JP6017715B1 - Solar power system - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽電池モジュールアレイ及びパワーコンディショナの能力を最大限に活かして発電した電力の無駄をなくすと共に電力供給の安定化を図る。【解決手段】太陽光発電システム１は、太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂから供給される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ２０と、蓄電池３１及び充放電コントローラ３２を含む蓄電システム３０と、通信インターフェース装置４０を介してパワーコンディショナ２０とデータ通信可能な発電監視システム５０とを備え、少なくとも太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力容量はパワーコンディショナ２０の出力容量よりも大きい。充放電コントローラ３２は、通信インターフェース装置４０とデータ通信可能な通信部を備え、パワーコンディショナ２０から通信インターフェース装置４０を介して発電監視システム５０に提供される発電監視用データを利用して、蓄電池３１の充放電を制御する。【選択図】図１An object of the present invention is to eliminate the waste of power generated by making the best use of the capabilities of a solar cell module array and a power conditioner and to stabilize power supply. A solar power generation system (1) includes a power conditioner (20) that converts DC power supplied from solar cell module arrays (10A, 10B) into AC power, a power storage system (30) including a storage battery (31) and a charge / discharge controller (32). A power generation monitoring system 50 capable of data communication with the power conditioner 20 via the communication interface device 40 is provided, and at least the output capacity of the solar cell module array 10A is larger than the output capacity of the power conditioner 20. The charge / discharge controller 32 includes a communication unit capable of data communication with the communication interface device 40, and uses the power generation monitoring data provided from the power conditioner 20 to the power generation monitoring system 50 via the communication interface device 40. 31 is controlled. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、太陽光発電システムに関し、特に蓄電システムを備えた産業用太陽光発電システムに関するものである。   The present invention relates to a photovoltaic power generation system, and more particularly to an industrial photovoltaic power generation system provided with a power storage system.

電力会社の商用系統に連系して発電を行う太陽光発電システムが広く普及している。系統連系を行うことにより、自家発電した電力では賄い切れない負荷電力を電力会社からの電力供給で補完でき、余剰電力が発生した場合には電力会社への電気の逆潮流による売電が可能であり、太陽光発電設備を最大限に活用することが可能である。   Photovoltaic power generation systems that generate power in conjunction with commercial systems of electric power companies are widely used. By connecting to the grid, load power that cannot be covered by self-generated electricity can be supplemented by power supply from the power company, and if surplus power is generated, power can be sold to the power company by reverse power flow Therefore, it is possible to make maximum use of solar power generation facilities.

近年、太陽光発電システムの中でも設置容量が１０ｋＷ以上５０ｋＷ未満の小規模産業用太陽光発電システムが特に注目されている。小規模システムであれば工場、倉庫、駐車場、建物の屋根や遊休地など、現在使用されていない空き地や小さなスペースを有効活用して設置できるため、太陽光発電システムの導入の可能性を広げることができる。また、５０ｋＷ未満のシステムであれば住宅用設備と同じ低圧連系の範囲で設置できるため、高圧連系に比べて高額な機器をそろえる必要がなく、機器コストを抑えることができる。また保安規定の制定・届出・遵守や、有資格者（電気主任技術者）の確保等が不要になり、簡単な手続で太陽光発電システムを設置して運用することができる。   In recent years, among solar power generation systems, a small-scale industrial solar power generation system having an installation capacity of 10 kW or more and less than 50 kW has been particularly noted. Small-scale systems can be installed by making effective use of vacant spaces and small spaces that are not currently in use, such as factories, warehouses, parking lots, building roofs, and idle land, thus expanding the possibility of introducing solar power generation systems. be able to. In addition, since a system of less than 50 kW can be installed in the same low-voltage interconnection range as residential equipment, it is not necessary to arrange expensive equipment compared to high-voltage interconnection, and the equipment cost can be reduced. It also eliminates the need to establish, notify and comply with safety regulations and secure qualified personnel (electrical chief engineers), and install and operate a solar power generation system with simple procedures.

太陽光発電システムの発電量は基本的に天候の影響を受けるため、その影響を最小限に抑えて電力を安定的に供給することが好ましい。例えば特許文献１には、太陽電池モジュールアレイにより生成された直流電圧を蓄積する蓄電池を備え、直流電圧がパワーコンディショナの動作電圧に達しない場合にすべての直流電流を蓄電に利用する太陽光発電システムが記載されている。また電気料金が安い夜間の電力を蓄電池に蓄電し、電力需要が多い日中の特定の時間帯に蓄電池の電力を使用することで、電力需要のピークを調整可能な太陽光発電システムもよく知られている。   Since the power generation amount of the solar power generation system is basically affected by the weather, it is preferable to supply the power stably while minimizing the influence. For example, Patent Document 1 includes a storage battery that stores a DC voltage generated by a solar cell module array, and uses all DC current for power storage when the DC voltage does not reach the operating voltage of a power conditioner. The system is described. Also well-known is a solar power generation system that can adjust the peak of power demand by storing nighttime electricity with low electricity bills in a storage battery and using the power of the storage battery during a specific daytime when there is a lot of power demand. It has been.

特開２０１３−９３３６５号公報JP 2013-93365 A

産業用太陽光発電システムの多くは売電を目的としており、太陽光発電所として機能するものであるため、既存の発電設備を最大限に活用してできるだけ多くの電力を売電できることが望ましい。一方、従来の産業用太陽光発電システムにおいて、パワーコンディショナの出力容量を超える電力はピークカットされ、せっかく発電した電力が無駄になるため、パワーコンディショナの出力容量と同等の発電能力を有する太陽電池モジュールアレイが採用されることが通例である。しかしこの場合、太陽電池モジュールアレイの発電量が少なく、パワーコンディショナの能力を十分に活かすことができないという問題がある。   Many industrial solar power generation systems are intended for power sales and function as solar power plants. Therefore, it is desirable to be able to sell as much power as possible by making the most of existing power generation facilities. On the other hand, in the conventional industrial photovoltaic power generation system, the power exceeding the output capacity of the power conditioner is peak-cut, and the generated power is wasted. Therefore, the solar power generation system has a power generation capacity equivalent to the output capacity of the power conditioner. A battery module array is typically employed. However, in this case, there is a problem that the power generation amount of the solar cell module array is small and the capacity of the power conditioner cannot be fully utilized.

また近い将来、太陽光発電所の増加により電力供給が需要を上回るものと予想されるが、需要側が電力を消費しきれないときには売電が受け入れられず、せっかく発電した電力が無駄になってしまうという問題もある。さらに、太陽光発電システムにおいて新たに系統連系する発電設備の増設を既存の発電設備の運転開始後に行う場合には、新たに設備認定を受ける必要であり、新設認定時の固定買取価格が適用されるので、固定買取価格の低下が問題となる。   In the near future, it is expected that the power supply will exceed demand due to the increase in solar power plants. However, if the demand side cannot fully consume power, it will not be able to sell electricity, and the generated power will be wasted. There is also a problem. In addition, when a new grid-connected power generation facility is installed in a solar power generation system after the start of operation of the existing power generation facility, it is necessary to receive a new facility certification, and the fixed purchase price at the time of the new construction certification applies. Therefore, a decline in the fixed purchase price becomes a problem.

したがって、本発明の目的は、太陽電池モジュールアレイ及びパワーコンディショナの能力を最大限に活かして発電した電力の無駄をなくすと共に電力供給の安定化を図ることが可能な太陽光発電システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation system capable of eliminating the waste of power generated by making the best use of the capabilities of the solar cell module array and the power conditioner and stabilizing the power supply. There is.

上記課題を解決するため、本発明による太陽光発電システムは、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイと、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイから供給される直流電力を交流電力に変換する少なくとも一つのパワーコンディショナと、蓄電池及び充放電コントローラを含み、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイが発電した電力を前記蓄電池に充電すると共に、前記蓄電池に充電されている電力を前記パワーコンディショナに供給する少なくとも一つの蓄電システムと、前記パワーコンディショナに接続された通信インターフェース装置と、通信インターフェース装置を介して前記パワーコンディショナとデータ通信可能な発電監視システムとを備え、少なくとも前記第１の太陽電池モジュールアレイの出力容量は前記パワーコンディショナの出力容量よりも大きく、前記充放電コントローラは、前記通信インターフェース装置とデータ通信可能な通信部を備え、前記パワーコンディショナから前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a photovoltaic power generation system according to the present invention converts first and second solar cell module arrays and DC power supplied from the first and second solar cell module arrays into AC power. At least one power conditioner, a storage battery and a charge / discharge controller, charging the storage battery with the power generated by the first and second solar cell module arrays, and supplying the power charged in the storage battery to the storage battery At least one power storage system to be supplied to a power conditioner, a communication interface device connected to the power conditioner, and a power generation monitoring system capable of data communication with the power conditioner via the communication interface device. The output capacity of the first solar cell module array is The charge / discharge controller includes a communication unit capable of data communication with the communication interface device, and is provided from the power conditioner to the power generation monitoring system via the communication interface device. The charge / discharge of the storage battery is controlled using power generation monitoring data.

本発明によれば、蓄電システムとパワーコンディショナとの間の通信により両者を連携させて蓄電池の充放電をリアルタイムに制御することができ、パワーコンディショナが常に出力制限付近で動作するように制御することができる。したがって、既設の第１の太陽電池モジュールアレイに対して第２の太陽電池モジュールアレイを増設してシステム全体の発電能力を増強した場合でも、増強された発電能力を有効に活用することができる。また第１の太陽電池モジュールアレイの出力容量がパワーコンディショナの出力容量よりも大きいので、第２の太陽電池モジュールアレイを増設した場合でもシステム全体の出力容量は変更されない。したがって、増設後のシステムが出力変更の認定を受ける必要はなく、出力変更後の固定買取価格が適用されることもない。さらに本発明はパワーコンディショナの入力端子側に蓄電システムを設置し、太陽光発電量の不足時に蓄電池の電力を使用することで売電量の安定化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to control the charging / discharging of the storage battery in real time by linking the two through communication between the power storage system and the power conditioner, and to control the power conditioner to always operate near the output limit. can do. Therefore, even when the second solar cell module array is added to the existing first solar cell module array to increase the power generation capability of the entire system, the increased power generation capability can be effectively utilized. Further, since the output capacity of the first solar cell module array is larger than the output capacity of the power conditioner, the output capacity of the entire system is not changed even when the second solar cell module array is added. Therefore, it is not necessary for the system after expansion to be certified for the output change, and the fixed purchase price after the output change is not applied. Furthermore, the present invention can stabilize the amount of power sold by installing a power storage system on the input terminal side of the power conditioner and using the power of the storage battery when the amount of photovoltaic power generation is insufficient.

本発明において、前記充放電コントローラは、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの合計出力電力が前記パワーコンディショナの出力制限電力を上回る場合に、前記出力制限電力に対する前記合計出力電力の余剰分を前記蓄電池に蓄電し、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの合計出力電力が前記パワーコンディショナの前記出力制限電力を下回る場合に、前記蓄電池を放電して前記出力制限電力に対する前記合計出力電力の不足分を前記パワーコンディショナに供給することが好ましい。このように、蓄電システムは、パワーコンディショナから出力される発電監視用データに基づいて、余剰電力の充電と不足電力の供給をリアルタイムに制御するので、パワーコンディショナが常に出力制限電力いっぱいで動作するように制御することができ、第１及び第２の太陽電池モジュール及びパワーコンディショナの能力を最大限に活かすことができる。   In the present invention, when the total output power of the first and second solar cell module arrays exceeds the output limit power of the power conditioner, the charge / discharge controller surpluses the total output power with respect to the output limit power When the total output power of the first and second solar cell module arrays is less than the output limit power of the power conditioner, the storage battery is discharged to It is preferable to supply a shortage of the total output power to the power conditioner. In this way, the power storage system controls the charging of surplus power and the supply of insufficient power in real time based on the power generation monitoring data output from the power conditioner, so the power conditioner always operates at full output limit power. Thus, the first and second solar cell modules and the power conditioner can be fully utilized.

本発明による太陽光発電システムは、前記第１の太陽電池モジュールアレイの出力端子と前記パワーコンディショナとを接続する第１の配電ラインと、前記第２の太陽電池モジュールアレイの出力端子と前記パワーコンディショナとを接続する第２の配電ラインとをさらに備え、前記第１及び第２の配電ラインは短絡されていることが好ましい。この場合において、前記蓄電システムは前記第２の配電ラインに接続されていることが好ましい。このような配電系統により、既設の第１の太陽電池モジュールアレイに対して第２の太陽電池モジュールアレイを新設した場合でも、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの両方の出力電力を蓄電池に充電することができる。したがって、第１及び第２の太陽電池モジュールの発電能力を最大限に活かすことができる。   The photovoltaic power generation system according to the present invention includes a first power distribution line that connects an output terminal of the first solar cell module array and the power conditioner, an output terminal of the second solar cell module array, and the power. It is preferable that a second power distribution line connecting the conditioner is further provided, and the first power distribution line and the second power distribution line are short-circuited. In this case, it is preferable that the power storage system is connected to the second power distribution line. Even when a second solar cell module array is newly installed with respect to the existing first solar cell module array, the output power of both the first and second solar cell module arrays is stored in the storage battery. Can be charged. Therefore, the power generation capability of the first and second solar cell modules can be maximized.

本発明において、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの出力を一つにまとめる接続箱とを含むことが好ましい。太陽電池モジュールアレイの出力端子は、接続箱の出力端子となる。前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングの出力を複数の接続箱でまとめた後、複数の接続箱の各々の出力を集電盤でさらにまとめたものであってもよい。この場合、太陽電池モジュールアレイの出力端子は、集電盤の出力端子となる。接続箱には逆流防止ダイオードが設けられているので、太陽電池モジュールストリングに向かって電流が逆流することを防止することができる。   In the present invention, each of the first and second solar cell module arrays preferably includes a plurality of solar cell module strings and a junction box that combines the outputs of the plurality of solar cell module strings. The output terminal of the solar cell module array becomes the output terminal of the connection box. In each of the first and second solar cell module arrays, the outputs of a plurality of solar cell module strings are collected by a plurality of junction boxes, and then the outputs of the plurality of junction boxes are further collected by a current collector. It may be. In this case, the output terminal of the solar cell module array is the output terminal of the current collector panel. Since the connection box is provided with the backflow prevention diode, it is possible to prevent the current from flowing back toward the solar cell module string.

本発明において、前記パワーコンディショナは相互に短絡された複数の入力端子を備え、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールサブアレイを備え、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの出力を一つにまとめる接続箱とを含み、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各出力電力は、対応する接続箱を介して前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに入力されることが好ましい。   In the present invention, the power conditioner includes a plurality of input terminals that are short-circuited to each other, and each of the first and second solar cell module arrays includes a plurality of solar cell module subarrays, and the plurality of solar cells. Each of the module subarrays includes a plurality of solar cell module strings and a connection box that combines the outputs of the plurality of solar cell module strings into one, and each output power of the plurality of solar cell module subarrays corresponds to a corresponding connection. It is preferable to input to one of the plurality of input terminals of the power conditioner through a box.

本発明において、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力端子から延びる複数の配電ラインは、前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子にそれぞれ接続されていることが好ましい。この場合において、前記蓄電システムは、前記複数の配電ラインの少なくとも一つに接続されていることが好ましい。この構成によれば、集電盤を用いることなくパワーコンディショナの複数の入力端子を利用して各太陽電池モジュールサブアレイの出力をまとめることができ、設備コストの削減と配線の簡素化を図ることができる。   In the present invention, it is preferable that a plurality of power distribution lines extending from output terminals of the connection boxes of the plurality of solar cell module subarrays are respectively connected to the plurality of input terminals of the power conditioner. In this case, it is preferable that the power storage system is connected to at least one of the plurality of power distribution lines. According to this configuration, the output of each solar cell module sub-array can be collected using a plurality of input terminals of the power conditioner without using a current collector, thereby reducing facility costs and simplifying wiring. Can do.

本発明において、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各々は、前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に接続された逆流防止ダイオードをさらに含み、前記蓄電システムは、前記逆流防止ダイオードを介して前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に並列接続されていてもよい。   In the present invention, each of the plurality of solar cell module subarrays further includes a backflow prevention diode connected to each output terminal of the plurality of solar cell module strings, and the power storage system includes the backflow prevention diode via the backflow prevention diode. You may connect in parallel with each output terminal of a several solar cell module string.

本発明において、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力を一つにまとめる集電盤をさらに備え、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力端子から延びる複数の配電ラインは、前記集電盤の複数の入力端子にそれぞれ接続されており、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各集電盤の出力は、前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに入力されることが好ましい。この場合において、前記蓄電システムは、各集電盤の複数の入力端子の各々に並列接続されていてもよい。   In the present invention, each of the first and second solar cell module arrays further includes a current collector panel that combines outputs of the connection boxes of the plurality of solar cell module subarrays into one, and the plurality of solar cell modules A plurality of power distribution lines extending from output terminals of each connection box of the subarray are connected to a plurality of input terminals of the current collector panel, respectively, and outputs of the current collector panels of the first and second solar cell module arrays. Is preferably input to one of the plurality of input terminals of the power conditioner. In this case, the power storage system may be connected in parallel to each of the plurality of input terminals of each current collector panel.

本発明において、前記パワーコンディショナは相互に短絡された複数の入力端子を備え、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に接続された逆流防止ダイオードとを含み、前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子は、対応する逆流防止ダイオードを介して前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに接続されていることが好ましい。この構成によれば、接続箱を用いることなくパワーコンディショナの複数の入力端子を利用して各太陽電池モジュールストリングの出力をまとめることができ、設備コストの削減と配線の簡素化を図ることができる。   In the present invention, the power conditioner includes a plurality of input terminals that are short-circuited to each other, and each of the first and second solar cell module arrays includes a plurality of solar cell module strings and the plurality of solar cell modules. A backflow prevention diode connected to each output terminal of the string, and each output terminal of the plurality of solar cell module strings is one of the plurality of input terminals of the power conditioner via a corresponding backflow prevention diode. It is preferable that it is connected to. According to this configuration, the output of each solar cell module string can be collected using a plurality of input terminals of the power conditioner without using a connection box, thereby reducing facility costs and simplifying wiring. it can.

本発明において、前記通信インターフェース装置は、第１の通信インターフェースを介して前記パワーコンディショナに接続され、前記充放電コントローラは、前記第１の通信インターフェースと異なる第２の通信インターフェースを介して前記通信インターフェース装置とデータ通信可能な通信部を有することが好ましい。例えば、第１の通信インターフェースはＲＳ４８５、ＣＡＮ（Controller Area Network）であり、第２の通信インターフェースは、３Ｇ／４Ｇ回線などの公衆電話通信回線網、無線ＬＡＮ（IEEE 802.11）、有線ＬＡＮ（イーサネット（登録商標））等である。この構成によれば、パワーコンディショナと蓄電システムとの通信のための専用の通信装置を用意することなく、パワーコンディショナと発電監視システムとの間のデータ通信に用いる通信インターフェース装置から放電コントローラに発電監視用データを提供することができる。したがって、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの出力電力とリアルタイムに連動させて蓄電池の充放電を制御することができ、第１及び第２の太陽電池モジュールの発電した電力を無駄にすることなく最大限に活かすことができる。   In the present invention, the communication interface device is connected to the power conditioner via a first communication interface, and the charge / discharge controller communicates the communication via a second communication interface different from the first communication interface. It is preferable to have a communication unit capable of data communication with the interface device. For example, the first communication interface is RS485, CAN (Controller Area Network), and the second communication interface is a public telephone communication line network such as a 3G / 4G line, a wireless LAN (IEEE 802.11), a wired LAN (Ethernet ( Registered trademark)). According to this configuration, the communication interface device used for data communication between the power conditioner and the power generation monitoring system is changed from the communication interface device to the discharge controller without preparing a dedicated communication device for communication between the power conditioner and the power storage system. Power generation monitoring data can be provided. Therefore, the charge / discharge of the storage battery can be controlled in conjunction with the output power of the first and second solar cell module arrays in real time, and the power generated by the first and second solar cell modules is wasted. You can make the most of it.

本発明において、前記発電監視システムは、公衆通信ネットワークに接続され、前記公衆通信ネットワークおよび前記第１の通信インターフェースを介して前記パワーコンディショナとデータ通信可能なサーバを含み、前記サーバは、前記パワーコンディショナから提供される前記発電監視用データに基づいて前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの発電状況を管理することが好ましい。ここで、公衆通信ネットワークは、インターネットや携帯電話回線網などである。また、サーバは、パワーコンディショナから一定時間間隔で送られてくる当該パワーコンディショナの入力電力（第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの合計出力電力）及び出力電力を受信してデータベースに保存する。   In the present invention, the power generation monitoring system includes a server connected to a public communication network and capable of data communication with the power conditioner via the public communication network and the first communication interface. It is preferable to manage the power generation status of the first and second solar cell module arrays based on the power generation monitoring data provided from a conditioner. Here, the public communication network is the Internet or a mobile phone network. The server also receives the input power (total output power of the first and second solar cell module arrays) and the output power of the power conditioner sent from the power conditioner at regular time intervals and stores them in the database. To do.

本発明において、前記発電監視システムは、前記公衆通信ネットワーク又はＬＡＮを介して前記サーバとデータ通信可能な管理端末をさらに含み、前記管理端末は、前記発電状況を画面表示する表示部を有し、前記サーバは、前記管理端末からの指示に従って前記パワーコンディショナの前記出力制限電力を遠隔制御することが好ましい。このように、パワーコンディショナの出力制限される場合でも、発電電力の無駄をなくして安定的に売電することができる。   In the present invention, the power generation monitoring system further includes a management terminal capable of data communication with the server via the public communication network or LAN, and the management terminal has a display unit for displaying the power generation status on a screen, It is preferable that the server remotely controls the output power limit of the power conditioner according to an instruction from the management terminal. Thus, even when the output of the power conditioner is limited, it is possible to sell power stably without wasting the generated power.

本発明による太陽光発電システムは、複数の前記蓄電システムを備え、前記複数の蓄電システムの各充放電コントローラは、前記パワーコンディショナから前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される前記発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御することが好ましい。この構成によれば、トータルで大容量となる蓄電システムを低コストで構築することができ、保守等の面でも有利なシステムを実現することができる。   The photovoltaic power generation system according to the present invention includes a plurality of the power storage systems, and each charge / discharge controller of the plurality of power storage systems is provided from the power conditioner to the power generation monitoring system via the communication interface device. It is preferable to control charging / discharging of the storage battery using power generation monitoring data. According to this configuration, a power storage system having a large capacity can be constructed at low cost, and a system that is advantageous in terms of maintenance and the like can be realized.

本発明による太陽光発電システムは、第１及び第２のパワーコンディショナを含む複数の前記パワーコンディショナを備え、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、第１及び第２の太陽電池モジュールサブアレイを含み、前記第１及び第２の太陽電池モジュールサブアレイの出力容量は前記第１及び第２のパワーコンディショナの出力容量よりもそれぞれ大きく、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ内の前記第１の太陽電池モジュールサブアレイの出力電力は前記第１のパワーコンディショナに入力され、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ内の前記第２の太陽電池モジュールサブアレイの出力電力は前記第２のパワーコンディショナに入力され、前記充放電コントローラは、前記第１及び第２のパワーコンディショナの各々から前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される前記発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御してもよい。   A photovoltaic power generation system according to the present invention includes a plurality of power conditioners including first and second power conditioners, and each of the first and second solar cell module arrays includes first and second power conditioners. A solar cell module sub-array, wherein the first and second solar cell module sub-arrays have output capacities greater than the output capacities of the first and second power conditioners, respectively, and the first and second solar cell modules; The output power of the first solar cell module subarray in the array is input to the first power conditioner, and the output power of the second solar cell module subarray in the first and second solar cell module arrays. Is input to the second inverter, and the charge / discharge controller is connected to the first and second power supplies. Using the data for the power generation monitoring is provided to the power generation monitoring system from each conditioner through the communication interface device may control the charging and discharging of the battery.

本発明において、前記蓄電システムは前記蓄電池の容量増設機能を有するラックマウント方式であることが好ましい。この構成によれば、蓄電池の容量のみを容易に増設することができ、容量の増設により夜間により長く電力を供給することができる。また相互にトレードオフの関係にある蓄電池の容量増設コストと電力買取価格とのコストバランスに合わせて、蓄電池の容量設計を容易に行うことができる。   In this invention, it is preferable that the said electrical storage system is a rack mount system which has the capacity | capacitance increase function of the said storage battery. According to this configuration, it is possible to easily increase only the capacity of the storage battery, and it is possible to supply power longer at night by increasing the capacity. Further, the capacity design of the storage battery can be easily performed in accordance with the cost balance between the capacity expansion cost of the storage battery and the power purchase price, which are in a trade-off relationship with each other.

本発明によれば、系統連系しない太陽電池モジュールアレイの増強により電力供給の安定化を図ると共に、蓄電システムを使用して発電した電力の無駄をなくし、これにより太陽電池モジュールアレイ及びパワーコンディショナの能力を最大限に活かすことが可能な太陽光発電システムを提供することができる。   According to the present invention, the power supply is stabilized by enhancing the solar cell module array that is not grid-connected, and the power generated by using the power storage system is not wasted, thereby the solar cell module array and the power conditioner. It is possible to provide a solar power generation system that can make full use of the capacity of the system.

図１は、本発明の第１の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention. 図２は、太陽光発電システム１の動作を説明するための図であって、（ａ）は第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力電力の時間変化、（ｂ）は第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力電力の時間変化、（ｃ）はパワーコンディショナ２０の出力電力の時間変化、（ｄ）は蓄電池３１の充放電状態をそれぞれ示すグラフである。2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the photovoltaic power generation system 1, wherein FIG. 2A is a time change of output power of the first solar cell module array 10A, and FIG. 2B is a second solar cell module. The time change of the output power of the array 10B, (c) is the time change of the output power of the power conditioner 20, and (d) is a graph showing the charge / discharge state of the storage battery 31. 図３は、本発明の第２の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第３の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the third embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第４の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第５の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the fifth embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第６の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the sixth embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第７の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the seventh embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第８の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロックである。FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the eighth embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の第１の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the first embodiment of the present invention.

図１に示すように、太陽光発電システム１は、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂと、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの各々から供給される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ２０と、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂが発電した電力を蓄電するとともに、蓄電されている電力をパワーコンディショナ２０に供給する蓄電システム３０とを備えている。パワーコンディショナ２０の出力端子（交流出力端子）は連携用遮断器２１を介して商用系統２２に接続されている。   As shown in FIG. 1, the photovoltaic power generation system 1 includes direct current power supplied from the first and second solar cell module arrays 10A and 10B and the first and second solar cell module arrays 10A and 10B. A power conditioner 20 that converts the power into AC power, and a power storage system 30 that stores the power generated by the first and second solar cell module arrays 10A and 10B and supplies the stored power to the power conditioner 20. And. The output terminal (AC output terminal) of the power conditioner 20 is connected to the commercial system 22 via the cooperation circuit breaker 21.

また太陽光発電システム１は、パワーコンディショナ２０の通信ポートに接続された通信インターフェース装置４０と、インターネット４１を介して通信インターフェース装置４０に接続可能であり、この通信インターフェース装置４０を介してパワーコンディショナ２０とデータ通信可能に構成されたサーバ５１と、インターネット４１やＬＡＮ４２を介してサーバ５１に接続可能な管理端末５２とを備えている。そしてサーバ５１及び管理端末５２は第１及び第２の太陽光発電モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの発電状況を監視する発電監視システム５０を構成している。   The photovoltaic power generation system 1 can be connected to the communication interface device 40 connected to the communication port of the power conditioner 20 and the communication interface device 40 via the Internet 41, and the power conditioner is connected via the communication interface device 40. A server 51 configured to be capable of data communication with the network 20 and a management terminal 52 connectable to the server 51 via the Internet 41 or the LAN 42. The server 51 and the management terminal 52 constitute a power generation monitoring system 50 that monitors the power generation status of the first and second solar power generation module arrays 10A and 10B.

サーバ５１及び管理端末５２は、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの発電状況を遠隔監視する発電監視システムを構成しており、サーバ５１は、パワーコンディショナ２０から提供される発電監視用データに基づいて第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの発電状況を管理する。またサーバ５１は、管理端末５２からの指示に従ってパワーコンディショナ２０の動作を遠隔制御することができ、パワーコンディショナ２０の出力制限電力を設定することができる。また、管理端末５２は、サーバ５１が管理している発電監視用データを取得して、太陽光発電システム１による発電状況を画面表示する。なお発電監視用データとは、少なくともパワーコンディショナ２０の入力電力データ及び出力電力データを含む各種データである。   The server 51 and the management terminal 52 constitute a power generation monitoring system that remotely monitors the power generation status of the first and second solar cell module arrays 10 </ b> A and 10 </ b> B, and the server 51 generates power generated from the power conditioner 20. Based on the monitoring data, the power generation status of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is managed. Further, the server 51 can remotely control the operation of the power conditioner 20 according to an instruction from the management terminal 52, and can set the output power limit of the power conditioner 20. In addition, the management terminal 52 acquires the power generation monitoring data managed by the server 51 and displays the power generation status of the solar power generation system 1 on the screen. The power generation monitoring data is various data including at least input power data and output power data of the power conditioner 20.

第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの各々は、太陽電池の最小単位を構成する太陽電池モジュール（太陽光パネル）を複数枚組み合わせて構成される。複数枚（例えば４枚）の太陽電池モジュールを直列に接続したものを太陽電池モジュールストリング１１といい、複数本（例えば３本）の太陽電池モジュールストリング１１を並列に接続したものを太陽電池モジュールアレイといい、複数本の太陽電池モジュールストリング１１の出力端子の各々は、直流開閉器及び逆流防止ダイオードを含む接続箱１２の並列入力端子に接続されて一つの出力に束ねられる。１つの接続箱１２によって束ねられた複数本（ここでは３本）の太陽電池モジュールストリング１１は、太陽電池モジュールサブアレイ１０ｓを構成しており、本実施形態による第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１Ａ、１０Ｂの各々は、複数の太陽電池モジュールサブアレイ１０ｓを備えるものである。   Each of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is configured by combining a plurality of solar cell modules (solar panels) constituting the minimum unit of the solar cell. A plurality of (for example, four) solar cell modules connected in series is referred to as a solar cell module string 11, and a plurality of (for example, three) solar cell module strings 11 connected in parallel is a solar cell module array. That is, each of the output terminals of the plurality of solar cell module strings 11 is connected to a parallel input terminal of a connection box 12 including a DC switch and a backflow prevention diode and bundled into one output. A plurality (three in this case) of solar cell module strings 11 bundled by one junction box 12 constitute a solar cell module sub-array 10s, and the first and second solar cell module arrays according to the present embodiment. Each of 1A and 10B includes a plurality of solar cell module subarrays 10s.

本実施形態では、１台の接続箱１２が３本のストリングを束ねた後、３台の接続箱１２の出力を集電盤１３でさらに束ねる構成を取っているが、太陽電池モジュールアレイの構成は特に限定されず自由に設定できる。太陽電池モジュールアレイの最終段が接続箱１２となる場合、太陽電池モジュールアレイの出力は接続箱１２の出力となり、最終段が集電盤１３となる場合、太陽電池モジュールアレイの出力は集電盤１３の出力となる。   In this embodiment, after one connection box 12 bundles three strings, the output of the three connection boxes 12 is further bundled by the current collector 13. Is not particularly limited and can be set freely. When the final stage of the solar cell module array is the junction box 12, the output of the solar cell module array is the output of the junction box 12, and when the final stage is the current collector board 13, the output of the solar cell module array is the current collector board. 13 outputs.

第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力端子は第１の配電ライン２３Ａの一端に接続されており、第１の配電ライン２３Ａの他端はパワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉ（直流入力端子）に接続されている。また第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力端子は第２配電ライン２３Ｂの一端に接続されており、第２の配電ライン２３Ｂの他端は第１の配電ライン２３Ａの中間点に接続されている。すなわち、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力端子は、第２の配電ライン２３Ｂ及び第１の配電ライン２３Ａを介してパワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉに接続されており、第１及び第２の配電ライン２３Ａ，２３Ｂは短絡している。したがって、第２の配電ライン２３Ｂ上の電位は第１の配電ライン２３Ａ上の電位と同じになる。   The output terminal of the first solar cell module array 10A is connected to one end of the first distribution line 23A, and the other end of the first distribution line 23A is connected to the input terminal 20i (DC input terminal) of the power conditioner 20. It is connected. The output terminal of the second solar cell module array 10B is connected to one end of the second distribution line 23B, and the other end of the second distribution line 23B is connected to the midpoint of the first distribution line 23A. . That is, the output terminal of the second solar cell module array 10B is connected to the input terminal 20i of the power conditioner 20 via the second power distribution line 23B and the first power distribution line 23A. The distribution lines 23A and 23B are short-circuited. Therefore, the potential on the second distribution line 23B is the same as the potential on the first distribution line 23A.

このように、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力端子が第１及び第２の配電ライン２３Ａ，２３Ｂを介して短絡されている場合、両者の出力電位差が過度に大きくならないように配慮する必要がある。つまり実質的に同じ発電条件下に置かれた第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力電圧は実質的に等しいことが好ましい。そのためには、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａと第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂとが同一の構成を有し、同一の出力容量（公称出力）を有することが好ましい。実質的に同じ発電条件下に置かれた第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力電圧が実質的に等しくならない場合、ＤＣ／ＤＣコンバータなどを用いて出力電圧を揃えることが好ましい。   Thus, when the output terminals of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B are short-circuited via the first and second distribution lines 23A and 23B, the output potential difference between the two does not become excessively large. It is necessary to consider so. That is, it is preferable that the output voltages of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B placed under substantially the same power generation conditions are substantially equal. For this purpose, the first solar cell module array 10A and the second solar cell module array 10B preferably have the same configuration and the same output capacity (nominal output). When the output voltages of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B placed under substantially the same power generation conditions are not substantially equal, it is preferable to use a DC / DC converter or the like to equalize the output voltages. .

本実施形態において、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ及びパワーコンディショナ２０は太陽光発電の基本システムを構成しており、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａから独立して設けられた第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂ及び蓄電システム３０は追加的なシステムを構成している。第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａだけでは十分とは言えない発電電力を第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの増設によって強化することにより、パワーコンディショナ２０に多量の電力を安定的に供給することができる。また第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの増設によって余剰電力が発生しやすくなるが、システム全体の発電量が多い場合に余剰電力を蓄電することができ、発電した電力の無駄をなくすことができる。   In the present embodiment, the first solar cell module array 10A and the power conditioner 20 constitute a basic system for photovoltaic power generation, and the second solar cell provided independently from the first solar cell module array 10A. The battery module array 10B and the power storage system 30 constitute an additional system. It is possible to stably supply a large amount of power to the power conditioner 20 by strengthening the generated power that cannot be said to be sufficient only by the first solar cell module array 10A by adding the second solar cell module array 10B. it can. Moreover, although it becomes easy to generate surplus power by adding the second solar cell module array 10B, surplus power can be stored when the power generation amount of the entire system is large, and waste of generated power can be eliminated.

本実施形態において、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力容量（公称出力）はパワーコンディショナ２０の出力容量（公称出力）よりも大きく、特にパワーコンディショナ２０の出力容量の１．１〜１．２倍であることが好ましい。例えば、パワーコンディショナ２０の出力容量が４９ｋＷであるのに対し、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力容量は５５ｋＷである。そのため、太陽光発電システム１の設置容量はパワーコンディショナ２０の出力容量である４９ｋＷ以下に制限される。この場合、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂを追加してシステム全体の発電能力を高めたとしても太陽光発電システム１の出力容量が増加することはなく４９ｋＷ以下のままである。したがって、設備変更後のシステムが法律上の認定を受ける必要はなく、新たな固定買取価格が適用されることもない。   In the present embodiment, the output capacity (nominal output) of the first solar cell module array 10 </ b> A is larger than the output capacity (nominal output) of the power conditioner 20, particularly 1.1 to 1 of the output capacity of the power conditioner 20. .2 times is preferable. For example, the output capacity of the power conditioner 20 is 49 kW, while the output capacity of the first solar cell module array 10A is 55 kW. Therefore, the installation capacity of the photovoltaic power generation system 1 is limited to 49 kW or less, which is the output capacity of the power conditioner 20. In this case, even if the second solar cell module array 10B is added to increase the power generation capacity of the entire system, the output capacity of the solar power generation system 1 does not increase and remains at 49 kW or less. Therefore, it is not necessary for the system after the facility change to be legally certified, and no new fixed purchase price is applied.

第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂは、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａだけでは十分とは言えないシステム全体の発電量を増強するために設けられている。上記のように、第１及び第２の配電ライン２３Ａ，２３Ｂ間が短絡されているので、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの発電能力（出力容量）は、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの発電能力（出力容量）と同一であることが好ましい。したがって、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力容量（公称出力）はパワーコンディショナ２０の出力容量（公称出力）よりも大きく、特にパワーコンディショナ２０の出力容量の１．１〜１．２倍であることが好ましい。   The second solar cell module array 10B is provided to increase the power generation amount of the entire system, which cannot be said to be sufficient only by the first solar cell module array 10A. Since the first and second power distribution lines 23A and 23B are short-circuited as described above, the power generation capacity (output capacity) of the second solar cell module array 10B is that of the first solar cell module array 10A. The power generation capacity (output capacity) is preferably the same. Therefore, the output capacity (nominal output) of the second solar cell module array 10B is larger than the output capacity (nominal output) of the power conditioner 20, and particularly 1.1 to 1.2 times the output capacity of the power conditioner 20. It is preferable that

太陽電池モジュールから実際に取り出せる電力は天候や気温によって大きく左右され、公称出力が得られる時間は年間を通してほんのわずかである。例えば、快晴時を１００％としたとき、晴れの日は８０％程度、曇りの日は３０％程度、雨の日は２０％程度の電力しか取り出せないと言われている。パワーコンディショナ２０の変換効率まで考慮すると、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの実際の出力電力がパワーコンディショナ２０によってピークカットされて無駄になる電力量はわずかである。逆に言うと、公称出力いっぱいで動作可能なパワーコンディショナ２０の能力を十分に活かしきれていない。そのため、本実施形態ではパワーコンディショナ２０の出力容量に比べて十分に大きな（例えば２倍以上の）発電が可能となるように第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂが増設されている。   The actual power that can be extracted from the solar cell module depends greatly on the weather and temperature, and the nominal output time is very small throughout the year. For example, when the clear day is 100%, it is said that only about 80% of power can be taken out on a clear day, about 30% on a cloudy day, and about 20% on a rainy day. Considering the conversion efficiency of the power conditioner 20, the amount of power that is actually wasted when the actual output power of the first solar cell module array 10 </ b> A is peak-cut by the power conditioner 20 is small. In other words, the ability of the power conditioner 20 that can operate at the full nominal output is not fully utilized. For this reason, in the present embodiment, the second solar cell module array 10B is added so that power generation sufficiently larger (for example, twice or more) than the output capacity of the power conditioner 20 is possible.

一方、太陽光発電システム１がパワーコンディショナ２０の出力容量を大幅に超える高い発電能力を有する場合、パワーコンディショナ２０の出力容量を上回る余剰電力が発生しやすい。しかしこのような余剰電力はすべて大容量の蓄電システム３０に回されて蓄電されるので、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ、１０Ｂが発電した電力が無駄になることはない。また特に、増設された第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力電力のみならず、既設の第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力電力も蓄電システム３０の蓄電池３１に蓄電されるので、発電した電力を最大限活かしきることができる。   On the other hand, when the photovoltaic power generation system 1 has a high power generation capacity that greatly exceeds the output capacity of the power conditioner 20, surplus power exceeding the output capacity of the power conditioner 20 is likely to be generated. However, since all such surplus power is routed to the large-capacity power storage system 30 and stored, the power generated by the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is not wasted. In particular, since not only the output power of the added second solar cell module array 10B but also the output power of the existing first solar cell module array 10A is stored in the storage battery 31 of the power storage system 30, the generated power Can be fully utilized.

蓄電システム３０は、蓄電池３１と、充放電コントローラ３２とで構成されている。蓄電池３１の種類は特に限定されないが、例えばリチウムイオン電池や鉛電池を用いることができる。蓄電システム３０は、第２の配電ライン２３Ｂに第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂと並列に接続されている。   The power storage system 30 includes a storage battery 31 and a charge / discharge controller 32. Although the kind of storage battery 31 is not specifically limited, For example, a lithium ion battery and a lead battery can be used. The power storage system 30 is connected to the second power distribution line 23B in parallel with the second solar cell module array 10B.

蓄電システム３０としては、蓄電池３１の容量増設機能を有するラックマウント方式の蓄電システムを採用することが好ましい。この方式によれば、蓄電池３１の容量のみを容易に増設することができ、容量の増設により夜間により長く電力を供給することができる。また相互にトレードオフの関係にある蓄電池３１の容量増設コストと電力買取価格とのコストバランスに合わせて、蓄電池３１の容量設計を容易に行うことができる。   As the power storage system 30, it is preferable to adopt a rack mount type power storage system having a capacity expansion function of the storage battery 31. According to this method, only the capacity of the storage battery 31 can be easily increased, and power can be supplied longer at night by the increased capacity. In addition, the capacity design of the storage battery 31 can be easily performed in accordance with the cost balance between the capacity expansion cost and the power purchase price of the storage battery 31 that are in a trade-off relationship with each other.

充放電コントローラ３２は、ＢＭＵ（バッテリーマネジメントユニット）としての機能を有し、蓄電池３１の安全性やバランスの制御及び高電圧制御を行う。そのため、充放電コントローラ３２はＤＣ／ＤＣコンバータを含み、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの高い出力電力を蓄電池３１の低い入力電圧まで降圧するとともに、蓄電池３１の低い出力電圧を第１及び２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの高い出力電圧と同じ電圧にまで昇圧する機能を有している。   The charge / discharge controller 32 has a function as a BMU (battery management unit), and controls safety and balance of the storage battery 31 and high voltage control. Therefore, the charge / discharge controller 32 includes a DC / DC converter, and steps down the high output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B to the low input voltage of the storage battery 31 and reduces the low output voltage of the storage battery 31. The first and second solar cell module arrays 10A and 10B have a function of boosting to the same voltage as the high output voltage.

また充放電コントローラ３２は、通信インターフェース装置４０とデータ通信可能な通信部（通信モジュール）を有し、パワーコンディショナ２０と連携して蓄電池３１の充放電をリアルタイムに制御する。充放電コントローラ３２をパワーコンディショナ２０とリアルタイムに連携させる場合、充放電コントローラ３２とパワーコンディショナ２０とをつなぐ通信制御技術が必要である。本実施形態においては、サーバ５１等からパワーコンディショナ２０を遠隔制御するためパワーコンディショナ２０の通信ポートに接続されている通信インターフェース装置４０を利用して充放電コントローラ３２とパワーコンディショナ２０との通信を確保しているので、専用の通信装置を用意することなく、パワーコンディショナ２０から発電監視用データの提供を受けることができる。また、パワーコンディショナ２０の通信ポートのインターフェース規格はＲＳ４８５、ＣＡＮ等様々であるが、このような様々な通信方式を採用する多種類のパワーコンディショナ２０にも容易に対応することができる。充放電コントローラ３２は、例えば３Ｇ／４Ｇ回線などの公衆電話通信回線網や無線ＬＡＮを介して通信インターフェース装置４０に接続される。   The charge / discharge controller 32 includes a communication unit (communication module) capable of data communication with the communication interface device 40 and controls the charge / discharge of the storage battery 31 in real time in cooperation with the power conditioner 20. When the charge / discharge controller 32 is linked with the power conditioner 20 in real time, a communication control technology that connects the charge / discharge controller 32 and the power conditioner 20 is necessary. In the present embodiment, the charge / discharge controller 32 and the power conditioner 20 are connected using the communication interface device 40 connected to the communication port of the power conditioner 20 in order to remotely control the power conditioner 20 from the server 51 or the like. Since communication is ensured, it is possible to receive power generation monitoring data from the power conditioner 20 without preparing a dedicated communication device. Moreover, although the interface standard of the communication port of the power conditioner 20 is various such as RS485, CAN, etc., it is possible to easily cope with various types of power conditioners 20 adopting such various communication methods. The charge / discharge controller 32 is connected to the communication interface device 40 via a public telephone communication line network such as a 3G / 4G line or a wireless LAN.

パワーコンディショナ２０は、太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂによって発電された直流電力を交流電力に変換すると共に、歪みの少ない正弦波を生成する。パワーコンディショナ２０は、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracker：最大電力点追従）機能を有し、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂから電力を効率よく取りだすことができる。パワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉは、第１の配電ライン２３Ａを介して第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力端子に接続されると共に、第２及び第１の配電ライン２３Ａ，２３Ｂを介して第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力端子に接続される。   The power conditioner 20 converts DC power generated by the solar cell module arrays 10A and 10B into AC power and generates a sine wave with less distortion. The power conditioner 20 has an MPPT (Maximum Power Point Tracker) function, and can efficiently extract power from the first and second solar cell module arrays 10A and 10B. The input terminal 20i of the power conditioner 20 is connected to the output terminal of the first solar cell module array 10A via the first power distribution line 23A, and via the second and first power distribution lines 23A and 23B. It is connected to the output terminal of the second solar cell module array 10B.

パワーコンディショナ２０は、そのピークカットレベル（出力制限電力）を出力容量以下の任意の値に制限する出力制御機能を有し、パワーコンディショナ２０の出力制限電力はサーバ５１や管理端末５２などの外部装置から遠隔制御することができる。出力制限はＭＰＰＴの最大電力点を調整することにより実現される。パワーコンディショナ２０の出力制限電力が低く設定されている場合、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂが発電した電力をパワーコンディショナ２０にそのまま供給するとピークカットされて無駄な電力が多量に生じることから、充放電コントローラ３２はパワーコンディショナ２０の出力制限電力を考慮して蓄電池３１の充放電量を制御する。   The power conditioner 20 has an output control function that limits its peak cut level (output limit power) to an arbitrary value less than or equal to the output capacity. The output limit power of the power conditioner 20 is the server 51, the management terminal 52, etc. It can be remotely controlled from an external device. The output limitation is realized by adjusting the maximum power point of MPPT. When the output power limit of the power conditioner 20 is set low, if the power generated by the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is supplied to the power conditioner 20 as it is, the peak is cut and useless power is generated. Since it occurs in large quantities, the charge / discharge controller 32 controls the charge / discharge amount of the storage battery 31 in consideration of the output limit power of the power conditioner 20.

第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力変動を吸収して電力を安定的に供給（売電）するためには、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力変動に合わせて蓄電池３１の充放電を制御する必要がある。すなわち、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂからの発電量に合わせてパワーコンディショナ２０に供給する電力（電流）と蓄電池３１に供給する電力（電流）との配分をリアルタイムに調整する必要がある。このような連携のための通信手段として、パワーコンディショナ２０とサーバ５１との間の通信に用いる通信インターフェース装置４０を利用する。   In order to stably supply power (sell power) by absorbing the output fluctuations of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B, the outputs of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B It is necessary to control charging / discharging of the storage battery 31 according to the fluctuation. That is, the distribution between the power (current) supplied to the power conditioner 20 and the power (current) supplied to the storage battery 31 is adjusted in real time according to the power generation amount from the first and second solar cell module arrays 10A and 10B. There is a need to. As a communication means for such cooperation, a communication interface device 40 used for communication between the power conditioner 20 and the server 51 is used.

パワーコンディショナ２０の通信ポートにはＲＳ４８５、ＣＡＮなどのインターフェース規格が採用されているが、通信インターフェース装置４０がインターフェース変換を行い、パワーコンディショナ２０から定期的に出力される発電監視用データが充放電コントローラ３２に転送されるので、蓄電システム３０は発電監視用データを取り込むことができ、発電量に合わせて蓄電池３１の充放電をリアルタイムに制御することが可能となる。   Interface standards such as RS485 and CAN are adopted for the communication port of the power conditioner 20, but the communication interface device 40 performs interface conversion, and power generation monitoring data periodically output from the power conditioner 20 is filled. Since it is transferred to the discharge controller 32, the power storage system 30 can take in the power generation monitoring data, and can control charging / discharging of the storage battery 31 in real time according to the amount of power generation.

充放電コントローラ３２は、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの合計出力電力がパワーコンディショナ２０の出力制限電力を上回る場合に、出力制限電力に対する合計出力電力の余剰分を蓄電池３１に供給して蓄電池３１を充電する。また充放電コントローラ３２は、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの合計出力電力がパワーコンディショナ２０の出力制限電力を下回る場合に、蓄電池３１を放電して出力制限電力に対する合計出力電力の不足分をパワーコンディショナ２０に供給する。   When the total output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B exceeds the output limit power of the power conditioner 20, the charge / discharge controller 32 stores the surplus of the total output power relative to the output limit power in the storage battery 31. To charge the storage battery 31. Further, the charge / discharge controller 32 discharges the storage battery 31 when the total output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is lower than the output limit power of the power conditioner 20, and outputs the total output with respect to the output limit power. The power shortage is supplied to the power conditioner 20.

図２は、太陽光発電システム１の動作を説明するための図であって、（ａ）は第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａの出力電力の時間変化、（ｂ）は第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂの出力電力の時間変化、（ｃ）はパワーコンディショナ２０の出力電力の時間変化、（ｄ）は蓄電池３１の充放電状態をそれぞれ示すグラフである。ここでは、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力容量を共に５５ｋＷとし、パワーコンディショナ２０の出力制限電力を上限値の４９ｋＷとする。   2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the photovoltaic power generation system 1, wherein FIG. 2A is a time change of output power of the first solar cell module array 10A, and FIG. 2B is a second solar cell module. The time change of the output power of the array 10B, (c) is the time change of the output power of the power conditioner 20, and (d) is a graph showing the charge / discharge state of the storage battery 31. Here, the output capacities of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B are both 55 kW, and the output limit power of the power conditioner 20 is an upper limit value of 49 kW.

図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、日の出から日照量が徐々に増加すると、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力電力も増加していき、パワーコンディショナ２０の出力電力も増加する（区間Ｔ１）。このとき蓄電池３１はまだ空であり充放電動作は行っていない。 As shown in FIGS. 2A to 2D, when the amount of sunshine gradually increases from sunrise, the output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B also increases, and the power conditioner 20 Output power also increases (section T 1 ). At this time, the storage battery 31 is still empty and charging / discharging operation is not performed.

日照量がさらに増加して発電量が増え、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの各々の出力電力が２４．５ｋＷを超えると、合計出力電力が４９ｋＷを超えることになるので、余剰電力の蓄電池３１への充電が開始される（区間Ｔ２）。また出力制限電力を超えない分の電力はパワーコンディショナ２０から出力される。 If the amount of sunlight increases further, the amount of power generation increases, and if the output power of each of the first and second solar cell module arrays 10A, 10B exceeds 24.5 kW, the total output power will exceed 49 kW, Charging of the surplus power to the storage battery 31 is started (section T 2 ). Further, the power that does not exceed the output limit power is output from the power conditioner 20.

急に曇ったり雨が降ったりするなど、天候が悪化して日照量が一時的に低下すると、太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの発電量も一時的に低下する（区間Ｔ３）。このとき、例えば太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの各々の出力電力が２４．５ｋＷを下回り、これにより合計出力電力が４９ｋＷを下回ると、そのような出力レベルの低下を監視する充放電コントローラが蓄電池３１を放電し、不足電力が供給されるので、パワーコンディショナ２０の出力電力は４９ｋＷに維持される。図３（ｃ）において色の濃い部分は蓄電池３１から供給された電力を示している。その後、天候が回復すると蓄電池３１の放電を停止し、余剰電力の蓄電池３１への充電が再開される（区間Ｔ４）。 When the weather worsens due to sudden cloudiness or rain, and the amount of sunlight decreases temporarily, the power generation amount of the solar cell module arrays 10A and 10B also decreases temporarily (section T 3 ). At this time, for example, when the output power of each of the solar cell module arrays 10A and 10B is lower than 24.5 kW, and the total output power is lower than 49 kW, the charge / discharge controller that monitors such a decrease in output level is the storage battery 31. Is discharged and insufficient power is supplied, so that the output power of the power conditioner 20 is maintained at 49 kW. In FIG. 3 (c), the dark part indicates the power supplied from the storage battery 31. Thereafter, when the weather recovers, discharging of the storage battery 31 is stopped, and charging of the surplus power to the storage battery 31 is resumed (section T 4 ).

夕方になり日照量が徐々に減少すると第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力電力も減少していき、パワーコンディショナ２０の出力電力も減少する。そして太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの各々の出力電力の各々が２４．５ｋＷを下回ると、合計出力電力が４９ｋＷを下回ることになるので、そのような出力レベルの低下を監視する充放電コントローラ３２が蓄電池３１を放電して不足電力が供給され、蓄電池３１からの放電が続くまでパワーコンディショナの出力電力は４９ｋＷに維持される（区間Ｔ５）。 When the amount of sunshine gradually decreases in the evening, the output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B also decreases, and the output power of the power conditioner 20 also decreases. And if each output power of each of solar cell module array 10A, 10B is less than 24.5 kW, since total output power will be less than 49 kW, the charging / discharging controller 32 which monitors the fall of such an output level is used. The storage battery 31 is discharged to supply insufficient power, and the output power of the power conditioner is maintained at 49 kW until the discharge from the storage battery 31 continues (section T 5 ).

完全に日が落ちて第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの発電量がゼロになると、パワーコンディショナ２０は蓄電池３１から放電される電力だけで動作する（区間Ｔ６）。そして蓄電池３１が空になると、パワーコンディショナ２０の出力も停止する。 When the sun goes down completely and the power generation amount of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B becomes zero, the power conditioner 20 operates only with the electric power discharged from the storage battery 31 (section T 6 ). And if the storage battery 31 becomes empty, the output of the power conditioner 20 will also stop.

上記実施形態は、パワーコンディショナ２０の出力制限電力を出力容量（４９ｋＷ）と同一に設定して運用した場合であるが、出力制限電力をパワーコンディショナ２０の出力容量よりも低い値（例えば３０ｋＷ）に設定して運用することも可能である。また特に、出力制限電力は一日の中で変動させてもよく、例えば電力買取価格が時間変動する変動買取制度のもとでは、電力買取価格が安い時間帯に出力制限電力を低く設定してより多くの発電電力を充電に回し、電力買取価格が高い時間帯には出力制限電力を最大に設定してより多くの発電電力を売電に回す。このように、電力買取価格データの提供元から適時取得して当該電力買取価格データに基づいて出力制限電力を変更することで蓄電システム３０を最大限に活かすことができる。   The above embodiment is a case where the output limit power of the power conditioner 20 is set to be the same as the output capacity (49 kW), but the output limit power is lower than the output capacity of the power conditioner 20 (for example, 30 kW). It is also possible to set and operate. In particular, the output power limit may be changed throughout the day. For example, under a variable purchase system in which the power purchase price fluctuates over time, the output power limit is set low during a time when the power purchase price is low. More power is sent for charging, and during the high power purchase price period, the output power limit is set to the maximum and more power is sent to sell. As described above, the power storage system 30 can be utilized to the maximum extent by acquiring the power purchase price data from the provider and changing the output limited power based on the power purchase price data.

以上説明したように、本実施形態による太陽光発電システム１は、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの合計出力電力の余剰分（ピークカット分）を蓄電池３１に回して充電し、一時的な曇りの時間帯や夜間など日照量の低下により第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂの出力電力が低下した時に、この蓄電した電力を放電してパワーコンディショナ２０に供給するので、第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂが発電しなくなっても売電を継続させることができる。また曇りの日でも発電量を増やすことができ、パワーコンディショナ２０の能力を最大限に発揮させることができる。またパワーコンディショナ２０が出力制御されたときには余剰電力が多くなるが、このような余剰電力も蓄電池３１に蓄電するので、発電した電力が無駄になることを防止することができ、蓄電池３１の容量を最大限に活かすことができる。   As described above, the photovoltaic power generation system 1 according to the present embodiment charges the storage battery 31 by charging the surplus (peak cut) of the total output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B. When the output power of the first and second solar cell module arrays 10A and 10B decreases due to a decrease in the amount of sunlight, such as during temporarily cloudy hours or at night, the stored power is discharged to the power conditioner 20. Since it supplies, even if the 1st and 2nd solar cell module array 10A, 10B stops generating electric power, electric power sale can be continued. Further, the amount of power generation can be increased even on a cloudy day, and the capacity of the power conditioner 20 can be maximized. Further, when the output control of the power conditioner 20 is controlled, the surplus power increases. However, since such surplus power is also stored in the storage battery 31, it is possible to prevent the generated power from being wasted and the capacity of the storage battery 31. Can make the most of it.

図３は、本発明の第２の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the second embodiment of the present invention.

図３に示すように、太陽光発電システム２の特徴は、パワーコンディショナ２０が複数の入力端子２０ｉを有し、第１の配電ライン２３Ａの他端がパワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉの一つに接続され、第２の配電ライン２３Ｂの他端がパワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉの他の一つに接続されている点にある。そしてパワーコンディショナ２０の内部で複数の入力端子２０ｉどうしが短絡接続されており、これにより第１及び第２の配電ライン２３Ａ，２３Ｂは短絡されている。   As shown in FIG. 3, the photovoltaic power generation system 2 is characterized in that the power conditioner 20 has a plurality of input terminals 20 i, and the other end of the first distribution line 23 </ b> A is one of the input terminals 20 i of the power conditioner 20. The other end of the second power distribution line 23B is connected to the other input terminal 20i of the power conditioner 20. A plurality of input terminals 20i are short-circuited within the power conditioner 20, and the first and second power distribution lines 23A and 23B are thereby short-circuited.

上記第１の実施の形態では、パワーコンディショナ２０の入力端子２０ｉに第１の配電ライン２３Ａだけが直接接続され、第２の配電ライン２３Ｂはパワーコンディショナ２０に直接接続されていないが、本実施形態による太陽光発電システム２は、第１の配電ライン２３Ａのみならず第２の配電ライン２３Ｂもパワーコンディショナ２０に直接接続するものであり、このような構成であっても第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   In the first embodiment, only the first power distribution line 23A is directly connected to the input terminal 20i of the power conditioner 20, and the second power distribution line 23B is not directly connected to the power conditioner 20. In the photovoltaic power generation system 2 according to the embodiment, not only the first power distribution line 23A but also the second power distribution line 23B is directly connected to the power conditioner 20. Even in such a configuration, the first implementation is performed. The same effect as that of the embodiment can be obtained.

図４は、本発明の第３の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the third embodiment of the present invention.

図４に示すように、太陽光発電システム３の特徴は、パワーコンディショナ２０が複数の入力端子１０ｉを有し、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ側の複数の接続箱１２の各々から延びる複数の配電ライン２４Ａと、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂ側の複数の接続箱１２の各々から延びる複数の配電ライン２４Ｂとがパワーコンディショナ２０の複数の入力端子２０ｉにそれぞれ直接接続されている点にある。そしてパワーコンディショナ２０の内部で複数の入力端子２０ｉが相互に短絡接続されており、これにより複数の配電ラインはすべて短絡されている。   As shown in FIG. 4, the photovoltaic power generation system 3 is characterized in that the power conditioner 20 has a plurality of input terminals 10 i and extends from each of the plurality of connection boxes 12 on the first solar cell module array 10 </ b> A side. The power distribution line 24A and the plurality of power distribution lines 24B extending from each of the plurality of connection boxes 12 on the second solar cell module array 10B side are directly connected to the plurality of input terminals 20i of the power conditioner 20, respectively. It is in. A plurality of input terminals 20 i are short-circuited to each other inside the power conditioner 20, whereby all of the plurality of power distribution lines are short-circuited.

このように、本実施形態においては集電盤１３が省略されている点以外は第２の実施の形態と同様である。したがって、本実施形態は第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。またパワーコンディショナ２０側の多数の入力端子２０ｉを活用して集電盤１３を省略することで設備コストの低減を図ることもできる。   Thus, in this embodiment, it is the same as that of 2nd Embodiment except the point where the current collection board 13 is abbreviate | omitted. Therefore, this embodiment can produce the same effects as those of the second embodiment. Also, the equipment cost can be reduced by omitting the current collector panel 13 by utilizing a large number of input terminals 20i on the power conditioner 20 side.

図５は、本発明の第４の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the fourth embodiment of the present invention.

図５に示すように、太陽光発電システム４の特徴は、パワーコンディショナ２０が複数の入力端子を有し、第１の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ側の太陽電池モジュールストリング１１の各々から延びる複数の配電ライン２４Ａと、第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ｂ側の太陽電池モジュールストリング１１の各々から延びる複数の配電ライン２４Ｂとがパワーコンディショナ２０の複数の入力端子２０ｉにそれぞれ接続されている点にある。そしてパワーコンディショナ２０の内部で複数の入力端子２０ｉが相互に短絡接続されており、これにより複数の第１及び第２の配電ライン２４Ａ，２４Ｂはすべて短絡されている。   As shown in FIG. 5, the photovoltaic power generation system 4 is characterized in that the power conditioner 20 has a plurality of input terminals and extends from each of the solar cell module strings 11 on the first solar cell module array 10 </ b> A side. The distribution line 24A and the plurality of distribution lines 24B extending from each of the solar cell module strings 11 on the second solar cell module array 10B side are respectively connected to the plurality of input terminals 20i of the power conditioner 20. . A plurality of input terminals 20 i are short-circuited to each other inside the power conditioner 20, whereby all of the plurality of first and second power distribution lines 24 A and 24 B are short-circuited.

このように、本実施形態においては集電盤１３のみならず接続箱１２も省略されているので、各太陽電池モジュールストリング１１の出力端子には逆流防止ダイオード１４が新たに設置されている。その他の構成は第３の実施の形態と同様である。したがって、本実施形態は第３の実施の形態と同様の効果を奏することができる。またパワーコンディショナ２０側の多数の入力端子２０ｉを活用して接続箱１２をさらに省略することで設備コストの低減を図ることもできる。   As described above, in this embodiment, not only the current collector panel 13 but also the connection box 12 is omitted. Therefore, a backflow prevention diode 14 is newly installed at the output terminal of each solar cell module string 11. Other configurations are the same as those of the third embodiment. Therefore, this embodiment can produce the same effects as those of the third embodiment. Further, the equipment cost can be reduced by further omitting the connection box 12 by utilizing a large number of input terminals 20i on the power conditioner 20 side.

図６は、本発明の第５の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the fifth embodiment of the present invention.

図６に示すように、太陽光発電システム５の特徴は、蓄電システム３０が複数の接続箱１２の各々の各出力端子から延びる配電ライン２４Ａ、２４Ｂ（複数の集電盤３０の各々の各入力端子）に並列接続されている点にある。このような接続により、すべて接続箱１２の出力端子側（すべての集電盤３０のすべての入力端子側）はすべて同電位となる。本実施形態のような構成であっても第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   As shown in FIG. 6, the solar power generation system 5 is characterized in that the power storage system 30 extends from each output terminal of each of the plurality of connection boxes 12 to each of the distribution lines 24 </ b> A and 24 </ b> B (each input of each of the plurality of current collector panels 30). Terminal) in parallel. With this connection, all the output terminal sides of all the junction boxes 12 (all the input terminal sides of all the current collector panels 30) have the same potential. Even if it is a structure like this embodiment, there can exist an effect similar to 2nd Embodiment.

図７は、本発明の第６の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a photovoltaic power generation system according to the sixth embodiment of the present invention.

図７に示すように、太陽光発電システム６の特徴は、蓄電システム３０が逆流防止ダイオード１４を介して複数の太陽電池モジュールストリング１１の各々の出力端子（複数の接続箱１２の各々の各入力端子）に並列接続されている点にある。接続箱１２よりも前段で太陽電池モジュールストリング１１の各出力端子が短絡されるため、短絡位置よりも前段の各太陽電池モジュールストリング１１の出力端子には逆流防止ダイオード１４が新たに設置されている。逆流防止ダイオード１４としては例えば逆流防止ダイオード付接続コネクタを好ましく用いることができる。本実施形態のような構成であっても第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   As shown in FIG. 7, the photovoltaic power generation system 6 is characterized in that the power storage system 30 is connected to each output terminal of each of the plurality of solar cell module strings 11 via the backflow prevention diode 14 (each input of each of the plurality of connection boxes 12). Terminal) in parallel. Since each output terminal of the solar cell module string 11 is short-circuited before the connection box 12, a backflow prevention diode 14 is newly installed at the output terminal of each solar cell module string 11 before the short-circuit position. . As the backflow prevention diode 14, for example, a connector with a backflow prevention diode can be preferably used. Even if it is a structure like this embodiment, there can exist an effect similar to 2nd Embodiment.

図８は、本発明の第７の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the seventh embodiment of the present invention.

図８に示すように、太陽光発電システム７の特徴は、複数の蓄電システムを備えて構成されている点にある。すなわち、太陽光発電システム７は、第１の配電ライン２３Ａに接続された第１の蓄電システム３０Ａと、第２の配電ライン２３Ｂに接続された第２の蓄電システム３０Ｂとを備え、第１の蓄電システム３０Ａは第１の蓄電池３１Ａと第１の充放電コントローラ３２Ａとで構成されており、第２の蓄電システム３０Ｂは第２の蓄電池３１Ｂと第２の充放電コントローラ３２Ｂとで構成されている。蓄電システムの台数は特に限定されず、３台以上であってもよい。   As shown in FIG. 8, the feature of the solar power generation system 7 is that it includes a plurality of power storage systems. That is, the solar power generation system 7 includes a first power storage system 30A connected to the first power distribution line 23A, and a second power storage system 30B connected to the second power distribution line 23B. The power storage system 30A is composed of a first storage battery 31A and a first charge / discharge controller 32A, and the second power storage system 30B is composed of a second storage battery 31B and a second charge / discharge controller 32B. . The number of power storage systems is not particularly limited, and may be three or more.

第１及び第２の充放電コントローラ３２Ａ，３２Ｂは、通信インターフェース装置４０を介してパワーコンディショナ２０から提供される発電監視用データを監視しながら第１及び第２の蓄電池３１Ａ，４１Ｂをそれぞれ別々に制御するが、同一の発電監視用データに基づいて動作しているので、実際には同じように充放電動作を行う。すなわち、単一の蓄電システムと同じような充放電動作を行うことができる。したがって、第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   The first and second charge / discharge controllers 32A and 32B separately monitor the first and second storage batteries 31A and 41B while monitoring the power generation monitoring data provided from the power conditioner 20 via the communication interface device 40. However, since the operation is based on the same power generation monitoring data, the charge / discharge operation is actually performed in the same manner. That is, the charge / discharge operation similar to that of a single power storage system can be performed. Therefore, the same effects as those of the second embodiment can be obtained.

図９は、本発明の第８の実施の形態による太陽光発電システムの構成を示すブロックである。   FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the photovoltaic power generation system according to the eighth embodiment of the present invention.

図９に示すように、太陽光発電システム８の特徴は、複数のパワーコンディショナを用いて構成されている点にある。すなわち、太陽光発電システム８は、第１〜第３のパワーコンディショナ２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃを備え、第１のパワーコンディショナ２０Ａには第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂ内の接続箱１２Ａからの出力電力がそれぞれ供給され、第２のパワーコンディショナ２０Ｂには第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂ内の接続箱１２Ｂからの出力電力がそれぞれ供給され、第３のパワーコンディショナ２０Ｃには第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ１０Ａ，１０Ｂ内の接続箱１２Ｃからの出力電力がそれぞれ供給される。   As shown in FIG. 9, the solar power generation system 8 is characterized by being configured using a plurality of power conditioners. That is, the solar power generation system 8 includes first to third power conditioners 20A, 20B, and 20C, and the first power conditioner 20A includes the first and second solar cell module arrays 10A and 10B. Output power from the connection box 12A is supplied, respectively, and output power from the connection box 12B in the first and second solar cell module arrays 10A and 10B is supplied to the second power conditioner 20B, respectively. The power conditioner 20C is supplied with output power from the connection box 12C in the first and second solar cell module arrays 10A and 10B, respectively.

以上のように、パワーコンディショナの設置台数は１台に限定されるものではなく、複数台のパワーコンディショナを用いてシステムを構成してもよい。各パワーコンディショナ２０Ａ〜２０Ｃは通信インターフェース装置４０にバス接続されており、各パワーコンディショナ２０Ａ〜２０Ｃの発電監視用データは通信インターフェース装置４０を介して充放電コントローラ３２に提供される。したがって、充放電コントローラ３２はこれらの発電監視用データに基づいて蓄電池３１の充放電を制御することができ、第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。   As described above, the number of installed power conditioners is not limited to one, and a system may be configured using a plurality of power conditioners. Each power conditioner 20A-20C is bus-connected to the communication interface device 40, and the power generation monitoring data of each power conditioner 20A-20C is provided to the charge / discharge controller 32 via the communication interface device 40. Therefore, the charge / discharge controller 32 can control the charge / discharge of the storage battery 31 based on the power generation monitoring data, and can achieve the same effects as those of the second embodiment.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

例えば、上記実施形態においては、設置容量が１０ｋＷ以上５０ｋＷ未満の太陽光発電システムを例に挙げたが、本発明は設置容量が１０ｋＷ未満の太陽光発電システムに適用してもよく、また５０ｋＷ以上の太陽光発電システムに適用することも可能であり、２ＭＷ以上の超高圧の太陽光発電システムに適用することも可能である。   For example, in the above-described embodiment, a solar power generation system having an installation capacity of 10 kW or more and less than 50 kW is taken as an example. However, the present invention may be applied to a solar power generation system having an installation capacity of less than 10 kW, or 50 kW or more. It is also possible to apply to a solar power generation system of 2 MW or higher, and it is also possible to apply to a solar power generation system of 2 MW or higher.

また、上記実施形態において通信インターフェース装置４０はインターネット４１を介してサーバ５１等に接続されているが、携帯電話通信網などの他の公衆通信ネットワークを介して接続されてもよい。   In the above embodiment, the communication interface device 40 is connected to the server 51 or the like via the Internet 41, but may be connected via another public communication network such as a mobile phone communication network.

１，２，３，４，５，６，７，８ 太陽光発電システム
１０Ａ 第１の太陽電池モジュールアレイ
１０Ｂ 第２の太陽電池モジュールアレイ
１０ｓ 太陽電池モジュールサブアレイ
１１ 太陽電池モジュールストリング
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 接続箱
１３ 集電盤
１４ 逆流防止ダイオード
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ パワーコンディショナ
２０ｉ パワーコンディショナの入力端子
２１ 連携用遮断器
２２ 商用系統
２３Ａ 第１の配電ライン
２３Ｂ 第２の配電ライン
２４Ａ，２４Ｂ 配電ライン
３０，３０Ａ，３０Ｂ 蓄電システム
３１，３１Ａ，３１Ｂ 蓄電池
３２，３２Ａ，３２Ｂ 充放電コントローラ
４０ 通信インターフェース装置
４１ インターネット
５０ 発電監視システム
５１ サーバ
５２ 管理端末 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Photovoltaic power generation system 10A First solar cell module array 10B Second solar cell module array 10s Solar cell module subarray 11 Solar cell module strings 12, 12A, 12B , 12C Junction box 13 Current collector 14 Backflow prevention diode 20, 20A, 20B, 20C Power conditioner 20i Power conditioner input terminal 21 Circuit breaker 22 Commercial system 23A First distribution line 23B Second distribution line 24A , 24B Distribution line 30, 30A, 30B Power storage system 31, 31A, 31B Storage battery 32, 32A, 32B Charge / discharge controller 40 Communication interface device 41 Internet 50 Power generation monitoring system 51 Server 52 Management terminal

Claims (19)

第１及び第２の太陽電池モジュールアレイと、
商用系統に接続された交流出力端子を有し、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイから供給される直流電力を交流電力に変換する少なくとも一つのパワーコンディショナと、
蓄電池及び充放電コントローラを含み、前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイが発電した電力を前記蓄電池に充電すると共に、前記蓄電池に充電されている電力を前記パワーコンディショナに供給する少なくとも一つの蓄電システムと、
前記パワーコンディショナに接続されると共に、公衆通信ネットワークに接続された通信インターフェース装置と、
前記公衆通信ネットワークに接続され、前記公衆通信ネットワーク及び前記通信インターフェース装置を介して前記パワーコンディショナとデータ通信可能であり、前記パワーコンディショナから提供される発電監視用データに基づいて前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの発電状況を遠隔監視すると共に前記パワーコンディショナを遠隔制御する発電監視システムとを備え、
少なくとも前記第１の太陽電池モジュールアレイの出力容量は前記パワーコンディショナの出力容量よりも大きく、
前記充放電コントローラは、前記通信インターフェース装置とデータ通信可能な通信部を備え、前記パワーコンディショナから前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される前記発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御することを特徴とする太陽光発電システム。 First and second solar cell module arrays;
An AC output terminal connected to a commercial system, and at least one power conditioner for converting DC power supplied from the first and second solar cell module arrays into AC power;
A storage battery and a charge / discharge controller, wherein the power generated by the first and second solar cell module arrays is charged to the storage battery, and at least one of the power charged in the storage battery is supplied to the power conditioner An electricity storage system;
A communication interface device connected to the inverter and connected to a public communication network ;
Connected to the public communication network and capable of data communication with the power conditioner via the public communication network and the communication interface device, and based on power generation monitoring data provided from the power conditioner, A power generation monitoring system for remotely monitoring the power generation status of the second solar cell module array and remotely controlling the power conditioner ;
At least the output capacity of the first solar cell module array is larger than the output capacity of the power conditioner,
The charging and discharging controller includes the communication interface device capable of data communication the communication unit, by using the power monitoring data provided from the power conditioner to the power monitoring system via the communication interface device, A photovoltaic power generation system that controls charging and discharging of the storage battery. 前記充放電コントローラは、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの合計出力電力が前記パワーコンディショナの出力制限電力を上回る場合に、前記出力制限電力に対する前記合計出力電力の余剰分を前記蓄電池に蓄電し、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの合計出力電力が前記パワーコンディショナの前記出力制限電力を下回る場合に、前記蓄電池を放電して前記出力制限電力に対する前記合計出力電力の不足分を前記パワーコンディショナに供給する、請求項１に記載の太陽光発電システム。 The charge / discharge controller
When the total output power of the first and second solar cell module arrays exceeds the output limit power of the power conditioner, the surplus of the total output power with respect to the output limit power is stored in the storage battery,
When the total output power of the first and second solar cell module arrays is lower than the output limit power of the power conditioner, the storage battery is discharged and the shortage of the total output power with respect to the output limit power is The photovoltaic power generation system according to claim 1, which is supplied to a power conditioner. 前記第１の太陽電池モジュールアレイの出力端子と前記パワーコンディショナとを接続する第１の配電ラインと、
前記第２の太陽電池モジュールアレイの出力端子と前記パワーコンディショナとを接続する第２の配電ラインとをさらに備え、
前記第１及び第２の配電ラインは短絡されている、請求項１又は２に記載の太陽光発電システム。 A first power distribution line connecting the output terminal of the first solar cell module array and the power conditioner;
A second power distribution line connecting the output terminal of the second solar cell module array and the power conditioner;
The photovoltaic power generation system according to claim 1 or 2, wherein the first and second distribution lines are short-circuited. 前記蓄電システムは前記第２の配電ラインに接続されている、請求項３に記載の太陽光発電システム。   The photovoltaic system according to claim 3, wherein the power storage system is connected to the second power distribution line. 前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの出力を一つにまとめる接続箱とを含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。   Each of the first and second solar cell module arrays includes a plurality of solar cell module strings and a junction box that combines outputs of the plurality of solar cell module strings into one. A photovoltaic power generation system according to claim 1. 前記パワーコンディショナは相互に短絡された複数の入力端子を備え、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールサブアレイを備え、
前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの出力を一つにまとめる接続箱とを含み、
前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各出力電力は、対応する接続箱を介して前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに入力される、請求項１又は２に記載の太陽光発電システム。 The inverter is provided with a plurality of input terminals that are short-circuited to each other.
Each of the first and second solar cell module arrays includes a plurality of solar cell module subarrays,
Each of the plurality of solar cell module sub-arrays includes a plurality of solar cell module strings and a junction box that combines the outputs of the plurality of solar cell module strings into one,
3. The photovoltaic power generation system according to claim 1, wherein each output power of the plurality of solar cell module subarrays is input to one of the plurality of input terminals of the power conditioner via a corresponding connection box. . 前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力端子から延びる複数の配電ラインは、前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子にそれぞれ接続されている、請求項６に記載の太陽光発電システム。   The photovoltaic power generation system according to claim 6, wherein a plurality of power distribution lines extending from output terminals of the connection boxes of the plurality of solar cell module subarrays are respectively connected to the plurality of input terminals of the power conditioner. 前記蓄電システムは、前記複数の配電ラインの少なくとも一つに接続されている、請求項７に記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 7, wherein the power storage system is connected to at least one of the plurality of power distribution lines. 前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各々は、前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に接続された逆流防止ダイオードをさらに含み、
前記蓄電システムは、前記逆流防止ダイオードを介して前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に並列接続されている、請求項７に記載の太陽光発電システム。 Each of the plurality of solar cell module subarrays further includes a backflow prevention diode connected to each output terminal of the plurality of solar cell module strings,
The photovoltaic system according to claim 7, wherein the power storage system is connected in parallel to each output terminal of the plurality of solar cell module strings via the backflow prevention diode. 前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力を一つにまとめる集電盤をさらに備え、
前記複数の太陽電池モジュールサブアレイの各接続箱の出力端子から延びる複数の配電ラインは、前記集電盤の複数の入力端子にそれぞれ接続されており、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各集電盤の出力は、前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに入力される、請求項６に記載の太陽光発電システム。 Each of the first and second solar cell module arrays further comprises a current collector panel that combines the outputs of the connection boxes of the plurality of solar cell module subarrays into one,
A plurality of distribution lines extending from output terminals of each connection box of the plurality of solar cell module sub-arrays are connected to a plurality of input terminals of the current collector, respectively.
The photovoltaic power generation system according to claim 6, wherein an output of each of the current collector panels of the first and second solar cell module arrays is input to one of the plurality of input terminals of the power conditioner. 前記蓄電システムは、各集電盤の複数の入力端子の各々に並列接続されている、請求項１０に記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to claim 10, wherein the power storage system is connected in parallel to each of a plurality of input terminals of each current collector panel. 前記パワーコンディショナは相互に短絡された複数の入力端子を備え、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、複数の太陽電池モジュールストリングと、前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子に接続された逆流防止ダイオードとを含み、
前記複数の太陽電池モジュールストリングの各出力端子は、対応する逆流防止ダイオードを介して前記パワーコンディショナの前記複数の入力端子の一つに接続されている、請求項１又は２に記載の太陽光発電システム。 The inverter is provided with a plurality of input terminals that are short-circuited to each other.
Each of the first and second solar cell module arrays includes a plurality of solar cell module strings, and a backflow prevention diode connected to each output terminal of the plurality of solar cell module strings,
3. The sunlight according to claim 1, wherein each output terminal of the plurality of solar cell module strings is connected to one of the plurality of input terminals of the power conditioner via a corresponding backflow prevention diode. Power generation system. 前記通信インターフェース装置は、第１の通信インターフェースを介して前記パワーコンディショナに接続され、
前記充放電コントローラは、前記第１の通信インターフェースと異なる第２の通信インターフェースを介して前記通信インターフェース装置に接続されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。 The communication interface device is connected to the inverter via a first communication interface;
The photovoltaic power generation system according to any one of claims 1 to 12, wherein the charge / discharge controller is connected to the communication interface device via a second communication interface different from the first communication interface. 前記発電監視システムは、
前記公衆通信ネットワークに接続され、前記公衆通信ネットワークおよび前記第１の通信インターフェースを介して前記パワーコンディショナとデータ通信可能なサーバを含み、
前記サーバは、前記パワーコンディショナから提供される前記発電監視用データに基づいて前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの発電状況を管理する、請求項１３に記載の太陽光発電システム。 The power generation monitoring system includes:
Which is connected to a public communication network, wherein the power conditioner capable of data communication with the server via the public communication network and the first communication interface,
The solar power generation system according to claim 13, wherein the server manages the power generation status of the first and second solar cell module arrays based on the power generation monitoring data provided from the power conditioner. 前記発電監視システムは、前記公衆通信ネットワーク又はＬＡＮを介して前記サーバとデータ通信可能な管理端末をさらに含み、
前記管理端末は、前記発電状況を画面表示する表示部を有し、
前記サーバは、前記管理端末からの指示に従って前記パワーコンディショナの出力制限電力を遠隔制御する、請求項１４に記載の太陽光発電システム。 The power generation monitoring system further includes a management terminal capable of data communication with the server via the public communication network or LAN,
The management terminal has a display unit for displaying the power generation status on a screen,
The solar power generation system according to claim 14, wherein the server remotely controls the output power limit of the power conditioner according to an instruction from the management terminal. 複数の前記蓄電システムを備え、
前記複数の蓄電システムの各充放電コントローラは、前記パワーコンディショナから前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される前記発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御する、請求項１に記載の太陽光発電システム。 Comprising a plurality of power storage systems;
Each charge / discharge controller of the plurality of power storage systems controls charge / discharge of the storage battery using the power generation monitoring data provided to the power generation monitoring system from the power conditioner via the communication interface device. The photovoltaic power generation system according to claim 1. 第１及び第２のパワーコンディショナを含む複数の前記パワーコンディショナを備え、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイの各々は、第１及び第２の太陽電池モジュールサブアレイを含み、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールサブアレイの出力容量は前記第１及び第２のパワーコンディショナの出力容量よりもそれぞれ大きく、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ内の前記第１の太陽電池モジュールサブアレイの出力電力は前記第１のパワーコンディショナに入力され、
前記第１及び第２の太陽電池モジュールアレイ内の前記第２の太陽電池モジュールサブアレイの出力電力は前記第２のパワーコンディショナに入力され、
前記充放電コントローラは、前記第１及び第２のパワーコンディショナの各々から前記通信インターフェース装置を介して前記発電監視システムに提供される前記発電監視用データを利用して、前記蓄電池の充放電を制御する、請求項１に記載の太陽光発電システム。 A plurality of power conditioners including first and second power conditioners;
Each of the first and second solar cell module arrays includes first and second solar cell module sub-arrays;
The output capacities of the first and second solar cell module subarrays are larger than the output capacities of the first and second power conditioners, respectively.
The output power of the first solar cell module sub-array in the first and second solar cell module arrays is input to the first power conditioner,
The output power of the second solar cell module sub-array in the first and second solar cell module arrays is input to the second power conditioner,
The charge / discharge controller charges and discharges the storage battery using the power generation monitoring data provided to the power generation monitoring system from each of the first and second power conditioners via the communication interface device. The photovoltaic power generation system according to claim 1 to be controlled. 前記蓄電システムは前記蓄電池の容量増設機能を有するラックマウント方式である、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。   The solar power generation system according to any one of claims 1 to 17, wherein the power storage system is a rack mount system having a capacity expansion function of the storage battery. 前記第２の太陽電池モジュールアレイの出力容量は前記パワーコンディショナの出力容量よりも大きい、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の太陽光発電システム。The photovoltaic power generation system according to any one of claims 1 to 18, wherein an output capacity of the second solar cell module array is larger than an output capacity of the power conditioner.
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