JP2017046544A - Power conditioner and power management device - Google Patents
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Abstract
【課題】汎用性を損なわずに、複数の分散電源で同時に自立運転を行うことを可能にする。【解決手段】本発明に係るパワーコンディショナ100は、系統40に対して他のパワーコンディショナ20と並列に接続して用いられ、停電時に自立運転を行って負荷25に電力を供給し、直流電力を交流電力に変換する電力変換部103と、系統40における停電の発生の有無を判定する検知動作を実行する制御部105と、系統40の逆潮流電流を検出する電流センサ15から制御部105が取得した電流値を所定期間分記憶する記憶部104とを備え、制御部105は、系統40において停電が発生したと判定すると、記憶部104から停電直前の電流値を読み出し、該電流値の値がゼロでない場合、検知動作のうち能動検知動作を停止させる。【選択図】図1To enable independent operation simultaneously with a plurality of distributed power sources without impairing versatility. A power conditioner 100 according to the present invention is used by being connected to a system 40 in parallel with another power conditioner 20, performing a self-sustaining operation at the time of a power failure, supplying power to a load 25, and The power conversion unit 103 that converts electric power into AC power, the control unit 105 that executes a detection operation for determining whether or not a power outage has occurred in the system 40, and the control unit 105 from the current sensor 15 that detects the reverse power flow current in the system 40 When the control unit 105 determines that a power failure has occurred in the system 40, the control unit 105 reads the current value immediately before the power failure from the storage unit 104, and stores the current value acquired by the storage unit 104. If the value is not zero, the active detection operation of the detection operation is stopped. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、パワーコンディショナ及び電力管理装置に関するものである。 The present invention relates to a power conditioner and a power management apparatus.
太陽光発電装置や蓄電装置のような分散電源を系統に連系させて制御する分散電源システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art A distributed power supply system that controls a distributed power supply such as a solar power generation device or a power storage device linked to a system is known (see, for example, Patent Document 1).
近年、一般住宅などへの太陽光発電装置の普及が進んでいる。今後、EV(Electric Vehicle:電気自動車)や燃料電池装置などの普及も進めば、一般住宅などにおいても複数の分散電源を系統に連系させて使用することが増えてくると想定される。 In recent years, solar power generation devices have been widely used in ordinary houses. In the future, if EV (Electric Vehicle) and fuel cell devices are spread, it is expected that the use of a plurality of distributed power sources connected to the system will increase in general houses.
複数の分散電源を系統に連系させて使用する住宅においては、停電が起こった場合、複数の分散電源で同時に自立運転を行って負荷に電力を供給できることが望ましい。 In a house that uses a plurality of distributed power sources connected to the grid, it is desirable that when a power failure occurs, the plurality of distributed power sources can simultaneously operate independently and supply power to the load.
しかしながら、複数の分散電源で同時に自立運転を行うことには、いくつかの問題点が想定される。 However, several problems are assumed in performing independent operation simultaneously with a plurality of distributed power sources.
例えば、太陽光発電装置とEVに搭載された蓄電池とで同時に自立運転をさせようとする場合、EVの蓄電池の残存容量が少ない時には、太陽光発電装置が停電と判定して出力を停止してしまうことが考えられる。これは、太陽光発電装置のパワーコンディショナが位相シフトなどの能動検知動作によって停電検出をしている場合、EVのパワーコンディショナが出力電力を少なく抑える制御をすることで、位相シフトが検知され、停電が発生していると判定されることに起因する。そうすると、EVの蓄電池のみが自立運転をすることになってしまい、太陽光発電装置とEVの蓄電池とが同時に自立運転を行うことができない。太陽光発電装置は、通常、能動検知動作による停電検出を行うため、このような事態が発生する可能性は高い。 For example, when attempting to operate independently at the same time with the photovoltaic power generation device and the storage battery mounted on the EV, when the remaining capacity of the EV storage battery is small, the photovoltaic power generation device determines that the power is out and stops the output. It is possible to end up. This is because when the power conditioner of the photovoltaic power generation apparatus detects a power failure by active detection operation such as phase shift, the phase shift is detected by controlling the EV power conditioner to reduce the output power. This is because it is determined that a power failure has occurred. As a result, only the EV storage battery will be autonomously operated, and the photovoltaic power generator and the EV storage battery cannot be autonomously operated at the same time. Since a solar power generation device normally detects a power failure by an active detection operation, there is a high possibility that such a situation will occur.
また、太陽光発電装置のパワーコンディショナとEVのパワーコンディショナとの間で通信を行って上記問題を回避するための制御をすることも考えられるが、この場合、専用の命令で制御することが必要になり、他社製品間での組み合わせなどの汎用性が損なわれるという問題がある。 In addition, it is conceivable to perform control for avoiding the above problem by performing communication between the power conditioner of the photovoltaic power generation apparatus and the power conditioner of the EV. In this case, control is performed with a dedicated command. There is a problem that versatility such as combination between products of other companies is impaired.
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、汎用性を損なわずに、複数の分散電源で同時に自立運転を行うことを可能にするパワーコンディショナ及び電力管理装置を提供することにある。 An object of the present invention made in view of such a point is to provide a power conditioner and a power management apparatus that can perform independent operation simultaneously with a plurality of distributed power sources without impairing versatility.
本発明の実施形態に係るパワーコンディショナは、系統に対して他のパワーコンディショナと並列に接続して用いられ、停電時に自立運転を行って該系統に接続された負荷に電力を供給するパワーコンディショナであって、直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記系統における停電の発生の有無を判定する検知動作を実行する制御部と、前記系統からの買電電流及び前記系統への売電電流を検出する電流センサから前記制御部が取得した電流値を所定期間分記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記系統において停電が発生したと判定すると、前記記憶部から停電直前の電流値を読み出し、該電流値の値がゼロでない場合、前記検知動作のうち能動検知動作を停止させることを特徴とするものである。 The power conditioner according to the embodiment of the present invention is used by connecting to a power system in parallel with another power conditioner, and performs power supply to a load connected to the power system by performing a self-sustaining operation at the time of a power failure. A conditioner, a power converter that converts DC power into AC power, a control unit that performs a detection operation for determining whether or not a power failure has occurred in the system, a power purchase current from the system, and the system A storage unit that stores a current value acquired by the control unit from a current sensor that detects a power selling current for a predetermined period, and when the control unit determines that a power failure has occurred in the system, from the storage unit The current value immediately before the power failure is read out, and when the current value is not zero, the active detection operation of the detection operation is stopped.
また、本発明の実施形態に係る電力管理装置は、系統に対して他のパワーコンディショナと並列に接続して用いられ、停電時に自立運転を行って該系統に接続された負荷に電力を供給するパワーコンディショナを制御する電力管理装置であって、前記系統からの買電電流及び前記系統への売電電流を検出する電流センサから電流値を取得し、前記系統における停電の発生の有無を判定する検知動作を実行するように前記パワーコンディショナを制御し、前記系統において停電が発生したと判定されると、前記電流センサから取得した停電直前の電流値がゼロでない場合、前記パワーコンディショナの前記検知動作のうち能動検知動作を停止させることを特徴とするものである。 In addition, the power management apparatus according to the embodiment of the present invention is used by connecting to a power system in parallel with another power conditioner, and performs self-sustained operation at the time of a power failure and supplies power to a load connected to the power system. A power management device for controlling a power conditioner, wherein a current value is obtained from a current sensor for detecting a power purchase current from the system and a power sale current to the system, and whether or not a power failure occurs in the system is determined. The power conditioner is controlled to execute a detection operation to be determined, and when it is determined that a power failure has occurred in the system, if the current value immediately before the power failure acquired from the current sensor is not zero, the power conditioner Of these detection operations, the active detection operation is stopped.
本発明の実施形態に係るパワーコンディショナ及び電力管理装置によれば、汎用性を損なわずに、複数の分散電源で同時に自立運転を行うことができる。 According to the power conditioner and the power management apparatus according to the embodiment of the present invention, independent operation can be performed simultaneously with a plurality of distributed power sources without impairing versatility.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<パワーコンディショナ>
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る第1パワーコンディショナ100を有する分散電源システム1の概略構成を示す図である。図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
<Power conditioner>
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a distributed
分散電源システム1は、第1パワーコンディショナ100と、太陽電池10と、電流センサ15と、第2パワーコンディショナ20と、負荷25と、EV(電気自動車)30と、補助電源ユニット35とを備える。
The distributed
第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20とは、系統40の停電時に、同時に自立運転を行って共通の負荷である負荷25に電力を供給する。この際、第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20のいずれかが基準電圧源となり、基準となる交流電圧波形を出力する必要があるが、本実施形態においては、第2パワーコンディショナ20が基準電圧源となるものとする。これは、一般的に、EV30の蓄電池による電力の方が、太陽電池10による太陽光発電よりも容量が大きく、また、太陽光発電の電力は天候に依存して安定性を欠く面があるためである。
The
第1パワーコンディショナ100は、第2パワーコンディショナ20と並列して系統40に接続して用いられる。第1パワーコンディショナ100は、太陽電池10から供給される直流電力を交流電力に変換して負荷25に供給する。また、第1パワーコンディショナ100は、太陽電池10から供給される直流電力を交流電力に変換して系統(電力会社)に逆潮流させて売電することもできる。第1パワーコンディショナ100は、系統40の停電を検出すると、第2パワーコンディショナ20の出力電圧を検出した後に自立運転を行って負荷25に電力を供給する。第1パワーコンディショナ100の構成及び機能の詳細については後述する。
The
太陽電池10は、太陽光のエネルギーから直流電力を発電し、第1パワーコンディショナ100に供給する。なお、太陽電池10は、分散電源の一例として示したものであり、他の種類の分散電源、例えば燃料電池や蓄電池等であってもよい。
The
電流センサ15は、系統40からの買電電流及び系統40への売電電流(逆潮流電流)を検出する。電流センサ15は、検出した電流値を第1パワーコンディショナ100に送信する。
The
第2パワーコンディショナ20は、第1パワーコンディショナ100と並列して系統40に接続して用いられる。第2パワーコンディショナ20は、系統40の停電時に、第1パワーコンディショナ100とともに自立運転を行って負荷25に電力を供給する。なお、第2パワーコンディショナ20は、第1パワーコンディショナ100の自立運転と同時に自立運転を実行してもよいし、第2パワーコンディショナ20のみが自立運転を実行してもよい。第2パワーコンディショナ20は、EV30の蓄電池から供給される直流電力を交流電力に変換して負荷25に供給する。また、自立運転時には、第2パワーコンディショナ20が出力する出力電圧波形によって第1パワーコンディショナ100の自立運転が実行される。
The
なお、第2パワーコンディショナ20は、能動検知動作によって系統40の停電を検出する機能は有さないものとする。通常、売電することを前提としない分散電源では、受動検知動作だけも停電の有無を判定することが可能であるため、制御が複雑になる能動検知動作を行わなくてもよいからである。
In addition, the
第2パワーコンディショナ20は、電力変換部21と、電流センサ22と、制御部23とを備える。
The
電力変換部21は、EV30の蓄電池から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷25に供給する。また、電力変換部21は双方向であり、系統40又は第1パワーコンディショナ100から供給される交流電力を直流電力に変換してEV30の蓄電池に供給し、EV30の蓄電池を充電する。
The
電流センサ22は、電力変換部21から系統40への逆潮流電流を検出し、検出した電流値を制御部23に送信する。
The
制御部23は、第2パワーコンディショナ20全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。
The
制御部23は、電流センサ22から取得した電流値に基づいて、電力変換部21から系統40への逆潮流電流が発生しないように、電力変換部21を制御する。
Based on the current value acquired from the
制御部23は、電圧検出線24によって系統40の電圧を検出し、系統40に停電が発生すると、自立運転を開始する。制御部23は、停電時に自立運転をする場合は、第2パワーコンディショナ20が基準電圧源となり、基準となる交流電圧波形を出力するように制御する。
The
負荷25は、系統40に接続された例えば電気機器などである。図1においては1台の負荷25が系統40に接続されている構成を示しているが、負荷25は、2台以上であってもよい。
The
EV(電気自動車)30は、内部に蓄電池を備える。EV30の蓄電池は、放電時には第2パワーコンディショナ20に直流電力を供給し、充電時には第2パワーコンディショナ20から直流電力が供給される。なお、EV30は、分散電源の一例として示したものであり、他の種類の分散電源、例えば燃料電池等であってもよい。
The EV (electric vehicle) 30 includes a storage battery inside. The
補助電源ユニット35は、直流電圧源であり、例えば蓄電池を備える。補助電源ユニット35は、所有者の外出などの理由によりEV30が不在でEV30から第2パワーコンディショナ20に直流電力を供給できない場合に、代わりに直流電力を第2パワーコンディショナ20に供給する。また、EV30の代わりに燃料電池が第2パワーコンディショナ20に接続している場合は、停電時に燃料電池が発電していない場合、補助電源ユニット35を、燃料電池の起動用の電源として利用することができる。一旦、燃料電池が起動すれば、補助電源ユニット35を停止しても燃料電池は発電動作を継続することができる。
The auxiliary
続いて、第1パワーコンディショナ100の構成及び機能の詳細について説明する。第1パワーコンディショナ100は、蓄電池101と、DC/DC変換部102と、電力変換部103と、記憶部104と、制御部105とを備える。
Next, the configuration and functions of the
蓄電池101は、放電することによってDC/DC変換部102に直流電力を供給する。また、蓄電池101は、DC/DC変換部102から供給される直流電力によって充電される。
The
DC/DC変換部102は、太陽電池10及び/又は蓄電池101から供給される直流電力の電圧を昇圧又は降圧して、電力変換部103に供給する。また、DC/DC変換部102は、電力変換部103から供給される直流電力の電圧を昇圧又は降圧して蓄電池101に供給し、蓄電池101を充電する。
The DC /
電力変換部103は、DC/DC変換部102から供給される直流電力を交流電力に変換して負荷25に供給する。また、電力変換部103は、太陽電池10からDC/DC変換部102を介して供給される直流電力を交流電力に変換して系統(電力会社)に逆潮流させて売電することもできる。また、電力変換部103は双方向であり、系統40又は第2パワーコンディショナ20から供給される交流電力を直流電力に変換して、DC/DC変換部102を介して蓄電池101に供給し、蓄電池101を充電することができる。
The
記憶部104は、各種メモリ等で構成されている。記憶部104は、制御部105が電流センサ15から取得した電流値を、所定期間分だけ記憶している。記憶部104は、例えば10〜60秒程度の所定期間の電流値を記憶し、新しい電流値を取得すると、一番古い電流値のデータを消去する。
The
制御部105は、第1パワーコンディショナ100全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。
The
制御部105は、電流センサ15から取得した電流値に基づいて、蓄電池101が放電している場合、系統40への逆潮流電流が発生しないように、電力変換部103を制御する。これは、電力会社との契約により、蓄電池101による発電電力は逆潮流させないことが要求されている場合に、この要求を遵守するためである。
Based on the current value acquired from the
制御部105は、電圧検出線106が検出した電圧の波形と同等の波形の電圧を出力するように、電力変換部103を制御する。第1パワーコンディショナ100は系統40の停電時においても基準電圧源にはならないため、制御部105は、系統40の停電時における自立運転時においても、電圧検出線106が検出した電圧の波形と同等の波形の電圧を出力するように、電力変換部103を制御する。
The
制御部105は、常時、電流センサ15から電流値を取得し、取得した電流値を所定期間分だけ記憶部104に保存する。
The
制御部105は、検知動作を実行することによって系統40の停電を常時監視している。この検知動作には、受動検知動作及び能動検知動作がある。制御部105は、受動検知動作においては、電圧位相跳躍検出方式、周波数変化率検出方式など、電圧検出線106によって検出した系統40の電圧に異常(位相の不平衡や周波数急変)があるか否かを検出することによって、系統40に停電が発生しているか否かを判定する。また、制御部105は、能動検知動作においては、例えば、電力変換部103が出力する交流電圧の波形を、系統40の電圧波形に対して位相シフトして出力させ、その際に、電圧検出線106が検出する電圧が位相シフトしていれば系統40に停電が発生したと判定し、電圧検出線106が検出する電圧が位相シフトしていなければ系統40に停電が発生していないと判定する。なお、本例においては能動検知動作の方式として、太陽光発電用パワーコンディショナで標準的な位相シフト方式の例を挙げて説明したが、能動検知動作の方式はこれに限定されるものではなく、制御部105は、有効電力変動方式、無効電力変動方式、負荷変動方式など、当業者に一般に知られているいずれかの能動検知動作によって、系統40に停電が発生しているか否かを判定する。
The
(停電時における動作)
以後、系統40が停電した場合における制御部105の動作について説明する。なお、系統40の停電時には、第1パワーコンディショナ100は、第2パワーコンディショナ20とほぼ同時に自立運転を行い、負荷25に電力を供給するものとする。また、この際、第2パワーコンディショナ20が基準電圧源になっているものとする。
(Operation during power failure)
Hereinafter, the operation of the
制御部105は、受動検知動作又は能動検知動作によって系統40において停電が発生したと判定すると、電力変換部103を制御して出力を停止させる。
When the
制御部105は、停電が発生したと判定すると、電流センサ15から取得した停電直前の電流値を、記憶部104から読み出す。制御部105は、停電直前の電流値がゼロでない場合、第1パワーコンディショナ100を「自立運転モード」へ移行させる。なお、ここで、電流値がゼロとは、厳密に電流値がゼロであることを意味するものではなく、所定の値より小さい電流値(例えば、誤差レベルより小さい電流値)も含むものとする。
When the
ここで「自立運転モード」とは、制御部105が以下の2つの制御をするモードである。
(1)制御部105は、電圧検出線106から通常の電圧波形を検出しているときに、電流センサ15から取得した電流値がゼロであっても、電流センサ15が故障しているとは判定しない。
(2)制御部105は、能動検知動作による停電の検出を停止する。
Here, the “self-sustaining operation mode” is a mode in which the
(1) When the
(2) The
以下、「自立運転モード」の技術的意味について説明する。 The technical meaning of the “self-sustaining operation mode” will be described below.
従来のパワーコンディショナの動作においては、パワーコンディショナは、逆潮流電流を検出する電流センサが故障したと判定すると、契約により許可されていない逆潮流電流(例えば、蓄電装置の放電実行中における逆潮流電流)が系統に流れることを防ぐため、パワーコンディショナの出力を停止する。通常動作時においては、制御部105は、電圧検出線106等によって検出された系統40の電圧が正常値であるにも関わらず電流センサ15で検出された電流値がゼロ(0アンペア)であれば、電流センサ15が故障していると判定する。しかしながら、本実施形態においては、制御部105は、自立運転モード時において、電流センサ15からゼロの電流値を検出しても、電流センサ15が故障していると判定しない。これにより、系統40の停電中、すなわち、電流センサ15がゼロの電流値を検出している状態において、第1パワーコンディショナ100は自立運転を実行して、負荷25に電力を供給することができる。なお、本実施形態では、第1パワーコンディショナ100の自立運転とは、外部から供給された交流電圧波形(本実施形態では、EV30の蓄電池からの交流電圧波形)を基準電圧源として出力を行うことであり、単独では自立運転の出力は行わない。
In the operation of the conventional power conditioner, when the power conditioner determines that the current sensor that detects the reverse flow current has failed, the reverse flow current that is not permitted by the contract (for example, reverse during the discharge of the power storage device). In order to prevent the (current) from flowing into the grid, the inverter output is stopped. During normal operation, the
また、第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20とが自立運転を行って負荷25に電力を供給しているときに、仮に、第1パワーコンディショナ100が能動検知動作を実行するとする。この場合、EV30の蓄電池の残存容量が小さかったり、EV30が不在で代わりに電力を供給している補助電源ユニット35の容量が小さかったりすると、例えば停電の検知方法が位相シフト方式の場合、第1パワーコンディショナ100は、能動検知動作により第2パワーコンディショナ20の出力する基準電圧波形に対し5%の位相をずらした電圧波形を出力しようとする。このとき、第2パワーコンディショナ20が出力を大きく取れる電力容量を有していれば、基準電圧波形のみが残るように位相が矯正される。しかしながら、電力容量が小さい場合は、容量不足により必要な電力が得られない、容量不足により出力を抑制する制御がされてしまう等の理由により、第1パワーコンディショナ100の位相の電圧波形が残ってしまう。そうすると、制御部105は位相シフトを検知することになり、制御部105が、停電が発生していると判定して第1パワーコンディショナ100の出力を停止してしまうことが考えられる(位相シフト方式以外の他方式でも変化が吸収される点では同じ)。そうすると、第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20とで、自立運転を行って負荷25に電力を供給することができなくなる。しかしながら、本実施形態においては、制御部105は、自立運転モード時において、能動検知動作による停電の検出を停止する。これにより、EV30や補助電源ユニット35の容量が小さくても、第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20とが自立運転を行って負荷25に電力を供給しているときに、能動検知動作による停電の検出によって第1パワーコンディショナ100の出力が停止されることを防ぐことができる。
Moreover, when the
制御部105は、系統40の停電検出後に、電圧検出線106から、所定期間(「系統連系規定」では300秒)の間、正常な電圧波形を確認すると、電力変換部103の動作を再開して、負荷25に電力を供給させる。
When the
また、制御部105は、自立運転モードに移行した場合、停電検出後に正常な電圧波形を確認する期間を、「系統連系規定」によって規定されている期間(300秒)よりも短縮するように制御を切り換えてもよい。これにより、系統40の停電後に第2パワーコンディショナ20が出力を開始した後、短時間で、第1パワーコンディショナ100の出力を開始する。また、これにより、自立運転時に第2パワーコンディショナ20単独で負荷25に電力を供給する時間を短縮することができるため、補助電源ユニット35の容量を低減することができる。具体的には、例えば、自立運転モードに移行した場合、停電検出後に正常な電圧波形を確認する期間が300秒の設定値のままであれば、第1パワーコンディショナ100の発電電力を負荷25に供給できるまでの期間(300秒)に賄わなければならない電力量は、例えば負荷消費電力が5kWなら417Whである。この分を補助電源ユニット35で賄わなければならないが、容量が足らなければ補助電源ユニット35の電力を、300秒が経過する前に使い切ってしまい、第1パワーコンディショナ100が起動できないままとなってしまう。しかしながら、確認する期間の設定値を例えば10秒に短縮するようにすれば、補助電源ユニット35が賄うべき放電電力量は1/30で済み(13.9Wh)、第1パワーコンディショナ100を確実に起動できる。また、第1パワーコンディショナ100の出力開始後は、負荷25への電力供給に加えて、第2パワーコンディショナ20の基準電圧信号用の電源も、第1パワーコンディショナ100が出力する発電電力で賄うようにしてもよい。その場合、補助電源ユニット35の容量の大半を放電したとしても、第1パワーコンディショナ100が出力する発電電力で補助電源ユニット35を充電することが可能となるので、補助電源ユニット35を早期に充電しておき、日射急変などで第1パワーコンディショナ100が停止した場合に備えることができる。
In addition, when the
制御部105は、自立運転モードによる動作時に、電流センサ15から、系統40からの買電電流もしくは系統40への売電電流を検出すると、系統40が停電から復旧した、もしくは電路の解列が解除されたと判定し、第1パワーコンディショナ100の出力を停止し、自立運転モードを解除して通常の動作モードに復帰する。これにより、系統40の復旧を受動検知動作よりも素早く検知して、通常運転に戻すことができる。また、自立運転中にユーザが連系ブレーカーをONにして系統と接続してしまうといった誤操作があっても安全に停止させることができる。
When the
図2に示すフローチャートを参照しながら、本発明の第1実施形態に係る第1パワーコンディショナ100の動作について説明する。
The operation of the
制御部105は、常時、電流センサ15からの電流値を監視し、所定期間の電流値を記憶部104に保存する(ステップS101)。
The
制御部105は、受動検知動作及び能動検知動作によって、常時、系統40に停電が発生したか否かを判定している(ステップS102)。
The
系統40に停電が発生したと判定した場合(ステップS102:Yes)、制御部105は、記憶部104から、停電を検出する直前の電流値を読み出す(ステップS103)。
When it determines with the power failure having generate | occur | produced in the system | strain 40 (step S102: Yes), the
制御部105は、停電を検出する直前の電流値がゼロであるか否かを判定する(ステップS104)。
The
停電を検出する直前の電流値がゼロであった場合(ステップS104:Yes)、制御部105は、電流センサ15に故障の疑いがあると判定し動作を停止する。このとき、直前の状態が、負荷25が全く無い状態であったとしても、本フローの判定を行っている第1パワーコンディショナ100の動作のための電力消費や、第2パワーコンディショナ20の動作のための電力消費が生じているので電流値はゼロにはならない。したがって、電流値がゼロであった場合には、電流センサ15のコアの破損や回路の故障、または信号線の断線やコネクタの断線や外れ、そして測定用開閉部のロック不良と判定できる。
When the current value immediately before detecting the power failure is zero (step S104: Yes), the
停電を検出する直前の電流値がゼロでなかった場合(ステップS104:No)、制御部105は、第1パワーコンディショナ100を自立運転モードへ移行させる(ステップS105)。
When the current value immediately before detecting the power failure is not zero (step S104: No), the
制御部105は、所定期間、電圧検出線106で検出した電圧波形を確認し(ステップS106)、通常の電圧波形が所定期間の間確認できると、電力変換部103を動作させ、負荷25への電力供給を開始する(ステップS107)。なお、制御部105は、所定期間が経過する前に通常の電圧波形が無くなれば、電力変換部103の動作を開始させない。
The
制御部105は、電流センサ15からの電流を監視し、系統40が停電から復旧したか否かを常時判定している(ステップS108)。
The
系統40が停電から復旧したと判定した場合(ステップS108:Yes)、制御部105は、第1パワーコンディショナ100の自立運転モードを終了させる(ステップS109)。
When it determines with the system | strain 40 having recovered | restored from the power failure (step S108: Yes), the
このように、本実施形態によれば、制御部105は、系統40の停電を検出すると、記憶部104から停電直前の電流値を読み出し、該電流値の値がゼロでない場合、能動検知動作を停止させる。これにより、第2パワーコンディショナ20とネットワーク等を介して専用の命令による情報の送受信をしなくても、第1パワーコンディショナ100と第2パワーコンディショナ20とは、同時に自立運転を行うことができる。すなわち、本実施形態に係る第1パワーコンディショナ100は、汎用性を損なわずに、第2パワーコンディショナ20と同時に自立運転を行うことができる。
Thus, according to the present embodiment, when the
[第2実施形態]
図3は、本発明の第2実施形態に係る第1パワーコンディショナ100を有する分散電源システム2の概略構成を示す図である。図3において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the distributed
第2実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、説明を省略する。 In the second embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted.
第2実施形態は、第1パワーコンディショナ100の蓄電池101の出力が、第2パワーコンディショナ20の入力部に接続しており、蓄電池101が、第1実施形態において設置されていた補助電源ユニット35の代わりとなっている点で第1実施形態と相違する。
In the second embodiment, the output of the
この構成とすることにより、第1実施形態において設置されていた補助電源ユニット35を設置しなくても、EV30の不在時に、第1パワーコンディショナ100の蓄電池101によって第2パワーコンディショナ20に直流電力を供給することができる。また、EV30の代わりに燃料電池が設置されている場合は、停電時に燃料電池が発電していない場合、蓄電池101を、燃料電池の起動用の電源として利用することができる。
By adopting this configuration, even if the auxiliary
[第3実施形態]
図4は、本発明の第3実施形態に係る第1パワーコンディショナ100を有する分散電源システム3の概略構成を示す図である。図4において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of the distributed
第3実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、説明を省略する。 In the third embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted.
第3実施形態は、第1パワーコンディショナ100が、太陽電池10からの直流電力の供給を受けず、内蔵する蓄電池101の電力を負荷25に供給するのみである点で第1実施形態と相違する。
The third embodiment is different from the first embodiment in that the
現行の規定では、蓄電装置の発電電力を系統40に逆潮流させることが認められていないため、第3実施形態における第1パワーコンディショナ100のように、太陽電池10からの発電電力を変換しない構成では、能動検知機能が搭載されていないことが多い。しかしながら、将来、太陽光発電による周波数変動の緩和のために逆潮流が認められるようになれば、第3実施形態における第1パワーコンディショナ100のような構成であっても、能動検知機能が搭載される可能性が高く、第1実施形態と同様の制御ができるようになることが想定される。
Under the current regulations, it is not allowed to reversely flow the generated power of the power storage device to the
<電力管理装置>
図5は、本発明の一実施形態に係る電力管理装置45を有する分散電源システム4の概略構成を示す図である。図5において、各機能ブロックを結ぶ実線は主に電力線を示し、破線は主に通信線又は信号線を示す。
<Power management device>
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the distributed
本実施形態においては、第1実施形態と相違する部分について主に説明し、第1実施形態と共通又は類似する内容については、説明を省略する。 In the present embodiment, portions that are different from the first embodiment will be mainly described, and description of contents that are the same as or similar to those of the first embodiment will be omitted.
本実施形態は、分散電源システム4が電力管理装置45を有し、第1パワーコンディショナ100の代わりに、電力管理装置45が電流センサ15から電流値を取得する構成である点で第1実施形態と相違する。
The present embodiment is a first embodiment in that the distributed
本実施形態においては、電力管理装置45が、第1パワーコンディショナ100を、自立運転モードに移行させるか否かを判定し、自立運転モードに移行させる場合は、電力管理装置45が、その旨の指令を第1パワーコンディショナ100の制御部105に送信する。電力管理装置45と第1パワーコンディショナ100で電流センサ15を兼用できるので部品点数が削減できる。
In the present embodiment, when the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法、装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each component, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and multiple components, steps, etc. can be combined or divided into one It is. Further, although the present invention has been described mainly with respect to the apparatus, the present invention is a method including steps executed by each component of the apparatus, a method executed by a processor included in the apparatus, a program, or a storage medium storing the program. It should be understood that these can also be realized and are included in the scope of the present invention.
1、2、3、4 分散電源システム
10 太陽電池
15 電流センサ
20 第2パワーコンディショナ
21 電力変換部
22 電流センサ
23 制御部
24 電圧検出線
25 負荷
30 EV(電気自動車)
35 補助電源ユニット
40 系統
45 電力管理装置
100 第1パワーコンディショナ
101 蓄電池
102 DC/DC変換部
103 電力変換部
104 記憶部
105 制御部
106 電圧検出線
1, 2, 3, 4 Distributed
35
Claims (5)
直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記系統における停電の発生の有無を判定する検知動作を実行する制御部と、
前記系統からの買電電流及び前記系統への売電電流を検出する電流センサから前記制御部が取得した電流値を所定期間分記憶する記憶部とを備え、
前記制御部は、前記系統において停電が発生したと判定すると、前記記憶部から停電直前の電流値を読み出し、該電流値の値がゼロでない場合、前記検知動作のうち能動検知動作を停止させることを特徴とするパワーコンディショナ。 A power conditioner that is used in parallel with another power conditioner for the system, and that performs self-sustained operation during a power failure and supplies power to a load connected to the system,
A power converter that converts DC power to AC power;
A control unit that executes a detection operation for determining whether or not a power failure occurs in the system;
A storage unit that stores a current value acquired by the control unit from a current sensor that detects a power purchase current from the system and a power sale current to the system for a predetermined period;
When the control unit determines that a power failure has occurred in the system, the control unit reads the current value immediately before the power failure from the storage unit, and when the current value is not zero, stops the active detection operation among the detection operations. Power conditioner characterized by
前記系統からの買電電流及び前記系統への売電電流を検出する電流センサから電流値を取得し、
前記系統における停電の発生の有無を判定する検知動作を実行するように前記パワーコンディショナを制御し、
前記系統において停電が発生したと判定されると、前記電流センサから取得した停電直前の電流値がゼロでない場合、前記パワーコンディショナの前記検知動作のうち能動検知動作を停止させることを特徴とする電力管理装置。
A power management device for controlling a power conditioner that is used in parallel with another power conditioner for a system and that performs self-sustained operation during a power failure and supplies power to a load connected to the system,
Obtain a current value from a current sensor that detects a power purchase current from the system and a power sale current to the system,
Controlling the inverter to perform a detection operation for determining whether or not a power failure has occurred in the system;
When it is determined that a power failure has occurred in the system, the active detection operation of the detection operation of the power conditioner is stopped if the current value immediately before the power failure acquired from the current sensor is not zero. Power management device.
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