(57)【要約】【課題】直流電源電圧に応じてコンバータ動作をせずに最大発電電力を推定可能な系統連系インバータを得ること。【解決手段】スイッチ４ａ〜４ｄを用いて、太陽電池２からの直流電力を商用系統３の交流電力に変換するインバータ部４と、スイッチ４ａ〜４ｄを駆動するパルス信号を出力するパルス発生器１０と、パルス発生器１０を制御する制御器１１と、太陽電池２の発電電力を推定する発電電力推定器９と、を備え、制御器１１は、インバータ部４と商用系統３との連系前に、パルス発生器１０を制御し、スイッチ４ａ〜４ｄを駆動させて太陽電池２の動作点を変化させ、発電電力推定器９は、スイッチ４ａ〜４ｄ停止時の太陽電池２の出力電圧と動作点変化後の太陽電池２の出力電圧とを用いて発電電力を推定し、発電電力推定値が起動可能電力を超えている場合に、制御器１１へ起動許可を通知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチ素子を用いて、太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータと、
前記スイッチ素子を駆動するパルス信号を出力するパルス発生器と、
前記パルス発生器を制御する制御器と、
前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定器と、
を備え、
前記制御器は、前記インバータと前記商用系統との連系前に、前記パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させ、
前記発電電力推定器は、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記発電電力を推定し、発電電力推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する、
ことを特徴とする系統連系インバータ。
【請求項２】
前記制御器は、前記太陽電池の発電電力推定時、前記パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を前記太陽電池の出力電圧より設定されるパルス幅で駆動させ、
前記発電電力推定器は、前記太陽電池の出力電圧と前記パルス信号のパルス幅より設定される前記スイッチ素子駆動時の消費電力とを用いて前記発電電力を推定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の系統連系インバータ。
【請求項３】
前記発電電力推定器は、前記消費電力を、製品である系統連系インバータの工場出荷時に記憶している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の系統連系インバータ。
【請求項４】
前記発電電力推定器は、前記消費電力として、入力電圧とパルス幅により予め決められた値を記憶する、
ことを特徴とする請求項３に記載の系統連系インバータ。
【請求項５】
前記発電電力推定器は、前記消費電力として、製品生産時に測定された値を記憶する、
ことを特徴とする請求項３に記載の系統連系インバータ。
【請求項６】
複数のスイッチ素子を用いて、太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータと、
前記スイッチ素子を駆動する第１のパルス信号を出力する第１のパルス発生器と、
前記太陽電池からの直流電力の出力電圧を前記インバータが交流電力を生成可能な電圧に昇圧するコンバータと、
前記コンバータを駆動する第２のパルス信号を出力する第２のパルス発生器と、
前記コンバータが昇圧した電圧を平滑するコンデンサと、
前記第１および第２のパルス発生器を制御する制御器と、
前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定器と、
を備え、
前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧以下の場合、
前記制御器は、前記コンバータを駆動する制御を行い、
前記発電電力推定器は、前記コンデンサの電圧変化を監視することで前記太陽電池の発電電力を推定し、発電電力推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知し、
一方、前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧より高い場合、
前記制御器は、前記コンバータを駆動させず、前記第１のパルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させ、
前記発電電力推定器は、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記発電電力を推定し、発電電力推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する、
ことを特徴とする系統連系インバータ。
【請求項７】
前記太陽電池の出力電圧が規定された電圧より高い場合、
前記制御器は、前記太陽電池の発電電力推定時、前記第１のパルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を前記太陽電池の出力電圧より設定されるパルス幅で駆動させ、
前記発電電力推定器は、前記太陽電池の出力電圧と前記第１のパルス信号のパルス幅より設定される前記スイッチ素子駆動時の消費電力とを用いて前記発電電力を推定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の系統連系インバータ。
【請求項８】
太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータを備える系統連系インバータにおける発電電力推定方法であって、
電圧検出器が、前記インバータのスイッチ素子駆動前の太陽電池からの直流電力の出力電圧を検出する第１の電圧検出ステップと、
制御器が、前記インバータと前記商用系統との連系前に、パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させるスイッチ駆動ステップと、
前記電圧検出器が、動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧を検出する第２の電圧検出ステップと、
発電電力推定器が、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定ステップと、
前記発電電力推定器が、発電電力推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する起動許可ステップと、
を含むことを特徴とする発電電力推定方法。
【請求項９】
前記太陽電池からの直流電力の出力電圧が規定された電圧を超えている場合、
前記第１の電圧検出ステップ、前記スイッチ駆動ステップ、前記第２の電圧検出ステップを実施し、前記発電電力推定器が、前記発電電力推定ステップを第１の発電電力推定ステップとして前記太陽電池の発電電力を推定し、
一方、前記太陽電池からの直流電力の出力電圧が規定された電圧以下の場合、さらに、
コンデンサ電圧検出器が、コンバータ動作前のコンデンサの電圧を検出する第１のコンデンサ電圧検出ステップと、
前記コンバータが、前記太陽電池の出力電圧を昇圧する昇圧ステップと、
前記コンデンサが、前記コンバータによる昇圧後の電圧を平滑する平滑ステップと、
前記コンデンサ電圧検出器が、前記コンバータ動作後の前記コンデンサの電圧を検出する第２のコンデンサ電圧検出ステップと、
前記発電電力推定器が、前記コンバータ動作前の前記コンデンサの電圧と前記コンバータ動作後の前記コンデンサの電圧とを用いて前記太陽電池の発電電力を推定する第２の発電電力推定ステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の発電電力推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統連系インバータおよび発電電力推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分散電源の一例として、太陽光発電システムにて説明する。太陽光発電システムは、複数の太陽電池モジュールによって発電された直流電力をインバータによって交流電力に変換するとともに、電力会社から供給される一般の商用電源と連系することで、余剰電力は系統側へ回生し、不足電力は系統側から供給されるようにした発電システムである。
【０００３】
太陽光発電システムにおいて、直流電源（太陽電池）からの出力電力がインバータの起動可能な電力と同等の場合、直流電源の出力電力の変動によってインバータが起動、停止を繰り返す不都合が生じる。インバータが起動、停止を繰り返すことにより頻繁に出力リレーが開閉すると、出力リレーの接点寿命が短くなる。
【０００４】
上記問題に対して、例えば、下記特許文献１では、直流電源の出力電力の電圧とインバータ内部にあるコンデンサに蓄積された電圧とに基づいて推定された直流電源の最大電力推定値と、起動判定値とを比較し、比較結果に基づいてインバータの起動の可否を判定する技術が開示されている。
【０００５】
また、下記特許文献２では、インバータを起動させる前に、直流電源と並列に接続されたスイッチをオン／オフさせたことによる直流電源の出力電力の電圧の変化に基づいて、直流電源の最大電力を推定し、最大電力推定値と起動判定値とを比較し、比較結果に基づいてインバータの起動の可否を判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２４７１８４号公報
【特許文献２】特許第３７６２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術（特許文献１）によれば、起動前の系統連系インバータでは、コンバータが直流電源の出力電力の電圧を系統連系インバータの起動に必要な電圧に調整し、その際のコンデンサ電圧の変化に応じて直流電源の最大電力を推定している。そのため、コンバータで直流電源の出力電力の電圧の調整が不要な場合はコンデンサの電圧に変化がなく、最大電力を推定できない、という問題があった。また、コンデンサ電圧を変化させようとするとコンデンサ電圧が高くなり、部品定格を超えて故障に至る可能性がある、という問題があった。また、コンデンサ電圧は充電されているエネルギーにより変化するため、電力の推定をコンデンサの電力充電完了までの短時間で実施しなければならず、精度が悪い、という問題があった。
【０００８】
また、上記従来の技術（特許文献２）によれば、パワーコンディショナは、昇圧回路の出力と並列に、スイッチ素子および抵抗から構成される放電回路を備え、放電回路を動作させることで現在の最大発電電力を推定している。そのため、放電回路が故障すると放電回路動作前後の太陽電池の電圧、電力が変化せず、現在の最大発電電力を推定できない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直流電源電圧に応じてコンバータ動作をせずに最大発電電力を推定可能な系統連系インバータおよび発電電力推定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のスイッチ素子を用いて、太陽電池からの直流電力を商用系統の交流電力に変換するインバータと、前記スイッチ素子を駆動するパルス信号を出力するパルス発生器と、前記パルス発生器を制御する制御器と、前記太陽電池の発電電力を推定する発電電力推定器と、を備え、前記制御器は、前記インバータと前記商用系統との連系前に、前記パルス発生器を制御し、前記スイッチ素子を駆動させて前記太陽電池の動作点を変化させ、前記発電電力推定器は、前記スイッチ素子停止時の前記太陽電池の出力電圧と動作点変化後の前記太陽電池の出力電圧とを用いて前記発電電力を推定し、発電電力推定値が前記インバータを起動可能な起動可能電力を超えている場合に、前記制御器へ起動許可を通知する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、直流電源電圧に応じてコンバータ動作をせずに最大発電電力を推定できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１の系統連系インバータを含む太陽光発電システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、太陽電池の出力電圧と半導体スイッチの消費電力の関係を示す図である。
【図３】図３は、パルスのＤｕｔｙ比と半導体スイッチの消費電力の関係を示す図である。
【図４】図４は、太陽電池の動作点と最大発電電力の関係を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２の系統連系インバータを含む太陽光発電システムの構成例を示す図である。
【図６】図６は、発電電力推定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる系統連系インバータおよび発電電力推定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の系統連系インバータ１を含む太陽光発電システムの構成例を示す図である。太陽光発電システムは、系統連系インバータ１と、太陽電池２と、商用系統３と、を備える。系統連系インバータ１は、太陽電池２および商用系統３と接続し、入力となる太陽電池２の出力電力（直流電力）を商用系統３の交流電力に変換する。
【００１５】
系統連系インバータ１は、直流電力を交流電力に変換するインバータ部４と、商用系統３から系統連系インバータ１を解列させるためのリレー５と、リレー５を駆動させるための信号を発生するリレー駆動信号発生器６と、太陽電池２からの出力電力の電圧（出力電圧）を検出する電圧検出器７と、太陽電池２の出力電圧を平滑するコンデンサ８と、太陽電池２の発電電力を推定する発電電力推定器９と、インバータ部４を駆動させるためのパルス信号を発生するパルス発生器１０と、系統連系インバータ１を制御する制御器１１と、を備える。
【００１６】
インバータ部４は、太陽電池２の出力電圧を入力とし、商用系統３に連系させるために交流電圧を出力する。
【００１７】
電圧検出器７は、太陽電池２の出力電圧を検出する電圧検出器である。
【００１８】
発電電力推定器９は、電圧検出器７の出力である電圧情報に基づいて太陽電池２の最大発電電力を推定する。発電電力推定器９は、最大発電電力の推定値が起動可能電力である起動判定値を超えた場合は、起動許可信号を制御器１１へ出力し、最大発電電力の推定値が起動判定値以下の場合は、起動不許可信号を制御器１１へ出力する。
【００１９】
制御器１１は、系統連系インバータ１が太陽電池２の直流電圧を商用系統３に連系するための交流電圧に変換する制御部である。制御器１１は、発電電力推定器９の出力である起動許可信号／起動不許可信号に基づいて、パルス発生器１０へ運転指令（発電電力推定運転指令または連系運転指令）を出力し、リレー駆動信号発生器６へリレー駆動指令（リレー開路信号またはリレー閉路信号）を出力する。
【００２０】
パルス発生器１０は、制御器１１から入力された運転指令（発電電力推定運転指令または連系運転指令）に基づいて、インバータ部４が発電電力推定運転または連系運転を実施するためのパルス信号を出力する。
【００２１】
リレー駆動信号発生器６は、制御器１１から入力されるリレー駆動指令に基づいて、リレー５へ開閉信号（開路信号または閉路信号）を出力する。
【００２２】
つづいて、系統連系インバータ１での発電電力推定運転について、具体的な動作により説明する。
【００２３】
早朝など太陽からの日射が徐々に強くなり、太陽電池２の出力電力が大きくなると、系統連系インバータ１では、制御器１１が起動する。制御器１１は、起動すると、太陽電池２の発電電力が系統連系インバータ１を起動できるために十分な電力であるかどうかを判定するため、発電電力推定運転を開始する。
【００２４】
制御器１１は、発電電力推定運転を開始すると、パルス発生器１０へ発電電力推定運転指令を出力し、同時に、リレー駆動信号発生器６へリレー開路信号を出力する。
【００２５】
リレー駆動信号発生器６は、制御器１１からのリレー開路指令に基づいて、リレー５を開路するための開路信号をリレー５へ出力する。
【００２６】
パルス発生器１０は、制御器１１からの発電電力推定運転指令に基づいて、インバータ部４へ発電電力推定パルスを出力する。本実施の形態では、インバータ部４を、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor）などの半導体スイッチ（スイッチ４ａ〜４ｄ）が直列に接続される構成とする。また、本実施の形態では、一例として、単相系統に接続され、スイッチが直列に接続されるアームが２並列のインバータで説明するが、三相系統に接続され、アームが２並列以上の構成においても同様に実施可能である。
【００２７】
ここで、発電電力推定パルスとは、インバータ部４を構成する各半導体スイッチをＤｕｔｙ比５０％でオン／オフさせるパルス信号である。このとき、半導体スイッチでは、発電電力推定パルスに基づいて開閉するが、半導体スイッチの開閉時にはロスが発生する。例えば、太陽電池２の電圧が３００Ｖのとき、約２０Ｗのロスが発生する。半導体スイッチの約２０Ｗの消費電力は、発電電力推定パルスのＤｕｔｙ比にて動作したときの一例である。半導体スイッチの消費電力は、入力電圧、Ｄｕｔｙ比、半導体の特性により変化するため、設定値はこれらを考慮して設定されるものである。
【００２８】
図２は、太陽電池２の出力電圧と半導体スイッチの消費電力の関係を示す図である。また、図３は、パルスのＤｕｔｙ比と半導体スイッチの消費電力の関係を示す図である。ここでは、半導体スイッチの消費電力は、太陽電池２の出力電圧に対して比例の関係にあり、また、パルスのＤｕｔｙ比に対しても比例の関係にある。半導体スイッチの消費電力については、系統連系インバータ１の設計段階で決定した値を設定値としてパルス発生器１０に記憶させてもよい。また、半導体スイッチの特性は部品ごとに異なるため、製品（系統連系インバータ１）生産時に特性を測定し、系統連系インバータ１の工場出荷時に製品ごとに設定値をパルス発生器１０に記憶させてもよい。
【００２９】
つぎに、発電電力推定器９における最大発電電力推定方法について説明する。発電電力推定器９は、発電電力推定パルスが入力される前に電圧検出器７で検出された太陽電池２の出力電圧Ｖ１と、発電電力推定パルスが入力されて半導体スイッチが消費している電力Ｐ（約２０Ｗ）を太陽電池２から供給しているときに電圧検出器７で検出された太陽電池２の出力電圧Ｖ２とを用いて、太陽電池２の発電電力推定値Ｐｍａｘを推定する。
【００３０】
背景技術で説明した特許文献１に記載されているように、太陽電池２に所定の負荷が接続され、太陽電池２の動作点が変化したとき、開放電圧に対するそのときの動作電圧の比率とその動作電力より太陽電池２の最大電力を推定できる。図４は、太陽電池２の動作点と最大発電電力の関係を示す図である。図４（ａ）は、太陽電池２の典型的なＶ−Ｐ特性、詳細には、太陽電池２の出力電圧と太陽電池２から取り出せる電力との関係を示す図である。また、図４（ｂ）は、太陽電池２の開放電圧に対する各動作電圧の比率と各動作点における電力から発電電力を算出するための係数を示す図である。
【００３１】
発電電力推定器９は、特許文献１に記載の算出方法を用いると、図４の例においてＲａｔｅ＝Ｖ２／Ｖ１とし、Ｐｍａｘ＝ｆ（Ｖ２／Ｖ１）＊Ｐで発電電力最大点を推定できる。発電電力推定器９は、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値を超えた場合、制御器１１へ起動許可信号を出力する。一方、発電電力推定器９は、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値以下の場合、制御器１１へ起動不許可信号を出力する。
【００３２】
制御器１１は、起動許可信号または起動不許可信号が入力されると、パルス発生器１０へ停止指令を出力する。パルス発生器１０は、インバータ部４への発電電力推定パルスの出力を停止する。
【００３３】
制御器１１は、起動許可信号を受けた場合、系統連系インバータ１が連系運転可能な状態になったと判断し、連系運転を開始する制御を行う。具体的に、制御器１１は、パルス発生器１０へ連系運転指令を出力する。パルス発生器１０は、インバータ部４が連系運転するために必要なパルス信号（連系運転パルス）を出力する。また、制御器１１は、リレー駆動信号発生器６へリレー閉路指令を出力する。リレー駆動信号発生器６は、リレー閉路指令に基づいて、リレー５を閉路するための信号（閉路信号）を出力する。
【００３４】
一方、制御器１１は、起動不許可信号を受けた場合、規定された時間（例えば、５分）待機後、再度発電電力推定運転を実施し、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値を超えるまで繰り返し実施する。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、系統連系インバータ１では、商用系統３との連系前において、パルス発生器１０が発電電力推定パルスでインバータ部４の半導体スイッチ（スイッチ４ａ〜４ｄ）を駆動し、発電電力推定器９は、電圧検出器７が検出した半導体スイッチ停止時の電圧と半導体スイッチ駆動時の動作点変化後の電圧とを用いて発電電力を推定することとした。これにより、コンバータを備えておらず、コンデンサへの充電により発電電力を推定できない系統連系インバータにおいても、発電電力を推定することができる。また、インバータ部４を駆動して太陽電池２の動作点を直接開放電圧より移動させることができ、かつ、その動作点で安定的に動作できることから、発電電力を高い精度で推定できる。また、インバータ部４の動作で太陽電池２の動作点を移動できるため、発電電力の推定のために追加の部品の必要がなく、コストを低減できる。
【００３６】
実施の形態２．
本実施の形態では、系統連系インバータがコンバータ部を備える構成とする。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３７】
図５は、本実施の形態の系統連系インバータ１ａを含む太陽光発電システムの構成例を示す図である。太陽光発電システムは、系統連系インバータ１ａと、太陽電池２と、商用系統３と、を備える。
【００３８】
系統連系インバータ１ａは、インバータ部４と、リレー５と、リレー駆動信号発生器６と、コンデンサ８の電圧を検出する電圧検出器（第１の電圧検出器）７と、太陽電池２の出力電圧を平滑するコンデンサ１２と、太陽電池２の発電電力を推定する発電電力推定器９ａと、パルス発生器（第１のパルス発生器）１０と、系統連系インバータ１ａを制御する制御器１１ａと、太陽電池２の入力電圧を昇圧するコンバータ部１５と、コンバータ部１５の出力電圧を平滑するコンデンサ８と、コンバータ部１５の出力電圧を検出する電圧検出器（第２の電圧検出器）１３と、コンバータ部１５を駆動させるためのパルスを発生するパルス発生器（第２のパルス発生器）１４と、を備える。
【００３９】
本実施の形態では、系統連系インバータ１ａは、太陽電池２の出力電圧が規定の電圧を超えている場合（例えば、電圧検出器７が３００Ｖより大きい値を検出した場合）、実施の形態１で説明した方法にて、現在の太陽電池２の発電電力を推定する。
【００４０】
一方、系統連系インバータ１ａでは、太陽電池２の出力電圧が規定の電圧未満の場合、制御器１１ａは、パルス発生器１４へ発電電力推定運転指令を出力する。パルス発生器１４は、発電電力推定運転指令に基づいて、コンバータ部１５へ発電電力推定パルスを出力する。
【００４１】
このとき、発電電力推定器９ａは、発電電力推定運転前後において電圧検出器７で検出された太陽電池２の出力電圧とコンデンサ８に充電された電力とを用いて、図４に示したＰｍａｘ＝ｆ（Ｖ２／Ｖ１）＊Ｐより発電電力最大点を推定する。コンデンサ８に充電された電力は、発電電力推定運転前後において電圧検出器１３で検出された電圧と、発電電力推定運転を実施している時間より下式にて算出できる。
【００４２】
Ｐ＝（１／２）＊Ｃ（Ｖｂ2−Ｖａ2）／ｔ
【００４３】
Ｐ：太陽電池２の発電電力
Ｃ：コンデンサ８の容量
Ｖａ：発電電力推定運転前に電圧検出器１３で検出された電圧
Ｖｂ：発電電力推定運転後に電圧検出器１３で検出された電圧
ｔ：発電電力推定運転を実施した時間
【００４４】
発電電力推定器９ａは、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値を超えた場合、制御器１１ａへ起動許可信号を出力する。一方、発電電力推定器９ａは、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値以下の場合、制御器１１ａへ起動不許可信号を出力する。
【００４５】
制御器１１ａは、起動許可信号または起動不許可信号が入力されると、パルス発生器１４へ停止指令を出力する。パルス発生器１４は、コンバータ部１５への発電電力推定パルスの出力を停止する。
【００４６】
制御器１１ａは、起動許可信号を受けた場合、系統連系インバータ１ａが連系運転可能な状態になったと判断し、連系運転を開始する制御を行う。具体的に、制御器１１ａは、パルス発生器１０およびパルス発生器１４へ連系運転指令を出力する。パルス発生器１０は、インバータ部４が連系運転するために必要なパルス信号（連系運転パルス）を出力する。パルス発生器１４は、コンバータ部１５へ、インバータ部４がコンデンサ８の電圧で連系運転可能な電圧に昇圧させるパルス信号（連系運転パルス）を出力する。また、制御器１１ａは、リレー駆動信号発生器６へリレー閉路指令を出力する。リレー駆動信号発生器６は、リレー閉路指令に基づいて、リレー５を閉路するための信号（閉路信号）を出力する。
【００４７】
一方、制御器１１ａは、起動不許可信号を受けた場合、規定された時間（例えば、５分）待機後、再度発電電力推定運転を実施し、発電電力推定値Ｐｍａｘが起動判定値を超えるまで繰り返し実施する。
【００４８】
図６は、発電電力推定方法を示すフローチャートである。まず、制御部１１ａでは、太陽電池２からの出力電圧が規定の電圧より大きい場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、実施の形態１の動作により、電圧検出器７が、インバータ部４の半導体スイッチの駆動前の太陽電池２の出力電圧を検出する（ステップＳ２）。パルス発生器１０は、制御器１１ａから発電電力推定運転指令を入力すると、インバータ部４へ発電電力推定パルスを出力して半導体スイッチを駆動する（ステップＳ３）。そして、電圧検出器７が、インバータ部４の半導体スイッチの駆動後の太陽電池２の出力電圧を検出する（ステップＳ４）。発電電力推定器９ａは、電圧検出器７からの、インバータ部４の半導体スイッチの駆動前後の太陽電池２の出力電圧を用いて発電電力を推定する（ステップＳ５）。発電電力推定器９ａは、発電電力推定値が起動判定値を超えている場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、制御器１１ａへ起動許可信号を出力し（ステップＳ７）、発電電力推定値が起動判定値以下の場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、制御器１１ａへ起動不許可信号を出力する（ステップＳ８）。
【００４９】
一方、制御部１１ａでは、太陽電池２からの出力電圧が規定の電圧以下の場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、実施の形態２の動作により、電圧検出器１３が、コンバータ部１５動作前のコンデンサ８の電圧を検出する（ステップＳ９）。パルス発生器１４は、制御器１１ａから発電電力推定運転指令を入力すると、コンバータ部１５へ発電電力推定パルスを出力してコンバータ部１５を動作させる（ステップＳ１０）。そして、電圧検出器１３が、コンバータ部１５動作後のコンデンサ８の電圧を検出する（ステップＳ１１）。発電電力推定器９ａは、電圧検出器１３からの、コンバータ部１５動作前後の電圧を用いて発電電力を推定する（ステップＳ１２）。発電電力推定器９ａは、発電電力推定値が起動判定値を超えている場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、制御器１１ａへ起動許可信号を出力し（ステップＳ７）、発電電力推定値が起動判定値以下の場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、制御器１１ａへ起動不許可信号を出力する（ステップＳ８）。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、系統連系インバータ１ａでは、太陽電池２からの出力電圧の大きさに応じて、規定の電圧より大きい場合は実施の形態１と同様の方法で発電電力を推定し、規定の電圧以下の場合は、コンバータ部１５およびコンデンサ８を用いて発電電力を推定することとした。これにより、入力電圧に対して幅広く、かつ、精度良く発電電力を推定できる。また、連系運転を実施する構成で発電電力を推定できるため、追加の部品の必要がなく、コストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる系統連系インバータおよび発電電力推定方法は、電圧変換に有用であり、特に、直流電圧を交流電圧に変換する場合に適している。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ  系統連系インバータ、２  太陽電池、３  商用系統、４  インバータ部、４ａ〜４ｄ  スイッチ、５  リレー、６  リレー駆動信号発生器、７  電圧検出器（第１の電圧検出器）、８，１２  コンデンサ、９，９ａ  発電電力推定器、１０  パルス発生器（第１のパルス発生器）、１１，１１ａ  制御器、１３  電圧検出器（第２の電圧検出器）、１４  パルス発生器（第２のパルス発生器）、１５  コンバータ部。
【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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【図６】
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