JP2012095483A - Power generator - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generator capable of effectively utilizing surplus power.SOLUTION: The power generator related to an embodiment of the invention includes a power generation unit, a power conversion unit and a control unit. The control unit includes: a voltage monitoring unit for measuring and storing a system voltage; a generated power prediction unit for calculating a prediction value of generated power; a power consumption prediction unit for calculating a prediction value of power consumption; a loss power prediction unit for calculating a prediction value of loss power; and a power control unit for controlling the temporal distribution of the power consumption. The power control unit calculates a prediction value of first surplus power from the prediction values of the generated power and the power consumption, and calculates a prediction value of second surplus power from the prediction values of the first surplus power and the loss power. The power control unit identifies the prediction value of the power consumption to be the prediction value of first power consumption predicted to be generated within the generation time of the second surplus power and the prediction value of second power consumption predicted to be generated at the time other than the generation time, and controls the temporal distribution of the power consumption so as to generate a part of the second power consumption in the predicted generation time of the loss power.

Description

本発明は、太陽電池などの直流電力を発生する発電部を有する、発電装置に関するものである。   The present invention relates to a power generation apparatus having a power generation unit that generates DC power, such as a solar battery.

太陽光発電装置は、太陽電池と、パワーコンディショナと呼ばれる電力変換装置と、を具備する。太陽電池で発電された直流電力は、パワーコンディショナと呼ばれる電力変換装置でＤＣ／ＤＣ変換およびＤＣ／ＡＣ変換されて交流電力となり、交流負荷に供給されたり、商用電力系統に逆潮流されたりする。   The solar power generation device includes a solar cell and a power conversion device called a power conditioner. The DC power generated by the solar cell is converted into AC power by DC / DC conversion and DC / AC conversion by a power conversion device called a power conditioner, and supplied to an AC load or reversely flowed to a commercial power system. .

一方、商用電力系統は、高圧配電線路６６００Ｖを配電用変圧器（柱上変圧器）で低圧配電線路１００Ｖないし２００Ｖに変換して一般家庭に交流電力を供給している。したがって、太陽電池で発電された直流電力は、交流電力に変換されて、この商用電力系統の送電ルートと逆のルートで高圧配電線路に流れる。   On the other hand, the commercial power system converts the high-voltage distribution line 6600V into a low-voltage distribution line 100V to 200V with a distribution transformer (post transformer) to supply AC power to ordinary households. Therefore, the DC power generated by the solar cell is converted into AC power and flows to the high-voltage distribution line via a route opposite to the power transmission route of the commercial power system.

一般に５０ＫＶＡの配電用変圧器に１０〜１５軒の家屋が接続される。このように、１つの配電用変圧器を介して複数の家屋に交流電力が供給される。そのため、どの家屋で何時、大容量の負荷を起動・停止した場合であっても、低圧配電線路の電圧が１０１Ｖ±６Ｖ以内（２００Ｖ系では２００Ｖ±２０Ｖ）の変動幅内に納まるように、配電用変圧器の出力電圧が高めに設定されることがある。例えば、１００Ｖ系の低圧配電線路であれば、配電用変圧器の二次側電圧が１０５Ｖになるようタップが調整（切替）される。   Generally, 10 to 15 houses are connected to a 50 KVA distribution transformer. In this way, AC power is supplied to a plurality of houses via a single distribution transformer. Therefore, even when a large load is started / stopped at any time in any house, power distribution is performed so that the voltage of the low-voltage distribution line is within the fluctuation range of 101V ± 6V (200V ± 20V for 200V system). The output voltage of the transformer may be set higher. For example, in the case of a 100V low voltage distribution line, the tap is adjusted (switched) so that the secondary voltage of the distribution transformer is 105V.

一方、太陽光発電装置の電力変換装置は、低圧配電線路に交流電力を逆流させるために配電用変圧器の出力電圧よりも高い電圧で送電する。そのため、太陽光発電装置の電力変換装置は、他の電力変換装置よりも、低圧配電線路の電圧を上昇させやすい傾向にある。   On the other hand, the power converter of the photovoltaic power generator transmits power at a voltage higher than the output voltage of the distribution transformer in order to reversely flow AC power through the low-voltage distribution line. Therefore, the power conversion device of the solar power generation device tends to easily increase the voltage of the low-voltage distribution line than other power conversion devices.

したがって、上述したような出力電圧に関する設定がなされた配電用変圧器を介して、太陽光発電装置等で発電された交流電力を逆潮流するときは、配電用変圧器に接続された複数の家屋の総負荷電力（使用消費電力）が低いと、比較的簡単に系統電圧の上昇が起こり易い。   Therefore, when AC power generated by a photovoltaic power generator or the like is reversely flowed through a distribution transformer that has been set for the output voltage as described above, a plurality of houses connected to the distribution transformer When the total load power (power consumption) is low, the system voltage is likely to rise relatively easily.

また、太陽光発電装置等のパワーコンディショナは「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン（１６資電部第１１４号）」において、系統電圧が所定値を超えるようであれば運転力率を０．８５に低下させて出力を絞りさらに上昇すると連系を停止するように定められている。該機能がいわゆるパワーコンディショナの電圧上昇抑制機能である。該機能のため、系統電圧が所定値以上に達した場合、本来、太陽光発電装置で発電されるべき発電電力が出力として得られなくなる。   In addition, a power conditioner such as a photovoltaic power generation device can be operated as long as the grid voltage exceeds a predetermined value in the “system interconnection technical requirement guideline for ensuring power quality (No. 16)”. Is reduced to 0.85, the output is reduced, and when the output is further increased, the interconnection is stopped. This function is a so-called power conditioner voltage rise suppression function. Because of this function, when the system voltage reaches a predetermined value or higher, the generated power to be generated by the solar power generation device cannot be obtained as an output.

近年では、住宅用太陽光発電装置の普及が進み、１つの配電用変圧器に複数の太陽光発電装置が接続されることも珍しくない。また、一方で家電機器の省電力化により総負荷電力は減る傾向にある。このように、系統電圧の上昇が起こり易い要素が揃いつつある。したがって、上述した電圧上昇抑制機能が作動する場合も増えてきている。その結果、例え日照条件が良く高い発電電力量が期待できても、また、多くの太陽電池モジュールを用いた太陽光発電装置を設置しても、その太陽光発電装置が本来発電できる発電電力量よりも少ない量しか活用できない傾向にある。   In recent years, it is not uncommon for a plurality of photovoltaic power generation devices to be connected to one distribution transformer as residential photovoltaic power generation devices become more popular. On the other hand, total load power tends to decrease due to power saving of home appliances. Thus, elements that are likely to cause an increase in the system voltage are being prepared. Therefore, the case where the above-described voltage rise suppression function operates is increasing. As a result, even if the sunlight generation conditions are good and a high power generation amount can be expected, or even if a solar power generation device using many solar cell modules is installed, the power generation amount that the solar power generation device can generate originally There is a tendency that only a smaller amount can be utilized.

そこで、電圧上昇抑制機能が作動しないように逆潮流を許容しない発電装置が提案され
ている（特許文献１参照）。 In view of this, a power generation device that does not allow reverse power flow so that the voltage rise suppression function does not operate has been proposed (see Patent Document 1).

特開２００５−０９４９２１号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-094921

しかしながら特許文献１では、逆潮流を許容せず、専用の消費負荷を用いていつでも電力消費が行えるようにしたものであり、発電電力が有効に活用されていない。そのため、余剰電力を生かして系統からの引き込み電力量（買電量）を減らすといった発電電力の有効活用が要求される。   However, in Patent Document 1, reverse power flow is not allowed and power consumption can be performed at any time using a dedicated consumption load, and generated power is not effectively utilized. Therefore, effective use of generated power is required, such as reducing the amount of power (purchased power) drawn from the grid by utilizing surplus power.

上記に鑑みて本発明の一実施形態にかかる発電装置は、直流電力を発生する発電部と、系統電源および負荷に接続され、前記発電部が発生した直流電力を交流電力に変換するとともに、前記系統電源の系統電圧の電圧上昇抑制機能を有する電力変換部と、該電力変換部を制御する制御部と、を有している。該制御部は、前記系統電圧を測定して記憶する電圧監視部と、前記発電部が発生する前記直流電力を発電電力として該発電電力の発生時間および電力量の予測値を算出する発電電力予測部と、前記負荷により生じる消費電力の発生時間および電力量の予測値を算出する消費電力予測部と、前記系統電圧の電圧上昇抑制により生じる損失電力の発生時間および電力量の予測値を算出する損失電力予測部と、前記発電電力、前記消費電力および前記損失電力のそれぞれの予測値に基づき、前記消費電力の時間的な分布を制御する電力制御部と、を有している。該電力制御部は、前記発電電力の発生時間および電力量の予測値と、前記消費電力の発生時間および電力量の予測値とから、第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出し、該第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値と、前記損失電力の発生時間および電力量の予測値とから、第２余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出し、前記消費電力の発生時間および電力量の予測値を、前記第２余剰電力の発生時間に発生が予測される第１消費電力の発生時間および電力量の予測値と、前記第２余剰電力の発生時間外に発生が予測される第２消費電力の発生時間および電力量の予測値とに識別し、該第２消費電力の一部が、前記損失電力の予測した発生時間に生じるよう、前記消費電力の時間的な分布を制御する。   In view of the above, a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to a power generation unit that generates DC power, a system power supply, and a load, and converts the DC power generated by the power generation unit into AC power, and A power conversion unit having a function of suppressing a voltage increase of the system voltage of the system power supply; and a control unit that controls the power conversion unit. The control unit measures and stores the system voltage and a power generation prediction for calculating a generation time of the generated power and a predicted value of the amount of power using the DC power generated by the power generation unit as generated power A power consumption prediction unit that calculates a power generation time and a predicted amount of power generated by the load; and a power loss prediction time and a power value predicted value that are generated by suppressing the voltage increase of the system voltage. A power loss prediction unit; and a power control unit that controls a temporal distribution of the power consumption based on predicted values of the generated power, the power consumption, and the power loss. The power control unit calculates a generation time of the first surplus power and a predicted value of the power amount from the predicted generation time of the generated power and the predicted value of the power amount, and the predicted value of the generated power consumption time and the power amount. A second surplus power generation time and a power amount prediction value are calculated from the first surplus power generation time and power amount prediction value and the loss power generation time and power amount prediction value; The generation time of the power consumption and the predicted value of the power amount are generated, the predicted value of the generation time of the first power consumption and the predicted value of the power amount that are predicted to be generated during the generation time of the second surplus power, and the generation of the second surplus power. The generation time of the second power consumption that is predicted to occur outside time and the predicted value of the electric energy are identified, and the consumption is performed so that a part of the second power consumption occurs at the predicted generation time of the loss power. Control the temporal distribution of power.

上述の発電装置によれば、損失電力が発生する時間帯と損失電力量に見合った負荷消費を配するといった消費電力の最適化制御を行うことにより、本来得られるべき発電電力量が得られるようになる。その結果、逆潮流量の増加が図れるため、余剰電力の有効活用により系統からの引き込み電力量（買電量）の低減が図れる。   According to the power generator described above, the power generation amount that should be originally obtained can be obtained by performing the power consumption optimization control such as distributing the load consumption corresponding to the time zone in which the power loss occurs and the amount of power loss. become. As a result, the reverse power flow can be increased, and the amount of power drawn from the system (the amount of power purchased) can be reduced by effectively using surplus power.

標準的な家庭の一日の発電電力と消費電力の予測推移を表す電力グラフである。It is the electric power graph showing the prediction transition of the standard daily generated electric power and electric power consumption of a household. 本発明の一実施形態に係る発電装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the electric power generating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発電装置の制御を説明する制御フローチャートである。It is a control flowchart explaining control of the electric power generating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発電装置の制御を説明する制御フローチャートである。It is a control flowchart explaining control of the electric power generating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発電装置の発電電力予測部によって得られた一日の発電電力の変化の予測曲線と、前記予測曲線を補正する方法を説明する発電電力グラフである。It is the electric power generation graph explaining the prediction method of the change of the daily generated electric power obtained by the electric power generation prediction part of the electric power generating apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and the method of correct | amending the said prediction curve. 本発明の一実施形態に係る発電装置の電力制御部おける消費電力の分布の制御を説明する発電電力と負荷電力のグラフである。It is a graph of generated electric power and load electric power explaining control of distribution of power consumption in an electric power control part of an electric power generating device concerning one embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態を、図を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置の発電により得られる交流電力の発電電力量と、商用負荷（家電製品等）で消費される消費電力量の予測曲線の一例を示したグラフである。ここでは、発電装置として、後述するように、太陽光発電を利用した太陽光発電装置１２、具体的には、住宅用太陽光発電装置を例示して説明する。   FIG. 1 is a graph showing an example of a prediction curve of the amount of power generated by AC power generated by the power generation apparatus according to an embodiment of the present invention and the amount of power consumed by a commercial load (such as home appliances). It is. Here, as will be described later, a solar power generation device 12 using solar power generation, specifically, a residential solar power generation device will be described as an example of the power generation device.

図１に示すように、太陽光発電装置１２が設置される一般の住宅における商用負荷の電力消費のピークは朝（８：００−１２：３０）と夕方（１５：００−１９：００）である。すなわち、消費電力量の予測曲線は、朝と夕方に２つのピークを有する曲線である。一方、太陽光発電装置１２による発電のピークは昼頃である。すなわち、発電電力量のピークは、昼頃に１つのピークを有する曲線である。   As shown in FIG. 1, the peak power consumption of a commercial load in a general house where the solar power generation device 12 is installed is in the morning (8: 00-12: 30) and in the evening (15: 00-19: 00). is there. That is, the power consumption prediction curve is a curve having two peaks in the morning and evening. On the other hand, the peak of power generation by the solar power generation device 12 is around noon. That is, the peak of the amount of generated power is a curve having one peak around noon.

図１中のＡ〜Ｅは、該実施形態における、電力需給を時系列で表したものである。以下、Ａ〜Ｅの各領域について、説明する。   A to E in FIG. 1 represent power supply and demand in time series in the embodiment. Hereinafter, each area | region of AE is demonstrated.

領域Ａは、買電によって賄われている消費電力量の予測値である。すなわち、図１に示すように、領域Ａは、消費電力量のみが発生しており、発電電力量がゼロである時間帯における消費電力量の予測値である。領域Ａは、例えば、太陽電池が発電していない朝頃に、洗濯機や炊飯器等で消費される電力量であって、商用電力系統から供給されている。   Area A is a predicted value of power consumption covered by power purchase. That is, as illustrated in FIG. 1, the region A is a predicted value of the power consumption amount in a time zone in which only the power consumption amount is generated and the generated power amount is zero. The area A is, for example, the amount of power consumed by a washing machine, a rice cooker, or the like around the morning when the solar cell is not generating power, and is supplied from a commercial power system.

領域Ｂは、電力自給されている消費電力量の予測値である。すなわち、図１に示すように、領域Ｂは、消費電力量および発電電力量が発生しているとともに、消費電力量が発電電力量よりも小さい時間帯における、消費電力量の予測値である。この事例の家庭では、１０時くらいになるとパワーコンディショナから交流電力が得られるだけの発電が行えるようになるとともに負荷の電力消費量が減少する。そのため、発電電力のみで負荷電力を賄える状態となる。したがって、領域Ｂは、言い換えると、発電電力のみで負荷電力を賄える状態における、負荷で消費される電力分である。   Area B is a predicted value of the power consumption that is self-supplied. That is, as shown in FIG. 1, the region B is a predicted value of the power consumption amount in a time zone in which the power consumption amount and the generated power amount are generated and the power consumption amount is smaller than the generated power amount. In the home of this example, at about 10 o'clock, power can be generated as much as AC power can be obtained from the power conditioner, and the power consumption of the load decreases. Therefore, the load power can be covered only with the generated power. Therefore, the region B is, in other words, the amount of power consumed by the load in a state where the load power can be covered only by the generated power.

領域Ｃは、商用負荷で使い切れない発電電力量の予測値であって、余剰電力として商用電力系統に売電される電力量である。すなわち、図１に示すように、領域Ｃは、消費電力および発電電力が発生しているとともに、消費電力量が発電電力量よりも小さい時間帯における、消費電力量の予測値と発電電力量の予測値の差である。   Region C is a predicted value of the amount of generated power that cannot be used by the commercial load, and is the amount of power sold to the commercial power system as surplus power. That is, as shown in FIG. 1, in region C, power consumption and generated power are generated, and the predicted value of power consumption and the amount of generated power in a time zone where the power consumption is smaller than the generated power are shown. It is the difference between the predicted values.

領域Ｄは、太陽電池の発電が停止した後に、買電によって賄われる消費電力量の予測値である。すなわち、領域Ａと同様に、図１に示すように、領域Ｄは、消費電力量のみが発生しており、発電電力量がゼロである時間帯における消費電力量の予測値である。領域D
は、夕方になり太陽電池の発電が停止するとともに負荷消費の増加によって、商用電力系統から供給される電力分である。 Region D is a predicted value of the amount of power consumed by power purchase after power generation by the solar cell is stopped. That is, similarly to the region A, as shown in FIG. 1, the region D is a predicted value of the power consumption amount in a time zone in which only the power consumption amount is generated and the generated power amount is zero. Region D
Is the amount of electric power supplied from the commercial power system due to an increase in load consumption while the power generation of the solar cell stops in the evening.

このように、一般に、家庭内での電力の需要と発電装置による電力の供給に時間的なズレがあるため、朝と夕方には、買電した商用電力系統の電力が商用負荷に給電される傾向にある。すなわち、例えば、太陽光発電装置の１日の総発電電力量と商用負荷の１日の総消費電力量とが同じであったとしても、商用負荷は商用電力系統から買った電力を消費して、その買電分を太陽光発電装置が発電した電力を売電して帳尻を合わせる形態となっている。   As described above, in general, there is a time lag between the demand for power in the home and the supply of power by the power generation device, so that the power of the purchased commercial power system is supplied to the commercial load in the morning and evening. There is a tendency. That is, for example, even if the total daily power generation amount of the solar power generation apparatus and the total daily power consumption amount of the commercial load are the same, the commercial load consumes power purchased from the commercial power system. The electric power generated by the solar power generation device is sold to match the book.

商用電力系統は、蓄電池と同様に、無限大に電力を受け入れることはできない。すなわち、「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン（１６資電部第１１４号）」によって、系統電圧が高くなった場合、太陽光発電装置は即座にもしくは段階的に逆潮流する出力を停止もしくは制限しなければならないと定められている。これにより、商用電力系統の安全を確保している。このような制御は、上述したように、一般に電圧上昇抑制と呼ばれる。   The commercial power system cannot accept power infinitely like the storage battery. In other words, when the grid voltage becomes high according to the “system interconnection technical requirement guideline for ensuring power quality (No. 16 Power Supply Department No. 114)”, the photovoltaic power generation device outputs an output that reversely flows immediately or stepwise. It is stipulated that it must be stopped or restricted. This ensures the safety of the commercial power system. Such control is generally called voltage rise suppression as described above.

本実施形態における予測曲線では、図１に示すように、領域Ｅが、この電圧上昇抑制により生じる損失電力量の予測値である。すなわち、領域Ｅが生じている時は、太陽光発電装置の余剰電力の一部が売電されなくなり、本来太陽光発電装置が売電できる電力量よりも実際に商用電力系統に売電される電力量が減少することが予測される時間帯である。   In the prediction curve in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the region E is a predicted value of the amount of power loss caused by this voltage rise suppression. That is, when the region E occurs, a part of the surplus power of the solar power generation device is not sold, and is actually sold to the commercial power system more than the amount of power that can be sold by the solar power generation device. This is a time zone in which the amount of power is expected to decrease.

図２は本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置１２の構成を説明するブロック図である。また、図３は、制御部２０における制御のフローチャートである。以下、これらの図を用いて、本実施形態の消費電力の時間的な分布の制御について説明する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the solar power generation device 12 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart of control in the control unit 20. Hereinafter, control of temporal distribution of power consumption according to the present embodiment will be described with reference to these drawings.

太陽光発電装置１２は、発電部１０と、電力変換部２１と、制御部２０と、を有している。   The solar power generation device 12 includes a power generation unit 10, a power conversion unit 21, and a control unit 20.

発電部１０は、直流電力を発生する。本実施形態においては、発電部１０は、太陽電池アレイを有しており、太陽光を用いて、直流電力を発生する。太陽電池アレイは、例えば、直列・並列に接続された複数の太陽電池セルや太陽電池モジュールを有している。   The power generation unit 10 generates DC power. In the present embodiment, the power generation unit 10 includes a solar cell array, and generates direct-current power using sunlight. The solar cell array has, for example, a plurality of solar cells and solar cell modules connected in series and in parallel.

電力変換部２１は、発電部１０で発電された直流電力を交流電力に変換する。電力変換部２１は、出力電力を逆潮流（売電）する系統電源（商用電力系統電源）３０に接続される。また、電力変換部２１は、家電製品などの交流負荷４０にも接続されている。さらに、電力変換部２１は、商用電力系統電源３０の系統電圧の電圧上昇抑制機能を有している。   The power conversion unit 21 converts the DC power generated by the power generation unit 10 into AC power. The power converter 21 is connected to a system power supply (commercial power system power supply) 30 that reversely flows (sells) output power. The power conversion unit 21 is also connected to an AC load 40 such as a home appliance. Furthermore, the power conversion unit 21 has a function of suppressing the voltage increase of the system voltage of the commercial power system power supply 30.

このように太陽光発電装置１２は、商用電力系統電源３０と連系して交流負荷４０に電力を供給する系統連系型のものである。すなわち、太陽光発電装置１２は、交流負荷４０によって発電部１０による直流電力が変換されて得られた交流電力が優先的に消費されるよう電力供給し、不足電力分を商用電力系統電源３０から買電した電力で賄う。   Thus, the solar power generation device 12 is of a grid-connected type that supplies power to the AC load 40 in linkage with the commercial power grid power supply 30. That is, the solar power generation device 12 supplies power so that the AC power obtained by converting the DC power by the power generation unit 10 by the AC load 40 is preferentially consumed, and the insufficient power is supplied from the commercial power system power supply 30. Cover with purchased electricity.

なお、太陽光発電装置１２は、内部回路として、ＤＣ／ＤＣ変換部（不図示）も有している。ＤＣ／ＤＣ変換部は、スイッチング素子、コンデンサー、リアクトルおよびダイオードを備えており、入力された直流電力を電力変換部２１で交流変換しやすい電圧値に昇圧・降圧させる。例えば、ＤＣ／ＤＣ変換部は、発電部１０で発電した直流電力を昇圧して２００〜３００Ｖの直流電圧を作り電力変換部２１へ送る。   In addition, the solar power generation device 12 also has a DC / DC conversion part (not shown) as an internal circuit. The DC / DC conversion unit includes a switching element, a capacitor, a reactor, and a diode. The DC / DC conversion unit boosts and steps down the input DC power to a voltage value that can be easily AC-converted by the power conversion unit 21. For example, the DC / DC conversion unit boosts the DC power generated by the power generation unit 10 to generate a DC voltage of 200 to 300 V and sends it to the power conversion unit 21.

電力変換部２１は、具体的には、スイッチング部２７と、フィルター回路２８と、周波数制御部２９と、を有している。   Specifically, the power conversion unit 21 includes a switching unit 27, a filter circuit 28, and a frequency control unit 29.

スイッチング部２７は、発電部１０が発電した直流電力を交流電力に変換する機能を有する。例えば、スイッチング部２７は、トランジスタやＦＥＴやトライアックを用いたブリッジ回路で直流をスイッチングして交流に変換する。   The switching unit 27 has a function of converting DC power generated by the power generation unit 10 into AC power. For example, the switching unit 27 converts a direct current into an alternating current by switching a direct current with a bridge circuit using a transistor, an FET, or a triac.

フィルター回路２８は、交流波形を整える機能を有し、具体的には、スイッチングにより交流化された電力波形を商用電力系統電源の交流波形に近い曲線に鈍らせる。例えば、
フィルター回路２８は、リアクトルと呼ばれるコイルとコンデンサーが組み合わされたものであり、高周波成分除去フィルターとして機能する。 The filter circuit 28 has a function of adjusting the AC waveform. Specifically, the filter circuit 28 dulls the power waveform converted to AC by switching into a curve close to the AC waveform of the commercial power system power supply. For example,
The filter circuit 28 is a combination of a coil called a reactor and a capacitor, and functions as a high-frequency component removal filter.

周波数制御部２９は、スイッチング部２７を制御する機能を有する。例えば、周波数制御部２９は、スイッチング部２７のスイッチング周波数やデューティをコントロールする。   The frequency control unit 29 has a function of controlling the switching unit 27. For example, the frequency control unit 29 controls the switching frequency and duty of the switching unit 27.

制御部２０は、電圧監視部２２と、発電電力予測部２３と、消費電力予測部２４と、損失電力予測部３１と、電力制御部２５と、を有している。   The control unit 20 includes a voltage monitoring unit 22, a generated power prediction unit 23, a power consumption prediction unit 24, a lost power prediction unit 31, and a power control unit 25.

電圧監視部２２は、商用電力系統電源３０の系統電圧を測定して記憶する機能を有する。具体的には、電圧監視部２２は、商用電力系統電源３０側の交流電圧を監視して周波数制御部２９に得られた交流電圧の情報をフィードバックすることで出力電圧の安定化を行う。また、電圧監視部２２は、商用電力系統電源３０の系統電圧が電圧上昇抑制の規定値に達した場合には、周波数制御部２９の動作を停止させて系統電圧の上昇を防止するよう制御される。   The voltage monitoring unit 22 has a function of measuring and storing the system voltage of the commercial power system power supply 30. Specifically, the voltage monitoring unit 22 monitors the AC voltage on the commercial power system power source 30 side and feeds back the AC voltage information obtained to the frequency control unit 29 to stabilize the output voltage. In addition, the voltage monitoring unit 22 is controlled to stop the operation of the frequency control unit 29 and prevent the system voltage from increasing when the system voltage of the commercial power system power supply 30 reaches a specified value for suppressing voltage increase. The

発電電力予測部２３は、発電部１０が発電する直流電力を発電電力として、該発電電力が時系列でどのように推移するかを予測する機能を有しており、発電電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。そして、発電電力予測部２３は、電力制御部２５に、得られた予測値を提供する。予測値の算出方法は特に規定されない。例えば、発電部１０で実際に発電された発電電力値（以下、発電データとする。）を後述する記憶部３２に時系列で記憶しておき、後日の予測値を算出する際に記憶しておいた発電データを予測値として適用することができる。このとき、発電データはその日の天候や季節によって変化するので、予測日と同様の天候、季節および時間帯における発電データを予測値として適用することができる。   The generated power prediction unit 23 has a function of predicting how the generated power changes in time series using the DC power generated by the power generation unit 10 as generated power. Calculate the predicted value of the quantity. Then, the generated power prediction unit 23 provides the obtained predicted value to the power control unit 25. The calculation method of the predicted value is not particularly specified. For example, the power generation value actually generated by the power generation unit 10 (hereinafter referred to as power generation data) is stored in a time series in the storage unit 32 to be described later, and stored when calculating the predicted value at a later date. Oita power generation data can be applied as a predicted value. At this time, since the power generation data changes depending on the weather and season of the day, the power generation data in the same weather, season and time zone as the predicted date can be applied as the predicted value.

なお、発電部１０により実際に発電された発電電力値（発電データ）は、次のように算出することができる。例えば、図２に示すように、発電部１０からの送電線には電流センサ３５が配置される。該電流センサ３５および電圧監視部２２が測定した電流値および電圧値から実際の発電電力の発生時間および電力量が算出できる。具体的には、発電データは、電流センサ３５が測定した電流値と電圧監視部２２が測定した電圧値の積として得られる。   The generated power value (power generation data) actually generated by the power generation unit 10 can be calculated as follows. For example, as illustrated in FIG. 2, a current sensor 35 is disposed on a power transmission line from the power generation unit 10. From the current value and the voltage value measured by the current sensor 35 and the voltage monitoring unit 22, the actual generation power generation time and the electric energy can be calculated. Specifically, the power generation data is obtained as a product of the current value measured by the current sensor 35 and the voltage value measured by the voltage monitoring unit 22.

消費電力予測部２４は、交流負荷４０により生じた消費電力の発生を時系列に予測を行う機能を有しており、消費電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。そして、消費電力予測部２４は、得られた予測値を、電力制御部２５に提供する。   The power consumption prediction unit 24 has a function of predicting generation of power consumption generated by the AC load 40 in time series, and calculates a generation time of power consumption and a predicted value of power amount. Then, the power consumption prediction unit 24 provides the obtained predicted value to the power control unit 25.

なお、消費電力予測部２４も、発電電力予測部２３と同様にして、過去の実際の消費電力値（以下、消費データとする。）を予測値として適用してもよい。消費データは、発電データと同様、後述する記憶部３２に時系列で記憶されてもよい。   The power consumption prediction unit 24 may also apply past actual power consumption values (hereinafter referred to as consumption data) as predicted values in the same manner as the generated power prediction unit 23. The consumption data may be stored in time series in the storage unit 32 to be described later, like the power generation data.

損失電力予測部３１は、電圧監視部２２で測定した系統電圧に基づき、該系統電圧の電圧上昇抑制により生じる損失電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。そして、損失電力予測部３１は、得られた予測値を、電力制御部２５に提供する。   Based on the system voltage measured by the voltage monitoring unit 22, the power loss prediction unit 31 calculates a generation time of power loss and a predicted value of the amount of power generated by suppressing the voltage increase of the system voltage. Then, the lost power prediction unit 31 provides the obtained predicted value to the power control unit 25.

具体的には、損失電力予測部３１は、電圧監視部２２が記憶している系統電圧の情報を取得する。そして、系統電圧の変化と、電圧上昇抑制の制御が発生するかを時系列で取得する。さらに、損失電力予測部３１は、消費電力予測部２４からも該消費電力予測部２４が予測した負荷４０の消費電力の推移（時間および電力量）を時系列で取得する。ここへ
前述した発電電力予測部２３から、該発電電力予測部２３が予測した当日の発電電力の予測値を時系列で取得する。そして、損失電力予測部３１は、取得した発電電力と、消費電力と、系統電圧の状態と、電圧上昇抑制が発生するかの予測値と、を照らし合わせ、損失電力の発生が何時起こり得るかの予測演算を行う。このようにして、損失電力予測部３１は、損失電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。 Specifically, the power loss prediction unit 31 acquires information on the system voltage stored in the voltage monitoring unit 22. Then, it is acquired in time series whether the system voltage change and the voltage rise suppression control occur. Further, the power loss prediction unit 31 also acquires, in time series, the power consumption transition (time and power amount) of the load 40 predicted by the power consumption prediction unit 24 from the power consumption prediction unit 24. From the generated power prediction unit 23 described above, the predicted value of the generated power of the day predicted by the generated power prediction unit 23 is acquired in time series. Then, the loss power prediction unit 31 compares the acquired generated power, the power consumption, the state of the system voltage, and the predicted value indicating whether or not the voltage rise is suppressed, and when the generation of the loss power can occur. The prediction calculation is performed. In this way, the power loss prediction unit 31 calculates the power generation time and the power consumption prediction value.

電力制御部２５は、発電電力、消費電力および損失電力のそれぞれの予測値に基づき、消費電力の時間的な分布を制御する。すなわち、電力制御部２５は、算出した損失電力の増減と、先に述べた発電電力の増減と、交流負荷４０による消費電力の増減の時系列の予測値を取り出す。そして、電力制御部２５は、これらの予測値のうち発電電力および消費電力の予測値を基に、余剰電力（第１余剰電力）の発生状態（発生時間と電力量）を算出して、余剰電力（第１余剰電力）の時系列グラフを作成する。そして、得られた第１余剰電力の時系列グラフに電圧上昇抑制の動作開始時間と動作終了時間とを重ね合わせて、真の余剰電力（第２余剰電力）の発生時間および電力量の予測値を算出する。   The power control unit 25 controls the temporal distribution of power consumption based on predicted values of generated power, power consumption, and lost power. That is, the power control unit 25 extracts time series predicted values of the calculated increase / decrease in lost power, the increase / decrease in generated power described above, and the increase / decrease in power consumption by the AC load 40. And the electric power control part 25 calculates the generation | occurrence | production state (generation time and electric energy) of surplus power (1st surplus power) based on the predicted value of generated electric power and power consumption among these predicted values, and surplus A time series graph of power (first surplus power) is created. Then, by superimposing the operation start time and the operation end time of the voltage rise suppression on the obtained time series graph of the first surplus power, the generation time of the true surplus power (second surplus power) and the predicted value of the electric energy Is calculated.

具体的には、電力制御部２５は、算出部３４と、負荷起動指令部２６と、を有している。算出部３４は、以下の予測値をそれぞれ算出する。   Specifically, the power control unit 25 includes a calculation unit 34 and a load activation command unit 26. The calculation unit 34 calculates the following predicted values, respectively.

まず、算出部３４は、発電電力の発生時間および電力量の予測値と、消費電力の発生時間および電力量の予測値とから、第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。該予測値は、例えば、演算を簡略化した場合、発電電力の発生時間および電力量の予測値と消費電力の発生時間および電力量の予測値との差で代替してもよい。   First, the calculation unit 34 calculates the generation time of the first surplus power and the predicted value of the electric energy from the generation time of the generated power and the predicted value of the electric energy, and the predicted value of the generated power consumption and the electric energy. . For example, when the calculation is simplified, the predicted value may be replaced by the difference between the generated power generation time and power amount predicted value and the consumed power generation time and power amount predicted value.

次に、算出部３４は、第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値と、損失電力の発生時間と電力量の予測値とから、第２余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出する。該予測値は、例えば、演算を簡略化した場合、第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値と、損失電力の発生時間および電力量の予測値との差で代替してもよい。   Next, the calculation unit 34 calculates the generation time of the second surplus power and the prediction value of the power amount from the prediction value of the generation time and power amount of the first surplus power and the prediction value of the generation time and power amount of the lost power. Is calculated. For example, when the calculation is simplified, the predicted value may be replaced with the difference between the predicted value of the first surplus power generation time and the power amount and the predicted value of the loss power generation time and the power amount.

更に、算出部３４は、得られた消費電力の発生時間および電力量の予測値を、第２余剰電力の発生時間に発生が予測される第１消費電力の発生時間および電力量の予測値と、第２余剰電力の発生時間外に発生が予測される第２消費電力の発生時間および電力量の予測値と、に識別する。具体的には、図１おける消費電力の電力量の総量は、電力量Ａ、Ｂ、Ｄの合計である。そして、そのうち第１消費電力は、電力量Ｂであり、第２消費電力は、電力量Ａ，Ｄである。   Further, the calculation unit 34 uses the obtained predicted time of power consumption and the predicted amount of power to the predicted time of first power consumption and the predicted amount of power that are predicted to be generated during the second surplus power. The generation time of the second power consumption predicted to occur outside the generation time of the second surplus power and the predicted value of the electric energy are identified. Specifically, the total amount of power consumption in FIG. 1 is the sum of the power amounts A, B, and D. Of these, the first power consumption is the power amount B, and the second power consumption is the power amounts A and D.

そして、算出部３４は、この第２消費電力の一部が、予測された損失電力の発生時間に生じるよう、消費電力の時間的な分布を制御する。具体的には、算出部３４は、第２消費電力の一部が、予測された損失電力の発生時間に生じるよう、予測された損失電力の発生時間に交流負荷４０が起動するように起動指令部２６に指令信号を送る。   Then, the calculation unit 34 controls the temporal distribution of the power consumption so that a part of the second power consumption occurs during the predicted generation time of the lost power. Specifically, the calculation unit 34 starts the AC load 40 so that the AC load 40 is started at the predicted generation time of the lost power so that a part of the second power consumption is generated at the predicted generation time of the lost power. A command signal is sent to the unit 26.

負荷起動指令部２６は、商用電力系統電源３０に接続された交流負荷４０のうち外部からの起動のコントロールが可能な負荷４０Ａ（不図示）と接続しており、該負荷４０Ａへ起動指令を発することが可能である。上述したように電力制御部２５は、より具体的には、算出部３４は、交流負荷４０のうち電圧上昇抑制により発生が予測される損失電力を最も効率よく消費できる負荷と該負荷の起動時間および動作継続時間を算出する。この算出された負荷と該負荷の起動時間および動作継続時間に基づき、負荷起動指令部２６は、起動信号を該当する負荷４０Ａに発する。   The load start command unit 26 is connected to a load 40A (not shown) capable of controlling start from the outside of the AC load 40 connected to the commercial power system power supply 30, and issues a start command to the load 40A. It is possible. As described above, the power control unit 25, more specifically, the calculation unit 34, the load that can most efficiently consume the loss power that is predicted to be generated by suppressing the voltage rise in the AC load 40, and the startup time of the load. And the operation duration time is calculated. Based on the calculated load, the activation time of the load, and the operation continuation time, the load activation command unit 26 issues an activation signal to the corresponding load 40A.

以下、上記制御部２０による消費電力の制御フローについて、図１の発電電力、消費電力および損失電力の予測曲線グラフが予測値として得られる場合を例示して、説明する。   Hereinafter, the control flow of the power consumption by the control unit 20 will be described by exemplifying a case where the prediction curve graph of the generated power, the power consumption, and the loss power in FIG. 1 is obtained as a predicted value.

図１において、電圧上昇抑制は１１時頃から１３時頃にかけて発生することが予測されている。すなわち、１１時頃から１３時頃にかけて損失電力が発生することが予測されている。そこで、この２時間の間に、当該時間における発電電力量を超えない程度の負荷を動作させて当該損失電力量（領域Ｅ）を消費させる。このとき、動作させる負荷は、本来の動作時間帯が買電の領域Ａや領域Ｄに該当するもの（第２消費電力を生じる負荷）を用いる。これにより、買電の総電力量が減る。すなわち、余剰電力を売電できない状態でも消費が予定されていた負荷の消費電力として活用できるため、買電電力の総量の低減が図れる。その結果、電気料金の増加を低減することができる。   In FIG. 1, it is predicted that the voltage rise suppression occurs from about 11:00 to about 13:00. That is, it is predicted that power loss will occur from around 11:00 to around 13:00. Therefore, during the two hours, a load that does not exceed the amount of generated power at the time is operated to consume the loss power amount (area E). At this time, as the load to be operated, a load whose original operation time zone corresponds to the power purchase region A or region D (load that generates second power consumption) is used. This reduces the total amount of power purchased. That is, since the surplus power can be utilized as the power consumption of the load that is scheduled to be consumed even when the power cannot be sold, the total amount of purchased power can be reduced. As a result, an increase in electricity charges can be reduced.

以上述べたように、本実施形態によれば、予測される電圧上昇抑制による損失電力の発生時間と電力量（領域Ｅ）に見合った交流負荷４０を配するといった、消費電力の時間的な分布の最適化制御を行うことにより本来得られるべき発電電力の電力量が得られる。これにより、電圧上昇抑制による損失電力が低減できるとともに、買電の総電力量を低減することができる。このように、本実施形態の太陽光発電装置１２によれば、発電電力を有効に活用することができる。   As described above, according to the present embodiment, the temporal distribution of power consumption such as the AC load 40 corresponding to the generation time and power amount (region E) of the loss power due to the predicted voltage rise suppression is arranged. By performing the optimization control, the amount of generated power that should be originally obtained can be obtained. Thereby, while being able to reduce the loss electric power by voltage rise suppression, the total electric energy of power purchase can be reduced. Thus, according to the solar power generation device 12 of the present embodiment, the generated power can be effectively utilized.

また、電圧上昇抑制が予測される時間に動作させる負荷は、損失電力量（領域Ｅ）よりも大きい消費電力量を生じる負荷であってもよい。該場合でも、算出した発電電力の予測値を基に効率よく買電電力の総量を減らせる負荷と該負荷の動作時間帯の組み合わせを演算し、その算出結果に従って負荷へ動作信号を送出すればよい。これにより、消費電力の時間的な好適分布がなされるため、不要な損失電力が低減できるとともに、買電の総電力量を低減することができる。   Further, the load that is operated at the time when the voltage rise suppression is predicted may be a load that generates a larger amount of power consumption than the loss power amount (region E). Even in this case, a combination of a load that can efficiently reduce the total amount of purchased power based on the calculated predicted value of generated power and an operation time zone of the load is calculated, and an operation signal is sent to the load according to the calculation result. Good. Thereby, since suitable distribution of power consumption in time is made, unnecessary power loss can be reduced, and the total amount of power purchased can be reduced.

なお、電力制御部２５の算出部３４は、第２消費電力の時間的な分布の制御によって損失電力の発生時間および電力量の予測値が増加しない範囲で、第２消費電力の時間的な分布の制御を行う。このとき、この損失電力の発生時間および電力量の予測値が増加しない範囲は、系統電圧に基づいて、算出してもよい。この場合、発電部１０により生じた発電電力を有効に活用する効果が高まる。   The calculation unit 34 of the power control unit 25 controls the temporal distribution of the second power consumption within a range in which the generation time of the lost power and the predicted value of the power amount do not increase by the control of the temporal distribution of the second power consumption. Control. At this time, the range in which the generation time of the lost power and the predicted value of the power amount do not increase may be calculated based on the system voltage. In this case, the effect of effectively utilizing the generated power generated by the power generation unit 10 is enhanced.

また、図１中で電圧上昇抑制が生じている時にも第２余剰電力が存在するのは、系統電圧が、電圧上昇抑制が生じる規定値に達するまでは電力の逆潮流（売電）を行うことが可能だからである。   In addition, the second surplus power is present even when the voltage rise is suppressed in FIG. 1. The reverse power flow (power sale) is performed until the system voltage reaches a specified value at which the voltage rise is suppressed. Because it is possible.

図２に示すように、本実施形態の太陽光発電装置１２において、制御部２０は、さらに記憶部３２を有していても良い。   As shown in FIG. 2, in the solar power generation device 12 of the present embodiment, the control unit 20 may further include a storage unit 32.

記憶部３２は、発電電力の発生時間および電力量の実測値（発電データ）を含む第１参照データと、消費電力の発生時間および電力量の実測値（消費データ）を含む第２参照データと、を記憶する。   The storage unit 32 includes first reference data including a generation time of generated power and an actual measurement value (power generation data) of power generation, second reference data including a generation time of power consumption and an actual measurement value (consumption data) of power consumption, and , Remember.

上述したように、発電電力予測部２３は、第１参照データを参照して、発電電力の発生時間および電力量の予測値を算出することができる。そして、消費電力予測部２４は、第２参照データを参照して、消費電力の発生時間および電力量の予測値を算出することができる。   As described above, the generated power prediction unit 23 can calculate the generation time of the generated power and the predicted value of the electric energy with reference to the first reference data. Then, the power consumption prediction unit 24 can calculate the power consumption occurrence time and the predicted power amount with reference to the second reference data.

このように発電電力および消費電力のそれぞれについて、過去の実測値に基づき、それぞれの予測値を算出することにより、得られる予測値の精度が高まる。そのため、より効率的な消費電力の時間的な分布の制御が可能となる。   Thus, the accuracy of the predicted values obtained is increased by calculating the respective predicted values based on the past actual measured values for each of the generated power and the consumed power. Therefore, it is possible to control the temporal distribution of power consumption more efficiently.

また、制御部２０は、さらに補正部３３を有していてもよい。   The control unit 20 may further include a correction unit 33.

補正部３３は、第１補正部および第２補正部を有している。第１補正部は、発電電力予測部２３による発電電力の発生時間および電力量の予測値と、その実測値（発電データ）との差が所定以上の場合に、該実測値（発電データ）に基づき、第１参照データを補正する。第２補正部は、消費電力予測部２４による消費電力の発生時間および電力量の予測値と、その実測値（消費データ）との差が所定以上の場合に、該実測値（消費データ）に基づき、第２参照データを補正する。   The correction unit 33 includes a first correction unit and a second correction unit. When the difference between the generation time of the generated power and the predicted value of the electric energy generated by the generated power prediction unit 23 and the actual measurement value (power generation data) is equal to or greater than a predetermined value, the first correction unit sets the actual measurement value (power generation data). Based on this, the first reference data is corrected. When the difference between the power consumption generation time and the power consumption prediction value by the power consumption prediction unit 24 and the actual measurement value (consumption data) is greater than or equal to a predetermined value, the second correction unit calculates the actual measurement value (consumption data). Based on this, the second reference data is corrected.

このような補正部３３を有していることで、発電電力予測部２３によって算出されるそれぞれの予測値および消費電力予測部２４によって算出されるそれぞれの予測値の精度が高まる。その結果、算出部３４による消費電力の時間的な分布の制御の精度も向上するため、より一層発電電力の有効活用が図れる。   By having such a correction | amendment part 33, the precision of each prediction value calculated by the electric power generation prediction part 23 and each prediction value calculated by the power consumption prediction part 24 increases. As a result, the accuracy of controlling the temporal distribution of power consumption by the calculation unit 34 is also improved, so that the generated power can be used more effectively.

図５は、補正部３３における補正方法について、発電電力の電力量の予測を例に取り上げて図解したものである。該事例においては、具体的には、補正部３３は、発電データに基づいて第１参照データを補正し、発電電力予測部２３は、該補正された第１参照データを、発電電力の発生時間および電力量の予測値として適用するものとする。したがって、発電電力の発生時間および電力量の予測値の補正は、補正部３３における補正として説明できる。   FIG. 5 illustrates the correction method in the correction unit 33 by taking prediction of the amount of generated power as an example. Specifically, in this case, the correction unit 33 corrects the first reference data based on the power generation data, and the generated power prediction unit 23 uses the corrected first reference data as the generation time of the generated power. And it shall be applied as a predicted value of electric energy. Therefore, the correction of the generation time of the generated power and the predicted value of the electric energy can be described as correction in the correction unit 33.

図５において、横軸が時間、縦軸が発電電力の電力値である。図５において、実際の発電電力のグラフが実線で示され、発電電力予測部２３によって算出された発電電力の予測グラフが破線で示されている。   In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the power value of the generated power. In FIG. 5, a graph of actual generated power is indicated by a solid line, and a prediction graph of generated power calculated by the generated power prediction unit 23 is indicated by a broken line.

ただし、太陽光発電装置１２は、発電部１０が発生した発電電力の電力が一定の値に達しない間は、電力変換動作を行えず、その電力量は破棄される。そのため、便宜上、図５における縦軸においては、太陽光発電装置１２が電力変換動作を行える最低電力の電力値をゼロとしている。   However, the solar power generation device 12 cannot perform the power conversion operation while the power of the generated power generated by the power generation unit 10 does not reach a certain value, and the amount of power is discarded. Therefore, for convenience, on the vertical axis in FIG. 5, the power value of the minimum power at which the solar power generation device 12 can perform the power conversion operation is set to zero.

図５に示すように、発電電力予測部２３は、太陽光発電装置１２により電力変換を開始した時間に基づき、記憶された過去の発電データから最も日時が近いものを予測発電電力曲線Ｆ１として適用する。具体的には、電力変換の開始時刻が朝８時ちょうどであるため、同じ季節で朝８時に電力変換を開始した日の発電データを、予測発電電力曲線F１とし
て適用する。しかし、実際の発電電力の電力値は、時刻９時において、予測発電電力曲線Ｆ１よりも下回っていることが分かる。そこで、補正部３３は、時刻９時における予測値と実測値（発電データ）との差を算出する。すなわち、図５において、補正部３３は、時刻９時における予測値Ｐ１および実測値Ｒ１の差δ１（＝Ｐ１−Ｒ１）を算出する。そして、得られたδ１が、所定値よりも大きい場合、補正部３３は、実測値Ｒ１に基づき、第１参照データを補正する。そして、発電電力予測部２３は、補正部３３により補正された第１参照データに基づき、時刻９時半に予測補正として予測発電電力曲線Ｆ２を適用する。そして、発電電力予測部２３は、以後は予想発電電力曲線Ｆ２に基づき、発電電力の推移予測の情報（発電電力の発生時間および電力量）を電力需給制御部２５に提供すればよい。なお、このような予備補正は、ある時刻における予測値と実測値の差の大きさに応じて、行うことができる。 As shown in FIG. 5, the generated power prediction unit 23 applies, as the predicted generated power curve F1, the closest date and time from the stored past power generation data based on the time when power conversion is started by the solar power generation device 12. To do. Specifically, since the power conversion start time is exactly 8:00 am, the power generation data on the day when power conversion is started at 8:00 am in the same season is applied as the predicted power generation curve F1. However, it can be seen that the actual power value of the generated power is lower than the predicted generated power curve F1 at 9:00. Therefore, the correction unit 33 calculates the difference between the predicted value at time 9:00 and the actual measurement value (power generation data). That is, in FIG. 5, the correction unit 33 calculates the difference δ1 (= P1−R1) between the predicted value P1 and the actual measurement value R1 at time 9:00. When the obtained δ1 is larger than the predetermined value, the correction unit 33 corrects the first reference data based on the actual measurement value R1. Based on the first reference data corrected by the correction unit 33, the generated power prediction unit 23 applies the predicted generation power curve F2 as prediction correction at time 9:30. Thereafter, the generated power prediction unit 23 may provide the power supply and demand control unit 25 with information on the predicted transition of the generated power (generation time and amount of generated power) based on the predicted generated power curve F2. Such preliminary correction can be performed according to the magnitude of the difference between the predicted value and the actual measurement value at a certain time.

なお、図５においては、発電電力の電力量の予測曲線の算出における補正について例示したが、消費電力の電力量の予測曲線の算出における補正も同様に行うことができる。   Although FIG. 5 illustrates the correction in the calculation of the prediction curve of the power amount of the generated power, the correction in the calculation of the prediction curve of the power consumption of the power consumption can be performed in the same manner.

また、発電電力の電力量の予測曲線の算出の精度を高めるために、さらに、以下のよう
な補正を行ってもよい。 Further, in order to improve the accuracy of calculation of the prediction curve of the amount of generated power, the following correction may be performed.

一般に、系統電圧の時間当たりの上昇速度（Δ）は、系統電圧の値があらかじめ設定されている電圧上昇抑制機能が作動する電圧値に近づくほど、大きくなる。そのため、上述したように、該上昇速度（Δ）に応じて、発電電力の電力量を絞ったりする。   In general, the rate of increase (Δ) per hour of the system voltage increases as the value of the system voltage approaches a voltage value at which a preset voltage increase suppression function operates. Therefore, as described above, the amount of generated power is reduced in accordance with the rising speed (Δ).

そこで、発電電力の電力量の予測曲線を算出する際に、該上昇速度（Δ）を参照して、発電電力の電力量の予測曲線を補正してもよい。これにより、得られる発電電力の電力量の予測曲線の精度が高まる。   Therefore, when calculating the prediction curve for the amount of generated power, the prediction curve for the amount of generated power may be corrected with reference to the rate of increase (Δ). Thereby, the precision of the prediction curve of the electric energy of the generated electric power obtained increases.

次に、消費電力の時間的な分布の制御について、図５および図６を用いて説明する。電圧上昇抑制が作動した場合は、図５に示すように、予測発電電力曲線Ｆ２で囲まれた電力量の一部が売電できない損失電力となる。具体的には、時間ｔ１からｔ２までに発電部１０で発生した電力量の一部が損失電力となる。   Next, control of the temporal distribution of power consumption will be described with reference to FIGS. When the voltage rise suppression is activated, as shown in FIG. 5, a part of the amount of power surrounded by the predicted generated power curve F2 is lost power that cannot be sold. Specifically, part of the amount of power generated in the power generation unit 10 from time t1 to t2 is lost power.

そこで、上述したように、算出部３４は、予め消費電力予測部２４で予測した消費電力の予測値から、電圧上昇抑制による損失電力の発生が予測される時間帯に動作させることが認められる負荷を選択する。そして、算出部３４は、負荷起動指令部２６を通じて選択された負荷４０に起動指令もしくは作動予約信号を送る。信号を受けた負荷４０は、指定時間、すなわち、損失電力の発生が予測される時間に動作を開始する。このような消費電力の時間的な分布の制御により、予測では夜間もしくは朝に買電となる電力量であった消費電力が、損失電力の発生が予測される時間帯に消費される。そのため、買電の総電力量が減少する。   Therefore, as described above, the calculation unit 34 is permitted to operate in a time zone in which generation of power loss due to voltage rise suppression is predicted based on the predicted power consumption predicted by the power consumption prediction unit 24 in advance. Select. Then, the calculation unit 34 sends an activation command or an operation reservation signal to the load 40 selected through the load activation command unit 26. The load 40 that has received the signal starts an operation at a designated time, that is, at a time when the generation of power loss is predicted. By controlling the temporal distribution of the power consumption, the power consumption, which is the amount of power purchased at night or in the morning in the prediction, is consumed in the time zone in which the generation of power loss is predicted. As a result, the total amount of power purchased is reduced.

予測された損失電力の負荷４０による消費の方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。第１の方法は、図６に示すように、電圧上昇抑制の発生予測時間における損失電力に対して、負荷Ａのように該予測された損失電力で全て電力供給できる負荷によって、損失電力を消費する方法である。第２の方法は、図６に示すように、電圧上昇抑制の発生予測時間における損失電力に対して、負荷Ｂのように予測された損失電力で一部は電力供給できるが、一部は電力供給できない負荷によって、損失電力を消費する方法である。この場合、負荷Bによる消費電力の一部は、買電した電力が供給される。   As a method of consuming the predicted power loss 40 by the load 40, for example, there are the following two methods. As shown in FIG. 6, the first method consumes power loss by a load that can supply all of the predicted power loss, such as a load A, with respect to power loss during the predicted increase time of voltage rise. It is a method to do. As shown in FIG. 6, the second method can partially supply power with the loss power predicted like the load B with respect to the loss power in the predicted generation time of the voltage rise suppression, but a part of the power This is a method of consuming lost power by a load that cannot be supplied. In this case, part of the power consumed by the load B is supplied with the purchased power.

具体的には、第１の方法は、動作させる負荷Ａの消費予測時間がもともと昼間の時間帯である場合であって、その負荷Ａの起動時間を、電圧上昇抑制による損失電力の発生が予測される時間に、変更した場合に好適である。これにより、電圧上昇抑制の発生予測時間帯以外の時間帯における電力の内部消費を売電にすることができる。   Specifically, the first method is a case where the predicted consumption time of the load A to be operated is originally a daytime time zone, and the start-up time of the load A is predicted to generate power loss due to voltage rise suppression. This is suitable when the time is changed. Thereby, the internal consumption of the electric power in time zones other than the generation prediction time zone of voltage rise suppression can be sold.

第２の方法は、動作させる負荷Ｂの消費予測時間が夜間の時間帯である場合に好適である。この場合、もともと負荷Ｂによる消費電力は買電で電力供給する予定であったことから発電部１０の発電電力が日射変動等で負荷Ｂによる消費電力を下回ることがあったとしても買電の増加にはならない。そのため、負荷Ｂの起動開始および動作停止の時間の設定の自由度が高い。   The second method is suitable when the estimated consumption time of the load B to be operated is a night time zone. In this case, since the power consumed by the load B was originally planned to be supplied by purchasing electricity, even if the power generated by the power generation unit 10 may be lower than the power consumed by the load B due to solar radiation fluctuations, etc. It will not be. Therefore, the degree of freedom of setting the start time and the operation stop time of the load B is high.

また、本実施形態において、発電部１０による発電電力が大きく、第２消費電力の電力量の予測値が損失電力の電力量の予測値よりも小さい場合は、電力自給している時間帯の消費電力、すなわち、第１消費電力の時間的な分布を制御することで、発電電力の有効活用を図ってもよい。   Further, in the present embodiment, when the power generated by the power generation unit 10 is large and the predicted value of the power consumption of the second power consumption is smaller than the predicted value of the power consumption of the lost power, the consumption during the time period during which power is self-supplied The generated power may be effectively utilized by controlling the power, that is, the temporal distribution of the first power consumption.

具体的には、電力制御部２５は、図２に示すように、第１消費電力のうち、損失電力の発生時間に発生が予測される第３消費電力と、損失電力の発生時間外に発生が予測される
第４消費電力と、を算出する。そして、電力制御部２５は、消費電力の時間的な分布の制御によって損失電力の発生時間および電力量の予測値が増加しない範囲で、第４消費電力の一部が、予測された損失電力の発生時間に生じるよう、消費電力の時間的な分布を制御する。 Specifically, as illustrated in FIG. 2, the power control unit 25 generates the third power consumption that is predicted to be generated during the generation time of the loss power and the generation time outside the generation time of the loss power, as shown in FIG. The fourth power consumption that is predicted is calculated. Then, the power control unit 25 controls a part of the fourth power consumption so that the loss power generation time and the predicted power amount are not increased by controlling the temporal distribution of power consumption. The temporal distribution of power consumption is controlled so as to occur at the generation time.

このような制御をおこなうことによっても、発電部１０により生じた発電電力を有効に活用ことができる。   Also by performing such control, the generated power generated by the power generation unit 10 can be effectively utilized.

以下に、上述した太陽電池装置１２における制御について、図３、図４のフローチャートを用いて、説明する。   Below, the control in the solar cell apparatus 12 mentioned above is demonstrated using the flowchart of FIG. 3, FIG.

図３は本発明の一実施形態に係る太陽光発電装置１２の制御フローチャートである。該制御フローチャートは、４つのフローに分けられる。第１のフローは、発電電力の予測値を算出するフローである。第２のフローは、消費電力の予測値を算出するフローである。第３のフローは、電圧上昇抑制の発生予測をおこなうフローである。第４のフローは、余剰電力の予測値を算出し、消費電力の時間的な分布を制御するフローである。   FIG. 3 is a control flowchart of the solar power generation device 12 according to an embodiment of the present invention. The control flowchart is divided into four flows. The first flow is a flow for calculating a predicted value of generated power. The second flow is a flow for calculating a predicted value of power consumption. The third flow is a flow for predicting occurrence of voltage rise suppression. The fourth flow is a flow for calculating a predicted value of surplus power and controlling the temporal distribution of power consumption.

第１のフローは、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ４を含む。   The first flow includes STEP1 to STEP4.

ＳＴＥＰ１では、発電電力予測部２３により、実測した発電部１０の発電電力の電力値（発電データ）を基に、時間ごとの発電電力の電力量および発生時間の予測値を算出する。具体的には、例えば、１０時３０分に発電電力の電力値を実測する。そして、同時刻にほぼ同じ発電電力の電力値を示した過去の発電記録を記憶部３２から探しだす。そして、その日の１０時３０分以降の時間ごとの発電電力の電力値を、発電電力の予測値として採用する。   In STEP 1, the generated power prediction unit 23 calculates the amount of generated power for each hour and the predicted value of the generation time based on the actually measured power value (power generation data) of the power generation unit 10. Specifically, for example, the power value of the generated power is measured at 10:30. Then, a past power generation record showing the power value of substantially the same generated power at the same time is searched from the storage unit 32. And the electric power value of the generated electric power for every time after 10:30 of the day is employ | adopted as a predicted value of generated electric power.

次にＳＴＥＰ２では、発電電力予測部２３により、前述した各時間の発電電力の予測値を基に発電電力の一日の推移の予測曲線を作成する。便宜上、ここで得た予測曲線を、第１予測曲線とする。   Next, in STEP 2, the generated power prediction unit 23 creates a prediction curve of the daily transition of the generated power based on the predicted value of the generated power at each time described above. For convenience, the prediction curve obtained here is referred to as a first prediction curve.

そして、ＳＴＥＰ３では、得られた第１予測曲線上の発電電力の予測値と実測値との間に大きな差異が生じていないかを判定する。具体的には、上述したように、予測値と実測値の差δ１が所定値よりも大きいか否かを判定する。差δ１が、所定値以下であればＳＴＥＰ９に進む。差δ１が、所定値よりも大きければＳＴＥＰ４に進む。   In STEP 3, it is determined whether there is a large difference between the predicted value of the generated power on the obtained first prediction curve and the actual measurement value. Specifically, as described above, it is determined whether or not the difference δ1 between the predicted value and the actually measured value is larger than a predetermined value. If the difference δ1 is equal to or smaller than the predetermined value, the process proceeds to STEP9. If the difference δ1 is larger than the predetermined value, the process proceeds to STEP4.

ＳＴＥＰ４では、補正部３２によって補正された第１参照データに基づき、第１予測曲線を他の発電記録から作成される第２予測曲線と置き換える。そして、実測した発電電力の実測値を記憶部３２に格納する。なお、このとき、第１予測曲線の置き換えは、置き換えを行う時間以降の部分だけ行えばよい。   In STEP 4, based on the first reference data corrected by the correction unit 32, the first prediction curve is replaced with a second prediction curve created from another power generation record. Then, the measured value of the actually measured generated power is stored in the storage unit 32. At this time, the replacement of the first prediction curve only needs to be performed after the replacement time.

第２のフローは、ＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ８を含む。第２のフローは、第１のフローとほぼ同時並行して行われる。   The second flow includes STEP5 to STEP8. The second flow is performed almost simultaneously with the first flow.

ＳＴＥＰ５では、消費電力予測部２４により、実測した交流負荷４０の消費電力の電力値（消費データ）を基に、時間ごとの消費電力の電力量および発生時間の予測値を算出する。予測値の算出方法は、前述した発電電力の予測値の算出方法と同様に、同時刻にほぼ同じ消費電力の電力値を示した過去の消費電力の消費記録を記憶部３２から探しだす。そして、その日の、同時刻以降の時間ごとの消費電力の電力値を、消費電力の予測値として採用する。   In STEP 5, the power consumption prediction unit 24 calculates the amount of power consumption per hour and the predicted value of the generation time based on the actually measured power value (consumption data) of the AC load 40. The predicted value calculation method searches the storage unit 32 for a past power consumption consumption record indicating the power value of substantially the same power consumption at the same time as in the above-described method of calculating the predicted power generation value. And the power value of the power consumption for every time after the same time on that day is employ | adopted as a predicted value of power consumption.

そしてＳＴＥＰ６では、消費電力予測部２４により、前述した各時間の消費電力の予測値を基に、消費電力の予測曲線を作成する。便宜上、個々で得た予測曲線を、第３予測曲線とする。   In STEP 6, the power consumption prediction unit 24 creates a power consumption prediction curve based on the power consumption prediction value at each time described above. For convenience, the prediction curve obtained individually will be referred to as a third prediction curve.

ＳＴＥＰ７では、得られた第３予測曲線上の消費電力の予測値と実測値との間に大きな差異が生じないかを判定する。具体的には、ＳＴＥＰ３と同様にして、予測値と実測値との差が所定値以下であればＳＴＥＰ９に進む。予測値と実測値の差が所定値よりも大きければＳＴＥＰ８に進む。   In STEP 7, it is determined whether or not there is a large difference between the predicted power consumption value and the actual measurement value on the obtained third prediction curve. Specifically, as in STEP 3, if the difference between the predicted value and the actually measured value is equal to or smaller than a predetermined value, the process proceeds to STEP 9. If the difference between the predicted value and the actually measured value is larger than the predetermined value, the process proceeds to STEP8.

ＳＴＥＰ８では、補正部３２によって補正された第２参照データに基づき、第３予測曲線を他の発電記録から作成される第４予測曲線と置き換える。そして、実測した消費電力の電力値を記憶部３２に格納する。なお、ＳＴＥＰ４と同様に、このとき、第３予測曲線の置き換えは、置き換えを行う時間以降の部分だけ行えばよい。   In STEP 8, based on the second reference data corrected by the correction unit 32, the third prediction curve is replaced with a fourth prediction curve created from another power generation record. Then, the measured power value of the power consumption is stored in the storage unit 32. Note that, as in STEP 4, at this time, the replacement of the third prediction curve may be performed only after the replacement time.

第３のフローは、ＳＴＥＰ１０からＳＴＥＰ１２を含む。第３のフローは、上述の第１フローおよび第２フローと同時並行して行われる。   The third flow includes STEP10 to STEP12. The third flow is performed in parallel with the first flow and the second flow described above.

ＳＴＥＰ１０では、電圧監視部２２で監視している商用電力系統電源３０の系統電圧を基に、時間ごとの系統電圧の上昇の発生予測を行う。具体的には、時間（秒または分）当たりの系統電圧の上昇係数を実測から算出したり、記憶部３２から過去の電圧変動の記録を引き出したりして、系統電圧の上昇の発生予測を行う。このとき、得られた時間と系統電圧の予測値とから、系統電圧の予測曲線を作成する。便宜上、ここで得た予測曲線を、第５予測曲線とする。   In STEP 10, the occurrence of an increase in system voltage over time is predicted based on the system voltage of the commercial power system power supply 30 monitored by the voltage monitoring unit 22. Specifically, a system voltage increase coefficient is predicted by calculating a system voltage increase coefficient per time (seconds or minutes) from actual measurement or by drawing a record of past voltage fluctuations from the storage unit 32. . At this time, a predicted curve of the system voltage is created from the obtained time and the predicted value of the system voltage. For convenience, the prediction curve obtained here is referred to as a fifth prediction curve.

ＳＴＥＰ１１では、ＳＴＥＰ３やＳＴＥＰ７と同様、任意の時刻において、系統電圧の予測値と実測値との間に大きな差異がないかを判定する。具体的には、予測値と実測値との差が所定値以下であればＳＴＥＰ１３に進む。予測値と実測値の差が所定値よりも大きければＳＴＥＰ１２に進む。   In STEP 11, as in STEP 3 and STEP 7, it is determined whether there is a large difference between the predicted value of the system voltage and the actual measurement value at an arbitrary time. Specifically, if the difference between the predicted value and the actually measured value is equal to or smaller than a predetermined value, the process proceeds to STEP13. If the difference between the predicted value and the actually measured value is larger than the predetermined value, the process proceeds to STEP12.

ＳＴＥＰ１２では、ＳＴＥＰ４やＳＴＥＰ８と同様に、第５予測曲線を他の電圧上昇記録に基づき作成された第６予測曲線と置き換える。なお、このとき、実測した系統電圧値を記憶部３２に格納する。   In STEP 12, as in STEP 4 and STEP 8, the fifth prediction curve is replaced with a sixth prediction curve created based on another voltage rise record. At this time, the actually measured system voltage value is stored in the storage unit 32.

第４のフローは、ＳＴＥＰ９およびＳＴＥＰ１３乃至ＳＴＥＰ１９を含む。   The fourth flow includes STEP9 and STEP13 to STEP19.

ＳＴＥＰ９では、第１のフローで算出された発電電力の予測曲線と、第２のフローで算出された消費電力の予測曲線とを比較して余剰電力の発生する時間を算出し、第１余剰電力の予測曲線を算出する。   In STEP 9, the generation time of surplus power is calculated by comparing the prediction curve of generated power calculated in the first flow with the prediction curve of power consumption calculated in the second flow, and the first surplus power is calculated. Calculate the prediction curve.

ＳＴＥＰ１３では、ＳＴＥＰ９で得られた第１余剰電力の予測曲線と、ＳＴＥＰ１０で得られた系統電圧の予測曲線とを比較して、系統電圧の上昇によってパワーコンディショナが電圧上昇抑制を行う時間帯を算出し、損失電力の予測曲線を算出する。   In STEP13, the prediction curve of the first surplus power obtained in STEP9 and the prediction curve of the system voltage obtained in STEP10 are compared, and the time period during which the power conditioner suppresses the voltage increase due to the increase in system voltage is determined. To calculate a power loss prediction curve.

そしてＳＴＥＰ１４では、第１余剰電力の予測曲線から損失電力の予測曲線を差し引いて、真の余剰電力である第２余剰電力の予測曲線（以下、基準予測曲線）を算出する。   In STEP14, the prediction curve of loss power is subtracted from the prediction curve of the first surplus power to calculate the prediction curve of the second surplus power that is the true surplus power (hereinafter referred to as a reference prediction curve).

ＳＴＥＰ１５では、電力損失が発生するかどうかを判定し、電力損失が発生するならばＳＴＥＰ１６に進む。具体的には、ＳＴＥＰ１３で得られた損失電力の予測曲線を基に、損失電力の電力量が生じるか否かを判定し、損失電力の電力量がゼロより大きければ、ＳＴＥＰ１６に進む。   In STEP15, it is determined whether or not power loss occurs. If power loss occurs, the process proceeds to STEP16. Specifically, based on the loss power prediction curve obtained in STEP 13, it is determined whether or not a loss power amount is generated. If the loss power amount is greater than zero, the process proceeds to STEP 16.

ＳＴＥＰ１６では、動作時間を電力損失が発生する時間内に動かすことが可能な負荷があるか否かを判定し、該当負荷があればＳＴＥＰ１７に進む。具体的には、ＳＴＥＰ１４で得られた第２余剰電力の基準予測曲線を基に、ＳＴＥＰ２で得られた消費電力の発生時間および電力量の予測値を、第２余剰電力の発生時間に発生が予測される第１消費電力と、第２余剰電力の発生時間外に発生が予測される第２消費電力と、識別する。そして、第２消費電力を生じる負荷のうち、第２余剰電力が発生する時間に動かすことが可能な負荷があるか否かを判定する。   In STEP 16, it is determined whether or not there is a load that can move the operation time within the time when the power loss occurs. If there is a corresponding load, the process proceeds to STEP 17. Specifically, based on the second surplus power reference prediction curve obtained in STEP14, the generation time of power consumption and the predicted amount of power obtained in STEP2 are generated in the generation time of the second surplus power. The first power consumption that is predicted is distinguished from the second power consumption that is predicted to be generated outside the generation time of the second surplus power. Then, it is determined whether there is a load that can be moved during the time when the second surplus power is generated among the loads that generate the second power consumption.

ＳＴＥＰ１７では、ＳＴＥＰ１６で得られた負荷の動作時間の変更を行わせる情報をＳＴＥＰ６に送る。そして、該情報を反映させて、その日の消費電力の予測曲線を再計算させる。該当負荷の動作時間の変更を行わせる情報とは、該当負荷の名前、変更後の動作時間を含む。   In STEP 17, information for changing the operation time of the load obtained in STEP 16 is sent to STEP 6. And the prediction curve of the power consumption of the day is recalculated reflecting this information. The information for changing the operation time of the load includes the name of the load and the operation time after the change.

ＳＴＥＰ１５で電力損失が発生しない（ＳＴＥＰ９の算出値＝ＳＴＥＰ１４の算出値）場合、またはＳＴＥＰ１６で動作時間を変更させることが可能な負荷が無い場合には、ＳＴＥＰ１８で、当該フローがなされている時間が、消費電力を生じるいずれかの負荷を動作させる時間かどうかを判定する。いずれかの負荷の動作時間である場合は、ＳＴＥＰ１９に進む。   If no power loss occurs in STEP 15 (calculated value of STEP 9 = calculated value of STEP 14), or if there is no load that can change the operation time in STEP 16, the time during which the flow is made in STEP 18 It is determined whether it is time to operate any load that generates power consumption. If it is the operation time of any one of the loads, the process proceeds to STEP 19.

ＳＴＥＰ１９では、負荷起動指令部２６に、当該時間に動作すべき負荷に動作指令を発信させる。   In STEP 19, the load activation command unit 26 is caused to transmit an operation command to a load that should operate at the time.

以上、このような第１乃至第４のフローを含む制御フローによって、消費電力の時間的な分布を制御することができる。これにより、上述した効果を奏すことができる。   As described above, the temporal distribution of power consumption can be controlled by the control flow including the first to fourth flows. Thereby, there can exist the effect mentioned above.

なお、図３に示す制御フローは、基準予測曲線の最適化フローである第５のフローを有していてもよい。すなわち、図３においては、ＳＴＥＰ１７において、該当負荷の動作時間の変更を反映させるため、消費電力の予測曲線を再計算する。図３においては、動作時間を変更させる負荷の算出の際に、該当負荷が１つである場合を例示している。それに対して、第５のフローでは、動作時間の変更が可能となる該当負荷の候補が複数ある場合を例示しており、複数の該当負荷の候補から最適な負荷を算出する。   Note that the control flow shown in FIG. 3 may include a fifth flow that is an optimization flow of the reference prediction curve. That is, in FIG. 3, in STEP 17, the power consumption prediction curve is recalculated in order to reflect the change in the operation time of the corresponding load. FIG. 3 illustrates a case where there is only one corresponding load when calculating the load for changing the operation time. On the other hand, in the fifth flow, there is exemplified a case where there are a plurality of corresponding load candidates whose operating time can be changed, and an optimum load is calculated from the plurality of corresponding load candidates.

以下、図４を用いて、この第５のフローについて、説明する。   Hereinafter, the fifth flow will be described with reference to FIG.

図４は、第１乃至第３のフローによって得られた発電電力・消費電力・系統電圧の上昇・損失電力の予測曲線を基に、基準予測曲線を最適化するフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart for optimizing the reference prediction curve based on the prediction curves of generated power, power consumption, system voltage rise, and loss power obtained by the first to third flows.

図４において、ＳＴＥＰ２０は、図３のＳＴＥＰ１４での第２余剰電力の基準予測曲線の算出ＳＴＥＰであり、ＳＴＥＰ２１は、ＳＴＥＰ１３での損失電力の予測曲線の算出ＳＴＥＰであり、ＳＴＥＰ２２は、ＳＴＥＰ６（またはＳＴＥＰ８）での消費電力の予測曲線を算出するＳＴＥＰであり、ＳＴＥＰ２３は、ＳＴＥＰ１５での電力損失の発生の有無を判定するＳＴＥＰである。   In FIG. 4, STEP 20 is a STEP for calculating the second surplus power reference prediction curve in STEP 14 of FIG. 3, STEP 21 is a STEP for calculating the prediction curve of the lost power in STEP 13, and STEP 22 is STEP 6 (or In STEP 8), a power consumption prediction curve is calculated. In STEP 23, it is determined whether or not a power loss has occurred in STEP 15.

第５フローにおいて、まず、ＳＴＥＰ２３で電力損失が発生するか否かを判定し、発生すると判定されると、ＳＴＥ２４に進む。   In the fifth flow, first, it is determined whether or not power loss occurs in STEP 23, and if it is determined that the power loss occurs, the process proceeds to STE24.

ＳＴＥＰ２４で、消費電力の予測曲線の再計算を行うために、損失電力の発生時間内に動作時間を移動させることが可能な負荷の算出を行う。このとき、再計算のための該当負荷の種類や動作時間の異なる複数パターンを算出する。   In STEP 24, in order to recalculate the power consumption prediction curve, a load capable of moving the operation time within the generation time of the lost power is calculated. At this time, a plurality of patterns with different types of loads and operation times for recalculation are calculated.

ＳＴＥＰ２５では、ＳＴＥＰ２４で得られた複数のパターンの中で最も電力損失の少なくなるものを判定する。   In STEP 25, the pattern having the least power loss among the plurality of patterns obtained in STEP 24 is determined.

次に、ＳＴＥＰ２６では、ＳＴＥＰ２５で最適と判断されたパターン（負荷とその動作時間）を基に、負荷の動作時間を変更したことにより、負荷の動作時間の変更前には発生が予測されていない電圧上昇が新たに発生するか否かを判定する。新たな電圧上昇が発生しなければ、ＳＴＥＰ２７に進む。新たな電圧上昇が発生し、新たな時間に電圧上昇抑制の発生が予測される場合には、再度ＳＴＥＰ２４に戻り、複数パターンのうち採用されなかった他のパターンを用いて、消費電力の予測曲線の再計算および電力損失の発生の判定を行う。   Next, in STEP 26, the load operation time is changed based on the pattern (load and its operation time) determined to be optimal in STEP 25, so that the occurrence is not predicted before the load operation time is changed. It is determined whether or not a voltage increase newly occurs. If no new voltage rise occurs, the process proceeds to STEP27. When a new voltage rise occurs and the occurrence of voltage rise suppression is predicted at a new time, the process returns to STEP 24 again, and a power consumption prediction curve using another pattern that is not adopted among the plurality of patterns. Recalculation and judgment of power loss occurrence.

上述のＳＴＥＰ２４−ＳＴＥＰ２６を繰り返し、最終的に、電圧上昇抑制が生じたとしても、それに伴う損失電力の発生時間および電力量の予測値が増加しないパターンを最適パターンとして、該当負荷とその動作時間の変更をＳＴＥＰ２７に送る。   The above STEP24-STEP26 are repeated, and finally, even if voltage rise suppression occurs, a pattern in which the generation time of the loss power and the predicted value of the energy amount associated therewith does not increase is set as an optimal pattern, and the corresponding load and its operation time are determined. Send changes to STEP 27.

ＳＴＥＰ２７では、ＳＴＥＰ２６で得られたパターンに基づき、第１余剰電力の予測曲線を再計算する。   In STEP 27, the prediction curve of the first surplus power is recalculated based on the pattern obtained in STEP 26.

そして、ＳＴＥＰ２８で、第２余剰電力の基準予測曲線の最適化をおこなう。   In STEP 28, the second surplus power reference prediction curve is optimized.

このように、第５のフローを有することで、複数の消費電力の時間的な分布の制御パターンから最適なものを採用するようになるため、より多くの第２余剰電力を得ることができる。その結果、電圧上昇による余剰電力の損失をより好適に低減させることが可能となる。   As described above, by having the fifth flow, the optimum one is adopted from the control patterns of the plurality of temporal distributions of the power consumption, so that it is possible to obtain more second surplus power. As a result, it is possible to more suitably reduce the loss of surplus power due to the voltage increase.

以上、上述の実施形態においては、消費電力の時間的な分布を制御するために、第２消費電力の一部が、損失電力の予測した発生時間に生じるようにしている。これにより、発電電力の有効活用が実現され、不要な電圧上昇抑制機能の動作を低減することができる。   As described above, in the above-described embodiment, in order to control the temporal distribution of power consumption, a part of the second power consumption is generated in the predicted generation time of the loss power. Thereby, effective utilization of generated electric power is implement | achieved and the operation | movement of an unnecessary voltage rise suppression function can be reduced.

次に、本発明の他の実施形態に係る光電変換装置について説明する。該実施形態においては、制御部が、該太陽電池の発電電力の時間的な分布を制御する機能を有する点で、上述の実施形態と異なる。   Next, a photoelectric conversion device according to another embodiment of the present invention will be described. The embodiment differs from the above-described embodiment in that the control unit has a function of controlling the temporal distribution of the generated power of the solar cell.

具体的には、本実施形態においては、制御部は、損失電力の予測した発生時間に、発電電力の電力量を低下させるようにして、太陽電池の発電電力の時間的な分布を制御する。   Specifically, in this embodiment, the control unit controls the temporal distribution of the generated power of the solar cell so as to reduce the amount of generated power during the predicted generation time of the lost power.

このような構成により、発電電力が有効活用されるとともに、不要な電圧上昇抑制機能の作動を低減することができる。その結果、売電時の逆潮流も安定する。   With such a configuration, the generated power can be used effectively and the operation of the unnecessary voltage rise suppression function can be reduced. As a result, the reverse power flow at the time of selling electricity is stabilized.

一般的に、太陽電池の発電量は、太陽電池モジュールの発電能力と、設置可能面積と、設置方位・角度と、日射量データと、負荷消費電力量と、により算出される。   Generally, the power generation amount of a solar cell is calculated from the power generation capability of the solar cell module, the installable area, the installation direction / angle, the solar radiation amount data, and the load power consumption amount.

そこで、損失電力の予測した発生時間に、発電電力の電力量を低下させる方法としては、例えば、次の２つの方法が挙げられる。   Thus, as a method of reducing the amount of generated power during the predicted generation time of the lost power, for example, the following two methods can be mentioned.

第１の方法は、太陽電池の受光面の配置方向を制御する方法である。第１の方法は、例えば、寄棟屋根などのように太陽電池の配置方向が変更可能である場合である。この場合、商用電力系統４０の系統電圧の上昇が少ない時間帯に太陽電池の発電電力のピークが得られる方位に太陽電池を多く配置すればよい。これにより、太陽電池の受光面の配置方法
を制御することができる。 The first method is a method of controlling the arrangement direction of the light receiving surface of the solar cell. A 1st method is a case where the arrangement direction of a solar cell can be changed like a dormitory roof etc., for example. In this case, a large number of solar cells may be arranged in the direction in which the peak of the generated power of the solar cell is obtained in a time zone in which the increase in the system voltage of the commercial power system 40 is small. Thereby, the arrangement | positioning method of the light-receiving surface of a solar cell is controllable.

第２の方法は、複数の太陽電池のうち、発電電力の発生に寄与する太陽電池素子の数を制御する方法である。第２の方法は、例えば、発電部における複数の太陽電池の接続状態が変更可能である場合である。この場合、商用電力系統４０の系統電圧の上昇が少ない時間帯に、発電電力の発生に寄与する太陽電池の数を、他の時間帯における数よりも多くすればよい。   The second method is a method of controlling the number of solar cell elements that contribute to generation of generated power among the plurality of solar cells. A 2nd method is a case where the connection state of the some solar cell in an electric power generation part is changeable, for example. In this case, the number of solar cells that contribute to the generation of generated power may be larger than the number in other time zones in the time zone when the increase in the system voltage of the commercial power system 40 is small.

このような２つのいずれの方法においても、発電部の設置地区の発電情報を基に、もしくは上述した第１フローで作成した発電電力の予測曲線を基に、電圧上昇抑制による損失電力の電力量が少なく、且つ第２余剰電力（売電）を多く得ることができる太陽電池の設置方位や設置容量を算出することで、不要な電圧上昇抑制機能の作動を低減することができる。これにより、発電部の稼動効率を高めることができ、売電電力量を多く得られる太陽光発電装置となる。   In any of these two methods, the amount of power lost due to voltage rise suppression based on the power generation information of the district where the power generation unit is installed or based on the prediction curve of generated power generated in the first flow described above. The operation of the unnecessary voltage rise suppression function can be reduced by calculating the installation direction and the installation capacity of the solar cell that can reduce the amount of the second surplus power (power sale). Thereby, the operating efficiency of the power generation unit can be increased, and the solar power generation device can obtain a large amount of electric power sales.

１０：発電部（太陽電池）
１２：太陽光発電装置
２０：制御部
２１：電力変換部
２２：電力監視部
２３：発電電力予測部
２４：消費電力予測部
２５：電力制御部
２６：負荷起動指令部
２７：スイッチング回路
２８：フィルター回路
２９：周波数制御部
３０：商用電力系統電源
３１：損失電力予測部
３２：記憶部
３３：補正部
３４：算出部
３５：電流センサ
４０：交流負荷
Ｆ１、Ｆ２：発電電力の予測曲線 10: Power generation unit (solar cell)
12: Solar power generation device 20: Control unit 21: Power conversion unit 22: Power monitoring unit 23: Generated power prediction unit 24: Power consumption prediction unit 25: Power control unit 26: Load activation command unit 27: Switching circuit 28: Filter Circuit 29: Frequency control unit 30: Commercial power system power supply 31: Loss power prediction unit 32: Storage unit 33: Correction unit 34: Calculation unit 35: Current sensor 40: AC load F1, F2: Prediction curve of generated power

Claims (8)

直流電力を発生する発電部と、
系統電源および負荷に接続され、前記発電部が発生した直流電力を交流電力に変換するとともに、前記系統電源の系統電圧の電圧上昇抑制機能を有する電力変換部と、
該電力変換部を制御する制御部と、を有しており、
該制御部は、
前記系統電圧を測定して記憶する電圧監視部と、
前記発電部が発生する前記直流電力を発電電力として該発電電力の発生時間およ
び電力量の予測値を算出する発電電力予測部と、
前記負荷により生じる消費電力の発生時間および電力量の予測値を算出する消費
電力予測部と、
前記系統電圧の電圧上昇抑制により生じる損失電力の発生時間および電力量の予
測値を算出する損失電力予測部と、
前記発電電力、前記消費電力および前記損失電力のそれぞれの予測値に基づき、
前記消費電力の時間的な分布を制御する電力制御部と、を有しており、
該電力制御部は、
前記発電電力の発生時間および電力量の予測値と、前記消費電力の発生時間および電力量の予測値とから、第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出し、
該第１余剰電力の発生時間および電力量の予測値と、前記損失電力の発生時間および電力量の予測値とから、第２余剰電力の発生時間および電力量の予測値を算出し、
前記消費電力の発生時間および電力量の予測値を、前記第２余剰電力の発生時間
に発生が予測される第１消費電力の発生時間および電力量の予測値と、前記第２
余剰電力の発生時間外に発生が予測される第２消費電力の発生時間および電力量
の予測値と、に識別し
該第２消費電力の一部が、前記損失電力の予測した発生時間に生じるよう、前記消費電力の時間的な分布を制御する、発電装置。 A power generation unit that generates DC power;
A power conversion unit connected to a system power source and a load, converting the DC power generated by the power generation unit into AC power, and having a function of suppressing the voltage increase of the system voltage of the system power source,
A control unit for controlling the power conversion unit,
The control unit
A voltage monitoring unit for measuring and storing the system voltage;
A generated power prediction unit that calculates a generation time of the generated power and a predicted value of the amount of power using the DC power generated by the power generation unit as generated power; and
A power consumption prediction unit that calculates a predicted value of the generation time and the amount of power consumed by the load; and
A loss power prediction unit that calculates a predicted value of the generation time and the amount of power loss due to voltage rise suppression of the system voltage;
Based on the predicted values of the generated power, the consumed power and the lost power,
A power control unit for controlling the temporal distribution of the power consumption,
The power control unit
From the generation time of the generated power and the predicted value of the power amount and the predicted time of the power consumption and the predicted value of the power amount, the generation time of the first surplus power and the predicted value of the power amount are calculated,
A second surplus power generation time and a predicted power amount are calculated from the first surplus power generation time and the predicted power amount and the loss power generation time and the predicted power amount;
The generation time of the power consumption and the predicted value of the power amount are set as the predicted value of the generation time of the first power consumption and the predicted power amount that are predicted to be generated during the generation time of the second surplus power, and the second
The generation time of the second power consumption that is predicted to occur outside the generation time of the surplus power and the predicted value of the power amount are identified, and a part of the second power consumption occurs at the predicted generation time of the loss power A power generator that controls the temporal distribution of the power consumption. 前記電力制御部は、
前記第１消費電力の各予測値うち、前記損失電力の発生時間に発生が予測される第３消費電力の各予測値と、前記損失電力の発生時間外に発生が予測される第４消費電力の各予測値と、に識別し、
前記損失電力の発生時間および電力値の予測値が増加しない範囲で、前記第４消費電力の一部が、前記損失電力の予測した発生時間に生じるよう、前記消費電力の時間的な分布を制御する、請求項１に記載の発電装置。 The power control unit
Of each predicted value of the first power consumption, each predicted value of the third power consumption that is predicted to be generated during the generation time of the loss power, and fourth power consumption that is predicted to be generated outside the generation time of the loss power Identify each predicted value,
The temporal distribution of the power consumption is controlled so that a part of the fourth power consumption occurs in the predicted generation time of the loss power within a range where the generation time of the loss power and the predicted value of the power value do not increase. The power generator according to claim 1. 前記損失電力の発生時間および電力値の予測値が増加しない範囲は、前記系統電圧に基づいて算出される、請求項２に記載の発電装置。   The power generation device according to claim 2, wherein a range in which the generation time of the lost power and the predicted value of the power value do not increase is calculated based on the system voltage. 前記制御部は、
前記発電電力の発生時間および電力量の実測値を含む第１参照データと、前記消費電力の発生時間および電力量の実測値を含む第２参照データと、を記憶する記憶部をさらに有しており、
前記発電電力予測部は、前記第１参照データを参照して、前記発電電力の発生時間およ
び電力量の予測値を算出し、
前記消費電力予測部は、前記第２参照データを参照して、前記消費電力の発生時間および電力量の予測値を算出する、請求項１に記載の発電装置。 The controller is
A storage unit for storing the first reference data including the generation time of the generated power and the actual measurement value of the electric energy and the second reference data including the actual generation value of the power consumption and the electric energy; And
The generated power prediction unit refers to the first reference data, calculates a generation time of the generated power and a predicted value of the power amount,
2. The power generation device according to claim 1, wherein the power consumption prediction unit calculates a predicted value of the power consumption occurrence time and power amount with reference to the second reference data. 前記制御部は、
前記発電電力予測部による前記発電電力の発生時間および電力量の予測値と、その実測
値との差が所定以上の場合に、該実測値に基づき、前記第１参照データを補正する第１補正部、ならびに前記消費電力予測部による前記消費電力の発生時間および電力量の予測値と、その実測値との差が所定以上の場合に、該実測値に基づき、前記第２参照データを補正する第２補正部を有する補正部をさらに有している、請求項４に記載の発電装置。 The controller is
A first correction for correcting the first reference data based on the actual measurement value when a difference between the generation time of the generated power and the predicted value of the electric energy generated by the generated power prediction unit and the actual measurement value is greater than or equal to a predetermined value And the second reference data are corrected based on the actual measurement value when a difference between the predicted value of the power consumption generation time and the power amount by the power consumption prediction unit and the actual measurement value is greater than or equal to a predetermined value. The power generation device according to claim 4, further comprising a correction unit including a second correction unit. 前記発電部は、太陽電池を有しており、
前記制御部は、前記損失電力の予測した発生時間に、前記発電電力を低下させるよう前記太陽電池の発電電力の時間的な分布を制御する、請求項１に記載の発電装置。 The power generation unit has a solar cell,
The power generation device according to claim 1, wherein the control unit controls a temporal distribution of the generated power of the solar cell so as to reduce the generated power during the predicted generation time of the lost power. 前記制御部は、前記発電電力を低下させる前記太陽電池の受光面の配置方向を算出する、請求項６に記載の発電装置。   The power generation device according to claim 6, wherein the control unit calculates an arrangement direction of a light receiving surface of the solar cell that reduces the generated power. 前記発電部は、前記太陽電池を複数有しており、
前記制御部は、前記複数の太陽電池のうち、前記発電電力の発生に寄与する前記太陽電池の最適数を算出する、請求項６に記載の発電装置。 The power generation unit has a plurality of the solar cells,
The power generation device according to claim 6, wherein the control unit calculates an optimum number of the solar cells that contribute to generation of the generated power among the plurality of solar cells.

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