太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般在太陽能發(fā)電(PV'photovoltaic，光伏)系統(tǒng)中，會設(shè)置容量大于電力調(diào)節(jié)器(PCS、power condit1ning system,電力調(diào)節(jié)系統(tǒng))的額定容量的PV模塊。PV模塊的發(fā)電量超過PCS的額定容量時，要將PCS的輸出限制在額定容量以下。
[0003]另一方面，為了控制被稱為百萬瓦級太陽能的數(shù)百萬瓦至數(shù)千萬瓦的大容量PV系統(tǒng)，有時會導(dǎo)入主站點(diǎn)控制器(MSC、main site controller) JSC除了對百萬瓦級太陽能內(nèi)的多個PCS進(jìn)行集中監(jiān)視以外，還會進(jìn)行百萬瓦級太陽能的發(fā)電控制。
[0004]例如，MSC進(jìn)行如下的電力限制控制。例如因陰天等原因使一部分PCS的輸出降低時，MSC會提高有輸出余量的其他PCS的輸出。如此，MSC會實(shí)施控制，使百萬瓦級太陽能的發(fā)電電力在有效電力限制值時始終為最大(參照非專利文獻(xiàn)1)。
[0005]但是，由于PCS會將通過PV模塊產(chǎn)生的電力限制在額定容量以下，所以即使MSC實(shí)施上述電力限制控制，也無法充分運(yùn)用PV系統(tǒng)的發(fā)電能力。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]非專利文獻(xiàn)
[0008]【非專利文獻(xiàn)1】辻良夫，百萬瓦級太陽能用控制系統(tǒng)“主站點(diǎn)控制器”，“技術(shù)綜合志0ΗΜ”，株式會社OHM公司，2012年10月12日，第99卷，第10號，第1240號，p52-53
[0009]發(fā)明的公開
[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0011]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠充分運(yùn)用發(fā)電能力的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0012]符合本發(fā)明的觀點(diǎn)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其具有:多個發(fā)電單元，其利用太陽能進(jìn)行發(fā)電；多個逆變器，其將利用多個所述發(fā)電單元產(chǎn)生的電力轉(zhuǎn)換為輸出至電力系統(tǒng)的交流電；第1限制單元，其將多個所述逆變器的輸出電力限制在預(yù)先決定的容量以下;第2限制單元，在滿足預(yù)先決定的條件時，其利用超過由所述第1限制單元限制的所述預(yù)先決定的容量的值，限制多個所述逆變器中至少1個逆變器的輸出電力；以及逆變器控制單元，其基于所述第1限制單元或所述第2限制單元，對多個所述逆變器的輸出電力進(jìn)行控制。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的PV系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0014]圖2是表示第1實(shí)施方式所涉及的MSC的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0015]圖3是表示第1實(shí)施方式所涉及的PCS控制部的動作的流程圖。
[0016]圖4是表示第1實(shí)施方式所涉及的站點(diǎn)上限值的第1推移的圖表。
[0017]圖5是表示第1實(shí)施方式所涉及的站點(diǎn)上限值的第2推移的圖表。
[0018]圖6是表示第1實(shí)施方式所涉及的站點(diǎn)上限值的第3推移的圖表。
[0019]圖7是表示第1實(shí)施方式所涉及的PCS電力限制控制部進(jìn)行調(diào)整后各PCS上限指令值的推移的圖表。
[0020]圖8是表示利用第1實(shí)施方式所涉及的PCS電力限制控制部修正PCS上限指令值的方法的圖表。
[0021]圖9是表示第1實(shí)施方式所涉及的MSC的PV系統(tǒng)的站點(diǎn)輸出電力的圖表。
[0022]圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的PV系統(tǒng)的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0023]圖11是表示第2實(shí)施方式所涉及的MSC的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0024]圖12是表示第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池控制部的動作的流程圖。
[0025]圖13是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池的簡易控制而產(chǎn)生的站點(diǎn)輸出電力的1日變動的圖表。
[0026]圖14是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池的簡易控制而產(chǎn)生的蓄電池的充放電量的變動的圖表。
[0027]圖15是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的簡易控制而產(chǎn)生的蓄電池的蓄電量的變動的圖表。
[0028]圖16是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池控制部對蓄電池進(jìn)行的控制而產(chǎn)生的站點(diǎn)輸出電力的1日變動的圖表。
[0029]圖17是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池控制部的控制而產(chǎn)生的蓄電池的充放電量的變動的圖表。
[0030]圖18是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池控制部的控制而產(chǎn)生的蓄電池的蓄電量的變動的圖表。
[0031]圖19是表示根據(jù)第2實(shí)施方式所涉及的蓄電池控制部對蓄電池進(jìn)行的控制而產(chǎn)生的站點(diǎn)輸出電力的其他1日變動的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0033](第丨實(shí)施方式)
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式所涉及的PV系統(tǒng)10的構(gòu)成的構(gòu)成圖。另外，在附圖中對相同部分標(biāo)注相同符號，并省略其詳細(xì)說明，主要說明不同部分。
[0035]太陽能(PV)系統(tǒng)10具有主站點(diǎn)控制器(MSC)l、多個PV模塊2、多個電力調(diào)節(jié)器(PCS)3、多個互連變壓器4、主變壓器5以及電表61V系統(tǒng)10與電力系統(tǒng)7相互連接。
[0036]PV模塊2是將利用太陽能進(jìn)行發(fā)電的多個太陽能電池相互連接的發(fā)電器。PV模塊2將產(chǎn)生的電力(直流電)輸出至PCS3。PV模塊2的發(fā)電容量大于PCS3的額定容量。例如，PV模塊2具有PCS3的額定容量的120%至130%的容量作為額定容量。另外，此處，PCS3的額定容量如果是預(yù)先決定的容量，則可以是任意容量。例如，可以是根據(jù)硬件的規(guī)格來決定的容量，也可以是利用各PCS3將電力系統(tǒng)7的管理者等要求的PV系統(tǒng)10的供給容量(逆潮流容量)進(jìn)行分配后的容量，也可以是通過其他方法決定的容量。
[0037]PCS3分別設(shè)置在PV模塊2上。PCS3是將供給自PV模塊2的直流電轉(zhuǎn)換為與三相交流電系統(tǒng)7同步的交流電的逆變器。PCS3通過互連變壓器4將交流電輸出至主變壓器51CS3通常時通過最大電力點(diǎn)跟蹤(MPPT、maximum power point tracking)控制進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，該最大電力點(diǎn)跟蹤會跟蹤從PV模塊2輸出的電力的最大電力點(diǎn)的電壓(最大電力點(diǎn)電壓)。PV模塊2產(chǎn)生的電力超出預(yù)先決定的PCS3的額定容量時，PCS3不進(jìn)行MPPT控制，而是以將輸出限制在額定容量以下的方式實(shí)施控制。
[0038]互連變壓器4設(shè)置在各PCS3上。所有互連變壓器4的輸出側(cè)都連接至主變壓器5。主變壓器5的輸出側(cè)與電力系統(tǒng)7連接。從主變壓器5輸出的電力為PV系統(tǒng)10的輸出即站點(diǎn)輸出電力(設(shè)備輸出電力)PLW。
[0039 ]電表6是測量站點(diǎn)輸出電力PLW的設(shè)備。電表6將測量出的站點(diǎn)輸出電力PLW輸出至MSClo
[0040]MSC1是控制整個PV系統(tǒng)10的控制裝置。其對PV系統(tǒng)10內(nèi)的PCS3實(shí)施集中監(jiān)視，并進(jìn)行PV系統(tǒng)10的發(fā)電控制。MSC1通過與所有PCS3相互收發(fā)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)NT進(jìn)行連接。MSC1基于通過電表6檢測出的站點(diǎn)輸出電力PLW、接收自電力系統(tǒng)7的管理者的系統(tǒng)信息Dps以及接收自各PCS3的信息，對PV系統(tǒng)10實(shí)施監(jiān)視和控制。系統(tǒng)信息Dps接收自對電力公司的系統(tǒng)或地區(qū)的電力供需進(jìn)行管理的配電公司的能量管理系統(tǒng)(EMS、energy management system)等。
[0041 ]圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的MSC1的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
[0042 ] MSC1具有數(shù)據(jù)取得部11、PCS控制部12以及PCS指令部13。
[0043]數(shù)據(jù)取得部11接收通過MSC1實(shí)施控制時所需的信息。數(shù)據(jù)取得部11接收通過電表6測量出的站點(diǎn)輸出電力PLW，通過電力系統(tǒng)7的管理者接收系統(tǒng)信息Dps，并從各PCS3接收PV模塊2的發(fā)電電力等必要數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)取得部11基于所接收的信息，將必要數(shù)據(jù)輸出至PCS控制部12。
[0044]PCS控制部12基于接收自數(shù)據(jù)取得部11的數(shù)據(jù)，實(shí)施用來控制各PCS3的運(yùn)算處理，并實(shí)施用來控制站點(diǎn)輸出電力PLW的運(yùn)算處理。此處，PCS控制部12處理的電力(作為控制對象的電力)如無特別區(qū)分，則可以是有效電力，也可以是無效電力，也可以是包括這兩者的電力。PCS控制部12基于控制結(jié)果，將用來控制各PCS3的數(shù)據(jù)輸出至PCS指令部13。
[0045]PCS指令部13基于接收自PCS控制部12的數(shù)據(jù)，將用來控制各PCS3的指令輸出至各PCS3o
[0046]下面，對PCS控制部12進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0047]圖3是表示本實(shí)施方式所涉及的PCS控制部12的動作的流程圖。
[0048]PCS控制部12具有站點(diǎn)電力限制控制部120和PCS電力限制控制部123。
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