoltaic power generation means PV1 and the power storage means BT are an example of a first distributed power source.

第1のパワーコンディショナPCS1は、系統連系運転及び自立運転が可能に構成されている。 The first power conditioner PCS1 is configured to be capable of grid-connected operation and stand-alone operation.

本開示において、「系統連系運転」とは、電力系統から供給される交流電力を負荷に供給する運転状態を指す。また、後述する「系統連系モード」とは、連系端子の電圧と周波数にしたがって、分散型電源から最大電力を取り出して出力するように制御する動作モードである。 In this disclosure, "grid-connected operation" refers to an operating state in which AC power supplied from the power grid is supplied to a load. Furthermore, the "grid-connected mode," described below, is an operating mode in which the distributed power source is controlled to extract and output maximum power according to the voltage and frequency of the grid-connected terminal.

また、「自立運転」とは、停電等が発生して電力系統からの電力の供給が停止した場合に、負荷と電力系統との接続を切り離した状態にして分散型電源からの供給電力を負荷に供給することを指す。また、後述する「自立モード」とは、自立運転時に、自立端子を介した充放電が可能な状態にする動作モードである。 "Standalone operation" refers to the process of disconnecting the load from the power grid and supplying power from the distributed power source to the load when a power outage or other event occurs and the supply of power from the power grid is stopped. The "standalone mode," described below, is an operating mode that enables charging and discharging via the standalone terminal during standalone operation.

第1のパワーコンディショナPCS1には、太陽光発電手段PV1が接続される入力端子P11と、蓄電手段BTが接続される入出力端子P12と、負荷7に接続される自立端子P13とが設けられている。入力端子P11及び入出力端子P12は、第1の電源端子の一例である。 The first power conditioner PCS1 has an input terminal P11 to which the solar power generation means PV1 is connected, an input/output terminal P12 to which the power storage means BT is connected, and an independent terminal P13 to which the load 7 is connected. The input terminal P11 and the input/output terminal P12 are examples of first power supply terminals.

第1のパワーコンディショナPCS1は、自立モードで動作する場合に、後述する制御部の制御に基づいて、自立端子P13の電圧と周波数を確定させるように構成されている。また、第1のパワーコンディショナPCS1は、自立モードにおいて、自立端子に入出力される電力バランスを維持するために、太陽光発電手段PV1及び/または蓄電手段BTから入力された電力を自立端子P13を介して放電させたり、自立端子P13からの入力された電力を蓄電手段BTに充電させたりする。 When operating in the independent mode, the first power conditioner PCS1 is configured to determine the voltage and frequency of the independent terminal P13 based on the control of the control unit described below. Furthermore, in the independent mode, the first power conditioner PCS1 discharges the power input from the photovoltaic power generation means PV1 and/or the power storage means BT via the independent terminal P13, and charges the power input from the independent terminal P13 to the power storage means BT, in order to maintain the balance of power input and output to the independent terminal.

第1のパワーコンディショナPCS1は、蓄電手段BTの充電の可不可状態(充電可/充電不可)を検知する検知手段と、自立端子の電圧または周波数の少なくとも一方を制御する制御手段とを備える。 The first power conditioner PCS1 includes a detection means for detecting whether the power storage means BT can be charged (chargeable/unchargeable), and a control means for controlling at least one of the voltage or frequency of the stand-alone terminal.

図1には、第1のパワーコンディショナPCS1の具体的な構成例を示す。ただし、第1のパワーコンディショナPCS1の構成は、図1の構成に限定されない。 Figure 1 shows a specific example configuration of the first power conditioner PCS1. However, the configuration of the first power conditioner PCS1 is not limited to the configuration shown in Figure 1.

図1の例において、第1のパワーコンディショナPCS1は、2つのDC/DCコンバータ11,12と、双方向型のDC/ACインバータ13(以下、単に「インバータ13」という)と、制御部14とを備える。 In the example of Figure 1, the first power conditioner PCS1 includes two DC/DC converters 11 and 12, a bidirectional DC/AC inverter 13 (hereinafter simply referred to as "inverter 13"), and a control unit 14.

DC/DCコンバータ11は、入力端子P11を介して太陽光発電手段PV1に接続される。DC/DCコンバータ11は、太陽光発電手段PV1で発電された電力を受け、発電電圧に応じて昇圧または降圧し、DCバス15を介してインバータ13に出力する。DC/DCコンバータ11は、太陽光発電手段PV1から取り出す電力量を制御することが可能に構成され、例えば、最大動作点追従制御が可能に構成されている。この最大動作点追従制御を行うことで、太陽光発電手段PV1から最大電力を取り出すことができる。なお、DC/DCコンバータ11は、従来から知られた構成を用いることができるので、ここでは詳細な回路構成の説明を省略する。 DC/DC converter 11 is connected to solar power generation means PV1 via input terminal P11. DC/DC converter 11 receives power generated by solar power generation means PV1, boosts or lowers the voltage depending on the generated voltage, and outputs it to inverter 13 via DC bus 15. DC/DC converter 11 is configured to be able to control the amount of power extracted from solar power generation means PV1, and is configured to be able to perform maximum power point tracking control, for example. By performing this maximum power point tracking control, maximum power can be extracted from solar power generation means PV1. Note that since a conventionally known configuration can be used for DC/DC converter 11, a detailed description of the circuit configuration will be omitted here.

DC/DCコンバータ12は、双方向型のDC/DCコンバータであり、入出力端子P12を介して蓄電手段BTに接続される。DC/DCコンバータ12は、制御部14から受信した充放電制御信号に基づいて蓄電手段BTの充放電を制御する。蓄電手段BTの放電電力は、DCバス15を介してインバータ13に出力される。また、充電の際には、DCバス15を介してDC/DCコンバータ12に入力された電力が蓄電手段BTに充電される。なお、DC/DCコンバータ12は、従来から知られた構成を用いることができるので、ここでは詳細な回路構成の説明を省略する。 The DC/DC converter 12 is a bidirectional DC/DC converter connected to the power storage means BT via input/output terminal P12. The DC/DC converter 12 controls the charging and discharging of the power storage means BT based on charge/discharge control signals received from the control unit 14. The discharged power of the power storage means BT is output to the inverter 13 via the DC bus 15. During charging, the power input to the DC/DC converter 12 via the DC bus 15 is charged into the power storage means BT. Note that the DC/DC converter 12 can use a conventionally known configuration, so a detailed description of the circuit configuration will be omitted here.

インバータ13は、双方向型のインバータである。放電の際には、DC/DCコンバータ11,12からの出力電力が足し合わされてインバータ33に入力され、直流交流変換されて、自立端子P13または電力系統に接続される連系端子(図示省略)から出力される。また、充電の際には、自立端子P13または連系端子からインバータに入力された電力が交流直流変換されて、DC/DCコンバータ12を介して蓄電手段BTに充電される。なお、インバータ13には、従来から知られた構成を用いることができるので、ここでは詳細な回路構成の説明を省略する。 Inverter 13 is a bidirectional inverter. During discharge, the output power from DC/DC converters 11 and 12 is added together and input to inverter 33, where it is converted from DC to AC and output from self-sustaining terminal P13 or a grid-connected terminal (not shown) connected to the power grid. During charging, the power input to the inverter from self-sustaining terminal P13 or the grid-connected terminal is converted from AC to DC and charged into power storage means BT via DC/DC converter 12. Note that a conventionally known configuration can be used for inverter 13, so a detailed description of the circuit configuration will be omitted here.

制御部14は、例えばマイコンに記憶されたプログラムで実現されており、第1のパワーコンディショナPCS1の各部を制御する機能を備える。また、制御部14は、外部から設定された各種設定情報、CTセンサ(図示省略)で検出された電流値及び/または蓄電手段BTから取得された前述の蓄電情報等の各種情報を受信して一元管理する機能を備える。 The control unit 14 is realized, for example, by a program stored in a microcomputer, and has the function of controlling each part of the first power conditioner PCS1. The control unit 14 also has the function of receiving and centrally managing various information, such as various setting information set externally, current values detected by a CT sensor (not shown), and/or the aforementioned power storage information obtained from the power storage means BT.

この例では、制御部14は、取得・管理している情報に基づいて、蓄電手段の充電の可不可状態を検知する検知手段としての機能を備える。例えば、前記取得対象の情報として、蓄電手段BTの最大充電電力(スペック)を超過したことを示す情報、蓄電手段BTの現在の蓄電量を示す情報、及び/または、蓄電手段BTが放電していることを示す情報を取得する。そしてこれらの取得情報に基づいて、蓄電手段BTの充電可不可状態を検知する。なお、蓄電手段BTの充電可不可状態の検知方法は、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、専用のセンサ等を設け、そのセンサからの入力情報に基づいて充電可不可状態を検知してもよい。また、制御部14とは独立して検知手段の機能を実現する構成を設けてもよい。 In this example, the control unit 14 functions as a detection means for detecting whether the power storage means can be charged or not, based on the information it acquires and manages. For example, the information to be acquired includes information indicating that the maximum charging power (specifications) of the power storage means BT has been exceeded, information indicating the current amount of electricity stored in the power storage means BT, and/or information indicating that the power storage means BT is discharging. The chargeable or non-chargeable state of the power storage means BT is then detected based on this acquired information. Note that the method for detecting whether the power storage means BT can be charged or not is not limited to the above method; for example, a dedicated sensor or the like may be provided, and the chargeable or non-chargeable state may be detected based on input information from that sensor. Furthermore, a configuration may be provided that realizes the function of the detection means independently of the control unit 14.

また、制御部14は、第1のパワーコンディショナPCS1の出力、すなわち、自立端子P13及び系統連系端子(図示省略)の電圧及び/または周波数を設定する制御手段としての機能を備える。 The control unit 14 also functions as a control means for setting the output of the first power conditioner PCS1, i.e., the voltage and/or frequency of the self-sustaining terminal P13 and the grid-connected terminal (not shown).

例えば、制御部14は、通常運転状態(系統連系モードでの動作)において、系統連系規定にしたがって第1のパワーコンディショナPCS1の出力を所定の電圧及び所定の周波数(例えば、60.0Hz)に設定する。また、例えば、制御部14は、蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、自立端子P13の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させる。制御部14による自立端子P13の周波数制御については、後ほど具体例を挙げて説明する。 For example, in a normal operating state (operation in grid-connected mode), the control unit 14 sets the output of the first power conditioner PCS1 to a predetermined voltage and a predetermined frequency (e.g., 60.0 Hz) in accordance with the grid-connected regulations. Furthermore, for example, if the control unit 14 detects that the power storage means is in a non-chargeable state, it changes the frequency of the self-sustaining terminal P13 to outside the specified range of the grid-connected regulations. Frequency control of the self-sustaining terminal P13 by the control unit 14 will be explained later with specific examples.

-第2の分散型電源システム-
第2の分散型電源システム20は、太陽光発電手段PV2と、第2のパワーコンディショナPCS2とを備える。第2のパワーコンディショナPCS2は、系統連系運転が可能に構成されており、系統連系型パワーコンディショナの一例である。また、太陽光発電手段PV2は、第2の分散型電源の一例である。
- The second distributed power system -
The second distributed power system 20 includes a photovoltaic power generation means PV2 and a second power conditioner PCS2. The second power conditioner PCS2 is configured to be capable of grid-connected operation and is an example of a grid-connected power conditioner. The photovoltaic power generation means PV2 is an example of a second distributed power source.

第2のパワーコンディショナPCS2には、太陽光発電手段PV2が接続される入力端子P21と、負荷7に接続される連系端子P22とが設けられている。入力端子P21は、第2の電源端子の一例である。 The second power conditioner PCS2 has an input terminal P21 to which the photovoltaic power generation means PV2 is connected, and an interconnection terminal P22 to which the load 7 is connected. The input terminal P21 is an example of a second power supply terminal.

図1には、第2のパワーコンディショナPCS2の具体的な構成例を示す。ただし、第2のパワーコンディショナPCS2の構成は、図1の構成に限定されない。 Figure 1 shows a specific example configuration of the second power conditioner PCS2. However, the configuration of the second power conditioner PCS2 is not limited to the configuration shown in Figure 1.

図2の例において、第2のパワーコンディショナPCS2は、DC/DCコンバータ21と、DC/ACインバータ23(以下、単に「インバータ23」という)と、制御部24とを備える。 In the example of Figure 2, the second power conditioner PCS2 includes a DC/DC converter 21, a DC/AC inverter 23 (hereinafter simply referred to as "inverter 23"), and a control unit 24.

DC/DCコンバータ21は、入力端子P21を介して太陽光発電手段PV2に接続される。DC/DCコンバータ21は、太陽光発電手段PV2で発電された電力を受け、発電電圧に応じて昇圧または降圧し、DCバス25を介してインバータ23に出力する。DC/DCコンバータ21は、太陽光発電手段PV2から取り出す電力量を制御することが可能に構成され、例えば、最大動作点追従制御が可能に構成されている。この最大動作点追従制御を行うことで、太陽光発電手段PV2から最大電力を取り出すことができる。なお、DC/DCコンバータ21は、従来から知られた構成を用いることができるので、ここでは詳細な回路構成の説明を省略する。 The DC/DC converter 21 is connected to the solar power generation means PV2 via input terminal P21. The DC/DC converter 21 receives power generated by the solar power generation means PV2, boosts or lowers the voltage depending on the generated voltage, and outputs the power to the inverter 23 via the DC bus 25. The DC/DC converter 21 is configured to be able to control the amount of power extracted from the solar power generation means PV2, and is configured to be able to perform maximum power point tracking control, for example. By performing this maximum power point tracking control, the maximum power can be extracted from the solar power generation means PV2. Note that the DC/DC converter 21 can use a conventionally known configuration, so a detailed description of the circuit configuration will be omitted here.

インバータ23は、DC/DCコンバータ21からの出力電力を入力として受け、直流交流変換して連系端子P22から出力する。なお、インバータ23には、従来から知られた構成を用いることができるので、ここでは詳細な回路構成の説明を省略する。 Inverter 23 receives the output power from DC/DC converter 21 as input, converts it to DC/AC, and outputs it from grid-connection terminal P22. Note that a conventionally known configuration can be used for inverter 23, so a detailed description of the circuit configuration will be omitted here.

制御部24は、例えばマイコンに記憶されたプログラムで実現されており、第2のパワーコンディショナPCS2の各部を制御する機能を備える。また、制御部24は、外部から設定された各種設定情報やCTセンサ(図示省略)で検出された電流値等の各種情報を受信して一元管理する機能を備える。 The control unit 24 is realized, for example, by a program stored in a microcomputer, and has the function of controlling each part of the second power conditioner PCS2. The control unit 24 also has the function of receiving and centrally managing various information, such as various setting information set externally and current values detected by a CT sensor (not shown).

具体的には、制御部24は、通常運転時には、系統連系モードで動作するように構成されており、系統連系モードでは、連系端子P22の電圧及び周波数にしたがって連系端子P22の出力(電圧及び周波数)が系統連系規定の規格範囲内になるように制御する。 Specifically, the control unit 24 is configured to operate in grid-connected mode during normal operation, and in grid-connected mode, controls the output (voltage and frequency) of grid-connected terminal P22 according to the voltage and frequency of grid-connected terminal P22 so that it falls within the specified range of grid-connected regulations.

-自立連系システムの動作例(1)-
次に、図2及び図3を参照しつつ、自立連系システムの動作について説明する。
- Example of operation of an autonomous interconnected system (1) -
Next, the operation of the autonomous interconnection system will be described with reference to FIGS.

(ステップS11)
この例では、第1のパワーコンディショナPCS1及び第2のパワーコンディショナPCS2の電源がONされ、ステップS11(図4の時刻t10)において、停電等が発生していない通常運転をしているものとする。言い換えると、ステップS11において、第1のパワーコンディショナPCS1及び第2のパワーコンディショナPCS2は、系統連系モードで動作しているものとする。通常運転では、電力系統から供給される交流電力が負荷7に供給される。
(Step S11)
In this example, the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2 are powered on, and in step S11 (time t10 in FIG. 4 ), normal operation is performed without a power outage or the like. In other words, in step S11, the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2 are operating in a grid-connected mode. In normal operation, AC power supplied from the power grid is supplied to the load 7.

(ステップS12)
次のステップS12では、停電等により電力系統からの電源供給が遮断されているかどうかが判定される。具体的な判定方法は、特に限定されず、従来から知られている方法を使用することができる。
(Step S12)
In the next step S12, it is determined whether the power supply from the power grid has been cut off due to a power outage, etc. The specific method for determining this is not particularly limited, and any conventionally known method can be used.

ステップS12において、電力系統からの電源供給が遮断されていない場合(S12でNO)、通常運転が継続される。一方で、停電等により電力系統からの電源供給が遮断された場合(S12でYES)、フローはステップS13に進む。 In step S12, if the power supply from the power grid has not been interrupted (NO in S12), normal operation continues. On the other hand, if the power supply from the power grid has been interrupted due to a power outage or other reason (YES in S12), the flow proceeds to step S13.

(ステップS13)
ステップS13において、第1のパワーコンディショナPCS1は、系統連系モードから自立モードに移行し、自立運転に切り替わる(図4の時刻t11)。言い換えると、第1のパワーコンディショナPCS1は、電力系統と負荷7との接続を切り離して、第1の分散型電源(太陽光発電手段PV1または蓄電手段BT)からの供給電力を自立端子P13を介して負荷7に供給する。言い換えると、第1のパワーコンディショナPCS1は、負荷に供給する電力が停止しないように動作する。
(Step S13)
In step S13, the first power conditioner PCS1 shifts from the grid-connected mode to the independent mode and switches to independent operation (time t11 in FIG. 4 ). In other words, the first power conditioner PCS1 disconnects the load 7 from the power grid and supplies power from the first distributed power source (photovoltaic power generation means PV1 or power storage means BT) to the load 7 via the independent terminal P13. In other words, the first power conditioner PCS1 operates so that the power supplied to the load is not interrupted.

時刻t12では、第2のパワーコンディショナPCS2が立ち上がり、連系端子P22の電圧及び周波数が系統連系時と同様の状態になる。そうすると、第2のパワーコンディショナPCS2は、自動的に系統連系モードでの動作を再開する。この例では、第2のパワーコンディショナPCS2からの供給電力が負荷7での消費電力よりも大きいものとする。そうすると、自立端子P13を介して差分電力が入力され、蓄電手段BTへの充電が開始される。図3では、上から3段目に蓄電手段BTの充電量Rを図示しており、時刻t12から充電量R(初期値=R0とする)が上昇し始める。 At time t12, the second power conditioner PCS2 starts up, and the voltage and frequency at the grid-connected terminal P22 become the same as when the power conditioner is grid-connected. The second power conditioner PCS2 then automatically resumes operation in grid-connected mode. In this example, the power supplied from the second power conditioner PCS2 is assumed to be greater than the power consumed by the load 7. The differential power is then input via the self-sustaining terminal P13, and charging of the power storage means BT begins. In Figure 3, the third row from the top shows the charge amount R of the power storage means BT, and the charge amount R (initial value = R0) begins to increase from time t12.

(ステップS14)
ステップ14では、蓄電手段BTへの充電の可不可状態が判定される。例えば、蓄電手段BTが満充電に近い状態である場合や異常等により第1のパワーコンディショナPCS1が自立端子P13から入力される充電電力を引き込めない状態にある場合、充電不可と判定される。この例では、制御部14は、蓄電手段BTの充電量が所定の閾値Rt1を超えると充電不可と判定するものとする。所定の閾値Rt1は、任意に設定することができ、例えば、満充電よりも少しマージンを持たせた値に設定される。
(Step S14)
In step 14, it is determined whether charging to the power storage means BT is possible. For example, if the power storage means BT is close to being fully charged or if the first power conditioner PCS1 is unable to draw the charging power input from the self-sustaining terminal P13 due to an abnormality or the like, it is determined that charging is impossible. In this example, the control unit 14 determines that charging is impossible when the charge amount of the power storage means BT exceeds a predetermined threshold Rt1. The predetermined threshold Rt1 can be set arbitrarily, for example, to a value that has a slight margin beyond full charge.

ステップS14において、充電可能と判定された場合、第1のパワーコンディショナPCS1及び第2のパワーコンディショナPCS2では、系統連系モードでの動作が継続される。そして、時刻t13において、蓄電手段BTの充電量が閾値Rt1を超えると、制御部14において、蓄電手段BTが充電不可状態と判定され(S14で不可判定)、フローは次のステップS15に進む。 If it is determined in step S14 that charging is possible, the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2 continue to operate in grid-connected mode. Then, at time t13, when the charge amount of the power storage means BT exceeds the threshold value Rt1, the control unit 14 determines that the power storage means BT is in a state where charging is not possible (determined as not possible in S14), and the flow proceeds to the next step S15.

(ステップS15)
ステップS15において、制御部14は、自立端子P13の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させて、第2のパワーコンディショナPCS2の出力を停止させる処理を行う。ステップS14及びステップS15での処理は、第1工程の一例である。
(Step S15)
In step S15, the control unit 14 changes the frequency of the independent terminal P13 to a value outside the range specified by the grid interconnection regulations, thereby stopping the output of the second power conditioner PCS2. The processes in steps S14 and S15 are an example of a first step.

具体的には、例えば、制御部14は、図5に示す系統連系規定(系統連系規程)の保護協調に対して、自立端子P13の周波数を規格範囲外に変化させる。例えば、制御部14は、自立端子P13の周波数fを運転継続の上限周波数(例えば、61Hz)よりも1Hz程度大きい周波数f1に設定し、その継続時間tx(tx=t14-t13)を規定時間(0.06秒)よりも長く設定する。このとき、例えば、制御部14は、自立端子P13の周波数fの変化の傾きを+2Hzに設定する。 Specifically, for example, the control unit 14 changes the frequency of the self-sustaining terminal P13 to a value outside the specified range in accordance with the protective coordination of the grid interconnection regulations (grid interconnection regulations) shown in Figure 5. For example, the control unit 14 sets the frequency f of the self-sustaining terminal P13 to a frequency f1 that is approximately 1 Hz higher than the upper limit frequency for continued operation (e.g., 61 Hz), and sets the duration tx (tx = t14 - t13) to be longer than the specified time (0.06 seconds). In this case, for example, the control unit 14 sets the slope of the change in the frequency f of the self-sustaining terminal P13 to +2 Hz.

第2のパワーコンディショナPCS2において、連系端子P22の周波数が規定を外れたことが検知されると、制御部24は、インバータ23の出力を停止させる(時刻t14)。周波数f1は、第1の周波数の一例である。 When the second power conditioner PCS2 detects that the frequency at the grid-connection terminal P22 is outside the specified range, the control unit 24 stops the output of the inverter 23 (time t14). Frequency f1 is an example of the first frequency.

さらに、制御部14は、第2のパワーコンディショナPCS2を停止させ続けることを目的として、自立端子P13の周波数fを、周波数f1に変化させた後に、第2のパワーコンディショナPCS2が復帰動作をしない周波数f2(f2<f1)に変化させる。周波数f2は、任意に設定できるが、例えば、「f2=規定の定格上限値+ΔF」に設定される。例えば、第2のパワーコンディショナPCS2は、規定の定格周波数値よりもΔF(例えば、ΔF=0.1Hz)よりも大きい場合には、相互接続動作(いわゆる復帰動作)を行わないように構成されている。周波数f2は、第2の周波数の一例である。 Furthermore, in order to keep the second power conditioner PCS2 stopped, the control unit 14 changes the frequency f of the self-sustaining terminal P13 to frequency f1, and then to frequency f2 (f2 < f1) at which the second power conditioner PCS2 does not perform recovery operation. Frequency f2 can be set arbitrarily, but is set, for example, to "f2 = specified rated upper limit value + ΔF." For example, the second power conditioner PCS2 is configured not to perform interconnection operation (so-called recovery operation) if the specified rated frequency value is greater than ΔF (for example, ΔF = 0.1 Hz). Frequency f2 is an example of a second frequency.

(ステップS16)
ステップ16では、第2のパワーコンディショナPCS2が放電可能な状態になっているかどうかが判定される。放電可能かどうかは、例えば、蓄電手段BTにおいて第2のパワーコンディショナPCS2の放電電力を充電できるかどうか、または、第2のパワーコンディショナPCS2の放電電力が負荷で消費されるかどうか、に基づいて判断することができる。具体的には、制御部14は、例えば、バス電圧に基づいて放電可能かどうかを判断することができる。例えば、制御部14は、バス電圧が下がれば供給電力不足と判断して供給量を増やし、バス電圧が上がれば供給過剰と判断して供給量を下げるように制御する。第2のパワーコンディショナPCS2についても同様である。この例では、第1のパワーコンディショナPCS1の制御部14は、蓄電手段BTの充電量が所定の閾値Rt2未満となった場合に、第2のパワーコンディショナPCS2が放電可能な状態になっていると判定し、フローは次のステップS17に進む。
(Step S16)
In step S16, it is determined whether the second power conditioner PCS2 is ready to discharge. Whether discharge is possible can be determined, for example, based on whether the power storage means BT can store the discharged power of the second power conditioner PCS2 or whether the discharged power of the second power conditioner PCS2 is consumed by a load. Specifically, the control unit 14 can determine whether discharge is possible based, for example, on the bus voltage. For example, if the bus voltage drops, the control unit 14 determines that there is a power supply shortage and increases the supply amount, and if the bus voltage rises, the control unit 14 determines that there is an oversupply and decreases the supply amount. The same applies to the second power conditioner PCS2. In this example, the control unit 14 of the first power conditioner PCS1 determines that the second power conditioner PCS2 is ready to discharge when the charge amount of the power storage means BT falls below a predetermined threshold Rt2, and the flow proceeds to the next step S17.

(ステップS17)
ステップS17において、第1のパワーコンディショナPCS1の制御部14は、自立端子P13の周波数を系統連系規定の規格範囲内に戻す(時刻t15)。
(Step S17)
In step S17, the control unit 14 of the first power conditioner PCS1 returns the frequency of the independent terminal P13 to within the standard range of the grid interconnection regulations (time t15).

連系端子P22の周波数が系統連系規定の規格範囲内に戻ると、制御部24は、連系端子P22の周波数の検知結果に基づいて、系統連系モードでの動作に移行し、インバータ23の出力を再開させる(時刻t15)。そして、第1のパワーコンディショナPCS1では、蓄電手段BTの充電が再開される。このように、蓄電手段BTが充電可能な状態になった場合には、その充電を再開することができるので、第2のパワーコンディショナPCS2の発電電力を有効に活用することができる。ステップS16及びステップS17での処理は、第2工程の一例である。 When the frequency of the grid-connection terminal P22 returns to within the specified range of the grid-connection regulations, the control unit 24 transitions to grid-connection mode based on the detection result of the frequency of the grid-connection terminal P22 and resumes output from the inverter 23 (time t15). Then, in the first power conditioner PCS1, charging of the power storage means BT is resumed. In this way, when the power storage means BT becomes chargeable, charging can be resumed, allowing the power generated by the second power conditioner PCS2 to be used effectively. The processing in steps S16 and S17 is an example of the second process.

そして、電力系統が復帰するまでの間、ステップS14からステップS17の動作が繰り返される。 Then, steps S14 to S17 are repeated until the power grid is restored.

以上のように、本実施形態によると、制御部14は、蓄電手段BTの蓄電量が蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、自立端子P13の周波数fを系統連系規定の規格範囲外に変化させて、第2のパワーコンディショナPCS2の出力を停止させる。これにより、第1のパワーコンディショナPCS1と第2のパワーコンディショナPCS2との間で情報のやり取りをすることなく、複数のパワーコンディショナPCS1,PCS2による自立運転を実現することができる。言い換えると、本開示の自立連系システムは、第2のパワーコンディショナPSC2に新たな機能を追加する必要がなく、既存のシステムに第1のパワーコンディショナPSC1を追加するだけでよいという特徴がある。 As described above, according to this embodiment, when the control unit 14 detects that the amount of stored power in the power storage means BT is in a state where the power storage means cannot be charged, it changes the frequency f of the independent terminal P13 to outside the range specified in the grid interconnection regulations, thereby stopping the output of the second power conditioner PCS2. This makes it possible to achieve independent operation using multiple power conditioners PCS1 and PCS2 without exchanging information between the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2. In other words, the independent interconnection system of the present disclosure is characterized in that it is not necessary to add new functions to the second power conditioner PSC2, and it is sufficient to simply add the first power conditioner PSC1 to the existing system.

また、制御部14は、第2のパワーコンディショナPCS2が相互接続動作に復帰しない状態を継続させるために、自立端子P13の周波数fを周波数f1より小さい周波数f2に変化させる。これにより、負荷7への影響をできるだけ与えないようにすることができる。 In addition, the control unit 14 changes the frequency f of the independent terminal P13 to frequency f2, which is lower than frequency f1, to maintain a state in which the second power conditioner PCS2 does not return to interconnected operation. This minimizes the impact on the load 7.

また、系統連系規程の動作に加えて、第2のパワーコンディショナPCS2の復帰前の周波数設定を実施することで、第1のパワーコンディショナPCS1の蓄電手段BTの放電動作時間を確保することができる。これにより、蓄電手段BTは放電された状態に至るので、第2のパワーコンディショナPCS2は、運転復帰後にチャタリングを起こすことなく、蓄電手段BTへの電力供給が可能になる。 In addition to the operation in accordance with the grid interconnection regulations, by setting the frequency before the second power conditioner PCS2 is restored, it is possible to ensure the discharge operation time of the power storage means BT of the first power conditioner PCS1. This allows the power storage means BT to reach a discharged state, allowing the second power conditioner PCS2 to supply power to the power storage means BT without chattering after operation is restored.

-自立連系システムの動作例(2)-
次に、自立連系システムの動作の他の例について、図2及び図5を参照しつつ説明する。なお、ここでは、「自立連系システムの動作例(1)」(以下、単に「動作例1」という)との相違点を中心に説明する。具体的に、本動作例では、処理の全体フローは、図2と同じである。一方で、ステップS14における充電可不可状態の判定方法、及び、ステップS15における出力周波数の調整方法が、動作例1と異なっている。
- Example of operation of an autonomous interconnected system (2) -
Next, another example of the operation of the autonomous interconnection system will be described with reference to Figures 2 and 5. Here, the differences from "Operation Example (1) of the Autonomous Interconnection System" (hereinafter simply referred to as "Operation Example 1") will be mainly described. Specifically, in this operation example, the overall processing flow is the same as in Figure 2. However, the method of determining whether the charge is possible or not in step S14 and the method of adjusting the output frequency in step S15 are different from those in Operation Example 1.

なお、説明の便宜上、図5において、図3と共通または対応する要素については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。 For ease of explanation, elements in Figure 5 that are common to or correspond to those in Figure 3 may be assigned the same reference numerals and descriptions thereof may be omitted.

(ステップS14)
この例では、ステップ14において、DCバス15のバス電圧Vbに基づいて蓄電手段BTへの充電の可不可状態が判定される。具体的には、動作例1と同様に、時刻t12から充電量R(初期値=R0とする)が上昇し始める。その後、蓄電手段BT充電量Rが満充電状態R3になると、バス電圧Vbが上昇し始める(時刻t33)。この例では、制御部14は、バス電圧Vbが所定の閾値Vtを超えると充電不可と判定するものとする。所定の閾値Vtは、任意に設定することができる。
(Step S14)
In this example, in step 14, it is determined whether charging to the power storage means BT is possible or not based on the bus voltage Vb of the DC bus 15. Specifically, as in operation example 1, the charge amount R (initial value = R0) starts to increase from time t12. Thereafter, when the charge amount R of the power storage means BT reaches a fully charged state R3, the bus voltage Vb starts to increase (time t33). In this example, the control unit 14 determines that charging is not possible when the bus voltage Vb exceeds a predetermined threshold Vt. The predetermined threshold Vt can be set arbitrarily.

ステップS14において、充電可能と判定された場合、第1のパワーコンディショナPCS1及び第2のパワーコンディショナPCS2では、系統連系モードでの動作が継続される。そして、時刻t34において、バス電圧Vbが閾値Vtを超えると、制御部14において、蓄電手段BTが充電不可状態と判定され(S14で不可判定)、フローは次のステップS15に進む。 If it is determined in step S14 that charging is possible, the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2 continue to operate in grid-connected mode. Then, at time t34, when the bus voltage Vb exceeds the threshold value Vt, the control unit 14 determines that the power storage means BT is in a state where charging is not possible (determined as not possible in S14), and the flow proceeds to the next step S15.

(ステップS15)
この例では、動作例1と同様に、制御部14は、自立端子P13の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させるが、その変化の方向が異なる例を示している。具体的に、制御部14は、自立端子P13の周波数fを運転継続の下限周波数(例えば、60Hz)よりも1Hz程度小さい周波数f3に設定し、その継続時間tx(tx=t14-t34)を規定時間(0.06秒)よりも長く設定する。このとき、例えば、制御部14は、自立端子P13の周波数fの変化の傾きを-2Hzに設定する。
(Step S15)
In this example, similar to Operation Example 1, the control unit 14 changes the frequency of the independent terminal P13 to a value outside the specified range of the grid interconnection regulations, but the direction of the change is different. Specifically, the control unit 14 sets the frequency f of the independent terminal P13 to a frequency f3 that is approximately 1 Hz lower than the lower limit frequency for continued operation (e.g., 60 Hz), and sets the duration tx (tx = t14 - t34) to be longer than the specified time (0.06 seconds). In this case, for example, the control unit 14 sets the slope of the change in the frequency f of the independent terminal P13 to -2 Hz.

第2のパワーコンディショナPCS2において、連系端子P22の周波数が規定を外れたことが検知されると、制御部24は、インバータ23の出力を停止させる(時刻t14)。 When the second power conditioner PCS2 detects that the frequency at the grid-connection terminal P22 is outside the specified range, the control unit 24 stops the output of the inverter 23 (time t14).

さらに、制御部14は、第2のパワーコンディショナPCS2を停止させ続けることを目的として、自立端子P13の周波数fを、周波数f3に変化させた後に、第2のパワーコンディショナPCS2が復帰動作をしない周波数f4に変化させる。ここで、周波数f4は、周波数f3よりも系統連系規定からのずれ幅が小さい周波数である。周波数f4は、任意に設定できるが、例えば、「f4=規定の定格上限値+ΔF」に設定される。動作例1と同様に、例えば、第2のパワーコンディショナPCS2は、規定の定格周波数値よりもΔF(例えば、ΔF=0.1Hz)よりも大きい場合には、相互接続動作(いわゆる復帰動作)を行わないように設定されている。 Furthermore, in order to keep the second power conditioner PCS2 stopped, the control unit 14 changes the frequency f of the self-sustaining terminal P13 to frequency f3, and then to frequency f4, at which the second power conditioner PCS2 does not perform recovery operation. Here, frequency f4 is a frequency that deviates less from the grid interconnection regulations than frequency f3. Frequency f4 can be set arbitrarily, but is set, for example, to "f4 = specified rated upper limit value + ΔF." As in operation example 1, for example, the second power conditioner PCS2 is set not to perform interconnection operation (so-called recovery operation) when the specified rated frequency value is greater than ΔF (for example, ΔF = 0.1 Hz).

この例においても、制御部14は、蓄電手段BTの蓄電量が蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、自立端子P13の周波数fを系統連系規定の規格範囲外に変化させて、第2のパワーコンディショナPCS2の出力を停止させる。これにより、第1のパワーコンディショナPCS1と第2のパワーコンディショナPCS2との間で情報のやり取りをすることなく、複数のパワーコンディショナによる自立運転を実現することができる。 In this example, too, when the control unit 14 detects that the amount of stored power in the power storage unit BT is such that the power storage unit cannot be charged, it changes the frequency f of the stand-alone terminal P13 to fall outside the range specified by the grid interconnection regulations, thereby stopping the output of the second power conditioner PCS2. This makes it possible to achieve stand-alone operation using multiple power conditioners without exchanging information between the first power conditioner PCS1 and the second power conditioner PCS2.

また、制御部14は、第2のパワーコンディショナPCS2が相互接続動作に復帰しない状態を継続させるために、自立端子P13の周波数fを周波数f4に変化させるので、負荷への影響を与えないようにすることができる。 In addition, the control unit 14 changes the frequency f of the independent terminal P13 to frequency f4 to maintain the state in which the second power conditioner PCS2 does not return to interconnected operation, thereby preventing any impact on the load.

本発明によると、複数のパワーコンディショナによる自立運転を相互間での情報通信をすることなく実現することができるので極めて有用である。また、第2のパワーコンディショナに機能を追加する必要がなく、既存の装置(システム)に第1のパワーコンディショナを追加するだけでよいので極めて有用である。 This invention is extremely useful because it enables autonomous operation using multiple power conditioners without the need for mutual information communication. It is also extremely useful because it does not require adding functionality to the second power conditioner; it is sufficient to simply add the first power conditioner to an existing device (system).

14 制御部(蓄電情報取得手段、制御手段)
BT 蓄電手段(第1の分散型電源)
P11 入力端子(第1の電源端子)
P12 入出力端子(第1の電源端子)
P13 自立端子
P21 入力端子(第2の電源端子)
P22 連系端子
PCS1 第1のパワーコンディショナ
PCS2 第2のパワーコンディショナ
PV1 太陽光発電手段(第1の分散型電源)
PV2 太陽光発電手段(第2の分散型電源)
f1 周波数(第1の周波数)
14 Control unit (electricity storage information acquisition means, control means)
BT: Electricity storage means (first distributed power source)
P11 Input terminal (first power supply terminal)
P12 Input/output terminal (first power supply terminal)
P13: Standalone terminal P21: Input terminal (second power supply terminal)
P22 Grid connection terminal PCS1 First power conditioner PCS2 Second power conditioner PV1 Photovoltaic power generation means (first distributed power source)
PV2 Photovoltaic power generation means (second distributed power source)
f1 frequency (first frequency)

Claims (3)

充放電が可能な蓄電手段を含む第1の分散型電源が接続される第1の電源端子と、負荷に接続される自立端子とを有し、前記負荷を電力系統から切り離した状態にして前記自立端子を介して前記第1の分散型電源から供給された電力を前記負荷に供給する自立運転が可能に構成された第1のパワーコンディショナと、
第2の分散型電源が接続される第2の電源端子と、前記自立端子及び前記負荷に接続される連系端子とを有し、前記連系端子の電圧及び周波数にしたがって当該連系端子の出力を制御するように構成された第2のパワーコンディショナとを備え、
前記第1のパワーコンディショナは、
前記蓄電手段の充電の可不可状態を検知する検知手段と、
前記自立端子の電圧または周波数の少なくとも一方を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、前記自立端子の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させて、前記第2のパワーコンディショナの出力を停止させ、かつ、前記自立端子の周波数を、前記系統連系規定の規格範囲外である第1の周波数に変化させた後に、前記第1の周波数より前記系統連系規定からのずれ幅が小さくかつ前記第2のパワーコンディショナが相互接続動作をしない第2の周波数に変化させる、
自立連系システム。
a first power conditioner having a first power supply terminal to which a first distributed power source including a chargeable and dischargeable storage means is connected, and an independent terminal to which a load is connected, the first power conditioner being configured to be capable of independent operation in which the load is disconnected from the power grid and power supplied from the first distributed power source is supplied to the load via the independent terminal;
a second power conditioner having a second power supply terminal to which a second distributed power source is connected and a grid-connection terminal connected to the self-sustaining terminal and the load, the second power conditioner being configured to control an output of the grid-connection terminal in accordance with a voltage and a frequency of the grid-connection terminal;
The first power conditioner includes:
a detection means for detecting whether or not the storage means is chargeable;
a control means for controlling at least one of the voltage and frequency of the independent terminal;
When it is detected that the storage means is in a non-chargeable state, the control means changes the frequency of the independent terminal to outside a standard range of a grid interconnection provision to stop the output of the second power conditioner , and after changing the frequency of the independent terminal to a first frequency that is outside the standard range of the grid interconnection provision, changes it to a second frequency that has a smaller deviation from the grid interconnection provision than the first frequency and at which the second power conditioner does not perform an interconnection operation.
Autonomous interconnected system.
前記検知手段は、前記蓄電手段の充電量を取得し、前記蓄電手段の充電量を検知するするように構成され、
前記第1のパワーコンディショナの制御手段は、
前記検知手段で取得された前記蓄電手段の充電量が所定の第1閾値以上となったことが検知された場合に、前記蓄電手段が充電不可状態にあると判断して前記自立端子の周波数を系統連系規定の範囲外に変化させる第1工程と、
前記第1工程の後に、前記検知手段で取得された前記蓄電手段の充電量が前記第1閾値より小さい所定の第2閾値未満となった場合に、前記自立端子の周波数を前記系統連系規定の規格範囲内に戻す第2工程を実行する
請求項に記載の自立連系システム。
the detection means is configured to acquire the charge amount of the power storage means and detect the charge amount of the power storage means;
The control means of the first power conditioner
a first step of determining that the storage means is in a non-chargeable state when it is detected that the charge amount of the storage means acquired by the detection means has reached a predetermined first threshold value or more, and changing the frequency of the stand-alone terminal to a value outside a range specified for grid interconnection;
The autonomous interconnection system according to claim 1, wherein after the first step, if the charge amount of the storage means acquired by the detection means becomes less than a predetermined second threshold value that is smaller than the first threshold value, a second step is executed to return the frequency of the autonomous terminal to within the standard range of the grid interconnection regulations.
充放電が可能な蓄電手段を含む第1の分散型電源の供給電力を受けて、電線に接続された負荷に供給するパワーコンディショナであって、
前記負荷には、前記電線の電圧及び周波数にしたがって前記電線への出力電力を制御するように構成された系統連系型パワーコンディショナが前記電線を介して接続されており、
前記パワーコンディショナは、
前記第1の分散型電源が接続される第1の電源端子と、前記電線に接続される自立端子とを有し、前記負荷を電力系統から切り離した状態にして前記自立端子を介して前記第1の分散型電源から供給された電力を前記負荷に供給する自立運転が可能に構成され、
前記蓄電手段の充電の可不可状態を検知する検知手段と、
前記自立端子の電圧または周波数の少なくとも一方を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記蓄電手段が充電不可状態にあることが検知された場合に、前記自立端子の周波数を系統連系規定の規格範囲外に変化させて、前記系統連系型パワーコンディショナの出力を停止させ、かつ、前記自立端子の周波数を、前記系統連系規定の規格範囲外である第1の周波数に変化させた後に、前記第1の周波数より前記系統連系規定からのずれ幅が小さくかつ前記系統連系型パワーコンディショナが相互接続動作をしない第2の周波数に変化させる、
パワーコンディショナ。
A power conditioner that receives power supplied from a first distributed power source including a chargeable and dischargeable power storage means and supplies the power to a load connected to an electric line,
a grid-tied power conditioner configured to control output power to the power line according to a voltage and a frequency of the power line is connected to the load via the power line;
The power conditioner comprises:
the power supply system has a first power supply terminal to which the first distributed power source is connected and an independent terminal to which the electric wire is connected, and is configured to be capable of independent operation in which the load is isolated from the power grid and power supplied from the first distributed power source via the independent terminal is supplied to the load;
a detection means for detecting whether or not the storage means is chargeable;
a control means for controlling at least one of the voltage and frequency of the independent terminal;
When it is detected that the storage means is in a non-chargeable state, the control means changes the frequency of the independent terminal to outside a standard range of a grid interconnection regulation to stop the output of the grid-connected power conditioner , and after changing the frequency of the independent terminal to a first frequency that is outside the standard range of the grid interconnection regulation, changes it to a second frequency that has a smaller deviation from the grid interconnection regulation than the first frequency and at which the grid-connected power conditioner does not perform an interconnection operation.
Power conditioner.
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