啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置制造方法
【專利摘要】一種用于控制PV?PCS（150）啟動(dòng)的啟動(dòng)控制方法，PV?PCS（150）配置成執(zhí)行互連運(yùn)行，在互連運(yùn)行中PV（100）與系統(tǒng)（10）互連以將電力供給到負(fù)載（400），該方法包括以下步驟：在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使PV（100）與系統(tǒng)（10）不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自PV?PCS（150）的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到存儲(chǔ)PCS（250）；當(dāng)電力供給到存儲(chǔ)PCS（250）時(shí)測(cè)量PV（100）或PV?PCS（150）的輸出電量；以及當(dāng)測(cè)量到的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)停止獨(dú)立運(yùn)行以開始互連運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于控制系統(tǒng)互連裝置的啟動(dòng)的啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置，其中該系統(tǒng)互連裝置輸入有光伏電池的輸出電力。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，電力用戶廣泛使用接收太陽(yáng)光發(fā)電的光伏電池。隨著光伏電池的廣泛使用，用于將光伏電池與商用電力系統(tǒng)(下文中稱為“系統(tǒng)”)互連以將電力供給到負(fù)載的系統(tǒng)互連裝置(也稱為功率調(diào)節(jié)器)也逐漸普及。
[0003]系統(tǒng)互連裝置具有用于將光伏電池從系統(tǒng)斷開的系統(tǒng)互連繼電器(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。
[0004]系統(tǒng)互連裝置被配置成執(zhí)行互連停止控制，其檢測(cè)出系統(tǒng)互連裝置的輸出電量相對(duì)于負(fù)載的耗電量而言太小的狀態(tài)(例如，夜間)、關(guān)斷系統(tǒng)互連繼電器以將光伏電池從系統(tǒng)斷開、以及停止系統(tǒng)互連裝置的運(yùn)行。
[0005]此外，系統(tǒng)互連裝置執(zhí)行啟動(dòng)控制，其檢測(cè)出可獲得光伏電池的輸出電力的狀態(tài)、導(dǎo)通系統(tǒng)互連繼電器以使光伏電池與系統(tǒng)互連、以及開始互連運(yùn)行。
[0006]參考文獻(xiàn)列表
[0007]專利文獻(xiàn)1:第2000-350468號(hào)日本專利公開
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]然而，例如在啟動(dòng)系統(tǒng)互連裝置時(shí)，當(dāng)光伏電池的輸出電量因諸如在清晨或陰天的極低太陽(yáng)輻射狀態(tài)而難以獲得時(shí)，系統(tǒng)互連裝置通過(guò)上述互連停止控制關(guān)斷系統(tǒng)互連繼電器，從而在啟動(dòng)后立即停止。然后，系統(tǒng)互連裝置通過(guò)上述啟動(dòng)控制導(dǎo)通系統(tǒng)互連繼電器，從而在停止后立即重啟系統(tǒng)互連繼電器。
[0009]因此，系統(tǒng)互連裝置的啟動(dòng)和停止存在問(wèn)題，S卩，重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷系統(tǒng)互連繼電器(系統(tǒng)互連裝置的啟動(dòng)和停止)。
[0010]所以，本發(fā)明的目的在于提供能夠防止系統(tǒng)互連裝置重復(fù)啟動(dòng)和停止的啟動(dòng)控制方法、系統(tǒng)互連裝置和控制裝置。
[0011]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明具有以下特征。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)控制方法的特征概述為如下。
[0013]一種用于控制系統(tǒng)互連裝置(PV PCS 150)啟動(dòng)的啟動(dòng)控制方法，其中，該系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運(yùn)行，在互連運(yùn)行中光伏電池(PV100)的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且光伏電池與系統(tǒng)(系統(tǒng)10)互連以將電力供給到負(fù)載(負(fù)載400)，方法包括以下步驟:步驟A，在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使光伏電致與系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載(蓄電池200、存儲(chǔ)PCS250);步驟B，測(cè)量在步驟A中電力供給到預(yù)定負(fù)載時(shí)光伏電池或系統(tǒng)互連裝置的輸出電量；以及步驟C，當(dāng)在步驟B中測(cè)量出的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)，停止獨(dú)立運(yùn)行以開始互連運(yùn)行。[0014]根據(jù)這種特征，在開始互連運(yùn)行之前執(zhí)行獨(dú)立運(yùn)行，因此能夠執(zhí)行測(cè)試以檢查在互連運(yùn)行期間可獲得多少光伏電池的輸出電量(可選地，系統(tǒng)互連裝置的輸出電量)。此外，確認(rèn)可足以獲得光伏電池的輸出電量(可選地，系統(tǒng)互連裝置的輸出電量)然后開始互連運(yùn)行，并由此避免系統(tǒng)互連裝置在啟動(dòng)之后立即停止，從而能夠防止系統(tǒng)互連裝置重復(fù)地啟動(dòng)和停止。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)控制方法的另一特征概述為如下。在上述特征中，預(yù)定負(fù)載包括具有可變充電量的蓄電池(蓄電池200)，并且該方法還包括:步驟D，用在步驟A中供給的電力為蓄電池充電。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)控制方法的另一特征概述為如下。在上述特征中，步驟B包括:步驟BI，測(cè)量光伏電池或系統(tǒng)互連裝置的輸出電量并同時(shí)改變蓄電池的充電量。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的啟動(dòng)控制方法的另一特征概述為如下。在上述特征中，預(yù)定負(fù)載包括:蓄電池；以及能夠使蓄電池與系統(tǒng)互連的另一系統(tǒng)互連裝置(存儲(chǔ)PCS250)，該另一系統(tǒng)互連裝置經(jīng)由電源線路(PV獨(dú)立輸出線路PL4)與系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出連接，并且步驟A包括:步驟Al，將交流電力從獨(dú)立運(yùn)行輸出經(jīng)由電源線路供給到該另一系統(tǒng)互連
裝置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)互連裝置的特征概述為如下。一種配置成執(zhí)行互連運(yùn)行的系統(tǒng)互連裝置，在互連運(yùn)行中，光伏電池的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且光伏電池與系統(tǒng)互連以將電力供給到負(fù)載，該系統(tǒng)互連裝置包括:供給單元(逆變器151、獨(dú)立輸出繼電器153、PV控制器154)以及互連運(yùn)行單元(逆變器151、系統(tǒng)互連繼電器152、PV控制器154)，其中，供給單元用于在啟動(dòng)系統(tǒng)互連裝置時(shí)在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使光伏電池與系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載，互連運(yùn)行單元用于當(dāng)來(lái)自獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載時(shí)光伏電池或系統(tǒng)互連裝置的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)，停止獨(dú)立運(yùn)行以開始互連運(yùn)行。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的控制裝置的特征概述為如下。一種用于控制系統(tǒng)互連裝置的控制裝置(HEMS600)，其中系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運(yùn)行，在互連運(yùn)行中光伏電池的輸出電力輸入到系統(tǒng)互連裝置并且光伏電池與系統(tǒng)互連以將電力供給到負(fù)載，該控制裝置包括:供給控制單元(HEMS控制器610、收發(fā)器620)以及運(yùn)行控制單元(HEMS控制器610、收發(fā)器620)，其中，供給控制單元用于進(jìn)行控制以在啟動(dòng)系統(tǒng)互連裝置時(shí)在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使光伏電池與系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載，運(yùn)行控制單元用于進(jìn)行控制以在電力從獨(dú)立運(yùn)行輸出供給到預(yù)定負(fù)載時(shí)光伏電池或系統(tǒng)互連裝置的輸出電量大于預(yù)定量的情況下，停止獨(dú)立運(yùn)行以開始互連運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。
[0021]圖2是根據(jù)第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的流程圖。
[0022]圖3是示出PV的V-P特性的具體示例的圖。
[0023]圖4是根據(jù)第二實(shí)施方式和第三實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的流程圖。
[0024]圖5是根據(jù)第三實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。【具體實(shí)施方式】
[0025]參照附圖，將對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式和其他實(shí)施方式進(jìn)行描述。在各個(gè)實(shí)施方式的以下附圖中，相同或相似的附圖標(biāo)記被用于相同或相似的部分。
[0026][第一實(shí)施方式]
[0027]圖1是根據(jù)本實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。在以下框圖中，以粗線示出了電源線路，而以虛線示出了通信線路(信號(hào)線路)。應(yīng)該注意，通信線路可以不限于有線的形式，而且還可以是無(wú)線的形式。
[0028]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)在電力用戶處設(shè)置有光伏電池(PV)100、PV功率調(diào)節(jié)器(PV PCS) 150、蓄電池200、存儲(chǔ)功率調(diào)節(jié)器(存儲(chǔ)PCS) 250、配電板300以及一個(gè)或多個(gè)負(fù)載400，其中電力用戶接收從電力公司的系統(tǒng)10供給的交流(AC)電力。
[0029]在本實(shí)施方式中,PV PCS150與配置成執(zhí)行互連運(yùn)行的系統(tǒng)互連裝置對(duì)應(yīng),在該互連運(yùn)行中，PV100的輸出電力被輸入到系統(tǒng)互連裝置并且PV100與系統(tǒng)10互連以將電力供給到負(fù)載400。
[0030]PV100接收太陽(yáng)光來(lái)發(fā)電，并將通過(guò)發(fā)電所獲得的直流(DC)電力經(jīng)由設(shè)置在PVPCS150與PV100之間的PV電源線路PLl輸出到PV PCS150。
[0031]蓄電池200存儲(chǔ)電力。蓄電池200經(jīng)由設(shè)置在存儲(chǔ)PCS250與蓄電池200之間的存儲(chǔ)電源線路PL2被來(lái)自存儲(chǔ)PCS250的DC電力充電，并且在存儲(chǔ)PCS250中將釋放的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力以輸出到配電板300。
[0032]PV PCS150將由PV100的發(fā)電而獲得的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力以輸出。在互連運(yùn)行期間，PV PCS150將AC電力經(jīng)由設(shè)置在配電板300與PV PCS150之間的PV互連輸出線路PL3輸出到配電板300。另一方面，在獨(dú)立運(yùn)行期間，PV PCS150將AC電力經(jīng)由設(shè)置在存儲(chǔ)PCS250與PV PCS150之間的PV獨(dú)立輸出線路PL4輸出到存儲(chǔ)PCS250。
[0033]PV PCS150包括:逆變器151、系統(tǒng)互連繼電器152、獨(dú)立輸出繼電器153、PV控制器154、傳感器155和傳感器156。
[0034]逆變器151在PV控制器154的控制下將從PV100輸出的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力。
[0035]系統(tǒng)互連繼電器152在PV控制器154的控制下導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)系統(tǒng)互連繼電器152處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，PV100與系統(tǒng)10互連，當(dāng)系統(tǒng)互連繼電器152處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，PV100從系統(tǒng)10斷開?；ミB運(yùn)行是系統(tǒng)互連繼電器152處于導(dǎo)通狀態(tài)且逆變器151輸出AC電力的運(yùn)行狀態(tài)。
[0036]獨(dú)立輸出繼電器153在PV控制器154的控制下導(dǎo)通和關(guān)斷。獨(dú)立運(yùn)行是獨(dú)立輸出繼電器153處于導(dǎo)通狀態(tài)且逆變器151輸出AC電力的運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)注意，系統(tǒng)互連繼電器152和獨(dú)立輸出繼電器153均由PV控制器154控制使得系統(tǒng)互連繼電器152和獨(dú)立輸出繼電器153中僅一個(gè)變成導(dǎo)通狀態(tài)。
[0037]PV控制器154控制PV PCS150的多種類型的功能，并且通過(guò)使用處理器或存儲(chǔ)器進(jìn)行配置。PV控制器154被配置成能夠經(jīng)由通信線路CL與存儲(chǔ)PCS250進(jìn)行通信。PV控制器154和存儲(chǔ)控制器253檢測(cè)能夠彼此通信的狀態(tài)并且變成可實(shí)現(xiàn)將在下面描述的控制的狀態(tài)。應(yīng)該注意，PV控制器154不限于與存儲(chǔ)控制器253進(jìn)行直接通信的配置，而且還可通過(guò)收發(fā)器、服務(wù)器或控制裝置交換信息。此外，可通過(guò)有線或無(wú)線通信的方式交換信息。
[0038]PV控制器154配置成執(zhí)行互連停止控制，以在互連運(yùn)行期間檢測(cè)PV PCS150的輸出電量相對(duì)于負(fù)載400的耗電量太小的狀態(tài)、關(guān)斷系統(tǒng)互連繼電器152、以及停止逆變器151。此外，在執(zhí)行互連停止控制后當(dāng)檢測(cè)到可獲得PV100的輸出電力的狀態(tài)時(shí)，PV控制器154執(zhí)行用于開始互連運(yùn)行的啟動(dòng)控制。將在下面描述啟動(dòng)控制。
[0039]傳感器155被設(shè)置在PV電源線路PLl上，測(cè)量PV100的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測(cè)量結(jié)果輸出到PV控制器154。
[0040]傳感器156被設(shè)置在PV獨(dú)立輸出線路PL4上，測(cè)量PV PCS150的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測(cè)量結(jié)果輸出到PV控制器154。然而，在本實(shí)施方式中，可以不設(shè)置傳感器 156。
[0041]在充電期間，存儲(chǔ)PCS250將來(lái)自系統(tǒng)10的AC電力(主要是夜間電力)和來(lái)自PVPCS150的AC電力轉(zhuǎn)換成DC以輸出到蓄電池200。另一方面，在放電期間，存儲(chǔ)PCS250將通過(guò)蓄電池200的放電而獲得的DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力，并且將該AC電力經(jīng)由設(shè)置在配電板300與存儲(chǔ)PCS250之間的存儲(chǔ)互連輸入/輸出線路PL5輸出到配電板300。
[0042]存儲(chǔ)PCS250包括:雙向轉(zhuǎn)換器251、系統(tǒng)互連繼電器252、存儲(chǔ)控制器253和傳感器 254。
[0043]雙向轉(zhuǎn)換器251在存儲(chǔ)控制器253的控制下將從蓄電池200輸出的DC電力轉(zhuǎn)換成AC，以及將來(lái)自系統(tǒng)10的AC電力和來(lái)自PV PCS150的AC電力轉(zhuǎn)換成DC。
[0044]系統(tǒng)互連繼電器252在存儲(chǔ)控制器253的控制下導(dǎo)通和關(guān)斷。當(dāng)系統(tǒng)互連繼電器252處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，蓄電池200與系統(tǒng)10互連，而當(dāng)系統(tǒng)互連繼電器252處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，蓄電池200從系統(tǒng)10斷開。
[0045]存儲(chǔ)控制器253控制存儲(chǔ)PCS250的多種類型的功能，并且通過(guò)使用處理器或存儲(chǔ)器進(jìn)行配置。存儲(chǔ)控制器253被配置成能夠通過(guò)通信線路CL與PV控制器154進(jìn)行通信。在PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行期間，存儲(chǔ)控制器253執(zhí)行用于開始PV PCS150的互連運(yùn)行的啟動(dòng)控制的一部分。將在下面描述啟動(dòng)控制。
[0046]傳感器254被設(shè)置在PV獨(dú)立輸出線路PL4上，測(cè)量PV PCS150的輸出電力狀態(tài)(電壓和電流)，并且將測(cè)量結(jié)果輸出到PV控制器154。
[0047]配電板300將從PV PCS150輸出的AC電力和從存儲(chǔ)PCS250輸出的AC電力供給到負(fù)載400。當(dāng)PV PCS150和存儲(chǔ)PCS250的總輸出AC電量小于負(fù)載400的耗電量時(shí)，配電板300從系統(tǒng)10接收(購(gòu)買)AC電力的短缺，并且將該AC電力經(jīng)由系統(tǒng)電源線路PL7供給到負(fù)載400。此外，當(dāng)PV PCS150和存儲(chǔ)PCS250的總輸出AC電量大于負(fù)載400的耗電量時(shí)，配電板300將過(guò)量的AC電力經(jīng)由系統(tǒng)電源線路PL7的逆電力流(出售)給系統(tǒng)10。應(yīng)該注意，蓄電池200 (存儲(chǔ)PCS250)的逆電力流是不被允許的，并由此逆電力流限于PV PCS150的輸出AC電力。
[0048]AC電力經(jīng)由設(shè)置在配電板300與負(fù)載400之間的電源線路PL6供給到負(fù)載400，并且負(fù)載400消耗所供給的AC電力來(lái)運(yùn)行?？梢源嬖谝粋€(gè)或多個(gè)負(fù)載400。負(fù)載400不僅包括諸如照明、或空調(diào)、冰箱和電視的家用電器，而且還可以包括蓄熱器等。
[0049]接著，將描述根據(jù)本實(shí)施方式的PV PCS150的啟動(dòng)控制方法。
[0050]此處，將描述根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的概述。根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法用于控制PV PCS150的啟動(dòng)，其中PV PCS150被配置為執(zhí)行互連運(yùn)行以使PV100與系統(tǒng)10互連，并將電力供給負(fù)載400。[0051]首先，根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法在開始PV PCS150的互連運(yùn)行之前，通過(guò)使PV100與系統(tǒng)10不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到存儲(chǔ)PCS250。其次，當(dāng)電力從PV PCS150供給到存儲(chǔ)PCS250時(shí)，測(cè)量PV100或PV PCS150的輸出電量。第三，當(dāng)測(cè)量出的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)，停止獨(dú)立運(yùn)行并開始互連運(yùn)行。
[0052]由此，在根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法中，蓄電池200被用作預(yù)定負(fù)載，并執(zhí)行用于檢查通過(guò)獨(dú)立運(yùn)行是否可足以獲得PV100的輸出電量的測(cè)試。然后，在確認(rèn)可足以獲得PV100的輸出電量后，開始互連運(yùn)行以將電力供給到負(fù)載400，由此防止PV PCS150在啟動(dòng)后立即停止。
[0053]圖2是根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的流程圖。例如，本流程是從對(duì)PV100的太陽(yáng)輻射量為零(即，夜間)的狀態(tài)開始執(zhí)行直至太陽(yáng)輻射量超過(guò)零(即，清晨)的時(shí)機(jī)。在本流程開始的時(shí)間點(diǎn)，在PV PCS150中，系統(tǒng)互連繼電器152和獨(dú)立輸出繼電器153中的每個(gè)處于關(guān)斷狀態(tài)并且逆變器151處于停止的狀態(tài)。
[0054]如圖2所示，在步驟SlOl中，PV控制器154檢測(cè)到可獲得PV100的輸出電力的狀態(tài)，并切換至用于啟動(dòng)PV PCS150以開始互連運(yùn)行的啟動(dòng)準(zhǔn)備狀態(tài)。
[0055]在步驟S102中，PV控制器154導(dǎo)通獨(dú)立輸出繼電器153以開始逆變器151的運(yùn)行，由此開始PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行。因此，從逆變器151輸出的AC電力經(jīng)由獨(dú)立輸出繼電器153和PV獨(dú)立輸出線路PL4輸入到存儲(chǔ)PCS250的雙向轉(zhuǎn)換器251。
[0056]在步驟S103中，當(dāng)檢測(cè)到AC電力是經(jīng)由PV獨(dú)立輸出線路PL4供給時(shí)，存儲(chǔ)控制器253開始用于對(duì)蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中，存儲(chǔ)控制器253控制蓄電池200的充電量從零逐漸增加。應(yīng)該注意,充電量由電流、電壓、功率和每單位時(shí)間內(nèi)的電流或電壓中的任一種表不。
[0057]當(dāng)蓄電池200的充電量從零逐步增加時(shí)，PV100的輸出電壓值逐漸減少。PV控制器154測(cè)量在PV100的輸出電壓值逐漸減少時(shí)的PV100的輸出電流值，并且測(cè)量PV100的輸出電壓值和輸出電流值的乘積作為PV100的輸出電量。
[0058]然后，在步驟S104中，PV控制器154基于直至PV100的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量來(lái)確定是否執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。具體地，在直至PVlOO的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量超過(guò)啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S104 ;是)，確定為執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，并且該處理前進(jìn)至步驟S105。另一方面，在PV輸出電量小于啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S104 ;否)，確定為在此處不執(zhí)行PVPCS150的互連運(yùn)行，并且該處理返回至步驟SlOl。
[0059]圖3示出PV100的輸出電壓(V)與輸出功率(P)的關(guān)系(S卩，V_P特性)的具體示例的圖。圖3中的“A”指示當(dāng)PV100中難以獲得太陽(yáng)輻射量時(shí)PV100的V-P特性，“B”指示當(dāng)PV100中可獲得的太陽(yáng)輻射量達(dá)到一定程度時(shí)PV100的V-P特性。
[0060]如圖3所示，在V-P特性“A”中，在PV100的輸出電壓值V減少的過(guò)程中，PV100的輸出電量P未超過(guò)啟動(dòng)條件閾值。在這種情況下，PV控制器154確定出不執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。
[0061]與此同時(shí)，在V-P特性“B”中，在PV100的輸出電壓值V減少的過(guò)程中，PV100的輸出電量P超過(guò)了啟動(dòng)條件閾值。在這種情況下，PV控制器154確定出執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。[0062]在步驟S105中，PV控制器154關(guān)斷獨(dú)立輸出繼電器153，由此停止PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行。
[0063]在步驟S106中，PV控制器154從啟動(dòng)準(zhǔn)備狀態(tài)切換為啟動(dòng)狀態(tài)。
[0064]在步驟S107中，PV控制器154導(dǎo)通系統(tǒng)互連繼電器152并同時(shí)繼續(xù)逆變器151的運(yùn)行，由此開始互連運(yùn)行。
[0065]如上所述，PV PCS150具有供給裝置(逆變器151、獨(dú)立輸出繼電器153和存儲(chǔ)控制器253)和互連運(yùn)行裝置(逆變器151、系統(tǒng)互連繼電器152和PV控制器154)，其中，該供給裝置用于在啟動(dòng)PV PCS150時(shí)在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使PV100與系統(tǒng)10不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到存儲(chǔ)PCS250 ;該互連運(yùn)行裝置用于在電力從獨(dú)立運(yùn)行輸出供給到存儲(chǔ)PCS250時(shí)的PV100的輸出電量大于預(yù)定量的情況下，停止獨(dú)立運(yùn)行以開始互連運(yùn)行。
[0066]以此方式，能夠在開始互連運(yùn)行之前通過(guò)執(zhí)行獨(dú)立運(yùn)行來(lái)進(jìn)行測(cè)試以檢查在互連運(yùn)行期間可獲得多少PV100的輸出電量。此外，確認(rèn)出可足以獲得PV100的輸出電量，然后開始互連運(yùn)行，由此防止PV PCS150在啟動(dòng)后立即關(guān)閉，從而能夠防止PV PCS150重復(fù)地啟
動(dòng)和停止。
[0067]在本實(shí)施方式中，通過(guò)由PV PCS150供給的電力對(duì)具有可變充電量的蓄電池200進(jìn)行充電。通過(guò)這種方式，能夠通過(guò)使用具有可變充電量的蓄電池200作為用于測(cè)試的預(yù)定負(fù)載來(lái)逐步檢查可提取的PV100的輸出電量。此外，在這種測(cè)試期間可獲得的電力不會(huì)被消耗，而是被用于充電，由此可節(jié)省電力。
[0068]應(yīng)該注意，在本實(shí)施方式中，PV控制器154基于PV100的輸出電量確定是否開始(啟動(dòng))PV PCS150的互連運(yùn)行，然而，也可基于PV PCS150的輸出電量確定是否開始(啟動(dòng))PV PCS150的互連運(yùn)行。
[0069][第二實(shí)施方式]
[0070]下文中，將對(duì)第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的區(qū)別之處進(jìn)行描述。
[0071]以與第一方式大致相同的方式配置根據(jù)本實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)，然而，PVPCS150的啟動(dòng)控制方法中的一部分與第一實(shí)施方式不同。
[0072]圖4是根據(jù)本實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的流程圖。在本流程中，因?yàn)椴襟ES203至步驟S205以外的其他步驟與第一實(shí)施方式的步驟相同，所以將對(duì)步驟S203至步驟S205進(jìn)行描述。
[0073]如圖4所示，在步驟S203中，當(dāng)檢測(cè)到AC電力是經(jīng)由PV獨(dú)立輸出線路PL4供給時(shí)，存儲(chǔ)控制器253開始用于對(duì)蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中，存儲(chǔ)控制器253控制蓄電池200的充電量以從零逐漸增加。當(dāng)蓄電池200的充電量從零逐步增加時(shí)，PV PCS150的輸出電壓值逐漸減少。存儲(chǔ)控制器253測(cè)量在PV PCS150的輸出電壓值逐漸減少時(shí)的PV PCS150的輸出電流值，并且測(cè)量PV PCS150的輸出電流值和輸出電壓值的乘積作為PV PCS150的輸出電量。
[0074]然后，在步驟S204中，存儲(chǔ)控制器253基于直至PV PCS150的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV PCS輸出電量來(lái)確定是否執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。具體地，在直至PV PCS150的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量超過(guò)啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S204 ;是)，存儲(chǔ)控制器253確定執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，將與PV輸出電量超過(guò)啟動(dòng)條件閾值有關(guān)的通知經(jīng)由通信線路發(fā)送到PV控制器154，并且該處理前進(jìn)至步驟S205。另一方面，當(dāng)PV PCS輸出電量小于啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S204 ;否)，存儲(chǔ)控制器253確定在該點(diǎn)處不執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，將與PV輸出電量小于啟動(dòng)條件閾值有關(guān)的通知經(jīng)由通信線路發(fā)送到PV控制器154，并且該處理返回至步驟S201。
[0075]在步驟S205中，響應(yīng)于來(lái)自存儲(chǔ)控制器253的通知，PV控制器154關(guān)斷獨(dú)立輸出繼電器153，由此停止PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行。之后，PV控制器154以與第一實(shí)施方式相同的方式開始互連運(yùn)行。
[0076]如上所述，能夠在啟動(dòng)互連運(yùn)行之前通過(guò)執(zhí)行獨(dú)立運(yùn)行進(jìn)行測(cè)試以檢查在互連運(yùn)行期間可獲得多少PV PCS150的輸出電量。此外，確認(rèn)可足以獲得PV PCS150的輸出電量，然后開始互連運(yùn)行，由此防止PV PCS150在啟動(dòng)后立即關(guān)閉，從而能夠防止PV PCS150重復(fù)地啟動(dòng)和停止。
[0077][第三實(shí)施方式]
[0078]下文中，將對(duì)第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的區(qū)別之處進(jìn)行描述。圖5是根據(jù)本實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)的框圖。
[0079]如圖5所示，根據(jù)本實(shí)施方式的電力控制系統(tǒng)與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的區(qū)別之處在于具有HEMS (Home Energy Management System,家庭能源管理系統(tǒng))600。HEMS600執(zhí)行電力用戶家中的電力管理。HEMS600具有通過(guò)向PV ?05150、存儲(chǔ)？05250和負(fù)載400發(fā)送多種類型的控制命令對(duì)電力用戶家中的各個(gè)裝置進(jìn)行控制的功能，還具有收集多種類型的測(cè)量值的功能以及監(jiān)控和顯示電力用戶家中的各個(gè)裝置的狀態(tài)的功能。在本實(shí)施方式中，HEMS600與用于控制PV PCS150 (系統(tǒng)互連裝置)的控制裝置對(duì)應(yīng)。
[0080]HEMS600包括HEMS控制器610和收發(fā)器620。HEMS控制器610通過(guò)使用處理器和存儲(chǔ)器來(lái)配置，并且通過(guò)使用收發(fā)器602對(duì)電力用戶家中的各個(gè)裝置進(jìn)行控制。收發(fā)器620被配置成與電力用戶家中的各個(gè)裝置進(jìn)行通信。
[0081]在這樣配置的供電系統(tǒng)中，HEMS600執(zhí)行控制以實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法或根據(jù)第二實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法。
[0082]首先，將通過(guò)使用圖2的流程圖對(duì)在HEMS600執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的控制時(shí)的運(yùn)行進(jìn)行描述。
[0083]如圖2所示，在步驟SlOl中，HEMS600檢測(cè)可獲得PV100的輸出電力的狀態(tài)，并且切換至用于啟動(dòng)PV PCS150以開始互連運(yùn)行的啟動(dòng)準(zhǔn)備狀態(tài)。
[0084]在步驟S102中，HEMS600控制PV PCS150開始獨(dú)立運(yùn)行。因此，從逆變器151輸出的AC電力經(jīng)由獨(dú)立輸出繼電器153和PV獨(dú)立輸出線路PL4輸入到存儲(chǔ)PCS250的雙向轉(zhuǎn)換器251。
[0085]在步驟S103中，當(dāng)檢測(cè)到AC電力是經(jīng)由PV獨(dú)立輸出線路PL4供給時(shí)，HEMS600控制存儲(chǔ)PCS250開始用于對(duì)蓄電池200充電的充電模式`。HEMS600在充電模式中執(zhí)行控制使得蓄電池200的充電量從零逐漸增加。當(dāng)蓄電池200的充電量從零逐步增加時(shí)，PV100的輸出電壓值逐漸減少。HEMS600測(cè)量在PV100的輸出電壓值逐漸減少時(shí)的PV100的輸出電流值，并且測(cè)量PV100的輸出電流值和輸出電壓值的乘積作為PV100的輸出電量。
[0086]然后，在步驟S104中，HEMS600基于直至PV100的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量來(lái)確定是否執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。具體地，在直至PV100的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量超過(guò)啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S104 ；是)，確定為執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，并且該處理前進(jìn)至步驟S105。另一方面，在PV輸出電量小于啟動(dòng)條件閾值的情況下(步驟S104 ;否)，確定為在該點(diǎn)處不執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，并且該處理返回至步驟SlOl。
[0087]在步驟S105中，HEMS600控制PV PCS150停止獨(dú)立運(yùn)行。
[0088]在步驟S106中，HEMS600將PV PCS150從啟動(dòng)準(zhǔn)備狀態(tài)切換為啟動(dòng)狀態(tài)。
[0089]在步驟S107中，HEMS600控制PV PCS150開始互連運(yùn)行。
[0090]然后，將通過(guò)使用圖4的流程圖對(duì)HEMS600執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)第二實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法的控制時(shí)的運(yùn)行進(jìn)行描述。然而，將省略與實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法時(shí)的運(yùn)行重復(fù)的運(yùn)行的描述。
[0091]如圖4所示，在步驟S203中，當(dāng)檢測(cè)到AC電力是經(jīng)由PV獨(dú)立輸出線路PL4供給時(shí)，HEMS600控制存儲(chǔ)PCS250開始用于對(duì)蓄電池200充電的充電模式。在充電模式中HEMS600執(zhí)行控制使得蓄電池200的充電量從零逐漸增加。當(dāng)蓄電池200的充電量從零逐步增加時(shí)，PV PCS150的輸出電壓值逐漸減少。HEMS600測(cè)量在PV PCS150的輸出電壓值逐漸減少時(shí)的PV PCS150的輸出電流值，并且測(cè)量PV PCS150的輸出電流值和輸出電壓值的乘積作為PV PCS150的輸出電量。
[0092]然后，在步驟S204中，HEMS600基于直至PV PCS150的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV PCS輸出電量來(lái)確定是否執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行。具體地，當(dāng)直至PV PCS150的輸出電壓值減少某一值或更多時(shí)測(cè)量出的PV輸出電量超過(guò)啟動(dòng)條件閾值時(shí)(步驟S204 ;是)，HEMS600確定執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，并且該處理前進(jìn)至步驟S205。另一方面，當(dāng)PV PCS輸出電量小于啟動(dòng)條件閾值時(shí)(步驟S204 ;否)，確定在該點(diǎn)處不執(zhí)行PV PCS150的互連運(yùn)行，并且該處理返回至步驟S201。
[0093]在步驟S205中，HEMS600控制PV PCS150停止獨(dú)立運(yùn)行。
[0094]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的HEMS600具有:供給控制裝置(HEMS控制器610和收發(fā)器620)和運(yùn)行控制裝置(HEMS控制器610和收發(fā)器620)，其中，該供給控制裝置執(zhí)行控制以在啟動(dòng)PV PCS150時(shí)在開始互連運(yùn)行之前，通過(guò)使PV100與系統(tǒng)10不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自PV PCS150的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到存儲(chǔ)PCS250 ;該運(yùn)行控制裝置用于執(zhí)行控制以當(dāng)PV100或PV PCS150在電力從獨(dú)立運(yùn)行輸出供給到存儲(chǔ)PCS250時(shí)的輸出電量大于預(yù)定量的情況下，停止獨(dú)立運(yùn)行并開始互連運(yùn)行。這使得即使在通信線路未設(shè)置在PV PCS150與存儲(chǔ)PCS250之間的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的啟動(dòng)控制方法。
[0095][其他實(shí)施方式]
[0096]如上所述，已通過(guò)實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然后，不應(yīng)當(dāng)理解為構(gòu)成本公開的討論和附圖限制本發(fā)明。通過(guò)本公開，多種替代性實(shí)施方式、示例和運(yùn)行技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而目是顯而易見(jiàn)的。
[0097]在上述每個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)蓄電池200的充電量從零逐漸增加的示例進(jìn)行了描述，然而，可在前一天(可以是運(yùn)行的開始點(diǎn))的啟動(dòng)時(shí)(在開始互連運(yùn)行時(shí))獲知PV輸出電量或PV PCS輸出電量。由此，可縮短用于啟動(dòng)確定所需的時(shí)間。此外，蓄電池200的充電量從零逐漸增加，即，因?yàn)榭紤]到PVlOO的V-P特性的形狀而導(dǎo)致PV輸出電壓逐漸減少，然而，相反地，蓄電池200的充電量可從最大值逐漸減少，即，PV輸出電壓可逐漸增加。
[0098]在上述每個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)將AC電力從PV PCS150供給到存儲(chǔ)PCS250的示例進(jìn)行了描述，然而，也可配置使得DC電力從PV PCS150供給到存儲(chǔ)PCS250。在這種情況下，在圖1中，設(shè)置在PV100與逆變器151之間的DC/DC轉(zhuǎn)換器(未示出)可連接到獨(dú)立輸出繼電器153，并且設(shè)置在蓄電池200與雙向轉(zhuǎn)換器251之間的獨(dú)立輸出繼電器153和DC/DC轉(zhuǎn)換器(未示出)可通過(guò)PV獨(dú)立輸出線路PL4連接。
[0099]此外，在上述每個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)獨(dú)立設(shè)置PV PCS150和存儲(chǔ)PCS250的示例進(jìn)行了描述，然而，也可配置使得存儲(chǔ)PCS250與PV PCS150集成(所謂的混合PCS)。
[0100]在上述每個(gè)實(shí)施方式中，蓄電池200 (和存儲(chǔ)PCS250)被用作預(yù)定負(fù)載，然而，也可使用具有可變耗電量的負(fù)載或類似設(shè)備替代蓄電池200 (和存儲(chǔ)PCS250)。在這種情況下，可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)改變負(fù)載的耗電量實(shí)現(xiàn)上述控制。
[0101]應(yīng)該注意，于(2011年7月22日)提交的第2011-161246號(hào)日本專利申請(qǐng)的全文通過(guò)引用并入本文。
[0102]工業(yè)適用性
[0103]如上所述，本發(fā)明在電領(lǐng)域中是有用的，通過(guò)本發(fā)明能夠防止系統(tǒng)互連裝置重復(fù)地進(jìn)行啟動(dòng)和停止。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制系統(tǒng)互連裝置啟動(dòng)的啟動(dòng)控制方法，其中所述系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運(yùn)行，在所述互連運(yùn)行中，光伏電池的輸出電力輸入到所述系統(tǒng)互連裝置并且所述光伏電池與系統(tǒng)互連以將電力供給到負(fù)載，所述方法包括以下步驟: 步驟A，在開始所述互連運(yùn)行之前，通過(guò)使所述光伏電池與所述系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自所述系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載； 步驟B，測(cè)量在所述步驟A中電力供給到所述預(yù)定負(fù)載時(shí)所述光伏電池或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電量；以及 步驟C，當(dāng)在所述步驟B中測(cè)量出的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)，停止所述獨(dú)立運(yùn)行以開始所述互連運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)控制方法，其中 所述預(yù)定負(fù)載包括具有可變充電量的蓄電池，以及 所述方法還包括:步驟D，用在所述步驟A中所供給的電力為所述蓄電池充電。
3.如權(quán)利要求2所述的啟動(dòng)控制方法，其中 所述步驟B包括:步驟BI， 測(cè)量所述光伏電池或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電量并同時(shí)改變所述蓄電池的充電量。
4.如權(quán)利要求2所述的故障診斷方法，其中 所述預(yù)定負(fù)載包括: 所述蓄電池；以及 能夠使所述蓄電池與所述系統(tǒng)互連的另一系統(tǒng)互連裝置， 所述另一系統(tǒng)互連裝置經(jīng)由電源線路與所述系統(tǒng)互連裝置的所述獨(dú)立運(yùn)行輸出連接，并且 所述步驟A包括:步驟Al，將交流電力從所述獨(dú)立運(yùn)行輸出經(jīng)由所述電源線路供給到所述另一系統(tǒng)互連裝置。
5.一種配置成執(zhí)行互連運(yùn)行的系統(tǒng)互連裝置，在所述互連運(yùn)行中，光伏電池的輸出電力輸入到所述系統(tǒng)互連裝置并且所述光伏電池與系統(tǒng)互連以將電力供給到負(fù)載，所述系統(tǒng)互連裝置包括: 供給單元，用于在啟動(dòng)所述系統(tǒng)互連裝置時(shí)，在開始所述互連運(yùn)行之前，通過(guò)使所述光伏電池與所述系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自所述系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載；以及 互連運(yùn)行單元，用于當(dāng)來(lái)自所述獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到所述預(yù)定負(fù)載時(shí)所述光伏電池或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電量大于預(yù)定量時(shí)，停止所述獨(dú)立運(yùn)行以開始所述互連運(yùn)行。
6.一種用于控制系統(tǒng)互連裝置的控制裝置，其中所述系統(tǒng)互連裝置配置成執(zhí)行互連運(yùn)行，在所述互連運(yùn)行中，光伏電池的輸出電力輸入到所述系統(tǒng)互連裝置并且所述光伏電池與系統(tǒng)互連以將電力供給到負(fù)載，所述控制裝置步驟: 供給控制單元，用于進(jìn)行控制以在啟動(dòng)所述系統(tǒng)互連裝置時(shí)，在開始所述互連運(yùn)行之前，通過(guò)使所述光伏電池與所述系統(tǒng)不互連的獨(dú)立運(yùn)行將來(lái)自所述系統(tǒng)互連裝置的獨(dú)立運(yùn)行輸出的電力供給到預(yù)定負(fù)載；以及 運(yùn)行控制單元，用于進(jìn)行控制以在電力從所述獨(dú)立運(yùn)行輸出供給到所述預(yù)定負(fù)載時(shí)所述光伏電池或所述系統(tǒng)互連裝置的輸出電量大于預(yù)定量的情況下，停止所述獨(dú)立運(yùn)行以開始所述互連運(yùn)行。·
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103718415SQ201280036145
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月22日
【發(fā)明者】楠瀬智也 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社