JP3923816B2

JP3923816B2 - Power generation system for distributed power supply

Info

Publication number: JP3923816B2
Application number: JP2002036730A
Authority: JP
Inventors: 真二日比; 昌良常盤; 俊暢藤澤; 忠達金元; 幸三山室; 守深江; 博吉本
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: JP2003244852A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散電源用発電システムにおける系統連系システムの構成に関する。より詳しくは、原動機・発電機・インバータを備える発電装置を、複数台連携運転させるための装置構成、及び、制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原動機の運転による発電機の発電と、商用電力との系統連系においては、商用電力系統の電流値を、インバータにより検出し、商用電力と同期させるとともに、システムコントローラによるインバータ制御によって、発電電力の出力制御を行っている。また、以上の装置、即ち、原動機・発電機・インバータ・システムコントローラを一つの発電装置として、該発電装置を複数並設して、各発電装置からのインバータ出力を商用電力に並列入力するパッケージ型の分散電源用発電システムも公知となっている。このような構成のパッケージ型の分散電源用発電システムにおいては、各発電装置のシステムコントローラが、互いに連携して、各発電装置における出力制御、及び、発電装置の運転台数制御を行い、パッケージ型分散電源用発電システム全体としての出力制御が行なわれる。
【０００３】
そして、該分散電源用発電システム全体としての出力制御は、複数ある発電装置の内、特定の一発電装置のシステムコントローラが、親機側装置として、他の発電装置（システムコントローラ）を統括的に制御している。また、この特定の一発電装置に備えるインバータが、商用電力系統の電流値を検出し、該検出結果に基づいて、親機側装置としてのシステムコントローラが、他の発電装置のシステムコントローラの出力制御を行う構成としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の構成においては、特定の一発電装置のインバータのみで商用電力系統の電流値の検出を行なっており、他の発電装置のインバータでは検出が行なわれていない。このことから、他の発電装置は、親機側装置として機能することができない。このため、特定の一発電装置は、常に運転して、商用電力系統の電流値の検出に基づく出力制御をしなければならず、他の発電装置との運転時間・発停回数の不均衡によるトラブルの発生、消耗品の短期間での消耗といった問題点がある。さらに、この特定の一発電装置をメンテナンスする際には、他の発電装置も休止しなければならず（他の発電装置では出力制御できないため）、メンテナンス時には、発電電力を供給することができないといった重大な問題があった。本発明は、以上の問題点に鑑み、複数の発電装置を複数並設して構成する分散電源用発電機システムにおいて、各発電装置に備えるインバータで、商用電力系統の電流値を検出可能とするための構成と、該装置構成による出力制御・発電装置運転台数制御を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決すべく、本発明は次のような手段を用いる。
請求項１においては、発電出力を商用電力と系統連系させる一又は複数のインバータ（８）と、発電機（７）と、インバータ（８）を連携制御するシステムコントローラ（５）とを備えた発電装置（２）を、複数並設して構成する分散電源用発電システム（１）であって、インバータ（８）からの送電線（９）と商用電源（４０）線との接触点で、最も商用電源（４０）側の接触点よりも上流側に、電流値検出器（１１）を設け、該電流値検出器（１１）とインバータ（８）の間を通信線（１５）で接続し、該インバータ（８）と他のインバータ（８）は、他の信号線（１３）で渡り配線することによって、前記各インバータ（８）で商用電力系統の電流値を検出可能に構成したものである。
【０００６】
請求項２においては、前記発電装置（２）に備えるシステムコントローラ（５）は、他の発電装置（２）に備えるシステムコントローラ（５）と通信可能に構成し、任意の一のシステムコントローラ（５）が親機側装置として、他のシステムコントローラ（５）を連携制御するものである。
【０００７】
請求項３においては、前記複数のインバータ（８）において、任意の一のインバータ（８）が親機側装置として、他のインバータ（８）を連携制御するものとし、該親機側装置として機能するインバータ（８）は、他のインバータ（８）から各発電装置（２）に要求される発電出力の情報を集積し、分散電源用発電システム（１）全体として要求される発電出力を算出し、前記親機側装置としてのシステムコントローラ（５）は、該算出結果に基づいて、発電装置（２）の運転台数を決定するものである。
【０００８】
請求項４においては、前記親機側装置としてのシステムコントローラ（５）は、前記運転台数の決定において運転対象となる全ての発電装置（２）に対し、均等出力で運転させる制御を行なうものである。
【０００９】
請求項５においては、前記親機側装置としてのシステムコントローラ（５）は、前記運転台数の決定において運転対象となる発電装置（２）に対し、特定の発電装置（２）を最高出力で運転させる制御を行なうものである。。
【００１０】
請求項６においては、前記システムコントローラ（５）は、自己又は他の発電装置（２）の運転／休止状態を認識するとともに、インバータ（８）における親機側装置としての機能を、運転状態の発電装置（２）に備えるインバータ（８）に割り当てる制御を行うものである。
【００１１】
請求項７においては、前記システムコントローラ（５）は、運転する発電装置（２）を所定時間毎に切替える制御を行うものである。
【００１２】
請求項８においては、前記親機側装置としてのインバータ（８）は、分散電源用発電システム（１）の発電出力の逆潮流を防止するため、他のインバータ（８）と連携して出力制御を行うものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。図１は分散電源用発電システムの全体構成を示す模式図、図２は発電装置の構成を示す図、図３はインバータの構成を示す図、図４は複数インバータ間の配線構成を示す図、図５はインバータ及びシステムコントローラによる制御構成を示すフローチャート図である。
【００１４】
〔１−１：システム全体構成〕
まず、図１を用いて分散電源用発電システムの全体構成について説明する。分散電源用発電システム１は、複数の発電装置２・２・・・と、管理システム１０により構成され、各装置間は、通信線３により、制御信号・各種データの通信を可能に構成している。ここで、本実施例では、通信線３の接続方式を、マルチドロップ方式の接続方式とすることで、発電装置２・２・・・の増設に対応しやすい構成としている。
【００１５】
以上の構成の分散電源用発電システム１は、商用電源４０と系統連系すべく、発電装置２の出力を、それぞれ送電線９に接続している。こうして、該送電線９に接続される負荷２６・２６・・・には、商用電力と発電電力が供給される。
【００１６】
〔１−２：発電装置の構成〕
次に、図２において、発電装置２の構成について説明する。発電装置２は、原動機６、発電機７、インバータ８、システムコントローラ５より構成される。原動機６は、発電機７に接続され、該原動機６により発電機７が駆動される。また、原動機６は、制御線１４を介して、原動機コントローラを含むシステムコントローラ５に接続され、該システムコントローラ５の指令に基づいて、原動機６の出力制御が行なわれるようになっている。尚、原動機６に、冷却水を導入し、該冷却水により原動機６に発生する熱量を外部に取り出す構成とすることも可能であり、この場合は、分散電源用発電システム１を、所謂コージェネレータとしての使用が可能となる。
【００１７】
発電機７の出力側には、インバータ８が接続され、発電機７の交流出力が、直流に変換された後に、送電線（９）に入力されるようになっている。このインバータ８には、コントローラ２３（図３）が配設されており、該コントローラ２３により、交流電力の周波数の制御、発電機７からの入力電圧及び入力電流、出力電圧及び出力電流、さらに、インバータ８の積算電力量が認識される。尚、図２に示す構成では、一台の発電機７に対して、二台のインバータ８・８を接続し、個々のインバータ８・８により電力供給が行われるようになっている。このように、複数台のインバータ８・８より電力供給をする構成とすることにより、各インバータ８・８において独立した出力制御を行なうことが可能となり、負荷の変動に対してフレキシブルに対応できるようになっている。
【００１８】
また、複数あるうちの一のシステムコントローラ５が、親機側装置として、他のシステムコントローラ５を統括的に制御し、自己又は他の発電装置２・２・・・の運転／休止の制御を行うものとしている。この親機側装置としての機能は、全てのシステムコントローラ５・５・・・に組み込まれているものであって、他のシステムコントローラ５が親機側装置として機能する場合は、当該親機側装置としてのシステムコントローラ５に追従し、一方、必要に応じて、自らが親機側装置として、他のシステムコントローラ５・５・・・を統括的に制御できるようになっている。このように、発電装置２・２・・・に備えるシステムコントローラ５・５・・・は、他の発電装置２・２・・・に備えるシステムコントローラ５・５・・・と通信（通信線３）される構成とし、任意の一のシステムコントローラ５が親機側装置として、他のシステムコントローラ５・５・・・を連携制御する。尚、本実施例では、通信線３の接続方式をマルチドロップ方式とすることで、発電装置２・２・・・の増設に対応しやすい構成としている。
【００１９】
次に、図２における各種通信線について説明する。通信線３は、発電装置２に配設されるシステムコントローラ５に接続されている。この通信線３は、各発電装置２・２・・・に配設されるシステムコントローラ５・５・・・を接続し、各システムコントローラ５・５・・・間での制御情報を通信可能としている。
【００２０】
通信線１２は、発電装置２に配設されるインバータ８・８とシステムコントローラ５とを通信可能に接続している。該通信線１２は、インバータ８とシステムコントローラ５との間での制御信号及びインバータ８の状態を示す信号を通信可能としている。
【００２１】
通信線１３は、発電装置２に配設されるインバータ８に接続されている。該通信線１３は、他の発電装置２・２・・・に配設されるインバータ８・８・・・と通信可能に接続し、インバータ出力制御に係る制御情報を通信可能としている。
【００２２】
信号線１５は、発電装置２に配設されるインバータ８に接続されている。該信号線１５は、他の発電装置２・２・・・に配設されるインバータ８・８・・・と接続することで、各インバータ８・８・・・で、商用電力系統の電流値が検出可能となっている。
【００２３】
〔１−３：インバータの構成〕
次に、インバータ８の構成について、図３を用いて説明する。インバータ８には、コントローラ２３、整流回路２４、出力制御部２５及び通信部２１が設けられている。発電機７により発電された交流電力は、整流回路２４を介して直流に変換され、該直流電力は出力制御部２５に供給される。そして、出力制御部２５において、供給された直流電力が交流電力に変換されて出力される。この出力制御部２５には、コントローラ２３が接続されており、該コントローラ２３により、出力制御部２５から出力する電力制御が行なわれる。またコントローラ２３には、通信部２１が接続されており、該通信部２１に各通信線を接続することで、他の発電装置２・２・・・に備えるインバータ８・８・・・との通信、同一発電装置２内のシステムコントローラ５との通信、商用電力系統の電流値の検出が行なわれるようになっている。
【００２４】
以下、通信部２１と通信線について説明する。通信部２１には、通信線１２を接続するための入出力接続ポート２２ａ・２２ａが設けられている。該入出力接続ポート２２ａ・２２ａに通信線１２を接続することで、同一発電装置２内に備える複数のインバータ８・８と、システムコントローラ５との通信を可能としている。
【００２５】
また、通信部２１には、通信線１３を接続するための入出力接続ポート２２ｂ・２２ｂが設けられている。該入出力接続ポート２２ｂ・２２ｂに通信線１３を接続することで、同一発電装置２内、又は他の発電装置２に備えるインバータ８・８同士の通信を可能としている。
【００２６】
〔１−４：複数インバータ間の配線構成〕
次に、インバータ間の配線構成について、図４を用いて説明する。システムコントローラ５とインバータ８・８は、同一発電装置２内において、通信線１２で通信可能に接続される。
【００２７】
また、インバータ８・８・・・は、それぞれ通信線１３で通信可能に接続される。これにより、各インバータ８・８・・・間での出力制御情報の通信が行なわれる。
【００２８】
また、インバータ８・８・・・は、電流値検出器１１と信号線１５で接続され、各インバータ８・８・・・で商用電力系統の電流値を検出可能としている。これにより、全てのインバータ８・８・・・において、商用電力系統の電流値の検出が可能となる。
【００２９】
ここで、電流値検出器１１を、負荷２６と商用電源４０を接続する送電線９において、各発電装置１・１・・・のインバータ８・８・・・により電力を供給する経路の接続点より上流側（商用電源４０側）に接続することにより、各インバータ８・８・・・での商用電力系統の電流値の検出を可能としている。尚、電流値検出器１１としては、カレントトランス等を用いることができる。
【００３０】
また、複数あるうちの一のインバータ８が、親機側装置として、他のインバータ８を統括的に制御し、自己又は他の発電出力の制御を行うものとしている。この親機側装置としての機能は、全てのインバータ８・８・・・に組み込まれているものであって、他のインバータ８が親機側装置として機能する場合は、当該親機側装置としてのインバータ８に追従し、一方、必要に応じて、自らが親機側装置として、他のインバータ８・８・・・を統括的に出力制御できるようになっている。
【００３１】
また、以上の各通信線３・１２・１３について、本実施例では、接続方式をマルチドロップ方式とすることで、発電装置２・２・・・の増設に対応しやすい構成としている。
【００３２】
〔２：インバータ及びシステムコントローラによる運転制御〕
次に、以上の構成における分散電源用発電システムの制御方法について説明する。本制御は、前記複数のインバータにおいて、任意の一のインバータが親機側装置として、他のインバータを連携制御するものとし、該親機側装置として機能するインバータは、他のインバータから各発電装置に要求される発電出力の情報を集積し、分散電源用発電システム全体として要求される発電出力を算出し、前記親機側装置としてのシステムコントローラは、該算出結果に基づいて、発電装置の運転台数を決定するものである。図５は、本制御をフローチャート５００で示したものである。以下、該フローチャート５００を参照しながら説明する。各インバータ８・８・・・は、商用電力系統の電流値を検出することにより、送電線９での商用電源４０の商用供給電力Ｒ〔Ｗ〕を算出する（３０１）。各インバータ８・８・・・では、それぞれ出力電力ａ・ｂ・ｃ・・・〔Ｗ〕が算出される（３０２）。ここで、出力電力ａ・ｂ・ｃ・・・〔Ｗ〕は、各インバータ８・８・・・の実測の電力値である。これに対し、以下において、各インバータ８・８・・・の定格（最高）出力を、それぞれ、定格電力Ａ・Ｂ・Ｃ・・・〔Ｗ〕とする。そして、複数ある内の任意の一のインバータ８が、親機側装置として（以下、「親機インバータ８」とする）他のインバータ８・８・・・より、出力電力ａ・ｂ・ｃ・・・のデータを集積し、実測値である出力電力ａ・ｂ・ｃ・・・の合計値ｔ〔Ｗ〕を算出する（３０３）。また、この制御は各システムコントローラ５・５・・・が、それぞれの発電装置２内の各インバータ８・８・・・の出力電力ａ・ｂ・ｃ・・・のデータを集積する構成としてもよい。尚、該分散電源用発電システム１を、逆潮流無しの系統連系システムとして使用している場合においては、親機インバータ８は、分散電源用発電システムの発電出力の逆潮流を防止するため、他のインバータと連携して出力制御を行う、即ち、自己又は他のインバータの出力制御を行うことで、逆潮流が発生しないようになっている（３０４）。このステップの有無は、システムコントローラ５のプログラムにより、任意に設定可能としており、ユーザーの逆潮流有／無の要望に応じることができるようになっている。尚、逆潮流無の出力制御が行なわれた場合は、再び制御後の出力値の検出が行なわれる。
【００３３】
次に、親機側装置としてのシステムコントローラ５（以下「親機システムコントローラ５」とする）が、親機インバータ８より、合計値ｔ〔Ｗ〕を認識する（３０５）。また、この制御は親機システムコントローラ５が、各システムコントローラ５・５・・・のデータを集積し合計値ｔ［Ｗ］を認識する構成としてもよい。そして、該合計値ｔ〔Ｗ〕と、運転している発電装置２・２・・・における定格電力Ａ・Ｂ・Ｃ・・・の合計値Ｔ〔Ｗ〕との一致の成否を確認する（３０６）。この確認により、分散電源用発電システム１全体として、最高のパフォーマンスが発揮されているか否か、即ち、運転中の発電装置２・２・・・が最高出力で運転されているか否かが確認される。そして、合計値ｔ〔Ｗ〕が合計値Ｔ〔Ｗ〕と一致する場合は、稼動中の発電装置２・２・・・が最高出力で運転している、即ち、分散電源用発電システム１全体として、最高出力で稼動していると見なし、制御を終了させる。
【００３４】
一方、合計値ｔ〔Ｗ〕が合計値Ｔ〔Ｗ〕よりも小さい場合は、前記親機側装置としてのシステムコントローラが、前記運転台数の決定において運転対象となる発電装置を均等出力で運転させる制御（ルートＲ１）、または、特定の発電装置を最高出力で運転させる制御（ルートＲ２）、のいずれかの制御が行なわれる（３０７）。即ち、全ての発電装置２・２・・・を均等出力とする制御（ルートＲ１）、または、特定の発電装置２を最高出力で運転し、不足分を他の発電装置２の出力により補う制御（ルートＲ２）である。尚、いずれの制御が実行されるかは、ユーザーによって任意に設定可能である。
【００３５】
この二つの内、まず、全ての発電装置２・２・・・にて均等出力とする場合において説明する。本制御は、全ての発電装置２・２・・・において、各インバータからの出力が均等になる様に、強制的にインバータの出力制御を行うものである。まず、均等出力で運転させる発電装置の台数（運転台数）の決定と、運転すべき発電装置の選定（運転対象の発電装置の選定）が行なわれる（３０８）。この決定及び選定は、各発電装置２・２・・・の運転累積時間を算出することで、「各発電装置２・２・・・の運転累積時間を均等とする」ことや、「メンテナンスのスケジュールにあわせて、メンテナンス時には休止させるようにする」こと等に基づいて行なわれる。このように、前記システムコントローラ５は、運転する発電装置１を所定時間毎に切替える制御を行うのである。
【００３６】
また、この選定及び決定において、休止中の発電装置２・２・・・が存在している場合は、該休止中の発電装置２・２・・・を運転させるか否かも含めて、運転台数の決定及び選定が行なわれる。
【００３７】
また、この決定及び選定の結果、場合によっては、運転中の発電装置が休止の対象として選定される、即ち、休止対象の発電装置の選定が行なわれる（３０９）。そして、休止対象の発電装置に備えるインバータが、親機として機能しているか否かを確認する（３１０）。該インバータが親機として機能している場合は、該インバータが、他のインバータであって、且つ、運転対象の発電装置に備えられているものに、当該親機としての機能の割り当てを実行する（３１１）。
【００３８】
さらに、休止対象の発電装置に備えるシステムコントローラ５が、親機として機能しているか否かを確認する（３１２）。該システムコントローラ５が親機として機能している場合は、該システムコントローラ５が、他のシステムコントローラ５であって、運転対象の発電装置に備えられているものに、当該親機としての機能の割り当てを実行する（３１３）。以上のステップ３０９〜３１３については、親機として機能しているインバータ８及びシステムコントローラ５を備える発電装置２が、休止してしまうと、インバータ８及びシステムコントローラ５を統括的に制御する、即ち、親機として機能するものが休止してしまうため、発電装置２の休止に先立って、機能の割り当てを行うものである。即ち、任意の一のインバータ８が親機側装置として、他のインバータ８を連携制御するものとし、システムコントローラ５は、自己又は他の発電装置２・２・・・の運転／休止状態を認識するとともに、インバータ８における親機側装置としての機能を、運転状態の発電装置に備えるインバータに割り当てる制御を行うのである。
【００３９】
そして、該決定及び選定に基づき、運転中の発電装置２の休止や、休止中の発電装置２の運転開始の制御が実行される（３３３）。
【００４０】
次に、発電装置２・２・・・において、特定の発電装置２・２・・・を最高出力で運転させ、不足分を他の発電装置２の出力により補う制御を行なう場合について説明する。本制御は、特定の発電装置２・２・・・に強制的に最高出力運転を行わせ、他の特定の一の発電装置２においては、商用供給電力Ｒ〔Ｗ〕の変動に追従させるようにインバータの出力制御を行うものである。まず、最高出力で運転させる発電装置の台数（運転台数）の決定と、最高出力で運転させる発電装置、及び商用供給電力Ｒ〔Ｗ〕の変動に追従させる運転を行う発電装置の選定（運転対象の発電装置の選定）が行なわれる（３２０）。この決定及び選定は、各発電装置２・２・・・の運転累積時間を算出することで、「各発電装置２・２・・・の運転累積時間を均等とする」ことや、「メンテナンスのスケジュールにあわせて、メンテナンス時には休止させるようにする」ことに基づいて行なわれる。このように、前記システムコントローラ５は、所定時間毎に運転する発電装置２を切替える制御を行うのである。
【００４１】
また、この選定及び決定において、休止中の発電装置２・２・・・が存在している場合は、該休止中の発電装置２・２・・・を運転させるか否かも含めて、運転台数の決定及び選定が行なわれる。さらに、この決定及び選定の結果、場合によっては、運転中の発電装置が休止の対象として選定される、即ち、休止対象の発電装置の選定が行なわれる（３０９）。これ以降のフロー（３０９〜３３３）については、上記均等出力制御で行うものと同一である。
【００４２】
以上の流れにより、発電装置２・２・・・の運転／休止の切替が行なわれる。ここで、上記二つの制御（ルートＲ１・Ｒ２）についての特徴点について説明する。均等出力制御（ルートＲ１）では、全ての発電装置２・２・・・の運転時間が均等になり、特定の発電装置２・２・・・に過剰な運転・出力を強制することなく、分散電源用発電システム１全体としての寿命を延ばすことができる。
【００４３】
一方、特定の発電装置２・２・・・を最高出力とする制御（ルートＲ２）では、特定の発電装置２は、最高出力で運転し、最高のパフォーマンスを発揮（高効率運転）させることができるとともに、稼動中の発電装置２・２・・・の中から休止させてもよい発電装置２・２・・・を発生させることもできる。例えば、発電装置２の最高出力が１０〔ｋＷ〕であり、商用供給電力Ｒ〔Ｗ〕が４０〔ｋＷ〕である場合において、５台の発電装置２・２・・・の出力が、それぞれ、８〔ｋＷ〕、７〔ｋＷ〕、９〔ｋＷ〕、８〔ｋＷ〕、８〔ｋＷ〕である場合に、４台の発電装置２・２・・・からの出力を最高出力１０〔ｋＷ〕とし、４台の合計で４０〔ｋＷ〕を補い、残りの一台は休止させる等である。尚、この制御においては、運転時間の履歴から、運転させる発電装置２・２・・・の選択を行うことで、発電装置２・２・・・の運転時間を均等とし、特定の発電装置２・２・・・において、運転の累積時間の偏りをなくして、分散電源用発電システム１全体としての寿命を延ばすこともできる。
【００４４】
また、上記二つの制御（ルートＲ１・Ｒ２）に共通のものとして、インバータ８及びシステムコントローラ５の親機としての機能の割り当ての制御が行なわれている。この制御により、当該親機としてのインバータ８及びシステムコントローラ５が、休止対象となる場合においては、休止する前に、他のインバータ８及びシステムコントローラ５に振り替えられ、分散電源用発電システム１全体として必要とされる制御（統括的な制御）が維持される。こうして、系統連系させたまま、全発電装置２・２・・・を休止させずに、必要がある場合は、特定の発電装置２を休止させてのメンテナンスが可能となる。
【００４５】
加えて、親機として機能するインバータ８においては、系統連系を行うべく、常に、商用電力系統の電流値を検出可能とすることが必要であるが、全ての発電装置に備えるインバータ８・８・・・は、前記電流値の検出が可能であるので、特定の発電装置２の休止にともない、該電流値が検出できなくなるという不具合が生じることもない。即ち、従来は、特定の一発電装置のインバータのみで商用電力系統の電流値の検出を行なっていたので、上述の制御のごとく、休止対象の発電装置２・２・・・を自由に選択することができなかったが、本構成であれば、全ての発電装置２・２・・・に備えるインバータ８・８・・・が親機として機能可能なので、休止対象の発電装置２・２・・・を自由に選択することができ、系統連系させたまま、全発電装置２・２・・・を休止させずに、特定の発電装置２を休止させてメンテナンスを行うことや、全ての発電装置２・２・・・における運転時間を均等にする制御を行なうことができる。
【００４６】
尚、以上の制御においては、シーケンス制御としてのフローにより、システムコントローラ５が自動的に、発電装置２・２・・・の運転／停止を決定するものとしたが、ユーザーが任意に選択する発電装置２・２・・・を選択することもできる。例えば、図５におけるフローチャート５００における３０７（制御方法の選定）において、ユーザーが停止を望む発電装置２を特定することにより、強制的に所望の発電装置２を停止させ、メンテナンスを行うことも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。
すなわち、請求項１のごとく、発電出力を商用電力と系統連系させる一又は複数のインバータと、発電機と、インバータを連携制御するシステムコントローラとを備えた発電装置を、複数並設して構成する分散電源用発電システムであって、インバータからの送電線と商用電源線との接触点で、最も商用電源側の接触点よりも上流側に、電流値検出器を設け、該電流値検出器とインバータの間を通信線で接続し、該インバータと他のインバータは、他の信号線で渡り配線することによって、前記各インバータで商用電力系統の電流値を検出可能に構成したので、全ての発電装置に備えるインバータにおいて、商用電力系統の電流値の検出が可能であり、系統連系させたまま、全発電装置を休止させずに、特定の発電装置を休止させてメンテナンスを行うことや、各発電装置の運転の累積時間を均等にする制御を行うことができる。
【００４８】
また、請求項２に記載のごとく、前記発電装置に備えるシステムコントローラは、他の発電装置に備えるシステムコントローラと通信可能に構成し、任意の一のシステムコントローラが親機側装置として、他のシステムコントローラを連携制御するので、系統連系させたまま、全発電装置を休止させずに、必要がある場合は、特定の発電装置を休止させてのメンテナンスが可能となる。
【００４９】
また、請求項３に記載のごとく、前記複数のインバータにおいて、任意の一のインバータが親機側装置として、他のインバータを連携制御するものとし、該親機側装置として機能するインバータは、他のインバータから各発電装置に要求される発電出力の情報を集積し、分散電源用発電システム全体として要求される発電出力を算出し、前記親機側装置としてのシステムコントローラは、該算出結果に基づいて、発電装置の運転台数を決定するので、均等出力制御や、特定の発電装置を最高出力とする制御が可能となるとともに、各発電装置の運転の累積時間を均等にすることができる。
【００５０】
また、請求項４に記載のごとく、前記親機側装置としてのシステムコントローラは、前記運転台数の決定において運転対象となる全ての発電装置に対し、均等出力で運転させるので、特定の発電装置に過剰な運転・出力を強制することがなく、分散電源用発電システム全体としての寿命を延ばすことができる。
【００５１】
また、請求項５に記載のごとく、前記親機側装置としてのシステムコントローラは、前記運転台数の決定において運転対象となる発電装置に対し、特定の発電装置を最高出力で運転させるので、特定の発電装置は、最高出力で運転し、最高のパフォーマンスを発揮（高効率運転）させることができるとともに、稼動中の発電装置の中から休止してもよい発電装置を発生させることができる。
【００５２】
また、請求項６に記載のごとく、前記システムコントローラは、自己又は他の発電装置の運転／休止状態を認識するとともに、インバータにおける親機側装置としての機能を、運転状態の発電装置に備えるインバータに割り当てる制御を行うので、運転を状態となる発電装置におけるインバータが親機として機能することになり、該インバータによって、他のインバータを統括的に制御することができる。
【００５３】
また、請求項７に記載のごとく、前記システムコントローラは、運転する発電装置を所定時間毎に切替える制御を行うので、発電装置の運転時間を均等とし、特定の発電装置において、運転の累積時間の偏りをなくして、分散電源用発電システム全体としての寿命を延ばすこともできる。
【００５４】
また、請求項８に記載のごとく、前記親機側装置としてのインバータは、分散電源用発電システムの発電出力の逆潮流を防止するため、他のインバータと連携して出力制御を行うので、自己又は他のインバータの出力制御を行い、逆潮流の発生の防止が可能となる。また、逆潮流に対する分散電源用発電システムの設定において、ユーザーは逆潮流の有無を任意に設定することもでき、このことで、ユーザーの逆潮流有／無の要望に応じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】分散電源用発電システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】発電装置の構成を示す図である。
【図３】インバータの構成を示す図である。
【図４】複数インバータ間の配線構成を示す図である。
【図５】インバータ及びシステムコントローラによる制御構成を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１分散電源用発電システム
２発電装置
５システムコントローラ
８インバータ
１１電流値検出器
１５通信線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration of a grid interconnection system in a distributed power generation system. More specifically, the present invention relates to a device configuration and a control method for operating a plurality of power generators including a prime mover, a generator, and an inverter in a coordinated manner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the grid connection between the generator by operating the prime mover and the commercial power, the current value of the commercial power system is detected by the inverter and synchronized with the commercial power, and the power is generated by the inverter control by the system controller. The power output is controlled. In addition, a package type in which the above-mentioned devices, that is, a prime mover, a generator, an inverter, and a system controller are used as one power generation device, a plurality of the power generation devices are arranged in parallel, and inverter outputs from the power generation devices are input in parallel to commercial power The power generation system for distributed power sources is also known. In the package type distributed power generation system having such a configuration, the system controllers of the respective power generation devices cooperate with each other to perform output control in each power generation device and control of the number of operating power generation devices. Output control of the power generation system as a whole is performed.
[0003]
The output control of the power generation system for the distributed power source as a whole is performed by the system controller of one specific power generation device out of a plurality of power generation devices, and the other power generation device (system controller) as the master device. I have control. Further, the inverter included in the specific one power generation device detects the current value of the commercial power system, and based on the detection result, the system controller as the parent device side device controls the output of the system controller of the other power generation device. It is set as the structure which performs.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, the current value of the commercial power system is detected only by the inverter of one specific power generation apparatus, and the detection is not performed by the inverters of other power generation apparatuses. For this reason, other power generation devices cannot function as a parent device side device. For this reason, one specific power generator must always operate and perform output control based on detection of the current value of the commercial power system, which is caused by an imbalance between the operation time and the number of start / stop times with other power generators. There are problems such as occurrence of troubles and short-term consumption of consumables. Furthermore, when maintaining this specific power generation device, the other power generation devices must also be stopped (because other power generation devices cannot perform output control), and the generated power cannot be supplied during maintenance. There was a serious problem. In view of the above problems, the present invention makes it possible to detect a current value of a commercial power system with an inverter included in each power generator in a distributed power generator system configured by arranging a plurality of power generators in parallel. Proposed, and output control / power generation device operation number control by the device configuration.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention uses the following means.
In claim 1, one or a plurality of inverters for grid-generating power output with commercial power (8) And the generator (7) And inverter (8) System controller for cooperative control (5) Power generator with (2) Power generation system for distributed power sources (1) Because At the contact point between the transmission line (9) from the inverter (8) and the commercial power supply (40) line, the current value detector (11) is provided upstream of the contact point on the most commercial power supply (40) side, The current value detector (11) and the inverter (8) are connected by a communication line (15), and the inverter (8) and the other inverter (8) are connected by another signal line (13). Thus, the current value of the commercial power system can be detected by each inverter (8). Is.
[0006]
The power generation device according to claim 2. (2) System controller (5) The other power generator (2) System controller (5) Any one system controller configured to communicate with (5) As the master device, other system controller (5) Are linked and controlled.
[0007]
The plurality of inverters according to claim 3. (8) In any one inverter (8) As the master unit side device, other inverter (8) That functions as a master unit side device (8) The other inverter (8) From each power generator (2) Power generation system for distributed power supply by collecting information on power generation output required for (1) Calculate the power generation output required as a whole, and the system controller as the master unit side device (5) Based on the calculation result, (2) The number of operating units is determined.
[0008]
5. The system controller as the base unit side device according to claim 4 (5) Is all the power generators to be operated in determining the number of operating units (2) On the other hand, control is performed to operate with uniform output.
[0009]
6. The system controller according to claim 5, wherein the master device is a system controller. (5) Is a power generator to be operated in determining the number of operating units (2) Against the specific power generator (2) Is controlled to operate at maximum output. .
[0010]
The system controller according to claim 6. (5) The self or other power generator (2) Recognizes the operation / hibernation state of the inverter and (8) Function as the master unit side device in (2) Inverter to prepare for (8) The control assigned to is performed.
[0011]
The system controller according to claim 7. (5) The power generator to drive (2) Is controlled every predetermined time.
[0012]
The inverter as the base unit side device according to claim 8 (8) Power generation system for distributed power supply (1) Other inverters to prevent reverse power flow (8) To control output.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a power generation system for a distributed power source, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a power generation device, FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an inverter, and FIG. 4 is a diagram showing a wiring configuration between a plurality of inverters. FIG. 5 is a flowchart showing a control configuration by the inverter and the system controller.
[0014]
[1-1: Overall system configuration]
First, the overall configuration of the distributed power generation system will be described with reference to FIG. The power generation system 1 for the distributed power source is composed of a plurality of power generation devices 2, 2... And a management system 10, and each device is configured to be able to communicate control signals and various data via a communication line 3. Yes. Here, in the present embodiment, the connection method of the communication line 3 is a multi-drop connection method so that it is easy to cope with the addition of the power generators 2.
[0015]
In the distributed power generation system 1 having the above configuration, the output of the power generation device 2 is connected to the power transmission line 9 so as to be interconnected with the commercial power supply 40. In this way, commercial power and generated power are supplied to the loads 26, 26... Connected to the power transmission line 9.
[0016]
[1-2: Configuration of power generator]
Next, the configuration of the power generation device 2 will be described with reference to FIG. The power generator 2 includes a prime mover 6, a generator 7, an inverter 8, and a system controller 5. The prime mover 6 is connected to the generator 7, and the generator 7 is driven by the prime mover 6. The prime mover 6 is connected to a system controller 5 including a prime mover controller via a control line 14, and output control of the prime mover 6 is performed based on a command from the system controller 5. It is also possible to adopt a configuration in which cooling water is introduced into the prime mover 6 and the amount of heat generated in the prime mover 6 is taken out by the cooling water. In this case, the distributed power generation system 1 is a so-called co-generator. Can be used.
[0017]
An inverter 8 is connected to the output side of the generator 7, and after the AC output of the generator 7 is converted to DC, To the transmission line (9) It is designed to be entered. The inverter 8 is provided with a controller 23 (FIG. 3). The controller 23 controls the frequency of AC power, the input voltage and input current from the generator 7, the output voltage and output current, The integrated power amount of the inverter 8 is recognized. In the configuration shown in FIG. 2, two inverters 8, 8 are connected to one generator 7, and power is supplied by the individual inverters 8, 8. Thus, by adopting a configuration in which power is supplied from a plurality of inverters 8 and 8, it becomes possible to perform independent output control in each inverter 8 and 8 and to respond flexibly to load fluctuations. It has become.
[0018]
Also, one of the plurality of system controllers 5 controls the other system controller 5 as a parent device, and controls operation / pause of itself or other power generation devices 2. To do. The function as the master unit side device is incorporated in all the system controllers 5, 5..., And when the other system controller 5 functions as the master unit side device, the master unit side It follows the system controller 5 as a device. On the other hand, if necessary, it can control the other system controllers 5, 5,. As described above, the system controllers 5, 5... Included in the power generation devices 2, 2... Communicate with the system controllers 5, 5. .., And any one system controller 5 controls the other system controllers 5, 5,. In this embodiment, the connection method of the communication line 3 is a multi-drop method, so that it is easy to cope with the addition of the power generators 2.
[0019]
Next, various communication lines in FIG. 2 will be described. The communication line 3 is connected to a system controller 5 provided in the power generator 2. This communication line 3 connects the system controllers 5, 5... Arranged in the respective power generators 2, 2... So that control information can be communicated between the system controllers 5, 5. Yes.
[0020]
The communication line 12 connects the inverters 8 and 8 disposed in the power generation device 2 and the system controller 5 so that they can communicate with each other. The communication line 12 can communicate a control signal between the inverter 8 and the system controller 5 and a signal indicating the state of the inverter 8.
[0021]
The communication line 13 is connected to the inverter 8 provided in the power generation device 2. The communication line 13 is communicably connected to the inverters 8, 8... Arranged in the other power generators 2, 2..., And can communicate control information related to inverter output control.
[0022]
The signal line 15 is connected to the inverter 8 provided in the power generation device 2. The signal line 15 is connected to the inverters 8, 8... Arranged in the other power generators 2. Can be detected.
[0023]
[1-3: Inverter configuration]
Next, the configuration of the inverter 8 will be described with reference to FIG. The inverter 8 is provided with a controller 23, a rectifier circuit 24, an output control unit 25, and a communication unit 21. The AC power generated by the generator 7 is converted to DC through the rectifier circuit 24, and the DC power is supplied to the output control unit 25. And in the output control part 25, the supplied direct-current power is converted into alternating current power, and is output. A controller 23 is connected to the output control unit 25, and the controller 23 controls power output from the output control unit 25. Moreover, the communication part 21 is connected to the controller 23, By connecting each communication line to this communication part 21, with the inverter 8 * 8 ... with which other electric power generating apparatus 2.2 * is equipped. Communication, communication with the system controller 5 in the same power generator 2, and detection of the current value of the commercial power system are performed.
[0024]
Hereinafter, the communication unit 21 and the communication line will be described. The communication unit 21 is provided with input / output connection ports 22 a and 22 a for connecting the communication line 12. By connecting the communication line 12 to the input / output connection ports 22a and 22a, communication between the plurality of inverters 8 and 8 provided in the same power generator 2 and the system controller 5 is enabled.
[0025]
The communication unit 21 is provided with input / output connection ports 22b and 22b for connecting the communication line 13. By connecting the communication line 13 to the input / output connection ports 22b and 22b, communication between the inverters 8 and 8 provided in the same power generation device 2 or in another power generation device 2 is enabled.
[0026]
[1-4: Wiring configuration between multiple inverters]
Next, the wiring configuration between the inverters will be described with reference to FIG. The system controller 5 and the inverters 8 and 8 are connected to be communicable with each other via the communication line 12 in the same power generation device 2.
[0027]
Further, the inverters 8, 8... Are connected to each other via a communication line 13. Thereby, output control information is communicated between the inverters 8.
[0028]
Further, the inverters 8... Are connected to the current value detector 11 by the signal line 15 so that the current values of the commercial power system can be detected by the inverters 8. Thereby, the current value of the commercial power system can be detected in all the inverters 8.
[0029]
Here, in the power transmission line 9 connecting the load 26 and the commercial power source 40, the current value detector 11 is connected to a path where power is supplied by the inverters 8, 8. By connecting to the upstream side (commercial power supply 40 side), it is possible to detect the current value of the commercial power system at each of the inverters 8. As the current value detector 11, a current transformer or the like can be used.
[0030]
In addition, one of the plurality of inverters 8 controls the other inverters 8 as a parent device, and controls the power generation output itself or other. The function as the master unit side device is incorporated in all the inverters 8..., And when the other inverter 8 functions as the master unit side device, .. On the other hand, if necessary, the other inverter 8... Can be integrated and controlled as a parent device.
[0031]
Further, in the present embodiment, the above-described communication lines 3, 12, and 13 are configured to easily cope with the addition of the power generation devices 2, 2.
[0032]
[2: Operation control by inverter and system controller]
Next, a control method for the distributed power generation system having the above configuration will be described. In this control, in the plurality of inverters, any one inverter is used as a parent device side device, and other inverters are linked and controlled. The inverter functioning as the parent device side device is connected to each power generator from another inverter. The power generation output information required for the distributed power generation system as a whole is calculated and the power generation output required for the entire distributed power generation system is calculated, and the system controller as the base unit side device operates the power generation device based on the calculation result. The number is determined. FIG. 5 is a flowchart 500 showing this control. Hereinafter, description will be given with reference to the flowchart 500. Each inverter 8... Calculates the commercial power supply R [W] of the commercial power supply 40 in the transmission line 9 by detecting the current value of the commercial power system (301). In each inverter 8, 8..., Output power a, b, c, [W] is calculated (302). Here, the output power a · b · c... [W] is an actually measured power value of each of the inverters 8. On the other hand, hereinafter, the rated (highest) outputs of the inverters 8, 8,. Then, any one of the plurality of inverters 8 is used as a master unit side device (hereinafter referred to as “master unit inverter 8”) from other inverters 8, 8,. .. Are collected, and the total value t [W] of the output powers a, b, c... That are actually measured values is calculated (303). In addition, this control may be configured such that each system controller 5 · 5... Accumulates data of output power a · b · c ··· of each inverter 8 · 8 ···· in each power generator 2. Good. When the distributed power generation system 1 is used as a grid interconnection system without reverse power flow, the master inverter 8 prevents reverse power flow of the power generation output of the distributed power generation system. By performing output control in cooperation with other inverters, that is, by performing output control of itself or other inverters, reverse power flow is prevented (304). The presence / absence of this step can be arbitrarily set by a program of the system controller 5, and can meet the user's desire for reverse flow. When output control without reverse power flow is performed, the output value after control is detected again.
[0033]
Next, the system controller 5 (hereinafter referred to as “parent device system controller 5”) as the parent device recognizes the total value t [W] from the parent device inverter 8 (305). Further, this control may be configured such that the parent system controller 5 accumulates data of the respective system controllers 5, 5,... And recognizes the total value t [W]. Then, it is confirmed whether or not the total value t [W] matches the total value T [W] of the rated powers A, B, C... 306). By this confirmation, it is confirmed whether or not the maximum performance is exhibited as a whole of the power generation system 1 for the distributed power source, that is, whether or not the power generation devices 2, 2. The When the total value t [W] coincides with the total value T [W], the operating power generators 2, 2... Are operating at the maximum output, that is, the distributed power generation system 1 as a whole. Assuming that it is operating at the maximum output, the control is terminated.
[0034]
On the other hand, when the total value t [W] is smaller than the total value T [W], the system controller as the parent device side device operates the power generation device to be operated with the equal output in the determination of the number of operating units. Either control (route R1) or control (route R2) for operating a specific power generator at the maximum output is performed (307). That is, control (route R1) that makes all the power generators 2, 2... Equal output, or control that operates a specific power generator 2 at the maximum output and compensates for the deficiency with the output of other power generators 2. (Route R2). Note that which control is executed can be arbitrarily set by the user.
[0035]
Of these two, first, a description will be given of a case where all power generators 2. This control is to forcibly perform inverter output control so that the output from each inverter is equalized in all power generation devices 2. First, the number of power generators to be operated with a uniform output (the number of power generators) is determined, and the power generators to be operated are selected (selection of power generators to be operated) (308). This determination and selection can be made by calculating the accumulated operation time of each power generator 2... To “equalize the accumulated operation time of each power generator 2. In accordance with the schedule, it is performed on the basis of “pause during maintenance”. In this way, the system controller 5 performs control to switch the power generation apparatus 1 to be operated at predetermined time intervals.
[0036]
In addition, in this selection and determination, when there are inactive generators 2..., The number of operating units including whether or not to operate the inactive generators 2. Decisions and selections are made.
[0037]
In addition, as a result of this determination and selection, in some cases, an operating power generation device is selected as a target for suspension, that is, a power generation device subject to suspension is selected (309). And it is confirmed whether the inverter with which the electric power generating apparatus of a pause object is functioning as a main | base station (310). When the inverter functions as a parent device, the inverter assigns the function as the parent device to another inverter that is included in the power generation device to be operated. (311).
[0038]
Furthermore, it is confirmed whether or not the system controller 5 provided in the power generation apparatus to be suspended functions as a master unit (312). When the system controller 5 is functioning as a parent device, the system controller 5 is another system controller 5 that is provided in the power generation device to be operated, and has a function as the parent device. The allocation is executed (313). About the above steps 309-313, if the electric power generating apparatus 2 provided with the inverter 8 and the system controller 5 which are functioning as a main | base_station stops, it will control the inverter 8 and the system controller 5 collectively, ie, Since the device functioning as the parent device is suspended, the functions are assigned prior to the suspension of the power generation device 2. That is, any one inverter 8 is a parent device side device, and the other inverter 8 is linked and controlled, and the system controller 5 recognizes the operation / pause state of itself or another power generation device 2. At the same time, the function of the inverter 8 as the master unit side device is controlled to be assigned to the inverter provided in the operating power generation device.
[0039]
Then, based on the determination and selection, control is performed to stop the power generation device 2 that is in operation or to start operation of the power generation device 2 that is in operation (333).
[0040]
Next, a description will be given of a case where the power generators 2, 2... Are operated so that specific power generators 2, 2. In this control, the specific power generators 2, 2... Are forced to perform the maximum output operation, and the other specific one of the power generators 2 is made to follow the fluctuation of the commercial power supply R [W]. The output of the inverter is controlled. First, determine the number of power generators to be operated at the maximum output (number of operating units), select the power generators to be operated at the maximum output, and the generators to be operated to follow the fluctuations in the commercial supply power R [W] (operation target) Is selected (320). This determination and selection can be made by calculating the accumulated operation time of each power generator 2... To “equalize the accumulated operation time of each power generator 2. In accordance with the schedule, it is performed on the basis of “pause during maintenance”. In this way, the system controller 5 performs control to switch the power generation device 2 that operates every predetermined time.
[0041]
In addition, in this selection and determination, when there are inactive generators 2..., The number of operating units including whether or not to operate the inactive generators 2. Decisions and selections are made. Further, as a result of this determination and selection, in some cases, an operating power generation device is selected as a target for suspension, that is, a power generation device subject to suspension is selected (309). The subsequent flows (309 to 333) are the same as those performed in the uniform output control.
[0042]
With the above flow, switching between operation / pause of the power generators 2... Is performed. Here, the characteristic points regarding the two controls (routes R1 and R2) will be described. In the uniform output control (route R1), the operation time of all the power generators 2, 2... Is equalized, and the power generation is not performed without forcing the specific power generators 2, 2. The lifetime of the power generation system 1 as a whole can be extended.
[0043]
On the other hand, in the control (route R2) in which the specific power generation devices 2, 2... Are set to the maximum output, the specific power generation device 2 can be operated at the maximum output and exhibit the highest performance (high efficiency operation). In addition, it is possible to generate the power generation devices 2, 2... That may be stopped from the power generation devices 2, 2. For example, when the maximum output of the power generator 2 is 10 [kW] and the commercial power supply R [W] is 40 [kW], the outputs of the five power generators 2. In the case of 8 [kW], 7 [kW], 9 [kW], 8 [kW], 8 [kW], the output from the four power generators 2... In other words, the total of four units is supplemented with 40 [kW], and the remaining one unit is stopped. In this control, the operation time of the power generation devices 2, 2... Is made equal by selecting the power generation devices 2, 2. In 2..., The life of the distributed power generation system 1 as a whole can be extended by eliminating the bias of the accumulated operation time.
[0044]
Further, as common to the above two controls (routes R1 and R2), control of function assignment as a parent unit of the inverter 8 and the system controller 5 is performed. By this control, when the inverter 8 and the system controller 5 serving as the parent device are to be suspended, the inverter 8 and the system controller 5 are transferred to the other inverter 8 and the system controller 5 before the suspension, and the power generation system 1 for the distributed power supply as a whole Necessary control (overall control) is maintained. In this way, maintenance can be performed with the specific power generation device 2 suspended, if necessary, without suspending all the power generation devices 2, 2.
[0045]
In addition, in the inverter 8 functioning as the master unit, it is necessary to always be able to detect the current value of the commercial power system in order to perform grid connection. Since the current value can be detected, there is no problem that the current value cannot be detected when the specific power generation device 2 is stopped. That is, conventionally, since the current value of the commercial power system is detected only by the inverter of one specific power generation device, the power generation devices 2... To be suspended can be freely selected as described above. However, in this configuration, since the inverters 8, 8... Provided in all the power generators 2, 2... Can function as a master unit, the power generators 2,.・ You can choose freely, do not pause all the power generators 2, 2. It is possible to perform control for equalizing the operation time in the devices 2.
[0046]
In the above control, the system controller 5 automatically determines the operation / stop of the power generators 2, 2... According to the flow as sequence control. It is also possible to select devices 2. For example, in 307 (selection of control method) in the flowchart 500 in FIG. 5, it is possible to forcibly stop the desired power generator 2 and perform maintenance by specifying the power generator 2 that the user desires to stop. is there.
[0047]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, as in claim 1, a plurality of power generators including one or a plurality of inverters that connect a power generation output to commercial power and a grid connection, a generator, and a system controller that controls the inverters in cooperation are arranged in parallel. A power generation system for a distributed power source, At the contact point between the transmission line from the inverter and the commercial power line, provide a current value detector upstream of the contact point on the most commercial power source side, and connect the current value detector and the inverter with a communication line. By connecting the inverter and other inverters with other signal lines, Since each inverter is configured so that the current value of the commercial power system can be detected, in the inverters provided in all the power generation devices, the current value of the commercial power system can be detected and all the power generation devices can be connected to the grid. Without pausing, maintenance can be performed by pausing a specific power generation device, and control for equalizing the accumulated time of operation of each power generation device can be performed.
[0048]
In addition, as described in claim 2, the system controller included in the power generation device is configured to be communicable with a system controller included in another power generation device, and any one system controller is used as a parent device side device as another system Since the controllers are linked and controlled, maintenance can be performed with the specific power generation device suspended if necessary without suspending all the power generation devices while being connected to the grid.
[0049]
Further, as described in claim 3, in the plurality of inverters, any one inverter is controlled as a parent device, and other inverters are linked and controlled, and the inverter functioning as the parent device is another The power generation output information required for each power generation device is accumulated from the inverters of the inverter, and the power generation output required for the entire distributed power generation system is calculated. The system controller as the master unit side device is based on the calculation result In addition, since the number of operating power generators is determined, it is possible to perform equal output control or control that makes a specific power generator the maximum output, and it is possible to equalize the cumulative operation time of each power generator.
[0050]
Further, as described in claim 4, the system controller as the parent device side device causes all the power generation devices to be operated in the determination of the number of operating units to be operated with equal output. Excessive operation and output are not forced, and the life of the distributed power generation system as a whole can be extended.
[0051]
Further, as described in claim 5, the system controller as the parent device side device causes the power generation device to be operated in the determination of the number of operating units to operate the specific power generation device at the maximum output. The power generation device can be operated at the maximum output, exhibit the highest performance (high efficiency operation), and generate a power generation device that can be stopped from the power generation devices in operation.
[0052]
In addition, as described in claim 6, the system controller recognizes the operation / pause state of itself or another power generation device, and has an inverter function as a parent device side device in the inverter. Therefore, the inverter in the power generation device that is in a state of operation functions as a parent device, and the other inverters can be comprehensively controlled by the inverter.
[0053]
Further, as described in claim 7, since the system controller performs control to switch the power generating device to be operated every predetermined time, the operating time of the power generating device is made equal, and the cumulative time of operation in the specific power generating device is calculated. It is also possible to extend the life of the distributed power generation system as a whole by eliminating the bias.
[0054]
In addition, as described in claim 8, the inverter as the master unit side device performs output control in cooperation with other inverters in order to prevent reverse power flow of the power generation output of the power generation system for distributed power supply. Alternatively, the output control of another inverter can be performed to prevent the occurrence of reverse power flow. In addition, in setting the distributed power generation system for reverse power flow, the user can arbitrarily set the presence or absence of reverse power flow, which can meet the user's desire for presence / absence of reverse power flow.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a distributed power generation system.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a power generation device.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an inverter.
FIG. 4 is a diagram showing a wiring configuration between a plurality of inverters.
FIG. 5 is a flowchart showing a control configuration by an inverter and a system controller.
[Explanation of symbols]
1 Power generation system for distributed power supply
2 Power generator
5 System controller
8 Inverter
11 Current detector
15 Communication line

Claims

発電出力を商用電力と系統連系させる一又は複数のインバータと、発電機と、インバータを連携制御するシステムコントローラとを備えた発電装置を、複数並設して構成する分散電源用発電システムであって、インバータからの送電線と商用電源線との接触点で、最も商用電源側の接触点よりも上流側に、電流値検出器を設け、該電流値検出器とインバータの間を通信線で接続し、該インバータと他のインバータは、他の信号線で渡り配線することによって、前記各インバータで商用電力系統の電流値を検出可能に構成した、ことを特徴とする分散電源用発電システム。A power generation system for a distributed power source comprising a plurality of power generators arranged side by side, each of which includes one or a plurality of inverters that grid-connect power generation output with commercial power, a generator, and a system controller that controls the inverters in a coordinated manner. Thus , a current value detector is provided at the contact point between the transmission line from the inverter and the commercial power supply line, upstream of the contact point on the most commercial power supply side, and a communication line is provided between the current value detector and the inverter. A power generation system for a distributed power source , wherein the inverter and another inverter are connected to each other by another signal line so that the current value of the commercial power system can be detected by each inverter.

前記発電装置に備えるシステムコントローラは、他の発電装置に備えるシステムコントローラと通信可能に構成し、任意の一のシステムコントローラが親機側装置として、他のシステムコントローラを連携制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の分散電源用発電システム。 The system controller provided in the power generation device is configured to be communicable with the system controller provided in another power generation device, and any one system controller as a parent device side device controls other system controllers in cooperation with each other. The power generation system for a distributed power source according to claim 1.

前記複数のインバータにおいて、任意の一のインバータが親機側装置として、他のインバータを連携制御するものとし、該親機側装置として機能するインバータは、他のインバータから各発電装置に要求される発電出力の情報を集積し、分散電源用発電システム全体として要求される発電出力を算出し、前記親機側装置としてのシステムコントローラは、該算出結果に基づいて、発電装置の運転台数を決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の分散電源用発電システム。 In the plurality of inverters, any one inverter is used as a parent device side device, and other inverters are linked and controlled, and the inverter functioning as the parent device side device is required from each other inverter to each power generator. The power generation output information is accumulated to calculate the power generation output required for the power generation system for the distributed power source as a whole, and the system controller as the base unit side device determines the number of operating power generation devices based on the calculation result. The power generation system for a distributed power supply according to claim 2.

前記親機側装置としてのシステムコントローラは、前記運転台数の決定において運転対象となる全ての発電装置に対し、均等出力で運転させる制御を行なう、ことを特徴とする請求項３に記載の分散電源用発電システム。 4. The distributed power supply according to claim 3, wherein the system controller as the parent device side device performs control for causing all the power generation devices to be operated in the determination of the number of operating units to be operated with equal output. Power generation system.

前記親機側装置としてのシステムコントローラは、前記運転台数の決定において運転対象となる発電装置に対し、特定の発電装置を最高出力で運転させる制御を行なう、ことを特徴とする請求項３に記載の分散電源用発電システム。 The system controller as the master unit side device controls the power generation device to be operated in the determination of the number of operating units to control the specific power generation device to operate at the maximum output. Power generation system for distributed power supply.

前記システムコントローラは、自己又は他の発電装置の運転／休止状態を認識するとともに、インバータにおける親機側装置としての機能を、運転状態の発電装置に備えるインバータに割り当てる制御を行う、ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の分散電源用発電システム。 The system controller recognizes the operation / pause state of itself or another power generation device, and performs control to assign a function as a parent device side device in the inverter to the inverter provided in the power generation device in the operation state. The power generation system for a distributed power source according to any one of claims 2 to 5.

前記システムコントローラは、運転する発電装置を所定時間毎に切替える制御を行う、ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の分散電源用発電システム。 The distributed system power generation system according to any one of claims 2 to 6, wherein the system controller performs control to switch a power generation device to be operated at predetermined time intervals.

前記親機側装置としてのインバータは、分散電源用発電システムの発電出力の逆潮流を防止するため、他のインバータと連携して出力制御を行う、ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の分散電源用発電システム。 The inverter as the master unit side device performs output control in cooperation with another inverter in order to prevent a reverse power flow of the power generation output of the power generation system for the distributed power supply. The power generation system for distributed power supplies described in 1.