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多数台連系した太陽光発電システムの出力抑制回避方法及びその装置

国内特許コード P100001167
整理番号 WASEDA-1123
掲載日 2010年11月4日
出願番号 特願2010-215571
公開番号 特開2012-070598
登録番号 特許第5612417号
出願日 平成22年9月27日(2010.9.27)
公開日 平成24年4月5日(2012.4.5)
登録日 平成26年9月12日(2014.9.12)
発明者
  • 林 泰弘
  • 宮本 裕介
出願人
  • 学校法人早稲田大学
  • 株式会社関電工
発明の名称 多数台連系した太陽光発電システムの出力抑制回避方法及びその装置
発明の概要 【課題】太陽光発電システムが多数台連系された配電系統において、既存の装置に機能を付加しただけで、需要家(住宅)間の出力抑制量の不平等を是正することができる。
【解決手段】或る時刻における配電系統に太陽光発電システム6が多数台連系された地域の全軒の住宅5のPCS7の端電圧を測定し、そのうち、最も高い電圧を示した住宅5のPCS7の端電圧と、電力管理値の設定値である107.5Vの差分を算出し、その最も高い電圧を示した住宅5のPCS7の整定値を107.5Vとし、その他の住宅5のPCS7の整定値を、上記測定した各電圧に上記差分を加算した電圧として、各住宅5にPCS7の電圧上昇抑制機能動作電圧を設定する。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



一般に同一の配電系統から給電される複数の需要家(住宅)に太陽光発電(PV)システムが設置されるようになってきている。太陽光発電システムは、太陽電池パネルで発生した直流電力をパワーコンディショナ(PCS)で交流電力に変換して当該需要家の負荷に給電し、余剰電力は交流系統側に逆潮流している。





太陽光発電システムが同一の配電系統に多数台連系された場合、各住宅から流出する逆潮流電力により、系統電圧が上昇する。特に、ゴールデンウイーク等の発電電力が大きく負荷電力が少ない時期においては、電圧が電気事業法で定められた上限値と内線電圧上昇分を加算した電圧管理値を逸脱するケースが想定される。





この場合PVシステムは適正電圧を維持するための運用が求められ、各住宅のPCSに具備されている電圧上昇抑制機能(進相無効電力制御機能、出力抑制機能)により、電圧管理値を逸脱した場合は、図12に示すように、特に端末に連系される一部の住宅において、電圧上昇時に出力抑制機能が動作し、発電電力が抑制される(以下、出力抑制)運用が行われる。この様なPVシステムの電圧上昇抑制機能は、例えば、下記の特許文献1の段落0003に記載されている。





この場合、十分な日射があるにも関わらず、発電出力が抑制され発電効率が低下する。また、太陽光発電の容量や系統構成が住宅により異なることから、特定の住宅に発電効率の低下が偏ることも考えられる。





一方、電圧上昇対策として、PCSは受電点の力率が85%以上になる範囲で、進相無効電力制御運転が許可されており、これにより適正電圧が維持できる場合は、発電出力を抑制する必要はないが、住宅間で電圧のばらつきが発生することから、出力抑制量は住宅毎に異なる。





【特許文献1】

開2008-154334号公報

産業上の利用分野



この発明は、太陽光システムが多数台連系された配電系統において、当該配電系統における太陽光の出力抑制を回避する方法及びその装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
一配電系統の複数の需要家に太陽光発電装置が連系されて設けられた地域において、前記太陽光発電装置を設けた需要家のPCSが、電圧上昇時に電圧管理値を逸脱しないようにするために、或る時刻における地域の全需要家のPCS端電圧を測定し、最も高い電圧を示した需要家のPCSの端電圧と電圧管理値の差分を算出し、その最も高い電圧を示した需要家のPCSの整定値を電圧管理値と同じ値とし、その他の需要家のPCSの整定値を、上記測定した各電圧に上記差分を加算した値として、各需要家にPCSの整定値を設定することを特徴とする、多数台連系した太陽光発電システムの逆潮流における電圧上昇時の出力抑制回避方法。

【請求項2】
一配電系統の複数の需要家に太陽光発電装置が連系されて設けられた地域において、前記太陽光発電装置に設けた需要家のPCSが、電圧上昇可能時に電圧管理値を逸脱しないようにするために、前記各太陽光発電装置のPCSとサーバとを接続し、当該サーバからの指令により前記各PCSはPCS端電圧を測定し、当該測定電圧をサーバに送信し、サーバではこれらの各PCSの端電圧の最も高い電圧を示した需要家のPCSの端電圧と電圧管理値との差分を算出し、その最も高い電圧を示した需要家のPCSの整定値を電圧管理値と同じ値とし、その他の需要家のPCSの整定値を、上記測定した各電圧に上記差分を加算した値として、各需要家にPCSの整定値を設定し、これらの設定電圧を各PCSに送信する機能を有し、各PCSはサーバから送信された整定値を設定する構成としたことを特徴とする、多数台連系した太陽光発電システムの逆潮流における電圧上昇時の出力抑制回避システム。

【請求項3】
前記サーバが、設定された時間又は条件が充足されると自動的に前記各PCSに、各PCSの端電圧を測定するよう指令し、各PCSの測定電圧データを収集して演算し、各PCSの整定値を設定して、再設定可能な各PCSの制御部に送信する構成とした、請求項2に記載の多数台連系した太陽光発電システムの逆潮流における電圧上昇時の出力抑制回避システム。
産業区分
  • その他電子
  • 発電、電動
  • 送配電
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010215571thum.jpg
出願権利状態 登録
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