JP6045684B2 - パワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2013年3月7日に日本国に特許出願された特願2013−45345の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
本発明は、太陽電池モジュールに最大電力点探索を実行させるパワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法に関する。
太陽光を電力に変換して発電する太陽光発電が知られている。太陽光発電において用いられる太陽電池モジュールは電流または電圧に対する発電電力のピークを有する(図7(a)参照)。発電効率を向上させるためには、発電電力がピークとなる電流または電圧で発電させることが求められる。
発電電力のピークは太陽光の日射状況、温度などの多様な要因により変動する。それゆえ、発電効率を向上させるために、発電電力を最大化させる電流または電圧である最大電力点を追従しながら発電を行う最大電力点追従制御が行なわれる。
最大電力点追従制御として、通常は山登り法が適用される。発電電力にピークにさせる電流または電圧のピーク位置が単に変動する場合には、山登り法によって最大電力点で太陽電池モジュールを発電させることが可能である。
しかし、太陽電池モジュールの一部に影がかかる異常状態においては、発電電力のピークが複数となることがある(図7(b)参照)。ピークが複数である場合には、山登り法では実際の最大電力点で発電出来ないことがある。
電流または電圧の調整可能な全範囲に亘って値を変動させながら実際の発電電力を測定して最大電力点を探索する最大電力点探索によれば、発電電力に複数のピークの中の最大値を判別可能である。しかし、最大電力点探索においては発電電力が小さい状態においても発電させるので、不必要な最大電力点探索の実行により発電効率を低減化させ得る。
異常状態において最大電力点探索を実行すれば、不必要な最大電力点探索を防ぐことが可能である。そこで、太陽電池の異常状態を定期的に判別することが提案されている(特許文献1参照)。
しかし、特許文献1に記載の太陽電池異常判定装置おいては、定期的に太陽電池の発電を停止させ短絡電流および解放電圧などを測定する必要がある。したがって、異常が発生していないときにおいても発電を停止するので、不必要な発電停止により発電効率を低減化させ得る。
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、発電効率の低減化を抑制するように最大電力点探索を実行させるパワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法を提供することにある。
上述した諸課題を解決すべく、第1の観点によるパワーコンディショナは、
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し、前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴とするものである。
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し、前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴とするものである。
また、第4の観点によるパワーコンディショナにおいて、
前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定する
ことが好ましい。
前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定する
ことが好ましい。
また、第5の観点によるパワーコンディショナにおいて、
前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
また、第6の観点による太陽光発電装置は、
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを有するパワーコンディショナと、
前記複数の太陽電池モジュールとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴としている。
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを有するパワーコンディショナと、
前記複数の太陽電池モジュールとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴としている。
また、第9の観点による太陽光発電装置において、
前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定する
ことが好ましい。
前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定する
ことが好ましい。
また、第10の観点による太陽光発電装置において、
前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
例えば、本発明の第11の観点を方法として実現させた制御方法は、
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較する比較ステップと、
前記時間変化が前記閾値を超える太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御ステップとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴としている。
複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較する比較ステップと、
前記時間変化が前記閾値を超える太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも1部に最大電力点探索を実行させる制御ステップとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴としている。
また、第13の観点による制御方法において、
前記制御ステップにおいて、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
前記制御ステップにおいて、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させる
ことが好ましい。
上記のように構成された本発明に係るパワーコンディショナ、太陽光発電装置、および制御方法によれば、発電効率の低減化を抑制するように最大電力点探索を実行可能である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施形態に係るパワーコンディショナが適用される太陽光発電装置について説明する。図1は、本実施形態に係るパワーコンディショナが適用される太陽光発電装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図1において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号または通信される情報の流れを表す。
図1に示すように、太陽光発電装置10は、複数の太陽電池モジュール11、パワーコンディショナ12、AC系統13、および負荷機器14を含んで構成される。パワーコンディショナ12は、太陽電池モジュール11から供給される直流電力を交流電力に変換して、負荷機器14に電力を供給するとともに、商用の電力系統であるAC系統13と連系する。太陽電池モジュール11は、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されたストリング単位の太陽電池モジュールであり、ここでは例として3ストリングとしている。
パワーコンディショナ12は、複数の検出手段15、複数のDC/DCコンバータ16、中間リンクコンデンサ17、DC/ACインバータ18、制御手段19、および記憶手段20を含んで構成される。
検出手段15は、ストリング単位の太陽電池モジュール11が発電する直流電力の電気的出力を検出する。電気的出力は、例えば電流および電圧である。DC/DCコンバータ16は、太陽電池モジュール11の発生電圧をDC/ACインバータ18に入力可能な電圧に変換する。
DC/ACインバータ18は、中間リンクコンデンサ17に平滑化された各DC/DCコンバータ16から出力された直流電力を交流電力に変換する。DC/ACインバータ18はAC系統13に連係し、交流の負荷機器14に対して交流電力を供給可能である。
制御手段19は、従来のパワーコンディショナを制御する機能に加え、最大電力点探索の実行の可否を判別する。最大電力点探索の実行の可否の判別のために、制御手段19は、検出手段15から取得する電流の移動平均値を、例えば10秒毎に算出する。制御手段19は、連続する移動平均値の差、すなわち時間変化を閾値と比較する。制御手段19は、時間変化が閾値より大きい太陽電池モジュール11をワーキングメモリ21に記憶する。制御手段19は、ワーキングメモリ21に記憶した太陽電池モジュール11を記憶時期から、例えば30分や1時間などの所定の期間の経過後に消去する。制御手段19は、ワーキングメモリ21に記憶した太陽電池モジュール11が複数であるか否かを判別する。複数であるときには、制御手段19は、ワーキングメモリ21に記憶した複数の太陽電池モジュール11の位置関係を、記憶手段20から読出す。制御手段19は、読出した太陽電池モジュール11の位置関係が、例えば隣接する位置のように所定の位置関係にあるときに、時間変化が閾値より大きな複数の太陽電池モジュール11に順次、最大電力点探索を実行させる。
さらに、制御手段19は、時間変化が閾値より大きな複数の太陽電池モジュール11以外の太陽電池モジュール11に対する最大電力点探索の実行の可否を判別する。制御手段19は、時間変化が閾値より大きな複数の太陽電池モジュール11それぞれの時間変化が閾値を超えた時期を、ワーキングメモリ21への記憶時期に基づいて確認する。制御手段19は、超えた時期および全太陽電池モジュール11の配置に基づいて、今後時間変化が閾値を超えると予想される太陽電池モジュール11を決定し、時間変化が閾値を超える時期を予想する。制御手段19は、予想した時期において、決定した太陽電池モジュール11に、最大電力点探索を実行させる。
制御手段19は、最大電力点探索の実行時以外では、全太陽電池モジュール11に山登り法による最大電力点追従を実行させる。
記憶手段20は、太陽光発電装置10の設置時における各太陽電池モジュール11の位置関係を記憶する。記憶手段20は、例えば、表1に示すようなフォーマットで位置関係を記憶可能であり、当該位置関係は太陽光発電装置10の設置者により設定され得る。表1において、上下左右それぞれの欄には、左端の欄の太陽電池モジュール11を中心として、その上下左右に配置される太陽電池モジュール11の番号が書込まれる。
次に、制御手段19が実行する最大電力点探索の実行判別処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。制御手段19は、例えば10秒などの周期で実行判別処理を開始する。
ステップS100において、制御手段19は、ワーキングメモリ21への記憶時期から所定の期間が経過した太陽電池モジュール11をワーキングメモリ21から消去する。消去後に、プロセスはステップS101に進む。
ステップS101において、制御手段19は、検出手段15から取得する電流値の、前周期における移動平均値から今周期における移動平均値への時間変化を算出する。時間変化を算出すると、プロセスはステップS102に進む。
ステップS102では、制御手段19は、ステップS101において算出した時間変化が閾値より大きいか否かを判別する。全太陽電池モジュール11の時間変化が閾値以下であるときには、実行判別処理を終了する。いずれかの太陽電池モジュール11の時間変化が閾値より大きいときには、当該太陽電池モジュール11に影などがかかっていると推定して、プロセスはステップS103に進む。太陽電池モジュール11の発生電流は理想的には日射量の自然変化に応じて変化するが、太陽電池モジュール11に部分的にでも影がかかると自然変化に応じた変化を超えた量で変化する。それゆえ、時間変化が閾値より大きいときには、太陽電池モジュール11の少なくとも一部に影がかかっていることがあり得る。
ステップS103では、制御手段19は、ステップS102において時間変化が閾値より大きいと判別された太陽電池モジュール11をワーキングメモリ21に記憶させる。ワーキングメモリ21への記憶後に、プロセスはステップS104に進む。
ステップS104では、制御手段19は、ワーキングメモリ21に記憶した太陽電池モジュール11の数により、時間変化が閾値より大きな太陽電池モジュール11が2つ以上であるか否かを判別する。1以下であるときには、実行判別処理を終了する。2つ以上であるときには、プロセスはステップS105に進む。
ステップS105では、制御手段19は、時間変化が閾値より大きな2つ以上の太陽電池モジュール11の位置関係が、互いに隣接するなどの所定の位置関係であるか否かを判別する。所定の位置関係でないときには、実行判別処理を終了する。所定の位置関係であるときには、プロセスはステップS106に進む。互いに隣接するなどの所定の位置関係にある複数の太陽電池モジュール11において、電流の時間変化が大きいときには、流れてきた雲や建物などによる部分影によって太陽電池モジュール11が覆われていることが多い。そこで、位置関係を確認することにより、当該太陽電池モジュール11に部分影が発生していることを推定可能である。
ステップS106では、制御手段19は、時間変化が閾値より大きな太陽電池モジュール11に最大電力点探索を実行させることを決定する。また、制御手段19は、ワーキングメモリ21に記憶させた時期が早い順番に、最大電力点探索の実行順序を決定する。実行順序の決定後、プロセスはステップS107に進む。
ステップS107では、制御手段19は、現在において時間変化が閾値以下である太陽電池モジュール11の中で、以後に閾値を超えると見込まれる太陽電池モジュール11を、時間変化が閾値を超えた時期および太陽電池モジュール11の配置に基づいて、推定する。当該太陽電池モジュール11の推定を行うと、プロセスはステップS108に進む。
ステップS108では、制御手段19は、ステップS107において時間変化が今後閾値を超えると推定される太陽電池モジュール11があるか否かを判別する。当該太陽電池モジュール11がないときには、実行判別処理を終了する。当該太陽電池モジュール11があるときには、プロセスはステップS109に進む。例えば、図3に示す位置関係の太陽電池モジュール11において、南東側から北西側に雲が流れている場合、最も東側の太陽電池モジュール11Eの電流の時間変化が最初に閾値を超え、次に真ん中の太陽電池モジュール11Mの電流の時間変化が閾値を超える。このような状況においては、それ以後に、最も西側の太陽電池モジュール11Wの電流の時間変化が閾値を超えると推定される。
ステップS109では、制御手段19は、ステップS107において時間変化が閾値を超えると推定される太陽電池モジュール11に最大電力点探索を実行させることを決定する。また、制御手段19は、太陽電池モジュール11における時間変化が閾値を超える時期および配置に基づいて、最大電力点探索の実行時期を決定する。実行時期を決定すると、実行判別処理を終了する。
次に、制御手段19が実行する最大電力点追従処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。制御手段19は、太陽電池モジュール11の発電開始後から発電停止するまでの間、最大電力点追従処理を太陽電池モジュール11別に実行する。
ステップS200において、制御手段19は、制御対象の太陽電池モジュール11が最大電力点探索から最大電力点追従を再開した太陽電池モジュール11であるか否かを判別する。再開した太陽電池モジュール11であるときには、プロセスはステップS201に進む。再開済みの太陽電池モジュール11であるときには、プロセスはステップS201をスキップして、ステップS202に進む。
ステップS201では、制御手段19は、制御対象の太陽電池モジュール11に対応するDC/DCコンバータ16の動作電圧を初期値に合わせる。初期値の設定は任意であるが、例えば開放電圧である。動作電圧を初期値に合わせると、プロセスはステップS20
2に進む。
2に進む。
ステップS202では、制御手段19は、検出手段15から電流および電圧を取得し、比較用の基準となる電力P'を算出する。基準となる電力P'を算出すると、プロセスはステップS203に進む。
ステップS203では、制御手段19は、DC/DCコンバータ16の動作電圧を、現在の動作電圧にΔVを付加した電圧に合わせるよう調整する。動作電圧の調整後、プロセスはステップS204に進む。ΔVの符号は、ΔVの付加により電圧が短絡方向すなわち
低くなる方向に変動するように定められる。
低くなる方向に変動するように定められる。
ステップS204では、制御手段19は、検出手段15から電流および電圧を取得し、現在の電力Pを算出する。現在の電力Pを算出すると、プロセスはステップS205に進む。
ステップS205では、制御手段19は、基準となる電力P'と現在の電力Pを比較し、現在の電力Pが基準となる電力P'未満であるか否かを判別する。基準となる電力P'未満であるときには、プロセスはステップS206に進む。基準となる電力P'以上であるときには、プロセスはステップS206をスキップして、ステップS207に進む。
ステップS206では、制御手段19は、ステップS203において現在の動作電圧に付加する電圧ΔVの符号を反転させる。符号を反転させると、プロセスはステップS207に進む。
ステップS207では、制御手段19は、基準となる電力P'を現在の電力Pの値に変更する。基準となる電力P'の変更後、プロセスはステップS203に戻る。
次に、制御手段19が実行する割込み処理について、図5のフローチャートを用いて説明する。制御手段19は、実行判別処理の終了後に、割込み処理を太陽電池モジュール11別に実行する。
ステップS300において、制御手段19は、制御対象の太陽電池モジュール11が実行判別処理において最大電力点探索の実行が決定された太陽電池モジュール11であるか否かを判別する。最大電力点探索対象の太陽電池モジュール11でないときには、割込み処理を終了する。最大電力点探索対象の太陽電池モジュール11であるときには、プロセスはステップS301に進む。
ステップS301では、制御手段19は、他の太陽電池モジュール11が最大電力点探索を実行中であるか否かを判別する。他の太陽電池モジュール11が最大電力点探索を実行中であるときには、終了するまでステップS301を繰返す。他の太陽電池モジュール11において最大電力点探索を終了すると、プロセスはステップS302に進む。
ステップS302では、制御手段19は、制御対象の太陽電池モジュール11の最大電力点追従(MPPT)処理(図4参照)を中断させる。最大電力点追従処理を中断させると、プロセスはステップS400に進む。
ステップS400では、後述するように、制御手段19は最大電力点探索処理を実行する。最大電力点探索処理の終了後、プロセスはステップS303に進む。
ステップS303では、制御手段19は最大電力点追従(MPPT)処理を再開する。最大電力点追従処理の再開後、割込み処理を終了する。
次に、制御手段19が実行する最大電力点探索処理のサブルーチン(S400)について、図6のフローチャートを用いて説明する。
最大電力点探索処理のサブルーチンを開始すると、ステップS401において、制御手段19は、制御対象の太陽電池モジュール11に対応するDC/DCコンバータ16の動作電圧を初期値に合わせる。初期値の設定は任意であるが、例えば開放電圧または現在の動作電圧である。動作電圧を初期値に合わせると、プロセスはステップS402に進む。
ステップS402では、制御手段19は、検出手段15から電流および電圧を取得し、現在の電力Pを算出する。現在電力Pを算出すると、プロセスはステップS403に進む。
ステップS403では、制御手段19は、最大電力を与える動作電圧Vpmaxを、現在の動作電圧の値に変更する。また、制御手段19は、最大電力Pmaxを、現在の電力Pの値に変更する。最大電力を与える動作電圧および最大電力を変更すると、プロセスはステップS404に進む。
ステップS404では、制御手段19は、現在の動作電圧が探索範囲内であるか否かを判別する。動作電圧が探索範囲外であるときには、プロセスはステップS410に進む。動作電圧が探索範囲内であるときには、プロセスはステップS405に進む。探索範囲は、動作電圧の初期値が開放電圧である場合には例えば開放電圧から短絡電圧の80%の値までとする。また、探索範囲は、動作電圧の初期値が現在の動作電圧である場合には現在の動作電圧から短絡電圧までの間の50%の範囲とする。
ステップS405では、制御手段19は、DC/DCコンバータ16の動作電圧を、現在の動作電圧にΔVを付加した電圧に合わせるよう調整する。動作電圧の調整後、プロセスはステップS406に進む。ΔVの符号は、ΔVの付加により電圧が短絡方向すなわち低くなる方向に変動するように定められる。
ステップS406では、制御手段19は、検出手段15から電流および電圧を取得し、現在の電力Pを算出する。現在の電力Pを算出すると、プロセスはステップS407に進む。
ステップS407では、制御手段19は、最大電力Pmaxと現在の電力Pを比較し、現在の電力Pが最大電力Pmaxより大きいか否かを判別する。最大電力Pmax以下であるときには、プロセスはステップS404に戻る。最大電力Pmaxより大きいときには、プロセスはステップS408に進む。
ステップS408では、制御手段19は、最大電力Pmaxを現在の電力Pの値に変更する。最大電力Pmaxの変更後、プロセスはステップS409に進む。
ステップS409では、制御手段19は、最大電力を与える動作電圧Vpmaxを現在の動作電圧の値Vに変更する。最大電力を与える動作電圧Vpmaxの変更後、プロセスはステップS404に戻る。
ステップS404において動作電圧が探索範囲内であるときに進むステップS410では、制御手段19は、動作電圧を、最大電力を与える動作電圧Vpmaxの値に合わせるように調整する。動作電圧の調整後、最大電力点探索処理のサブルーチンを終了し、プロセスはステップS303(図5参照)に戻る。
以上のような構成の本実施形態のパワーコンディショナによれば、検出手段15の電気的出力の時間変化が閾値を超える太陽電池モジュール11が複数であって所定の位置関係にあるときに最大電力点探索が実行される。時間変化が閾値より大きな複数の太陽電池モジュール11が複数であるときには、いずれかの太陽電池モジュール11に部分影が発生していると考えられる。それゆえ、上述の条件を満たす太陽電池モジュール11を判別することにより、発電効率の低減化を抑制するように最大電力点探索を実行可能である。
また、本実施形態のパワーコンディショナによれば、検出手段15の電気的出力の時間変化が閾値より大きい複数の太陽電池モジュール11が所定の位置関係であるときに、時間変化が閾値より大きい太陽電池モジュール11に最大電力点探索が実行される。部分影は、特に、時間変化が閾値より大きな太陽電池モジュール11に発生している可能性が高いと考えられる。それゆえ、上述の条件を満たす太陽電池モジュール11に最大電力点探索を施すことにより、発電効率の更なる向上を図ることが可能である。
また、本実施形態のパワーコンディショナによれば、検出手段15の電気的出力の時間変化が閾値以下である太陽電池モジュール11も、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール11の位置関係に基づいて、最大電力点探索の実行の可否が判別される。前述のように、雲や建物により部分影が発生することが一般的であり、部分影の発生は雲の流れや建物と太陽の位置関係に連動している。それゆえ、時間変化が閾値以下である太陽電池モジュール11に関しても、事前に部分影の発生を予測して、最大電力点探索の実行が可能となる。
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
例えば、本実施形態において、制御手段19は、検出手段15から取得する電流に基づいて最大電力点探索の実行の可否を判別するが、検出手段15から取得する電圧などの他の電気的出力に基づいて判別してもよい。
また、本実施形態において、表1に示すように、記憶手段20には、上下左右の4方向に関する太陽電池モジュール11の位置関係を記憶可能な構成であるが、右斜め上、左斜め上、右斜め下、および左斜め下の4方向をさらに加えた8方向の位置関係を記憶可能であってもよい。設定可能な方向に応じて、最大電力点探索の実行の可否の判別に用いる位置関係の方向も定められる。また、本実施形態において、最大電力点探索の実行の可否の判別のための所定の位置関係は互いに隣接する位置関係であるが、隣接する位置関係に限定されない。例えば、1方向に沿った3つ連続する太陽電池モジュール11であるなどの他の位置関係を所定の位置関係としてもよい。
10 太陽光発電装置
11 太陽電池モジュール
12 パワーコンディショナ
13 AC系統
14 負荷機器
15 検出手段
16 DC/DCコンバータ
17 中間リンクコンデンサ
18 DC/ACインバータ
19 制御手段
20 記憶手段
21 ワーキングメモリ
11 太陽電池モジュール
12 パワーコンディショナ
13 AC系統
14 負荷機器
15 検出手段
16 DC/DCコンバータ
17 中間リンクコンデンサ
18 DC/ACインバータ
19 制御手段
20 記憶手段
21 ワーキングメモリ
Claims (8)
- 複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し、前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも一部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴とするパワーコンディショナ。 - 請求項1に記載のパワーコンディショナであって、前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定することを特徴とするパワーコンディショナ。
- 請求項1に記載のパワーコンディショナであって、前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させることを特徴とするパワーコンディショナ。
- 複数の太陽電池モジュールと、
該複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較し、前記時間変化が前記閾値より大きい太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも一部に最大電力点探索を実行させる制御手段とを有するパワーコンディショナとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴とする太陽光発電装置。 - 請求項4に記載の太陽光発電装置であって、前記制御手段は、前記時間変化が前記閾値を超える複数の太陽電池モジュール以外の太陽電池モジュールの中で、該複数の太陽電池モジュールの前記時間変化が前記閾値を超える時期および位置関係に基づいて、最大電力点探索を実行させる太陽電池モジュールを決定することを特徴とする太陽光発電装置。
- 請求項4に記載の太陽光発電装置であって、前記制御手段は、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させることを特徴とする太陽光発電装置。
- 複数の太陽電池モジュールそれぞれの電気的出力を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出した前記電気的出力の時間変化を閾値と比較する比較ステップと、
前記時間変化が前記閾値を超える太陽電池モジュールが複数であって、且つ該複数の太陽電池モジュールが所定の位置関係にあるときに、該複数の太陽電池モジュールの少なくとも一部に最大電力点探索を実行させる制御ステップとを備え、
前記所定の位置関係は、前記複数の太陽電池モジュールが互いに隣接する位置関係である
ことを特徴とするパワーコンディショナ制御方法。 - 請求項7に記載のパワーコンディショナ制御方法であって、前記制御ステップにおいて、最大電力点探索を実行するべき太陽電池モジュールが実行中の最大電力点追従を中断させ、最大電力点探索を実行させ、該最大電力点探索の終了後に最大電力点追従を再開させることを特徴とするパワーコンディショナ制御方法。
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