JPH0626458B2 - Photovoltaic system control method - Google Patents
Photovoltaic system control methodInfo
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- JPH0626458B2 JPH0626458B2 JP62322383A JP32238387A JPH0626458B2 JP H0626458 B2 JPH0626458 B2 JP H0626458B2 JP 62322383 A JP62322383 A JP 62322383A JP 32238387 A JP32238387 A JP 32238387A JP H0626458 B2 JPH0626458 B2 JP H0626458B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、太陽電池の出力により充電される蓄電池の
出力直流をインバータにより交流に変換し、変換した交
流電力を商用電力系統に連系して送出する太陽光発電シ
ステムの制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention converts an output DC of a storage battery charged by the output of a solar cell into an AC by an inverter, and connects the converted AC power to a commercial power system. The present invention relates to a control method for a solar power generation system that transmits the data.
一般に、電気事業を営む電力会社の電源設備の運用は、
原子力発電設備をベースにして,水力発電,火力発電そ
の他の設備の各出力を、1日の負荷変動に応じて調整し
ており、この場合過去の負荷実績などにもとづき、おお
よその負荷予測を行ない、予め運用計画をたてることが
通常行なわれている。Generally, the operation of power supply equipment of electric power companies that operate electric power companies is
Based on the nuclear power generation equipment, each output of hydroelectric power generation, thermal power generation, and other equipment is adjusted according to the daily load fluctuation. In this case, approximate load prediction is performed based on past load records. , It is usual to make an operation plan in advance.
ところで、最近新たな発電システムとして、太陽電池を
用いた太陽光発電システムの開発が盛んに進められてお
り、この太陽電池発電システムを多数分散配置し、各シ
ステムの発電電力を直接商用電力系統に回生することが
考えられているが、太陽光発電システムの出力が日射条
件によつてランダムに変化するため、配電系統全体にわ
たつて電圧管理を適正に行なうことは非常に困難であ
る。By the way, recently, as a new power generation system, the development of a solar power generation system using solar cells has been actively promoted. A large number of these solar cell power generation systems are distributed and the generated power of each system is directly applied to the commercial power system. Although it is considered to regenerate, the output of the photovoltaic power generation system changes randomly depending on the solar radiation conditions, so it is very difficult to properly manage the voltage over the entire distribution system.
そこで従来、新エネルギー総合開発機構〔NEDO〕の昭和
61年度研究成果年報(II)太陽、燃料・貯蔵、アルコ
ール,バイオマス等技術開発編の214〜219頁に記載され
ているように、電気事業における貯蔵装置すなわち蓄電
池付きの太陽光発電システムの最適運用方式を確立する
ために、日射量比例運転方式,定電力運転方式(負荷の
ピーク時に定格出力で運転する方式)や潮流安定化運転
方式(変電所との連系点の潮流を管理値内に安定化する
方式)などが検討され、実証試験が行なわれている。Therefore, as described on pages 214 to 219 of the Technical Development Edition (II) Solar, Fuel / Storage, Alcohol, Biomass, etc. In order to establish the optimum operation method for a storage device, that is, a photovoltaic power generation system with a storage battery, a solar radiation proportional operation method, a constant power operation method (a method that operates at the rated output during peak load) and a power flow stabilization operation method (substation) A method of stabilizing the tidal current at the interconnection point with the power plant within the control value) has been studied and a verification test is being conducted.
しかし、前記した各運転方式は、電気事業用の大規模な
電源設備として、変電所レベルでのシステムの集中監視
を行ない、電力通信網を使つた遠隔制御を行なう場合の
方式であり、一般家庭に適用される2〜3KWの小規模の
分散配置型の太陽光発電システムでは、個々のシステム
すべてに対し、前記した大規模設備のように集中的な監
視や遠隔制御を行なうことは極めて困難であるため、各
発電シテテムごとに出力調整を行なわなければならない
が、従来の小規模分散配置型の太陽光発電システムの場
合、各発電システムごとに有効な出力調整機能を備えて
おらず、各発電システムの出力変化を予測できず、電力
系統の安定化を図ることができないという問題点があ
る。However, each of the operation methods described above is a method for performing centralized monitoring of a system at a substation level and performing remote control using a power communication network as a large-scale power supply facility for an electric utility. In the 2-3kW small-scale distributed solar power generation system applied to, it is extremely difficult to perform centralized monitoring and remote control for all individual systems like the large-scale facilities mentioned above. Therefore, it is necessary to adjust the output for each power generation system, but the conventional small-scale distributed solar power generation system does not have an effective output adjustment function for each power generation system. There is a problem that the output change of the system cannot be predicted and the power system cannot be stabilized.
そこで、この発明では、各一般家庭に適用される小規模
分散型の太陽光発電システムにおいて、発電システムの
出力変化を予測して電力系統の安定化を図れるようにす
ることを技術的課題とする。Therefore, in the present invention, in a small-scale distributed solar power generation system applied to each household, a technical problem is to predict the output change of the power generation system and to stabilize the power system. .
本発明は、日毎の前記太陽電池の発電電力量を計測する
手段と、前記インバータの1日当りの時刻に対する送出
電力パターンを記憶する手段と、を備え、前日の前記太
陽電池の発電電力量に、当日の前記インバータの送出電
力量が比例すると共に、該インバータの送出電力が前記
記憶手段に記憶された送出電力パターンとなるように、
前記インバータの出力を制御するものである。The present invention comprises means for measuring the amount of power generated by the solar cell for each day, and means for storing a transmitted power pattern for the time per day of the inverter, in the amount of power generated by the solar cell on the previous day, So that the amount of power output from the inverter on the day is proportional and the power output from the inverter becomes the output power pattern stored in the storage means,
The output of the inverter is controlled.
したがつて、この発明によると、日毎の太陽電池(1)の
発電電力量がコントローラ(6)により計測される前日の
太陽電池(1)の電電力量に,当日のインバータ(3)の出力
電力量が比例するようコントローラ(6)によりインバー
タ(3)の出力が制御されるため、一般家庭に適用される
小規模分散型の太陽光発電システムにおいて、発電シス
テム単位での出力調整が行なえ、発電システムの出力変
化,すなわちインバータ(3)の出力変化の予測が可能に
なる。Therefore, according to the present invention, the power generation amount of the solar cell (1) for each day is calculated by the controller (6) to the power generation amount of the solar cell (1) on the previous day, and the output power of the inverter (3) on the day is calculated. Since the output of the inverter (3) is controlled by the controller (6) so that the amount is proportional, the output can be adjusted for each power generation system in a small-scale distributed solar power generation system applied to general households. It is possible to predict the output change of the system, that is, the output change of the inverter (3).
〔実施例〕 つぎに、この発明を、その1実施例を示した図面ととも
に詳細に説明する。Embodiment Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment thereof.
第1図において、(1)は太陽電池、(2)は太陽電池(1)の
出力により充電される蓄電池、(3)はインバータであ
り、太陽電池(1)および蓄電池(2)の出力直流を交流に変
換し、商用電力系統(4)に連系して送出するようになつ
ている。In FIG. 1, (1) is a solar cell, (2) is a storage battery charged by the output of the solar cell (1), (3) is an inverter, and output DC of the solar cell (1) and the storage battery (2) Is converted into alternating current and is connected to the commercial power system (4) for transmission.
(5)は太陽電池(1)とインバータ(3)との間に設けられ太
陽電池(1)の出力電流を検出する分流器、(6)はインバー
タ(3)のコントローラであり、分流器(5)により検出され
た太陽電池(1)の出力電流と,蓄電池(2)の出力電圧との
積から、太陽電池(1)の発電電力を求め、たとえば10
秒などの所定時間ごとにその瞬時値を累積し、日毎の太
陽電池(1)の発電電力量を計測し、計測した前日の前記
発電電力量に,インバータ(3)の出力電力量が比例する
よう、インバータ(3)の出力を後述のROMに記憶され
た出力パターンに従つて制御するようになつている。(5) is a shunt provided between the solar cell (1) and the inverter (3) to detect the output current of the solar cell (1), (6) is a controller of the inverter (3), the shunt ( The generated power of the solar cell (1) is calculated from the product of the output current of the solar cell (1) detected by 5) and the output voltage of the storage battery (2).
The instantaneous value is accumulated every predetermined time such as seconds, the amount of power generated by the solar cell (1) is measured every day, and the amount of output power of the inverter (3) is proportional to the measured amount of power generated on the previous day. As described above, the output of the inverter (3) is controlled according to the output pattern stored in the ROM described later.
つぎに、前記したコントローラ(6)の構成を示す第2図
および第3図について説明する。Next, FIG. 2 and FIG. 3 showing the configuration of the controller (6) will be described.
第2図において、(7)は1分ごとのインバータ(3)の出力
パターンデータを8ビツト(1バイト)データとして記
憶し1日分(1440バイト)のインバータ(3)の出力パタ
ーンデータを記憶したROMからなるメモリ、(8)はタ
イマ手段であり、時刻を計時し、1分ごとに1ビツトず
つ増加するアドレスデータをメモリ(7)に送出し、メモ
リ(7)から1分ごとの出力パターンデータをD/A変換
器(9)に出力させる。In Fig. 2, (7) stores the output pattern data of the inverter (3) every 1 minute as 8 bit (1 byte) data and stores the output pattern data of the inverter (3) for 1 day (1440 bytes). A memory consisting of a ROM, (8) is a timer means, which measures the time, sends out address data that increases by 1 bit every 1 minute to the memory (7), and outputs from the memory (7) every 1 minute. The pattern data is output to the D / A converter (9).
(10)前記分流器(5)による電流と蓄電池(2)の出力電圧と
の積にもとづいて計測した前日の太陽電池(1)の発電電
力量に,蓄電池(2)の貯蔵効率を乗じたインバータ(3)の
当日の出力電力量の設定値を導出し,8ビツトデータと
してD/A変換器(11)に出力する電力量設定器、(12)は
乗算器であり、両D/A変換器(9),(11)の出力の積を
演算し、1分ごとのインバータ(3)の出力電力指令値と
して出力端子(13)に出力する。(10) The storage efficiency of the storage battery (2) was multiplied by the amount of power generated by the solar cell (1) on the previous day, which was measured based on the product of the current from the shunt (5) and the output voltage of the storage battery (2). Electric power setter that derives the set value of the output electric energy of the day of the inverter (3) and outputs it to the D / A converter (11) as 8-bit data, and (12) is a multiplier, both D / A The product of the outputs of the converters (9) and (11) is calculated and output to the output terminal (13) as the output power command value of the inverter (3) every minute.
つぎに、第3図において、14は入力端子(15)を介して前
記太陽電池(1),蓄電池(2)からの直流が入力され入力さ
れた直流を交流に変換して出力端子(16)に送出するイン
バータ用スイツチング素子,出力トランス等からなるイ
ンバータ主回路、(17)は変流器(18)によるインバータ主
回路(14)の出力電流と,出力電圧とからインバータ(3)
の実際の出力電力を検出する電力検出器、(19)は出力端
子(13)を介した出力電力指令値と検出器(17)による電力
検出値との誤差を導出する減算器、(20)はPWM制御回
路であり、減算器(19)による誤差に応じ、インバータ主
回路(14)のスイツチング素子に出力するスイツチングパ
ルスのパルス幅を制御し、インバータ主回路(14)の出力
電圧と位相とを制御し、インバータ(3)の出力電力を前
記指令値に一致させるようになつている。Next, in FIG. 3, 14 is input with the direct current from the solar cell (1) and the storage battery (2) through the input terminal (15), converts the input direct current into alternating current and outputs the output terminal (16). Inverter main circuit consisting of inverter switching element, output transformer, etc. sent to the inverter, (17) is the inverter (3) from the output current and output voltage of the inverter main circuit (14) by the current transformer (18)
(19) is a subtracter that derives the error between the output power command value via the output terminal (13) and the detected power value by the detector (17), (20) Is a PWM control circuit, which controls the pulse width of the switching pulse output to the switching element of the inverter main circuit (14) according to the error of the subtractor (19), and the output voltage and phase of the inverter main circuit (14). Are controlled so that the output power of the inverter (3) matches the command value.
ところで、インバータ(3)の出力パターンを設定する場
合、たとえば第4図(a)に示すように、時刻に対する正
弦曲線や、同図(b)に示すように、時刻に対する電気事
業における発電設備の運用曲線に近似した曲線など、電
力系統の運用において有効と思われる任意の曲線のパタ
ーンを出力パターンとして選定し、1分ごとの出力パタ
ーンデータを8ビツトデータとして、1日分の出力パタ
ーンデータをメモリ(7)に予め記憶させておく。By the way, when setting the output pattern of the inverter (3), for example, as shown in FIG. 4 (a), a sinusoidal curve with respect to time, and as shown in FIG. Select a curve pattern that is considered to be effective in the operation of the power system, such as a curve similar to the operation curve, as the output pattern, and set the output pattern data for each minute as 8 bit data and the output pattern data for one day. It is stored in the memory (7) in advance.
そして、前記したように、電力設定器(10)により、分流
器(5)による電流と蓄電池(2)の出力電圧との積にもとづ
いて計測された前日の太陽電池(1)の発電電力量から、
当日のインバータ(3)の出力電力量の設定値が導出さ
れ、ROM(7)に記憶された出力パターンと、導出され
た当日のインバータ(3)の出力電力量の設定値とから、
1分ごとのインバータ(3)の出力電力指令値が乗算器(1
2)により算出される。Then, as described above, by the power setting device (10), the amount of power generated by the solar cell (1) of the day before, which was measured based on the product of the current by the shunt resistor (5) and the output voltage of the storage battery (2). From
The set value of the output power amount of the inverter (3) of the day is derived, and from the output pattern stored in the ROM (7) and the derived set value of the output power amount of the inverter (3) of the day,
The output power command value of the inverter (3) per minute is calculated by the multiplier (1
Calculated according to 2).
さらに、減算器(19)により、乗算器(12)からの前記出力
電力指令値と、電力検出器(17)により検出された実際の
インバータ(3)の出力電力値との誤差が求められ、この
誤差がゼロになるように、PWM制御回路(20)によりイ
ンバータ主回路(14)が制御され、インバータ(3)の1分
ごとの出力電力が前記出力電力指令値に一致し、しかも
インバータ(3)の出力パターンは予め設定された出力パ
ターンとなり、たとえば正弦曲線パターンを設定した場
合には、インバータ(3)の出力パターンは正弦曲線状と
なる。Furthermore, by the subtractor (19), the error between the output power command value from the multiplier (12) and the actual output power value of the inverter (3) detected by the power detector (17) is obtained, The PWM control circuit (20) controls the inverter main circuit (14) so that this error becomes zero, and the output power per minute of the inverter (3) matches the output power command value, and the inverter ( The output pattern of 3) is a preset output pattern. For example, when a sinusoidal pattern is set, the output pattern of the inverter (3) is sinusoidal.
ところで、実際に2.5KWの出力容量を有する太陽光発電
システムの運転を行なつたところ、太陽電池(1)の発電
電力,インバータ(3)の出力電力,蓄電池(2)の充放電電
力および蓄電池(2)の貯蔵電力量の6日間における経過
時刻に対する変化は、それぞれ第5図(a)〜(d)に示すよ
うになつた。By the way, when actually operating a photovoltaic power generation system having an output capacity of 2.5 KW, the generated power of the solar cell (1), the output power of the inverter (3), the charge / discharge power of the storage battery (2) and the storage battery The changes in the stored electric energy of (2) with respect to the elapsed time in 6 days are as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (d), respectively.
このとき、第5図(b)に示す各日ごとのインバータ(3)の
出力電力量は、同図(a)に示す前日太陽電池(1)の発電電
力量に比例しており、インバータ(3)の出力パターンは
正弦曲線パターンに設定されている。At this time, the output power amount of the inverter (3) for each day shown in FIG. 5 (b) is proportional to the power generation amount of the solar cell (1) for the previous day shown in FIG. The output pattern of 3) is set to the sinusoidal pattern.
さらに、第5図(c)の蓄電池(2)の充放電電力は、各時刻
ごとの同図(a)の太陽電池(1)の発電電力から同図(b)の
インバータ(3)の出力電力を差引いた値となつており、
インバータ(3)の出力電力が太陽電池(1)の発電電力を上
回わるときには、蓄電池(2)の放電電力がインバータ(3)
に供給されている。Further, the charging / discharging power of the storage battery (2) in FIG. 5 (c) is the output of the inverter (3) in the same figure (b) from the generated power of the solar cell (1) in the same figure (a) at each time. It is the value obtained by subtracting the electric power,
When the output power of the inverter (3) exceeds the power generated by the solar cell (1), the discharge power of the storage battery (2) becomes the inverter (3).
Is being supplied to.
なお、第5図(a)〜(d)は、1時間ごとの制御を行なつた
場合のデータを示している。Note that FIGS. 5 (a) to 5 (d) show data when the control is performed every hour.
したがつて、前記実施例によると、日毎の太陽電池(1)
の発電電力量を計測し、前日の太陽電池(1)の発電電力
量に,当日のインバータ(3)の出力電力量が比例するよ
う、コントローラ(6)によりインバータ(3)の出力を制御
したため、一般家庭に適用される小規模分散型の太陽光
発電システムにおいて、発電システム単位での出力調整
を行なうことができ、発電システムの出力変化,すなわ
ちインバータ(3)の出力変化を予測することが可能とな
り、商用電力系統(4)側の運用計画を容易にたてること
が可能となり、電力系統の安定化を図ることができる。Therefore, according to the above embodiment, the daily solar cell (1)
The output of the inverter (3) was controlled by the controller (6) so that the output power of the inverter (3) on the day was proportional to the power generation of the solar cell (1) on the previous day. , In a small-scale distributed solar power generation system applied to general households, the output can be adjusted in units of the power generation system, and it is possible to predict the output change of the power generation system, that is, the output change of the inverter (3). It becomes possible, and the operation plan on the commercial power system (4) side can be easily made, and the power system can be stabilized.
さらに、電力需要地域ごとの負荷パターンに応じた各種
のインバータ(3)の出力パターンを記憶したROMを準
備し、これらのROMからいずれかを適宜メモリ(7)と
して選択することにより、各需要地域ごとに、太陽光発
電システムの出力調整を行なうことができる。Furthermore, by preparing a ROM that stores the output patterns of various inverters (3) according to the load pattern for each power demand area, and selecting any of these ROMs as the memory (7) as appropriate, each demand area The output of the solar power generation system can be adjusted for each.
なお、この発明は、前記実施例に限るものでないのは言
うまでもない。Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment.
以上の通り本発明によれば、一般家庭に適用される小規
模分散型の太陽光発電システム単位での出力調整を行う
ことができ、発電システムの出力変化、即ちインバータ
の出力変化を予測することが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to adjust the output for each small-scale distributed solar power generation system applied to a general household, and predict the output change of the power generation system, that is, the output change of the inverter. Is possible.
また、電力需要地域毎の負荷パターンに応じたインバー
タの送出電力パターンを記憶させることにより、各需要
地域毎に太陽光発電システムの出力調整を行うことがで
きる。Further, by storing the output power pattern of the inverter according to the load pattern for each power demand area, the output adjustment of the photovoltaic power generation system can be performed for each demand area.
従って、商用電力系統側の運用計画を容易に立てること
が可能となり、電力系統の安定化を図ることができる。Therefore, the operation plan on the commercial power system side can be easily established, and the power system can be stabilized.
図面は、この発明の太陽光発電システムの制御方法の1
実施例を示し、第1図は全体のブロツク図、第2図およ
び第3図は一部のブロツク図、第4図(a),(b)は動作説
明図、第5図(a)〜(d)はそれぞれ太陽電池の発電電力,
インバータの出力電力,蓄電池の充放電電力,蓄電池の
貯蔵電力量の時間変化を示す図である。 (1)……太陽電池、(2)……蓄電池、(3)……インバー
タ、(4)……商用電力系統、(6)……コントローラ。The drawing shows 1 of the control method of the solar power generation system of the present invention.
An embodiment is shown, FIG. 1 is an overall block diagram, FIGS. 2 and 3 are partial block diagrams, FIGS. 4 (a) and 4 (b) are operation explanatory diagrams, and FIG. 5 (a) to FIG. (d) is the power generated by the solar cell,
It is a figure which shows the time change of the output electric power of an inverter, the charging / discharging electric power of a storage battery, and the stored electric power amount of a storage battery. (1) …… Solar battery, (2) …… Storage battery, (3) …… Inverter, (4) …… Commercial power system, (6) …… Controller.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−285519(JP,A) 特開 昭61−92132(JP,A) 特開 昭58−175929(JP,A)Continuation of front page (56) Reference JP 61-285519 (JP, A) JP 61-92132 (JP, A) JP 58-175929 (JP, A)
Claims (1)
蓄電池と、前記太陽電池及び蓄電池の直流を交流に変換
するインバータと、該インバータと連系接続される商用
電力系統とからなる太陽光発電システムにおいて、 日毎の前記太陽電池の発電電力量を計測する手段と、 前記インバータの1日当りの時刻に対する送出電力パタ
ーンを記憶する手段と、を備え、 前日の前記太陽電池の発電電力量に、当日の前記インバ
ータの送出電力量が比例すると共に、該インバータの送
出電力が前記記憶手段に記憶された送出電力パターンと
なるように、前記インバータの出力を制御することを特
徴とする太陽光発電システムの制御方法。1. A solar comprising a solar cell, a storage battery connected in parallel to the solar cell, an inverter for converting direct current of the solar cell and the storage battery into an alternating current, and a commercial power system connected to the inverter. In the photovoltaic system, means for measuring the amount of power generated by the solar cell for each day, and means for storing the output power pattern of the inverter with respect to the time per day, the amount of power generated by the solar cell of the previous day The solar power generation is characterized in that the output power of the inverter is proportional to the current day and the output of the inverter is controlled so that the output power of the inverter becomes the output power pattern stored in the storage means. How to control the system.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62322383A JPH0626458B2 (en) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | Photovoltaic system control method |
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| JPH01164236A JPH01164236A (en) | 1989-06-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322383A Expired - Lifetime JPH0626458B2 (en) | 1987-12-19 | 1987-12-19 | Photovoltaic system control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626458B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58175929A (en) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | 三菱電機株式会社 | Method of controlling power feeding system using solar battery |
| JPS6192132A (en) * | 1984-10-11 | 1986-05-10 | 株式会社日立製作所 | Active power control method |
| JPS61285519A (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-16 | Fuji Electric Co Ltd | Feeding system using solar battery |
-
1987
- 1987-12-19 JP JP62322383A patent/JPH0626458B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164236A (en) | 1989-06-28 |
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