(57)【要約】【課題】系統電圧の低下時に制限された電源からの発電電力を、系統電圧が復旧したときに制限前の出力に速やかに復帰させる電力変換装置を得ること。【解決手段】太陽電池モジュール３の発電電力を交流系統２に出力する電力変換装置において、交流系統２の電圧振幅が設定値より小さい場合には、発電電力制御用電力変換器１１の出力電流上限値Ｉｌｉｍｉｔを小さくして平滑コンデンサ１２の過充電を抑制しつつ、出力電流指令値Ｉｄｃ＊を小さくし、平滑コンデンサ１２の過充電を抑制しているときには出力電流指令値Ｉｄｃ＊を更新することなく維持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュールの発電電力を交流系統に出力する電力変換装置において、
前記太陽電池モジュールの発電電力を直流電力に変換する発電電力制御用電力変換器と、
前記発電電力制御用電力変換器の出力端に接続された平滑コンデンサと、
前記発電電力制御用電力変換器と前記平滑コンデンサに接続され、前記直流電力を変換して前記交流系統に出力する系統連系電力変換器と、
前記太陽電池モジュールから前記発電電力制御用電力変換器への前記発電電力を制御しつつ出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記交流系統の電圧振幅を算出する振幅算出器と、
前記電圧振幅に応じて前記発電電力制御用電力変換器の出力電流上限値を変化させることで発電電力上限値を変化させる発電電力制限手段と、
前記太陽電池モジュールの最大電力を探索して前記太陽電池モジュールの出力電流指令値を出力する最大電力運転制御器を備え、
前記電圧振幅が設定値より小さい場合には、前記発電電力制御用電力変換器の出力電流上限値を小さくして前記平滑コンデンサの過充電を抑制しつつ、前記出力電流指令値を小さくし、
前記平滑コンデンサの過充電を抑制しているときには前記出力電流指令値を更新することなく維持することを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分散電源システムが多数接続された系統において、系統電圧の低下が発生して分散電源システムが脱落すると、電源喪失によりさらに系統電圧の低下が進み、大規模な停電が発生する恐れがある。そのため、分散電源は系統電圧低下時にも発電（給電）を継続することが望ましい。分散電源の多くは、チョッパなどの発電電力制御用電力変換器によって、発電した電力を所定の電圧の直流電力に変換し、その直流電力を自励式電力変換器である系統連系用電力変換器で交流電力に変換して交流系統に出力する。系統連系用電力変換器及び発電電力制御用電力変換器の接続端子には、直流電圧の変動を抑制する平滑コンデンサが並列に接続される。
【０００３】
自励式電力変換器は、一般に、熱的制約により定格電流以上の電流を連続で出力することができない。そのため、系統事故などにより系統電圧が低下すると、系統連系用電力変換器の出力電流は定格電流に制限されるため、系統電圧と系統連系用電力変換器出力電流の積である出力電力の上限値は低下する。このとき、太陽光発電パネルで発電した電力が系統連系用電力変換器の出力可能な電力を上回ると、系統連系用電力変換器の直流端子に並列接続される平滑コンデンサが充電されるが、平滑コンデンサが過度に充電されると、系統連系用電力変換器及び発電電力制御用電力変換器のスイッチング素子や平滑コンデンサの破損を生じる可能性がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、「電源より発電した電力を交流系統に出力する電力変換装置であって、交流系統の電圧低下時の運転継続性を向上する」ことを課題として、「一端を交流系統２に接続し、他端を電源３に接続し、発電機の発電電力を制御する電力変換器１１と、交流系統に出力する電力を制御する電力変換器１０と、前記電力変換器を制御する制御部２００を備える。交流系統からの電圧を振幅算出器２００１で算出し、この電圧振幅を電流換算し、電源３から発電する電力の上限値をリミッタ２００５により制限する。
最大電力運転制御器２００４は直流電流とパネル電圧を入力し、最大電力運転が可能な電流指令値Ｉｄｃｒｅｆを探索する。電流指令値Ｉｄｃｒｅｆは０−上限値間に制限されて（ＩｄｃｒｅｆＮ）直流電流との差分をとり、電流制御器２００７で電圧指令値Ｖｃｈｏｐを発生し、電力変換器１１に出力する」技術が開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、交流系統の電圧振幅を検出し、該電圧振幅が所定の値以下となった場合には、電源からの発電電力を系統連系用電力変換器の出力可能な電力以下となるように制限することで、電力変換器を過電圧から保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１９２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、交流系統の電圧振幅を検出し、該電圧振幅が所定の値以下となった場合に電源からの発電電力が制限される。そのため、系統電圧が復旧したときに、制限された発電電力が制限前の出力に復帰するまでに時間を要する、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、系統電圧の低下時に電源からの発電電力を制限し、その後に系統電圧が復旧したとき、発電電力が制限前の出力に速やかに復帰する電力変換装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、太陽電池モジュールの発電電力を交流系統に出力する電力変換装置において、前記太陽電池モジュールの発電電力を直流電力に変換する発電電力制御用電力変換器と、前記発電電力制御用電力変換器の出力端に接続された平滑コンデンサと、前記発電電力制御用電力変換器と前記平滑コンデンサに接続され、前記直流電力を変換して前記交流系統に出力する系統連系電力変換器と、前記太陽電池モジュールから前記発電電力制御用電力変換器への前記発電電力を制御しつつ出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記交流系統の電圧振幅を算出する振幅算出器と、前記電圧振幅に応じて前記発電電力制御用電力変換器の出力電流上限値を変化させることで発電電力上限値を変化させる発電電力制限手段と、前記太陽電池モジュールの最大電力を探索して前記太陽電池モジュールの出力電流指令値を出力する最大電力運転制御器を備え、前記電圧振幅が設定値より小さい場合には、前記発電電力制御用電力変換器の出力電流上限値を小さくして前記平滑コンデンサの過充電を抑制しつつ、前記出力電流指令値を小さくし、前記平滑コンデンサの過充電を抑制しているときには前記出力電流指令値を更新することなく維持することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、系統電圧の低下時に電源からの発電電力を制限し、その後に系統電圧が復旧したとき、発電電力が制限前の出力に速やかに復帰する電力変換装置を得ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態にかかる電力変換装置の主回路の実施の形態の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる電力変換装置における制御器の構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる電力変換装置に接続される太陽電池モジュールの出力電流（太陽電池電流）と、出力電圧（太陽電池電圧）及び出力電力（太陽電池電力）の関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる電力変換装置の最大電力運転制御器が行う出力電流指令値を算出する手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施の形態にかかる電力変換装置に接続される交流系統の電圧振幅値に対する太陽電池モジュールの出力電流指令上限値を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態にかかる電力変換装置に接続される交流系統の電圧振幅値に対する太陽電池モジュールの出力電流指令上限値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる電力変換装置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。
【００１２】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる電力変換装置の主回路の実施の形態の構成の一例を示す図である。図１に示す電力変換装置１は、交流系統２と、太陽電池モジュール３とを接続している。電力変換装置１は、系統連系用電力変換器１０、発電電力制御用電力変換器１１、平滑コンデンサ１２、連系インピーダンス１３、昇圧リアクトル１４、逆流防止用ダイオード１５及び制御器２００を備える。
【００１３】
太陽電池モジュール３の正極は、逆流防止用ダイオード１５及び昇圧リアクトル１４を介して発電電力制御用電力変換器１１の入力端子１１Ｘに接続され、太陽電池モジュール３の負極は、発電電力制御用電力変換器１１の入力端子１１Ｙに接続される。
【００１４】
発電電力制御用電力変換器１１は、入力端子１１Ｘ，１１Ｙと、ＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂと、出力端子１１Ｐ，１１Ｎとを備え、ＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂにより構成される昇圧チョッパである。ＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂは制御器２００から出力される信号（ゲート信号）によりＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御される。なお、ＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂは、ＩＧＢＴと該ＩＧＢＴに逆並列に接続されたダイオードとを含む。
【００１５】
制御器２００は、ＰＷＭ制御により太陽電池モジュール３から発電電力制御用電力変換器１１への電力を制御しつつ、出力端子１１Ｐ，１１Ｎに出力する。出力端子１１Ｐ，１１Ｎの間には平滑コンデンサ１２が接続され、発電電力制御用電力変換器１１の出力電圧を平滑化する。
【００１６】
系統連系用電力変換器１０は、入力端子１０Ｐ，１０Ｎと、ＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄと、出力端子１０Ｕ，１０Ｖとを備える単相インバータである。入力端子１０Ｐは発電電力制御用電力変換器１１の出力端子１１Ｐに接続され、入力端子１０Ｎは発電電力制御用電力変換器１１の出力端子１１Ｎに接続され、入力端子１０Ｐ，１０Ｎは、発電電力制御用電力変換器１１の出力電力を受け取る。出力端子１０Ｕは、連系インピーダンス１３を介して交流系統２に接続される。ＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄが含むＩＧＢＴは、制御器２００から出力される信号（ゲート信号）によりＰＷＭ制御され、出力端子１０Ｕと出力端子１０Ｖの間に交流電圧を出力する。なお、ＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄは、ＩＧＢＴと該ＩＧＢＴと逆並列に接続されたダイオードとを含む。
【００１７】
制御器２００は、出力端子１０Ｕと出力端子１０Ｖの間の出力電圧を、ＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄのＰＷＭ制御により平滑コンデンサ１２の端子電圧が一定になるように、交流系統２に出力する出力電力を制御する。このようにして、系統連系用電力変換器１０は、発電電力制御用電力変換器１１により出力された電力を交流系統２に出力する。
【００１８】
また、図１に示す電力変換装置１は、電圧センサ２０、電流センサ２１、電流センサ２２、電圧センサ２３及び電圧センサ２６を備える。電圧センサ２０は、交流系統２の電圧を検出する。電流センサ２１は、連系インピーダンス１３を流れる電流を検出する。電流センサ２２は、昇圧リアクトル１４を流れる電流を検出する。電圧センサ２３は、逆流防止用ダイオード１５のカソード端子と太陽電池モジュール３の陰極との間の電圧を検出する。電圧センサ２６は、平滑コンデンサ１２の端子電圧を検出する。電圧センサ２０、電流センサ２１、電流センサ２２、電圧センサ２３及び電圧センサ２６の出力は、制御器２００に入力される。制御器２００は、センサからの入力に従って、系統連系用電力変換器１０のＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄ及び発電電力制御用電力変換器１１のＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂをＰＷＭ制御するための信号（ゲート信号）を算出して出力する。
【００１９】
図２は、本実施の形態の電力変換装置における制御器の構成の一例を示す図である。図２に示す制御器２００は、振幅算出器２０１と、電流換算器２０３と、最大電力運転制御器２０４と、出力電流指令値リミッタ２０５と、電流制御器２０６と、ＰＷＭ制御器２０７と、電圧制御器２０８と、電流制御器２０９と、ＰＷＭ制御器（ＰＷＭ）２１０とを備える。
【００２０】
まず、系統連系用電力変換器１０の制御動作について説明する。電圧センサ２６は、平滑コンデンサ１２の端子電圧を検出し、検出された直流電圧は制御器２００に入力される。制御器２００は、予め設定して記憶した直流電圧指令値と電圧センサ２６が検出した直流電圧との偏差を算出して、電圧制御器２０８に出力する。電圧制御器２０８は、該偏差から平滑コンデンサ１２の端子電圧（直流電圧）が直流電圧指令値に追従するように交流電流指令値Ｉａｃ＊を算出する。
【００２１】
一方で、電流センサ２１は、連系インピーダンス１３を流れる電流（系統電流）を検出し、検出された系統電流は制御器２００に入力される。制御器２００は、交流電流指令値Ｉａｃ＊と電流センサ２１が検出した系統電流との偏差を算出して、電流制御器２０９に出力する。電流制御器２０９は、該偏差から交流電流指令値Ｉａｃ＊と電流センサ２１が検出した系統電流が一致するように交流電圧指令値Ｖｉｎｖを算出してＰＷＭ制御器２１０に出力する。
【００２２】
ＰＷＭ制御器２１０は、電流制御器２０９の出力Ｖｉｎｖと三角波キャリアとの大小比較を行うことでＩＧＢＴ素子１０ａ〜１０ｄのゲート信号を算出し、系統連系用電力変換器１０に出力する。なお、出力Ｖｉｎｖと三角波キャリアとの大小比較を行うことで信号を生成する方法は慣用技術であるため説明を省略する。
【００２３】
次に、発電制御用電力変換器１１の制御動作について説明する。発電制御用電力変換器１１の制御動作では、最大電力運転制御器２０４の出力が太陽電池モジュール３の出力電流指令値であり、交流系統２の電圧振幅に応じて該出力電流指令値のリミッタ上限値を変化させる。
【００２４】
最大電力運転制御器２０４は、太陽電池モジュール３の出力電力が最大になるように最大電力を探索し太陽電池モジュール３の出力電流指令値Ｉｄｃ＊を変化させつつ出力する。出力電流指令値リミッタ２０５は、出力電流指令値Ｉｄｃ＊Ｎを出力する。
【００２５】
一般に、太陽電池モジュールから出力される電力は、所定の電圧において極大値を示す。そのため、従来の太陽電池モジュールにおいては、太陽電池モジュールの端子電圧を変化させることにより最大電力運転の電圧を探索する方法が用いられていた。太陽電池モジュールの端子電圧を変化させる方法としては、発電電力制御用電力変換器１１の入力端子１１Ｘと入力端子１１Ｙの間の電圧を変化させる方法、または、太陽電池モジュールの出力電流制御をマイナーループとして持つ太陽電池モジュール端子電圧制御の電圧指令値を変化させる方法が挙げられる。本実施の形態においては、太陽電池モジュール３の端子電圧を変化させる方法として、太陽電池モジュール３の出力電力を可及的速やかに変化させることを目的とし、太陽電池モジュール３の電流指令値変化によって最大電力運転を探索する方法を採用する。
【００２６】
図３は、太陽電池モジュール３の出力電流（太陽電池電流）と、出力電圧（太陽電池電圧）及び出力電力（太陽電池電力）の関係の一例を示す図である。図３において、横軸は出力電流（太陽電池電流）であり、縦軸は出力電圧（太陽電池電圧）または出力電力（太陽電池電力）である。実線は出力電流（太陽電池電流）に対する出力電力（太陽電池電力）の値を示し、点線は出力電流（太陽電池電流）に対する出力電力（太陽電池電圧）の値を示す。図３に示すように、出力電力（太陽電池電力）は所定の出力電流（太陽電池電流）において極大値を示すので、電流指令値を変化させることで最大電力運転の探索が可能である。本実施の形態においては、最大電力運転制御器２０４は、電流センサ２２の出力値（太陽電池電流）及び電圧センサ２３の出力値（太陽電池電圧）を用いて最大電力運転を行う。最大電力運転制御器２０４は、電流センサ２２の出力値と電圧センサ２３の出力値とを入力とし、太陽電池モジュール３の出力電圧が最大となる出力電流指令値Ｉｄｃ＊を算出し、出力電流指令値リミッタ２０５に出力する。
【００２７】
図４は、最大電力運転制御器２０４が行う出力電流指令値Ｉｄｃ＊を算出する手順の一例を示すフローチャートである。まず、処理を開始し、太陽電池モジュール３の太陽電池電流と太陽電池電圧から現時点の発電電力Ｐｎｏｗを算出する（Ｓ１）。
【００２８】
次に、算出した現時点の発電電力Ｐｎｏｗと、前回算出した発電電力Ｐｏｌｄとを比較する（Ｓ２）。Ｓ２の判定の後、続けて、現在の太陽電池電流値Ｉｄｃ＿ｎｏｗと、前回の太陽電池電流値Ｉｄｃ＿ｏｌｄと、を比較する（Ｓ３，Ｓ４）。
【００２９】
Ｓ２，Ｓ３の判定の結果、ＰｏｌｄよりＰｎｏｗが大きく、且つＩｄｃ＿ｏｌｄよりＩｄｃ＿ｎｏｗが大きい場合（Ｐｏｌｄ＜Ｐｎｏｗ且つＩｄｃ＿ｏｌｄ＜Ｉｄｃ＿ｎｏｗであり、Ｓ２及びＳ３の双方でＹｅｓに分岐する場合）には、前回の出力電流指令値Ｉｄｃ＊＿ｏｌｄに対して所定の値ΔＩを加えてＩｄｃ＊とし（Ｓ５）、Ｓ８に移行する。
【００３０】
Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の判定の結果、ＰｏｌｄよりＰｎｏｗが大きく、且つＩｄｃ＿ｎｏｗがＩｄｃ＿ｏｌｄ以下である場合（Ｐｏｌｄ＜Ｐｎｏｗ且つＩｄｃ＿ｏｌｄ≧Ｉｄｃ＿ｎｏｗであり、Ｓ２でＹｅｓに分岐し、Ｓ３でＮｏに分岐する場合）またはＰｎｏｗがＰｏｌｄ以下であり、且つＩｄｃ＿ｏｌｄよりＩｄｃ＿ｎｏｗが大きい場合（Ｐｏｌｄ≧Ｐｎｏｗ且つＩｄｃ＿ｏｌｄ＜Ｉｄｃ＿ｎｏｗであり、Ｓ２でＮｏに分岐し、Ｓ４でＹｅｓに分岐する場合）には、前回の出力電流指令値Ｉｄｃ＊＿ｏｌｄに対して所定の値ΔＩを減じてＩｄｃ＊とし（Ｓ６）、Ｓ８に移行する。
【００３１】
Ｓ２，Ｓ４の判定の結果、ＰｎｏｗがＰｏｌｄ以下であり、且つＩｄｃ＿ｎｏｗがＩｄｃ＿ｏｌｄ以下である場合（Ｐｏｌｄ≧Ｐｎｏｗ且つＩｄｃ＿ｏｌｄ≧Ｉｄｃ＿ｎｏｗであり、Ｓ２及びＳ４の双方でＮｏに分岐する場合）には、出力電流指令値Ｉｄｃ＊が出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔ（後述）より大きいか否かを判定する（Ｓ７）。Ｓ７の判定の結果、出力電流指令値Ｉｄｃ＊が出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔより大きい場合（Ｓ７でＹｅｓに分岐する場合）には、出力電流指令値Ｉｄｃ＊の変更を行わず、Ｓ８に移行する。Ｓ７の判定の結果、出力電流指令値Ｉｄｃ＊が出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔ以下である場合（Ｓ７でＮｏに分岐する場合）には、Ｓ５に移行し、前回の出力電流指令値Ｉｄｃ＊＿ｏｌｄに対して所定の値ΔＩを加えて（Ｓ５）Ｉｄｃ＊とし、Ｓ８に移行する。
【００３２】
その後、Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７のいずれかを経た出力電流指令値Ｉｄｃ＊を出力電流指令値リミッタ２０５に出力し（Ｓ８）、前回算出した発電電力Ｐｏｌｄと前回の出力電流指令値Ｉｄｃ＊＿ｏｌｄを更新する（Ｓ９）。そして、所定時間経過するまで待機（Ｓ１０）した後に、Ｓ１に移行する。
【００３３】
そして、図４にて説明したように算出された出力電流指令値Ｉｄｃ＊Ｎと太陽電池モジュール３の出力電流である電流センサ２２の出力との偏差が電流制御器２０６に入力される。電流制御器２０６は、出力電流指令値Ｉｄｃ＊Ｎに太陽電池モジュール３の出力電流が追従するように、電圧指令値Ｖｃｎｖを算出してＰＷＭ制御器２０７に出力する。
【００３４】
ＰＷＭ制御器２０７は、電流制御器２０６が出力する電圧指令値Ｖｃｎｖと三角波キャリアとの大小比較を行うことでＩＧＢＴ素子１１ａ，１１ｂのゲート信号を算出し、発電電力制御用電力変換器１１に出力する。なお、出力Ｖｉｎｖと三角波キャリアとの大小比較を行うことで信号を生成する方法は慣用技術であるため説明を省略する。
【００３５】
以上説明したように、太陽電池モジュール３の出力電流指令値を変更することで最大電力運転が可能となる。
【００３６】
次に、交流系統２の電圧振幅に応じて太陽電池モジュール３の出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔを振幅算出器２０１及び電流換算器２０３が変化させる制御方法について説明する。これは、交流系統２の電圧振幅が低下すると系統連系用電力変換器１０から交流系統２に出力可能な電力が低下し、太陽電池モジュール３からの電力が交流系統２に出力可能な電力を上回り、平滑コンデンサ１２が過電圧（過充電）になることを回避するために行う。
【００３７】
まず、電圧センサ２０により検出された交流系統２の電圧が振幅算出器２０１に出力される。振幅算出器２０１は交流系統２の電圧振幅を算出して電流換算器２０３に出力する。ここで、電圧振幅は実効値演算によって算出してもよいし、１／４サイクル遅れの値を用いた自乗和平方根によって算出してもよいし、基本波に対するフーリエ正弦係数とフーリエ余弦係数の自乗和平方根などによって算出してもよい。
【００３８】
図５は、交流系統の電圧振幅値に対する太陽電池モジュールの出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔを示す図である。電流換算器２０３は、図５に基づいて、太陽電池モジュール３の出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔを算出し、出力電流指令値リミッタ２０５に出力する。ここで、本実施の形態の系統連系用電力変換器１０は交流系統２の電圧振幅が０．９ｐｕの場合でも電力変換装置１の定格出力電力を出力できるものとしたが、交流系統２の電圧振幅が１．０ｐｕ以上でなければ系統連系用電力変換器１０が電力変換装置１の定格出力電力を出力できないものとしてもよい（図６）。
【００３９】
出力電流指令値リミッタ２０５は、最大電力運転制御器２０４の出力値Ｉｄｃ＊の下限を０とし、上限を電流換算器２０３の出力値として制限し、この出力値を新たな太陽電池モジュール３の出力電流指令値として設定する。
【００４０】
このように、接続する交流系統２の電圧振幅に応じて太陽電池モジュール３の出力電流上限値を制限すると、交流系統２の電圧振幅が低下したときに、速やかに太陽電池モジュール３の発電電力を制限することができる。そのため、平滑コンデンサ１２の電圧の上昇を回避することができ、系統連系用電力変換器１０及び発電電力制御用電力変換器１１の電圧利用率を下げることなく、交流系統２の電圧振幅が低下した場合の電力変換装置１の運転継続性を向上することができる。
【００４１】
しかしながら、接続する交流系統２の電圧振幅に応じて太陽電池モジュール３の出力電流上限値を設定すると、最大電力運転制御器２０４では、図３に示す太陽電池モジュールの特性の最大電力点（極大点）から出力電流が少ない方に動作点が移動するため、最大電力運転制御器２０４は、最大点（極大点）を追従することができなくなる。
【００４２】
従来は、ＰｎｏｗがＰｏｌｄ以下であり、且つＩｄｃ＿ｎｏｗがＩｄｃ＿ｏｌｄ以下である場合には、最大点（極大点）に対する出力電流が小さいため、Ｉｄｃ＊にΔＩを加算していた。このようにすると、交流系統２の電圧振幅が低下したときにはＩｄｃ＊が最大点（極大点）とは異なる値となってしまっていた。そのため、交流系統２の電圧振幅が正常値に復旧すると、出力電流指令値リミッタ２０５による制限が解除され、最大点（極大点）とは異なる値となったＩｄｃ＊を新たな太陽電池モジュール３の出力電流指令値としていたので、交流系統２の電圧が低下する前に比べて出力が低下してしまうという問題があった。
【００４３】
このように、交流系統２の電圧が低下して従来の制御方法によって出力が制限されると、交流系統２が復旧しても元の電力には戻らず、最大電力運転制御器２０４は、動作を安定させるために応答を遅くしているため、出力電力が最大となるまでに時間を要していた。
【００４４】
また、系統電圧低下が発生したときに分散電源システムが脱落すると、電源喪失によりさらに系統電圧の低下が進み、大規模な停電が発生する恐れを回避するため、系統の電圧低下が発生して復旧したときには、復旧から０．１秒以内に系統電圧低下前の発電電力の８０％以上の発電電力に戻すことが求められており、従来の制御では、このような短時間にて十分な発電電力まで復旧させることが困難であった。
【００４５】
本実施の形態では、図４のＳ７において出力電流指令値Ｉｄｃ＊が出力電流指令上限値Ｉｌｉｍｉｔより大きい場合には、出力電流指令値Ｉｄｃ＊を変更せず、出力電流指令値Ｉｄｃ＊が太陽電池モジュールの最大電力点に維持されるため、交流系統２の電圧振幅が正常値に復旧したときに短時間で系統電圧低下前の発電電力に戻すことが可能となる。
【００４６】
本実施の形態によれば、平滑コンデンサの過電圧を防止することができるとともに、系統電圧が復旧し、直流電源（太陽電池モジュール）からの発電電力の制限を解除した場合に、制限前の出力に速やかに復帰させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる電力変換装置は、交流系統と太陽電池モジュールの間に配される電力変換装置に適している。
【符号の説明】
【００４８】
１  電力変換装置、２  交流系統、３  太陽電池モジュール、１０  系統連系用電力変換器、１０Ｐ，１０Ｎ，１１Ｘ，１１Ｙ  入力端子、１０Ｕ，１０Ｖ，１１Ｐ，１１Ｎ  出力端子、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  ＩＧＢＴ素子、１１  発電電力制御用電力変換器、１１ａ，１１ｂ  ＩＧＢＴ素子、１２  平滑コンデンサ、１３  連系インピーダンス、１４  昇圧リアクトル、１５  逆流防止用ダイオード、２０，２３，２６  電圧センサ、２１，２２  電流センサ、２００  制御器、２０１  振幅算出器、２０３  電流換算器、２０４  最大電力運転制御器、２０５  出力電流指令値リミッタ、２０６，２０９  電流制御器、２０７，２１０  ＰＷＭ制御器、２０８  電圧制御器。
【図１】
2015233363.tif 000003
【図２】
2015233363.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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