【手続補正書】
【提出日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナーが交流側で電力系統に多数並列接続されて構成された太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法において、
各パワーコンディショナー毎に、電力系統の系統連系点電圧と前記並列接続点の検出電圧との電圧差を求め、この電圧差と前記並列接続点の検出電圧及び電力系統に流れ込む電流を基に、電力系統の電力系統連系点から前記並列接続点までの線路定数を求め、かつ、パワーコンディショナーの有効電力と無効電力を求め、このパワーコンディショナーの有効電力と無効電力及び前記線路定数から電圧降下値を求め、この電圧降下値がなくなるように前記パワーコンディショナーの無効電力を制御することを特徴とする太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法。
【請求項２】
太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナーが交流側で電力系統に多数並列接続されて構成された太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置において、
各パワーコンディショナー毎に、
電力系統の系統連系点電圧及び前記並列接続点の検出電圧を取り込みこれら電圧の電圧差を求める電圧差検出回路と、
前記電圧差検出回路からの電圧差と前記並列接続点の検出電圧及び電力系統に流れ込む電流を取り込み、これら基に電力系統の電力系統連系点から前記並列接続点までの線路定数を求める線路定数演算回路と、
当該パワーコンディショナーの有効電力と無効電力を求める有効電力・無効電力検出回路と、
前記有効電力・無効電力検出回路からの当該パワーコンディショナーの有効電力と無効電力及び前記線路定数演算回路からの線路定数を基に電圧降下値を求める電圧降下計算回路と、
前記電圧降下計算回路からの電圧降下値がなくなるように当該パワーコンディショナーの無効電力を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記電圧降下計算回路からの電圧降下値を取り込むとともに、前記電圧差検出回路からの電圧差を取り込み、多数台並列に接続されたパワーコンディショナーのうち他のパワーコンディショナーより容量の大きなパワーコンディショナーによって、他の各パワーコンディショナーの制御によって電力系統連系点から並列接続点までの電圧降下を補償しきれなかった電圧降下を当該容量の大きなパワーコンディショナーの無効電力を制御することにより補償することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置。
【請求項４】
各パワーコンディショナー毎に線路定数演算回路を設けず、一つのパワーコンディショナー側に線路定数演算回路を設け、この線路定数演算回路で求めた線路定数を他も使用することを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行うパワーコンディショナーが複数台並列に電力系統に接続された太陽光発電システムにおいて、前記各パワーコンディショナーの無効電力をそれぞれ制御して前記各パワーコンディショナーの出力電力の変動による電力系統の電圧変動を抑制できる制御方法及び装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
太陽光発電システムは、石油等の化石燃料に依存しない無限エネルギーであり、地球温暖化防止対策の一つとして期待されている。この種の太陽光発電システムの一般的な構成としては、例えば、特開２００１−２５５９４９号公報（特許文献１）に開示のものが知られている。この特開２００１−２５５９４９号公報に開示の太陽光発電システムは、太陽光発電アレイと、太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナー（以下、「ＰＣＳ」と略称する。）と、前記ＰＣＳからの交流を一定電圧に昇圧するＰＣＳ用変圧器と、前記ＰＣＳ用変圧器からの交流出力を配電線を介して取り込み電力系統の電圧にまで昇圧する昇圧用変圧器と、交流電圧や交流電流等の情報を取り込み前記ＰＣＳの電力制御等を行わせる制御装置とから構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
この太陽光発電システムでは、太陽光発電アレイからの直流発電出力をＰＣＳで交流に変換しかつＰＣＳで電力制御を行い、このＰＣＳからの交流出力をＰＣＳ用変圧器で一定電圧に昇圧し、その交流出力を配電線を介して昇圧用変圧器に取り込み昇圧用変圧器で電力系統の電圧にまで昇圧して電力系統に送りだすようになっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法は、太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナーが交流側で電力系統に多数並列接続されて構成された太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御方法において、各パワーコンディショナー毎に、電力系統の系統連系点電圧と前記並列接続点の検出電圧との電圧差を求め、この電圧差と前記並列接続点の検出電圧及び電力系統に流れ込む電流を基に、電力系統の電力系統連系点から前記並列接続点までの線路定数を求め、かつ、パワーコンディショナーの有効電力と無効電力を求め、このパワーコンディショナーの有効電力と無効電力及び前記線路定数から電圧降下値を求め、この電圧降下値がなくなるように前記パワーコンディショナーの無効電力を制御することを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項２記載の発明に係る太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置は、太陽光発電アレイからの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナーが交流側で電力系統に多数並列接続されて構成された太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置において、各パワーコンディショナー毎に、電力系統の系統連系点電圧及び前記並列接続点の検出電圧を取り込みこれら電圧の電圧差を求める電圧差検出回路と、前記電圧差検出回路からの電圧差と前記並列接続点の検出電圧及び電力系統に流れ込む電流を取り込み、これら基に電力系統の電力系統連系点から前記並列接続点までの線路定数を求める線路定数演算回路と、当該パワーコンディショナーの有効電力と無効電力を求める有効電力・無効電力検出回路と、前記有効電力・無効電力検出回路からの当該パワーコンディショナーの有効電力と無効電力及び前記線路定数演算回路からの線路定数を基に電圧降下値を求める電圧降下計算回路と、前記電圧降下計算回路からの電圧降下値がなくなるように当該パワーコンディショナーの無効電力を制御する制御回路とを備えたことを特徴とする太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置。
請求項３記載の発明では、請求項１記載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置において、前記制御回路は、前記電圧降下計算回路からの電圧降下値を取り込むとともに、前記電圧差検出回路からの電圧差を取り込み、多数台並列に接続されたパワーコンディショナーのうち他のパワーコンディショナーより容量の大きなパワーコンディショナーによって、他の各パワーコンディショナーの制御によって電力系統連系点から並列接続点までの電圧降下を補償しきれなかった電圧降下を当該容量の大きなパワーコンディショナーの無効電力を制御することにより補償することを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１記載の太陽光発電システムにおけるパワーコンディショナーの制御装置において、各パワーコンディショナー毎に線路定数演算回路を設けず、一つのパワーコンディショナー側に線路定数演算回路を設け、この線路定数演算回路で求めた線路定数を他も使用することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１において、この太陽光発電システム１は、太陽光発電アレイ３1，３2，３3，…と、前記各太陽光発電アレイ３1，３2，３3，…からの直流発電出力を交流に変換しかつ電力制御を行う太陽光発電用パワーコンディショナー５1，５2，５3，…と、前記各パワーコンディショナー（以下、「ＰＣＳ」と略称することもある）５1，５2，５3，…からの交流をそれぞれ一定電圧に昇圧するＰＣＳ用変圧器７1，７2，７3，…と、前記各ＰＣＳ用変圧器７1，７2，７3，…の出力端子を並列接続してＰＣＳ接続点（並列接続点）９とし、このＰＣＳ接続点（並列接続点）９から配電線１１を介して前記各ＰＣＳ用変圧器７1，７2，７3，…からの合成電力を取り込み電力系統１３の電圧にまで昇圧する昇圧用変圧器１５と、制御に必要な交流電圧や交流電流等の情報を取り込み前記パワーコンディショナー５1，５2，５3，…の電力制御等をそれぞれ行わせるパワーコンディショナーの制御装置１７1，１７2，１７3，…とから構成されている。前記配電線（あるいは構内配電線）１１は、配電線インピーダンスを有している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
これにより、パワーコンディショナーの制御装置１７1，１７2，１７3，…の各々で線路定数を計算せず、多数台並列に接続されたＰＣＳ接続点９の有効電力と無効電力との検出値のトータルの値を使って求めるようにしたものである。
この第３の実施形態によっても、多数台並列接続されたパワーコンディショナーの動作力率の悪化を抑えることができるほか、多数台並列接続されたパワーコンディショナーの変換効率を高く保ちつつ、パワーコンディショナーの出力変動による電力系統の電圧変動を抑制することができるほか、線路定数演算回路１７32を一つ設ければよいので、構成が簡易になる。
以上、電圧変動抑制制御装置の動作を分かりやすくするためにブロック図を元に説明したが、制御装置は実際にはマイクロプロセッサ等の計算機によるソフトウエアで実現されることになり、実現の手段は問わない。