JP6914789B2

JP6914789B2 - 系統連系システム、それに用いる発電コントローラ、及びその運転方法

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Publication number: JP6914789B2
Application number: JP2017182207A
Authority: JP
Inventors: 敏夫富田; 啓岡藤; 佐野　正浩; 正浩佐野
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2021-08-04
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: JP2019058026A; KR102186857B1; KR20190034072A

Description

本発明は、再生可能エネルギーを入力とし、発電用の回転電機と系統連系用パワーコンディショナーを組み合わせて分散発電システムを構築する技術に関する。

一般に、未利用の水の位置エネルギー等再生可能エネルギーを発電機で回収し、発電した電力を系統連系機能付きのパワーコンディショナーで逆潮流する系統連系システムの場合、変動する再生可能エネルギーの入力に対応して最大の効率で発電するとともに、安定した直流電力を系統連系用パワーコンディショナーへ供給する必要がある。

一方、太陽電池による系統連系システムは広く普及しており、これらの太陽光発電用パワーコンディショナーには太陽電池からの入力となる直流部の電圧を最大電力が得られるよう常に変える制御を行う最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）の機能が搭載されている。

変動する再生可能エネルギーの入力に対して、風車や水車等タービンの変換効率を最大にするために、発電機をインバータによって可変速制御する方法があり、特に大型の風力発電システムでは広く採用されている。この場合、直流部の電圧がパワーコンディショナーのＭＰＰＴ機能によって大きく変動されるとインバータの運転継続ができないという問題がある。

この問題に対しては、通常パワーコンディショナーのＭＰＰＴ機能を停止させるなどの処置が必要となる。

また、小形風力発電及び小水力発電ではシステムの簡易化の為に発電機の３相交流出力をダイオードで一旦直流に変換した後、パワーコンディショナーに接続する構成がある。この場合も、太陽光用のＭＰＰＴ制御による直流電圧の変化がそのまま発電機のトルクの変化となり、安定した発電運転の継続及び風車水車等タービンの効率的な利用が出来ない。

また、パワーコンディショナーのＭＰＰＴ機能を停止させた場合も、タービンの最大効率運転点が固定されるため入力エネルギーの変動に対応できない問題がある。

一部のパワーコンディショナーでは、ダイオードで整流された直流電圧をタービンの運転状況に合わせて昇圧、降圧することにより入力エネルギーの変動に対応するものもある。

本技術分野の背景として特許文献１がある。特許文献１では、直流バスに接続された複数の分散電源ユニットが系統連系ユニットを介して系統へ接続される系統連系システムにおいて、直流バスの電圧に基づき各分散電源ユニットの発電状態が制御される分散電源システムが提案されている。

特開２００３−３３９１１８号公報

特許文献１における系統連系ユニットは、最大電力点追従制御を想定していない。

本発明の目的は、系統へ接続して発電した電力を系統電源へ逆潮流する系統連系システムを対象とし、変動する再生可能エネルギーの入力に対してタービン等の最適効率運転を行うと同時に、太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載したパワーコンディショナーによって系統連系を可能とする再生可能エネルギー用の系統連系システム、それに用いる発電コントローラ、及びその運転方法を提供することにある。

本発明は、上記背景技術に鑑み、その一例を挙げるならば、動力変換機械による軸動力を永久磁石式同期発電機とインバータによって直流電力へ変換しパワーコンディショナーを介して商用電源に逆潮流する系統連系システムにおいて、インバータによって発電制御する発電コントローラに動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を搭載して永久磁石式同期発電機の回転数に応じた発電指令値を生成し発電量制御すると共に、パワーコンディショナーは直流電圧を可変制御する太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載し、発電コントローラが発電指令値を直流電圧に応じて制限することで最大電力点追従制御による直流電圧の変動範囲をインバータが動作可能な電圧範囲内に維持するように構成する。

本発明によれば、広く普及している最大電力点追従制御を搭載した太陽光発電用のパワーコンディショナーを用いて、変動する再生可能エネルギーを入力とする発電機による系統連系システム、それに用いる発電コントローラ、及びその運転方法を提供できる。

実施例１における系統連系システムの構成図である。実施例１における発電コントローラの発電制御用パワーカーブを示す図である。一般的な太陽光発電による系統連系システムの構成図である。一般的な太陽電池の出力対電圧の特性を示す図である。実施例１における発電コントローラの発電電力制限特性を示す図である。実施例１における発電コントローラによる発電制御処理のフロー図である。実施例１における発電コントローラの機能ブロック図である。実施例２における複数台の発電機による系統連系システムの構成図である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１は本実施例における系統連系システムの構成図である。図１において、再生可能エネルギー等変動のある入力エネルギーＰ_ＩＮが水車等の動力変換機械４０１を用いて軸動力に変換され永久磁石式同期発電機４に入力される。永久磁石式同期発電機４はインバータ６で発電コントローラ５により発電制御されることによって直流電力Ｐ_ＧＥＮを発生し、直流ケーブル部８で系統連系用のパワーコンディショナー２へ電力を供給する。パワーコンディショナー２は直流電力Ｐ_ＧＥＮを商用電源と同等の交流電力に変換して発電電力Ｐ_ＬＯＡＤを系統電源１０へ逆潮流する。本発電システムは系統電源に接続する系統連系システムとなっている。

一般に再生可能エネルギーは制御されたエンジン発電機等と比較すると変動が大きい。この為、入力エネルギーＰ_ＩＮの変動に対して動力変換機械４０１の変換効率を最大に引き出すため及び安定した発電運転を継続するために、永久磁石式同期発電機４をインバータ６によって可変速制御する方法が広く知られている。

図２に代表的な水車等タービンの発電出力Ｐと回転数Ｎの関係を定めるパワーカーブ５０１を示す。発電コントローラ５はこのパワーカーブ５０１に基づき永久磁石式同期発電機４に対し発電量制御を行う。図２において、横軸は水車等の動力変換機械４０１又は永久磁石式同期発電機４の回転数を、縦軸は動力変換機械４０１が回転数に対して発生し得る軸動力を示している。

発電コントローラ５は、動力変換機械４０１又は永久磁石式同期発電機４の回転数に基づき動力変換機械４０１から取り出し得る最大の動力すなわち発電量をインバータ６により永久磁石式同期発電機４から出力するよう制御している。

入力Ｐ_ＩＮが７０％の時、パワーカーブ５０１から取り出し得る発電量はＰ_２となりその時の回転数はＮ_２となる。

つまり、発電コントローラ５は発電制御の結果回転数がＮ_２まで低下すると発電量Ｐ_ＧＥＮを７０％まで制限する。この結果入力Ｐ_ＩＮとＰ_ＧＥＮかバランスして回転数がＮ_２の状態で安定する。

尚、図１のシステムにおいて直流ケーブル部の電圧Ｖ_ＤＣはパワーコンディショナー２によって制御されているので、Ｐ_ＧＥＮが定格の７０％となる直流電流が直流ケーブル部８を流れることになる。

これにより、直流ケーブル部８の電圧Ｖ_ＤＣがパワーコンディショナー２によって変動しても、かつ入力Ｐ_ＩＮが変動しても常に動力変換機械４０１のパワーカーブ５０１上の動作点での運転が可能である。

小規模な発電システムでは、コストの抑制の為に使用する機器はできるだけ汎用製品を採用することが望ましい。本発電システムの場合も永久磁石式同期発電機４を可変速制御するインバータ６及び発電コントローラ５は汎用の低圧インバータを想定している。しかしながら、これらの汎用インバータ製品は安定した商用電源の供給が前提となっており、ダイオードによる全波整流後の内部直流部電圧の許容範囲には制約がある。つまり、図１の直流ケーブル部８の直流電圧の変動範囲はインバータ６の直流部電圧許容変動範囲によって制限される。

図３に一般的な太陽光発電システムの構成を示す。図３において、太陽光の日射が入力エネルギーＰ_ＩＮとなり、太陽電池アレイ２０１で直流電力Ｐ_ＤＣに変換され直流ケーブル部８を経由してパワーコンディショナー２へ入力される。パワーコンディショナー２は直流電力Ｐ_ＤＣを商用電源と同等の交流電力に変換して発電電力Ｐ_ＬＯＡＤを系統電源１０へ逆潮流する。本発電システムも系統電源に接続する系統連系システムとなっている。

太陽電池には図４に示す直流電力出力Ｐ_ＰＶと直流電圧Ｖ_ＤＣの特性がある。図４において、変動する日射強度Ｇによって最大の電力Ｐ_ＰＶを取り出すことができる直流電圧Ｖ_ＤＣが異なるため、例えば日射強度がＧ_１の時は直流電圧をＶ_１に、その後日射強度が増加してＧ_３になった場合は、直流電圧をＶ_３に移動させる必要がある。

この制御は図３のパワーコンディショナー２の最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ）により、直流ケーブル部８の直流電圧Ｖ_ＤＣを制御することにより実現されている。

一般的に、このＭＰＰＴ制御はある時点t_１でＰ_ＬＯＡＤ（at t_１）を検出し、その後直流電圧値を１〜数Ｖ程度増加又は減少させる、その後短時間経過後t１+Δtに再度Ｐ_ＬＯＡＤ（at ｔ_１+Δt）を検出して前回の値と比較することにより、次に直流電圧増加させるかまたは減少させるかを判断するヒルクライム方式である。これを継続することで、図４に示す特性カーブ３０１〜３０３の最大電力点Ａ〜Ｃを常時探索する。この動作を連続して実行することにより日射強度Ｇの変動に追従させる。

言い換えれば、太陽光発電用のパワーコンディショナー２は、常時最大電力点を探索する為に直流ケーブル部８の電圧Ｖ_ＤＣを変動させる制御となっている。

ここで、図１の発電システムを低コストで実現する為に、市場に大量に製品が投入されている太陽光発電用のパワーコンディショナー２を適用すると、搭載している最大電力点追従制御により直流ケーブル部の電圧Ｖ_ＤＣが大きく変動してしまう。

特に太陽電池の特性上、その電圧範囲は0〜７００Ｖ_ＤＣ又は１０００Ｖ_ＤＣ程度までと非常に広いため、パワーコンディショナー２のＭＰＰＴによる直流電圧の制御範囲も例えば１５０〜７００Ｖ_ＤＣと非常に広い。

一方で、汎用の低圧インバータの例として２００Ｖ_ＡＣ受電用のインバータの直流部許容電圧範囲は１８０〜３８０Ｖ_ＤＣ程度であり、１８０Ｖ_ＤＣ以下となると不足電圧トリップ、３８０Ｖ_ＤＣ到達で過電圧トリップが発生する。いずれも保護動作となるためインバータは停止してしまう。

図１のインバータ６も直流ケーブル部８の電圧が上記の範囲を超えるとトリップが発生し、永久磁石式同期発電機の発電制御が停止することとなり、発電システムの運転は停止してしまう。

太陽光発電用のパワーコンディショナー２を適用することによって発生する上記の問題に対し、本実施例では発電コントローラ５により直流ケーブル部８の直流電圧Ｖ_ＤＣをモニタし、その値によって発電出力Ｐ_ＧＥＮを制限することによりパワーコンディショナー２に対して直流電圧Ｖ_ＤＣをインバータ６の運転可能範囲に維持させる方法を提案する。

図５に本実施例における発電コントローラ５による発電出力自動制限特性を示す。縦軸は、定格発電量に対する制限割合値Ｒpを示しており、最大は定格発電量となる１００％である。横軸は直流ケーブル部８の直流電圧Ｖ_ＤＣである。このグラフ上に太陽電池のある日射強度における発電電力対直流電圧の例を重ねて記載したものが太陽電池の出力-電圧特性１０２である。例えば太陽電池の最大電圧は７００Ｖ_ＤＣ程度で設定されており、これをＶ_５で示す。太陽光発電用のパワーコンディショナー２では最大電力点追従制御により出力が最大となる電圧Ｖ_４を探す制御を行う。

本実施例では、このパワーコンディショナー２の最大電力点追従制御を利用して、インバータ６が運転可能な電圧範囲に直流電圧Ｖ_ＤＣを維持することを目的としている。

図５において、インバータ６の許容電圧範囲は下限を不足電圧保護レベルＶ_ＬＶ、上限を過電圧保護レベルＶ_ＯＶで示している。図示する通り、通常Ｖ_５に対して、Ｖ_ＯＶは３８０Ｖ_ＤＣ程度と非常に低い。また、Ｖ_ＬＶも１８０Ｖ_ＤＣ程度と０Ｖに対して高い値となる。

発電コントローラ５に搭載する発電出力の自動制限特性１０１は、Ｖ_１からＶ_２の間は発電出力を制限しない１００％とし、Ｖ_１を下回る又はＶ_２を超過すると、図に示す通り急激に発電出力を制限する仕様となっている。Ｖ_１とＶ_２の幅は、インバータ６の運転可能範囲に設定する。

例えば、パワーコンディショナー２の制御によって直流電圧Ｖ_ＤＣがＶ_１からＶ_ａに減少すると、発電コントローラ５は、図２のパワーカーブ５０１に基づいて、出力するＰ_ＧＥＮの指令値に対して、Ｒa（0＜Ｒa＜1）を乗じた値のＰ_ＧＥＮを出力する。これにより、パワーコンディショナー２に対して直流電圧Ｖ_ＤＣを下げる制御をした結果発電電力Ｐ_ＧＥＮが減少したことを認識させ、最大出力点追従制御によって直流電圧Ｖ_ＤＣを再びＶ_１へ戻すよう誘導するものである。

同様にＶ_２からＶ_ｂへ増加させた場合も、Ｐ_ＧＥＮの指令値に対してＲb（0＜Ｒb＜1）を乗じてＰ_ＧＥＮを制限することによってＶ_２へ戻すよう誘導する。

これにより、結果として直流電圧Ｖ_ＤＣはほぼＶ_１からＶ_２の範囲に維持されることから、Ｖ_ＬＶ以上Ｖ_ＯＶ未満にＶ_ＤＣを維持することができる。

次に、発電コントローラ５による制御フローについて説明する。図６に制御の全体の流れを示す。図６において、まず、発電コントローラ５の制御電源が立ち上がると、図示していない初期化処理として、パワーカーブを生成する為に設定された回転数Ｎと発電出力Ｐを規定するパラメータから補間式を生成する。そして、ステップ７０２で、発電機の回転が始まるとその回転数を検出して、前記補間式を用いることにより発電指令値Ｐ^*を算出する。次にステップ７０３で、直流電圧Ｖ_ＤＣを検出し、この値に基づいて発電指令値Ｐ^*の制限割合値Ｒpを求め、発電指令値Ｐ^*に乗算することで実際にインバータ６へ指令する発電出力指令値Ｐ^**を算出する。そして、ステップ７０４で発電出力指令値Ｐ^**を発電制御に設定する。

制限割合値Ｒpの直流電圧Ｖ_ｄｃとの関係は、図５を参照して下記のようになる。
0＜Ｖ_ｄｃ＜Ｖ_１の範囲：Ｒ_Ｐ＝Ｒ（所定値）
Ｖ_１≦Ｖ_ｄｃ＜Ｖ_２ではＲ_Ｐ＝ｆ１（Ｖ_DC）：（Ｖ_DCの関数）
Ｖ_２≦Ｖｄｃ＜Ｖ３ではＲ_Ｐ＝ｆ２（Ｖ_DC）：（Ｖ_DCの関数）
Ｖ_３≦Ｖｄｃ＜ＯＶではＲ_Ｐ＝Ｒ（所定値）
となる。

図７は、発電コントローラ５の機能ブロックを示した図である。図７において、発電コントローラ５は、永久磁石式同期発電機４によって発電される三相交流電力をパワーコンディショナー２へ供給可能な直流電力に変換する、インバータ６を制御する。このインバータ６の制御はマイクロプロセサである発電機制御マイコン５０により行われる。発電機制御マイコン５０は、永久磁石式同期発電機４の相電流値を検出する電流センサ５８から永久磁石式同期発電機４の相電流を検出する電流検出部５７と、位置・速度推定演算部５６と、インバータ６の出力電圧値を検出するＰＮ電圧検出部５５と、発電電力指令生成部５４と、電圧指令演算部５３と、ｄ／ｑ変換部５２と、ＰＷＭ制御パルス生成部５１を備えている。各構成は、一般的なインバータ制御で知られているので、その詳細な説明は省略する。インバータ６は、半導体スイッチング素子を有しており、永久磁石式同期発電機４によって発電される電力を、半導体スイッチング素子をオン／オフ制御することで直流に変換するとともに、その直流電圧を制御し、パワーコンディショナー２に供給可能な直流電力に変換する。発電機制御マイコン５０は、その半導体スイッチング素子をオン／オフ制御するためのＰＷＭ制御信号を生成し、インバータ６を制御する。

図６の制御フローと図７との関係として、７０２ステップでは電流検出部５７で検出した電流から位置・速度推定演算部５６で速度（回転数）を推定し、その回転数に応じた発電指令値を発電電力指令生成部５４で算出する。７０３ステップではＰＮ電圧検出部５５で検出したＰＮ電圧（直流電圧）より発電指令値に制限をかける。７０４ステップで発電指令値を電圧指令演算部５３で電圧指令に変換（演算）し設定する。

図６のフローを常時高速に繰り返すことにより、入力エネルギーＰ_ＩＮの変動及びパワーコンディショナー２の最大出力点追従制御による直流電圧Ｖ_ＤＣの変化の両方に対応し、
継続した発電システムの運転を可能としている。

なお、図１において、永久磁石式同期発電機４とこれを駆動するインバータ６及び発電コントローラ５が発電用回転電機組立体で構成されていてもよい。

以上のように、本実施例では、発電コントローラは、直流電力出力部の直流電圧値に対する制御目標値を設定し、発電運転中は常に直流部の電圧を目標値に維持するよう発電機の発電電力を制御する。また同時に変動する入力エネルギーに対応して動力変換機械の効率を考慮した最適な発電量制御も行う。

さらに、接続する系統連系用パワーコンディショナーの最大電力点追従制御により直流部の電圧が制御されることに対応し、発電コントローラが運転可能な直流電圧範囲内に直流電圧を維持させる目的で、太陽電池の発電電力対直流電圧特性（ＰＶ特性）を疑似的に再現した直流電圧値に基づく発電電力の制限を発電コントローラ側で実施することにより、連続した系統連系システムの運転を可能とする。

これにより、広く普及している最大電力点追従制御を搭載した太陽光発電用のパワーコンディショナーを用いて、変動する再生可能エネルギーを入力とする発電機による分散発電システムが容易に構築できる。

図８は、本実施例における複数台の発電機による系統連系システムの構成図である。図８において、図１と同じ機能の構成は同符号を付し、その説明は省略する。

本実施例では発電システムを直流ケーブル部で複数並列接続した並列発電システムの構成を示す。本構成例では３セットの発電ユニットを示しているが、それぞれの入力エネルギーの種類、動力変換機械の種別、発電機及びインバータの容量には特に制限はない。例えばＰ_ＩＮ1は水力、Ｐ_ＩＮ２は風力、Ｐ_ＩＮ３は蒸気等でもよい。

本システムのパワーコンディショナー２は３セットの最大の合計発電電力に対応できる容量を選定すればよい。

但し、発電機側のユニット台数に制限はないが、直流ケーブル部8の直流電圧を制御するパワーコンディショナー２は１台とすることが望ましい。

複数台のパワーンディショナーを接続する場合は、直流電圧Ｖ_ＤＣを制御する最大出力点追従制御の動作の同期をとる必要がある。

また、直流ケーブル部に接続するすべてのインバータの直流部許容電圧範囲は、統一する必要がある。

本構成の特徴は、３つの独立した入力エネルギーＰ_ＩＮ１、Ｐ_ＩＮ２、Ｐ_ＩＮ３に対してそれらの動力変換機械６１１、６２１、６３１のそれぞれのパワーカーブを発電コントローラ６１５、６２５、６３５に設定することにより独立した最適効率発電制御を行うことが可能である。

一方、それぞれの発電コントローラは直流電力の供給先となるパワーコンディショナー２の最大電力出力点追従制御に対応する為、すべて同一の発電出力自動制限特性を搭載している。

これにより複数台の発電コントローラが共通の直流電圧Ｖ_ＤＣの値に基づく発電電力制限を自律分散的に行うことにより、パワーコンディショナー２に対して直流ケーブル部８の直流電圧Ｖ_ＤＣがそれぞれのインバータが運転可能な電圧範囲に維持させることが可能となる。

以上のように、本実施例では、複数台の発電機を用いた分散発電システムの場合でも各々の発電コントローラが直流電圧値に基づきそれぞれの発電出力を自律分散的に制御することにより、不特定多数の発電機による台数並列運転も可能となる。

また、直流部に並列接続する発電コントローラ及び系統連系用パワーコンディショナーについても、それらの接続台数に制限は特になく風車、水車等複数の組合せ及び複数のパワーコンディショナーとの組み合わせが可能である。

以上、実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

２：パワーコンディショナー、４，６１４，６２４，６３４：永久磁石式同期発電機、５，６１５，６２５，６３５：発電コントローラ、６，６１６，６２６，６３６：インバータ、８：直流ケーブル部、１０：系統電源、５０：発電機制御マイコン、１０１：発電出力自動制限特性、１０２：太陽電池の出力−電圧特性、２０１：太陽電池アレイ、３０１〜３０３：日射強度Ｇ１〜３時の太陽電池ＰＶ特性カーブ、４０１，６１１，６２１，６３１：動力変換機械、５０１：動力変換機械のパワーカーブ

Claims

動力変換機械による軸動力を永久磁石式同期発電機とインバータによって直流電力へ変換しパワーコンディショナーを介して商用電源に逆潮流する系統連系システムにおいて、
前記永久磁石式同期発電機を前記インバータによって発電制御する発電コントローラに前記動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を搭載して前記永久磁石式同期発電機の回転数に応じた発電指令値を生成し発電量制御すると共に、
前記パワーコンディショナーは直流電圧を可変制御する太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載し、
前記発電コントローラが前記発電指令値に前記直流電圧に基づく制限割合値を乗算し、前記発電指令値を制限することで前記最大電力点追従制御による前記直流電圧の変動範囲を前記インバータが動作可能な電圧範囲内に維持する機能を搭載したことを特徴とする系統連系システム。
請求項１に記載の系統連系システムであって、
前記動力変換機械と前記永久磁石式同期発電機と前記インバータと前記発電コントローラを複数有し、それぞれで発電した直流電力を一つの直流部へ接続した後、前記太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載する前記パワーコンディショナーを介して系統電源へ合計電力を逆潮流し、
各発電コントローラは接続されたそれぞれの動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を独立して行うとともに、前記直流部の直流電圧値に基づく発電量の自動制限特性はすべての発電コントローラで同一のものを搭載することを特徴とする系統連系システム。
動力変換機械による軸動力を永久磁石式同期発電機とインバータによって直流電力へ変換しパワーコンディショナーを介して商用電源に逆潮流する系統連系システムにおける前記永久磁石式同期発電機を前記インバータによって発電制御する発電コントローラであって、
前記動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を搭載して前記永久磁石式同期発電機の回転数に応じた発電指令値を生成し発電量制御すると共に、
前記パワーコンディショナーは直流電圧を可変制御する太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載しており、
前記発電指令値に前記直流電圧に基づく制限割合値を乗算し、前記発電指令値を制限することで前記最大電力点追従制御による前記直流電圧の変動範囲を前記インバータが動作可能な電圧範囲内に維持する機能を搭載したことを特徴とする発電コントローラ。
請求項３に記載の発電コントローラであって、
前記系統連系システムは、前記動力変換機械と前記永久磁石式同期発電機と前記インバータと前記発電コントローラを複数有し、それぞれで発電した直流電力を一つの直流部へ接続した後、前記太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載する前記パワーコンディショナーを介して系統電源へ合計電力を逆潮流し、
各発電コントローラは接続されたそれぞれの動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を独立して行うとともに、前記直流部の直流電圧値に基づく発電量の自動制限特性はすべての発電コントローラで同一のものを搭載することを特徴とする発電コントローラ。
動力変換機械による軸動力を永久磁石式同期発電機とインバータによって直流電力へ変換しパワーコンディショナーを介して商用電源に逆潮流する系統連系システムにおける運転方法であって、
前記永久磁石式同期発電機を前記インバータによって発電制御する発電コントローラに前記動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を搭載して前記永久磁石式同期発電機の回転数に応じた発電指令値を生成し発電量制御を行なうと共に、
前記パワーコンディショナーは直流電圧を可変制御する太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載し、
前記発電コントローラが前記発電指令値に前記直流電圧に基づく制限割合値を乗算し、前記発電指令値を制限することで前記最大電力点追従制御による前記直流電圧の変動範囲を前記インバータが動作可能な電圧範囲内に維持することを特徴とする運転方法。
請求項５に記載の運転方法であって、
前記系統連系システムは、前記動力変換機械と前記永久磁石式同期発電機と前記インバータと前記発電コントローラを複数有し、それぞれで発電した直流電力を一つの直流部へ接続した後、前記太陽光発電用の最大電力点追従制御を搭載する前記パワーコンディショナーを介して系統電源へ合計電力を逆潮流し、
各発電コントローラは接続されたそれぞれの動力変換機械のパワーカーブに基づく発電制御を独立して行うとともに、前記直流部の直流電圧値に基づく発電量の自動制限特性はすべての発電コントローラで同一とすることを特徴とする運転方法。