JP5799548B2

JP5799548B2 - Power generation system

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Publication number: JP5799548B2
Application number: JP2011077754A
Authority: JP
Inventors: 若山　義洋; 若山　　義洋; 市村　悟; 悟市村; 峠田　直樹; 直樹峠田; 友範土屋; 濱谷　佳和; 佳和濱谷
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP2012213283A

Description

この発明は発電システムに関し、より詳細には、系統（商用電力系統）への逆潮流が許容された発電部と、系統への逆潮流が禁止される発電部と、これらに共用される１台のパワーコンディショナとを備えた発電システムにおいて、逆潮流が禁止される発電部から系統への逆潮流を防止するための技術に関する。 The present invention relates to a power generation system, and more specifically, a power generation unit in which reverse power flow to a system (commercial power system) is allowed, a power generation unit in which reverse power flow to the system is prohibited, and one unit shared by them. The present invention relates to a technique for preventing a reverse power flow from a power generation unit to which a reverse power flow is prohibited in a power generation system including a power conditioner.

近時、二酸化炭素排出量の削減やエネルギの有効利用などの観点から、燃料電池による発電（燃料電池発電）に太陽電池による発電（太陽光発電）を組み合わせて使用する家庭用の発電システムが提供されている。 Recently, from the viewpoint of reducing carbon dioxide emissions and effective use of energy, a home power generation system that uses a combination of fuel cell power generation (fuel cell power generation) and solar cell power generation (solar power generation) has been provided. Has been.

これら燃料電池発電や太陽光発電の発電設備は、いずれも直流電力を生成するものであることから、これらの発電設備で発電された電力を家庭負荷（電力負荷）で使用するために、直流電力を交流電力に変換するインバータ装置であるパワーコンディショナが用いられている。 Since these fuel cell power generation and photovoltaic power generation facilities all generate direct current power, in order to use the electric power generated by these power generation facilities for household loads (electric power loads), direct current power A power conditioner that is an inverter device that converts AC to AC power is used.

ところで、このような家庭用の発電システムにおいては、電気事業者（電力会社）との取り決めにより、自然のエネルギを利用する太陽光発電で発電した電力は系統に逆潮流させることが許容されるが、化石燃料を用いる燃料電池発電で発電した電力は系統への逆潮流が禁止されていることから、燃料電池発電で発電された電力が系統に逆潮流しないようにする必要がある。 By the way, in such a household power generation system, the power generated by the photovoltaic power generation using natural energy is allowed to flow back to the grid according to the agreement with the electric power company (electric power company). Since power generated by fuel cell power generation using fossil fuel is prohibited from reverse power flow to the system, it is necessary to prevent power generated by fuel cell power generation from flowing back to the system.

そのため、この種の発電システムでは、従来、図６（ａ）に示すように、燃料電池発電の発電システムａと太陽光発電の発電システムｂは、それぞれに別々にパワーコンディショナｃ、ｄを備えていた。なお、図６（ａ）において符号ｅは太陽電池（太陽電池パネル）を、符号ｆは燃料電池を示している。また、符号ｈは系統ｊの電圧を検出する系統電圧センサを、ｉはパワーコンディショナｃの出力電流を検出する出力電流センサである。 Therefore, in this type of power generation system, conventionally, as shown in FIG. 6A, the fuel cell power generation system a and the solar power generation system b are separately provided with power conditioners c and d, respectively. It was. In FIG. 6A, the symbol e indicates a solar cell (solar cell panel), and the symbol f indicates a fuel cell. Further, symbol h is a system voltage sensor that detects the voltage of system j, and i is an output current sensor that detects the output current of the power conditioner c.

そして、この種の発電システムでは、図６（ｂ）に示すように、系統ｊ側に太陽光発電の発電システムｂ、家庭負荷（電力負荷）側に燃料電池発電の発電システムａを接続するとともに、燃料電池発電の発電システムａから系統ｊ側に流れる電流（系統電流）を監視できるように、家庭用負荷検出用の電流センサｇが太陽光発電の発電システムａと燃料電池発電の発電システムｂとの間に配置されている。そして、燃料電池発電のパワーコンディショナｃは、燃料電池ｆで発電された電力を系統ｊに出力しないように家庭負荷ｋでの消費電力Ｐを監視しながら、パワーコンディショナｃの出力電力Ｐａが家庭負荷ｋの消費電力Ｐを超えないように（つまり、Ｐ−Ｐａ≧０となるように）、パワーコンディショナｃの出力制御（逆潮流防止制御）を行っている。 In this type of power generation system, as shown in FIG. 6B, a photovoltaic power generation system b is connected to the system j side, and a fuel cell power generation system a is connected to the household load (electric power load) side. The current sensor g for home load detection includes a photovoltaic power generation system a and a fuel cell power generation system b so that the current (system current) flowing from the fuel cell power generation system a to the system j side can be monitored. It is arranged between. The power conditioner c of the fuel cell power generation monitors the power consumption P at the household load k so that the power generated by the fuel cell f is not output to the system j, and the output power Pa of the power conditioner c is The output control (reverse power flow prevention control) of the power conditioner c is performed so as not to exceed the power consumption P of the household load k (that is, P−Pa ≧ 0).

その一方で、最近では、パワーコンディショナの小型化の要請から、複数の発電設備で１台のパワーコンディショナを共用するものが提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。 On the other hand, recently, due to the demand for downsizing of the power conditioner, a plurality of power generation facilities that share one power conditioner have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

このように複数の発電設備に共用されるパワーコンディショナでは、コンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）が発電設備ごとに備えられるとともに、これら発電設備ごとに備えられる複数のコンバータに共用されるインバータとして１基のインバータ（ＤＣ−ＡＣインバータ）が備えられており、各コンバータにおいて昇圧された直流電力が上記インバータで交流電力に変換されるようになっている。 In such a power conditioner shared by a plurality of power generation facilities, a converter (DC-DC converter) is provided for each power generation facility, and one inverter is shared by the plurality of converters provided for each power generation facility. Inverter (DC-AC inverter) is provided, and the DC power boosted in each converter is converted into AC power by the inverter.

特開２００２−１３６１１２号公報JP 2002-136112 A 特開２００５−１５１６６２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-151662

しかしながら、このような従来の構成には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。 However, such a conventional configuration has the following problems, and improvements have been desired.

すなわち、燃料電池発電と太陽光発電とを組み合わせてなる発電システムにおいてパワーコンディショナを共用する構成を採用すると、パワーコンディショナからは燃料電池発電の発電電力と太陽光発電の発電電力が合算された電力が出力されることから、従来のように単に系統電流を監視するだけでは燃料電池発電によって発電された電力が系統に逆潮流するのを防止することができない。 In other words, when a configuration in which a power conditioner is shared in a power generation system that combines fuel cell power generation and solar power generation is adopted, the power conditioner adds the power generated by the fuel cell power generation and the power generation by the solar power generation. Since power is output, it is not possible to prevent the power generated by the fuel cell power generation from flowing backward into the system simply by monitoring the system current as in the prior art.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、燃料電池発電と太陽光発電とでパワーコンディショナを共用する発電システムにおいて、太陽光発電による発電電力の逆潮流は許容しつつ燃料電池発電による発電電力の逆潮流を防止できる発電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to generate power by photovoltaic power generation in a power generation system sharing a power conditioner between fuel cell power generation and solar power generation. An object of the present invention is to provide a power generation system capable of preventing reverse power flow caused by fuel cell power generation while allowing reverse power flow.

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発電システムは、複数の発電部と、これら各発電部に対応して設けられる複数のコンバータが１のインバータに接続されているパワーコンディショナとを備えてなり、上記複数の発電部が、逆潮流が禁止される逆潮流不可発電部と、逆潮流が許容される逆潮流許容発電部とで構成されている家庭用の発電システムにおいて、家庭負荷で消費される消費電力の検出手段と、上記逆潮流不可発電部の出力電力の検出手段とを備えるとともに、上記逆潮流不可発電部が、該逆潮流不可発電部を制御し、かつ、上記パワーコンディショナの制御部との通信機能を備えた制御部を備えてなり、上記逆潮流不可発電部の制御部は、上記逆潮流不可発電部で発電される電力が上記家庭負荷の消費電力以下となるように、逆潮流不可発電部の発電量を制御するとともに、上記パワーコンディショナの制御部に対して上記逆潮流不可発電部が接続されているコンバータの入力電流制御を指令することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a power generation system according to claim 1 of the present invention is a power condition in which a plurality of power generation units and a plurality of converters provided corresponding to the respective power generation units are connected to one inverter. In the power generation system for home use, wherein the plurality of power generation units are composed of a non-reverse-flow power generation unit in which reverse power flow is prohibited and a reverse power flow-allowed power generation unit in which reverse power flow is allowed a power consumption detecting means to be consumed at home load, Rutotomoni and a detection means of the output power of the reverse flow not power generation unit, the backward flow allowed power generation unit controls the inverse tidal impossible power generation unit, And a control unit having a function of communicating with the control unit of the power conditioner, and the control unit of the non-reverse flowable power generation unit is configured such that the power generated by the non-reverse flowable power generation unit Less than power consumption So that, to control the generation amount of backward flow not power generation unit, and characterized by directing an input current control of the converter to the reverse flow allowed power generation unit to the control unit of the power conditioner is connected To do.

すなわち、この請求項１に係る発明では、家庭負荷で消費される消費電力と逆潮流が禁止される逆潮流不可発電部の出力電力とを監視しながら、逆潮流不可発電部で発電される電力が家庭負荷の消費電力以下となるように、逆潮流不可発電部の発電量の制御と、逆潮流不可発電部が接続されているコンバータの入力電流制御が行われるので、逆潮流不可発電部の発電量の調節で対応できない出力変動について、パワーコンディショナの制御部とともに対応することができる。 That is, in the invention according to claim 1 , the power generated by the non-reverse flow power generation unit is monitored while monitoring the power consumption consumed by the household load and the output power of the non-reverse flow power generation unit where reverse flow is prohibited. Control of the amount of power generated by the non-reverse flowable power generation unit and the input current control of the converter to which the reverse flow non-current generation unit is connected are performed so that the Output fluctuations that cannot be dealt with by adjusting the amount of power generation can be dealt with together with the control unit of the power conditioner.

また、請求項２に記載の発電システムは、複数の発電部と、これら各発電部に対応して設けられる複数のコンバータが１のインバータに接続されているパワーコンディショナとを備えてなり、上記複数の発電部が、逆潮流が禁止される逆潮流不可発電部と、逆潮流が許容される逆潮流許容発電部とで構成されている家庭用の発電システムにおいて、家庭負荷で消費される消費電力の検出手段と、上記逆潮流不可発電部の出力電力の検出手段とを備えるとともに、上記逆潮流不可発電部が、該逆潮流不可発電部を制御し、かつ、上記パワーコンディショナの制御部との通信機能を備えた制御部を備えてなり、上記逆潮流不可発電部の制御部は、上記逆潮流不可発電部の出力電力に上記パワーコンディショナの入力−出力変換効率を乗算した値が上記家庭負荷の消費電力以下となるように、逆潮流不可発電部の発電量を制御するとともに、上記パワーコンディショナの制御部に対して上記逆潮流不可発電部が接続されているコンバータの入力電流制御を指令することを特徴とする。 The power generation system according to claim 2 includes a plurality of power generation units, and a power conditioner in which a plurality of converters provided corresponding to the respective power generation units are connected to one inverter, Consumption consumed by household load in a power generation system for homes in which multiple power generation units are composed of a non-reverse-flow power generation unit where reverse power flow is prohibited and a reverse power flow-acceptable power generation unit where reverse power flow is allowed detection means of the power, Rutotomoni and a detection means of the output power of the reverse flow not power generation unit, the backward flow allowed power generation unit controls the inverse tidal impossible power generation unit, and the control of the power conditioner A control unit having a communication function with the unit, the control unit of the non-reverse power generation unit is a value obtained by multiplying the output power of the non-reverse power generation unit by the input-output conversion efficiency of the power conditioner But The input current of the converter that controls the power generation amount of the non-reversible power generation unit so that the power consumption of the household load is less than or equal to that of the home load and that is connected to the control unit of the power conditioner. Control is commanded .

すなわち、この請求項２に係る発明では、家庭負荷で消費される電力と対比される逆潮流不可発電部で発電された電力として、逆潮流不可発電部の出力電力に代えて、逆潮流不可発電部の出力電力にパワーコンディショナの入力−出力変換効率を乗算したものを用いるので、実際にパワーコンディショナから出力される電力を基準として家庭負荷で消費される電力との対比が行われる。そのため、パワーコンディショナでの電力ロス分だけ逆潮流不可発電部に対する逆潮流防止の制御が実行されるタイミングを遅らせることができ、逆潮流不可発電部での発電電力を有効に利用することができる。 That is, in the invention according to claim 2, instead of the output power of the reverse flow impossible power generation unit, the power generated by the reverse flow impossible power generation unit compared with the power consumed by the household load is used. Since the output power of the unit multiplied by the input-output conversion efficiency of the power conditioner is used, the power consumed by the household load is compared with the power actually output from the power conditioner. Therefore, it is possible to delay the timing at which reverse power flow prevention control is performed for the non-reverse flow power generation unit by the amount of power loss in the power conditioner, and it is possible to effectively use the generated power in the non-reverse flow power generation unit. .

また、請求項３に記載の発電システムは、請求項１または２に記載の発電システムにおいて、上記家庭負荷で消費される消費電力の検出手段は、上記パワーコンディショナと系統とを接続する主幹配線から家庭負荷への分岐配線に備えられる家庭負荷電流を検出する電流検出手段と、上記系統の電圧を検出する電圧検出手段とを有してなり、これらで検出される家庭負荷電流と系統電圧とを乗じて家庭負荷で消費される消費電力を検出することを特徴とする。 The power generation system according to claim 3 is the power generation system according to claim 1 or 2, wherein the means for detecting power consumption consumed by the household load is a main wiring connecting the power conditioner and the system. Current detecting means for detecting the home load current provided in the branch wiring from the power source to the home load, and voltage detecting means for detecting the voltage of the system, and the home load current and system voltage detected by these means The power consumption consumed by the household load is detected by multiplying by.

すなわち、この請求項３に係る発明では、電流検出手段と電圧検出手段とによって家庭負荷に流れる電流と系統の電圧とが直接検出され、これらの検出結果から、家庭負荷で消費される電力が検出される。そのため、家庭負荷で消費される電力を正確に検出することができる。 That is, in the invention according to the third aspect, the current flowing through the household load and the system voltage are directly detected by the current detecting means and the voltage detecting means, and the power consumed by the household load is detected from these detection results. Is done. Therefore, it is possible to accurately detect the power consumed by the household load.

また、請求項４に記載の発電システムは、請求項１または２に記載の発電システムにおいて、上記家庭負荷で消費される消費電力の検出手段は、パワーコンディショナの出力電力の検出手段と、系統からの購入電力の検出手段とを有してなり、これら検出手段で検出される上記パワーコンディショナの出力電力と上記購入電力とを加算して家庭負荷の消費電力を検出することを特徴とする。 The power generation system according to claim 4 is the power generation system according to claim 1 or 2, wherein the power consumption detecting means consumed by the household load includes a power conditioner output power detection means, The power consumption of the household load is detected by adding the output power of the power conditioner detected by the detection means and the purchase power. .

すなわち、この請求項４に係る発明では、家庭負荷で消費される電力を、パワーコンディショナの出力電力と系統からの購入電力とに基づいて算出することから、家庭負荷への各分岐配線に電流検出手段を設けなくてすみ、施工容易な簡易な構成によって、逆潮流不可発電部からの逆潮流を防止することができる。 That is, in the invention according to claim 4, since the power consumed by the household load is calculated based on the output power of the power conditioner and the purchased power from the system, a current is supplied to each branch line to the household load. It is not necessary to provide a detection means, and the reverse power flow from the reverse power flow impossible power generation unit can be prevented with a simple configuration that is easy to construct.

本発明によれば、逆潮流が許可された逆潮流許容発電部と逆潮流が禁止されている逆潮流不可発電部とに共用されるパワーコンディショナを用いた発電システムおいて、逆潮流許容発電部で発電された電力が系統に逆潮流するのを妨げることなく、逆潮流不可発電部で発電された発電電力の逆潮流を防止することができる。 According to the present invention, in a power generation system using a power conditioner shared by a reverse power flow allowable power generation unit that allows reverse power flow and a non-reverse flow power generation unit that prohibits reverse power flow, The reverse power flow of the power generated by the non-reverse flow power generation unit can be prevented without hindering the reverse flow of the power generated by the power generation unit.

本発明に係る発電システムの一実施形態の概略構成を示す回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a power generation system according to the present invention. 同発電システムのパワーコンディショナに接続されるセンサ類を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sensors connected to the power conditioner of the power generation system. 同発電システムの第２の実施形態の概略構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows schematic structure of 2nd Embodiment of the same electric power generation system. 同発電システムの第３の実施形態の概略構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows schematic structure of 3rd Embodiment of the same electric power generation system. 同発電システムの第３の実施形態の説明図であって、図５（ａ）は、同発電システムの接続例を示しており、図５（ｂ）は同発電システムにおけるパワーコンディショナに接続されるセンサ類を示している。It is explanatory drawing of 3rd Embodiment of the power generation system, Comprising: Fig.5 (a) has shown the example of a connection of the power generation system, FIG.5 (b) is connected to the power conditioner in the power generation system. Sensors are shown. 従来の発電システムを示す説明図であり、図６（ａ）は同発電システムの概略構成を示すブロック図であり、図６（ｂ）は同発電システムの接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional electric power generation system, FIG. 6 (a) is a block diagram which shows schematic structure of the electric power generation system, FIG.6 (b) is explanatory drawing which shows the example of a connection of the electric power generation system.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
図１は、本発明を適用した発電システムの概略構成を示している。この発電システム１は、家庭用の発電システムであって、図１に示すように、複数の発電部（発電設備）２と、これら発電部２で発電された直流電力を系統（商用電力系統）３に連系可能な交流電力に変換するパワーコンディショナ４とを主要部として備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 shows a schematic configuration of a power generation system to which the present invention is applied. This power generation system 1 is a household power generation system, and as shown in FIG. 1, a plurality of power generation units (power generation facilities) 2 and DC power generated by these power generation units 2 are connected to a system (commercial power system). 3 is provided as a main part with a power conditioner 4 that converts AC power into AC power that can be connected to the power source 3.

発電部２は、系統３への逆潮流が許容されている逆潮流許容発電部と、系統３への逆潮流が禁止されている逆潮流不可発電部とで構成されており、図示の実施形態では、逆潮流許容発電部として太陽電池２ａが用いられ、また、逆潮流不可発電部として燃料電池２ｂが用いられている。 The power generation unit 2 includes a reverse power flow allowable power generation unit that allows reverse power flow to the system 3 and a reverse power flow non-power generation unit that prohibits reverse power flow to the system 3. Then, the solar cell 2a is used as a reverse power flow allowable power generation unit, and the fuel cell 2b is used as a reverse power flow non-power generation unit.

上記太陽電池２ａは、太陽光のエネルギを直流電力に変換する発電装置であって、複数の太陽電池セルを接続してなる太陽電池パネルを主要部として備えている。一方、燃料電池２ｂは、天然ガスなどの水素を含む燃料ガスと、空気などの酸素を含む酸化剤ガスとを供給し、水素と酸素を化学反応させて直流電力を得る発電装置である。なお、これら太陽電池２ａおよび燃料電池２ｂの構造はいずれも公知であるのでこれらの詳細な説明は省略するが、燃料電池２ｂには、当該燃料電池のスタックや補機（いずれも図示せず）など燃料電池２ｂの各部を制御するためのＦＣ制御部２０が備えられている。 The solar cell 2a is a power generation device that converts sunlight energy into DC power, and includes a solar cell panel formed by connecting a plurality of solar cells as a main part. On the other hand, the fuel cell 2b is a power generator that supplies a fuel gas containing hydrogen such as natural gas and an oxidant gas containing oxygen such as air, and obtains DC power by chemically reacting hydrogen and oxygen. Since the structures of the solar cell 2a and the fuel cell 2b are both known, a detailed description thereof will be omitted. However, the fuel cell 2b includes a stack of fuel cells and auxiliary equipment (none of which are shown). For example, an FC control unit 20 for controlling each unit of the fuel cell 2b is provided.

パワーコンディショナ４は、上記太陽電池２ａと燃料電池２ｂとに共用されるインバータ装置であって、図１に示すように、上記各発電部２ａ，２ｂに対応して設けられる複数のコンバータ５（５ａ，５ｂ）と、これらコンバータ５ａ，５ｂに共用される１のインバータ６と、パワーコンディショナ４の各部を制御するＰＣ制御部７とを主要部として備えている。 The power conditioner 4 is an inverter device shared by the solar cell 2a and the fuel cell 2b, and as shown in FIG. 1, a plurality of converters 5 (corresponding to the power generation units 2a and 2b are provided. 5a, 5b), one inverter 6 shared by these converters 5a, 5b, and a PC control unit 7 for controlling each part of the power conditioner 4 are provided as main parts.

上記コンバータ５は、上記インバータ６が系統３に供給可能な電圧（たとえば、ＡＣ２００Ｖ）の交流電力を生成できるように、発電部２から供給される直流電力を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータで構成されている。各コンバータ５ａ，５ｂの具体的な構成・制御については、各コンバータ５ａ，５ｂに接続される発電部２の特性に応じて決定される。本実施形態では、太陽電池２ａが接続されるコンバータ５ａには非絶縁型で最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）のコンバータが用いられる。また、燃料電池２ｂが接続されるコンバータ５ｂには絶縁型で入力電流制御のコンバータが用いられている。 The converter 5 is composed of a DC-DC converter that boosts the DC power supplied from the power generation unit 2 so that the inverter 6 can generate AC power of a voltage (for example, AC 200 V) that can be supplied to the grid 3. Yes. The specific configuration / control of each converter 5a, 5b is determined according to the characteristics of the power generation unit 2 connected to each converter 5a, 5b. In the present embodiment, a non-insulated and maximum power point tracking control (MPPT control) converter is used as the converter 5a to which the solar cell 2a is connected. Further, an insulating type input current control converter is used for the converter 5b to which the fuel cell 2b is connected.

上記インバータ６は、上記コンバータ５ａ，５ｂで昇圧された直流電力を系統３に連系可能な電圧・周波数の交流電力（たとえば、単相三線式２００Ｖ）に変換するＤＣ−ＡＣインバータで構成される。具体的には、このインバータ６は、そのコンバータ５側が図示しないＤＣリンクコンデンサを介して上記各コンバータ５ａ，５ｂの出力接続点Ａと接続されている。一方、インバータ６の系統３側は、Ｕ相、Ｖ相、Ｏ相（中性線）の各配電線（主幹配線）８，９，１０を介して系統３に接続されている。 The inverter 6 is formed of a DC-AC inverter that converts the DC power boosted by the converters 5a and 5b into voltage / frequency AC power (for example, a single-phase three-wire system 200V) that can be connected to the system 3. . Specifically, the inverter 6 is connected to the output connection point A of each of the converters 5a and 5b via a DC link capacitor (not shown) on the converter 5 side. On the other hand, the system 3 side of the inverter 6 is connected to the system 3 through U-phase, V-phase, and O-phase (neutral wire) distribution lines (main wiring) 8, 9, and 10.

なお、上記各配電線８，９，１０には家庭負荷（たとえば、蛍光灯、冷蔵庫、洗濯機、エアコンなどの各種電気機器からなる電力負荷）３０にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの交流電力を供給するための分岐配線１２，１３，１４が適宜接続されており、家庭負荷３０にはこれら分岐配線１２，１３，１４を介してパワーコンディショナ４または系統３から交流電力が供給されるようになっている。 Each of the distribution lines 8, 9, and 10 is for supplying AC 100V or AC 200V AC power to a household load (for example, a power load composed of various electric devices such as a fluorescent lamp, a refrigerator, a washing machine, and an air conditioner) 30. Branch wirings 12, 13, and 14 are appropriately connected, and AC power is supplied to the household load 30 from the power conditioner 4 or the system 3 through the branch wirings 12, 13, and 14.

上記ＰＣ制御部７は、図示しないマイコンを制御中枢として備える制御装置であって、パワーコンディショナ４の各部に備えられる各種のセンサ類で得られる情報に基づいて、パワーコンディショナ４の各部の動作を制御するように構成されている。具体的には、このＰＣ制御部７は、コンバータ５ａ，５ｂやインバータ６の運転／停止、後述するコンバータ５ｂに対する制御などの各種制御を行うようになっている。なお、このＰＣ制御部７は、上記燃料電池２ｂのＦＣ制御部２０との通信機能も備えている。 The PC control unit 7 is a control device including a microcomputer (not shown) as a control center, and based on information obtained by various sensors provided in each unit of the power conditioner 4, the operation of each unit of the power conditioner 4 Is configured to control. Specifically, the PC control unit 7 performs various controls such as operation / stop of the converters 5a and 5b and the inverter 6, and control for the converter 5b described later. The PC control unit 7 also has a communication function with the FC control unit 20 of the fuel cell 2b.

図２は、このＰＣ制御部７が備える各種センサ類を示している。この図２に示すように、ＰＣ制御部７は、上記各種センサ類として、少なくとも、燃料電池２ｂからコンバータ５ｂに入力される電流を検出する入力電流センサ４１と、燃料電池２ｂからコンバータ５ｂに入力される電圧を検出する入力電圧センサ４２と、系統３の電圧、すなわち、中性線とＵ相およびＶ相の間の電圧を検出する一対の系統電圧センサ４３とを備えるとともに、Ｕ相およびＶ相の配電線８，９から分岐された分岐配線１２，１３に配設されて家庭負荷３０に流れる電流（家庭負荷電流）を検出する一対の電流センサ１５とを備えている。 FIG. 2 shows various sensors provided in the PC control unit 7. As shown in FIG. 2, the PC control unit 7 includes at least an input current sensor 41 for detecting a current input from the fuel cell 2b to the converter 5b and an input from the fuel cell 2b to the converter 5b as the various sensors. Input voltage sensor 42 for detecting the voltage to be applied and a pair of system voltage sensors 43 for detecting the voltage of system 3, that is, the voltage between the neutral line and the U phase and V phase. And a pair of current sensors 15 that are disposed on branch wirings 12 and 13 branched from the phase distribution lines 8 and 9 and detect a current flowing through the home load 30 (home load current).

なお、この電流センサ１５は、ホール電流センサのような交流電流センサで構成されており、ＰＣ制御部７とは信号線１７を介して接続されている。また、この電流センサ１５は、後述するように、家庭負荷３０で消費される電力を検出するために用いられるので、分岐配線１２，１３ごとにそれぞれ設けらている。すなわち、分岐配線１２，１３が複数設けられている場合には、各分岐配線１２，１３についてそれぞれ電流センサ１５が設けられる。 The current sensor 15 is composed of an alternating current sensor such as a hall current sensor, and is connected to the PC control unit 7 via a signal line 17. Further, as will be described later, the current sensor 15 is used for detecting the electric power consumed by the household load 30, and thus is provided for each of the branch wirings 12 and 13. That is, when a plurality of branch lines 12 and 13 are provided, current sensors 15 are provided for the respective branch lines 12 and 13.

しかして、このように構成された発電システム１においては、燃料電池２ｂが発電中である場合、ＰＣ制御部７は、燃料電池２ｂで発電された電力が家庭負荷３０の消費電力を超えないように、以下のような制御を行うように構成されている。 Thus, in the power generation system 1 configured as described above, when the fuel cell 2b is generating power, the PC control unit 7 ensures that the power generated by the fuel cell 2b does not exceed the power consumption of the household load 30. In addition, it is configured to perform the following control.

すなわち、この発電システム１では、燃料電池２ｂが発電を行う場合、ＰＣ制御部７は、家庭負荷３０で消費される電力（家庭負荷消費電力）を検出する。本実施形態では、この家庭負荷消費電力の検出は、上記電流センサ（電流検出手段）１５で検出される家庭負荷電流と、上記系統電圧センサ（電圧検出手段）４３で検出される系統電圧とを乗じる（両者を乗算する）ことによって算出している。つまり、本実施形態では、これら電流センサ１５と系統電圧センサとが家庭負荷消費電力の検出手段として用いられている。 That is, in the power generation system 1, when the fuel cell 2b generates power, the PC control unit 7 detects the power consumed by the household load 30 (home load power consumption). In the present embodiment, the detection of the household load power consumption is based on the household load current detected by the current sensor (current detection means) 15 and the system voltage detected by the system voltage sensor (voltage detection means) 43. It is calculated by multiplying (multiplying both). That is, in the present embodiment, the current sensor 15 and the system voltage sensor are used as means for detecting household load power consumption.

ここで、発電システム１に家庭負荷３０が複数設けられている場合（換言すれば、主幹配線となる配電線８〜１０に複数の分岐配線１２〜１４が設けられている場合）には、ＰＣ制御部７は、各分岐配線１２〜１４に設けられる電流センサ１５で検出される家庭負荷電流を加算した値に系統電圧を乗じることによって、すべての家庭負荷のトータルの消費電力を算出し、その算出結果を上記家庭負荷消費電力として用いる。 Here, when a plurality of household loads 30 are provided in the power generation system 1 (in other words, when a plurality of branch wirings 12 to 14 are provided in the distribution lines 8 to 10 serving as the main wiring), the PC The control unit 7 calculates the total power consumption of all household loads by multiplying the system voltage by the value obtained by adding the household load currents detected by the current sensors 15 provided in the branch wirings 12 to 14, The calculation result is used as the household load power consumption.

このようにして家庭負荷消費電力が検出されると、次に、ＰＣ制御部７は、この家庭負荷消費電力を基にして、燃料電池２ｂで発電される電力が家庭負荷消費電力を超えないように、燃料電池２ｂが接続されているコンバータ５ｂを制御する。 When the household load power consumption is detected in this way, the PC control unit 7 next prevents the power generated by the fuel cell 2b from exceeding the household load power consumption based on the household load power consumption. In addition, the converter 5b to which the fuel cell 2b is connected is controlled.

ここで、燃料電池２ｂで発電される電力とは燃料電池２ｂの出力電力を意味するが、本実施形態では、ＰＣ制御部７は、コンバータ５ｂへの入力電力をもって燃料電池２ｂの出力電力を把握するようになっている。つまり、ＰＣ制御部７は、上記入力電流センサ４１の検出値と上記入力電圧センサ４２の検出値とを乗算することによってコンバータ５ｂに対する入力電力を算出し、この入力電力を燃料電池２ｂの出力電力として扱って、上述した家庭負荷消費電力との対比を行うようになっている。 Here, the electric power generated by the fuel cell 2b means the output power of the fuel cell 2b. In this embodiment, the PC control unit 7 grasps the output power of the fuel cell 2b with the input power to the converter 5b. It is supposed to be. That is, the PC control unit 7 calculates the input power to the converter 5b by multiplying the detection value of the input current sensor 41 and the detection value of the input voltage sensor 42, and uses this input power as the output power of the fuel cell 2b. And contrast with the above-described household load power consumption.

そして、この対比を通じて、ＰＣ制御部７は、コンバータ５ｂへの入力電力が上記家庭負荷消費電力以下となるようにコンバータ５ｂの入力電流制御を行う。すなわち、燃料電池２ｂは、流れる電流によってその出力電圧が変化する特性を有しているので、コンバータ５ｂの入力電流を制御することによって燃料電池２ｂの出力電力が家庭負荷消費電力を超えないように制御している。 Then, through this comparison, the PC control unit 7 controls the input current of the converter 5b so that the input power to the converter 5b is equal to or less than the household load power consumption. That is, since the output voltage of the fuel cell 2b varies depending on the flowing current, the output power of the fuel cell 2b does not exceed the household load power consumption by controlling the input current of the converter 5b. I have control.

このように、本実施形態に示す発電システム１では、ＰＣ制御部７が家庭負荷消費電力を監視しながら燃料電池２ｂの出力電力が家庭負荷消費電力以下となるようにコンバータ５ｂの入力電流を制御するので、燃料電池２ｂで発電される電力（燃料電池２ｂの出力電力）が家庭消費電力を超えることがない。そのため、本実施形態の発電システム１では、燃料電池２ｂで発電された電力が系統３に逆潮流することが防止される。 Thus, in the power generation system 1 shown in the present embodiment, the PC control unit 7 controls the input current of the converter 5b so that the output power of the fuel cell 2b is equal to or less than the household load power consumption while monitoring the household load power consumption. Therefore, the power generated by the fuel cell 2b (output power of the fuel cell 2b) does not exceed the household power consumption. Therefore, in the power generation system 1 of the present embodiment, the power generated by the fuel cell 2b is prevented from flowing backward to the system 3.

その一方で、太陽電池２ａが接続されるコンバータ５ａは、上述した通り、最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）が行われているので、太陽電池２ａで発電された電力は制限を受けることなくその最大電力がインバータ６に供給される。そのため、太陽電池２ａで発電された電力については、燃料電池２ｂの発電電力と合算された電力が家庭負荷消費電力を超える場合には系統３に逆潮流することとなる。 On the other hand, since the converter 5a to which the solar cell 2a is connected is subjected to the maximum power point tracking control (MPPT control) as described above, the power generated by the solar cell 2a is not limited. Maximum power is supplied to the inverter 6. For this reason, the power generated by the solar cell 2a flows back to the grid 3 when the power combined with the power generated by the fuel cell 2b exceeds the household load power consumption.

つまり、本実施形態に示す発電システム１では、太陽電池２ａで発電された電力の逆潮流は妨げられることなく、燃料電池２ｂで発電された電力の逆潮流のみが防止される。しかも、この発電システム１に用いられるパワーコンディショナ４は、複数のコンバータ５に１のインバータ６を接続する構成であるところ、このような構成のパワーコンディショナ４を用いても、燃料電池発電で発電された電力が逆潮流することが防止される。 That is, in the power generation system 1 shown in the present embodiment, only the reverse power flow of the power generated by the fuel cell 2b is prevented without hindering the reverse power flow of the power generated by the solar cell 2a. Moreover, the power conditioner 4 used in the power generation system 1 has a configuration in which one inverter 6 is connected to a plurality of converters 5. Even if the power conditioner 4 having such a configuration is used, fuel cell power generation is possible. The generated power is prevented from flowing backward.

なお、上述した実施形態では、ＰＣ制御部７は、コンバータ５ｂの入力電流と入力電圧とから燃料電池２ｂの出力電力を特定する構成を示したが、燃料電池２ｂの出力電力は、たとえば、燃料電池２ｂ側に出力電流を検出する出力電流検出手段と出力電圧を検出する出力電圧検出手段とを設けておき、ＰＣ制御部７が、これら検出手段で検出された検出結果を通信により取得し、それらを乗算して燃料電池２ｂの出力電力を検出するように構成することもできる。 In the above-described embodiment, the PC control unit 7 is configured to specify the output power of the fuel cell 2b from the input current and the input voltage of the converter 5b. However, the output power of the fuel cell 2b is, for example, a fuel An output current detection means for detecting an output current and an output voltage detection means for detecting an output voltage are provided on the battery 2b side, and the PC control unit 7 acquires a detection result detected by these detection means by communication, The output power of the fuel cell 2b can be detected by multiplying them.

また、上述した実施形態では、ＰＣ制御部７は、燃料電池２ｂの出力電力（コンバータ５ｂの入力電力）が家庭負荷消費電力を超えないようにコンバータ５ｂの入力電流制御を行うように構成した場合を示したが、燃料電池２ｂの出力電力に替えて、燃料電池２ｂの出力電力にパワーコンディショナ４の入力−出力変換効率を乗算して得た値を用い、この値が家庭負荷消費電力を超えないようにコンバータ５ｂを制御するように構成することもできる。すなわち、この場合、ＰＣ制御部７は、コンバータ５ｂへの入力電力にパワーコンディショナ４の入力−出力変換効率を乗じて得られる値を家庭負荷消費電力と対比しながらコンバータ５ｂの入力電流制御を行うように構成される。 In the above-described embodiment, when the PC control unit 7 is configured to control the input current of the converter 5b so that the output power of the fuel cell 2b (input power of the converter 5b) does not exceed the household load power consumption. However, instead of the output power of the fuel cell 2b, a value obtained by multiplying the output power of the fuel cell 2b by the input-output conversion efficiency of the power conditioner 4 is used. The converter 5b may be controlled so as not to exceed. That is, in this case, the PC control unit 7 controls the input current of the converter 5b while comparing the value obtained by multiplying the input power to the converter 5b by the input-output conversion efficiency of the power conditioner 4 with the household load power consumption. Configured to do.

実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態について図３に基づいて説明する。
この第２の実施形態は、上述した実施形態１におけるコンバータ５ｂの制御主体を改変したものであって、上記パワーコンディショナ４のコンバータ５ｂの制御を燃料電池２ｂに備えられるＦＣ制御部２０で行うようにしている。 Embodiment 2
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the control subject of the converter 5b in the first embodiment is modified, and the control of the converter 5b of the power conditioner 4 is performed by the FC control unit 20 provided in the fuel cell 2b. I am doing so.

すなわち、この第２の実施形態に示す発電システム１では、コンバータ５ｂの制御主体が燃料電池２ｂのＦＣ制御部２０となっていることから、家庭負荷電流を検出する電流センサ１５からの信号線１７はＦＣ制御部２０に接続される。また、上述した実施形態１においてＰＣ制御部７が取得していた各種センサ類からの情報は、このＦＣ制御部２０がＰＣ制御部７との通信によって取得するように構成される。なお、その他の基本構成は上述した実施形態１と共通するので、構成が共通する部分については同一の符号を付して説明を省略する。 That is, in the power generation system 1 shown in the second embodiment, since the control subject of the converter 5b is the FC control unit 20 of the fuel cell 2b, the signal line 17 from the current sensor 15 that detects the home load current is used. Are connected to the FC controller 20. In addition, the information from the various sensors acquired by the PC control unit 7 in the first embodiment is configured so that the FC control unit 20 acquires the information by communication with the PC control unit 7. Since the other basic configuration is the same as that of the first embodiment described above, portions having the same configuration are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

そして、本実施形態に示す発電システム１においても燃料電池２ｂが発電を行う場合には、ＦＣ制御部２０は、燃料電池２ｂで発電された電力が家庭負荷３０の消費電力を超えないように以下のような制御を行うように構成される。 And also in the power generation system 1 shown in this embodiment, when the fuel cell 2b generates power, the FC control unit 20 performs the following so that the power generated by the fuel cell 2b does not exceed the power consumption of the household load 30. It is comprised so that control like this may be performed.

すなわち、燃料電池２ｂが発電を行う場合、ＦＣ制御部２０は、まず、家庭負荷消費電力の検出を行う。具体的には、ＦＣ制御部２０は、上記電流センサ１５で検出される家庭負荷電流と、上記系統電圧センサ４３で検出される系統電圧とを乗算して家庭負荷消費電力を算出する。なお、家庭負荷３０が複数設けられている場合には、家庭負荷全体での消費電力が家庭負荷消費電力とされるのは実施形態１と同様である。 That is, when the fuel cell 2b generates power, the FC control unit 20 first detects household load power consumption. Specifically, the FC control unit 20 calculates the household load power consumption by multiplying the household load current detected by the current sensor 15 and the grid voltage detected by the grid voltage sensor 43. When a plurality of household loads 30 are provided, the power consumption of the entire household load is the household load power consumption, as in the first embodiment.

そして、家庭負荷消費電力が検出されると、次に、ＦＣ制御部２０は、家庭負荷消費電力を基にして、燃料電池２ｂで発電される電力が家庭負荷消費電力以下となるように、燃料電池２ｂでの発電量を制御するとともに、パワーコンディショナ４のＰＣ制御部７に対してコンバータ５ｂの電流値を指示する指令を送信する。これにより、パワーコンディショナ４のＰＣ制御部７では、ＦＣ制御部２０から送信された電流値に従ってコンバータ５ｂの入力電流制御が行われ、コンバータ５ｂへの入力電力が制御される。 When the household load power consumption is detected, the FC control unit 20 then uses the fuel load 2b so that the power generated by the fuel cell 2b is less than the household load power consumption based on the household load power consumption. While controlling the electric power generation amount in the battery 2b, the instruction | command which instruct | indicates the electric current value of the converter 5b with respect to the PC control part 7 of the power conditioner 4 is transmitted. Thereby, in the PC control unit 7 of the power conditioner 4, the input current control of the converter 5b is performed according to the current value transmitted from the FC control unit 20, and the input power to the converter 5b is controlled.

このように、本実施形態では、ＦＣ制御部２０が発電量の制御と併せてＰＣ制御部７に電流値を送信するようにしているが、これは燃料電池２ｂの性質上瞬間的な出力変更ができないからである。ＦＣ制御部２０は、燃料電池２ｂの発電量の調節で対応できない出力変動については、ＰＣ制御部７にコンバータ５ｂの入力電流制御を指令することにより、ＰＣ制御部７とともに対応するようになっている。 As described above, in the present embodiment, the FC control unit 20 transmits the current value to the PC control unit 7 together with the power generation amount control, but this is an instantaneous output change due to the nature of the fuel cell 2b. It is because it is not possible. The FC control unit 20 responds to the output fluctuation that cannot be dealt with by adjusting the power generation amount of the fuel cell 2b together with the PC control unit 7 by instructing the PC control unit 7 to control the input current of the converter 5b. Yes.

そのため、本実施形態に示す発電システム１においてもコンバータ５ｂへの入力電力は家庭負荷消費電力以下に制御され、燃料電池２ｂの出力電力が家庭消費電力を超えることなく、燃料電池２ｂの出力電力の逆潮流が防止される。なお、このとき太陽電池２ａが接続されるコンバータ５ａが最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）を行うのは実施形態１と同様であり、したがって、太陽電池２ａで発電された電力は系統３への逆潮流が可能な状態となっている。 Therefore, also in the power generation system 1 shown in this embodiment, the input power to the converter 5b is controlled to be equal to or less than the household load power consumption, and the output power of the fuel cell 2b does not exceed the household power consumption. Reverse power flow is prevented. At this time, the converter 5a to which the solar cell 2a is connected performs the maximum power point tracking control (MPPT control) as in the first embodiment. Therefore, the power generated by the solar cell 2a is supplied to the grid 3. A reverse power flow is possible.

このように、本実施形態に示す発電システム１においても太陽電池２ａで発電された電力の逆潮流は妨げられることなく、燃料電池２ｂで発電された電力の逆潮流を防止することができる。また、太陽電池発電と燃料電池発電に共用されるパワーコンディショナとして、複数のコンバータに１のインバータが備えられているパワーコンディショナを用いることができる。 Thus, also in the power generation system 1 shown in the present embodiment, the reverse power flow of the power generated by the fuel cell 2b can be prevented without hindering the reverse power flow of the power generated by the solar cell 2a. Moreover, as a power conditioner shared by solar cell power generation and fuel cell power generation, a power conditioner in which one inverter is provided in a plurality of converters can be used.

なお、本実施形態でも燃料電池２ｂの出力電力として燃料電池２ｂ側に出力電流を検出する出力電流検出手段と出力電圧を検出する出力電圧検出手段とを設けて、ＦＣ制御部２０が、これら検出手段で検出される検出結果を乗算して燃料電池２ｂの出力電力を検出するように構成することもできる。また、ＦＣ制御部２０において家庭負荷消費電力と対比される対象として、燃料電池２ｂの出力電力にパワーコンディショナ４の入力−出力変換効率を乗算して得た値を用いてもよいのは上述した実施形態１と同様である。 In the present embodiment as well, output current detection means for detecting output current and output voltage detection means for detecting output voltage are provided on the fuel cell 2b side as output power of the fuel cell 2b, and the FC control unit 20 detects these. The detection result detected by the means may be multiplied to detect the output power of the fuel cell 2b. Further, as a target to be compared with the household load power consumption in the FC control unit 20, the value obtained by multiplying the output power of the fuel cell 2b by the input-output conversion efficiency of the power conditioner 4 may be used. This is the same as the first embodiment.

実施形態３
次に、本発明の第３の実施形態を図４および図５に基づいて説明する。
この第３の実施形態に示す発電システム１は、上述した実施形態１または実施形態２の発電システム１における家庭負荷消費電力の検出方法を改変したものであって、本実施形態では、上述した実施形態１において各分岐配線１２，１３に設けていた家庭負荷電流検出用の電流センサ１５が系統３からの購入電力の検出ができる位置、すなわち、図３に示すように、主幹配線である配電線８，９において分岐配線１２〜１４よりも系統３側に配置されている（図５（ａ）参照）。 Embodiment 3
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The power generation system 1 shown in the third embodiment is a modification of the home load power consumption detection method in the power generation system 1 of the first embodiment or the second embodiment described above. The position where the home load current detection current sensor 15 provided in each branch wiring 12 and 13 in the first embodiment can detect the purchased power from the system 3, that is, as shown in FIG. 8, 9 are arranged closer to the system 3 than the branch wires 12 to 14 (see FIG. 5A).

そして、この実施形態では、家庭負荷消費電力を検出するに当たり、ＰＣ制御部７は、以下の方法で家庭負荷消費電力を検出している。 In this embodiment, when detecting the household load power consumption, the PC control unit 7 detects the household load power consumption by the following method.

すなわち、この実施形態の発電システムでは、家庭負荷消費電力の検出は、パワーコンディショナ４の出力電力、つまり、太陽電池２ａと燃料電池２ｂとで発電された電力の合計値と購入電力とを加算した値を家庭負荷消費電力として用いている。 That is, in the power generation system of this embodiment, the detection of household load power consumption is performed by adding the output power of the power conditioner 4, that is, the total value of the power generated by the solar cell 2a and the fuel cell 2b and the purchased power. This value is used as household load power consumption.

ここで、購入電力の検出は、上記電流センサ１５と系統電圧センサ４３を購入電力の検出手段として、これらセンサ１５，４３で検出される検出結果を乗ずることによって行われる。具体的には、Ｕ相とＶ相のそれぞれについて購入電力を検出し、これらＵ相とＶ相の購入電力を加算した合計値が購入電力とされる。この計算では、系統３に逆潮流する電力（売電電力）は負の値として計算される。つまり、たとえば、パワーコンディショナ４の出力電力が４０００Ｗで、売電電力が２７００Ｗである場合には、家庭負荷消費電力は４０００Ｗ−２７００Ｗ＝１３００Ｗとなる。なお、パワーコンディショナ４の出力電力の検出は、パワーコンディショナ４の出力電流を検出する出力電流センサ４４（図５（ｂ）参照）と系統電圧センサ４３とを検出手段として、これらの検出値を乗算することによって行われる。 Here, the purchase power is detected by multiplying the detection results detected by the sensors 15 and 43 using the current sensor 15 and the system voltage sensor 43 as the purchase power detection means. Specifically, the purchased power is detected for each of the U phase and the V phase, and the total value obtained by adding the purchased powers of the U phase and the V phase is used as the purchased power. In this calculation, the power flowing back to the grid 3 (power sales power) is calculated as a negative value. That is, for example, when the output power of the power conditioner 4 is 4000 W and the sold power is 2700 W, the household load power consumption is 4000 W-2700 W = 1300 W. The output power of the power conditioner 4 is detected using the output current sensor 44 (see FIG. 5B) for detecting the output current of the power conditioner 4 and the system voltage sensor 43 as detection means. This is done by multiplying

しかして、このようにして家庭負荷消費電力が検出されると、ＰＣ制御部７は、この家庭負荷消費電力を基にして、燃料電池２ｂで発電される電力が家庭負荷消費電力を超えないように、燃料電池２ｂが接続されているコンバータ５ｂの入力電流制御を行う。この入力電流制御は上述した実施形態１と同様であるので説明は省略する。 Therefore, when the household load power consumption is detected in this way, the PC control unit 7 prevents the power generated by the fuel cell 2b from exceeding the household load power consumption based on the household load power consumption. In addition, input current control of the converter 5b to which the fuel cell 2b is connected is performed. Since this input current control is the same as that of the first embodiment described above, description thereof is omitted.

このように、本発明の第３の実施形態に示す発電システム１では、家庭負荷消費電力を検出するための電流センサ１５を主幹配線である配電線８，９に設けるだけですむので、上述した実施形態１，２に示す発電システムに比べて、部品点数が少なく、しかも施工が容易な発電システムを提供でき、しかも、燃料電池２ｂからの逆潮流を防止するという点では上述した実施形態１と同様の効果を得ることができる。 As described above, in the power generation system 1 shown in the third embodiment of the present invention, it is only necessary to provide the current sensor 15 for detecting household load power consumption in the distribution lines 8 and 9 as the main wiring. Compared to the power generation systems shown in the first and second embodiments, the power generation system can be provided with a reduced number of parts and easy to construct, and in addition, the reverse power flow from the fuel cell 2b can be prevented. Similar effects can be obtained.

なお、この第３の実施形態に示す発電システムにおいても、上述した実施形態２に示す発電システムと同様に、コンバータ５ｂの制御主体を燃料電池２ｂのＦＣ制御部２０として構成してもよいことはもちろんである。 In the power generation system shown in the third embodiment, as in the power generation system shown in the second embodiment, the control subject of the converter 5b may be configured as the FC control unit 20 of the fuel cell 2b. Of course.

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。 The above-described embodiments show preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these, and various design changes can be made within the scope of the invention.

たとえば、上述した実施形態では、逆潮流が許容されている逆潮流許容発電部として太陽電池２ａを、また、逆潮流が禁止されている逆潮流不可発電部として燃料電池２ｂを用いた場合を示したが、これらは太陽電池や燃料電池に限られず他の発電設備で構成されていてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the solar cell 2a is used as the reverse power flow allowable power generation unit in which the reverse power flow is permitted and the fuel cell 2b is used as the reverse power non-power generation unit in which the reverse power flow is prohibited is illustrated. However, these are not limited to solar cells and fuel cells, and may be composed of other power generation facilities.

また、上述した実施形態では、発電部２として逆潮流許容発電部と逆潮流不可発電部をそれぞれ１基ずつ備えた（これらに対応するコンバータ５としてコンバータ５ａ，５ｂの２基のコンバータを備えた）場合を示したが、逆潮流許容発電部と逆潮流不可発電部は少なくとも１基ずつ設けられていればよく、したがって、この条件を満たせば発電部２が３基以上（これに対応してコンバータ５も３基以上）設けられていてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the power generation unit 2 includes one reverse flow allowable power generation unit and one non-reverse flow power generation unit (the converter 5 corresponding to these includes two converters 5a and 5b). ) However, it is sufficient that at least one reverse flow allowable power generation unit and no reverse power generation power generation unit are provided. Therefore, if this condition is satisfied, three or more power generation units 2 (corresponding to this) Three or more converters 5 may also be provided.

１発電システム
２発電部
２ａ太陽電池
２ｂ燃料電池
３系統
４パワーコンディショナ
５，５ａ，５ｂコンバータ
６インバータ
８，９，１０配電線（主幹配線）
１２，１３，１４分岐配線
１５電流センサ
１７信号線
３０家庭負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system 2 Power generation part 2a Solar cell 2b Fuel cell 3 System 4 Power conditioner 5, 5a, 5b Converter 6 Inverter 8, 9, 10 Distribution line (main wiring)
12, 13, 14 Branch wiring 15 Current sensor 17 Signal line 30 Household load

Claims

A plurality of power generation units and a power conditioner in which a plurality of converters provided corresponding to the respective power generation units are connected to one inverter are provided, and the plurality of power generation units are prohibited from reverse power flow. In a household power generation system composed of a power generation unit that cannot allow reverse power flow and a power flow control unit that allows reverse power flow,
With a power consumption detecting means to be consumed at home load, and detection means of the output power of the reverse flow allowed power generation unit Rutotomoni,
The reverse power flow impossible power generation unit includes a control unit that controls the reverse power flow impossible power generation unit and has a communication function with a control unit of the power conditioner,
The control unit of the non-reverse flow power generation unit controls the power generation amount of the non-reverse flow power generation unit so that the power generated by the non-reverse flow power generation unit is less than or equal to the power consumption of the household load. A power generation system characterized by instructing a control unit of a conditioner to control input current of a converter to which the reverse flow impossible power generation unit is connected .

A plurality of power generation units and a power conditioner in which a plurality of converters provided corresponding to the respective power generation units are connected to one inverter are provided, and the plurality of power generation units are prohibited from reverse power flow. In a household power generation system composed of a power generation unit that cannot allow reverse power flow and a power flow control unit that allows reverse power flow,
With a power consumption detecting means to be consumed at home load, and detection means of the output power of the reverse flow allowed power generation unit Rutotomoni,
The reverse power flow impossible power generation unit includes a control unit that controls the reverse power flow impossible power generation unit and has a communication function with a control unit of the power conditioner,
The control unit of the non-reverse flow power generation unit is configured so that a value obtained by multiplying the output power of the non-reverse flow power generation unit by the input-output conversion efficiency of the power conditioner is equal to or less than the power consumption of the household load. The power generation unit controls the power generation amount of the impossible power generation unit, and instructs the control unit of the power conditioner to control the input current of the converter to which the reverse flow impossible power generation unit is connected. system.

The means for detecting the power consumed by the household load comprises: a current detecting means for detecting a household load current provided in a branch wiring from the main wiring connecting the power conditioner and the system to the household load; 3. A voltage detection means for detecting a voltage, wherein the power consumption consumed by the home load is detected by multiplying the home load current detected by the voltage and the system voltage. The power generation system described in 1.

The power consumption detecting means consumed by the household load includes a power conditioner output power detecting means and a purchased power detecting means from the system, and the power conditioner detected by these means is detected. The power generation system according to claim 1 or 2, wherein the power consumption of the household load is detected by adding the output power and the purchased power.