(57)【要約】【課題】アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を効率よく探査でき、太陽光発電のエネルギーを有効活用できるようにすることである。【解決手段】パワーコンディショナー１２は、隣接する他のアレイ集合体１１と異なる領域で自己のアレイ集合体１１の電圧を変化させ、自己のアレイ集合体１１の出力電力が最大電力点になる動作点を探査し、比較手段２２は、隣接する複数のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２で探査された動作点での出力電力を演算し、現在の出力電力を含めてそれぞれを比較し、電圧決定手段２３は、比較手段２２で比較された出力電力が最大電力である電圧を取り出して動作点電圧と決定し、電圧制御手段２４は、電圧決定手段２３で決定された動作点電圧を隣接する各々のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２に電圧指令として出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の太陽電池モジュールからなるアレイを並列接続してなる複数のアレイ集合体と、各々のアレイ集合体に設けられ前記アレイ集合体の最大電力追従制御を行うとともに電力系統に前記アレイ集合体を連系させるパワーコンディショナーとを備えた太陽光発電設備において、
隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させ自己のアレイ集合体の出力電力が最大電力点になる動作点を探査するパワーコンディショナーと、
隣接する複数のアレイ集合体の前記パワーコンディショナーで探査された動作点での出力電力を演算し現在の出力電力を含めてそれぞれを比較する比較手段と、
前記比較手段で比較された出力電力が最大電力である電圧を取り出しその電圧を動作点電圧と決定する電圧決定手段と、
前記電圧決定手段で決定された動作点電圧を隣接する各々のアレイ集合体の前記パワーコンディショナーに電圧指令として出力する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする太陽光発電設備。
【請求項２】
前記パワーコンディショナーは、自己のアレイ集合体の最大電力点を含むと予想される予め定められた所定範囲内において、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の太陽電池モジュールからなるアレイを並列接続してなる複数のアレイ集合体を備えた太陽光発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、太陽光発電システムは、太陽光を光電変換する太陽電池セルを直列接続して太陽電池モジュールを形成し、太陽電池モジュールで発電された直流電力をパワーコンディショナーで交流電力に変換するとともに電力系統に連系して、電力系統に交流電力を供給するように構成されている。
【０００３】
大規模の太陽光発電設備では、複数の太陽電池モジュールを組み合わせて複数のアレイを形成し、さらに複数のアレイを並列接続して複数のアレイ集合体を形成し、各々のアレイ集合体毎にパワーコンディショナーを設け、各々のアレイ集合体で発電された直流電力を各々のパワーコンディショナーで交流電力に変換するとともに電力系統に連系して、電力系統に交流電力を供給するように構成されている。
【０００４】
太陽電池は、日射強度及び温度により最大電力を発生させる動作点が異なるため、太陽電池の発電電力を有効に活用するには、刻々変化していく最適動作点に追従させて発電することが重要となる。
【０００５】
図５は、太陽電池の出力電圧Ｖと出力電流Ｉとの関係を示したＶ−Ｉ特性及び太陽電池の出力電圧Ｖと出力電力Ｐとの関係を示したＶ−Ｐ特性の一例のグラフである。太陽電池の温度を一定とした場合の日射強度をパラメータとしたＶ−Ｉ特性曲線及びＶ−Ｐ特性曲線を示している。Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ１は日射強度が大きい場合の特性曲線、Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ２は日射強度が中間の場合の特性曲線、Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ３は日射強度が小さい場合の特性曲線である。
【０００６】
日射強度が大きい場合には、Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ１上の座標Ｃ１１（Ｖ１，Ｉ１）のときに出力電力が最大となる最適動作点であり、Ｖ−Ｐ特性曲線Ｐ１が最大電力Ｐ１maxとなる。また、日射強度が中間の場合には、Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ２上の座標Ｃ２２（Ｖ２，Ｉ２）が出力電力が最大となる最適動作点であり、Ｖ−Ｐ特性曲線Ｐ２が最大電力Ｐ２maxとなる。同様に、日射強度が小さい場合には、Ｖ−Ｉ特性曲線Ｃ３上の座標Ｃ３３（Ｖ３，Ｉ３）が出力電力が最大となる最適動作点であり、Ｖ−Ｐ特性曲線Ｐ３が最大電力Ｐ３maxとなる。
【０００７】
このような最大電力を取り出す最適動作点を求めるには、太陽電池の出力が最大となる最適動作点に追従制御させる最大電力追従制御｛ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御｝が用いられる。例えば、現状の動作点で得られる出力電力と、現状の動作点から少しだけ移動させた動作点で得られる出力電力とを比較して最適動作点への方向判断を行い、最適動作点へと追従させる山登り法などが用いられる。
【０００８】
最適動作点を求めるものとしては、初期または前回の動作電圧と今回の動作電圧との差異に基づいて次回動作電圧の方向判定をしつつ、一定周期内での複数ポイントでの方向判断を総合的に判断し最終方向判定を下し最大出力点を追従させ、単発的な外乱による影響を緩和し、常に安定した方向判断を行い、従来のＭＰＰＴ方式では誤判断をする場合のあった発電状況においても、発電電力機会を損なうこと無く有効に太陽電池電力を取り出すことができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
また、太陽電池のパネルの一部に影が生じて、太陽電池の出力に複数の極大値が発生した場合であっても最大電力への追従ができるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２９５６８８号公報
【特許文献２】特開２００６−５９１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１のものは、太陽電池を系統連系インバータで個別に最大電力追従制御するものであり、複数の太陽電池の系統連系インバータで協調して最大電力追従制御するものではない。また、特許文献２のものは、太陽電池の出力に複数の極大値が発生した場合であっても最大電力への追従が可能であるが、最適動作点を求める演算が複雑となる。
【００１２】
複数のアレイ集合体を備えた太陽光発電設備においても、各々のアレイ集合体毎にパワーコンディショナーを設け、各々のパワーコンディショナーで個別に最大電力追従制御しているので、太陽光発電設備のアレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を効率よく探査できるものではなかった。最適動作点の探査が遅れると、日射強度の変化に追従した最適動作点ではなくなってしまうので、太陽光発電のエネルギーを最大限に有効活用できないことになる。
【００１３】
本発明の目的は、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を効率よく探査でき、太陽光発電のエネルギーを有効活用できるようにした太陽光発電設備を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明に係わる太陽光発電設備は、複数の太陽電池モジュールからなるアレイを並列接続してなる複数のアレイ集合体と、各々のアレイ集合体に設けられ前記アレイ集合体の最大電力追従制御を行うとともに電力系統に前記アレイ集合体を連系させるパワーコンディショナーとを備えた太陽光発電設備において、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させ自己のアレイ集合体の出力電力が最大電力点になる動作点を探査するパワーコンディショナーと、隣接する複数のアレイ集合体の前記パワーコンディショナーで探査された動作点での出力電力を演算し現在の出力電力を含めてそれぞれを比較する比較手段と、前記比較手段で比較された出力電力が最大電力である電圧を取り出しその電圧を動作点電圧と決定する電圧決定手段と、前記電圧決定手段で決定された動作点電圧を隣接する各々のアレイ集合体の前記パワーコンディショナーに電圧指令として出力する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させ自己のアレイ集合体の出力電力が最大電力点になる動作点を探査し、隣接する複数のアレイ集合体の探査された動作点での出力電力及び現在の出力電力をそれぞれ比較し、最大電力を隣接する複数のアレイ集合体の動作点電圧とするので、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を迅速に探査できる。また、隣接のアレイ集合体を多くした場合には、最大電力点を探査する範囲が広がるので、アレイ集合体の出力電力に複数の極大値が発生した場合であっても最大電力への追従が可能となる。従って、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を効率よく探査でき、太陽光発電のエネルギーを有効活用できる。
【００１６】
また、自己のアレイ集合体の最大電力点を含むと予想される予め定められた所定範囲内において、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させるので、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点をより効率よく探査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる太陽光発電設備の一例の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる太陽光発電設備のアレイ集合体の出力電圧と出力電力との特性曲線の一例を示すグラフ。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる太陽光発電設備の一例の構成図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる太陽光発電設備のアレイ集合体の出力電圧と出力電力との特性曲線の一例を示すグラフ。
【図５】太陽電池の出力電圧Ｖと出力電流Ｉとの関係を示したＶ−Ｉ特性及び太陽電池の出力電圧Ｖと出力電力Ｐとの関係を示したＶ−Ｐ特性の一例のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる太陽光発電設備の一例の構成図である。図１では、隣接する複数のアレイ集合体１１を協調制御するにあたり、２個のアレイ集合体１１を一対として協調制御する場合を示している。
【００１９】
太陽光発電設備には、複数のアレイ集合体１１が設けられ、各々のアレイ集合体１１にはパワーコンディショナー１２が接続されている。アレイ集合体１１は複数のアレイ１３を並列接続して構成されており、図１では３個のアレイ１３を並列接続した場合を示している。アレイは、太陽電池セルを直列接続して形成された太陽電池モジュールを直並列接続して構成される。
【００２０】
パワーコンディショナー１２は、アレイ集合体１１で発電した直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、電力変換器を電力系統に連系させる系統連系装置とを有し、アレイ集合体１１の最大電力追従制御を行い、アレイ集合体１１で発電した直流電力を交流電力に変換し遮断器１４を介して母線１５に出力する。そして、母線１５から変圧器１６及び主遮断器１７を介して電力系統１８に交流電力を供給する。
【００２１】
また、互いに隣接する２個のアレイ集合体１１を一対として制御装置１９が設けられ、制御装置１９により、一対の２個のアレイ集合体１１は協調制御される。すなわち、制御装置１９は、一対の２個のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２に電圧指令を出力して、一対の２個のアレイ集合体１１を協調制御する。
【００２２】
パワーコンディショナー１２は、協調制御される一対の２個のアレイ集合体のうち、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させ、自己のアレイ集合体の出力電力が最大電力点になる動作点を探査するとともに、制御装置１９からの電圧指令に基づき、自己のアレイ集合体１１の電圧を最適動作点に変化させる。
【００２３】
各々のアレイ集合体１１の出力端には、各々のアレイ集合体１１の出力電流を検出する電流検出器２０及び出力電圧を検出する電圧検出器２１が設けられている。そして、コンディショナー１２により、最大電力点を探査したときの動作点でのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧が制御装置１９の比較手段２２に入力される。比較手段２２は、隣接する一対のアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧に基づいて、最大電力点を探査したときの動作点での隣接する一対のアレイ集合体１１の出力電力を演算し、その出力電力及び現在の出力電力を比較して比較結果を電圧決定手段２３に出力する。
【００２４】
電圧決定手段２３は、比較手段２２の比較結果から最大電力を動作点電圧と決定し、電圧制御手段２４に出力する。電圧制御手段２４は、電圧決定手段２４で決定された動作点電圧となるように、隣接する一対のアレイ集合体１１のそれぞれのパワーコンディショナー１２に電圧指令を出力する。これにより、隣接する一対のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２は、電圧決定手段２４で決定された動作点電圧となるように各々のアレイ集合体１１の出力電圧を制御する。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施の形態に係わる太陽光発電設備の動作を説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態に係わる太陽光発電設備のアレイ集合体の出力電圧と出力電力との特性曲線の一例を示すグラフである。
【００２６】
ここで、太陽光発電設備の各々のアレイ集合体１１は、同じ仕様のものを用いており、特に、隣接するアレイ集合体１１は日射強度及び温度も誤差範囲と考えられることから、ほぼ同じ特性を有すると考えられる。すなわち、隣接するアレイ集合体１１の出力電圧・出力電力の特性曲線Ｐが同じであることを前提としている。なお、厳密には隣接するアレイ集合体１１の出力電圧・出力電力の特性曲線Ｐが同じでないことがあるので、同一の日射強度及び温度の条件下で、隣接するアレイ集合体１１の出力電圧Ｖと出力電流Ｉとの関係を示したＶ−Ｉ特性をトラッキングして予め求めておき、このＶ−Ｉ特性に基づき隣接するアレイ集合体１１の出力電圧・出力電力の特性曲線Ｐを補正するようにしてもよい。
【００２７】
いま、一対のアレイ集合体が出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂで運転しているとする。次の周期での動作点を求めるべく、一対のアレイ集合体１１の一方のパワーコンディショナー１２は電圧上昇方向に追従させ、他方のパワーコンディショナー１２は電圧低下方向に追従させる。すなわち、一方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂから出力電圧Ｖｂを−ΔＶだけ移動した電圧Ｖａの動作点ｅａとし、他方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂから出力電圧Ｖｂを＋ΔＶだけ移動した電圧Ｖｃの動作点ｅｃとする。
【００２８】
図１の制御装置１９は、動作点ｅａのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅａの出力電力Ｐａを演算するとともに、動作点ｅｃのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｃの出力電力Ｐｃを演算する。そして、現在の出力電力Ｐｂ、動作点ｅａの出力電力Ｐａ、動作点ｅｃの出力電力Ｐｃを比較し、最大電力を取り出す。この場合、Ｐｃ＞Ｐｂ＞Ｐａであることから、動作点ｅｃの出力電力Ｐｃが最大電力であるので、制御装置１９は隣接するアレイ集合体１１の双方のパワーコンディショナー１２に出力電力Ｐｃとなる電圧指令Ｖｃを出力する。これにより、次の周期において、一対のアレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点ｅｃに迅速に制御できる。
【００２９】
以下同様に、出力電圧Ｖｃの動作点ｅｃで運転している状態で、次の周期での動作点を求める場合には、一方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｃの動作点ｅｃから出力電圧Ｖｃを−ΔＶだけ移動した電圧Ｖｂの動作点ｅｂとし、他方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｃの動作点ｅｃから出力電圧Ｖｃを＋ΔＶだけ移動した電圧Ｖｄの動作点ｅｄとする。
【００３０】
制御装置１９は、動作点ｅｂのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｂの出力電力Ｐｂを演算するとともに、動作点ｅｄのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｄの出力電力Ｐｄを演算する。そして、現在の出力電力Ｐｃを含めてこれらを比較し最大電力を取り出す。この場合、Ｐｄ＞Ｐｃ＞Ｐｂであることから、動作点ｅｄの出力電力Ｐｄが最大電力であるので、制御装置１９は隣接するアレイ集合体１１の双方のパワーコンディショナー１２に出力電力Ｐｄとなる電圧指令Ｖｄを出力する。これにより、次の周期において、一対のアレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点ｅｄに迅速に制御できる。
【００３１】
また、出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄで運転している状態で、次の周期での動作点を求める場合には、一方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄから出力電圧Ｖｃを−ΔＶだけ移動した電圧Ｖｃの動作点ｅｃとし、他方のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄから出力電圧Ｖｄを＋ΔＶだけ移動した電圧Ｖｅの動作点ｅｅとする。
【００３２】
制御装置１９は、動作点ｅｃのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｃの出力電力Ｐｃを演算するとともに、動作点ｅｅのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｅの出力電力Ｐｅを演算する。そして、現在の出力電力Ｐｄを含めてこれらを比較し最大電力を取り出す。この場合、Ｐｄ＞Ｐｃ＞Ｐｅであることから、動作点ｅｄの出力電力Ｐｄが最大電力であるので、制御装置１９は隣接するアレイ集合体１１の双方のパワーコンディショナー１２に出力電力Ｐｄとなる電圧指令Ｖｄを出力する。これにより、次の周期においても、一対のアレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点ｅｄに迅速に制御できる。
【００３３】
このように、従来の最適動作点の探査では、各々のパワーコンディショナー１２が個別に現在の動作点ｅｂから電圧上昇方向及び電圧低下方向の双方向に動作点の探査を行っていたが、本発明の第１の実施の形態では、一方のパワーコンディショナー１２は電圧上昇方向、他方のパワーコンディショナー１２は電圧下降方向の探査を行うので、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を迅速に探索でき、日射強度が変化しても迅速に追従できる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図３は本発明の第２の実施の形態に係わる太陽光発電設備の一例の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、隣接する複数のアレイ集合体１１を協調制御するにあたり、２個のアレイ集合体１１を一対として協調制御することに代えて、２個のアレイ集合体１１を一対として協調制御するようにしたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３５】
図３に示すように、隣接する３個のアレイ集合体１１を組として制御装置１９が設けられ、制御装置１９により、１組の３個のアレイ集合体１１は協調制御される。すなわち、制御装置１９は、３個のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２に電圧指令を出力して、３個のアレイ集合体１１を協調制御する。
【００３６】
パワーコンディショナー１２は、協調制御される３個のアレイ集合体のうち、隣接する他の２個のアレイ集合体と異なる領域で自己のアレイ集合体の電圧を変化させ、自己のアレイ集合体の出力電力が最大電力点になる動作点を探査するとともに、制御装置１９からの電圧指令に基づき、自己のアレイ集合体１１の電圧を最適動作点に変化させる。
【００３７】
各々のアレイ集合体１１の出力端には、各々のアレイ集合体１１の出力電流を検出する電流検出器２０及び出力電圧を検出する電圧検出器２１が設けられている。そして、コンディショナー１２により、最大電力点を探査したときの動作点でのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧が制御装置１９の比較手段２２に入力される。比較手段２２は、隣接する一対のアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧に基づいて、最大電力点を探査したときの動作点での隣接する３個のアレイ集合体１１の出力電力を演算し、その出力電力及び現在の出力電力を比較して比較結果を電圧決定手段２３に出力する。
【００３８】
電圧決定手段２３は、比較手段２２の比較結果から最大電力を動作点電圧と決定し、電圧制御手段２４に出力する。電圧制御手段２４は、電圧決定手段２３で決定された動作点電圧となるように、隣接する３個のアレイ集合体１１のそれぞれのパワーコンディショナー１２に電圧指令を出力する。これにより、隣接する３個のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２は、電圧決定手段２３で決定された動作点電圧となるように各々のアレイ集合体１１の出力電圧を制御する。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施の形態に係わる太陽光発電設備の動作を説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係わる太陽光発電設備のアレイ集合体の出力電圧と出力電力との特性曲線の一例を示すグラフである。第２の実施の形態においても、隣接する３個のアレイ集合体１１のＶ−Ｐ特性曲線Ｐが同じであることを前提としている。
【００４０】
いま、出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂで運転しているとする。次の周期での動作点を求めるべく、１個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂから出力電圧Ｖｂを−ΔＶだけ移動した電圧Ｖａの動作点ｅａとし、２個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂから出力電圧Ｖｂを＋ΔＶだけ移動した電圧Ｖｃの動作点ｅｃとし、３個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｂの動作点ｅｂから出力電圧Ｖｂを＋２ΔＶだけ移動した電圧Ｖｄの動作点ｅｄとする。
【００４１】
制御装置１９は、動作点ｅａのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅａの出力電力Ｐａを演算し、動作点ｅｃのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｃの出力電力Ｐｃを演算し、動作点ｅｄのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｄの出力電力Ｐｄを演算する。
【００４２】
そして、現在の出力電力Ｐｂ、動作点ｅａの出力電力Ｐａ、動作点ｅｃの出力電力Ｐｃ、動作点ｅｄの出力電力Ｐｄを比較し最大電力を取り出す。この場合、Ｐｄ＞Ｐｂ＞Ｐｃ＞Ｐａであることから、動作点ｅｄの出力電力Ｐｄが最大電力であるので、制御装置１９は隣接する３個のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２に出力電力Ｐｄとなる電圧指令Ｖｄを出力する。これにより、次の周期において、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点ｅｄに迅速に制御できる。
【００４３】
以下同様に、出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄで運転している状態で、次の周期での動作点を求める場合には、１個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄから出力電圧Ｖｄを−ΔＶだけ移動した電圧Ｖｃの動作点ｅｃとし、２個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄから出力電圧Ｖｄを＋ΔＶだけ移動した電圧Ｖｅの動作点ｅｅとし、３個目のパワーコンディショナー１２は出力電圧Ｖｄの動作点ｅｄから出力電圧Ｖｄを＋２ΔＶだけ移動した電圧Ｖｄの動作点ｅｆとする。
【００４４】
制御装置１９は、動作点ｅｃのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｃの出力電力Ｐｃを演算し、動作点ｅｅのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｅの出力電力Ｐｃを演算し、動作点ｅｆのアレイ集合体１１の出力電流及び出力電圧を入力して動作点ｅｆの出力電力Ｐｆを演算する。
【００４５】
そして、現在の出力電力Ｐｄ、動作点ｅｃの出力電力Ｐｃ、動作点ｅｅの出力電力Ｐｅ、動作点ｅｆの出力電力Ｐｆを比較し最大電力を取り出す。この場合、Ｐｆ＞Ｐｅ＞Ｐｄ＞Ｐｃであることから、動作点ｅｆの出力電力Ｐｆが最大電力であるので、制御装置１９は隣接する３個のアレイ集合体１１のパワーコンディショナー１２に出力電力Ｐｆとなる電圧指令Ｖｆを出力する。これにより、次の周期において、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点ｅｆに迅速に制御できる。
【００４６】
また、隣接の３個のアレイ集合体１１を協調制御するようにしているので、最大電力点を探査する範囲が広がり、出力電力に複数の極大値が存在する場合であっても最大の極大値での運転が可能となる。すなわち、動作点ｅｂ、ｅｆは極大値であるが、動作点ｅｂで留まることなく、最大の極大値である動作点ｅｆでの運転が可能となる。
【００４７】
以上の説明では、隣接の複数個のアレイ集合体１１は、２個の場合、３個の場合について説明したが、４個以上としてもよい。なお、上述したように、本発明の実施の形態では、隣接する複数のアレイ集合体１１の出力電圧・出力電力の特性曲線Ｐは同じであることを前提としているので、複数のアレイ集合体１１は、２〜５個程度が望ましい。それ以上となると、雲や樹木による日陰の影響で日射強度が同一とならない場合があるからである。
【００４８】
また、各々のアレイ集合体の最大動作点は、最大の日射強度から最小の日射強度の範囲内となるので、図５に示した出力電圧Ｖ１〜Ｖ３の範囲に余裕値ｄＶを見込んだ（Ｖ３−ｄＶ＜Ｖ＜Ｖ１＋ｄＶ）の範囲内で、かつ、隣接する他のアレイ集合体と異なる領域で、自己のアレイ集合体の電圧を変化させることになる。これにより、アレイ集合体１１の最大電力を発生する最適動作点をより効率よく探査できる。
【００４９】
このように、本発明の実施の形態によれば、動作点の探査範囲を拡げることができ、また、探査を迅速に行えるので、アレイ集合体の最大電力を発生する最適動作点を効率よく探査でき、太陽光発電のエネルギーを有効活用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１１…アレイ集合体、１２…パワーコンディショナー、１３…アレイ、１４…遮断器、１５…母線、１６…変圧器、１７…主遮断器、１８…電力系統、１９…制御装置、２０…電流検出器、２１…電圧検出器、２２…比較手段、２３…電圧決定手段、２４…電圧制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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