(57)【要約】【課題】太陽光発電パネルなどの外部発電装置の規模に拘わらず、その電気的特性に合わせてパワーコンディショナの試験ができる。【解決手段】太陽光発電パネルなどの外部発電装置を電源とするパワーコンディショナ２の試験用模擬電源装置１は、交流入力端子から入力される交流電力を整流器１Ａで整流し、整流器のリップルを含む整流出力に、外部発電装置および配線ケーブルがもつインピーダンスを模擬したリアクトル値を可変リアクトル１Ｂで介挿し、可変リアクトルを通した出力に含まれるリップルを電解コンデンサ１Ｄで除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電パネルなどの外部発電装置を電源とするパワーコンディショナの試験用模擬電源装置であって、
交流入力端子から入力される交流電力を整流する整流器と、
前記整流器のリップルを含む整流出力に、前記外部発電装置および配線ケーブルがもつインピーダンスを模擬したリアクトル値を介挿する可変リアクトル装置と、
前記可変リアクトル装置を通した出力に含まれるリップルを除去する電解コンデンサと、
を備えたことを特徴とするパワーコンディショナの試験用模擬電源装置。
【請求項２】
前記交流入力端子から入力される交流電力の電圧を、前記外部発電装置の電圧変動を模擬して調整する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナの試験用模擬電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電パネルなどの外部発電装置を電源とするパワーコンディショナの試験設備に係り、特に外部発電装置の模擬電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、社会的にクリーンエネルギーの活用が大きく着目され、そのひとつである太陽光発電システムも、家庭用から発電事業まで、榛々な用途でその導入が進められている。太陽光発電システムを構成するのは、「太陽光発電パネル」と「太陽光発電用パワーコンディショナ（以下、太陽光発電用ＰＣＳと称する）」に大分される。
【０００３】
太陽光発電用ＰＣＳは、太陽光発電パネルの発電電力（直流電力）を電力会社の配電系統に同期した交流電力に変換する装置である。その性能評価試験には、実際の太陽光発電パネルを太陽光発電用ＰＣＳにケーブルで接続するのが最適であるが、これでは試験設備が大規模、高価な設備になる。そこで、太陽光発電パネルの発電出力を模擬した電源設備を使って試験を行うようにしている。この模擬電源装置は、交流電源から整流器を用いて直流電力に変換し、この直流電源を太陽光発電パネルの模擬電源としてパワーコンディショナの各種性能評価試験を行うのが一般的である。
【０００４】
同様の外部発電装置による発電システムとしては、風力発電システムがあり、風車で発電機を駆動し、この発電機の発電電力を整流器で直流電力に変換し、パワーコンディショナにより配電系統に同期した交流電力に変換する。このシステムにおけるパワーコンディショナの性能評価試験には、上記と同様の風車発電装置を模擬する模擬電源装置を使用する。
【０００５】
太陽光発電用ＰＣＳと配電系統との連系試験方法として、配電系統を電子回路で模擬した負荷装置を使うものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１３４２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように、外部発電装置を電源とするパワーコンディショナの試験設備として、外部発電装置の模擬電源装置には交流電源から整流器で直流電力に変換する方式があり、配電系統の模擬負荷装置には特許文献１のように配電系統を電子回路で模擬する方式がある。
【０００７】
しかし、太陽光発電パネルを模擬するにあたり、整流器を用いて直流電力を得るだけでは、次の問題がある。
【０００８】
（１）整流器のリップル分が太陽光発電用ＰＣＳの性能に影響を及ぼすため、太陽光発電用ＰＣＳの評価試験を正確に行うことが出来ない。
【０００９】
（２）発電電力数ｋＷの家庭用太陽光発電システムから、数ＭＷになることもある事業用太陽光発電システムまでを正確に模擬するのが極めて困難である。
【００１０】
本発明の目的は、太陽光発電パネルなどの外部発電装置の規模に拘わらず、その電気的特性に合わせてパワーコンディショナの試験ができるパワーコンディショナの試験用模擬電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記の課題を解決するため、三相交流電力を整流器で直流電力に変換し、そのリップルを含む直流電力に可変リアクトルを挿入して外部発電装置の模擬インピーダンスを実現し、電解コンデンサでリップルを除去するようにしたもので。以下の構成を特徴とする。
【００１２】
（１）太陽光発電パネルなどの外部発電装置を電源とするパワーコンディショナの試験用模擬電源装置であって、
交流入力端子から入力される交流電力を整流する整流器と、
前記整流器のリップルを含む整流出力に、前記外部発電装置および配線ケーブルがもつインピーダンスを模擬したリアクトル値を介挿する可変リアクトル装置と、
前記可変リアクトル装置を通した出力に含まれるリップルを除去する電解コンデンサと、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）前記交流入力端子から入力される交流電力の電圧を、前記外部発電装置の電圧変動を模擬して調整する手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のとおり、本発明によれば、三相交流電力を整流器で直流電力に変換し、そのリップルを含む直流電力に可変リアクトルを挿入して外部発電装置の模擬インピーダンスを実現し、電解コンデンサでリップルを除去するようにしたため、太陽光発電パネルなどの外部発電装置の規模に拘わらず、その電気的特性に合わせてパワーコンディショナの試験ができる。さらには、以下の効果がある。
【００１５】
（１）太陽光発電用ＰＣＳ等の評価試験を正確に実施することが可能となる。
【００１６】
（２）上記（１）により、太陽光発電用ＰＣＳ等の製品性能を向上させることが可能となる。
【００１７】
（３）模擬インピーダンスとして可変リアクトルを使用することで、模擬電源装置の小型化・低価格化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の実施形態を示すパワーコンディショナの試験設備であり、太陽光発電パネルの模擬電源装置を示す。
【００１９】
模擬電源装置１は、三相交流入力端子と直流出力端子を有する。三相交流入力端子には配電系統などから得る交流電源が接続され、さらにこの交流電源にはスライダックやタップ付きトランスで電圧調整可能とし、太陽光発電パネルの電圧変動を模擬できるようにする。
【００２０】
模擬電源装置１の構成を説明する。交流入力端子からの交流電力を整流器１Ａで整流し、直流電力に変換する。この整流器１Ａは太陽光発電パネルの発電電流またはパワーコンディショナの電力変換容量に相当する整流容量をもつものとする。整流器１Ａの直流出力と直流出力端子との間には可変リアクトル１Ｂを設け、この可変リアクトル１Ｂのリアクトル値を制御するためのリアクトルコントローラ１Ｃを設け、可変リアクトル１Ｂの出力端にはリップルの完全な除去用として電解コンデンサ１Ｄを設け、太陽光発電用ＰＣＳ２に模擬発電電力を供給する。
【００２１】
可変リアクトル１Ｂとコントローラ１Ｃによるリアクトル値制御は、例えば、図２に可変リアクトルの構成例を示すように、鉄心の主巻線に交流入力電流（整流器１Ａの出力電流）を流し、鉄心の制御巻線に流す制御電流（コントローラ１Ｃの出力電流）の調整でリアクトル値を制御することができる。
【００２２】
以上の構成になる模擬電源装置１において、可変リアクトル１Ｂは、太陽光発電パネルから太陽光発電用ＰＣＳまでの間に存在するインピーダンスを模擬できるようにする。これは、一般には太陽光発電パネルと太陽光発電用ＰＣＳが隣接して設置されることが極めて稀であり、その間の配線インピーダンス等を模擬することは、太陽光発電用ＰＣＳの評価試験をより正確に行うためである。
【００２３】
インピーダンスを模擬するにあたっては、整流器１Ａで得られる直流電力がリップルを有することを利用し、小型のリアクトルで配線インピーダンス等を模擬することで、太陽光発電パネルがもつインピーダンス模擬に小型化、低価格化を図ることができる。
【００２４】
例えば、整流器１Ａの出力に含まれる三相交流のリップル電流は、ω＝２×π×ｆ（ｆは三相交流周波数５０／６０Ｈｚ）の周波数成分をもつのに対して、可変リアクトルの可変範囲は、実際の太陽光パネルのインピーダンス、配線のインダクタンスを考慮し、１μＨ〜５０μＨとすることで、家庭用〜事業所用の太陽光発電用ＰＣＳの試験装置として使用できるようになる。
【００２５】
さらに、模擬電源装置１には、リップルを完全に除去するために、直流出力端に電解コンデンサ１Ｄを設け、より太陽光発電用パネルから得られる電力に近いものを模擬できるようにしている。
【００２６】
なお、実施形態では、太陽光発電パネルの模擬電源装置とする場合を示すが、風力発電システムの風力発電装置など、他の外部電源装置の模擬電源装置として適宜設計変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態を示すパワーコンディショナの試験設備。
【図２】実施形態における可変リアクトルの構成例。
【符号の説明】
【００２８】
１  模擬電源装置
２  パワーコンディショナ
１Ａ  整流器
１Ｂ  可変リアクトル
１Ｃ  リアクトルコントローラ
１Ｄ  電解コンデンサ
【図１】
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【図２】
2008209247.tif 000004