ES2893307T3 - Sistema de generación de energía solar - Google Patents

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Eiichi Ikawa
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Abstract

Un aparato de control (2) configurado para controlar un inversor (1), estando dicho inversor (1) configurado para ser aplicado a un sistema de generación de energía solar (10) que incluye una célula solar (3) y para interconectar dicho sistema de generación de energía solar con un sistema de alimentación de corriente alterna (8), comprendiendo el aparato de control: medios de medición del voltaje de un sistema (73) para medir el voltaje de un sistema (Vr) del sistema de alimentación de corriente alterna (8); medios de detección de la caída del voltaje (26) para detectar una caída del voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna (8), basado en el voltaje de un sistema (Vr) medido por los medios de medición del voltaje de un sistema (73); caracterizado por que el aparato de control comprende además: unos primeros medios de control del voltaje de corriente continua (231) para controlar un voltaje de corriente continua (Vcc) del lado de CC del inversor (1) a través del control del inversor para mejorar la eficiencia de generación de potencia de la célula solar (3), cuando la caída del voltaje no es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26); y unos segundos medios de control del voltaje de corriente continua (232) para controlar el voltaje de corriente continua (Vcc) del inversor (1) a través del control del inversor para suprimir una salida de corriente del inversor (1), cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26); y un relé de sobrecorriente (72); un detector de corriente alterna (71); en el que el detector de corriente alterna (71) está configurado para medir una corriente de salida (Iiv) del inversor (1), y para enviar dicha corriente (Iiv) del inversor (1) como una señal de detección al aparato de control (2) y al relé de sobrecorriente (72); y en el que el relé de sobrecorriente (72) está configurado para realizar una función de protección, cuando un valor instantáneo de la salida de corriente (Iiv) del inversor (1) medido por el detector de corriente alterna (71) excede un valor de ajuste previo.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de generación de energía solar
Campo técnico
La invención se refiere a un sistema de generación de energía solar que se interconecta con un sistema de alimentación de corriente alterna.
Estado de la técnica anterior
En general, un inversor se utiliza en un sistema de generación de energía solar para interconectarse con un sistema de alimentación de corriente alterna (CA). El inversor convierte una energía de corriente continua (CC) generada por una célula solar en una energía CA que se sincroniza con el sistema de alimentación CA, para suministrar la energía al sistema de alimentación CA. Además, en un lado de la salida de CA del inversor, se dispone un relé de sobrecorriente para proteger el inversor.
Sin embargo, el relé de sobrecorriente para su uso de esta manera realiza algunas veces la siguiente operación falsa. Cuando el voltaje de un sistema cae debido a un fallo o similar del sistema de alimentación CA, aumenta la amplitud de una ondulación de una salida de corriente alterna del inversor. En consecuencia, incluso cuando un valor instantáneo de una corriente de un componente fundamental no excede un valor de ajuste al cual opera el relé de sobrecorriente, el valor instantáneo debido a la amplitud de la ondulación de la corriente excede el valor de ajuste, de modo que el relé de sobrecorriente funciona algunas veces. En este caso, el relé de sobrecorriente da lugar a una operación falsa.
La Literatura de Patente 2 da a conocer medios para detectar un evento LVRT (paseo de baja tensión, del inglés Low Voltage Ride Through), en el que el término LVRT representa el evento, cuando se produce una condición de fallo en una red de energía de la empresa de servicios públicos, el voltaje de la línea en la salida de un sistema de conversión de energía puede caer significativamente, como lo hará la potencia requerida del sistema.
Lista de citas
Literatura de patente
Literatura de patente 1: Patente U.S. N.° 6921985
Literatura de patente 2: Patente US 2011 /0013432 A1
Sumario de la invención
Un objetivo de la invención es proporcionar un sistema de generación de energía solar que se interconecte con un sistema de alimentación CA y que pueda evitar una operación falsa de un relé de sobrecorriente dispuesto en el lado del sistema de alimentación C a .
En consecuencia, un primer aspecto de la presente invención proporciona un aparato de control para un inversor según la reivindicación 1. En consecuencia, un segundo aspecto de la presente invención proporciona un método de control para un inversor según la reivindicación 6. Las realizaciones preferidas de la presente invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra la constitución de un sistema de generación de energía solar al cual se aplica un aparato de control de un inversor según una primera realización de la invención;
La FIG. 2 es un diagrama característico que muestra características de generación de energía por una célula solar según la primera realización;
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que muestra una constitución de una unidad de control del voltaje de CC según la primera realización;
La FIG. 4 es un diagrama de bloques que muestra la constitución de un sistema de generación de energía solar al cual se aplica un aparato de control de un inversor según una segunda realización de la invención; y
La FIG. 5 es un diagrama de bloques que muestra una constitución de una unidad de control del voltaje de CC según la segunda realización.
Modo de realizar la invención
En lo sucesivo en el presente documento, se describirán realizaciones de la invención con referencia a los dibujos.
(Primera realización)
La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra la constitución de un sistema de generación de energía solar 10 al cual se aplica un aparato de control 2 de un inversor 1 según una primera realización de la invención. Cabe destacar que las mismas partes en los dibujos se indican con signos de referencia similares para omitir la descripción detallada de las partes, y se describirán principalmente partes principales. También en las realizaciones posteriores, se omiten de un modo similar descripciones repetidas.
El sistema de generación de energía solar 10 comprende el inversor 1, el aparato de control 2, una célula solar 3, un condensador de suavizado 4, un filtro de CA 5, un transformador de interconexión 6, un detector de corriente de CA 71, un relé de sobrecorriente 72, un detector de voltaje de CA 73 y un detector de voltaje de CC 74. El sistema de generación de energía solar 10 es un sistema de generación dispersa que se interconecta con un sistema de alimentación CA que incluye un bus del sistema 7 y una fuente de alimentación CA 8.
La célula solar 3 es una célula que genera potencia mediante energía solar. La célula solar 3 suministra la potencia de CC generada al inversor 1.
El inversor 1 es un inversor sometido a control mediante modulación por ancho de pulsos (PWM, del inglés Pulse Width Modulation). El inversor 1 convierte la potencia de CC que se suministra desde la fuente de alimentación de CC 3 en la potencia de CA que se sincroniza con la fuente de alimentación de CA 8. El inversor 1 suministra la potencia de CA al bus del sistema 7 conectado a la fuente de alimentación de CA 8, a través del transformador de interconexión 6. En el inversor 1, un circuito de conversión de potencia (un circuito inversor) está constituido por un elemento de conmutación. El elemento de conmutación es accionado por una señal de puerta Gt emitida por el aparato de control 2. En consecuencia, el inversor 1 realiza la conversión de potencia.
El condensador de suavizado 4 se dispone en el lado de CC del inversor 1. El condensador de suavizado 4 suaviza la potencia de CC que se suministra desde la célula solar 3 al inversor 1.
El filtro de CA 5 comprende un reactor 51 y un condensador 52. El filtro de CA 5 elimina una emisión de ruido desde el inversor 1.
El detector de corriente de CA 71 es un detector para medir una corriente de salida Iiv del inversor 1. El detector de corriente de CA 71 envía la corriente de salida detectada Iiv como una señal de detección al aparato de control 2 y el relé de sobrecorriente 72.
El relé de sobrecorriente 72 realiza una función de protección, cuando un valor instantáneo de a corriente de salida Iiv medido mediante el detector de corriente de CA 71 excede un valor de ajuste previo.
El detector de voltaje de CA 73 es un detector para medir el voltaje de un sistema Vr del bus del sistema 7. El detector de voltaje de CA 73 envía el voltaje detectado de un sistema Vr como una señal de detección al aparato de control 2.
El detector de voltaje de CC 74 es un detector para medir un voltaje de CC Vcc que debe aplicarse al lado de la CC del inversor 1. El detector de voltaje de CC 74 envía el voltaje de CC Vcc como una señal de detección al aparato de control 2.
Un detector de corriente CC 75 es un detector para medir una corriente continua Icc que debe introducirse en el lado de la CC del inversor 1. El detector de corriente CC 75 envía una corriente continua detectada Icc como una señal de detección al aparato de control 2.
El aparato de control 2 comprende una unidad de cálculo de potencia 21, un seguidor del punto de potencia máxima (MPPT, del inglés Máximum Power Point Tracking) 22, una unidad de control del voltaje de CC 23, una unidad del control de corriente 24, una unidad de control PWM 25 y una unidad de detección de la caída del voltaje 26.
La unidad de cálculo de potencia 21 calcula una potencia de CC Pcc en base al voltaje de CC Vcc detectado por el detector de voltaje de c C 74 y la corriente continua Icc detectada por el detector de corriente CC 75. La unidad de cálculo de potencia 21 envía la potencia de CC calculada Pcc al MPPT 22.
El MPPT 22 envía, a la unidad de control del voltaje de CC 23, una señal de aumento/disminución del voltaje Vn que indica uno de un aumento y una disminución del voltaje de CC, en base a la potencia de CC Pcc calculada por la unidad de cálculo de potencia 21.
El control del voltaje de CC Vcc por el MPPT 22 se describirá con referencia a la FIG. 2. La FIG. 2 es un diagrama característico que muestra características de la generación de energía por la célula solar 3 según la presente realización. Una curva Cvi es una curva que indica una correlación de voltaje-corriente en la generación de energía por la célula solar 3. Una curva Cp es una curva que indica características de la potencia en la generación de energía por la célula solar 3.
El MPPT 22 realiza un control para buscar un voltaje (voltaje del punto de máxima potencia) Vmpp de un punto de potencia máxima Pmmp que es la potencia máxima en la curva Cp mostrada en la FIG. 2. Específicamente, el control es como se indica a continuación.
En primer lugar, el voltaje de CC Vcc se controla hasta un cierto valor de tensión adecuado. La MPPT 22 mide la potencia de CC Pcc a este voltaje.
A continuación, el MPPT 22 envía la señal de aumento/disminución del voltaje Vn para aumentar (o disminuir) el voltaje de CC Vcc hasta un voltaje predeterminado para una etapa. En consecuencia, el voltaje de CC es elevado ligeramente (o disminuido) por el control de la unidad de control del voltaje de CC 23.
El MPPT 22 mide la potencia de CC elevada (o disminuida) Pcc. El MPPT 22 compara la potencia de CC Pcc medida previamente con la potencia de CC Pcc medida nuevamente esta vez.
Cuando la potencia de CC Pcc medida nuevamente esta vez es mayor, el MPPT 22 envía la señal de aumento/disminución del voltaje Vn que indica la misma dirección que la dirección previa. Es decir, cuando la señal de aumento/disminución del voltaje Vn previa es la señal para aumentar el voltaje, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn se envía como la señal para elevar el voltaje también esta vez. Cuando la señal de aumento/disminución del voltaje Vn previa es la señal para disminuir el voltaje, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn se envía como la señal para disminuir el voltaje también esta vez.
Cuando la potencia de CC Pcc medida nuevamente esta vez es menor, el MPPT 22 envía la señal de aumento/disminución del voltaje Vn que es diferente de la señal previa. Es decir, cuando la señal de aumento/disminución del voltaje Vn previa es la señal para aumentar el voltaje, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn se envía como la señal para disminuir el voltaje esta vez. Cuando la señal de aumento/disminución del voltaje Vn previa es la señal para disminuir el voltaje, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn se envía como la señal para elevar el voltaje esta vez.
El MPPT 22 repite el procedimiento anterior para realizar el control de modo que el voltaje de CC Vcc esté siempre en las proximidades del voltaje del punto de máxima potencia Vmpp.
En la unidad de detección de la caída del voltaje 26, se introduce el voltaje de un sistema Vr detectado por el detector de voltaje de CA 73. La unidad de detección de la caída del voltaje 26 envía una señal de detección Sd a la unidad de control del voltaje de CC 23 en base al voltaje de un sistema Vr. La unidad de detección de la caída del voltaje 26 ajusta la señal de detección Sd a "0", cuando el voltaje de un sistema Vr no es menor que un voltaje de referencia predeterminado (tiempo habitual). La unidad de detección de la caída del voltaje 26 ajusta la señal de detección Sd a "1", cuando el voltaje de un sistema Vr está por debajo del voltaje de referencia predeterminado (en la caída del voltaje de un sistema Vr).
En la unidad de control del voltaje de CC 23, se introducen el voltaje de CC Vcc detectado por el detector de voltaje de CC 74, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn emitida por el MPPT 22, la señal de detección Sd emitida por la unidad de detección de la caída del voltaje 26 y un valor del comando del voltaje Vivr calculado por la unidad de control de la corriente 24. La unidad de control del voltaje de CC 23 realiza el control del voltaje de CC Vcc en el tiempo habitual por el MPPT 22, cuando la señal de detección Sd es "0". La unidad de control del voltaje de CC 23 realiza el control del voltaje de CC Vcc en la caída del voltaje de un sistema Vr, cuando la señal de detección Sd es "1". La unidad de control del voltaje de CC 23 calcula un valor de comando de voltaje de CC Vccr para controlar el voltaje de CC Vcc. La unidad de control del voltaje de CC 23 envía el valor de comando de voltaje CC calculado Vccr a la unidad de control de la corriente 24.
En la unidad de control de la corriente 24, se introducen la corriente de salida Iiv detectada por el detector de corriente de CA 71, la potencia de CC Pcc calculada por la unidad de cálculo de potencia 21 y el valor de comando del voltaje de CC Vccr calculado por la unidad de control del voltaje de CC 23. La unidad de control de la corriente 24 calcula un valor del comando del voltaje Vivr para controla un voltaje de salida del inversor 1, basándose en una corriente de salida Iiv, la potencia de CC Pcc y el valor de comando del voltaje de CC Vccr. La unidad de control de la corriente 24 envía el valor del comando del voltaje Vivr calculado a la unidad de control PWM 25.
En la unidad de control PWM 25, se introduce el valor del comando del voltaje Vivr calculado por la unidad de control de la corriente 24. La unidad de control PWM 25 genera la señal de puerta Gt de modo que el voltaje de salida del inversor 1 sea controlado para el valor del comando del voltaje Vivr. La señal de puerta Gt acciona el elemento de conmutación del inversor 1. En consecuencia, el inversor 1 se somete a un control PWM.
La FIG. 3 es un diagrama de bloques que muestra una constitución de la unidad de control del voltaje de CC 23 según la presente realización.
La unidad de control del voltaje de CC 23 comprende una unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual y una unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje. Cuando la señal de detección Sd es "0", el voltaje de CC Vcc es controlado por la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual. Cuando la señal de detección Sd es "1", el voltaje de CC Vcc es controlado por la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje.
En la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual, se introducen el voltaje de CC Vcc detectado por el detector de voltaje de CC 74, la señal de aumento/disminución del voltaje Vn emitida por el MPPT 22 y la señal de detección Sd emitida por la unidad de detección de la caída del voltaje 26. Al recibir la señal de detección Sd que indica "1", la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual detiene el control. En ese momento, la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual retiene el valor de comando del voltaje de CC Vccr emitido justo antes de la parada. Al recibir la señal de detección Sd que indica "0", la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual inicia el control. En ese momento, se envía el valor de comando del voltaje de CC Vccr retenido en la parada del control. Después, la unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual controla el voltaje de CC Vcc de acuerdo con el control mencionado anteriormente por el MPPT 22.
En la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje, se introducen el voltaje de CC Vcc detectado por el detector de voltaje de CC 74, la señal de detección Sd emitida por la unidad de detección de la caída del voltaje 26 y el valor del comando del voltaje Vivr calculado por la unidad de control de la corriente 24. Al recibir la señal de detección Sd que indica "1", la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje inicia el control. Al recibir la señal de detección Sd que indica "0", la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje detiene el control.
La unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída calcula el valor de comando del voltaje de CC Vccr para elevar el voltaje de CC Vcc de modo que una ondulación de una corriente de salida Iiv del inversor 1 no exceda el valor de ajuste del relé de sobrecorriente 72, en base al valor del comando del voltaje Vivr calculado por la unidad de control de la corriente 24. Es decir, la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje continua elevando el voltaje de CC Vcc hasta que la corriente de salida Iiv del inversor 1 se convierte en un valor que no es mayor que un valor predeterminado. Como se muestra en la FIG. 2, cuando el voltaje de CC Vcc se eleva por encima del voltaje del punto de máxima potencia Vmpp, la corriente continua Icc disminuye. Después de que la corriente de salida Iiv del inversor 1 se vuelve el valor que no es mayor que el valor predeterminado, la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje mantiene el voltaje de CC Vcc durante la caída del voltaje de un sistema Vr.
Según la presente realización, cuando cae el voltaje de un sistema Vr del sistema de alimentación de interconexión, se realiza el control para elevar el voltaje de CC Vcc. En consecuencia, disminuye la corriente continua Icc que va a introducirse en el inversor 1. Por lo tanto, también disminuye la corriente de salida Iiv del inversor 1. En consecuencia, es posible evitar una operación falsa del relé de sobrecorriente 72 debida a la ondulación de una corriente de salida Iiv del inversor 1. Además, en el tiempo habitual, se realiza el control del voltaje de CC Vcc por el MPPT 22, de modo que se pueda maximizar la eficiencia de generación de potencia de la célula solar 3.
(Segunda realización)
La FIG. 4 es un diagrama de bloques que muestra la constitución de un sistema de generación de energía solar 10A al cual se aplica un aparato de control 2a de un inversor 1 según una segunda realización de la invención.
El sistema de generación de energía solar 10A tiene una constitución en la que, en el sistema de generación de energía solar 10 según la primera realización mostrada en la FIG. 1, el aparato de control 2 se ha reemplazado por el aparato de control 2A. Los otros aspectos son similares a los del sistema de generación de energía solar 10 según la primera realización.
El aparato de control 2A tiene una constitución en la que, en el aparato de control 2 según la primera realización, la unidad de control del voltaje de CC 23 se ha reemplazado por una unidad de control del voltaje de CC 23A y la unidad de detección de la caída del voltaje 26 se ha reemplazado por una unidad de cálculo de la caída del voltaje 27. Los otros aspectos son similares a los del aparato de control 2 según la primera realización.
En la unidad de cálculo de la caída del voltaje 27, se envía el voltaje de un sistema Vr detectado por un detector de voltaje de CA 73. Cuando el voltaje de un sistema Vr está por debajo de un voltaje de referencia predeterminado (en la caída del voltaje de un sistema Vr), la unidad de cálculo de la caída del voltaje 27 calcula un AV de caída del voltaje restando el voltaje de un sistema Vr de un voltaje nominal. La unidad de cálculo de la caída del voltaje 27 envía el AV de caída del voltaje calculado a la unidad de control del voltaje de CC 23A.
La FIG. 5 es un diagrama de bloques que muestra una constitución de la unidad de control del voltaje de CC 23A según la presente realización.
La unidad de control del voltaje de CC 23A tiene una constitución en la que, en la unidad de control del voltaje de CC 23 según la primera realización mostrada en la FIG. 3, la unidad de control del voltaje de CC 232 de tiempo de caída del voltaje se ha reemplazado por la unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída. Los otros aspectos son similares a los de la unidad de control del voltaje de CC 23 según la primera realización. Cabe destacar que en una unidad de control del voltaje de CC 231 de tiempo habitual según la presente realización, el tiempo en el que la señal de detección Sd es "0" según la primera realización corresponde a un tiempo en el que el AV de caída del voltaje es "0" (o un tiempo en el que el AV de caída del voltaje no se calcula), y el tiempo en el que la señal de detección Sd es "1" según la primera realización corresponde a un tiempo en el que el AV de caída del voltaje no es "0".
En la unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída del voltaje, se introducen un voltaje de CC Vcc detectado por un detector de voltaje de CC 74 y el AV de caída del voltaje calculado por la unidad de cálculo de la caída del voltaje 27. La unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída empieza el control cuando el AV de caída del voltaje no es "0" (en la caída del voltaje de un sistema Vr). La unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída detiene el control cuando el AV de caída del voltaje es "0" (tiempo habitual).
En la caída del voltaje de un sistema Vr, la unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída del voltaje calcula un valor de comando de voltaje de CC Vccr en base al AV de caída del voltaje. La unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída realiza el cálculo para que cuanto mayor sea el Av de caída del voltaje, mayor se haga el valor de comando del voltaje de CC Vccr. Es decir, la unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída del voltaje eleva notablemente el voltaje de CC Vcc, según aumente el AV de caída del voltaje. En consecuencia, la unidad de control del voltaje de CC 232A de tiempo de caída del voltaje disminuye una corriente de salida liv del inversor 1 según el AV de caída del voltaje.
A continuación se describirá un método de cálculo del valor de comando del voltaje de CC Vccr en la caída del voltaje de un sistema Vr.
Se genera una ondulación de corriente para ser superpuesta sobre la corriente de salida liv del inversor 1 según la siguiente ecuación.
en la que el lado izquierdo es una relación de cambio de una corriente de salida liv del inversor 1. L es un componente del reactor entre el inversor 1 y un bus del sistema 7. AV es la caída de voltaje del voltaje de un sistema Vr.
El valor de comando del voltaje de CC Vccr se ajusta de modo que se suprima la ondulación de corriente predicha según la ecuación anterior.
Según la presente realización, el control para elevar el voltaje de CC Vcc se realiza según el AV de caída del voltaje del voltaje de un sistema Vr. Por lo tanto, pueden obtenerse una función y un efecto similares a los de la primera realización.
Cabe destacar que en las respectivas realizaciones, el voltaje de CC Vcc del inversor 1 se eleva para suprimir la corriente de salida liv del inversor 1, pero el control puede realizarse de modo que el voltaje de CC Vcc se disminuya para suprimir la corriente de salida liv. Cuando el voltaje de CC Vcc se controla de modo que el voltaje del punto de máxima potencia Vmpp mostrado FIG. 2 se excluya, puede realizarse el control para suprimir la corriente de salida liv. En consecuencia, pueden obtenerse una función y un efecto similares a los de cada una de las realizaciones.
Además, en la segunda realización, una ecuación para obtener el valor de comando del voltaje de CC Vccr en la caída del voltaje de un sistema Vr puede no estar basada en la ecuación anterior (1). Por ejemplo, la ecuación para obtener el valor de comando del voltaje de CC Vccr puede obtenerse mediante una regla empírica o conocimientos técnicos.
Además, en las realizaciones respectivas, puede no disponerse el transformador de interconexión 6 interpuesto entre el sistema de generación de energía solar 10 y el sistema de alimentación CA. En este caso, el voltaje detectado por el detector de voltaje de CA 73 es una electricidad en la misma posición de medición que la de la corriente detectada por el detector de corriente de CA 71.
Cabe destacar que la presente invención no está restringida a las realizaciones anteriores, que puede modificarse y cambiarse la forma de los elementos constituyentes sin alejarse del alcance de la invención en una etapa de realización. Adicionalmente, pueden formarse diversas invenciones combinando adecuadamente una pluralidad de elementos constituyentes dados a conocer en las realizaciones anteriores. Por ejemplo, pueden eliminarse varios elementos constituyentes de todos los elementos constituyentes dados a conocer en las realizaciones. Además, en las diferentes realizaciones pueden combinarse adecuadamente elementos constituyentes.
Aplicabilidad industrial
Según la invención, puede proporcionarse un aparato de conversión de potencia para su aplicación a un sistema de generación que se interconecte con un sistema de alimentación CA, de modo que se puede evitar una operación falsa de un relé de sobrecorriente dispuesto en un lado de salida de CA.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de control (2) configurado para controlar un inversor (1), estando dicho inversor (1) configurado para ser aplicado a un sistema de generación de energía solar (10) que incluye una célula solar (3) y para interconectar dicho sistema de generación de energía solar con un sistema de alimentación de corriente alterna (8), comprendiendo el aparato de control:
medios de medición del voltaje de un sistema (73) para medir el voltaje de un sistema (Vr) del sistema de alimentación de corriente alterna (8);
medios de detección de la caída del voltaje (26) para detectar una caída del voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna (8), basado en el voltaje de un sistema (Vr) medido por los medios de medición del voltaje de un sistema (73);
caracterizado por que el aparato de control comprende además:
unos primeros medios de control del voltaje de corriente continua (231) para controlar un voltaje de corriente continua (Vcc) del lado de CC del inversor (1) a través del control del inversor para mejorar la eficiencia de generación de potencia de la célula solar (3), cuando la caída del voltaje no es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26); y
unos segundos medios de control del voltaje de corriente continua (232) para controlar el voltaje de corriente continua (Vcc) del inversor (1) a través del control del inversor para suprimir una salida de corriente del inversor (1), cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26); y
un relé de sobrecorriente (72);
un detector de corriente alterna (71); en el que el detector de corriente alterna (71) está configurado para medir una corriente de salida (liv) del inversor (1), y para enviar dicha corriente (liv) del inversor (1) como una señal de detección al aparato de control (2) y al relé de sobrecorriente (72); y
en el que el relé de sobrecorriente (72) está configurado para realizar una función de protección, cuando un valor instantáneo de la salida de corriente (liv) del inversor (1) medido por el detector de corriente alterna (71) excede un valor de ajuste previo.
2. El aparato de control (2) para el inversor (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que los segundos medios de control del voltaje de corriente continua realizan el control para elevar el voltaje de corriente continua del inversor (1), cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26).
3. El aparato de control (2) para el inversor (1), según la reivindicación 2, caracterizado por que los segundos medios de control del voltaje de corriente continua cambian un voltaje para elevar el voltaje de corriente continua del inversor (1) según la caída del voltaje, cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26).
4. El aparato de control (2) para el inversor (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que los segundos medios de control del voltaje de corriente continua realizan el control para disminuir el voltaje de corriente continua del inversor (1), cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26).
5. El aparato de control (2) para el inversor (1) según la reivindicación 4, caracterizado por que los segundos medios de control del voltaje de corriente continua cambian un voltaje para disminuir el voltaje de corriente continua del inversor (1) según la caída del voltaje, cuando la caída del voltaje es detectada por los medios de detección de la caída del voltaje (26).
6. Un método de control para controlar un inversor (1), estando dicho inversor (1) configurado para ser aplicado a un sistema de generación de energía solar (10) que incluye una célula solar (3) y para interconectar dicho sistema de generación de energía solar (10) con un sistema de alimentación de corriente alterna (8), comprendiendo el método de control:
medir el voltaje de un sistema (Vr) del sistema de alimentación de corriente alterna;
detectar una caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna, en base al voltaje medido de un sistema (Vr); caracterizado por que el método de control comprende además:
controlar un voltaje de corriente continua del lado de CC del inversor (1) por medio del control del inversor para mejorar la eficiencia de generación de potencia de la célula solar (3), cuando la caída del voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna no es detectada; y
controlar el voltaje de corriente continua del inversor (1) a través del control del inversor para suprimir una salida de corriente del inversor (1), cuando la caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna es detectada; y
medir una corriente de salida (liv) del inversor (1); y
enviar la corriente de salida medida (liv) del inversor (1); y
realizar una operación de protección, cuando un valor instantáneo de la salida de corriente del inversor (1) excede un valor de ajuste previo.
7. El método de control para el inversor (1), según la reivindicación 6, caracterizado por que cuando la caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna es detectada, se realiza un control para elevar el voltaje de corriente continua del inversor (1).
8. El método de control para el inversor (1), según la reivindicación 7, caracterizado por que cuando la caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna es detectada, un voltaje para elevar el voltaje de corriente continua del inversor (1) se cambia según la caída del voltaje.
9. El método de control para el inversor (1), según la reivindicación 6, caracterizado por que cuando la caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna es detectada, se realiza un control para disminuir el voltaje de corriente continua del inversor (1).
10. El método de control para el inversor (1), según la reivindicación 9, caracterizado por que cuando la caída de voltaje del sistema de alimentación de corriente alterna es detectada, un voltaje para disminuir el voltaje de corriente continua del inversor (1) se cambia según la caída del voltaje.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015056309A1 (ja) * 2013-10-15 2015-04-23 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置及びその制御方法
EP3086457B1 (en) 2013-12-20 2022-06-15 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Inverter control device
EP2922193A1 (en) 2014-03-20 2015-09-23 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power conversion apparatus and control method for power conversion apparatus
JP6378572B2 (ja) * 2014-07-30 2018-08-22 株式会社日立産機システム 電力変換制御装置および太陽光発電システム
JP6153144B1 (ja) * 2016-03-17 2017-06-28 三菱電機株式会社 Dc/dcコンバータの制御装置および制御方法
WO2022074803A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2736102B2 (ja) * 1989-02-17 1998-04-02 株式会社東芝 系統連系用電力変換装置の制御装置
JP2001136664A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Hitachi Ltd 分散形発電システム
CN1334985A (zh) * 1999-11-29 2002-02-06 三菱电机株式会社 逆变器控制装置
JP2002165357A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Canon Inc 電力変換装置およびその制御方法、および発電システム
US6921985B2 (en) 2003-01-24 2005-07-26 General Electric Company Low voltage ride through for wind turbine generators
JP3980515B2 (ja) * 2003-04-22 2007-09-26 三菱電機株式会社 電圧変動補償装置
US7193872B2 (en) * 2005-01-28 2007-03-20 Kasemsan Siri Solar array inverter with maximum power tracking
US8405367B2 (en) * 2006-01-13 2013-03-26 Enecsys Limited Power conditioning units
JP2008059968A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
JP2008228494A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Kansai Electric Power Co Inc:The 系統連系用インバータ
JP4896044B2 (ja) * 2008-01-07 2012-03-14 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN101304221B (zh) * 2008-06-19 2011-09-28 江苏津恒能源科技有限公司 太阳能光伏并网逆变器
EP2911263A3 (en) * 2009-06-15 2015-10-14 Tenksolar, Inc. Illumination agnostic solar panel
US8228697B2 (en) * 2009-07-20 2012-07-24 General Electric Company Systems, methods, and apparatus for operating a power converter
CN102082443B (zh) * 2009-11-27 2013-10-02 通用电气公司 直流-交流转换***和方法
CN101777775A (zh) * 2010-02-26 2010-07-14 东南大学 一种高频隔离单相光伏并网***及其控制方法

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