(57)【要約】【課題】各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力するとともに所定の電圧上昇抑制制御を行う複数のパワーコンディショナを備える発電システムにおいて、複数のパワーコンディショナを効果的に連携させてより効果的で効率の良い電圧上昇抑制制御を行う。  【解決手段】各パワーコンディショナ２の電圧上昇抑制制御を、複数のパワーコンディショナ２の出力電圧の最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに開始させ、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であれば開始されないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力するとともに所定の電圧上昇抑制制御を行う複数のパワーコンディショナとを備える発電システムにおいて、
各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに開始させ、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であれば開始されないようにすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるか否かの判定をいずれか一のパワーコンディショナに行わせ、他のパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を前記一のパワーコンディショナの判定結果に従って開始することを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項４】
各パワーコンディショナに、電圧上昇抑制制御として、出力電力の力率が所定の下限値となるまで進相無効電力出力を増加させる進相無効電力制御と、出力電力を抑制する有効電力制御とを行わせる請求項１，２又は３に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上になると、まず、前記複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を順に若しくは同時に開始させ、すべてのパワーコンディショナの出力電力の力率が前記下限値に至るまでいずれのパワーコンディショナにおいても有効電力制御を開始させず、すべてのパワーコンディショナの出力電力の力率が前記下限値に至っても前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値より低い電圧上昇抑制終了電圧閾値以下にならない場合に、前記複数のパワーコンディショナの有効電力制御を順に若しくは同時に開始させることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記複数のパワーコンディショナの有効電力制御を、所定の決定方法により決定した優先順位に基づいて順に開始させることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、出力電力が所定の発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナの優先順位を、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナの優先順位よりも高くすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、出力電力が前記発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナ間の優先順位は、出力電力が小さいほど高くすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナ間の優先順位は、出力電力が大きいほど高くすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナの有効電力制御は、まず優先順位の高いパワーコンディショナから順に前記発電効率判定閾値まで出力電力を抑制し、その後優先順位の高いパワーコンディショナから順に出力電力が０になるまで出力電力を抑制することにより行うことを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項１０】
請求項５に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、各パワーコンディショナの動作中に収集した所定のパラメータに基づいて各パワーコンディショナ毎の推定残寿命を算出しておき、前記複数のパワーコンディショナ間の優先順位は、推定残寿命が短いほど高くすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項１１】
請求項４〜１０のいずれかに記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を、所定の決定方法により決定した優先順位に基づいて順に開始させることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記進相無効電力制御の優先順位は、出力電力が大きいほど高くすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法。
【請求項１３】
複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力する複数のパワーコンディショナとを備え、各パワーコンディショナは、所定の電圧上昇抑制制御を含む電力変換制御を行う制御部と、出力電圧を測定するべく前記制御部に接続された出力電圧センサとを有する発電システムにおいて、
前記複数のパワーコンディショナの制御部のうちいずれか一の制御部は、他の制御部と通信可能に接続されてすべてのパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を統括管理するものであり、前記一の制御部は、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに他の制御部に電圧上昇抑制制御開始指令を発行し、他の制御部は、一の制御部から前記電圧上昇抑制制御開始指令を受けると電圧上昇抑制制御を開始することを特徴とする発電システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の発電システムにおいて、前記一の制御部は、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの制御部に前記電圧上昇抑制制御開始指令を発行することを特徴とする発電システム。
【請求項１５】
複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力する複数のパワーコンディショナとを備え、各パワーコンディショナは、所定の電圧上昇抑制制御を含む電力変換制御を行う制御部と、出力電圧を測定するべく前記制御部に接続された出力電圧センサとを有する発電システムにおいて、
前記複数のパワーコンディショナの制御部は相互に通信可能に接続され、各パワーコンディショナの制御部は、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるかをそれぞれ判定して、前記最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上になると電圧上昇抑制制御をそれぞれ開始することを特徴とする発電システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の発電システムにおいて、各制御部は、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても自機の出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であれば電圧上昇抑制制御を開始することを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパワーコンディショナを備える発電システムにおける電圧上昇抑制制御方法、並びに、発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種従来の発電システムとして、例えば下記の特許文献１に開示されたものが知られている。この従来の発電システムは、近隣の異なる需要家に複数の太陽光発電装置が分散して設置されて共通の配電線に連係されている場合に、配電線端部付近で配電線に連係されている太陽光発電装置のパワーコンディショナが、柱上変圧器付近に設置された太陽光発電装置のパワーコンディショナに比較して早いタイミングで電圧上昇抑制制御を行うことになるという問題点を回避するため、各太陽光発電装置の出力電圧を制御する各パワーコンディショナの電圧制御閾値を、配電線への連係位置が起点位置から遠くなるに従って高い値に設定することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２６６００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、実際の各連係点の電圧の変動状況は、各需要家における電力消費量、各太陽光発電装置の発電量、柱状変圧器における電圧など、種々の要因によって複雑に変動するため、各パワーコンディショナの電圧制御閾値に差を設けたとしても、近隣の太陽光発電装置の増改築や電力会社の送電制御の変更などの種々の状況変化によって、一部のパワーコンディショナのみが頻繁に電圧上昇抑制制御を行う状況が生じ得る。
【０００５】
一方、近年、太陽光発電の普及に伴い、一の需要家が比較的大出力の太陽光発電システムを導入するケースも増えつつあり、このような大出力の太陽光発電システムは、複数の太陽光発電部（太陽電池アレイ）と、各発電部に対応してそれぞれ設けられた複数のパワーコンディショナとを備えている。このような一需要家の太陽光発電システムに複数のパワーコンディショナを備えるものにおいても、従来は各パワーコンディショナ毎に電圧監視を行って自機の出力電圧検出値のみに基づいて個別に電圧上昇抑制制御を行わせていた。
【０００６】
各パワーコンディショナが個別に電圧上昇抑制制御を行う場合、連係する電力系統の電圧値が同じであっても、各パワーコンディショナが検出する出力電圧検出値は、各パワーコンディショナへの配電線の配線長さの違いに起因する電圧降下や、各発電部の発電出力の違いなどの要因によって差異が生じ、一部のパワーコンディショナの電圧検出値が、状況によって他のパワーコンディショナの電圧検出値よりも高くなる傾向が生じることがある。すなわち、通常、パワーコンディショナは出力電流の瞬時値を制御しており、いわば定電流源として動作しているため、系統が正常な場合にはパワーコンディショナの出力電圧は、系統への連係点からパワーコンディショナまでの配電線のインピーダンスで発生する電圧を系統電圧に加えた電圧となり、各パワーコンディショナの出力電圧検出値は、各パワーコンディショナの設置状況等によって異なってくる。比較的高い電圧を検出するパワーコンディショナは、他のパワーコンディショナに比べて頻繁に電圧上昇抑制制御を行うこととなるが、電圧上昇抑制機能は発電電力を抑制する制御であるため、頻繁に発生すると発電効率の低下を招き、ユーザーからのクレーム要因ともなり得る。
【０００７】
その一方で、一の需要家が一つの建物に設置する太陽光発電システムは単一のシステムとみなすことができ、複数のパワーコンディショナが検出する系統電圧検出値のうちのいずれか一つが電圧上昇抑制制御を行う必要がない範囲の値であれば、連係する電力系統の実際の電圧値自体も電圧上昇抑制制御を行う必要がない範囲の値であって、構内の設置状況等によって一部のパワーコンディショナの電圧検出値が閾値を超えているだけであるから、かかる場合に一部のパワーコンディショナで電圧上昇抑制制御を行うことは不要であると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、複数のパワーコンディショナを有する発電システムにおいて、各パワーコンディショナにおける電圧上昇抑制制御の最適化を図ることによって、発電効率の更なる向上を図るとともに、真に電圧上昇抑制の必要が生じた場合に電圧上昇抑制効果の高い電圧上昇抑制制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、次の技術的手段を講じた。
【００１０】
すなわち、本発明は、複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力するとともに所定の電圧上昇抑制制御を行う複数のパワーコンディショナとを備える発電システムにおいて、各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに開始させ、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であれば開始されないようにすることを特徴とする発電システムの電圧上昇抑制制御方法である（請求項１）。
【００１１】
かかる本発明によれば、各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を、自機の出力電圧のみに基づいて行わせるのではなく、すべてのパワーコンディショナの出力電圧を比較してその最小値に基づいて各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御の開始判定を行う。出力電圧の最小値が閾値未満であれば、系統への連係点の系統電圧も正常範囲であるため、かかる正常電圧時に構内配線等の要因によって一部のパワーコンディショナにおいて電圧上昇抑制制御が開始されることを回避し、発電効率の向上を図ることができる。
【００１２】
なお、各パワーコンディショナの出力電圧値としては、各パワーコンディショナの出力端子の電圧を測定する出力電圧センサの測定値を用いることができ、パワーコンディショナに設けられる出力電圧センサをシステム全体の制御に有効活用して、複数台のパワーコンディショナが接続されたシステムとして最適な電圧上昇抑制機能を提供できる。また、各パワーコンディショナの出力電圧値として、各パワーコンディショナが出力電圧制御を行っている場合には該制御値（出力電圧目標値）を用いてもよい。また、「最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに開始させ」とは、開始のための必要条件として「最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上である」ことが要求される趣旨であって、最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であれば必ず開始されるとは限らない。すなわち、後述するように、最小値が上記閾値以上となれば複数のパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を順次開始するものであってもよい。
【００１３】
上記本発明の発電システムの電圧上昇抑制制御方法において、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることができる（請求項２）。これによれば、正常時であれば複数のパワーコンディショナの出力は同じ連係点に接続されるので、これら複数の出力電圧の最大値と最小値の差はさほど大きくなく、せいぜい２Ｖrms程度に収まるが、一部のパワーコンディショナの故障や配電線の断線等、何らかの原因によって出力電圧の最大値と最小値の差が大きくなって所定の許容差を超えたときには上記最小値に基づく電圧上昇抑制制御を行うのではなく、例外的に出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることによって、異常時においても確実に電圧上昇抑制制御が開始されることを保証できる。なお、上記許容差としては、パワーコンディショナを系統から解列させる系統過電圧閾値（例えば１１５Ｖrms）と、電圧上昇抑制開始電圧閾値（例えば１０９Ｖrms）との差よりも小さくすることが好ましい。
【００１４】
また、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるか否かの判定をいずれか一のパワーコンディショナに行わせ、他のパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を前記一のパワーコンディショナの判定結果に従って開始することができる（請求項３）。これによれば、一のパワーコンディショナをマスター機として機能させ、他のパワーコンディショナをスレーブ機として該スレーブ機の電圧上昇抑制制御の開始タイミングや開始順序を一のパワーコンディショナによりきめ細かく制御可能となり、一層効果的な電圧上昇抑制制御を実現できる。
【００１５】
また、各パワーコンディショナに、電圧上昇抑制制御として、出力電力の力率が所定の下限値となるまで進相無効電力出力を増加させる進相無効電力制御と、出力電力を抑制する有効電力制御とを行わせる場合、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上になると、まず、前記複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を順に若しくは同時に開始させ、すべてのパワーコンディショナの出力電力の力率が前記下限値に至るまでいずれのパワーコンディショナにおいても有効電力制御を開始させず、すべてのパワーコンディショナの出力電力の力率が前記下限値に至っても前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値より低い電圧上昇抑制終了電圧閾値以下にならない場合に、前記複数のパワーコンディショナの有効電力制御を順に若しくは同時に開始させることができる（請求項４）。これによれば、すべてのパワーコンディショナの出力電圧が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上となったとき、まず進相無効電力出力を増加させる進相無効電力制御を行うことにより系統電圧の降下を試みるので、各パワーコンディショナの有効電力出力を可能な限り抑制することなく発電効率の低下を抑えつつも、複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御によって大きな進相無効電力を出力でき、かかる大きな進相無効電力出力によって系統電圧を効果的に下げることができる。なお、各パワーコンディショナは、出力力率８５％において定格出力を出力可能に構成しておくことが好ましい。
【００１６】
さらに、前記複数のパワーコンディショナの有効電力制御を、所定の決定方法により決定した優先順位に基づいて順に開始させることができる（請求項５）。これによれば、より効率的な有効電力制御の開始順で複数のパワーコンディショナの有効電力制御を順に開始できる。なお、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が、電圧上昇抑制開始電圧閾値より若干小さい電圧上昇抑制終了電圧閾値未満となった時点で有効電力のさらなる抑制を中断することができ、この段階で既に出力抑制を行っているパワーコンディショナは暫く出力抑制状態を継続してもよく、逆順で徐々に有効電力出力を回復させていってもよく、また、この時点ですぐに有効電力の抑制をすべて解除して通常運転を行ってもよい。本発明は開始条件を特に特徴とするものであり、電圧上昇抑制制御の終了条件や終了後の制御方法は適宜のものであってよい。
【００１７】
有効電力制御の開始順の決定方法は適宜のものであってよいが、例えば、出力電力が所定の発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナの優先順位を、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナの優先順位よりも高くすることができる（請求項６）。これによれば、一般に定格出力の５０％程度未満しか出力していない状態では電力変換効率が悪化するが、このような電力変換効率の悪化しているパワーコンディショナを上記発電効率判定閾値（例えば定格出力の５０％など）に基づいて判定して、変換効率の悪いパワーコンディショナから有効電力制御を行うことにより、変換効率の良好な状態で運転しているパワーコンディショナで同じ有効電力分を抑制するよりも、変換ロスの削減量を大きくすることができ、より効率的な電圧上昇抑制制御を行えることとなる。
【００１８】
さらに、出力電力が前記発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナ間の優先順位は、出力電力が小さいほど高くすることができる（請求項７）。これによれば、変換ロスの多いものから順に出力抑制が行われることとなり、より効率的な有効電力制御を行える。なお、優先順位が高いパワーコンディショナの出力電力が０となるまで出力抑制を行っても前記最小値が電圧上昇抑制終了電圧閾値未満とならない場合に、次の優先順位のパワーコンディショナの有効電力制御を開始することが好ましい。
【００１９】
一方、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナ間の優先順位は、出力電力が大きいほど高くすることができる（請求項８）。これによれば、発電電力が多いパワーコンディショナの方が少ないパワーコンディショナよりも有効電力の抑制量が大きく電圧上昇抑制効果が高いため、複数のパワーコンディショナの有効電力制御開始初期に有効電力を大きく抑制でき、複数のパワーコンディショナの有効電力制御同士が干渉仕合いハンチングすることで不必要に発電電力をロスしてしまうことを回避できるとともに、迅速な電圧上昇抑制効果を得ることで早期に系統電圧を正常範囲に安定させることができ、システム全体として効率的な電圧上昇抑制制御を行える。また、実際に出力している電力の大きいほど、内部回路の発熱が大きく、電解コンデンサなどの回路部品の寿命が短くなるが、上記のように出力電力が大きいものから有効電力制御を開始することによって、出力電力の大きいパワーコンディショナを構成する電解コンデンサなどの回路部品にかけるストレスを低減して、複数のパワーコンディショナ間の寿命の均一化を図ることができ、システム全体の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
さらに、出力電力が前記発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナの有効電力制御は、まず優先順位の高いパワーコンディショナから順に前記発電効率判定閾値まで出力電力を抑制し、その後優先順位の高いパワーコンディショナから順に出力電力が０になるまで出力電力を抑制することにより行うことができる（請求項９）。これによれば、出力電力が前記発電効率判定閾値以上の複数のパワーコンディショナを順次出力抑制していく際に、これらパワーコンディショナのすべての出力電力が発電効率判定閾値に揃うまでそれ以上出力抑制しないので、これらパワーコンディショナのすべての出力電力を発電効率判定閾値まで出力抑制する途中で発電効率の悪い出力状況、すなわち、発電効率判定閾値未満の発電出力となることがなく、効率の良い運転状態のままこれらパワーコンディショナの有効電力出力の抑制を行うことができる。
【００２１】
また、有効電力制御の開始順の決定方法として、各パワーコンディショナの推定残寿命を用いることも可能である。すなわち、各パワーコンディショナの動作中に収集した所定のパラメータに基づいて各パワーコンディショナ毎の推定残寿命を算出しておき、前記複数のパワーコンディショナ間の優先順位は、推定残寿命が短いほど高くすることができる（請求項１０）。これによれば、推定残寿命が短いものを優先的に出力抑制することにより、当該パワーコンディショナの内部回路の発熱を低減し、電解コンデンサなどの回路部品にかかるストレスを低減して、複数のパワーコンディショナ間の寿命の均一化を図ることができ、システム全体の長寿命化を図ることができる。なお、各パワーコンディショナの推定残寿命は、各パワーコンディショナにおいて個別に算出してもよく、また、統括管理する一のパワーコンディショナにおいてすべてのパワーコンディショナの推定残寿命を算出させることもできる。また、推定残寿命算出のためのパラメータは適宜のものであってよく、例えば、パワーコンディショナ内の雰囲気温度、電解コンデンサやインバータパワー素子などの回路部品温度、入力電流及び出力電流など、寿命に影響すると考えられている一又は複数のパラメータに基づいて推定残寿命を所定の計算式やアルゴリズムによって算出できる。
【００２２】
また、前記複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を、所定の決定方法により決定した優先順位に基づいて順に開始させることもできる（請求項１１）。これによれば、より効率的な進相無効電力制御の開始順で複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を順に開始できる。なお、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が、電圧上昇抑制開始電圧閾値より若干小さい電圧上昇抑制終了電圧閾値未満となった時点で進相無効電力のさらなる増加を中断することができ、この段階で既に出力されている進相無効電力の出力を暫く維持してもよく、逆順で徐々に進相無効電力を減少させていってもよく、また、この時点ですぐに進相無効電力制御をすべて解除して通常運転を行ってもよい。本発明は開始条件を特に特徴とするものであり、電圧上昇抑制制御の終了条件や終了後の制御方法は適宜のものであってよい。
【００２３】
さらに、前記進相無効電力制御の優先順位は、出力電力が大きいほど高くすることができる（請求項１２）。進相無効電力は系統側から供給され、進相無効電力を増加させても有効電力は維持されるため、系統連係規程に定められている下限力率である８５％まで力率を下げる場合、有効電力が大きいほど大きな進相無効電力を出力でき、出力電力の大きいパワーコンディショナの進相無効電力制御を優先することによって、複数のパワーコンディショナの効率的な進相無効電力制御を行わせることができる。
【００２４】
また、本発明は、複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力する複数のパワーコンディショナとを備え、各パワーコンディショナは、所定の電圧上昇抑制制御を含む電力変換制御を行う制御部と、出力電圧を測定するべく前記制御部に接続された出力電圧センサとを有する発電システムにおいて、前記複数のパワーコンディショナの制御部のうちいずれか一の制御部は、他の制御部と通信可能に接続されてすべてのパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を統括管理するものであり、前記一の制御部は、複数のパワーコンディショナの出力電圧（上記出力電圧センサによる測定値）の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに他の制御部に電圧上昇抑制制御開始指令を発行し、他の制御部は、一の制御部から前記電圧上昇抑制制御開始指令を受けると電圧上昇抑制制御を開始することを特徴とするものである（請求項１３）
【００２５】
かかる本発明の発電システムによれば、複数のパワーコンディショナに内蔵される制御部の一つを複数のパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御の統括管理用制御部として機能させることにより、上記本発明の電圧上昇抑制制御を行えるように構成したので、パワーコンディショナの制御部以外の別の統括管理用制御装置が不要で、システム構成の簡素化を図りつつ効率の良い電圧上昇抑制制御を行うことができる。
【００２６】
また、前記一の制御部は、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの制御部に前記電圧上昇抑制制御開始指令を発行するものとすることができる（請求項１４）。かかる構成によれば、何らかの異常が生じたときでも各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることができる。また、前記一の制御部により上記許容差を判定するので、他の制御部は一の制御部からの制御指令にしたがって動作すればよく、他の制御部の制御構成を簡素化できるとともに、一の制御部に機能を集約させることによって、複数のパワーコンディショナの状況に応じた細かな電圧上昇抑制制御を行わせることができる。
【００２７】
また、本発明は、複数の発電部と、各発電部毎に設けられて各発電部から入力する発電電力を電力系統に系統連系する交流電力に変換して出力する複数のパワーコンディショナとを備え、各パワーコンディショナは、所定の電圧上昇抑制制御を含む電力変換制御を行う制御部と、出力電圧を測定するべく前記制御部に接続された出力電圧センサとを有する発電システムにおいて、前記複数のパワーコンディショナの制御部は相互に通信可能に接続され、各パワーコンディショナの制御部は、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるかをそれぞれ判定して、前記最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上になると電圧上昇抑制制御をそれぞれ開始するものであってよい（請求項１５）。これによれば、複数の制御部を対等な関係で構成でき、制御構成の複雑化を回避しつつも、効率的な電圧上昇抑制制御を行うことができる。なお、各パワーコンディショナの制御部は、他のパワーコンディショナの出力電力や出力電圧などの適宜の情報も自機の電圧上昇抑制制御の開始のための必要条件として判定することができ、該判定のために必要な情報は他の制御部から通信により取得することができる。
【００２８】
また、各制御部は、前記複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても自機の出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であれば電圧上昇抑制制御を開始することができる（請求項１６）。これによれば、何らかの異常が生じたときでも各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることができる。
【００２９】
なお、上記本発明の電圧上昇抑制制御方法は、複数のパワーコンディショナの制御部とは別に、すべてのパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を統括管理するための統括管理制御部を備えた発電システムにおいて使用することも可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の請求項１に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を、自機の出力電圧のみに基づいて行わせるのではなく、すべてのパワーコンディショナの出力電圧を比較してその最小値に基づいて各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御の開始判定を行う。出力電圧の最小値が閾値未満であれば、系統への連係点の系統電圧も正常範囲であるため、かかる正常電圧時に構内配線等の要因によって一部のパワーコンディショナにおいて電圧上昇抑制制御が開始されることを回避し、発電効率の向上を図ることができる。
【００３１】
本発明の請求項２に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、正常時であれば複数のパワーコンディショナの出力は同じ連係点に接続されるので、これら複数の出力電圧の最大値と最小値の差はさほど大きくなく、せいぜい２Ｖrms程度に収まるが、一部のパワーコンディショナの故障や配電線の断線等、何らかの原因によって出力電圧の最大値と最小値の差が大きくなって所定の許容差を超えたときには上記最小値に基づく電圧上昇抑制制御を行うのではなく、例外的に出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることによって、異常時においても確実に電圧上昇抑制制御が開始されることを保証できる。
【００３２】
本発明の請求項３に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、一のパワーコンディショナをマスター機として機能させ、他のパワーコンディショナをスレーブ機として該スレーブ機の電圧上昇抑制制御の開始タイミングや開始順序を一のパワーコンディショナによりきめ細かく制御可能となり、一層効果的な電圧上昇抑制制御を実現できる。
【００３３】
本発明の請求項４に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、すべてのパワーコンディショナの出力電圧が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上となったとき、まず進相無効電力出力を増加させる進相無効電力制御を行うことにより系統電圧の降下を試みるので、各パワーコンディショナの有効電力出力を可能な限り抑制することなく発電効率の低下を抑えつつも、複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御によって大きな進相無効電力を出力でき、かかる大きな進相無効電力出力によって系統電圧を効果的に下げることができる。
【００３４】
本発明の請求項５に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、より効率的な有効電力制御の開始順で複数のパワーコンディショナの有効電力制御を順に開始できる。
【００３５】
本発明の請求項６に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、一般に定格出力の５０％程度未満しか出力していない状態では電力変換効率が悪化するが、このような電力変換効率の悪化しているパワーコンディショナを上記発電効率判定閾値（例えば定格出力の５０％など）に基づいて判定して、変換効率の悪いパワーコンディショナから有効電力制御を行うことにより、変換効率の良好な状態で運転しているパワーコンディショナで同じ有効電力分を抑制するよりも、変換ロスの削減量を大きくすることができ、より効率的な電圧上昇抑制制御を行えることとなる。
【００３６】
本発明の請求項７に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、変換ロスの多いものから順に出力抑制が行われることとなり、より効率的な有効電力制御を行える。
【００３７】
本発明の請求項８に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、発電電力が多いパワーコンディショナの方が少ないパワーコンディショナよりも有効電力の抑制量が大きく電圧上昇抑制効果が高いため、複数のパワーコンディショナの有効電力制御開始初期に有効電力を大きく抑制でき、複数のパワーコンディショナの有効電力制御同士が干渉仕合いハンチングすることで不必要に発電電力をロスしてしまうことを回避できるとともに、迅速な電圧上昇抑制効果を得ることで早期に系統電圧を正常範囲に安定させることができ、システム全体として効率的な電圧上昇抑制制御を行える。また、実際に出力している電力の大きいほど、内部回路の発熱が大きく、電解コンデンサなどの回路部品の寿命が短くなるが、上記のように出力電力が大きいものから有効電力制御を開始することによって、出力電力の大きいパワーコンディショナを構成する電解コンデンサなどの回路部品にかけるストレスを低減して、複数のパワーコンディショナ間の寿命の均一化を図ることができ、システム全体の長寿命化を図ることができる。
【００３８】
本発明の請求項９に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、出力電力が前記発電効率判定閾値以上の複数のパワーコンディショナを順次出力抑制していく際に、これらパワーコンディショナのすべての出力電力が発電効率判定閾値に揃うまでそれ以上出力抑制しないので、これらパワーコンディショナのすべての出力電力を発電効率判定閾値まで出力抑制する途中で発電効率の悪い出力状況、すなわち、発電効率判定閾値未満の発電出力となることがなく、効率の良い運転状態のままこれらパワーコンディショナの有効電力出力の抑制を行うことができる。
【００３９】
本発明の請求項１０に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、推定残寿命が短いものを優先的に出力抑制することにより、当該パワーコンディショナの内部回路の発熱を低減し、電解コンデンサなどの回路部品にかかるストレスを低減して、複数のパワーコンディショナ間の寿命の均一化を図ることができ、システム全体の長寿命化を図ることができる。
【００４０】
本発明の請求項１１に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、より効率的な進相無効電力制御の開始順で複数のパワーコンディショナの進相無効電力制御を順に開始できる。
【００４１】
本発明の請求項１２に係る発電システムの電圧上昇抑制制御方法によれば、進相無効電力は系統側から供給され、進相無効電力を増加させても有効電力は維持されるため、系統連係規程に定められている下限力率である８５％まで力率を下げる場合、有効電力が大きいほど大きな進相無効電力を出力でき、出力電力の大きいパワーコンディショナの進相無効電力制御を優先することによって、複数のパワーコンディショナの効率的な進相無効電力制御を行わせることができる。
【００４２】
また、本発明の請求項１３に係る発電システムによれば、複数のパワーコンディショナに内蔵される制御部の一つを複数のパワーコンディショナの電圧上昇抑制制御の統括管理用制御部として機能させることにより、上記本発明の電圧上昇抑制制御を行えるように構成したので、パワーコンディショナの制御部以外の別の統括管理用制御装置が不要で、システム構成の簡素化を図りつつ効率の良い電圧上昇抑制制御を行うことができる。
【００４３】
本発明の請求項１４に係る発電システムによれば、何らかの異常が生じたときでも各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることができる。また、前記一の制御部により上記許容差を判定するので、他の制御部は一の制御部からの制御指令にしたがって動作すればよく、他の制御部の制御構成を簡素化できるとともに、一の制御部に機能を集約させることによって、複数のパワーコンディショナの状況に応じた細かな電圧上昇抑制制御を行わせることができる。
【００４４】
本発明の請求項１５に係る発電システムによれば、複数の制御部を対等な関係で構成でき、制御構成の複雑化を回避しつつも、効率的な電圧上昇抑制制御を行うことができる。
【００４５】
本発明の請求項１６に係る発電システムによれば、何らかの異常が生じたときでも各パワーコンディショナの電圧上昇抑制制御を開始させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電システムの全体ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４８】
図１は本発明の一実施形態に係る発電システムを示し、該発電システムは、電力源としての複数の太陽光発電部１と、各発電部１毎に設けられ且つ発電部１から入力する直流の発電電力を系統電力に連系する交流電力に変換して出力する複数のパワーコンディショナ２を備えており、家庭内や構内の電気負荷（図示せず）に対してパワーコンディショナによる変換後の発電電力を供給するとともに、発電電力の余剰電力を系統に逆潮流させることで売電可能に構成されている。
【００４９】
系統電力は、柱上変圧器３から引込線４、ブレーカー５及び構内電力配線６によって構内に引き込まれ、構内電力配線６を介して電気製品などの各種電気負荷に系統電力が供給される。各パワーコンディショナ２の電力出力端子は、配電線７を介して構内電力配線６に接続されており、これによりパワーコンディショナ２の出力電力が系統に対して出力される。各パワーコンディショナ２の出力電圧（実効電圧）は、系統電圧（実効電圧）より僅かに大きくなるように調整され、電気負荷で消費しきれない余剰発電電力は系統に逆潮流させることで売電するようになっている。
【００５０】
各発電部１は、複数の太陽電池アレイにより構成される。各太陽電池アレイは複数の太陽電池モジュール（太陽電池パネルともいう。）を複数並べて直列接続したものであり、各太陽電池モジュールは多数の太陽電池セルを配列して屋外で利用できるよう樹脂や強化ガラスなどで保護しパッケージ化したものである。
【００５１】
パワーコンディショナ２は、発電部１から入力する発電電力を昇圧・安定化して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ８と、該コンバータ８の出力をＤＣ／ＡＣ変換して商用系統電力に系統連系する交流電力を出力するインバータ９と、これらコンバータ８及びインバータ９を制御する制御部１０とを備えている。また、コンバータ８の入力電圧を測定する入力電圧センサ１１、入力電流を測定する入力電流センサ１２を備えるとともに、インバータ９の出力電圧を測定する出力電圧センサ１３、出力電流を測定する出力電流センサ１４を備えており、これらセンサの検出信号をＡ／Ｄ変換して制御部１０に入力し、制御部１０はこれら入力データに基づいて入力電力及び出力電力を演算によって測定できるように構成されている。
【００５２】
コンバータ８は、昇圧チョッパ回路と平滑回路とによって主構成されており、ＩＧＢＴなどの適宜のスイッチング素子に駆動パルスを供給することによって入力直流電力を昇圧して出力するようになっており、スイッチング素子への駆動パルスのパルス幅をＰＷＭ制御することによって出力側へ流れる電流量を制御するとともに該電流量に応じ太陽光発電部のＶ−Ｉ特性にしたがって最大電力点を追従するよう電圧が制御されるようになっている。
【００５３】
インバータ９は、種々の回路構成とすることができるが、太陽光発電用パワーコンディショナにおいては、インバータブリッジを構成する複数のＩＧＢＴなどのスイッチング素子をそれぞれＰＷＭ電流制御することによって直流電力から所望の電流波形及び電圧波形の交流電力を出力する電圧形インバータが一般に用いられている。該インバータ９は、制御部１０によるスイッチング素子のＰＷＭ制御による電流モード制御により、出力交流電力の有効電力制御や無効電力制御を行う。
【００５４】
なお、図示していないが、インバータ９の出力側には解列用保護リレーが設けられ、制御部１０は、出力電圧センサ１３の測定値が所定の系統過電圧閾値（例えば１１５Ｖ）を超えると、解列用保護リレーによりパワーコンディショナ２を系統から解列させる。
【００５５】
複数のパワーコンディショナ２の制御部１０は、通信規格ＲＳ４８５通信線によるカスケード接続などの適宜の通信線（図示せず）を介して相互に通信可能に接続されており、各制御部１０には固有の識別ＩＤが付与され、特定の他機ＩＤを指定してデータ送信可能であるとともに、マルチキャスト送信やブロードキャスト送信も可能に構成できる。これにより、各制御部１０が保有する各パワーコンディショナ２の出力電圧測定値や出力電力測定値などの適宜の情報を他の制御部１０に送信可能に構成されている。
【００５６】
以下、本発明の電圧上昇抑制制御の各実施例について詳細に説明する。
【００５７】
〔第１実施例〕
第１実施例においては、複数のパワーコンディショナ２の制御部１０のうち一の制御部（例えば、図１の最上部の制御部）が電圧上昇抑制制御の統括管理制御部１０Ａとして設定され、他のパワーコンディショナ２の制御部１０は、従属制御部１０Ｂとして設定されている。従属制御部１０Ｂは、統括管理制御部１０Ａから進相無効電力制御開始指令を受信すると進相無効電力制御のみを開始し、有効電力制御開始指令を受信すると有効電力制御のみを開始し、電圧上昇抑制制御開始指令を受信すると、まず進相無効電力制御を行った後に続けて有効電力制御を開始するように構成されている。また、有効電力制御開始指令には、有効電力抑制制御の目標値を絶対値若しくは定格出力に対する割合などのデータとして含ませることができ、該目標値データを含む有効電力制御開始指令を従属制御部１０Ｂが受信すると、従属制御部１０Ｂは目標値データで指示された出力まで有効電力を抑制した上で統括管理制御部１０Ａに対して実行完了信号を送信するように構成できる。統括管理制御部１０Ａ及び従属制御部１０Ｂは、ディップスイッチなどの適宜の切換手段によって相互に設定を切換えることができるようにしておくことが好ましい。
【００５８】
統括管理制御部１０Ａは、他の従属制御部１０Ｂから他のパワーコンディショナ２の出力電圧情報並びに出力電力情報を収集し、自機の情報とあわせて、すべてのパワーコンディショナ２の電圧上昇抑制制御を開始するか否かを判定する。具体的には、まず、すべてのパワーコンディショナ２の実効出力電圧を比較して、その最大値と最小値との差が所定の許容差（例えば、３Ｖrms）以内であるか否かを判定する。ここで、許容差を超えていると判定されたときは、各パワーコンディショナ２への配電線の断線や、各パワーコンディショナ２の故障など、何らかの異常が生じているとみなすことができるので、すべてのパワーコンディショナ２の出力電圧の最小値が電圧上昇抑制制御開始電圧閾値（例えば１０９Ｖrms）未満であっても、出力電圧が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるパワーコンディショナ２の電圧上昇抑制制御を開始させるために、統括管理制御部１０Ａから、出力電圧が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上である各パワーコンディショナ２の従属制御部１０Ｂに電圧上昇抑制制御開始指令を発行する。該指令を受信した従属制御部１０Ｂは電圧上昇抑制制御としてまず進相無効電力制御を行い、出力電力の力率を８５％（下限力率）まで下げる。かかる進相無効電力制御によっても出力電圧が電圧上昇抑制終了電圧閾値（例えば１０８Ｖrms）未満に下がらなければ、次に、有効電力制御を行い、有効電力出力が０になるまで出力を抑制していく。かかる電圧上昇抑制制御の過程で出力電圧が電圧上昇抑制終了電圧閾値以下に下がれば電圧上昇抑制制御を終了し、必要であれば所定の待機時間の経過を待って、有効電力を復帰させるとともに無効電力出力を減少させ、通常の変換動作制御に復帰する。かかる従属制御部１０Ｂにおける電圧上昇抑制制御の終了処理は、従属制御部１０Ｂ単独で行わせることもでき、また、統括管理制御部１０Ａからの指令に基づいて行わせることもできる。
【００５９】
上記最大値と最小値との差が許容差以内か否かの判定において、許容差以内であると判定されたときは、次に、統括管理制御部１０Ａはすべてのパワーコンディショナ２の実効出力電圧を比較して、その最小値が所定の電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるか否かを判定する。最小値が閾値未満であれば、いずれのパワーコンディショナ２においても電圧上昇抑制制御を開始する必要がないと判断し、出力電圧の監視を繰り返し継続する。
【００６０】
一方、上記最小値が上記閾値以上であると判定すると、かかる判定結果にしたがって各制御部１０Ａ，１０Ｂにおいて順次電圧上昇抑制制御を開始するが、それに先だってまず、統括管理制御部１０Ａは、すべてのパワーコンディショナ２の進相無効電力制御を開始させる優先順位、並びに、すべてのパワーコンディショナ２の有効電力制御を開始させる優先順位を、それぞれ適宜の方法によって決定する。そして、従属制御部１０Ｂ及び統括管理制御部１０Ａ自身の進相無効電力制御を決定した優先順位にしたがって（各従属制御部１０Ｂに対しては進相無効電力制御開始指令を発行することにより）順に開始させ、すべての制御部１０Ａ，１０Ｂが力率８５％まで進相無効電力を増加させても上記最小値を検出したパワーコンディショナ２の出力電圧が電圧上昇抑制終了電圧閾値以下に下がらなければ、次に従属制御部１０Ｂ及び統括管理制御部１０Ａ自身の有効電力制御を決定した優先順位にしたがって（各従属制御部１０Ｂに対しては有効電力制御開始指令を発行することにより）順に開始させる。なお、上記最小値を検出したパワーコンディショナ２の出力電圧が電圧上昇抑制終了電圧閾値以下に下がったことを検出すると、各パワーコンディショナ２における進相無効電力及び有効電力制御の進行を中断させ、必要があれば所定の待機時間経過を待って、有効電力出力を復帰させるとともに出力電力の力率を１．００付近まで回復させ、通常運転を行いつつ同様の出力電圧監視を継続する。
【００６１】
優先順位の決定方法としては、適宜のものであってよく、例えば、電圧上昇抑制効果の高い順、電力変換効率の高い順、製品寿命を複数のパワーコンディショナの間で均一化させるための順序など、種々の観点から優先順位を決定でき、これによりシステム全体としての高機能化、高品質化、高信頼性の向上等を図ることができる。
【００６２】
一例において、進相無効電力制御の優先順位は、優先順位決定時の出力電力の大きい順とすることができる。進相無効電力制御によって進相無効電力を増加させても、有効電力出力は変わらないため、ユーザーにとって進相無効電力制御は大きなデメリットとならず、発電効率を維持でき、また、有効電力出力の大きいパワーコンディショナ２から順に開始することで、できるだけ少ない数のパワーコンディショナ２の無効電力制御によって電圧上昇抑制効果が現れることが期待でき、ハンチングによる不要な発電電力のロス低減を図ることができる。
【００６３】
また、有効電力制御の優先順位の決定方法としては、出力電力が所定の発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナ２の優先順位を、出力電力が発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナ２の優先順位よりも高くすることができる。発電効率判定閾値としては、パワーコンディショナ２の電力変換効率が急激に悪化するポイントを選定することができ、例えば定格出力の３０〜７０％、より好ましくは定格出力の４０〜６０％の範囲内の値とすることができる。
【００６４】
具体例を例示すると、定格出力が４ｋＷの４つのパワーコンディショナ２の現在の出力電力がそれぞれ４ｋＷ、２ｋＷ、１．５ｋＷ、１ｋＷであり、発電効率判定閾値として５０％が設定されている場合、４ｋＷ及び２ｋＷを出力しているパワーコンディショナ２の優先順位を低く、１．５ｋＷ、１ｋＷを出力しているパワーコンディショナ２の優先順位を高くすることができる。
【００６５】
４ｋＷと２ｋＷとの間の優先順位、並びに、１．５ｋＷと１ｋＷとの間の優先順位については、さらに別の決定方法に基づいて決定できる。例えば、出力電力が発電効率判定閾値より小さいパワーコンディショナ間の優先順位は、出力電力が小さいほど高くすることにより、電力変換ロスの割合の大きなパワーコンディショナ２を優先的に出力抑制することで、ロス比率を低減しつつ有効電力の抑制による電圧上昇抑制を行わせることができる。また、出力電力が発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナ２間の優先順位は、出力電力が大きいほど高くすることにより、できるだけ少ない数のパワーコンディショナ２の有効電力制御によって電圧上昇抑制効果が現れることが期待でき、ハンチングによる不要な発電電力のロス低減を図ることができる。これらにより上記の例の優先順位を決定すると、優先順位の高いものから、１ｋＷ→１．５ｋＷ→４ｋＷ→２ｋＷ、となる。
【００６６】
さらに、出力電力が発電効率判定閾値以上のパワーコンディショナの有効電力制御においては、まず優先順位の高いパワーコンディショナから順に発電効率判定閾値まで出力電力を抑制させるよう当該閾値を目標値データとして含む有効電力制御開始指令を統括管理制御部１０Ａから従属制御部１０Ｂに対して発行し、その後優先順位の高いパワーコンディショナから順に出力電力が０になるまで出力電力を抑制させるよう段階的に有効電力制御開始指令を各従属制御部１０Ｂに対して発行することができる。すなわち、上記の例について説明すると、まず１ｋＷの出力を０ｋＷまで抑制し、次に１．５ｋＷの出力を０ｋＷまで抑制し、次に４ｋＷの出力を２ｋＷまで抑制する。発電効率判定閾値以上の発電出力があるパワーコンディショナ２のすべてが発電効率判定閾値まで出力抑制されると、最初に決定した優先順位の高いものから順に０ｋＷまで抑制していく。
【００６７】
他の例示を上げると、４つのパワーコンディショナ２の出力がそれぞれ（４ｋＷ、３ｋＷ、２ｋＷ、２．５ｋＷ）である場合には、１．（２ｋＷ、３ｋＷ、２ｋＷ、２．５ｋＷ）、２．（２ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ、２．５ｋＷ）、３．（２ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ）、４．（０ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ）、５．（０ｋＷ、０ｋＷ、２ｋＷ、２ｋＷ）、６．（０ｋＷ、０ｋＷ、２ｋＷ、０ｋＷ）、７．（０ｋＷ、０ｋＷ、０ｋＷ、０ｋＷ）、のように有効電力出力を順に抑制できる。このように段階的に出力抑制制御を行うと、上記３．の段階まではすべてのパワーコンディショナ２が定格に対して５０％以上の出力を有しており、効率の良い運転を行いながらも初期段階から３．５ｋＷの電力を抑制できており、３．の段階に至るまでに系統電圧が正常範囲に復帰することが期待できるので、発電効率を維持しつつ有効電力制御を行わせることができる。
【００６８】
また、他の優先順位の決定方法として、各パワーコンディショナの動作中に収集した所定のパラメータに基づいて各パワーコンディショナ毎の推定残寿命を統括管理制御部１０Ａが統括して若しくは各制御部１０Ａ，１０Ｂ毎がそれぞれ算出していくことができ、この各パワーコンディショナ２毎の推定残寿命に基づいて有効電力制御及び無効電力制御の優先順位を決定することができる。所定のパラメータとしては、寿命に影響の大きい適宜のものを使用できるが、例えば、パワーコンディショナ２のハウジング内の雰囲気温度、発熱量が比較的大きい回路部品、例えばインバーターパワー素子（ＩＰＭ）の部品温度などや、入力電流や出力電流の大きさなどを採用でき、これら各パラメータの積算値や平均値を算出して随時更新記憶しておく。そして、優先順位の決定処理時に、上記パラメータに関する情報を読み出して、積算値や平均値の大きいものほど残寿命が短いと推定し、無効電力制御を行う場合には、無効電力の注入により回路に負荷をかける制御であるから制御開始時点で推定残寿命が長いものの優先順位を高くし、有効電力制御を行う場合には、出力抑制により回路負荷を低減させる制御であるから制御開始時点で推定残寿命が短いものの優先順位を高くすることができる。
【００６９】
〔第２実施例〕
第２実施例として、複数のパワーコンディショナ２の制御部１０をそれぞれ対等な関係で通信接続し、各制御部１０が他のすべての制御部１０から各パワーコンディショナ２の出力電圧情報や出力電力情報を収集して、各制御部１０が、複数のパワーコンディショナ２の出力電圧の最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるかをそれぞれ判定して、前記最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上になると電圧上昇抑制制御をそれぞれ開始するように制御構成できる。かかる制御構成によっても、各パワーコンディショナ２の電圧上昇抑制制御を前記最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるときに開始させ、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であれば開始されないようにすることができ、比較的簡単構成でありながらも各パワーコンディショナ２の設置状況や配電長に起因する不必要な電圧上昇抑制制御が開始されることを防止できる。
【００７０】
なお、かかる構成において、各制御部１０は、複数のパワーコンディショナ２の出力電圧の最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であるという条件は必要条件の一つとして含んでいればよく、例えば、複数のパワーコンディショナ２の出力電圧の最小値が電圧上昇抑制開始電圧閾値以上という条件とともに、他のパワーコンディショナの出力電力と自機の出力電力との相関関係などに基づく他の条件を満たした場合に電圧上昇抑制制御を開始するように構成することができる。
【００７１】
また、本第２実施例においても、異常発生時に適切な処理が行えるようにするために、各制御部１０は、複数のパワーコンディショナの出力電圧の最大値と最小値との差が所定の許容差を超えているときは、前記最小値が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値未満であっても自機の出力電圧が前記電圧上昇抑制開始電圧閾値以上であれば電圧上昇抑制制御を開始するように構成しておくことが好ましい。その他、第１実施例の統括制御部１０Ａと同様の各種制御を各制御部１０において行わせることができる。
【００７２】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、各パワーコンディショナにおける電圧上昇抑制制御の開始の統括管理を行う統括管理装置をパワーコンディショナとは別に設けても良い。また、各種条件判定はいずれのパワーコンディショナの制御部で行わせてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１  発電部
２  パワーコンディショナ
１０  制御部
【図１】
2015211480.tif 000003