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JP2003009398A - Control method of system interconnection power generation system and the system interconnection power generation system - Google Patents

Control method of system interconnection power generation system and the system interconnection power generation system

Info

Publication number
JP2003009398A
JP2003009398A JP2001184937A JP2001184937A JP2003009398A JP 2003009398 A JP2003009398 A JP 2003009398A JP 2001184937 A JP2001184937 A JP 2001184937A JP 2001184937 A JP2001184937 A JP 2001184937A JP 2003009398 A JP2003009398 A JP 2003009398A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
voltage
inverter circuit
circuit
power generation
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.)
Pending
Application number
JP2001184937A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keigo Onizuka
圭吾 鬼塚
Masaki Madenokoji
正樹 萬里小路
Yasuhiro Makino
康弘 牧野
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Air Conditioning Co 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 Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Electric Air Conditioning Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001184937A priority Critical patent/JP2003009398A/en
Publication of JP2003009398A publication Critical patent/JP2003009398A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate determination of increase in optimal step-up voltage which is delivered from a booster circuit to an inverter circuit. SOLUTION: In a photovoltaic power generation system 10, comprising solar cells 11, a circuit 14 for boosting DC power generated from the solar cells, an inverter circuit 15 for inverting DC power boosted by the booster circuit into AC power, and a microcomputer 17 for controlling the operation, such that the AC power inverted by the inverter circuit can be regenerated to a commercial power supply system 13, the microcomputer temporarily sets the output voltage from the booster circuit which is higher than an optimal step-sup voltage and then decreases it gradually. During this interval, a switching element 29 in the inverter circuit is controlled, and when the number of times of 100% ON-duty for blocking the switching in one period of AC power outputted from the inverter circuit reaches a specified value, step-up voltage at that time is determined as the optimal step-up voltage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発電した電力を、
連系(接続)された商用電源系統へ回生可能とする系統
連系発電装置の制御方法および系統連系発電装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to a control method for a grid-connected power generation device and a grid-connected power generation device that can regenerate a commercial power system that is grid-connected (connected).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽光をエネルギー源として発電
した電力を自家使用するのみならず、自家で使用しなか
った余剰電力を商用電源系統へ回生する系統連系発電装
置としての太陽光発電装置が普及しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, a solar power generation device as a grid-connected power generator that not only uses power generated by sunlight as an energy source for its own use but also regenerates excess power not used by itself to a commercial power supply system. Is becoming popular.

【0003】このような太陽光発電装置では、太陽電池
によって発電した直流電力の電圧を昇圧回路にて昇圧し
た後に、この昇圧された直流電力をインバータ回路によ
って、商用電源系統の交流電力と略一致した交流電力に
変換している。
In such a photovoltaic power generator, after the voltage of the DC power generated by the solar cell is boosted by the booster circuit, the boosted DC power is substantially matched with the AC power of the commercial power supply system by the inverter circuit. It is converted to AC power.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】商用電源系統の系統電
圧が例えば200Vの場合、その波高値(ピーク値)の
絶対値が約280Vとなっているので、インバータ回路
により変換された交流電力を商用電源系統へ回生させる
ためには、インバータ回路に入力される直流電力の電圧
は、280V以上が必要となる。しかし、太陽電池にて
発電される直流電力の電圧は、日射量や外気温等によっ
て変動するので、インバータ回路に必要とされる入力電
圧を確保するために、上記昇圧回路が、太陽電池にて発
電された直流電力の電圧を昇圧している。
When the system voltage of the commercial power supply system is, for example, 200 V, the absolute value of the peak value (peak value) is about 280 V, so the AC power converted by the inverter circuit is commercialized. In order to regenerate the power supply system, the voltage of the DC power input to the inverter circuit needs to be 280V or higher. However, since the voltage of the DC power generated by the solar cell fluctuates depending on the amount of solar radiation and the outside temperature, in order to secure the input voltage required for the inverter circuit, The voltage of the generated DC power is boosted.

【0005】一方、インバータ回路の特性として、入力
電圧が高くなればなるほどスイッチング損失が増大し
て、交流電力への変換効率が低下してしまう。従って、
昇圧回路は、太陽電池にて発電された直流電力の電圧
を、商用電源系統へ回生させ得る最小限の値に昇圧させ
ることが要請される。
On the other hand, as a characteristic of the inverter circuit, the higher the input voltage, the larger the switching loss and the lower the conversion efficiency into AC power. Therefore,
The booster circuit is required to boost the voltage of the DC power generated by the solar cell to the minimum value that can be regenerated to the commercial power supply system.

【0006】このように、昇圧回路による昇圧電圧の最
適値は、商用電源系統の系統電圧と、インバータ回路か
ら商用電源系統へ回生させる電力量との2次元要素によ
って決定されるため、この決定が非常に困難である。
As described above, the optimum value of the boosted voltage by the booster circuit is determined by the two-dimensional elements of the system voltage of the commercial power supply system and the amount of power regenerated from the inverter circuit to the commercial power supply system. Very difficult.

【0007】本発明の目的は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、昇圧回路が昇圧してインバータ回路
へ出力する最適昇圧電圧を容易に決定できる系統連系発
電装置の制御方法及び系統連系発電装置を提供すること
にある。
The object of the present invention was made in consideration of the above circumstances, and a method for controlling a grid-interconnected power generation device capable of easily determining the optimum boosted voltage to be boosted by a booster circuit and output to an inverter circuit, and It is to provide a grid-connected power generation device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、発電手段と、この発電手段にて発電された直流電力
を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路にて昇圧された直
流電力を交流電力に変換するインバータ回路とを有し、
上記昇圧回路及び上記インバータ回路の制御により、上
記インバータ回路により変換された交流電力を上記商用
電源系統へ回生可能とする系統連系発電装置の制御方法
において、上記昇圧回路から出力される昇圧電圧を最適
昇圧電圧よりも高い電圧に一旦設定した後、漸次減少さ
せ、この間に上記インバータ回路のスイッチング素子を
制御して、このインバータ回路から出力される交流電力
の一周期における上記スイッチング素子の100%ON
デューティの回数が規定回数に到達したときに、この時
点における上記昇圧回路の昇圧電圧を最適昇圧電圧とし
て決定することを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a power generation unit, a booster circuit for boosting DC power generated by the power generation unit, and a DC power boosted by the booster circuit. And an inverter circuit for converting to AC power,
In a method of controlling a grid interconnection power generation device capable of regenerating AC power converted by the inverter circuit to the commercial power supply system by controlling the booster circuit and the inverter circuit, a boosted voltage output from the booster circuit is used. After the voltage is once set to a voltage higher than the optimum boosted voltage, the voltage is gradually decreased, and during this period, the switching element of the inverter circuit is controlled to turn on 100% of the switching element in one cycle of the AC power output from the inverter circuit.
When the number of duty cycles reaches a prescribed number, the boosted voltage of the booster circuit at this time is determined as the optimum boosted voltage.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、上記発電手段は、太陽光の受光量に応
じた電力を発電する太陽電池であることを特徴とするも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the power generation means is a solar cell that generates electric power according to the amount of received sunlight. .

【0010】請求項3に記載の発明は、発電手段と、こ
の発電手段にて発電された直流電力を昇圧する昇圧回路
と、この昇圧回路にて昇圧された直流電力を交流電力に
変換するインバータ回路と、上記インバータ回路により
変換された交流電力を上記商用電源系統へ回生可能とす
るように、上記昇圧回路及び上記インバータ回路を制御
する制御装置と、を有する系統連系発電装置において、
上記制御装置は、上記昇圧回路から出力される昇圧電圧
を最適昇圧電圧よりも高い電圧に一旦設定した後、漸次
減少させ、この間に上記インバータ回路のスイッチング
素子を制御して、このインバータ回路から出力される交
流電力の一周期における上記スイッチング素子の100
%ONデューティの回数が規定回数に到達したときに、
この時点における上記昇圧回路の昇圧電圧を最適昇圧電
圧として決定するよう構成されたことを特徴とするもの
である。
According to a third aspect of the present invention, the power generation means, a booster circuit for boosting the DC power generated by the power generation means, and an inverter for converting the DC power boosted by the booster circuit to AC power. In a grid interconnection power generation device having a circuit and a control device for controlling the booster circuit and the inverter circuit so that the AC power converted by the inverter circuit can be regenerated to the commercial power supply system,
The controller once sets the boosted voltage output from the booster circuit to a voltage higher than the optimum boosted voltage, and then gradually reduces the voltage, and controls the switching element of the inverter circuit during this period to output the booster voltage from the inverter circuit. 100 of the switching elements in one cycle of the generated AC power
% When the number of ON duty reaches the specified number,
It is characterized in that the boosted voltage of the booster circuit at this time point is determined as the optimum boosted voltage.

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、上記発電手段は、太陽光の受光量に応
じた電力を発電する太陽電池であることを特徴とするも
のである。
A fourth aspect of the invention is characterized in that, in the third aspect of the invention, the power generation means is a solar cell that generates electric power according to the amount of sunlight received. .

【0012】請求項1乃至4のいずれかに記載の発明に
は、次の作用がある。
The invention according to any one of claims 1 to 4 has the following effects.

【0013】昇圧回路から出力される昇圧電圧を最適昇
圧電圧よりも高い電圧に一旦設定した後、漸次減少さ
せ、この間にインバータ回路のスイッチング素子を制御
して、このインバータ回路から出力される交流電力の一
周期における上記スイッチング素子の100%ONデュ
ーティの回数が規定回数に到達したときに、この時点に
おける昇圧回路の昇圧電圧を最適昇圧電圧として決定す
ることから、商用電源系統の系統電圧、及びこの商用電
源系統へ回生させる電力量に基づいて決定される昇圧回
路の最適昇圧電圧を容易に決定することができる。
The boosted voltage output from the booster circuit is once set to a voltage higher than the optimum boosted voltage, and then gradually reduced, and during this period, the switching element of the inverter circuit is controlled to generate the AC power output from the inverter circuit. When the number of 100% ON duty of the switching element in one cycle reaches the specified number, the boost voltage of the boost circuit at this time is determined as the optimum boost voltage, and therefore, the system voltage of the commercial power system and the It is possible to easily determine the optimum boosted voltage of the booster circuit, which is determined based on the amount of power regenerated in the commercial power supply system.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明に係る系統連系発電装置の
一実施の形態が適用された太陽光発電装置を、商用電源
系統とともに示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing, together with a commercial power supply system, a photovoltaic power generator to which an embodiment of a grid interconnection power generator according to the present invention is applied.

【0016】この図1に示すように、系統連系発電装置
としての太陽光発電装置10は、発電手段としての太陽
電池11と系統連系装置12とを有して構成され、この
系統連系装置12が、商用電源系統13の単相三線に接
続(連系)されている。そして、この太陽光発電装置1
0は、太陽電池11が太陽光により発電した直流電力
を、系統連系装置12が交流電力に変換して、商用電源
系統13へ供給(回生)可能とする。
As shown in FIG. 1, a photovoltaic power generation device 10 as a grid interconnection power generation device is configured to have a solar cell 11 as a power generation means and a grid interconnection device 12, and this grid interconnection device. The device 12 is connected (connected) to the single-phase three-wire of the commercial power supply system 13. And this solar power generation device 1
0 makes it possible for the grid interconnection device 12 to convert the DC power generated by the solar cell 11 by sunlight into AC power and supply (regenerate) it to the commercial power supply system 13.

【0017】太陽電池11は、多数の太陽電池セルを有
してなり、これら個々の太陽電池セルが太陽光を受光す
ることにより直流電力を発電する。
The solar battery 11 has a large number of solar battery cells, and each of these solar battery cells receives direct sunlight to generate DC power.

【0018】上記系統連系装置12は、昇圧回路14、
インバータ回路15、電流平滑回路16、および制御装
置としてのマイクロコンピュータ17を有して構成され
る。このマイクロコンピュータ17に、昇圧電圧検出セ
ンサ18、第1系統電圧検出センサ19、第2系統電圧
検出センサ20及びインバータ出力電流検出センサ21
が接続されている。
The system interconnection device 12 includes a booster circuit 14,
An inverter circuit 15, a current smoothing circuit 16, and a microcomputer 17 as a control device are included in the configuration. The microcomputer 17 includes a boost voltage detection sensor 18, a first system voltage detection sensor 19, a second system voltage detection sensor 20, and an inverter output current detection sensor 21.
Are connected.

【0019】昇圧回路14は、太陽電池11にて発電さ
れた不安定な直流電力を図示しないノイズフィルタを介
して入力し、商用電源系統13の系統電圧よりも大きな
電圧に昇圧するものであり、平滑コンデンサ22、チョ
ークコイル23、スイッチ回路24、ダイオード25及
びコンデンサ26を有して構成される。
The booster circuit 14 inputs unstable DC power generated by the solar cell 11 via a noise filter (not shown) and boosts it to a voltage higher than the system voltage of the commercial power system 13. The smoothing capacitor 22, the choke coil 23, the switch circuit 24, the diode 25 and the capacitor 26 are provided.

【0020】平滑コンデンサ22は、スイッチ回路24
に入力される直流電力を平滑する。スイッチ回路24
は、スイッチング素子27及びダイオード28にて構成
される。スイッチング素子27としては、パワートラン
ジスタ、パワーMOSFET、またはIGBT等が好適
である。このスイッチング素子27のON、OFF操作
により、チョークコイル23に、昇圧された電圧が発生
する。また、コンデンサ26は、チョークコイル23に
よって発生した高電圧電力を蓄える。ダイオード25
は、コンデンサ26に蓄えられた高電圧電力の逆流を防
止する。
The smoothing capacitor 22 is a switch circuit 24.
DC power input to is smoothed. Switch circuit 24
Is composed of a switching element 27 and a diode 28. As the switching element 27, a power transistor, a power MOSFET, an IGBT or the like is suitable. By the ON / OFF operation of the switching element 27, a boosted voltage is generated in the choke coil 23. The capacitor 26 also stores the high voltage power generated by the choke coil 23. Diode 25
Prevent the reverse flow of the high voltage power stored in the capacitor 26.

【0021】上記スイッチング素子27をON操作する
時間(即ちONデューティ)を調整することによって、
昇圧回路14が昇圧する昇圧電圧が制御される。つま
り、商用電源系統13の系統電圧が200Vの場合、図
2に示すように、その波高値(ピーク値)が±280V
になるので、系統連系装置12から交流電力を商用電源
系統13へ回生させるためには、昇圧回路14による昇
圧電圧は、上記波高値の絶対値(280V)以上に設定
される必要がある。実際には、昇圧回路14による昇圧
電圧は、インバータ回路15のスイッチング素子29
(後述)のON抵抗や電流平滑回路16のリアクトル3
1の抵抗を考慮して、280Vよりも20〜30V高い
値に設定される。
By adjusting the time for which the switching element 27 is turned on (that is, the ON duty),
The boosted voltage boosted by the booster circuit 14 is controlled. That is, when the system voltage of the commercial power system 13 is 200V, the peak value (peak value) is ± 280V as shown in FIG.
Therefore, in order to regenerate the AC power from the grid interconnection device 12 to the commercial power supply system 13, the boosted voltage by the booster circuit 14 needs to be set to the absolute value of the peak value (280 V) or more. Actually, the boosted voltage by the booster circuit 14 is equal to the switching element 29 of the inverter circuit 15.
ON resistance (described later) and reactor 3 of the current smoothing circuit 16
Considering the resistance of 1, the value is set to a value 20 to 30V higher than 280V.

【0022】前記インバータ回路15は、複数のスイッ
チング素子29がブリッジ接続され、各スイッチング素
子29に対応してダイオード30(フライホイールダイ
オード)が設けられて構成され、昇圧回路14にて昇圧
された直流電力を、商用電源系統13の交流電力と略一
致した位相及び周波数の正弦波形を有する交流電力に変
換する。
The inverter circuit 15 is constructed by connecting a plurality of switching elements 29 in a bridge and providing a diode 30 (flywheel diode) corresponding to each switching element 29. The electric power is converted into AC electric power having a sine waveform having a phase and a frequency that substantially match the AC electric power of the commercial power supply system 13.

【0023】つまり、インバータ回路15は、スイッチ
ング素子29をON、OFF操作することによって、昇
圧回路14から入力された直流電力をパルス幅変調して
交流電力に変換する。さらに、このインバータ回路15
から出力された交流電力(交流電流、交流電圧)の波形
(図3参照)が、商用電源系統13における系統電圧の
交流電圧波形と一致するように、スイッチング素子29
をON操作する時間(ONデューティ)が調整される。
これにより、インバータ回路15から出力された交流電
力の位相及び周波数が、商用電源系統13の系統電力の
それらと略一致する。
That is, the inverter circuit 15 performs pulse width modulation on the DC power input from the booster circuit 14 by converting the switching element 29 into ON and OFF, and converts the DC power into AC power. Furthermore, this inverter circuit 15
The switching element 29 is arranged so that the waveform (see FIG. 3) of the AC power (AC current, AC voltage) output from the AC power supply unit 13 matches the AC voltage waveform of the system voltage in the commercial power supply system 13.
The time (ON duty) for turning ON is adjusted.
Thereby, the phase and frequency of the AC power output from the inverter circuit 15 substantially match those of the system power of the commercial power system 13.

【0024】前記電流平滑回路16は、図1に示すよう
にリアクトル31及びコンデンサ32によって形成さ
れ、インバータ回路15にて変換された交流電力を平滑
する。この電流平滑回路16にて平滑された交流電力が
商用電源系統13へ回生可能とされる。
The current smoothing circuit 16 is formed of a reactor 31 and a capacitor 32 as shown in FIG. 1, and smoothes the AC power converted by the inverter circuit 15. The AC power smoothed by the current smoothing circuit 16 can be regenerated to the commercial power supply system 13.

【0025】前記昇圧電圧検出センサ18は、例えばア
イソレーションアンプを備えてなり、昇圧回路14にて
昇圧されて出力された昇圧電圧を検出する。また、前記
第1系統電圧検出センサ19及び第2系統電圧検出セン
サ20は、変圧器を備えてなり、商用電源系統13にお
ける系統電力の系統電圧を検出する。更に、前記インバ
ータ出力電流検出センサ21は、例えば変流器を備えて
なり、インバータ回路15にて変換された交流電流を検
出する。
The boosted voltage detection sensor 18 is provided with, for example, an isolation amplifier, and detects the boosted voltage boosted and output by the booster circuit 14. The first system voltage detection sensor 19 and the second system voltage detection sensor 20 each include a transformer and detect the system voltage of the system power in the commercial power system 13. Further, the inverter output current detection sensor 21 includes, for example, a current transformer, and detects the alternating current converted by the inverter circuit 15.

【0026】前記マイクロコンピュータ17は、系統連
系装置12から商用電源系統13へ回生させる回生電
力、第1系統電圧検出センサ19及び第2系統電圧検出
センサ20により検出された系統電圧、及び昇圧電圧検
出センサ18により検出された昇圧電圧に基づいて、昇
圧回路14におけるスイッチング素子27のONデュー
ディを調整し、昇圧回路14による昇圧電圧を後述の如
く制御する。
The microcomputer 17 regenerates electric power from the system interconnection device 12 to the commercial power system 13, the system voltage detected by the first system voltage detection sensor 19 and the second system voltage detection sensor 20, and the boosted voltage. Based on the boosted voltage detected by the detection sensor 18, the ON duty of the switching element 27 in the booster circuit 14 is adjusted, and the boosted voltage by the booster circuit 14 is controlled as described later.

【0027】更に、マイクロコンピュータ17は、第1
系統電圧検出センサ19及び第2系統電圧検出センサ2
0により検出された系統電圧の波形(正弦波)と、イン
バータ出力電流検出センサ21にて検出された出力電流
の波形とに基づいて、インバータ回路15におけるスイ
ッチング素子29のONデューティを、後述の如く調整
し制御する。このマイクロコンピュータ17による昇圧
回路14及びインバータ回路15の制御によって、商用
電源系統13の交流電力と略一致した交流電力が、系統
連系装置12から商用電源系統13へ回生可能とされ
る。
Further, the microcomputer 17 has a first
System voltage detection sensor 19 and second system voltage detection sensor 2
Based on the waveform of the system voltage (sine wave) detected by 0 and the waveform of the output current detected by the inverter output current detection sensor 21, the ON duty of the switching element 29 in the inverter circuit 15 is changed as described later. Adjust and control. By the control of the booster circuit 14 and the inverter circuit 15 by the microcomputer 17, it is possible to regenerate the AC power that is substantially the same as the AC power of the commercial power system 13 from the system interconnection device 12 to the commercial power system 13.

【0028】次に、マイクロコンピュータ17による昇
圧回路14及びインバータ回路15の制御を、以下に詳
説する。
Next, the control of the booster circuit 14 and the inverter circuit 15 by the microcomputer 17 will be described in detail below.

【0029】マイクロコンピュータ17は、まず、系統
連系装置12から商用電源系統13へ回生させる回生電
力、並びに第1系統電圧検出センサ19及び第2系統電
圧検出センサ20にて検出された商用電源系統13の系
統電圧に基づき、昇圧回路14にて昇圧される昇圧電圧
を、上記系統電圧の波高値よりも若干高い最適昇圧電力
以上の電圧に昇圧すべく、昇圧回路14のスイッチング
素子27におけるONデューディを制御する。
First, the microcomputer 17 first regenerates electric power from the system interconnection device 12 to the commercial power system 13, and the commercial power system detected by the first system voltage detection sensor 19 and the second system voltage detection sensor 20. On-duty in the switching element 27 of the booster circuit 14 in order to boost the boosted voltage boosted by the booster circuit 14 to a voltage equal to or higher than the optimum boosted power slightly higher than the peak value of the system voltage on the basis of the system voltage of 13. To control.

【0030】例えば、系統電圧が200Vの時には、図
2に示すように、その波高値の絶対値が280Vとなる
ので、マイクロコンピュータ17は、スイッチング素子
29のON抵抗や電流平滑回路16のリアクトル31の
抵抗を考慮して、昇圧回路14のスイッチング素子27
におけるONデューティを調整し、この昇圧回路14に
て昇圧される昇圧電圧を約320Vに制御する。
For example, when the system voltage is 200 V, as shown in FIG. 2, the absolute value of the peak value is 280 V, so that the microcomputer 17 causes the ON resistance of the switching element 29 and the reactor 31 of the current smoothing circuit 16 to operate. In consideration of the resistance of the switching element 27 of the booster circuit 14,
The ON duty in is adjusted and the boost voltage boosted by the boost circuit 14 is controlled to about 320V.

【0031】その後、マイクロコンピュータ17は、昇
圧回路14のスイッチング素子27におけるONデュー
ティを漸次減少させて、昇圧回路14による昇圧電圧を
徐々に低下させる。
After that, the microcomputer 17 gradually reduces the ON duty in the switching element 27 of the booster circuit 14 to gradually reduce the boosted voltage by the booster circuit 14.

【0032】マイクロコンピュータ17は、昇圧回路1
4の上述のような制御を実行する間に、インバータ回路
15のスイッチング素子29をON、OFF操作(つま
りスイッチング)して、このインバータ回路15にて変
換させる交流電力(交流電流、交流電圧)を正弦波形に
制御する。このスイッチング素子29のスイッチング
は、インバータ回路15が例えば50Hzの交流電力を
出力する場合には、この交流電力の一周期当たり350
回実施される。
The microcomputer 17 includes a booster circuit 1
While executing the control of 4 described above, the switching element 29 of the inverter circuit 15 is turned on / off (that is, switched) to convert the AC power (AC current, AC voltage) to be converted by the inverter circuit 15. Control to a sine waveform. When the inverter circuit 15 outputs AC power of 50 Hz, for example, the switching of the switching element 29 is 350 per cycle of this AC power.
It is carried out once.

【0033】昇圧回路14による昇圧電圧が低下する
と、インバータ回路15にて変換され出力される交流電
力の交流電流波形における位相角90°及び270°付
近が、図3の一点鎖線に示すように崩れる。マイクロコ
ンピュータ17は、インバータ出力電流検出センサ21
の検出情報に基づいて上述の正弦波形の崩れを検出した
時に、インバータ回路15から出力された交流電流の波
形における位相角90°及び270°付近で、スイッチ
ング素子29におけるスイッチングのONデューティを
長く設定して、上記正弦波形の崩れを修正する。マイク
ロコンピュータ17は、昇圧回路14による昇圧電圧の
更なる低下に応じて、上記ONデューティを100%O
Nデューティとし、この100%ONデューティの回数
を増加させて、インバータ回路15にて変換される交流
電力の交流電流における正弦波形の崩れを更に修正す
る。
When the boosted voltage by the booster circuit 14 decreases, the phase angles near 90 ° and 270 ° in the AC current waveform of the AC power converted and output by the inverter circuit 15 collapse as shown by the alternate long and short dash line in FIG. . The microcomputer 17 includes an inverter output current detection sensor 21.
When the above collapse of the sine waveform is detected based on the detection information, the ON duty of switching in the switching element 29 is set to be long near the phase angles of 90 ° and 270 ° in the waveform of the alternating current output from the inverter circuit 15. Then, the collapse of the sine waveform is corrected. The microcomputer 17 sets the ON duty to 100% O according to the further decrease of the boosted voltage by the booster circuit 14.
N duty is set, and the number of 100% ON duty is increased to further correct the collapse of the sine waveform in the AC current of the AC power converted by the inverter circuit 15.

【0034】マイクロコンピュータ17は、インバータ
回路15から出力された交流電力(交流電流、交流電
圧)の波形の各周期毎に、スイッチング素子29の10
0%ONデューティのスイッチング回数をカウントし、
このスイッチング回数が規定回数に到達した時に、その
時点における昇圧回路14による昇圧電圧を最適昇圧電
圧として、昇圧回路14による昇圧電圧の更なる低下を
停止する。
The microcomputer 17 controls the switching element 29 10 times for each cycle of the waveform of the AC power (AC current, AC voltage) output from the inverter circuit 15.
Count the number of 0% ON duty switching,
When the number of times of switching reaches the prescribed number of times, the boosted voltage by the booster circuit 14 at that time is set as the optimum boosted voltage, and further reduction of the boosted voltage by the booster circuit 14 is stopped.

【0035】上記規定回数は、インバータ回路15にて
変換され出力された交流電力の交流電流波形が正弦波形
を維持し得る最大の回数であり、例えば20〜30回の
範囲に収まる任意の回数である。
The specified number of times is the maximum number of times that the AC current waveform of the AC power converted and output by the inverter circuit 15 can maintain a sine waveform, for example, any number within the range of 20 to 30 times. is there.

【0036】従って、上記実施の形態によれば、次の効
果を奏する。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.

【0037】マイクロコンピュータ17は、昇圧回路1
4から出力される昇圧電圧を最適昇圧電圧よりも高い電
圧に一旦設定した後、漸次減少させ、この間にインバー
タ回路15のスイッチング素子29を制御して、このイ
ンバータ回路15から出力される交流電力の一周期にお
けるスイッチング素子29の100%ONデューティの
回数が規定回数に到達した時に、この時点における昇圧
回路14の昇圧電圧を最適昇圧電圧として決定する。こ
のことから、商用電源系統13の系統電圧、及びこの商
用電源系統13へ回生させる電力量に基づいて決定され
る昇圧回路14の最適昇圧電圧を容易に決定することが
できる。
The microcomputer 17 includes a booster circuit 1
The boosted voltage output from 4 is once set to a voltage higher than the optimum boosted voltage, and then gradually reduced, and during this period, the switching element 29 of the inverter circuit 15 is controlled to control the AC power output from the inverter circuit 15. When the number of 100% ON duty of the switching element 29 in one cycle reaches the specified number, the boosted voltage of the booster circuit 14 at this time is determined as the optimum boosted voltage. From this, it is possible to easily determine the optimum boosted voltage of the booster circuit 14 that is determined based on the system voltage of the commercial power supply system 13 and the amount of power regenerated in the commercial power supply system 13.

【0038】以上、本発明を上記実施の形態に基づいて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to this.

【0039】例えば、上記実施の形態では、発電手段が
太陽電池11であって、系統連系発電装置が太陽光発電
装置10の場合を述べたが、風力発電装置等の他の発電
手段を用いて、発電電力を商用電源系統へ回生させる他
の系統連系発電装置であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the power generation means is the solar cell 11 and the grid interconnection power generation device is the solar power generation device 10 has been described, but other power generation means such as a wind power generation device is used. In addition, another system interconnection generator that regenerates generated power to a commercial power system may be used.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
係る系統連系発電装置の制御方法によれば、昇圧回路が
昇圧してインバータ回路へ出力する最適昇圧電圧を容易
に決定できる。
As described above, according to the control method for the grid interconnection power generator of the present invention, it is possible to easily determine the optimum boosted voltage boosted by the booster circuit and output to the inverter circuit. .

【0041】請求項3の発明に係る系統連系発電装置に
よれば、昇圧回路が昇圧してインバータ回路へ出力する
最適昇圧電圧を容易に決定できる。
According to the grid-connected power generation device of the third aspect of the present invention, the optimum boosted voltage boosted by the booster circuit and output to the inverter circuit can be easily determined.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る系統連系発電装置の一実施の形態
が適用された太陽光発電装置を、商用電源系統と共に示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing, together with a commercial power supply system, a photovoltaic power generation device to which an embodiment of a grid interconnection power generation device according to the present invention is applied.

【図2】図1の商用電源系統における系統電圧の波形を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a waveform of a system voltage in the commercial power supply system of FIG.

【図3】図1のインバータ回路にて変換され出力された
出力電流の波形を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a waveform of an output current converted and output by the inverter circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 太陽光発電装置(系統連系発電装置) 11 太陽電池(発電手段) 12 系統連系装置 13 商用電源系統 14 昇圧回路 15 インバータ回路 17 マイクロコンピュータ(制御装置) 27 スイッチング素子 29 スイッチング素子 10 Photovoltaic power generators (system interconnection power generators) 11 Solar cells (power generation means) 12 system interconnection device 13 Commercial power supply system 14 Booster circuit 15 Inverter circuit 17 Microcomputer (control device) 27 switching elements 29 switching elements

フロントページの続き (72)発明者 萬里小路 正樹 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 (72)発明者 牧野 康弘 栃木県足利市大月町1番地 三洋電機空調 株式会社内 Fターム(参考) 5G066 HA30 HB06 5H007 AA12 BB01 BB07 CA01 CB04 CB05 CC12 DA06 DB12 DC02 DC05 EA02 5H420 BB12 CC02 DD03 DD10 EA11 EA45 EB09 EB16 EB26 EB39 FF03 FF04 FF24 FF25 Continued front page    (72) Inventor Masaki Koji Masaki             1 Otsuki-cho, Ashikaga City, Tochigi Prefecture Sanyo Electric Air Conditioning             Within the corporation (72) Inventor Yasuhiro Makino             1 Otsuki-cho, Ashikaga City, Tochigi Prefecture Sanyo Electric Air Conditioning             Within the corporation F-term (reference) 5G066 HA30 HB06                 5H007 AA12 BB01 BB07 CA01 CB04                       CB05 CC12 DA06 DB12 DC02                       DC05 EA02                 5H420 BB12 CC02 DD03 DD10 EA11                       EA45 EB09 EB16 EB26 EB39                       FF03 FF04 FF24 FF25

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発電手段と、この発電手段にて発電され
た直流電力を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路にて昇
圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路
とを有し、上記昇圧回路及び上記インバータ回路の制御
により、上記インバータ回路により変換された交流電力
を商用電源系統へ回生可能とする系統連系発電装置の制
御方法において、 上記昇圧回路から出力される昇圧電圧を最適昇圧電圧よ
りも高い電圧に一旦設定した後、漸次減少させ、この間
に上記インバータ回路のスイッチング素子を制御して、
このインバータ回路から出力される交流電力の一周期に
おける上記スイッチング素子の100%ONデューティ
の回数が規定回数に到達したときに、この時点における
上記昇圧回路の昇圧電圧を最適昇圧電圧として決定する
ことを特徴とする系統連系発電装置の制御方法。
1. A power generation means, a booster circuit for boosting the DC power generated by the power generation means, and an inverter circuit for converting the DC power boosted by the booster circuit into AC power. In a method of controlling a grid interconnection power generation device capable of regenerating AC power converted by the inverter circuit to a commercial power system by controlling the boost circuit and the inverter circuit, the boost voltage output from the boost circuit is optimally boosted. After setting once to a voltage higher than the voltage, gradually decrease it, while controlling the switching element of the inverter circuit during this,
When the number of 100% ON duty of the switching element in one cycle of the AC power output from the inverter circuit reaches a prescribed number, the boosted voltage of the booster circuit at this time is determined as the optimum boosted voltage. A method for controlling a grid-connected power generation device characterized.
【請求項2】 上記発電手段は、太陽光の受光量に応じ
た電力を発電する太陽電池であることを特徴とする請求
項1に記載の系統連系発電装置の制御方法。
2. The method for controlling a grid interconnection power generation device according to claim 1, wherein the power generation means is a solar cell that generates electric power according to the amount of received sunlight.
【請求項3】 発電手段と、この発電手段にて発電され
た直流電力を昇圧する昇圧回路と、この昇圧回路にて昇
圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路
と、上記インバータ回路により変換された交流電力を商
用電源系統へ回生可能とするように、上記昇圧回路及び
上記インバータ回路を制御する制御装置と、を有する系
統連系発電装置において、 上記制御装置は、上記昇圧回路から出力される昇圧電圧
を最適昇圧電圧よりも高い電圧に一旦設定した後、漸次
減少させ、この間に上記インバータ回路のスイッチング
素子を制御して、このインバータ回路から出力される交
流電力の一周期における上記スイッチング素子の100
%ONデューティの回数が規定回数に到達したときに、
この時点における上記昇圧回路の昇圧電圧を最適昇圧電
圧として決定するよう構成されたことを特徴とする系統
連系発電装置。
3. A power generation unit, a booster circuit for boosting the DC power generated by the power generation unit, an inverter circuit for converting the DC power boosted by the booster circuit to AC power, and the inverter circuit. In a grid interconnection power generator having a controller that controls the booster circuit and the inverter circuit so that the converted AC power can be regenerated to a commercial power supply system, the controller outputs the booster circuit from the booster circuit. Once the boosted voltage is set to a voltage higher than the optimum boosted voltage, the boosted voltage is gradually decreased, and the switching element of the inverter circuit is controlled during this period to perform the switching in one cycle of the AC power output from the inverter circuit. 100 of elements
% When the number of ON duty reaches the specified number,
A system interconnection power generator configured to determine the boosted voltage of the booster circuit at this time as an optimum boosted voltage.
【請求項4】 上記発電手段は、太陽光の受光量に応じ
た電力を発電する太陽電池であることを特徴とする請求
項3に記載の系統連系発電装置。
4. The grid-connected power generator according to claim 3, wherein the power generation means is a solar cell that generates electric power according to the amount of received sunlight.
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