JP2007520985A - 分散型発電システム - Google Patents

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Abstract

本発明は、複数の分散型発電ユニットを具えている分散型発電システムに関する。これらの発電ユニットを最適に制御可能にすると共に、同時にシステムの安全性を高めることができるようにするために、システムがさらに複数のDC/DCコンバータを具え、これらがそれぞれ、他の発電ユニットに接続されて、それぞれの発電ユニットにより供給される電流を変換し得るようにするシステムを提案する。この提案するシステムはさらにDCバスを具えており、このバスにDC/DCコンバータがそれぞれの変換した電流を供給する。提案するシステムはさらに、DCバスから電流を取り出す少なくとも1つの受電コンポーネントも具えており、この受電コンポーネントは、DC/DCコンバータからは物理的に分離されている。本発明はまた、これに対応する方法にも関する。

Description

本発明は、複数の分散型発電ユニットを具えている分散型発電システムに関する。本発明は、このような分散型発電システムを操作する方法にも関する。
分散型発電システムは、例えば、太陽光(光起電)(PV)発電装置の形態で知られている。
太陽光による電力は、再生可能なエネルギーとして最も有望なエネルギー源のひとつである。PV発電装置では、PVセルが直流電流を発生し、この電流は、各セルにて1V未満の低い直流電圧になる。したがって、通常は、複数のPVセルをひとつのPVモジュールにアセンブルする。実施態様に応じて、このようなPVモジュールは、数十ボルトの出力電圧を有し、10W〜150Wの電力を供給することができる。
いくつかの用途において、例えば、生成した電流を公共の電力供給システムに給電するために配設されるPV発電装置では、図1に示すように、PVモジュールによって供給される直流電流をインバータによって交流に変換する。
図1は、従来のPV発電装置のブロック図である。この発電装置は、いくつかのPVモジュール11〜12の第1の直列接続と、いくつかのPVモジュール13〜14の第2の直列接続とを具えている。一方のPVモジュール11〜12の直列接続および他方のPVモジュール13〜14の直列接続は、大地と直流(DC)バス40との間に互いに並列に配置されている。さらに、インバータ20が、一方ではDCバス40に、そして他方では公共の電力供給システムの線路50に接続されている。
このようなシステムでは、さまざまな制御作業に注意を払わねばならない。
最適な動作点にてPVモジュール11〜14を作動させるためには、いわゆるMPP(最大電力点)追跡法を用いるのが有利である。MPP追跡法は、PVセルがそれらのMPPを有するように、インバータ20への入力電流を選定する。しかしながら、このMPPは固定されず、例えば太陽放射の強度、温度、およびPVセルの特性によって変動する。
さらに、PVセルによってインバータ20に供給される電力は、それを公共の電力供給システムに給電する前に、インバータ20によって、公共の電力供給システムの現行電圧、公共の電力供給システムの現行周波数、および公共の電力供給システムの現位相に適合させなければならない。さらに補助回路によって操作の安全に対処して、例えば、公共の電力供給システムの電圧が低下する場合に、PV発電装置が孤立して動作するのを防ぐために、インバータ20の動作を続行させるのを防止する。
従来のPV発電装置においては、インバータの入力部およびインバータ回路自体での電圧の適合を、単一のデバイスにて行っている。
図2は、中央インバータユニット60を使用している従来のPV発電装置のブロック図である。このPV発電装置は、複数のPVモジュール11、12、13を具えている。これらのPVモジュール11、12、13のそれぞれは、例えばDCバス40を介して、中央インバータユニット60の入力に接続される。複数の単一PVモジュール11、12、13の代わりに、図1に示したように、複数の直列接続したPVモジュールを使用することもできる。中央インバータユニット60内にて、PVモジュール11、12、13は、DC/DCコンバータ30を介して実際のインバータ20に接続される。インバータ20の出力は中央インバータユニット60の出力に対応し、これらの出力は公共の電力供給システムの線路50に接続される。
このような中央インバータユニット60を大きめのシステムに使用する場合には、MPP追跡をPV発電装置全体としてしか実現することができない。したがって、例えばPVモジュール11、12、13が部分的に日陰に入るなど、PVモジュール11、12、13の1つまたは特定のいくつかに限定される周囲環境の影響に柔軟に反応することはできない。
中央インバータユニット60については、PVモジュール11、12、13から中央インバータユニット60に供給しなくてはならない直流の電圧および電流が高いため、更なる問題がある。数アンペアを超える電流は、電圧が40Vを超える場合には、単純なヒューズではもはや分離することはできない。これは、日光の場合に、PV発電装置は直流電流側でスイッチオフすることができないことを意味している。さらに、PVモジュール11、12、13は、それらが光に照らされている限り、常に電圧を供給する。すなわち、それらが負荷に接続されていない場合であっても、無負荷電圧を供給する。このことは、PV発電装置の組立および保守の期間中考慮して、事故や損傷を回避しなければならない。
文献DE19919766A1には、PVモジュールの直列接続のそれぞれに対して、別個のDC/DCコンバータを有する中央インバータユニットを使用することが提案されている。これによれば、それぞれの直列接続に対して別個に電圧を適合させ、かつ別個にMPP追跡をすることができる。しかしながら、この方法では、高い直流電流および無負荷電圧という上記の問題は解決されない。
他の従来のPV発電装置においては、各々がDC/DCコンバータおよびインバータを具えるいくつかのインバータユニットを用いている。この場合、これらのインバータユニットのそれぞれは、他のPVモジュールまたは他のPVモジュールのアセンブリに関連付けられている。直流の経路を長くしないようにするために、インバータユニットは通常、関連するPVモジュールまたはPVモジュールのアセンブリの近くに取り付けている。実際、特に、各PVモジュールにその固有のインバータユニットを設けて、いわゆるモジュール−インバータとするPV発電装置が提案されている。このようなPV発電装置は、例えば文献DE 4032569A1に開示されている。
図3は、モジュール−インバータを使用している従来のPV発電装置のブロック図である。図示したPV発電装置は、第1のPVモジュール11が第1のDC/DCコンバータ31を介して第1のインバータ21に接続される第1のモジュール−インバータ61を具えている。インバータ21の出力端はさらに、公共の電力供給システムの線路50に接続されている。PV発電装置はまた、複数の更なるモジュール−インバータ 62、63も具えており、これらは第1のモジュール−インバータ61と同様に構成され配置されており、したがってそれぞれのPVモジュール12、13、それぞれのDC/DCコンバータ32、33およびそれぞれのインバータ22、23を具えている。
このPV発電装置の欠点は、それぞれのインバータ21、22、23が、独立して、公共の電力供給システムへの電流の供給に対する需要の管理をしなくてはならないことにある。場合によっては、ネットワーク障害および安全性回路の監視さえも、各モジュール−インバータ61、62、63において別個に行なわなければならない。さらに、分散したインバータ21、22、23は、これらを中央位置から検査および/または制御しなければならない場合に、別々の通信構体に接続しなければならない。そのうえ、インバータ21、22、23の制御アルゴリズムは、それらが互いに発振する際に不安定なものになり得る。
図3に示したPV発電装置の更なる欠点は、それを屋根の上に取り付けた場合に、周囲環境の歪みが原因となって、インバータ21、22、23の信頼性が不十分になる点にある。インバータ21、22、23は、公共の電力供給システムへの50Hz以上の電圧でエネルギーを蓄積するための電解コンデンサを必要とし、このような電解コンデンサは特に温度の変動に敏感である。
なお、PVモジュールまたはPVモジュールのアセンブリとは別の分散型発電ユニットを用いる、他のタイプの発電用分散型システムにおいても、同じような問題が起こり得る。さらに、PVモジュールのような分散型発電ユニットによって発生されるエネルギーを、公共の電力供給システムに給電するためでなく、何らかの他の目的に使用する場合にもまた、同様な問題が起こり得る。
本発明の目的は、分散型発電システムを改善することにある。特に、本発明の目的は、発電ユニットを最適に制御でき、また同時にシステムの安全性を高めることにある。
本発明の一態様では、複数の分散型発電ユニットを具える分散型発電システムを提案する。この提案するシステムはさらに、複数のDC/DCコンバータを具えており、これらはそれぞれ、他の発電ユニットの1つに接続され、この発電ユニットにより供給される電流を変換する。この提案するシステムはさらに、それぞれ変換される電流を供給するための、DC/DCコンバータのそれぞれに結合されるDCバスを具えている。この提案するシステムは最後に、DCバスからの電流を取り出すために、DCバスに接続され、DC/DCコンバータからは物理的に分離している少なくとも1つの電力受電コンポーネントを具えている。
本発明の他の態様では、複数の分散型発電ユニット、複数のDC/DCコンバータ、DCバス、およびDC/DCコンバータから物理的に分離している少なくとも1つの電力受電コンポーネントを具える分散型発電システムを稼動する方法を提案し、この本発明が提案する方法は、
−複数の発電ユニットによって電流を発生させるステップと、
−前記各発電ユニットによって供給される前記電流を、それぞれのDC/DCコンバータによって変換するステップと、
−前記DCバスからの電流を、少なくとも1つの電力受電コンポーネントに供給するステップと、を具えている。
本発明は、複数のDC/DCコンバータ相互間の機能および電力受電コンポーネントの機能は、いくつかの物理的に分離したユニットに分散させることが可能である、という考えに基づいている。したがって、既知の解決方法に対して、本発明は、別個のDC/DCコンバータを複数の発電ユニットのそれぞれに関連付けて、かつDC/DCコンバータによって出力される変換電流を、DCバスを介して少なくとも1つの物理的に分離した電力受電コンポーネントに供給することを提案している。
本発明では、このようにすることで既知のシステムの利点を酌み合わせ、同時にそれらの不都合な点を回避する。
文献DE19919766A1のシステムと比較すると、本発明の有利な点は、発電ユニットが供給する高い直流電流は、それぞれの発電ユニットに関連付けたDC/DCコンバータが即時に高い直流電流を変換できるため、中央の電力受電コンポーネントまで長い距離を伝送する必要がないということにある。さらに本発明は、特にシステムのモジュール化およびその拡張取付けを簡単にすることができる。
文献DE4032569A1のシステムと比較すると、本発明の有利な点は、例えば屋根の上のような悪環境条件下にあるシステムのコンポーネントを、電解コンデンサなしで、したがって長寿命で高い信頼性が保証されるやり方で構成することができるということにある。すなわち、DC/DCコンバータを、悪環境条件下にあり得る発電ユニットのそばに配置することができ、一方でより敏感な電力受電コンポーネントを保護された場所に配置することができる。DC/DCコンバータには、高価なコンポーネントが不要になる。
本発明の好適例では、DC/DCコンバータのそれぞれが自発的に動作するように適合させ、それらに課する外部要件は、DCバスに所定の電圧を確保するだけとする。この場合、中央制御ユニットとDC/DCコンバータとの間の通信は不要であり、そして異なる製造業者による、異なるタイプの、異なる世代のDC/DCコンバータおよび発電ユニットでさえも使用することができる。
各発電ユニットは、例えば互いに直列に接続された複数のPVモジュールのような、複数のエネルギー供給モジュールで構成することができる。しかしながら、発電ユニットにおけるいくつかのモジュールを直列に接続して結合させる場合には、これらのモジュールを同じ構成および同じ寿命のものとすべきであり、PVモジュールの場合は、それらの効率が低減するのを避けるために同じ照明条件で設置すべきである。したがって、本発明の他の好適例では、各発電ユニットが、例えば関連するDC/DCコンバータにより独立制御可能な単一のPVモジュールのような、ただ1つのエネルギー供給モジュールだけで構成されるようにする。
各DC/DCコンバータは、関連する発電ユニットに機械的に結合させることもできる。DC/DCコンバータを、例えばエネルギー供給ユニットを有する単一構成のユニット内に配置することで、発電ユニットに機械的に結合させる場合には、DCバスとエネルギー供給ユニットとの間を簡単に電位分離させることができる。大規模システムの場合、このようにすることで、大地への容量性電流の問題が回避される。さもなければ、このような電流が、漏電回路ブレーカを不所望に起動させてしまう。さらに、このようにすれば、電力受電コンポーネントの電位分離が通常不要になる。
本発明の他の好適例では、少なくとも1つの電力受電コンポーネントを、DCバスの電圧を監視し、かつDCバスの電圧が減少していることが検出される時はDCバスから取り出す電力を低減させるように適合させる。このようにすれば、発電ユニットの電流容量が供給されるDCバスから取り出すことができる電力量を自動調整することができる。電力受電コンポーネントと発電ユニットとの間には、例えば中央制御ユニットを経るような通信は不要になる。
本発明のさらに他の好適例では、分散型発電システムがさらに、各DC/DCコンバータを少なくとも1つの電力受電コンポーネントに接続する少なくとも1つの制御線を具えるようにする。この少なくとも1つの制御線は、例えば、DC/DCコンバータへの供給電力をそれぞれ供給したり、切断したりすることによって、DC/DCコンバータをスイッチオンおよびオフするように配置する。
このような制御線を具えている本発明の他の好適例では、分散型発電システムがさらに、DC/DCコンバータを一方ではDCバスに、もう一方では制御線を介して少なくとも1つの電力受電コンポーネントに電気的に接続する、少なくとも1つのプラグ接続部を具えるようにする。この構成により、発電ユニットがDCバスに接続されている時にだけ制御線が活動中となるようにする。したがって、このようなプラグ接続部は、設置および稼動期間中の接触の安全性を確保し、電気アークから保護し、かつ追加のコンポーネントを必要とすることなく自動的にスイッチオフさせることができる。
プラグ接続部は、それを閉じる時は、発電ユニットがまずDCバスに、そしてその後にのみ電力受電コンポーネントに接続され、そして、接続部を開放する時は、発電ユニットが最初に電力受電コンポーネントから、そしてその後にのみDCバスから切り離されるように実現するのが有利である。この構成により、発電ユニットがDCバスに確実に接続されている時だけ、DC/DCコンバータがスイッチオンになることになる。プラグ接続部は、ロック機構を具えるようにして、さらにこのロック機構がロックされる時だけ制御線が閉じたプラグ接続部によって活動状態になるようにする場合に、安全性がさらに向上する。
本発明は、複数の発電ユニットを用いる任意の分散型エネルギー生成システムに使用することができる。発電ユニットは、PVモジュールまたは他の任意の発電モジュールで構成することもできる。特にDCバスが発電ユニットによって観測される所定の動作電圧範囲を有する場合には、種々の発電ユニットが異なるタイプの発電モジュールを具えるようにすることさえもできる。
さらに、複数のDC/DCコンバータによってDCバスに供給される電流は、任意の所望な電力受電コンポーネントに供給することができる。この電流は、例えば供給される直流電流を特定の要件に従って交流電流に変換するインバータに供給することができる。それから、交流電流を例えば公共の電力供給システムに供給したり、または隔離した電力供給システムにて電源として用いたりすることができる。交流電流を公共の電力供給システムに供給する場合には、中央インバータにて、公共の電力供給システムにエネルギーを供給するための異なる国別の規則を考慮するだけでよい。
また、DCバスの電流は、例えば蓄電池用の充電制御器によって取り出すこともできる。蓄電池を備えたシステムにおいては、DCバスを、充電電流を供給するために用いることができるが、放電のサイクルにおいても用いることができる。すなわち、DCバスを介して発電ユニットによって供給されるエネルギーは、何らかの負荷に供給して、充電制御器を介して並列の1つ以上の蓄電池を充電することができる。DCバスの電圧が減少する場合には、負荷によりDCバスから絶えずエネルギーを取り出すことができるように、蓄電池に蓄積されているエネルギーをDCバスに帰還させることができる。
以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
図4は、本発明による分散型電力供給システムの一実施例を構成するPV発電装置のブロック図である。
このPV発電装置は、PVモジュール11、12の第1の直列接続を具えている。この第1の直列接続の両端部は、第1のDC/DCコンバータ31の入力端に接続する。PV発電装置はさらに、PVモジュール13、14の第2の直列接続を具えている。この第2の直列接続の両端部は、第2のDC/DCコンバータ32の入力端に接続する。DC/DCコンバータ31、32のそれぞれの出力端は、共通のDCバス40の線に接続する。更なるPVモジュールを、同じように別個のDC/DCコンバータを介してDCバス40に接続することができる。PV発電装置はインバータ20も具えている。インバータ20の入力端もDCバス40の線に接続し、一方インバータ20の出力端は公共の電力供給システムの線路50に接続する。
以下、PV発電装置の動作を図5および6を参照して説明する。図5はDC/DCコンバータ31、32の動作を説明するフローチャートであり、図6はインバータ20の動作を説明するフローチャートである。
PVモジュール11〜14は、それぞれ光の強度に依存する電流を生成する。
それぞれ接続されたPVモジュール11〜14から供給電圧を受電するDC/DCコンバータ31、32は、PVモジュール11〜14によって供給される電圧を監視する。PVモジュール11〜14の特定の直列接続によって供給される電圧が所定の閾値に達するかまたはそれを超えるとすぐに、関連するDC/DCコンバータ31、32は電圧変換を行なう。慣例のMPP追跡法を使用して、このDC/DCコンバータ31、32への入力電流は、接続されたPVモジュール11〜14が特性曲線の屈曲部において、すなわちMPPにおいて動作するように設定する。このようにMPP追跡は、PVモジュール11〜14の各直列接続に対して別個に行なう。
DC/DCコンバータ31、32の出力電力はDCバス40に供給される。DC/DCコンバータ31、32のそれぞれがDCバス40に供給することができる電力の量は、2つの要件によって決まる。その第1の要件として、DC/DCコンバータ31、32の出力電圧は所定の電圧に設定する。この電圧値はPV発電装置全体の各DC/DCコンバータ31、32に対して同じとする。第2の要件として、DC/DCコンバータ31、32によって供給される電流は、所定の最大値を超えないようにする。この最大値は、各DC/DCコンバータ31、32に対して相違させることができ、それぞれ接続されたPVモジュール11〜14の最大電力に応じて選択すべきである。したがって、コンバータ31、32の出力電流がこのDC/DCコンバータ31、32に対して所定の閾値以下となる場合、およびエネルギーの供給がDCバス40の電圧を増大させない場合にのみ、DC/DCコンバータ31、32はDCバス40にエネルギーを供給する。
DCバス40に接続されたインバータ20は、所定の電圧がDCバス40にて利用できる場合に、DC/DCコンバータ31、32のうちの少なくとも1つが動作していると認識する。所定の電圧がDCバス40にて利用可能な場合で、しかも公共の電力供給システムの線路50における電圧を監視して現在このような電圧を供給することができる状態である場合に、インバータ20は、DCバス40から取り出した電流を必要な周波数および必要なコード位相を有する交流電流に変換し、この交流電流を公共の電力供給システムの線路50に供給することができる。
インバータ20が公共の電力供給システムに供給するエネルギーが増えるにつれて、DC/DCコンバータ31、32はDCバス40の電圧を上昇させることなく多くのエネルギーを供給できるため、その分だけDCバス40の電流が高くなる。全てのDC/DCコンバータ31、32がそれらの最大負荷に達した場合にだけ、DCバス40の電圧は降下し始める。これは、インバータ20に対する信号となり、公共の電力供給システムに供給するエネルギーを減少させる。このように、インバータ20は、公共の電力供給システムに供給するエネルギーがPVモジュール11〜14において発生されるエネルギーに比べて高くなり過ぎるということ、および供給エネルギーを減少させなければならないということを、DCバス40の電圧値を介して間接的に学習する。DCバス40の電圧が降下する前にインバータ20がその最大供給電力に達する際には、DC/DCコンバータ31、32はDCバス40の電圧を増大させることができないため、問題は生じない。
したがって、上述した制御メカニズムにより、DC/DCコンバータ31、32を互いに独立して制御することができる。
さらに、障害のある状況においては、PV発電装置を非常に簡単にスイッチオフさせることができる。インバータ20をスイッチオフする場合に、DC/DCコンバータ31、32は、DCバス40の電圧を所定の電圧値以上にしないように、DCバス40へはもはやコンバータのエネルギーを供給できなくする。したがって、DC/DCコンバータ31、32もまた、それらのエネルギー輸送をスイッチオフする。
さらに、提示したPV発電装置は、DC/DCコンバータ31、32が、基本的にはエネルギーのバッファリングを必要としないという利点を有する。したがって、DC/DCコンバータ31、32には、デバイスの耐久性を低減させる電解コンデンサは不要である。
なお、上述した制御メカニズムは、DCバス40に並列に接続されるいくつかのインバータを使用する場合にも当てはまることである。この場合に、各インバータは、DCバス40の電圧減少からDCバス40の過負荷を認識することができる。この時点までは、それぞれのインバータは、DCバス40からその許容された最大エネルギーまでエネルギーを引き込むことができる。
図7のブロック図は、図4のPV発電装置の変形例を示している。図7のPV発電装置は、本発明による分散型電力供給システムの第2実施例を構成し、これは図4のPV発電装置の不都合な点を回避するものである。図4のPV発電装置のDC/DCコンバータ31、32はPVモジュール11〜14によってエネルギーが供給されるため、DC/DCコンバータ31、32は、PVモジュール11〜14の照度が充分な強度に達するとすぐに動作を開始する。これはまた、PV発電装置の設置をしている間も同様であるため、DCバス40に得られる電圧が、設置要員を危険にさらすことになる。
図7のPV発電装置の構成は、各DC/DCコンバータ31が追加の制御線70を介してインバータ20に接続されていることを除いて、図4のPV発電装置の構成に正確に対応している。図7では、PV発電装置のPVモジュール11、12のただ1つの直列接続および1つのDC/DCコンバータ31のみを示してある。複数のDC/DCコンバータ31、32を用いる場合には、これらの各コンバータ31、32を、同じ制御線70に接続することができる。制御線70は、1つ以上のスイッチ71を具えている。スイッチ71は、DC/DCコンバータ31をオンとオフに切り替えるのに用いる。DC/DCコンバータは、供給電力を受電する場合にのみ動作可能とする。提示した実施例におけるDC/DCコンバータ31は、特にこの供給電力がPVモジュール11、12から供給されるのではなく、制御線70を介して供給されるようにすることができる。この場合には、制御線70のスイッチ71を用いて、必要なときはいつでもDC/DCコンバータ31をスイッチオフして、これへのエネルギーの供給を中断することができる。
このように、図7に示す実施例では、設置の間または運転活動の間に、容易かつ確実にPV発電装置の電圧を除去することができる。
図8のブロック図に示すようなPV発電装置の構成によって、安全性の更なる向上を達成することができる。図8のPV発電装置は本発明による分散型電力供給システムの第3実施例を構成し、そして図9はこのPV発電装置の細部を示す。
図8は、図7に示したPV発電装置と同じコンポーネントを具えるPV発電装置の一部を示している。しかしながら、ここでは、DC/DCコンバータ31を一方ではDCバス40に、そして他方では制御線70を介してインバータ20に接続するために、追加のプラグ80も設けている。プラグ80の一部は、制御線70の一区間を経てDC/DCコンバータ31に接続される接点82と、DC/DCコンバータ31の出力端に接続される2つの接点84、86とを具えている。これに対応してプラグ80の他の部分は、制御線70の他の区間を経てインバータ20に接続される接点81と、DCバス40のそれぞれの線に接続される2つの接点83、85とを具えている。PV発電装置の各DC/DCコンバータ31、32に対して、別個のプラグ80を設けることができる。
プラグ80は、PV発電装置の設置および稼動期間中、DCバス40の線がPV発電装置に接続された際にのみ制御線70が活動状態になり得るようにする。DCバス40に接続されていないPV発電装置の一部は自動的にスイッチオフされ、かつ電力線は、各DC/DCコンバータ31、32が電流を出力し得るようになる前に接続される。
図9は、図8のPV発電装置に有利に用いることができるプラグ80の一実施例を示している。
プラグ80は、互いに接続可能な2つの部品を具えている。部品のうちの1つは3つの接点ピン81、83、85を具えており、これらは、対応する受け入れ接点82、84、86(図示せず)を具えている、プラグ80のもう1つの部品に接続するために挿入される。1つの接点ピン81は、他の2つの接点ピン83、85より短くする。長い方の接点ピン83、85はDCバス40の2つの線に接続され、一方、短い方の接点ピン81は制御線70を介してインバータ20に接続される。プラグ80の2つの部品を接続すると、短い方の接点ピン81が対応する受け入れ接点82と電気的に接触する前に、長い方の接点ピン83、85が対応する受け入れ接点84、86と電気的に接触する。
したがって、プラグ80を接続する際には、エネルギー伝送用のDCバス40の線が最初に接続され、そして制御線70が多少遅れて接続される。プラグ80を引き離す際には、その順序は逆になる。これにより、DC/DCコンバータ31は、DCバス40が確実に接続され、接触の危険がなくなった場合にのみスイッチオンするようになる。さらに、DCバス40への電気的な接続が開放される時には、DC/DCコンバータ31はすでにスイッチオフされている。電流はすでに低下しているため電気アークが発生することはない。
プラグ80を介しての制御線70の2区間の間の接続は、プラグロック(図示せず)により機械的に結合させることもでき、このロックは、プラグ80が完全に切り離される前に開放させなければならない。これにより、DC/DCコンバータ31をスイッチオフするのに充分な時間を確保できるために、破裂スパークを回避することができる。
上述した本発明の実施例は、非常に多種多様な本発明の可能な実施例のうちの数例を示したに過ぎないことは明らかである。
従来のPV発電装置装置におけるPVモジュールの直−並列接続を示すブロック図である。 集中型インバータを用いている従来のPV発電装置のブロック図である。 モジュール−インバータを用いている従来のPV発電装置のブロック図である。 本発明によるPV発電装置の第1実施例のブロック図である。 図4の発電装置のDC/DCコンバータの動作を説明するフローチャートである。 図4の発電装置のインバータの動作を説明するフローチャートである。 本発明によるPV発電装置の第2実施例の詳細を示すブロック図である。 本発明によるPV発電装置の第3実施例の詳細を示すブロック図である。 図9は、本発明の第3実施例に使用できるコネクタを示すブロック図である。

Claims (10)

  1. −複数の分散型発電ユニットと、
    −それぞれが前記発電ユニットのうちの別個の発電ユニットに接続され、これらの発電ユニットにより供給される電流を変換するための複数のDC/DCコンバータと、
    −前記それぞれのDC/DCコンバータが結合され、それぞれが変換した電流が供給されるDCバスと、
    −前記DCバスから電流を取り出すように前記DCバスに接続され、前記DC/DCコンバータとは物理的に分離させた少なくとも1つの電力受電コンポーネントと、
    を具えている分散型発電システム。
  2. 前記DC/DCコンバータのそれぞれを、自発的に作動させ、かつ前記DCバスに所定の電圧を確保するように適合させた請求項1記載の分散型発電システム。
  3. 前記分散型発電ユニットを、それぞれのDC/DCコンバータに機械的に結合された請求項1記載の分散型発電システム。
  4. 前記電力受電コンポーネントを、前記DCバスの電圧を監視し、かつ前記DCバスの電圧が減少していることが検出されるときは、前記DCバスから取り出す電力を低減させるように適合させた請求項1記載の分散型発電システム。
  5. 前記DC/DCコンバータのそれぞれを前記少なくとも1つの電力受電コンポーネントに接続する少なくとも1つの制御線であって、前記DC/DCコンバータをスイッチオンおよびスイッチオフするように配置した少なくとも1つの制御線をさらに具えている請求項1記載の分散型発電システム。
  6. それぞれのDC/DCコンバータを前記DCバスに共通に、かつ前記制御線を介して前記少なくとも1つの電力受電コンポーネントに電気的に接続する少なくとも1つのプラグ接続部をさらに具えている請求項5記載の分散型発電システム。
  7. 前記少なくとも1つのプラグ接続部を、前記DC/DCコンバータを前記制御線を介して前記少なくとも1つの電力受電コンポーネントに接続する前にそれぞれのDC/DCコンバータを前記DCバスに電気的に接続するように、かつ前記DC/DCコンバータを前記DCバスから切断する前に前記制御線を介してDC/DCコンバータと前記少なくとも1つの電力受電コンポーネントとの間の接続を中断するように適合させた請求項6記載の分散型発電システム。
  8. 前記電力受電コンポーネントを、前記DCバスから取り出す直流電流を交流電流に変換し、かつ前記交流電流を交流電力供給システムに供給するように構成配置したインバータとする請求項1記載の分散型発電システム。
  9. 前記発電ユニットのそれぞれが少なくとも1つの光起電モジュールを具えている請求項1記載の分散型発電システム。
  10. 複数の分散型発電ユニット、複数のDC/DCコンバータ、DCバス、および前記DC/DCコンバータから物理的に分離した少なくとも1つの電力受電コンポーネントを具えている分散型発電システムを稼動する方法であって、
    −前記複数の分散型発電ユニットによって電流を発生させるステップと、
    −前記発電ユニットのそれぞれによって供給される電流を、それぞれのDC/DCコンバータによって変換するステップと、
    −前記変換した電流を前記DCバスに供給するステップと、
    −前記DCバスからの電流を前記少なくとも1つの電力受電コンポーネントに供給するステップと、
    を具えている分散型発電システムの稼動方法。
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