JP6849546B2 - 系統連系用電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1は本実施形態に係るハイブリッド発電システムの概略構成図である。図1に示すように、ハイブリッド発電システム1は、分散型電源としての太陽電池2と、太陽電池2から出力された電力を貯える蓄電池3と、太陽電池2を商用電力系統に連系させる系統連系用電力変換装置A(以下、単に電力変換装置Aという)とを備えている。なお、図1中のVPV及びIPVは、それぞれ、太陽電池2の出力電圧、及び太陽電池2の出力電流を示している。また、図1中のVB及びIBは、それぞれ、蓄電池3の充放電電流及び充放電電圧を示している。
図2は制御回路7aの制御ブロック図を示している。図2では、主に、直流バス電圧Vdcの一定制御(直流バス電圧Vdcの値が一定になるようにするための制御)、無効電力制御、及びインバータ5の出力電流制御に関連する制御ブロックを示している。
次に、図4から図9を用いて、ハイブリッド発電システム1の動作について、具体的に説明する。図4は、ハイブリッド発電システム1の動作を示すフローチャートである。図5は、起動時におけるハイブリッド発電システム1の動作状態を模式的に示した図である。図6は、通常運転時において、系統電圧変動時におけるハイブリッド発電システムの動作状態を模式的に示した図である。なお、図5及び図6では、発明の理解を容易にするために、発明のポイントとなる部分やその周辺部分について実際の電圧や電流の変化よりも誇張して記載したり、逆に微弱な電圧や電流の変動等を省略したりしている場合がある。また、後述する図9についても同様である。なお、以下の動作説明では、特に明記しないが、DC/DCコンバータ4aは、太陽電池2のMPPT制御を実施しているものとする。
まず、ハイブリッド発電システム1の起動から通常運転モードに移行するまでの動作について説明する。
次に、商用系統電圧euwが降下した場合における動作について、図4及び図6を参照しながら説明する。図6では、時間T21までの期間TP1は通常運転モードで動作しているものとする。すなわち、商用系統電圧euwが一定であり、直流バス電圧指令値調整回路26の切替スイッチSWVdcがSW1に設定され、直流バス電圧指令値V* dcとして第1直流バス電圧指令値V* dc1が設定されているものとする。その後、時間T21からT22にかけて商用系統電圧euwが下降し、時間T22の商用系統電圧euwが時間T26まで保持されているものとする。なお、ここでは、下降後の商用系統電圧euwに基づく振幅瞬時値Emaxは、瞬低判定電圧EFRT以上であるものとする。
次に、商用系統電圧euwが上昇した場合における動作について、図4及び図6を参照しながら説明する。図6では、時間T25から時間T27にかけて商用系統電圧euwが上昇し、時間T27以降は商用系統電圧euwが一定電圧に保持されている例を示している。
次に、瞬低が発生した場合における動作について、図9を参照しながら説明する。図9では、通常状態から瞬低が発生し、その瞬低状態がしばらく続いた後、通常状態に復帰したケースを示している。
5 インバータ
7a 制御回路(制御部)
16 出力電圧検出回路(電圧計測部)
Euwa 第1計測電圧
Euwm 第2計測電圧
Vdc 直流バス電圧(バス電圧)
Claims (7)
- 系統に連系して使用される系統連系用電力変換装置であって、
直流バスと、
前記直流バスに供給された直流電力を交流電力に変換するインバータと、
系統電圧を計測する電圧計測部と、
前記直流バスのバス電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
通常運転モードでは、所定の第1時点から所定の時間だけ遡った第2時点より前に前記電圧計測部で計測された第1計測電圧に基づいて前記バス電圧を制御する一方、
前記第1時点において前記電圧計測部で計測された第2計測電圧が前記第1計測電圧より所定の閾値電圧以上高くなる電圧上昇モードでは、当該第2計測電圧に基づいて前記バス電圧を制御する
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項1記載の系統連系用電力変換装置において、
前記第1計測電圧は、前記第2時点と、前記第2時点から所定の期間遡った第3時点との間における前記系統電圧の平均値である
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項1記載の系統連系用電力変換装置において、
前記制御部は、前記電圧上昇モード時に、前記第1計測電圧に基づく前記バス電圧の制御値と、前記第2計測電圧に基づく前記バス電圧の制御値との差が所定の閾値未満になったとき、前記バス電圧の制御を前記通常運転モードにする
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項1記載の系統連系用電力変換装置において、
前記電圧計測部で計測された計測電圧と、前記バス電圧の設定値との関係を示したテーブルが記憶された記憶部を備え、
前記制御部は、前記第1計測電圧及び前記第2計測電圧に応じた前記テーブルの参照値に基づいて前記バス電圧を制御する
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項1記載の系統連系用電力変換装置において、
前記制御部は、前記電圧上昇モードにおいて、前記第2計測電圧に基づいた設定信号をローパスフィルタに通過させ、当該ローパスフィルタを通過した設定信号により前記バス電圧を制御する
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項1記載の系統連系用電力変換装置において、
前記制御部は、電力変換装置の起動から所定の期間は、前記バス電圧を初期設定値に固定し、所定の期間経過後に、前記第1計測電圧に基づいた電圧に向かって前記バス電圧を徐々に近づけるように制御する
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。 - 請求項6記載の系統連系用電力変換装置において、
前記制御部は、前記電圧計測部が瞬時電圧低下を検知した場合、前記インバータの出力電流を前記電圧計測部の計測電圧に応じた電流値に低下させるとともに、前記瞬時電圧低下が解消されたときの前記バス電圧が前記初期設定値になるように制御する
ことを特徴とする系統連系用電力変換装置。
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