JP2003087993A - 電力供給システムにおける余剰電力制御方法 - Google Patents
電力供給システムにおける余剰電力制御方法Info
- Publication number
- JP2003087993A JP2003087993A JP2001281951A JP2001281951A JP2003087993A JP 2003087993 A JP2003087993 A JP 2003087993A JP 2001281951 A JP2001281951 A JP 2001281951A JP 2001281951 A JP2001281951 A JP 2001281951A JP 2003087993 A JP2003087993 A JP 2003087993A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- surplus
- output
- voltage
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 102100033007 Carbonic anhydrase 14 Human genes 0.000 description 1
- 102100033029 Carbonic anhydrase-related protein 11 Human genes 0.000 description 1
- 101150000715 DA18 gene Proteins 0.000 description 1
- 101000867862 Homo sapiens Carbonic anhydrase 14 Proteins 0.000 description 1
- 101000867841 Homo sapiens Carbonic anhydrase-related protein 11 Proteins 0.000 description 1
- 101001075218 Homo sapiens Gastrokine-1 Proteins 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダミー負荷を必要とせず、余剰電力の制御を
アナログ的にきめ細かく行うことができ、また、風力発
電機や太陽電池が増設されて余剰電力の増加が予測され
る場合にも容易に対応することができる電力変換装置の
余剰電力制御方法を提供すること。 【解決手段】 風力発電機１および太陽電池２の少なく
とも一方を具備し、それにより負荷４への給電が行われ
ると共にその余剰電力が蓄電池３に貯蔵される。風力発
電機１、太陽電池２の発電量の低下時には蓄電池３によ
り負荷４への給電が行われる。電力変換装置Ｃ′は蓄電
池３の充電電流および充電電圧を検知して余剰電力を監
視し、その監視結果に応じて自身の出力電圧を変化させ
る。この出力電圧の変化に応じて電力変換装置Ａ′、
Ｂ′は自身の出力電力を変化させる。これらの出力電圧
と出力電力の変化は、電力変換装置におけるフィードバ
ック制御ループの基準電圧を変えることにより達成され
る。
アナログ的にきめ細かく行うことができ、また、風力発
電機や太陽電池が増設されて余剰電力の増加が予測され
る場合にも容易に対応することができる電力変換装置の
余剰電力制御方法を提供すること。 【解決手段】 風力発電機１および太陽電池２の少なく
とも一方を具備し、それにより負荷４への給電が行われ
ると共にその余剰電力が蓄電池３に貯蔵される。風力発
電機１、太陽電池２の発電量の低下時には蓄電池３によ
り負荷４への給電が行われる。電力変換装置Ｃ′は蓄電
池３の充電電流および充電電圧を検知して余剰電力を監
視し、その監視結果に応じて自身の出力電圧を変化させ
る。この出力電圧の変化に応じて電力変換装置Ａ′、
Ｂ′は自身の出力電力を変化させる。これらの出力電圧
と出力電力の変化は、電力変換装置におけるフィードバ
ック制御ループの基準電圧を変えることにより達成され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力供給システム
における余剰電力制御方法に関し、特に、風力発電機お
よび太陽電池の少なくとも一方と蓄電池とを具備し、風
力発電機、太陽電池、蓄電池はそれぞれ第１ないし第３
の電力変換装置を介して共通に負荷に接続され、蓄電池
は、風力発電機、太陽電池の発電電力のうちの余剰電力
を貯蔵し、風力発電機、太陽電池の発電量の低下時に負
荷への給電を行う電力供給システムの余剰電力制御方法
であって、蓄電池を適正な充電電流で充電でき、また、
その過充電を防止することができる電力供給システムに
おける余剰電力制御方法に関する。
における余剰電力制御方法に関し、特に、風力発電機お
よび太陽電池の少なくとも一方と蓄電池とを具備し、風
力発電機、太陽電池、蓄電池はそれぞれ第１ないし第３
の電力変換装置を介して共通に負荷に接続され、蓄電池
は、風力発電機、太陽電池の発電電力のうちの余剰電力
を貯蔵し、風力発電機、太陽電池の発電量の低下時に負
荷への給電を行う電力供給システムの余剰電力制御方法
であって、蓄電池を適正な充電電流で充電でき、また、
その過充電を防止することができる電力供給システムに
おける余剰電力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】風力発電機や太陽電池の発電電力を負荷
に供給すると共にその余剰電力を蓄電池に貯蔵し、風力
発電機や太陽電池の発電量の低下時に蓄電池に貯蔵され
ている電力を負荷に供給する電力供給システムが自然エ
ネルギの有効活用を図るクリーンな電力供給システムと
して注目されている。
に供給すると共にその余剰電力を蓄電池に貯蔵し、風力
発電機や太陽電池の発電量の低下時に蓄電池に貯蔵され
ている電力を負荷に供給する電力供給システムが自然エ
ネルギの有効活用を図るクリーンな電力供給システムと
して注目されている。
【０００３】図４は、従来の電力供給システムを示すブ
ロック構成図であり、風力発電機１および太陽電池２の
発電電力は、それぞれ電力変換装置Ａ、Ｂにより変換さ
れて負荷４に供給される。風力発電機１および太陽電池
２の発電電力のうちの余剰電力は、電力変換装置Ａ、
Ｂ、さらには電力変換装置Ｃを介して蓄電池３に供給さ
れ、蓄電池３に貯蔵される。風力発電機１や太陽電池２
の発電量が低下し、それらにより負荷４に電力を十分に
供給することができなくなった時には、蓄電池３に貯蔵
されている電力が電力変換装置Ｃにより変換されて負荷
４に供給される。
ロック構成図であり、風力発電機１および太陽電池２の
発電電力は、それぞれ電力変換装置Ａ、Ｂにより変換さ
れて負荷４に供給される。風力発電機１および太陽電池
２の発電電力のうちの余剰電力は、電力変換装置Ａ、
Ｂ、さらには電力変換装置Ｃを介して蓄電池３に供給さ
れ、蓄電池３に貯蔵される。風力発電機１や太陽電池２
の発電量が低下し、それらにより負荷４に電力を十分に
供給することができなくなった時には、蓄電池３に貯蔵
されている電力が電力変換装置Ｃにより変換されて負荷
４に供給される。
【０００４】また、蓄電池３に接続されている電力変換
装置Ｃの入力側または出力側に、例えば、抵抗負荷と放
熱器からなるダミー負荷５が投入可能に接続されてお
り、風力発電機１または太陽電池２の発電量が負荷４の
需要電力を超えて大幅に増大し、余剰となった場合の蓄
電池３の過充電が防止されるようになっている。すなわ
ち、風力発電機１または太陽電池２の発電量が負荷４の
需要電力を超えて大幅に余剰となった場合、ダミー負荷
５が投入接続され、それにより余剰電力が消費されて蓄
電池３への充電電流および充電電圧が過大になることが
防止される。これにより風や太陽光の強さにかかわらず
安定して負荷４に電力を供給することができると共に蓄
電池３の過充電を防止することができる。
装置Ｃの入力側または出力側に、例えば、抵抗負荷と放
熱器からなるダミー負荷５が投入可能に接続されてお
り、風力発電機１または太陽電池２の発電量が負荷４の
需要電力を超えて大幅に増大し、余剰となった場合の蓄
電池３の過充電が防止されるようになっている。すなわ
ち、風力発電機１または太陽電池２の発電量が負荷４の
需要電力を超えて大幅に余剰となった場合、ダミー負荷
５が投入接続され、それにより余剰電力が消費されて蓄
電池３への充電電流および充電電圧が過大になることが
防止される。これにより風や太陽光の強さにかかわらず
安定して負荷４に電力を供給することができると共に蓄
電池３の過充電を防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力供給システ
ムでは、上述のように、余剰電力を消費させるために抵
抗負荷と放熱器などからなるダミー負荷５を必要とす
る。また、余剰電力による蓄電池３の過充電を防止する
ためにダミー負荷５の投入接続の制御を行わなければな
らないがその制御は困難である。すなわち、余剰電力は
常に一定ではなく負荷４の需要電力により変動し、その
変動幅も変化するものであり、そのような余剰電力によ
る蓄電池３の過充電を防止するためには余剰電力に応じ
たアナログ的なダミー負荷５の投入接続の制御が必要と
なるが、ダミー負荷５の制御はそれを投入するか否か、
また、投入のタイミングの制御であり、その制御をアナ
ログ的にきめ細かく行うことは困難である。さらに、風
力発電機１や太陽電池２が増設されて余剰電力の増加が
予測される場合には、それに応じてダミー負荷５も増設
しなければならない。
ムでは、上述のように、余剰電力を消費させるために抵
抗負荷と放熱器などからなるダミー負荷５を必要とす
る。また、余剰電力による蓄電池３の過充電を防止する
ためにダミー負荷５の投入接続の制御を行わなければな
らないがその制御は困難である。すなわち、余剰電力は
常に一定ではなく負荷４の需要電力により変動し、その
変動幅も変化するものであり、そのような余剰電力によ
る蓄電池３の過充電を防止するためには余剰電力に応じ
たアナログ的なダミー負荷５の投入接続の制御が必要と
なるが、ダミー負荷５の制御はそれを投入するか否か、
また、投入のタイミングの制御であり、その制御をアナ
ログ的にきめ細かく行うことは困難である。さらに、風
力発電機１や太陽電池２が増設されて余剰電力の増加が
予測される場合には、それに応じてダミー負荷５も増設
しなければならない。
【０００６】本発明は、ダミー負荷を必要とせずに、蓄
電池の過充電を防止するための余剰電力の制御をアナロ
グ的にきめ細かく行うことができ、また、風力発電機や
太陽電池が増設されて余剰電力の増加が予測される場合
にも容易に対応することができる電力供給システムの余
剰電力制御方法を提供することを目的とするものであ
る。
電池の過充電を防止するための余剰電力の制御をアナロ
グ的にきめ細かく行うことができ、また、風力発電機や
太陽電池が増設されて余剰電力の増加が予測される場合
にも容易に対応することができる電力供給システムの余
剰電力制御方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、蓄電池に接続された電力変換装置に
より蓄電池の充電電流および充電電圧を検知して余剰電
力を監視し、その監視結果に応じて自身の出力電圧を変
化させ、この出力電圧の変化に応じて風力発電機に接続
された電力変換装置、太陽電池に接続された電力変換装
置の出力電力を変化させる点に第１の特徴がある。ま
た、本発明は、余剰電力の監視結果に応じて出力電圧安
定化用のフィードバック制御ループにおける基準電圧を
変化させることにより電力変換装置の出力電圧を変化さ
せる点に第２の特徴がある。さらに、本発明は、電力変
換装置の入力側電圧で動作するフィードバック制御ルー
プにおける基準電圧を前記出力電圧に応じて変化させる
ことにより電力変換装置の出力電力を変化させる点に第
３の特徴がある。
ために、本発明は、蓄電池に接続された電力変換装置に
より蓄電池の充電電流および充電電圧を検知して余剰電
力を監視し、その監視結果に応じて自身の出力電圧を変
化させ、この出力電圧の変化に応じて風力発電機に接続
された電力変換装置、太陽電池に接続された電力変換装
置の出力電力を変化させる点に第１の特徴がある。ま
た、本発明は、余剰電力の監視結果に応じて出力電圧安
定化用のフィードバック制御ループにおける基準電圧を
変化させることにより電力変換装置の出力電圧を変化さ
せる点に第２の特徴がある。さらに、本発明は、電力変
換装置の入力側電圧で動作するフィードバック制御ルー
プにおける基準電圧を前記出力電圧に応じて変化させる
ことにより電力変換装置の出力電力を変化させる点に第
３の特徴がある。
【０００８】上記第１ないし第３の特徴によれば、ダミ
ー負荷を必要とせず、蓄電池の過充電を防止するための
余剰電力の制御をアナログ的にきめ細かく行うことがで
き、また、風力発電機や太陽電池が増設されて余剰電力
の増加が予測される場合にも容易に対応することができ
る。また、フィードバック制御機能により余剰電力を一
定に保つ制御が行われるので、必要以上の余剰電力の制
御が行われず、突発的な余剰電力の発生時にも即応性の
よい制御が行われる。
ー負荷を必要とせず、蓄電池の過充電を防止するための
余剰電力の制御をアナログ的にきめ細かく行うことがで
き、また、風力発電機や太陽電池が増設されて余剰電力
の増加が予測される場合にも容易に対応することができ
る。また、フィードバック制御機能により余剰電力を一
定に保つ制御が行われるので、必要以上の余剰電力の制
御が行われず、突発的な余剰電力の発生時にも即応性の
よい制御が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態が
適用された電力供給システムを示すブロック構成図であ
る。ここで図４と異なる点は、ダミー負荷が設けられて
おらず、電力変換装置Ａ′〜Ｃ′の構成が電力変換装置
Ａ〜Ｃの構成とは異なり、電力変換装置Ｃ′から電力変
換装置Ａ′、Ｂ′へ余剰電力の情報が伝送され、電力変
換装置Ａ′、Ｂ′におけるフィードバック制御ループに
その余剰電力の情報が加えれらて余剰電力の制御が行わ
れるように構成されている点である。なお、負荷４に供
給する電力が交流である場合には、電力変換装置Ａ′
は、前段に交流−直流変換器、後段に直流−交流変換器
を有する二段構成のものとすればよく、電力変換装置
Ｂ′、Ｃ′は、直流−交流変換器とすればよいが、これ
に限られず、負荷４に供給する電力が直流である場合に
は、電力変換装置Ａ′を交流−直流変換器とし、電力変
換装置Ｂ′、Ｃ′を直流−直流変換器とすればよい。ま
た、電力変換装置Ａ′〜Ｃ′は、電流制御型のものであ
っても電圧制御型のものであってもよく、またそれらを
組み合わせたものでもよい。
参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態が
適用された電力供給システムを示すブロック構成図であ
る。ここで図４と異なる点は、ダミー負荷が設けられて
おらず、電力変換装置Ａ′〜Ｃ′の構成が電力変換装置
Ａ〜Ｃの構成とは異なり、電力変換装置Ｃ′から電力変
換装置Ａ′、Ｂ′へ余剰電力の情報が伝送され、電力変
換装置Ａ′、Ｂ′におけるフィードバック制御ループに
その余剰電力の情報が加えれらて余剰電力の制御が行わ
れるように構成されている点である。なお、負荷４に供
給する電力が交流である場合には、電力変換装置Ａ′
は、前段に交流−直流変換器、後段に直流−交流変換器
を有する二段構成のものとすればよく、電力変換装置
Ｂ′、Ｃ′は、直流−交流変換器とすればよいが、これ
に限られず、負荷４に供給する電力が直流である場合に
は、電力変換装置Ａ′を交流−直流変換器とし、電力変
換装置Ｂ′、Ｃ′を直流−直流変換器とすればよい。ま
た、電力変換装置Ａ′〜Ｃ′は、電流制御型のものであ
っても電圧制御型のものであってもよく、またそれらを
組み合わせたものでもよい。
【００１０】図２は、図１における電力変換装置Ａ′ま
たはＢ′の一具体例を示す基本制御ブロック図であり、
ここでは本発明に関係する余剰電力の制御についての部
分のみを示している。なお、電力の変換についての具体
的構成は、上述のように、電力変換装置Ａ′とＢ′とで
は異なるが、その構成および動作は周知であるので省略
してある。
たはＢ′の一具体例を示す基本制御ブロック図であり、
ここでは本発明に関係する余剰電力の制御についての部
分のみを示している。なお、電力の変換についての具体
的構成は、上述のように、電力変換装置Ａ′とＢ′とで
は異なるが、その構成および動作は周知であるので省略
してある。
【００１１】図３は、図１における電力変換装置Ｃ′の
一具体例を示す基本制御ブロック図であり、ここでも本
発明に関係する余剰電力の制御についての部分のみを示
しており、電力の変換についての具体的構成は省略して
ある。なお、図２および図３の出力電圧の規定値Ｖoref
１３と１８は同一値である。
一具体例を示す基本制御ブロック図であり、ここでも本
発明に関係する余剰電力の制御についての部分のみを示
しており、電力の変換についての具体的構成は省略して
ある。なお、図２および図３の出力電圧の規定値Ｖoref
１３と１８は同一値である。
【００１２】風力発電機１または太陽電池２の発電電力
は、電力変換パワー回路６により変換された後、電力変
換装置Ａ′またはＢ′の出力７として出力され、図１の
負荷４に供給される。出力７のうちの余剰電力は、図３
の電力変換用パワー回路１６を介して蓄電池３に供給さ
れ、蓄電池３に貯蔵される。蓄電池３に対する充電電流
は電流センサ１７により検知される。風力発電機１や太
陽電池２の発電量が低下し、出力７により負荷４へ電力
を十分に供給することができなくなった時には、蓄電池
３に貯蔵されている電力が電力変換用パワー回路１６に
より変換されて出力７として出力され、図１の負荷４に
供給される。
は、電力変換パワー回路６により変換された後、電力変
換装置Ａ′またはＢ′の出力７として出力され、図１の
負荷４に供給される。出力７のうちの余剰電力は、図３
の電力変換用パワー回路１６を介して蓄電池３に供給さ
れ、蓄電池３に貯蔵される。蓄電池３に対する充電電流
は電流センサ１７により検知される。風力発電機１や太
陽電池２の発電量が低下し、出力７により負荷４へ電力
を十分に供給することができなくなった時には、蓄電池
３に貯蔵されている電力が電力変換用パワー回路１６に
より変換されて出力７として出力され、図１の負荷４に
供給される。
【００１３】図２において、風力発電機１または太陽電
池２の出力電圧と直流電圧の規定値Ｖdref１８との差分
が誤差増幅器９で増幅され、この出力と出力７の瞬時値
とが乗算器１０で乗算される。電力変換用パワー回路６
から出力７へ流れる電流が電流センサ１１で検知され、
この出力と乗算器１０の出力との差分が誤差増幅器１２
で増幅され、この出力により電力変換用パワー回路６が
制御される。これにより電力変換装置Ａ′またはＢ′の
出力電流は乗算器１０の出力値になるようにフィードバ
ック制御される。このフィードバック制御回路には、さ
らに出力７と出力電圧の規定値Ｖoref１３との差分を増
幅し、直流電圧の規定値Ｖdref１８に加算するための誤
差増幅器１４およびダイオード１５が設けられている。
池２の出力電圧と直流電圧の規定値Ｖdref１８との差分
が誤差増幅器９で増幅され、この出力と出力７の瞬時値
とが乗算器１０で乗算される。電力変換用パワー回路６
から出力７へ流れる電流が電流センサ１１で検知され、
この出力と乗算器１０の出力との差分が誤差増幅器１２
で増幅され、この出力により電力変換用パワー回路６が
制御される。これにより電力変換装置Ａ′またはＢ′の
出力電流は乗算器１０の出力値になるようにフィードバ
ック制御される。このフィードバック制御回路には、さ
らに出力７と出力電圧の規定値Ｖoref１３との差分を増
幅し、直流電圧の規定値Ｖdref１８に加算するための誤
差増幅器１４およびダイオード１５が設けられている。
【００１４】図３においては、出力７と出力電圧の規定
値Ｖoref１８との差分が誤差増幅器１９で増幅され、こ
の出力により電力変換用パワー回路１６が制御される。
これにより出力７は出力電圧の規定値Ｖoref１８になる
ようにフィードバック制御される。このフィードバック
制御回路には、蓄電池３の電圧と直流電圧の規定値Ｖdr
ef２２０との差分および電流センサ１７により検知され
る蓄電池３の充電電流と直流電流の規定値Ｉdref２１と
の差分を出力電圧の規定値Ｖoref１８に加算するための
誤差増幅器２２、２３およびダイオード２４、２５が設
けられている。
値Ｖoref１８との差分が誤差増幅器１９で増幅され、こ
の出力により電力変換用パワー回路１６が制御される。
これにより出力７は出力電圧の規定値Ｖoref１８になる
ようにフィードバック制御される。このフィードバック
制御回路には、蓄電池３の電圧と直流電圧の規定値Ｖdr
ef２２０との差分および電流センサ１７により検知され
る蓄電池３の充電電流と直流電流の規定値Ｉdref２１と
の差分を出力電圧の規定値Ｖoref１８に加算するための
誤差増幅器２２、２３およびダイオード２４、２５が設
けられている。
【００１５】次に、図２および図３を参照して本発明の
一実施形態の余剰電力制御方法について説明する。蓄電
池３への充電電流および充電電圧がそれぞれの規定値Ｉ
dref２１、Ｖdref２２０内であれば、出力７の電圧値
は、図３における電力変換用パワートランジスタ１６、
出力電圧の規定値Ｖoref１８および誤差増幅器１９のフ
ィードバック制御ループにより規定値Ｖoref１８になる
ように制御される。
一実施形態の余剰電力制御方法について説明する。蓄電
池３への充電電流および充電電圧がそれぞれの規定値Ｉ
dref２１、Ｖdref２２０内であれば、出力７の電圧値
は、図３における電力変換用パワートランジスタ１６、
出力電圧の規定値Ｖoref１８および誤差増幅器１９のフ
ィードバック制御ループにより規定値Ｖoref１８になる
ように制御される。
【００１６】風力発電機１または太陽電池２の発電量が
増大し、出力７が負荷４の需要電力を超えて大幅に余剰
となると、蓄電池３の充電電流が大きくなる。この充電
電流を検知する電流センサ１７の出力が充電電流の規定
値Ｉdref２１より大きくなると、この出力と充電電流の
規定値Ｉdref２１との差分が誤差増幅器２３で増幅さ
れ、ダイオード２５を通して出力電圧の規定値Ｖoref１
８に加算される。また、蓄電池３の電圧が充電電圧の規
定値Ｖdref２２０より大きくなると、その差分が誤差増
幅器２２で増幅され、ダイオード２４を通して出力電圧
の規定値Ｖoref１８に加算される。これにより電力変換
装置Ｃ′における出力電圧のフィードバック制御の規定
値が上昇し、その結果、出力７の電圧値が出力電圧の規
定値Ｖoref１８より大きくなる。
増大し、出力７が負荷４の需要電力を超えて大幅に余剰
となると、蓄電池３の充電電流が大きくなる。この充電
電流を検知する電流センサ１７の出力が充電電流の規定
値Ｉdref２１より大きくなると、この出力と充電電流の
規定値Ｉdref２１との差分が誤差増幅器２３で増幅さ
れ、ダイオード２５を通して出力電圧の規定値Ｖoref１
８に加算される。また、蓄電池３の電圧が充電電圧の規
定値Ｖdref２２０より大きくなると、その差分が誤差増
幅器２２で増幅され、ダイオード２４を通して出力電圧
の規定値Ｖoref１８に加算される。これにより電力変換
装置Ｃ′における出力電圧のフィードバック制御の規定
値が上昇し、その結果、出力７の電圧値が出力電圧の規
定値Ｖoref１８より大きくなる。
【００１７】図２において、出力７の電圧値が出力電圧
の規定値Ｖoref１３内であれば、風力発電機１または太
陽電池２の出力電圧と直流電圧の規定値Ｖdref１８との
差分と出力７の瞬時値との乗算結果と、電流センサ１１
で検知される出力との差分とに基づくフィードバック制
御が行われる。
の規定値Ｖoref１３内であれば、風力発電機１または太
陽電池２の出力電圧と直流電圧の規定値Ｖdref１８との
差分と出力７の瞬時値との乗算結果と、電流センサ１１
で検知される出力との差分とに基づくフィードバック制
御が行われる。
【００１８】上述したように、出力７の電圧値が出力電
圧の規定値Ｖoref１８、すなわちＶoref１３より大きく
なると、出力７と出力電圧の規定値Ｖoref１３との差分
を増幅する誤差増幅器１４の出力が直流電圧の規定値Ｖ
dref１８に加算され、図２のフィードバック制御回路
は、出力７の瞬時値、電流センサ１１により検知される
出力電流、および風力発電機１または太陽電池２の出力
電圧と誤差増幅器１４の出力が加算された直流電圧の規
定値Ｖdref１８に基づいた制御を行う。誤差増幅器１４
の出力が直流電圧の規定値Ｖdref１８に加算されたフィ
ードバック制御の結果、電力変換装置Ａ′またはＢ′の
出力電力は減少する。これにより余剰電力が制御され、
蓄電池３に対する充電電流および充電電圧が過大になる
ことが防止される。蓄電池３に対する充電電流および充
電電圧が低下すると、上述とは逆の動作により出力７の
電圧値が下降し、出力電力は増大する。
圧の規定値Ｖoref１８、すなわちＶoref１３より大きく
なると、出力７と出力電圧の規定値Ｖoref１３との差分
を増幅する誤差増幅器１４の出力が直流電圧の規定値Ｖ
dref１８に加算され、図２のフィードバック制御回路
は、出力７の瞬時値、電流センサ１１により検知される
出力電流、および風力発電機１または太陽電池２の出力
電圧と誤差増幅器１４の出力が加算された直流電圧の規
定値Ｖdref１８に基づいた制御を行う。誤差増幅器１４
の出力が直流電圧の規定値Ｖdref１８に加算されたフィ
ードバック制御の結果、電力変換装置Ａ′またはＢ′の
出力電力は減少する。これにより余剰電力が制御され、
蓄電池３に対する充電電流および充電電圧が過大になる
ことが防止される。蓄電池３に対する充電電流および充
電電圧が低下すると、上述とは逆の動作により出力７の
電圧値が下降し、出力電力は増大する。
【００１９】なお、以上では電力変換装置Ａ′〜Ｃ′に
おけるフィードバック制御ループを利用して出力電圧、
出力電力を変化させる実施態様について説明したが、本
発明は、フィードバック制御ループを利用するものに限
らず、蓄電池の充電電流および充電電圧の監視結果に応
じてアナログ的に出力電圧、出力電力を変化させる種々
の構成を採用し得る。また、以上では風力発電機と太陽
電池の両方を用いた電力供給システムについて説明した
が、風力発電機と太陽電池のうちの一方を用いる電力供
給システムに本発明を適用することができ、また、それ
らの個数は限られないことも明らかであり、そのような
ものも本発明の範囲内のものである。さらに、風力発電
機や太陽電池を増設しても余剰電力の制御は、それに備
えられた電力変換装置により行われるので、ダミー負荷
の増設などが必要ないことも明らかである。
おけるフィードバック制御ループを利用して出力電圧、
出力電力を変化させる実施態様について説明したが、本
発明は、フィードバック制御ループを利用するものに限
らず、蓄電池の充電電流および充電電圧の監視結果に応
じてアナログ的に出力電圧、出力電力を変化させる種々
の構成を採用し得る。また、以上では風力発電機と太陽
電池の両方を用いた電力供給システムについて説明した
が、風力発電機と太陽電池のうちの一方を用いる電力供
給システムに本発明を適用することができ、また、それ
らの個数は限られないことも明らかであり、そのような
ものも本発明の範囲内のものである。さらに、風力発電
機や太陽電池を増設しても余剰電力の制御は、それに備
えられた電力変換装置により行われるので、ダミー負荷
の増設などが必要ないことも明らかである。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１ないし３の発明によれば、ダミー負荷を必要とせず、
蓄電池の過充電を防止するために余剰電力の制御をアナ
ログ的にきめ細かく行うことができ、突発的な余剰電力
の発生に対しても即応性に優れ、必要以上の余剰電力の
制御を行わないので、蓄電池の延命を図ることができる
と共に自然エネルギの有効利用を図ることができるよう
になる。また、風力発電機や太陽電池が増設されて余剰
電力の増加が予測される場合にも容易に対応することが
できる。さらに、負荷に接続している配電線を利用して
余剰電力の情報を伝送するので、電力変換装置相互間で
余剰電力の情報を伝送するための特別な信号線が不要で
あり、電力変換装置を何ら支障なく分散配置することが
できるようになる。
１ないし３の発明によれば、ダミー負荷を必要とせず、
蓄電池の過充電を防止するために余剰電力の制御をアナ
ログ的にきめ細かく行うことができ、突発的な余剰電力
の発生に対しても即応性に優れ、必要以上の余剰電力の
制御を行わないので、蓄電池の延命を図ることができる
と共に自然エネルギの有効利用を図ることができるよう
になる。また、風力発電機や太陽電池が増設されて余剰
電力の増加が予測される場合にも容易に対応することが
できる。さらに、負荷に接続している配電線を利用して
余剰電力の情報を伝送するので、電力変換装置相互間で
余剰電力の情報を伝送するための特別な信号線が不要で
あり、電力変換装置を何ら支障なく分散配置することが
できるようになる。
【図１】 本発明の実施態様が適用された電力供給シス
テムを示すブロック構成図である。
テムを示すブロック構成図である。
【図２】 図１における電力変換装置Ａ′またはＢ′の
一具体例を示す基本制御ブロック図である。
一具体例を示す基本制御ブロック図である。
【図３】 図１における電力変換装置Ｃ′の一具体例を
示す基本制御ブロック図である。
示す基本制御ブロック図である。
【図４】 従来の電力供給システムを示すブロック構成
図である。
図である。
１・・・風力発電機、２・・・太陽電池、３・・・蓄電池、４・・・
負荷、５・・・ダミー負荷、６，１６ ・・・電力変換パワー
回路、７・・・出力、８，２０・・・直流電圧の規定値、９，
１２，１４，１９，２２，２３・・・誤差増幅器、１０・・・
乗算器、１１，１７・・・電流センサ、１３，１８・・・出力
電圧の規定値、１５，２４，２５・・・ダイオード、２１・
・・直流電流の規定値、Ａ′〜Ｃ′・・・電力変換装置
負荷、５・・・ダミー負荷、６，１６ ・・・電力変換パワー
回路、７・・・出力、８，２０・・・直流電圧の規定値、９，
１２，１４，１９，２２，２３・・・誤差増幅器、１０・・・
乗算器、１１，１７・・・電流センサ、１３，１８・・・出力
電圧の規定値、１５，２４，２５・・・ダイオード、２１・
・・直流電流の規定値、Ａ′〜Ｃ′・・・電力変換装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｚ
Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ
Ｆターム(参考） 3H078 AA02 AA26 AA34 BB01 CC01
CC32 CC73
5F051 JA17 KA01 KA02 KA03 KA05
5G003 AA06 AA07 BA01 CA01 CA11
CC02 DA07 DA18 GB06
5H590 AA02 AB04 CA14 CA30 CD01
CD03 CE02 CE05 EA07 EA14
EB02 EB14 EB21 FA08 FC12
GA02 GA04 GA06 HA02 HA04
HA06 JA15 JB07 JB08
Claims (3)
- 【請求項１】 風力発電機および太陽電池の少なくとも
一方と蓄電池とを具備し、前記風力発電機、前記太陽電
池、前記蓄電池はそれぞれ第１ないし第３の電力変換装
置を介して共通に負荷に接続され、前記蓄電池は、前記
風力発電機、前記太陽電池の発電電力のうちの余剰電力
を貯蔵し、前記風力発電機、前記太陽電池の発電量の低
下時に前記負荷への給電を行う電力供給システムにおけ
る余剰電力制御方法において、 前記第３の電力変換装置により前記蓄電池の充電電流お
よび充電電圧を検知して余剰電力を監視し、この監視結
果に応じて前記第３の電力変換装置の出力電圧を変化さ
せ、該出力電圧の変化に応じて第１、第２の電力変換装
置により出力電力を変化させることを特徴とする電力供
給システムにおける余剰電力制御方法。 - 【請求項２】 出力電圧安定化用のフィードバック制御
ループにおける基準電圧を余剰電力の監視結果に応じて
変えることにより前記第３の電力変換装置の出力電圧を
変化させることを特徴とする請求項１の電力供給システ
ムにおける余剰電力制御方法。 - 【請求項３】 それぞれ前記第１、第２の電力変換装置
の入力側電圧で動作するフィードバック制御ループにお
ける基準電圧を前記出力電圧に応じて変えることにより
前記第１、第２の電力変換装置の出力電力を変化させる
ことを特徴とする請求項１または２の電力供給システム
における余剰電力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281951A JP3798278B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電力供給システムにおける余剰電力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281951A JP3798278B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電力供給システムにおける余剰電力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003087993A true JP2003087993A (ja) | 2003-03-20 |
| JP3798278B2 JP3798278B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=19105676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001281951A Expired - Lifetime JP3798278B2 (ja) | 2001-09-17 | 2001-09-17 | 電力供給システムにおける余剰電力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3798278B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005160211A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源システム |
| KR100984236B1 (ko) * | 2008-07-15 | 2010-09-28 | 엘에스전선 주식회사 | 자가 발전 전력 공급 장치 |
| AT509888B1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Younicos Ag | Elektrischer energiespeicher und verfahren zum regeln eines solchen energiespeichers |
| CN102493920A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 山西盛华能源科技股份有限公司 | 嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站 |
| US8278773B2 (en) | 2011-08-05 | 2012-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine generator and surplus energy control method for wind turbine generator |
| CN101970868B (zh) * | 2008-01-23 | 2012-12-05 | 弗莱克尹克塞公司 | 用于控制供电系统的操作的方法和装置 |
| WO2013179661A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム、その制御方法および蓄電池システム |
| JP2018038238A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 積水化学工業株式会社 | 電力制御システムおよび電力制御方法 |
| WO2019073508A1 (ja) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | Tdk株式会社 | 直流給電システム |
| WO2024101956A1 (ko) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | 엘지이노텍 주식회사 | 전력변환장치 |
-
2001
- 2001-09-17 JP JP2001281951A patent/JP3798278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005160211A (ja) * | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電源システム |
| CN101970868B (zh) * | 2008-01-23 | 2012-12-05 | 弗莱克尹克塞公司 | 用于控制供电系统的操作的方法和装置 |
| KR100984236B1 (ko) * | 2008-07-15 | 2010-09-28 | 엘에스전선 주식회사 | 자가 발전 전력 공급 장치 |
| AT509888B1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Younicos Ag | Elektrischer energiespeicher und verfahren zum regeln eines solchen energiespeichers |
| WO2013021433A1 (ja) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置及び風力発電装置の余剰エネルギー制御方法 |
| US8278773B2 (en) | 2011-08-05 | 2012-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Wind turbine generator and surplus energy control method for wind turbine generator |
| CN102493920A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-13 | 山西盛华能源科技股份有限公司 | 嵌入式自动联动跟踪太阳能与风能混合发电站 |
| WO2013179661A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム、その制御方法および蓄電池システム |
| JPWO2013179661A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2016-01-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 燃料電池システム、その制御方法および蓄電池システム |
| US9711988B2 (en) | 2012-06-01 | 2017-07-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Fuel cell system, method for controlling fuel cell system, and storage battery system |
| JP2018038238A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 積水化学工業株式会社 | 電力制御システムおよび電力制御方法 |
| WO2019073508A1 (ja) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | Tdk株式会社 | 直流給電システム |
| WO2024101956A1 (ko) * | 2022-11-11 | 2024-05-16 | 엘지이노텍 주식회사 | 전력변환장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3798278B2 (ja) | 2006-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7663342B2 (en) | Apparatus, system, and method for controlling multiple power supplies | |
| US8981738B2 (en) | Solar array regulator based on step-up and down conversion and solar power system comprising the same | |
| US6300744B1 (en) | High-efficiency battery charger | |
| US7564149B2 (en) | Sequentially-controlled solar array power system with maximum power tracking | |
| US8866465B2 (en) | Nanosatellite photovoltaic regulator | |
| US6246215B1 (en) | Buffer battery power supply system | |
| US20120086276A1 (en) | Supplying Power To An Electronic Device Using Multiple Power Sources | |
| EP1546836A2 (en) | Switching dc-dc power converter and battery charger for use with direct oxidation fuel cell power source | |
| KR101351349B1 (ko) | 연료전지와 2차 전지를 이용한 하이브리드 전원 공급 장치 | |
| US20060291259A1 (en) | Power Management for Battery Powered Appliances | |
| JP2008131736A (ja) | 分散型電源システムと昇降圧チョッパ装置 | |
| US7199552B2 (en) | Control circuit apparatus and power supply circuit control method | |
| JP2001197751A (ja) | 自然エネルギーを利用した電源装置 | |
| US8427097B2 (en) | Hybrid electrical power source | |
| JP2003087993A (ja) | 電力供給システムにおける余剰電力制御方法 | |
| CN101145698A (zh) | 具有功率限制反馈回路的电源拓扑结构 | |
| US7688021B2 (en) | Fuel cell and battery systems | |
| JPH0736556A (ja) | 太陽電池を電源とする電気機器の冷却方法 | |
| JP2003289629A (ja) | 蓄電装置の電圧均等化装置及び該装置を備えた電力貯蔵システム | |
| JPH02125312A (ja) | 燃料電池給電システム | |
| US20060051634A1 (en) | Power controller for fuel cell | |
| JPH10322931A (ja) | 入力電力制御式充電方式 | |
| JPH1169658A (ja) | 自立型光発電制御方法及びシステム | |
| JP2003009425A (ja) | 電力供給システムおよびその制御方法 | |
| WO2022018758A1 (en) | A system and method for a solar panel charging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040330 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040514 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060419 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3798278 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |