(57)【要約】【課題】太陽光発電システムのインバータの機能検証を太陽電池モジュールの特性を確実に模擬して太陽光発電システムのインバータの機能検証をする。【解決手段】電源系統に接続された整流装置に２段階の垂下特性Ａ，Ｂを付加して太陽電池モジュールの特性を摸擬し、この整流装置に電源系統に出力する太陽光発電システムのインバータを接続してインバータが整流装置出力の最大電力を出力するか機能検証をする。整流装置に垂下特性Ａ，Ｂを付加することで太陽電池モジュールの特性を確実に摸擬できるので、太陽光発電システムのインバータの機能検証を確実にできる。また、整流装置の垂下特性ＢをＢ１、Ｂ２、Ｂ３のように変えることによって、あらゆる天候における太陽光発電システムのインバータの最大電力追従制御機能を確認できる。【選択図】　図３
2004094767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流装置に２段階の垂下特性を付加して太陽電池モジュールの特性を摸擬し、この整流装置に太陽光発電システムのインバータを接続して該インバータの機能検証をすることを特徴とする太陽光発電システムの機能検証方法。
【請求項２】
前記整流装置の垂下特性を変えることによって、天候による太陽電池モジュール特性変化及び適用する太陽電池モジュール固有の特性を摸擬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の機能検証方法。
【請求項３】
前記整流装置の入力を電源系統からとり前記インバータの出力を該電源系統に回生し、該インバータの機能検証の環境改善することを特徴とする請求項１又は２記載の太陽光発電システムの機能検証方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池モジュール特性を模擬して太陽光発電システムのインバータの機能を検証する太陽光発電システムの機能検証方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の太陽光発電システムは、太陽電池モジュール（ソーラーパネル）に発生する直流をインバータで交流に変換して電源系統に電力を供給するように構成されている。太陽電池モジュールは図５に示すような発生電力特性を有し、太陽光発電システムのインバータ（以下ＰＣＳという）は、ソーラーパネルの電圧・電流を検出して常に電力を算出して電力が最大となるように電源系統側への放電電流を制御する。放電電流を多くすればソーラーパネルの電圧が低下し、放電電流が少なければソーラーパネルの電圧は低下しないが電力は下がる。このようにして放電電力量を制御する。
【０００３】
従来ＰＣＳの機能検証は、図４に示すように太陽電池モジュールの代替として太陽電池モジュールの特性を模擬する直流発電機１１を使用し、これに被試験製品であるＰＣＳ１２を接続して図５に示す太陽電池モジュールの特性の発生電力Ｗ最大となるａ点の電力を出力するか検証をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、直流発電機では太陽電池モジュールの特性を忠実に模擬できないため、直流発電機電圧をソーラーパネルの最大電圧にしてして、ＰＣＳが定格電力で放電できることを確認している。この確認は、定格電圧で定格電力になるように放電電力を調整し動作確認する。また、実際の太陽電池モジュールを準備するのには、現実に無理があり、また準備したとしても図５のように太陽電池モジュールの特性が天候に左右されるため、やはり十分なＰＣＳの検証ができない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールの特性を模擬してＰＣＳの検証ができる太陽光発電システムの機能検証方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽光発電システムの機能検証方法は、整流装置に２段階の垂下特性を付加して太陽電池モジュールの特性を摸擬し、この整流装置に太陽光発電システムのインバータを接続して該インバータの機能検証をする。
【０００７】
また、上記太陽光発電システムの機能検証方法において、整流装置の垂下特性を変えることによって、天候による太陽電池モジュール特性変化及び適用する太陽電池モジュール固有の特性を摸擬する。
【０００８】
また、上記太陽光発電システムの機能検証方法において、整流装置の入力を電源系統からとりインバータの出力を同一電源系統に回生し、インバータの機能検証の環境改善する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１に実施例に係るＰＣＳ検証回路を、図２に太陽電池モジュールの特性を模擬する整流装置の制御回路を、図３に整流装置の電圧−電流特性を示す。図１において、２は電源系統１に接続され太陽電池モジュールの特性をゲート制御により模擬する整流装置、３は整流装置２の出力を交流に変換し電源系統１に出力する太陽光発電システムのインバータ（ＰＣＳ）である。
【００１０】
整流装置２は、ゲート付の整流器、制御回路、平滑コンデンサ等で構成されている。整流装置２の制御回路は、図３に示すように、出力電流Ｉ＝０時の電圧設定Ｖｓと整流器出力電圧Ｖとの偏差及び整流器出力電流Ｉが入力する電圧制御アンプ２１と、整流器出力電流Ｉと領域βを決める電流値設定Ｉｓとを比較しＩ＞Ｉｓの時（Ｉ−Ｉｓ）の値に応じた値を出力する比較器２２と、電圧制御アンプ２１の出力から比較器２２の出力を引きゲート制御回路に電流指令を出力する減算器２３とから構成されている。
【００１１】
上記出力電流Ｉ＝０時の電圧設定ＶｓをＶ１に設定し、領域βを決める電流値設定ＩｓをＩ１に設定すると、出力電流Ｉ＝０〜Ｉ１の間は比較器２２の出力がないので、整流器は電圧制御アンプ２１の出力信号により制御されるので、出力電圧Ｖ＝（Ｖ１−ＫｂＩ）の垂下特性Ｂ１で変化し、出力電流Ｉ＝Ｉ１で出力電圧Ｖ＝Ｖ１−ＫｂＩ１となる。また、出力電流Ｉが増加してＩ＞Ｉ１となると比較器２２が出力するので、出力電圧Ｖ＝０〜（Ｖ１−ＫａＩ１）の間、出力電圧ＶはＶ＝Ｖ１−ＫｂＩ−Ｋａ（Ｉ−Ｉ１）の垂下特性ＡでＶ＝０〜（Ｖ１−ＫａＩ１）の間を変化する。なお、係数Ｋａ、Ｋｂは、それぞれ比較器２２、電圧制御アンプ２１のゲインに関係するが、領域βを決める電流値設定Ｉｓ（＝Ｉ１）における電力が最大となるようにＫａ＞＞Ｋｂとする。
【００１２】
上記のように整流装置２が構成されているので、電流Ｉの値によって電圧Ｖを下げる垂下特性Ｂにより太陽電池モジュールの特性（図５）の領域βを模擬し、領域β以上に電流が流れるようなことが発生すれば、さらに電圧Ｖを下げる垂下特性Ａにより領域αを模擬することができる。よって、整流装置２で太陽電池モジュールの特性を模擬してＰＣＳ３の検証を行うことができる。このＰＣＳ３の検証時電力は電源系統１に回生される。
【００１３】
上記では、整流器制御回路の電圧設定ＶｓをＶ１に設定し、領域βを決める電流値設定ＩｓをＩ１に設定したが、図３に示すように電圧設定Ｖｓ及び電流値設定Ｉｓを、それぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＩ１、Ｉ２、Ｉ３に変えて設定することにより、垂下特性Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３で垂下点ｂ１、ｂ２、ｂ３を変えることにより異なる天候を模擬し、垂下特性Ａにより各種の太陽電池モジュール特性を摸擬する。この天候を模擬した垂下特性を用いることにより、あらゆる天候におけるＰＣＳの最大電力追従制御機能を確認することができる。
【００１４】
【発明の効果】
（１）太陽電池モジュールの特性を確実に模擬できる。
（２）天候に影響されない太陽電池モジュールの特性を出せるため太陽光発電システムのインバータの検証を確実かつ正確に行うことができる。
（３）あらゆる天候における太陽光発電システムのインバータの最大電力追従制御機能を確認できる。
（４）太陽光発電システムのインバータの検証時の電力を回生できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽光発電システムの検証回路図。
【図２】太陽電池モジュールの特性を模擬する整流装置の制御回路図。
【図３】太陽電池モジュールの特性を模擬した整流装置の電圧−電流特性図。
【図４】従来例に係る太陽光発電システムの検証回路図。
【図５】太陽電池モジュールの特性図。
【符号の説明】
１…電源系統
２…太陽電池モジュールの特性を模擬する整流装置
３…太陽光発電システムのインバータ、ＰＣＳ
１１…太陽電池モジュールの特性を模擬する直流発電機
１２…太陽光発電システムのインバータ、ＰＣＳ
１３…電源系統、
２１…整流装置制御回路の電圧制御器
２２…整流装置制御回路の電流比較器
【図１】
2004094767.tif 000003
【図２】
2004094767.tif 000004
【図３】
2004094767.tif 000005
【図４】
2004094767.tif 000006
【図５】
2004094767.tif 000007