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JP2003032897A - Solar generator - Google Patents

Solar generator

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JP2003032897A
JP2003032897A JP2002092351A JP2002092351A JP2003032897A JP 2003032897 A JP2003032897 A JP 2003032897A JP 2002092351 A JP2002092351 A JP 2002092351A JP 2002092351 A JP2002092351 A JP 2002092351A JP 2003032897 A JP2003032897 A JP 2003032897A
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Japan
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voltage
control
solar cell
solar
power
Prior art date
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Application number
JP2002092351A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Otake
宏之 大嶽
Koji Toyama
浩司 外山
Shinichi Kobayashi
真一 小林
Hidehiko Sugimoto
英彦 杉本
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the control of operating a solar cell at its maximum point of output power simply and safely by limited detection systems. SOLUTION: The DC power of the solar cell 1 is converted into AC by an inverter 3 after boosting with a chopper 2, and it is linked with a commercial power system 5. At this time, a chopper circuit 6 generates a control voltage command value by detecting the current Is of the solar cell 1 and the voltage Es of a capacitor C1 parallel with the solar cell 1, and also superposes offset voltage on the control command value only at start. Consequently, even if it does not detect a reactor current Ii, it can generate a chopper control signal, equivalent to having detected the current of the capacitor C1. Therefore, this generator can control the voltage of the solar cell at its maximum point of output power of itself 1.

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、太陽電池などの直
流電源の電力を商用電力系統ヘ連系するための太陽光発
電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photovoltaic power generator for connecting the power of a DC power source such as a solar cell to a commercial power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽電池で発電した直流電力を商
用電力系統に連系する太陽光発電システムが普及しはじ
めている。このようなシステムに用いられる太陽光発電
装置としては、昇圧チョッパ(以下、チョッパという)
と単相PWMインバータ(以下インバータと言う)を用
いたものが一般的である。つまり、電気設備基準に基づ
く安全上の問題などから、太陽電池の発電電圧を低く抑
えておき、チョッパによって所望の直流電圧に昇圧した
後にインバータによって交流電圧に変換して商用電力系
統に連系している。このような太陽光発電システムは、
例えば、特開平10-97330号公報や、電気学会論文集D11
8巻12号(電力の電圧微分に基づく太陽光発電システム
の最大電力制御法:平成10年発行)などに報告されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a solar power generation system in which DC power generated by a solar cell is connected to a commercial power system has begun to spread. As a solar power generation device used in such a system, a boost chopper (hereinafter referred to as a chopper)
And a single-phase PWM inverter (hereinafter referred to as an inverter) are generally used. In other words, due to safety issues based on electrical equipment standards, the generated voltage of the solar cell should be kept low, boosted to a desired DC voltage by a chopper, then converted to an AC voltage by an inverter, and connected to a commercial power grid. ing. Such a solar power generation system
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-97330 and the Institute of Electrical Engineers of Japan, D11
Vol.8, No.12 (Maximum power control method for photovoltaic power generation system based on voltage differential of electric power: Published in 1998).

【0003】上記公報等に記載された技術によれば、チ
ョッパ制御においては、太陽電池の日射量や温度の変化
に関わらず、常に、太陽電池から最大電力を供給する最
大電力追従制御が行われている。また、インバータ制御
においては、交流出力電流制御及びインバータの直流入
力電圧制御が行われている。このうち、チョッパ制御で
行われている最大電力追従制御は、太陽電池の出力電力
の電圧微分値が最大電力点においてゼロになることに着
目して行われている。つまり、太陽電池の出力電力の電
圧微分値をフィードバック制御して、それをゼロにする
ような制御系を形成している。これによって、日射量や
太陽電池の温度変化に関わらず、常に太陽電池の最大出
力電力を追尾した太陽電池の電圧制御を行うことができ
る。
According to the techniques described in the above publications, in the chopper control, the maximum power follow-up control for always supplying the maximum power from the solar cell is performed regardless of changes in the solar radiation amount and temperature of the solar cell. ing. In the inverter control, AC output current control and inverter DC input voltage control are performed. Among these, the maximum power follow-up control performed by the chopper control is performed by paying attention to the fact that the voltage differential value of the output power of the solar cell becomes zero at the maximum power point. That is, a control system is formed in which the voltage differential value of the output power of the solar cell is feedback-controlled to make it zero. As a result, the voltage control of the solar cell that always tracks the maximum output power of the solar cell can be performed regardless of the amount of solar radiation and the temperature change of the solar cell.

【0004】図4は、従来の太陽光発電装置の主回路構
成図である。同図において、直流電源である太陽電池1
からの直流電力は、チョッパ2に供給されて所望の電圧
に昇圧され、さらに、インバータ3によるPWM制御に
よって交流変換された後、出力フイルタ4を介して商用
電力系統5に供給される。このとき、太陽電池1の出力
電力最大点で動作させる制御を高速且つ安定に行うため
に、チョッパ制御器6が、太陽電池電流(以下、電池電
流)Isと太陽電池と並列接続されたコンデンサC1の
電圧(以下、電池電圧)EsとリアクトルLの電流(以
下、リアクトル電流)Iiとを検出し、トランジスタTを
スイッチング制御して、太陽電池1の最大出力電力を追
尾した太陽電池の電圧制御を行っている。
FIG. 4 is a main circuit configuration diagram of a conventional solar power generation device. In the figure, a solar cell 1 which is a DC power source.
The DC power from is supplied to the chopper 2, boosted to a desired voltage, converted to AC by PWM control by the inverter 3, and then supplied to the commercial power system 5 via the output filter 4. At this time, the chopper controller 6 controls the solar cell current (hereinafter referred to as battery current) Is and the capacitor C1 connected in parallel with the solar cell in order to perform the control of operating the solar cell 1 at the maximum output power point at high speed and stably. (Hereinafter, battery voltage) Es and the current of reactor L (hereinafter, reactor current) Ii are detected, and the transistor T is switching-controlled to control the voltage of the solar cell that tracks the maximum output power of the solar cell 1. Is going.

【0005】すなわち、電池電流Isと電池電圧Esとを
検出して、太陽電池電力(以下、出力電力)Ps(=Is
×Es)を電池電圧Esで微分した微分値(dPs/dE
s)から最大電力追従制御を行っている。このとき、太
陽電池の特性として電池電流Isが増加すると電池電圧
Esが下がってしまうので、リアクトル電流Iiを検出
して、トランジスタTのスイッチングデューティ比を制
御することにより電池電圧Esの制御を行っている。つ
まり、電池電圧Esを制御することによって太陽電池の
出力電力Psを制御するわけであるが、この電池電圧Es
を制御するために、チョッパ2の入力のコンデンサC1
に流れ込む電流(Is−Ii)を制御する必要がある。
このため、電池電流Isと電池電圧Esとリアクトル電流
Iiの3系統の検出を行っている。尚、インバータ3に
おいては、インバータ制御器7が、インバータ入力電圧
Edとインバータ出力電圧Voとインバータ出力電流Io
とを検出して、交流出力電流制御と直流入力電圧制御と
を行っている。
That is, the battery current Is and the battery voltage Es are detected, and the solar battery power (hereinafter, output power) Ps (= Is) is detected.
XEs) differentiated by the battery voltage Es (dPs / dE)
Maximum power tracking control is performed from s). At this time, as the characteristics of the solar cell, the battery voltage Es decreases when the battery current Is increases. Therefore, the reactor current Ii is detected and the switching duty ratio of the transistor T is controlled to control the battery voltage Es. There is. That is, the output voltage Ps of the solar cell is controlled by controlling the battery voltage Es.
To control the capacitor C1 at the input of the chopper 2
It is necessary to control the current (Is-Ii) flowing into the device.
Therefore, three systems of the battery current Is, the battery voltage Es, and the reactor current Ii are detected. In the inverter 3, the inverter controller 7 controls the inverter input voltage Ed, the inverter output voltage Vo, and the inverter output current Io.
Is detected to perform AC output current control and DC input voltage control.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の太陽
光発電装置においては、図4から明らかなように、チョ
ッパ2で最大電力追従制御を行うためには、チョッパ制
御器6が、電池電流Isと電池電圧Esとリアクトル電流
Iiとの3系統の情報を検出して制御を行わなければな
らない。つまり、電池電流Isと電池電圧Esとを検出し
て、これらの積Es・Isより電池電力Psを算出し、出
力電力Psの電池電圧Esに対する微分値(dPs/dE
s)がゼロになるように制御して最大電力追従制御を行
いながら、リアクトル電流Iiを検出して、電池電流I
sとリアクトル電流Iiとの差(Is−Ii)から、最大
電力点において所定の電池電圧Esが得られるようにし
てチョッパの出力電圧制御を行っている。
That is, in the conventional photovoltaic power generation apparatus, as is apparent from FIG. 4, in order to perform maximum power tracking control by the chopper 2, the chopper controller 6 sets the battery current Is. It is necessary to detect and control the three systems of information including the battery voltage Es and the reactor current Ii. That is, the battery current Is and the battery voltage Es are detected, the battery power Ps is calculated from the product Es · Is, and the differential value (dPs / dE) of the output power Ps with respect to the battery voltage Es.
s) is controlled to be zero and maximum power tracking control is performed, while the reactor current Ii is detected and the battery current Ii is detected.
The output voltage of the chopper is controlled so that a predetermined battery voltage Es can be obtained at the maximum power point from the difference (Is-Ii) between s and the reactor current Ii.

【0007】つまり、従来の太陽光発電装置におけるチ
ョッパ側の最大出力追従制御は、検出系統が3系統とな
るために必然的に検出器が3個必要となる。このため、
検出系統及び制御系が複雑になり、制御系の安定性を悪
くする要因となると共に、検出器の個数や制御回路の部
品点数が増えるなどして、太陽光発電装置全体をコスト
アップさせる要因となるという課題があった。また、商
用電力系統の電圧が低いのに、高い直流バス電圧をイン
バータに印加するとインバータを構成するスイッチング
素子の損失が大きくなるという課題があった。
That is, the maximum output follow-up control on the chopper side in the conventional photovoltaic power generation device necessarily includes three detectors because the number of detection systems is three. For this reason,
As the detection system and the control system become complicated, it becomes a factor that deteriorates the stability of the control system, and the number of detectors and the number of parts of the control circuit increase. There was a problem of becoming. Further, there is a problem that when a high DC bus voltage is applied to the inverter even though the voltage of the commercial power system is low, the loss of the switching element forming the inverter becomes large.

【0008】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、太陽電池の出力電力最大点
で動作させる制御を、少ない検出系統によって簡単且つ
安定に行えるようにすることにある。また、商用電力系
統の電圧変化にともなって直流バス電圧すなわちインバ
ータ入力電圧を変化させることによってインバータを構
成するスイッチング素子のスイッチング損失を低減する
ことにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to make it possible to easily and stably perform control for operating at the maximum output power point of a solar cell with a small number of detection systems. It is in. Another object is to reduce the switching loss of the switching element that constitutes the inverter by changing the DC bus voltage, that is, the inverter input voltage, along with the voltage change of the commercial power system.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の太陽光発電装置は下記手段を講じてい
る。請求項1に記載の太陽光発電装置は、太陽電池電源
の電圧を昇圧手段によって昇圧した後、直流−交流変換
手段によって交流電圧に変換して商用電力系統と連系さ
せる太陽光発電装置において、昇圧手段が、太陽電池電
源の出力電流と昇圧手段の入力電圧とを検出し、且つ検
出された出力電流及び入力電圧によって生成された制御
信号の電圧レベルに対して、起動時にオフセット電圧を
重畳することにより、太陽電池電源の出力電力最大値を
追尾する最大出力追従制御を行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the photovoltaic power generation device of the present invention takes the following means. The solar power generation device according to claim 1 is a solar power generation device in which the voltage of a solar battery power source is boosted by a boosting means and then converted into an AC voltage by a DC-AC conversion means to be connected to a commercial power system. The boosting means detects the output current of the solar cell power supply and the input voltage of the boosting means, and superimposes the offset voltage on the voltage level of the control signal generated by the detected output current and input voltage at startup. Thus, the maximum output tracking control for tracking the maximum output power value of the solar cell power source is performed.

【0010】この手段により、太陽電池電源の直流電圧
を昇圧して直流−交流変換手段に供給するための昇圧手
段が、従来のように2系統の電流検出と1系統の電圧検
出を行うのではなく、1系統の電流検出と1系統の電圧
検出のみによって最大出力追従制御を行えるようにした
ものである。つまり、1系統の電流検出とするために、
本発明では、変化するオフセット電圧を制御信号に重畳
することにより、従来の3系統検出の場合と同様に、太
陽電池電源の出力電力最大値を追尾するように太陽電池
の出力電圧制御を行うことができる。このように、従来
方式に比べて電流検出器を1個減らしても、高速且つ安
定的に、最大出力電力追従制御を行うことができるの
で、制御系が簡略化されて太陽光発電装置全体のコスト
削減を図ることができる。
With this means, the boosting means for boosting the DC voltage of the solar cell power supply and supplying it to the DC-AC converting means does not perform the two-system current detection and the one-system voltage detection as in the conventional case. Instead, the maximum output tracking control can be performed by only one system current detection and one system voltage detection. In other words, in order to detect the current of one system,
In the present invention, by superposing the changing offset voltage on the control signal, the output voltage control of the solar cell is performed so as to track the maximum output power value of the solar cell power source as in the case of the conventional three-system detection. You can As described above, even if the number of current detectors is reduced by one compared with the conventional method, the maximum output power tracking control can be performed at high speed and stably, so the control system is simplified and Cost reduction can be achieved.

【0011】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の太陽光発電装置において、昇圧手段はチョッパ
回路であり、このチョッパ回路は、太陽電池電源の出力
電力最大値において出力電圧制御を行うチョッパ制御手
段を備えている。そして、チョッパ制御手段が、太陽電
池電源の出力電流Isと、チョッパ回路の入力に形成さ
れたコンデンサの入力電圧Esとを検出し、且つ検出さ
れた出力電流Is及び入力電圧Esによって生成された制
御信号の電圧レベルに対して、起動時にオフセット電圧
を重畳することにより、最大出力追従制御を行うことを
特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the solar power generation device described in, the boosting means is a chopper circuit, and the chopper circuit includes a chopper control means for performing output voltage control at the maximum output power value of the solar cell power source. Then, the chopper control means detects the output current Is of the solar cell power source and the input voltage Es of the capacitor formed at the input of the chopper circuit, and the control generated by the detected output current Is and input voltage Es. The maximum output follow-up control is performed by superimposing an offset voltage on the voltage level of the signal at the time of startup.

【0012】この手段により、従来のようにチョッパ回
路における2系統の電流検出と1系統の電池電圧検出を
行うことなく、1系統の電流検出と1系統の電池電圧検
出によって太陽電池電源の最大出力追従制御を行うこと
ができる。但し、起動時において、制御信号に対して、
オフセット電圧を重畳することによって、最大出力追従
制御を行うことができる。このような制御系にすること
によって比較的精度の高い制御を行うことができると共
に、検出器が1個削減されたことによって制御系が単純
化されるので、制御の安定性が高まると共に、制御回路
全体が簡略化されて太陽光発電装置全体のコストの削減
化を図ることができる。
By this means, the maximum output of the solar battery power source can be obtained by the current detection of one system and the battery voltage detection of one system without the conventional two system current detection and one system battery voltage detection in the chopper circuit. Follow-up control can be performed. However, at start-up, for the control signal,
The maximum output tracking control can be performed by superimposing the offset voltage. With such a control system, relatively accurate control can be performed, and since the number of detectors is reduced by one, the control system is simplified, so that the control stability is improved and the control is performed. The entire circuit can be simplified, and the cost of the entire photovoltaic power generation device can be reduced.

【0013】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の太陽光発電装置において、最大出力追従制御
は、チョッパ制御手段が、検出された出力電流Is及び
入力電圧Esに基づいて、太陽電池電源の出力電力Psを
演算し、さらに、出力電力Psを入力電圧Esで微分して
微分値(dPs/dEs)を演算して、この微分値(dPs
/dEs)の目標値をゼロとすることにより実現されるこ
とを特徴とする。
The invention described in claim 3 is the same as that of claim 2
In the solar power generation device described in (1), in the maximum output tracking control, the chopper control means calculates the output power Ps of the solar cell power source based on the detected output current Is and the input voltage Es, and further, the output power Ps. Is differentiated by the input voltage Es to calculate a differential value (dPs / dEs), and this differential value (dPs
It is realized by setting the target value of / dEs) to zero.

【0014】この手段により、太陽電池は、出力電力の
電圧微分値であるdPs/dEs=0の点で出力電力Psが
最大値となるので、dPs/dEsをゼロにするような制
御をすれば、太陽電池の日射量や温度の変動に関係な
く、常に、最大電力追従制御を行うことができる。
By this means, the solar cell has the maximum output power Ps at the point of dPs / dEs = 0, which is the voltage differential value of the output power. Therefore, if the control is performed so that dPs / dEs becomes zero. The maximum power follow-up control can always be performed regardless of changes in solar radiation amount and temperature of the solar cell.

【0015】また、請求項4または請求項5に記載の発
明は、オフセット電圧が、可変であることを特徴とす
る。さらに、オフセット電圧は、チョッパ制御手段の制
御信号が太陽電池電源の出力電力最大値の近傍で制御を
行うように、リミット値が設定されていることを特徴と
する。したがって、電流検出器を1個削減しても、従来
技術と同様に最大電力追従制御を行うことができる。
The invention according to claim 4 or 5 is characterized in that the offset voltage is variable. Furthermore, the offset voltage is characterized in that a limit value is set so that the control signal of the chopper control means performs control in the vicinity of the maximum output power of the solar cell power supply. Therefore, even if the number of current detectors is reduced by one, the maximum power tracking control can be performed as in the conventional technique.

【0016】また、請求項6または請求項7に記載の発
明は、請求項1から請求項5の何れかに記載の太陽光発
電装置において、前記チョッパ制御手段が、前記商用電
力系統の電圧を検出する電圧検出部と、該電圧検出部が
検出した電圧に対応する直流バス電圧指令値を規定した
電圧指令テーブルとを備え、前記連系点の電圧変化にと
もなって前記直流バス電圧を変化させることを特徴と
し、前記電圧指令テーブルは、前記連系点の電圧と前記
直流バス電圧指令値とが所定の範囲内で1次増加関数で
あることを特徴とする。
The invention according to claim 6 or 7 is the photovoltaic power generator according to any one of claims 1 to 5, wherein the chopper control means controls the voltage of the commercial power system. A voltage detection unit for detecting and a voltage command table defining a DC bus voltage command value corresponding to the voltage detected by the voltage detection unit are provided, and the DC bus voltage is changed in accordance with the voltage change at the interconnection point. In the voltage command table, the voltage at the interconnection point and the DC bus voltage command value are first-order increasing functions within a predetermined range.

【0017】この手段により、商用電力系統の電圧が低
かったとき、直流バス電圧を低下させる制御を行うこと
によってインバータを構成するスイッチング素子のスイ
ッチング損失を低減させることができる。
By this means, when the voltage of the commercial power system is low, the switching loss of the switching element forming the inverter can be reduced by controlling the DC bus voltage.

【0018】また、請求項8に記載の発明は、請求項1
から請求項7の何れかに記載の太陽光発電装置におい
て、直流−交流変換手段はPWM制御インバータである
ことを特徴とする。
The invention described in claim 8 is the same as claim 1.
Therefore, in the solar power generation device according to claim 7, the DC-AC conversion means is a PWM control inverter.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明によ
る太陽光発電装置の実施の形態について詳細に説明す
る。図1は、本発明の一実施の形態による太陽光発電装
置の主回路構成図である。同図において、直流電源であ
る太陽電池1からの直流電力は、チョッパ2に供給され
て所望の電圧に昇圧され、さらに、インバータ3による
PWM制御によって交流変換された後、出力フィルタ4
を介して商用電力系統5に供給される。このとき、太陽
電池1の出力電力最大点で動作させる制御を高速且つ安
定に行うために、チョッパ制御器6が、太陽電池の出力
電流である電池電流Isと太陽電池と並列接続されたコ
ンデンサC1の電圧である電池電圧Esとを検出すると
共に、電池電圧を制御するための電圧指令値に対して、
起動時にのみオフセット電圧を重畳してトランジスタT
をスイッチング制御している。これによって、起動時か
ら定常時まで、太陽電池1の最大出力電力を追尾しなが
ら電池電流Is(すなわち検出電流)の大きさに応じ
て、電池電圧の電圧制御を行っている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a photovoltaic power generator according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a main circuit configuration diagram of a solar power generation device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the DC power from the solar cell 1, which is a DC power supply, is supplied to the chopper 2, boosted to a desired voltage, and further converted into AC by the PWM control by the inverter 3, and then the output filter 4
Is supplied to the commercial power system 5 via. At this time, in order to perform the control for operating at the maximum output power point of the solar cell 1 at high speed and stably, the chopper controller 6 controls the cell current Is, which is the output current of the solar cell, and the capacitor C1 connected in parallel with the solar cell. Of the battery voltage Es, which is the voltage of, and the voltage command value for controlling the battery voltage,
The offset voltage is superimposed only at startup
Is switching controlled. As a result, the voltage of the battery voltage is controlled according to the magnitude of the battery current Is (that is, the detected current) while tracking the maximum output power of the solar cell 1 from the start-up to the steady state.

【0020】また、インバータ3においては、インバー
タ制御器7が、インバータ入力電圧Edとインバータ出
力電圧Voとインバータ出力電流Ioとを検出して、交流
出力電流制御とインバータ入力電圧制御とを行ってい
る。すなわち、インバータ3の出力側は絶縁トランスを
介さないで商用電源側へ連系しているので、交流出力電
流に直流成分が含まれないように交流出力電流制御を行
っている。尚、インバータ側の動作については本発明と
は直接的には関係ないので、以下の説明では省略する。
Further, in the inverter 3, the inverter controller 7 detects the inverter input voltage Ed, the inverter output voltage Vo and the inverter output current Io, and performs the AC output current control and the inverter input voltage control. . That is, since the output side of the inverter 3 is interconnected to the commercial power source side without passing through the insulation transformer, the AC output current control is performed so that the AC output current does not include the DC component. Since the operation on the inverter side is not directly related to the present invention, it will be omitted in the following description.

【0021】つまり、本発明の特徴とするところは、チ
ョッパ制御器6が、図4に示した従来技術のようなリア
クトル電流Iiを検出することなく、トランジスタTを
スイッチング制御して、太陽電池の最大電力追従制御を
行っていることである。すなわち、太陽光発電装置の起
動時においては、電池電流IsはコンデンサC1に充電
されリアクトル電流Iiはゼロである。
That is, the feature of the present invention is that the chopper controller 6 controls the switching of the transistor T without detecting the reactor current Ii as in the prior art shown in FIG. That is, maximum power tracking control is performed. That is, when the photovoltaic power generator is activated, the battery current Is is charged in the capacitor C1 and the reactor current Ii is zero.

【0022】ところが、本発明ではリアクトル電流Ii
を検出していないので、コンデンサ電流を検出すること
ができない。したがって、起動時においては、電池電圧
Esに基づく出力電力Psの算出や、出力電力の電圧微分
値dPs/dEsの算出を行うことができないので、制御
に必要な電圧指令値を生成ことができない。そこで、本
発明では、起動時において、電池電圧の指令値にオフセ
ット電圧を重畳することにより、最大出力追従制御を行
うことができる。以下、これについて詳しく説明する。
However, in the present invention, the reactor current Ii
Is not detected, the capacitor current cannot be detected. Therefore, at the time of startup, the output power Ps based on the battery voltage Es and the voltage differential value dPs / dEs of the output power cannot be calculated, so that the voltage command value necessary for control cannot be generated. Therefore, in the present invention, the maximum output tracking control can be performed by superimposing the offset voltage on the command value of the battery voltage at startup. Hereinafter, this will be described in detail.

【0023】図2は、太陽電池の出力特性の一例であ
る。つまり、ある日射量のときの、太陽電池の電池電圧
Es−電池電流Is特性、電池電圧Es−出力電力Ps特
性、及び電池電圧Es−出力電力の電圧微分値dPs/d
Es特性を示している。すなわち、図2から明らかなよ
うに、出力電力の電圧微分値dPs/dEsと太陽電池の
電池電圧Esとの関係は単調で、太陽電池は、dPs/d
Es=0の点で出力電力Psが最大値(Psmax)となって
いる。つまり、太陽電池の日射量や温度の変動に関係な
く、出力電力Psの最大電力点PsmaxでdPs/dEs=0
が成立する。したがって、最大電力追従制御は、太陽電
池のdPs/dEsを0にするような制御すればよいこと
が分かる。
FIG. 2 shows an example of the output characteristics of the solar cell. That is, at a certain amount of solar radiation, the battery voltage Es-battery current Is characteristic of the solar cell, the battery voltage Es-output power Ps characteristic, and the battery voltage Es-voltage differential value dPs / d of the output power.
The Es characteristic is shown. That is, as is apparent from FIG. 2, the relationship between the voltage differential value dPs / dEs of the output power and the cell voltage Es of the solar cell is monotonous, and the solar cell has dPs / d
At the point of Es = 0, the output power Ps has the maximum value (Psmax). In other words, dPs / dEs = 0 at the maximum power point Psmax of the output power Ps, regardless of fluctuations in solar radiation or temperature of the solar cell.
Is established. Therefore, it is understood that the maximum power follow-up control may be controlled so that dPs / dEs of the solar cell is set to zero.

【0024】図3は、本発明の太陽光発電装置における
チョッパ制御系のブロック線図である。つまり、この図
は、電力微分演算器11と最大電力補償器12からなる
最大電力追従制御部と、積分器13とリミッタ14から
なる起動用オフセット電圧重畳部と、比例積分制御部1
5からなるチョッパ制御部とによって構成されている。
また、図中において、Esは電池電圧、Es*は電池電圧
指令値、Psは電池の出力電力、dPs/dEsは出力電力
の電圧微分値、(dPs/dEs)*はdPs/dEsの指令
値、ΔEsは電池電圧Esの電池電圧指令値Es*に対する
偏差である。また、S1はチョッパ2のトランジスタT
に入力されるチョッパ制御信号であり、比例ゲインKp
を有する比例制御信号と積分ゲインKIを有する積分制
御信号との加算値で表される。すなわち、S1は次の式
(1)で表され、前項が比例制御信号で後項が積分制御
信号である。 S1=KpΔEs+KI∫ΔEs dt (1)
FIG. 3 is a block diagram of a chopper control system in the solar power generator of the present invention. That is, this figure shows a maximum power follow-up control unit including a power differential calculator 11 and a maximum power compensator 12, a startup offset voltage superimposing unit including an integrator 13 and a limiter 14, and a proportional-plus-integral control unit 1.
5 and a chopper control unit.
In the figure, Es is the battery voltage, Es * is the battery voltage command value, Ps is the output power of the battery, dPs / dEs is the voltage differential value of the output power, and (dPs / dEs) * is the command value of dPs / dEs. , ΔEs are deviations of the battery voltage Es from the battery voltage command value Es *. Further, S1 is a transistor T of the chopper 2.
Is a chopper control signal input to
It is represented by the addition value of the proportional control signal having the above and the integral control signal having the integral gain KI. That is, S1 is expressed by the following equation (1), the former term is the proportional control signal and the latter term is the integral control signal. S1 = KpΔEs + KI∫ΔEs dt (1)

【0025】先ず、理解を容易にするために定常状態に
おける動作について説明すると、図3において、電力微
分演算器11へ電池電流Isと電池電圧Esの検出信号を
入力すると、出力電力Ps=Is×Esが求められ、さら
に、出力電力Psを電池電圧Esで微分してdPs/dEs
が得られる。そして、このdPs/dEsを(dPs/dE
s)*=0の指令値と比較して偏差を求め、電力補償器1
2に入力すると最大電力追従制御を行うための電圧指令
信号が生成される。
First, the operation in the steady state will be described for easy understanding. In FIG. 3, when the detection signals of the battery current Is and the battery voltage Es are input to the power differentiation calculator 11, the output power Ps = Is × Es is obtained, and the output power Ps is further differentiated by the battery voltage Es to obtain dPs / dEs
Is obtained. And this dPs / dEs is (dPs / dE
s) The deviation is calculated by comparing with the command value of * = 0, and the power compensator 1
When input to 2, a voltage command signal for performing maximum power tracking control is generated.

【0026】ここで、太陽電池における最大電力追従制
御の機能について考察する。今、トランジスタTにおけ
るデューティサイクルのオン比率Dを大きくすると、電
池電流Isは単純に増加して電池電圧Esは単純に降下す
る。このとき、出力電力の電圧微分値dPs/dEsは単
純に増加する。したがって、dPs/dEsの目標値(d
Ps/dEs)*を0としてdPs/dEsをフィードバック
し、それらの偏差を増幅して電池電圧指令値Es*とし、
電池電圧Esの制御を通してトランジスタTのオン比率
Dを制御すれば、最大電力追従制御を行うことができ
る。
Here, the function of the maximum power tracking control in the solar cell will be considered. Now, when the ON ratio D of the duty cycle in the transistor T is increased, the battery current Is simply increases and the battery voltage Es simply drops. At this time, the voltage differential value dPs / dEs of the output power simply increases. Therefore, the target value of dPs / dEs (d
Ps / dEs) * is set to 0 and dPs / dEs is fed back, and the deviation between them is amplified to the battery voltage command value Es *,
If the ON ratio D of the transistor T is controlled by controlling the battery voltage Es, the maximum power follow-up control can be performed.

【0027】このような検出方法によれば、従来技術の
リアクトル電流Iiを検出して制御を行う場合より、定
常時においては、若干、制御系のゲインは下がるもの
の、通常の使用状態では支障のないレベルのゲインで、
最大電力追従制御を行うことができる。つまり、定常時
においては、リアクトル電流Iiを検出しなくても、最
大電力追従制御を行うための比例積分制御器15のゲイ
ンを所定のレベルに保持することができる。そこで、本
発明のもう一つの解決点は、起動時において、リアクト
ル電流Iiを検出しなくても、最大電力追従制御が正常に
行えるようにしたことである。
According to such a detection method, the gain of the control system is slightly reduced in the steady state as compared with the case where the reactor current Ii of the prior art is detected and the control is performed, but there is a problem in the normal use state. With no level of gain,
Maximum power tracking control can be performed. That is, in a steady state, the gain of the proportional-plus-integral controller 15 for performing the maximum power follow-up control can be held at a predetermined level without detecting the reactor current Ii. Therefore, another solution of the present invention is that the maximum power follow-up control can be normally performed without detecting the reactor current Ii at the time of startup.

【0028】さて、図3に戻って起動時の動作について
説明する。先ず、電力微分演算器11が、電池電流Is
と電池電圧Esの検出信号を入力して出力電力Ps=Is
×Esを求め、出力電力Psを電池電圧Esで微分してd
Ps/dEsを生成する。そして、このdPs/dEsを(d
Ps/dEs)*=0の指令値と比較して偏差を求め、これ
を電力補償器12に入力して最大電力追従制御を行うた
めの電圧指令信号を生成する。太陽電池の最大電力に追
従するためには、起動時において前述のdPs/dEs
は負にならなければならない。しかし、起動時の電池電
流はほぼ零であり、さらに、量子化誤差や検出遅れ等の
検出器ノイズ等の影響により電池電圧及び電池電流の検
出値には誤差が存在するためdPs/dEsの値には誤
差の影響が大きくなる。一方で、起動時に於いてdPs
/dEsの値が、一旦正の値になると、電圧指令信号は
増加するが、電池電圧は開放電圧より高くなり得なく、
dPs/dEsは正の値を維持することになる。つま
り、本発明では、検出器ノイズ等の影響のため起動時に
於いて最大出力電力に追従することができない。そこ
で、起動時においては、ある一定値を積分器13に入力
するとオフセット電圧が生成され、このオフセット電圧
を電圧指令信号に重畳することによって、電池電圧指令
値E*を生成することができる。
Now, returning to FIG. 3, the operation at the time of starting will be described. First, the power differentiation calculator 11 determines that the battery current Is
And the detection signal of the battery voltage Es are input to output power Ps = Is
X Es is obtained, the output power Ps is differentiated by the battery voltage Es, and d
Generate Ps / dEs. Then, this dPs / dEs is (d
Ps / dEs) * is compared with a command value of 0 to obtain a deviation, which is input to the power compensator 12 to generate a voltage command signal for performing maximum power tracking control. In order to follow the maximum power of the solar cell, the above dPs / dEs
Must be negative. However, the battery current at start-up is almost zero, and there are errors in the battery voltage and battery current detection values due to the effects of detector noise such as quantization error and detection delay, so the value of dPs / dEs Is greatly affected by the error. On the other hand, dPs
Once the value of / dEs becomes a positive value, the voltage command signal increases, but the battery voltage cannot be higher than the open circuit voltage.
dPs / dEs will maintain a positive value. In other words, the present invention cannot follow the maximum output power at the time of startup due to the influence of detector noise and the like. Therefore, at the time of startup, an offset voltage is generated when a certain constant value is input to the integrator 13, and the battery voltage command value E * can be generated by superimposing this offset voltage on the voltage command signal.

【0029】つまり、積分器13に負の値の一定値aを
入力すると、積分器13に予め設定されている初期値b
から、入力された一定値aを時間積分した積分値cが減
算されて行く。そして、b−c(つまり、初期値bから
積分値cを引いた値)がリミッタ14で設定されている
リミット値dになるまで減算される。このようなb−c
の値は、減衰して最終的にはリミット値dになるように
しておく。これによって、起動時において、dPs/dE
sの目標値に対する偏差によって生成された電圧指令信
号にオフセット電圧を重畳することによって、起動時に
おける電池電圧指令値E*を、リアクトル電流Iiを検
出した場合と等価な値にすることができる。
That is, when a constant negative value a is input to the integrator 13, an initial value b preset in the integrator 13 is input.
Then, the integrated value c obtained by time-integrating the input constant value a is subtracted. Then, bc (that is, the value obtained by subtracting the integral value c from the initial value b) is subtracted until the limit value d set by the limiter 14 is reached. Such b-c
The value of is attenuated so that it finally reaches the limit value d. As a result, dPs / dE is activated at startup.
By superimposing the offset voltage on the voltage command signal generated by the deviation of s from the target value, the battery voltage command value E * at the time of startup can be set to a value equivalent to that when the reactor current Ii is detected.

【0030】そして、電池電圧Esの電池電圧指令値E*
に対する偏差ΔEsを比例積分制御器15に入力するこ
とによって、前述の式(1)に示すような比例制御信号
と積分制御信号とからなるチョッパ制御信号を生成して
最大電力追従制御を行うことができる。尚、リミッタ1
4の設定値は、太陽電池の出力電力が最大電力点Psmax
の近傍に来るような値に設定しておけば、起動時から定
常状態に移行した時点で、直ちに最大電力追従制御に入
ることができる。また、実験によれば、起動から最大電
力点に到達するまでは10秒以内であるので、従来のよ
うにリアクトル電流Iiを検出しなくても、充分に実用可
能なレベルのゲインを確保することができる。
Then, the battery voltage command value E * of the battery voltage Es
By inputting the deviation ΔEs to the proportional-plus-integral controller 15, a chopper control signal composed of the proportional control signal and the integral control signal as shown in the above equation (1) can be generated to perform maximum power tracking control. it can. In addition, limiter 1
The setting value of 4 is that the output power of the solar cell is the maximum power point Psmax.
If the value is set so as to come close to, the maximum power follow-up control can be immediately started at the time of transition from the start-up to the steady state. Further, according to the experiment, since it takes less than 10 seconds to reach the maximum power point from startup, it is necessary to secure a sufficiently practical level of gain without detecting the reactor current Ii as in the conventional case. You can

【0031】図1の直流バス電圧Edは、インバータ3
によって逆変換された交流電圧が商用交流電力系統5の
連系点電圧Voよりも低いと、電力を送出することがで
きないので、次式(2)によって規定される電圧とする
のが通例である。 Ed=α・√2・Vo (2) ここで、αはインバータ3のスイッチング素子T1〜T
4の飽和電圧によるロス、その他を含めた余裕率であ
る。
The DC bus voltage Ed of FIG.
If the AC voltage inversely converted by the method is lower than the interconnection point voltage Vo of the commercial AC power system 5, electric power cannot be sent out, so that it is customary to set it as the voltage defined by the following equation (2). . Ed = α · √2 · Vo (2) where α is the switching elements T1 to T of the inverter 3
4 is a margin ratio including loss due to the saturation voltage of 4 and others.

【0032】連系点Voの最大値を220[V]、余裕
率αを1.12として(2)式に代入すると、直流バス
電圧Ed≒350[V]となり、通常、直流バスがこの
電圧を維持するようにチョッパ制御を行う。ところが、
連系点の電圧Voは200[V]以下にまで低下する場
合があり、この場合は直流バス電圧とEdとして350
[V]よりも低い電圧とすることが可能であり、チョッ
パ2およびインバータ3の損失を低減することができ
る。
When the maximum value of the interconnection point Vo is 220 [V] and the margin ratio α is 1.12 and is substituted into the equation (2), the DC bus voltage Ed is approximately 350 [V], and normally the DC bus has this voltage. Chopper control is performed so as to maintain. However,
The voltage Vo at the interconnection point may drop below 200 [V], and in this case, the DC bus voltage and Ed as 350
The voltage can be lower than [V], and the loss of the chopper 2 and the inverter 3 can be reduced.

【0033】インバータ3のスイッチング素子であるI
GBTのスイッチング損失Pswは、(3)式によって与
えられる。 Psw=(1/6π) (Ed+2Vce) (Ton+Toff)・Ic・fsw (3) ここで、Vce: コレクタ−エミッタ間飽和電圧、Ton,Tof
f: スイッチング素子のターンオン時間,ターンオフ時
間、Ic: コレクタ電流、fsw: スイッチング周波数であ
る。スイッチング素子のターンオン時間Ton、ターンオ
フ時間Toffは素子によって定まり、コレクタ電流Ic、ス
イッチング周波数fswは動作条件によって決まるため、
定数と考えることができる。また、コレクタ−エミッタ
間飽和電圧Vceは直流バス電圧Edに比較して十分小さい
ため、Vce=0と近似すると、スイッチング損失Pswは直
流バス電圧Edに比例する。
I which is a switching element of the inverter 3
The switching loss Psw of the GBT is given by the equation (3). Psw = (1 / 6π) (Ed + 2Vce) (Ton + Toff) ・ Ic ・ fsw (3) Where, Vce: Collector-emitter saturation voltage, Ton, Tof
f: turn-on time and turn-off time of switching element, Ic: collector current, fsw: switching frequency. The turn-on time Ton and turn-off time Toff of the switching element are determined by the element, and the collector current Ic and switching frequency fsw are determined by the operating conditions.
It can be thought of as a constant. Since the collector-emitter saturation voltage Vce is sufficiently smaller than the DC bus voltage Ed, the switching loss Psw is proportional to the DC bus voltage Ed when approximated to Vce = 0.

【0034】従って、直流バス電圧Edを必要最小限の電
圧レベルになるように制御すれば、インバータ3のスイ
ッチング損失を低減することができ、効率を向上させる
ことができる。そこで、図6に示した特性を持つ電圧指
令テーブルをチョッパ制御部6に内蔵し、連系点電圧の
変化にともなって直流バス電圧を制御するようにチョッ
パ2のスイッチング素子Tを駆動すれば、インバータ3
のスイッチング損失を低減することができる。
Therefore, if the DC bus voltage Ed is controlled to the minimum required voltage level, the switching loss of the inverter 3 can be reduced and the efficiency can be improved. Therefore, by incorporating the voltage command table having the characteristics shown in FIG. 6 in the chopper control unit 6 and driving the switching element T of the chopper 2 so as to control the DC bus voltage in accordance with the change in the interconnection point voltage, Inverter 3
It is possible to reduce the switching loss.

【0035】図6のテーブルは、連系点電圧Voが20
0[V]において直流バス電圧Edを300[V]と
し、連系点電圧Voが220[V]において直流バス電
圧Edを350[V]とし、連系点電圧Voが200
[V]から220[V]の範囲では、1次増加関数特性
とする。また、Voが220[V]を超える範囲では、
連系運転を行わないため、図に示すようにEdが一定の
電圧350[V]を保つようにする。Voが200
[V]以下の範囲では、170[V]まで連系を可能と
しなければならないが、制御の単純化を図るためEdは
300[V]一定の電圧とする。
In the table of FIG. 6, the interconnection point voltage Vo is 20.
The DC bus voltage Ed is 300 [V] at 0 [V], the DC bus voltage Ed is 350 [V] at the interconnection point voltage Vo of 220 [V], and the interconnection point voltage Vo is 200.
In the range of [V] to 220 [V], it has a linear increasing function characteristic. In the range where Vo exceeds 220 [V],
Since the interconnection operation is not performed, Ed is kept at a constant voltage 350 [V] as shown in the figure. Vo is 200
In the range of [V] or less, interconnection must be possible up to 170 [V], but Ed is set to a constant voltage of 300 [V] in order to simplify control.

【0036】以上述べた実施の形態は本発明を説明する
ための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が
可能である。例えば、本発明の他の実施の形態について
説明する。図5は本発明の他の実施の形態による太陽光
発電装置の主回路構成図である。この図が上述の一実施
の形態の図1と異なるのは、チョッパ制御部6が商用電
力系統の電圧Voを検出している点のみであり、その他
は図1と同一である。また、上記の実施の形態では太陽
電池電圧を昇圧する手段としてチョッパ回路を用いた場
合を例に挙げたが、これに限ることはなく、例えばリン
ギングチョーク方式のコンバータ(いわゆるRCC)な
どを用いてもよいし、その他どのような回路であっても
よい。すなわち、オフセット電圧を生成して、起動時の
制御電圧指令値に対してこのオフセット電圧を加算する
ような制御系を構成すれば、どのような回路であっても
本発明を実現することができることは言うまでもない。
The embodiment described above is an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the invention. is there. For example, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of a photovoltaic power generator according to another embodiment of the present invention. This diagram is different from FIG. 1 of the above-described embodiment only in that the chopper control unit 6 detects the voltage Vo of the commercial power system, and is otherwise the same as FIG. Further, in the above embodiment, the case where the chopper circuit is used as the means for boosting the solar cell voltage has been described as an example, but the invention is not limited to this, and for example, a ringing choke type converter (so-called RCC) is used. Or any other circuit. That is, the present invention can be realized in any circuit as long as the control system is configured to generate an offset voltage and add the offset voltage to the control voltage command value at the time of startup. Needless to say.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の太陽光発
電装置によれば、従来方式に比べて電流検出器を1個減
らしても、高速且つ安定的に、最大出力電力追従制御と
チョッパの出力電圧制御を行うことができる。このよう
に、検出器が削減されたことによって制御系を単純化す
ることができるので、制御の安定性が高まると共に、制
御回路全体が簡略化されて太陽光発電装置全体のコスト
の削減化を図ることができる。
As described above, according to the photovoltaic power generator of the present invention, even if the number of current detectors is reduced by one compared with the conventional method, the maximum output power tracking control and the chopper can be performed at high speed and stably. Output voltage control can be performed. In this way, since the control system can be simplified by reducing the number of detectors, the stability of control is improved, and the entire control circuit is simplified to reduce the cost of the entire photovoltaic power generation device. Can be planned.

【0038】また、連系点電圧の変化に対応して直流バ
ス電圧を制御することによってインバータのスイッチン
グ素子の損失を低減することができ、装置の効率を向上
させることができる。
Further, by controlling the DC bus voltage in accordance with the change in the interconnection point voltage, the loss of the switching element of the inverter can be reduced and the efficiency of the device can be improved.

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

【図1】 本発明の一実施の形態による太陽光発電装置
の主回路構成図である。
FIG. 1 is a main circuit configuration diagram of a photovoltaic power generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】 太陽電池の出力特性の一例である。FIG. 2 is an example of output characteristics of a solar cell.

【図3】 本発明の太陽光発電装置におけるチョッパ制
御系のブロック線図である。
FIG. 3 is a block diagram of a chopper control system in the solar power generation device of the present invention.

【図4】 従来の太陽光発電装置の主回路構成図であ
る。
FIG. 4 is a main circuit configuration diagram of a conventional solar power generation device.

【図5】 本発明の他の実施の形態による太陽光発電装
置の主回路構成図である。
FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of a solar power generation device according to another embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の他の実施の形態による太陽光発電装
置の電圧指令テーブルの特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram of a voltage command table of a photovoltaic power generator according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 太陽電池 2 チョッパ 3 インバータ 4 出力フィルタ 5 商用電力系統 6 チョッパ制御器 7 インバータ制御器 11 電力微分演算器 12 最大電力補償器 13 起動信号積分器 14 リミッタ 15 比例積分制御器 1 solar cell 2 chopper 3 inverter 4 output filters 5 Commercial power system 6 Chopper controller 7 Inverter controller 11 Power differentiation calculator 12 Maximum power compensator 13 Start signal integrator 14 limiter 15 Proportional Integral Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 真一 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道1番地 三菱重工業株式会社名古屋研究所内 (72)発明者 杉本 英彦 愛知県春日井市岩成台3丁目4番地の16 Fターム(参考) 5G066 HB06 5H420 BB03 BB12 BB14 CC03 CC09 DD03 DD09 EA11 EB01 EB04 FF03 FF04 FF05 FF24 FF25 5H730 AA14 AS04 BB14 DD03 FD11 FD41 FG05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shinichi Kobayashi             1 Takamichi, Iwatsuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi               Mitsubishi Heavy Industries Nagoya Research Center (72) Inventor Hidehiko Sugimoto             16 from 3-4 Iwanaridai, Kasugai City, Aichi Prefecture F-term (reference) 5G066 HB06                 5H420 BB03 BB12 BB14 CC03 CC09                       DD03 DD09 EA11 EB01 EB04                       FF03 FF04 FF05 FF24 FF25                 5H730 AA14 AS04 BB14 DD03 FD11                       FD41 FG05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 太陽電池電源の電圧を昇圧手段によって
昇圧した後、直流−交流変換手段によって交流電圧に変
換して商用電力系統と連系させる太陽光発電装置におい
て、 前記昇圧手段が、前記太陽電池電源の出力電流と該昇圧
手段の入力電圧とを検出し、且つ検出された出力電流及
び入力電圧によって生成された制御信号の電圧レベルに
対して、起動時にオフセット電圧を重畳することによ
り、前記太陽電池電源の出力電力最大値を追尾する最大
出力追従制御を行うことを特徴とする太陽光発電装置。
1. A solar power generation device for boosting the voltage of a solar cell power source by a boosting means, converting the voltage to an AC voltage by a DC-AC converting means, and linking it to a commercial power system, wherein the boosting means is the solar power source. By detecting the output current of the battery power source and the input voltage of the boosting means, and superimposing the offset voltage at the time of startup on the voltage level of the control signal generated by the detected output current and input voltage, A solar power generation device characterized by performing maximum output tracking control for tracking the maximum output power of a solar battery power source.
【請求項2】 前記昇圧手段はチョッパ回路であり、 前記チョッパ回路は、前記太陽電池電源の出力電力最大
値において太陽電池の電圧制御を行うチョッパ制御手段
を備え、 前記チョッパ制御手段が、 前記太陽電池電源の出力電流Isと、前記チョッパ回路
の入力に形成されたコンデンサの入力電圧Esとを検出
し、且つ検出された出力電流Is及び入力電圧Esによっ
て生成された制御信号の電圧レベルに対して、起動時に
前記オフセット電圧を重畳することにより、前記最大出
力追従制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の太
陽光発電装置。
2. The step-up means is a chopper circuit, and the chopper circuit comprises chopper control means for controlling the voltage of the solar cell at the maximum output power value of the solar cell power source, wherein the chopper control means is the solar cell. The output current Is of the battery power source and the input voltage Es of the capacitor formed at the input of the chopper circuit are detected, and the detected output current Is and the voltage level of the control signal generated by the input voltage Es are detected. The solar power generation device according to claim 1, wherein the maximum output tracking control is performed by superimposing the offset voltage at startup.
【請求項3】 前記最大出力追従制御は、 前記チョッパ制御手段が、検出された前記出力電流Is
及び前記入力電圧Esに基づいて、前記太陽電池電源の
出力電力Psを演算し、且つ、前記出力電力Psを前記入
力電圧Esで微分して微分値(dPs/dEs)を演算し、
前記微分値(dPs/dEs)の目標値をゼロとして、前
記チョッパ回路の出力電流を制御することにより実現さ
れることを特徴とする請求項2に記載の太陽光発電装
置。
3. The maximum output tracking control is performed by the chopper control means by detecting the output current Is.
And based on the input voltage Es, the output power Ps of the solar battery power source is calculated, and the output power Ps is differentiated by the input voltage Es to calculate a differential value (dPs / dEs),
The solar power generation device according to claim 2, which is realized by controlling an output current of the chopper circuit with a target value of the differential value (dPs / dEs) set to zero.
【請求項4】 前記オフセット電圧は、可変であること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の太陽光発
電装置。
4. The solar power generation device according to claim 2, wherein the offset voltage is variable.
【請求項5】 前記オフセット電圧は、前記チョッパ制
御手段の制御信号が前記太陽電池電源の出力電力最大値
の近傍で制御を行うように、リミット値が設定されてい
ることを特徴とする請求項4に記載の太陽光発電装置。
5. The limit value of the offset voltage is set so that the control signal of the chopper control means performs control in the vicinity of the maximum output power value of the solar cell power supply. 4. The solar power generation device according to 4.
【請求項6】 前記チョッパ制御手段は、 前記商用電力系統の連系点電圧を検出する電圧検出部
と、 該電圧検出部が検出した電圧に対応する直流バス電圧指
令値を規定した電圧指令テーブルとを備え、前記連系点
の電圧変化にともなって前記直流バス電圧を変化させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の
太陽光発電装置。
6. The chopper control means defines a voltage detection unit that detects a connection point voltage of the commercial power system, and a voltage command table that defines a DC bus voltage command value corresponding to the voltage detected by the voltage detection unit. The solar power generation device according to any one of claims 1 to 5, further comprising: and changing the DC bus voltage in accordance with a change in voltage at the interconnection point.
【請求項7】 前記電圧指令テーブルは、 前記連系点の電圧と前記直流バス電圧指令値とが所定の
範囲内で1次増加関数であることを特徴とする請求項6
に記載の太陽光発電装置。
7. The voltage command table is characterized in that the voltage at the interconnection point and the DC bus voltage command value are first-order increasing functions within a predetermined range.
The solar power generation device described in.
【請求項8】 前記直流−交流変換手段はPWM制御イ
ンバータであることを特徴とする請求項1〜請求項7の
何れかに記載の太陽光発電装置。
8. The solar power generation device according to claim 1, wherein the DC-AC conversion unit is a PWM control inverter.
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