コンバータ制御装置、およびこのコンバータ制御装置を用いた系統連系インバータシステム
【課題】並列接続された各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を可及的に均一化させるコンバータ制御装置を提供する。
【解決手段】コンバータ制御装置８に、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定部８３と、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定部８６と、決定された運転台数と運転優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する運転制御部８７とを設けた。優先順位決定部８６は、積算異常回数に１を加算した値を積算電力量に乗算した算出値を算出し、当該算出値が小さいほど優先順位が高くなるように決定するようにした。算出値が小さいほど優先的に運転されるので、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量が均一化され、何らかの問題が生じている可能性があるＤＣ／ＤＣコンバータの使用が制限される。これにより、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が均一化される。
【解決手段】コンバータ制御装置８に、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定部８３と、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定部８６と、決定された運転台数と運転優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する運転制御部８７とを設けた。優先順位決定部８６は、積算異常回数に１を加算した値を積算電力量に乗算した算出値を算出し、当該算出値が小さいほど優先順位が高くなるように決定するようにした。算出値が小さいほど優先的に運転されるので、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量が均一化され、何らかの問題が生じている可能性があるＤＣ／ＤＣコンバータの使用が制限される。これにより、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が均一化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータ制御装置、およびこのコンバータ制御装置を用いた系統連系インバータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して電力系統に供給する系統連系インバータシステムが開発されている。複数の太陽電池を直列接続した太陽電池モジュールを直流電源とした系統連系インバータシステムにおいて、太陽電池モジュールとインバータとの間にＤＣ／ＤＣコンバータを設けて、太陽電池モジュールの出力電力が最大となるように太陽電池モジュールの出力電圧を制御するものが開発されている。
【０００３】
図９は、このような系統連系インバータシステムを示す図である。同図においては、系統連系インバータシステムＡ１０が電力系統Ｂに連系している状態を示している。系統連系インバータシステムＡ１０は、直流電源１０が出力する直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０で変圧し、インバータ３０で交流電圧に変換して、電力系統Ｂに出力する。系統連系インバータシステムＡ１０においては、３つのＤＣ／ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０を並列接続して用いている。これにより、各ＤＣ/ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０に流れる電流が分散されるので、各ＤＣ/ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０の容量を小さいものとすることができる。
【０００４】
太陽電池の発電電力は日射強度によって変化する。太陽電池の発電電力に応じて、並列接続されたＤＣ／ＤＣコンバータのうちの運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの数を調整する制御方法が開発されている。この運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する方法として、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間に基づいて決定する方法が開発されている。当該方法は、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ積算しておき、積算された運転時間が短いものほど優先的に運転させるものである。一定のＤＣ/ＤＣコンバータばかりが運転されると、部品の劣化が進行して、当該ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。積算された運転時間が短いものほど優先的に運転させるようにすれば、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間が均一化されるので、一定のＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなることが抑制され、各ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、運転時間を均一化させることが各ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命を均一化させるとは限らない。例えば、供給される電力が大きい場合、ＤＣ/ＤＣコンバータの半導体素子の劣化は促進される。したがって、運転時間が短くても、ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。また、初めから半導体素子に何らかの問題があって、ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。
【０００７】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、並列接続された各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を可及的に均一化させるように、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供されるコンバータ制御装置は、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置であって、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定手段と、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される電力量または電流をそれぞれ個別に積算する積算手段と、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの異常による停止回数をそれぞれ個別にカウントして積算する異常回数積算手段と、前記積算手段によって積算された各積算電力量または各積算電流と、前記異常回数積算手段によって積算された各積算異常回数とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定手段と、前記台数決定手段によって決定された前記台数と、前記優先順位決定手段によって決定された前記優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定し、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するための信号を出力する運転制御手段とを備えている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記優先順位決定手段は、前記積算電力量または各積算電流に前記積算異常回数に関する値を乗算した乗算値をＤＣ／ＤＣコンバータ毎に算出し、前記乗算値が小さい順に前記優先順位を決定する。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記積算異常回数に関する値は、前記積算異常回数に所定数を加えた値である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの起動回数をそれぞれ個別にカウントして積算する起動回数積算手段をさらに備え、前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記起動回数積算手段によって積算された各積算起動回数をさらに乗算することで算出する。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ個別にカウントして積算する運転時間積算手段をさらに備え、前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記運転時間積算手段によって積算された各積算運転時間をさらに乗算することで算出する。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記運転制御手段は、前記台数が変化したときに、前記優先順位に基づいて運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記台数決定手段は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の接続点に供給される電力または電流に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する。
【００１６】
本発明の第２の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、本発明の第１の側面によって提供されるコンバータ制御装置と、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して系統に出力するインバータとを備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、台数決定手段によって決定された台数と優先順位決定手段によって決定された優先順位とに基づいて、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータから運転させるＤＣ／ＤＣコンバータが決定され、この決定に基づいて各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転が制御される。優先順位決定手段は、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量および積算異常回数に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する。したがって、積算電力量が少ないＤＣ／ＤＣコンバータほど優先順位を高くし、積算異常回数が少ないＤＣ／ＤＣコンバータほど優先順位を高くすることができる。これにより、各ＤＣ／ＤＣコンバータは積算電力量が少ないほど優先的に運転されるので、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量が均一化される。したがって、一定のＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量ばかりが増大して、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が短くなることを抑制することができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。また、各ＤＣ／ＤＣコンバータは積算異常回数が少ないほど優先的に運転されるので、何らかの問題が生じている可能性があるＤＣ／ＤＣコンバータの使用が制限される。したがって、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が早く到来することを抑制することができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るコンバータ制御装置の第１実施形態を備えた系統連系インバータシステムを示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る優先順位決定部による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【図４】第１実施形態に係るコンバータ制御装置を備えた系統連系インバータシステムの他の実施例を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る優先順位決定部による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【図７】第３実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図８】第４実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図９】従来の系統連系インバータシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るコンバータ制御装置の第１実施形態を備えた系統連系インバータシステムを示すブロック図である。系統連系インバータシステムＡは、直流電源１が出力する直流電力をインバータ３で交流電力に変換して電力系統Ｂに出力するものである。同図に示すように、系統連系インバータシステムＡは、直流電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２，２３、インバータ３、電流センサ４，６１，６２，６３、電圧センサ５，７１，７２，７３、およびコンバータ制御装置８を備えている。
【００２２】
直流電源１は、複数の太陽電池を直列接続した太陽電池モジュールを有しており、太陽電池が太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して生成した直流電力を出力する。太陽電池モジュールは、太陽電池が受ける日射強度により異なる電力を出力する。したがって、日射強度が大きい昼間に出力される電力は大きくなり、日射強度が小さい朝や夕方に出力される電力は小さくなる。また、昼間でも、雲などによって太陽が遮られた場合、一時的に日射強度が小さくなって、出力される電力が一時的に小さくなる。
【００２３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２，２３は、入力端と出力端とがそれぞれ互いに接続されて、並列接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下では、省略して単に「コンバータ」と記載する。）２１，２２，２３は、当該入力端の接続点（以下では、「入力側接続点」とする。）ａが直流電源１に接続されており、当該出力端の接続点（以下では、「出力側接続点」とする。）ｂがインバータ３に接続されている。コンバータ２１，２２，２３は、コンバータ制御装置８から入力される信号に応じて、図示しないスイッチング素子をオン・オフ動作させることにより、直流電源１から入力される直流電圧を昇圧または降圧する。コンバータ２１，２２，２３は、昇圧または降圧された直流電圧をインバータ３に出力する。系統連系インバータシステムＡが電力系統Ｂに連系している状態では、インバータ３の入力端（接続点ｂ）の電圧（以下、必要に応じて「バス電圧」とする。）Ｖｄが一定となるようにインバータ３により制御されているので、コンバータ２１，２２，２３は、直流電源１から出力される電圧を所定の電圧に制御することができる。
【００２４】
インバータ３は、図示しないスイッチング素子をオン・オフ動作させることで、コンバータ２１，２２，２３から入力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ３は、図示しないローパスフィルタによりスイッチングノイズが除去された交流電力を電力系統Ｂに出力する。なお、図１においては、インバータ３の電力変換動作を制御する制御装置を省略している。系統連系インバータシステムＡが電力系統Ｂに連系している状態では、インバータ３は、バス電圧Ｖｄを一定に制御することによって、コンバータ出力の変化分を交流有効電力として系統に出力する。
【００２５】
電流センサ４は、直流電源１と入力側接続点ａとの間に直列に接続されており、直流電源１が出力する電流を検出するものである。電流センサ４は、検出した電流の電流値Ｉをコンバータ制御装置８に出力する。
【００２６】
電圧センサ５は、直流電源１と入力側接続点ａとの間に接続されており、直流電源１が出力する電圧を検出するものである。電圧センサ５は、検出した電圧の電圧値Ｖをコンバータ制御装置８に出力する。
【００２７】
電流センサ６１，６２，６３は、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側に直列に接続されており、それぞれコンバータ２１，２２，２３に入力される電流を検出するものである。電流センサ６１，６２，６３は、それぞれ検出した電流の電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をコンバータ制御装置８に出力する。
【００２８】
電圧センサ７１，７２，７３は、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側に接続されており、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側の電圧を検出するものである。電圧センサ７１，７２，７３は、それぞれ検出した電圧の電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をコンバータ制御装置８に出力する。なお、電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、理論上、電圧値Ｖに一致する。したがって、電圧センサ７１，７２，７３を省略して、電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の代わりに電圧値Ｖを用いるようにしてもよい。
【００２９】
コンバータ制御装置８は、コンバータ２１，２２，２３を制御するものである。コンバータ制御装置８は、電流センサ４，６１，６２，６３からそれぞれ電流値Ｉ，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を入力され、電圧センサ５，７１，７２，７３からそれぞれ電圧値Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を入力されて、コンバータ２１，２２，２３を制御するための信号を出力する。
【００３０】
コンバータ制御装置８は、電流値Ｉおよび電圧値Ｖから算出される出力電力値Ｐが最大になるように制御を行う。また、コンバータ制御装置８は、コンバータ２１，２２，２３を運転させるか否かの制御も行う。すなわち、直流電源１から入力される電力が大きい場合、より多くのコンバータを運転させて各コンバータにかかる負担を分散させる。一方、直流電源１から入力される電力が小さい場合、コンバータで消費される電力を減少させるために、運転させるコンバータを少なくする。
【００３１】
コンバータ制御装置８は、各コンバータに供給された電力量の積算値（以下では、「積算電力量」とする。）と各コンバータが異常発生により停止された回数（以下では、「積算異常回数」とする。）とに基づいて、運転させるコンバータの優先順位（以下では、「運転優先順位」とする）を決定する。コンバータは、一般的に、供給される電力が大きくなるほど半導体素子の発熱量が大きくなり、熱損失が大きくなるので、寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８は、積算電力量が小さいほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算電力量が均一化されるようにしている。また、異常発生により停止された回数が多いコンバータは、半導体素子に何らかの問題が生じている可能性がある。そのようなコンバータは、寿命が短い可能性があるので、できるだけ使用しない方が、寿命の到来を遅くすることができる。したがって、コンバータ制御装置８は、積算異常回数が小さいほど運転優先順位を高くするようにしている。
【００３２】
図２は、コンバータ制御装置８の内部構成を説明するためのブロック図である。コンバータ制御装置８は、電力算出部８１、ＰＷＭ信号生成部８２、台数決定部８３、電力量積算部８４、異常回数積算部８５、優先順位決定部８６、および、運転制御部８７を備えている。電力量積算部および異常回数積算部は各コンバータに対応してそれぞれ設けられているが、図２においては省略して、コンバータ２１に対応する電力量積算部８４および異常回数積算部８５のみを記載している。
【００３３】
電力算出部８１は、直流電源１から出力される電力を演算により算出するものである。電力算出部８１は、電流センサ４から入力される電流値Ｉと電圧センサ５から入力される電圧値Ｖとから、直流電源１の出力電力値Ｐ（＝Ｖ・Ｉ）を算出し、ＰＷＭ信号生成部８２および台数決定部８３に出力する。なお、電流センサ４、電圧センサ５および電力算出部８１に代えて、電力センサを直流電源１と入力側接続点ａとの間に設けて、直流電源１の出力電力を直接検出してＰＷＭ信号生成部８２および台数決定部８３に出力するようにしてもよい。
【００３４】
ＰＷＭ信号生成部８２は、電力算出部８１から入力される出力電力値Ｐを最大とするように制御するためのＰＷＭ信号を生成する。出力電力値Ｐを最大とするための制御は、いわゆる最大電力追従制御として公知であるので、説明を省略する。ＰＷＭ信号生成部８２は、生成したＰＷＭ信号を運転制御部８７に出力する。
【００３５】
台数決定部８３は、運転させるコンバータの台数（以下では、「運転台数」とする。）を決定するものである。台数決定部８３は、電力算出部８１から入力される出力電力値Ｐに基づいて運転台数を決定し、運転制御部８７に出力する。台数決定部８３には所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ（０＜Ｐａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ）があらかじめ設定されており、台数決定部８３は出力電力値Ｐを所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと比較することにより運転台数を決定する。すなわち、０≦Ｐ＜Ｐａの場合は運転台数を０台とし、Ｐａ≦Ｐ＜Ｐｂの場合は運転台数を１台とし、Ｐｂ≦Ｐ＜Ｐｃの場合は運転台数を２台とし、Ｐｃ≦Ｐの場合は運転台数を３台とする。
【００３６】
なお、出力電力値Ｐが所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ付近で頻繁に増減したときに、運転台数が頻繁に切り替わってしまうことを抑制するために、ヒステリシスを設けておくようにしてもよい。例えば、所定の電力値Ｐａの代わりに所定の電力値ＰａｕとＰａｄ（Ｐａｕ＞Ｐａｄ）とを設定しておき、出力電力値Ｐが電力値Ｐａｕより大きくなった後は出力電力値Ｐを電力値Ｐａｄと比較するようにし、出力電力値Ｐが電力値Ｐａｄより小さくなった後は出力電力値Ｐを電力値Ｐａｕと比較するようにすればよい。
【００３７】
なお、台数決定部８３による運転台数の決定方法は、これに限られない。出力電力値Ｐ以外の要素も運転台数の決定に考慮するようにしてもよい。また、直流電源１の出力電流の電流値Ｉに基づいて運転台数を決定するようにしてもよい。この場合、電流センサ４から入力される電流値Ｉを、あらかじめ設定されている所定の電流値と比較することで決定すればよい。また、日射強度や時刻に応じて運転台数を決定するようにしてもよい。
【００３８】
電力量積算部８４は、コンバータ２１に供給された電力量を積算するものである。電力量積算部８４は、電流センサ６１より入力される電流値Ｉ１と電圧センサ７１より入力される電圧値Ｖ１とから、単位時間Δｔにコンバータ２１に供給された電力量を算出し、これを積算することで積算電力量Ｗ１（＝Σ（Ｖ１・Ｉ１・Δｔ））を算出する。電力量積算部８４は、算出した積算電力量Ｗ１を優先順位決定部８６に出力する。図２において図示しないが、コンバータ２２に供給された電力量を積算した積算電力量Ｗ２（＝Σ（Ｖ２・Ｉ２・Δｔ））を算出する電力量積算部、および、コンバータ２３に供給された電力量を積算した積算電力量Ｗ３（＝Σ（Ｖ３・Ｉ３・Δｔ））を算出する電力量積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算電力量Ｗ１と同様に、積算電力量Ｗ２およびＷ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、電力量積算部８４による積算電力量Ｗ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１および電圧センサ７１に代えて電力センサを設け、当該電力センサによって検出された電力値に基づいて電力量を積算するようにしてもよい。
【００３９】
異常回数積算部８５は、コンバータ２１が異常発生により停止された回数を積算するものである。コンバータ２１には、異常が発生した場合に運転を停止させる各種の保護機能が備えられている。例えば、電流が増加しすぎたことを検出する過電流検出装置や、発熱量が増加して温度が上昇しすぎたことを検出する過温度検出装置などの異常検出装置が備えられている。これらの異常検出装置は、異常を検出した場合に、異常検出信号をコンバータ制御装置８に出力する。コンバータ制御装置８は、異常検出信号を入力された場合、コンバータ２１の運転を停止させるために、ＰＷＭ信号の出力を停止する。異常回数積算部８５は、この異常発生に基づくＰＷＭ信号の停止回数をカウントする。異常回数積算部８５は、カウントした停止回数を積算異常回数Ｘ１として、優先順位決定部８６に出力する。図２において図示しないが、コンバータ２２の異常発生による停止回数である積算異常回数Ｘ２をカウントする異常回数積算部、および、コンバータ２３の異常発生による停止回数である積算異常回数Ｘ３をカウントする異常回数積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算異常回数Ｘ１と同様に、積算異常回数Ｘ２およびＸ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、異常回数積算部８５による積算異常回数Ｘ１の積算方法は、これに限られない。
【００４０】
本実施形態において、異常回数積算部８５は、いずれの異常検出装置が出力した異常検出信号であるかに係らず、異常発生回数をカウントしているが、これに限られない。例えば、所定の異常検出装置による異常検出の場合のみ異常発生回数をカウントするようにしてもよいし、異常検出装置によって重み付けを行ってカウントするようにしてもよい。例えば、過電流検出装置から異常検出信号を入力された場合は「１」ずつカウントするが、過温度検出装置から異常検出信号を入力された場合は「３」ずつカウントするようにしてもよい。
【００４１】
優先順位決定部８６は、コンバータの運転優先順位を決定するものである。優先順位決定部８６は、電力量積算部８４などから入力される積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、異常回数積算部８５などから入力される積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、決定した運転優先順位の情報を運転制御部８７に出力する。
【００４２】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）と積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）とから、下記（１）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１） ・・・・・ （１）
【００４３】
優先順位決定部８６は、算出された算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）が小さいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする。例えば、Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３の場合、コンバータ２１の運転優先順位を１番高くし、コンバータ２３の運転優先順位を１番低くする。当該運転優先順位は運転させる優先順位なので、起動させる優先順位は同じであり、停止させる優先順位は逆になる。例えば、すべてのコンバータの運転が停止されている場合、運転優先順位の高いものから起動させることになり、すべてのコンバータが運転されている場合、運転優先順位の低いものから停止させることになる。なお、本実施形態では、算出値Ｚが同じ値の場合、積算異常回数Ｘが小さい方の運転優先順位を高くするようにしている。さらに、積算異常回数Ｘも同じ値の場合、コンバータ２１がコンバータ２２より運転優先順位が高くなり、コンバータ２２がコンバータ２３より運転優先順位が高くなるようにしている。なお、算出値Ｚが同じ値の場合の運転優先順位の決定の方法は、これに限られない。
【００４４】
図３は、優先順位決定部８６による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【００４５】
同図において、コンバータ２１の積算電力量Ｗ１は４００ＭＷ、積算異常回数Ｘ１は０回となっている。上記（１）式により算出値Ｚ１を算出すると、Ｚ１＝Ｗ１・（Ｘ１＋１）＝４００・（０＋１）＝４００となる。同様に、コンバータ２２についての算出値Ｚ２は、Ｚ２＝Ｗ２・（Ｘ２＋１）＝３００・（０＋１）＝３００となり、コンバータ２３についての算出値Ｚ３は、Ｚ３＝Ｗ３・（Ｘ３＋１）＝１００・（４＋１）＝５００となる。したがって、Ｚ２＜Ｚ１＜Ｚ３となるので、コンバータ２２の運転優先順位が１番高くなり、コンバータ２３の運転優先順位が１番低くなる。同図右端の「運転優先順位」欄では、運転優先順位の高い順に１から３が記載されており、コンバータ２２が優先順位１番、コンバータ２１が優先順位２番、コンバータ２３が優先順位３番であることを示している。
【００４６】
同図の例では、積算異常回数が同じであるコンバータ２１とコンバータ２２のうち、積算電力量が少ないコンバータ２２の運転優先順位の方が高くなっている。また、コンバータ２３は、コンバータ２１および２２と比べて積算電力量が少ないにもかかわらず、積算異常回数が多いために、コンバータ２１および２２より運転優先順位が低くなっている。
【００４７】
上記（１）式において積算異常回数Ｘに「１」を加えているのは、算出値Ｚが「０」になることを防ぐためである。すなわち、異常による停止が１度もなかった場合は積算異常回数Ｘが「０」となるので、これを積算電力量Ｗに乗算した値は「０」になる。そうすると、積算電力量Ｗが全く考慮されなくなってしまう。本実施形態では優先順位の決定に積算電力量Ｗを反映させるために、積算異常回数Ｘが「０」であっても算出値Ｚが「０」にならないようにしている。なお、積算異常回数Ｘに加算する値は「１」に限られず、適宜設定することができる。また、積算異常回数Ｘが「０」の場合（すなわち、１度も異常発生による停止がなかった場合）、積算電力量Ｗに係らず、そのコンバータを優先的に使用するという考えの下に、積算異常回数Ｘをそのまま積算電力量Ｗに乗算した値を用いるようにしてもよい。また、積算電力量Ｗの代わりに、積算電力量Ｗに所定数を加算または減算したものを用いるようにしてもよい。
【００４８】
また、算出値Ｚを乗算ではなく、加算によって算出するようにしてもよい。例えば、下記（２）式により算出値Ｚを算出するようにしてもよい。
Ｚ＝Ｗ＋Ｘ・１００ ・・・・・ （２）
なお、積算異常回数Ｘに乗算する値は「１００」に限られず、適宜設定することができる。また、積算電力量Ｗの代わりに、積算電力量Ｗに所定数を乗算または除算したものを用いるようにしてもよい。
【００４９】
また、積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘの逆数を用いるようにしてもよく、例えば、下記（３）、（４）式により算出値Ｚを算出するようにしてもよい。
Ｚ＝（１／Ｗ）・｛１／（Ｘ＋１）｝ ・・・・・ （３）
Ｚ＝（１００／Ｗ）＋｛１／（Ｘ＋１）｝ ・・・・・ （４）
これらの場合、算出された算出値Ｚが大きいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする必要がある。
【００５０】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００５１】
図２に戻って、運転制御部８７は、コンバータ２１，２２，２３の運転を制御するための信号を出力するものである。運転制御部８７は、台数決定部８３から入力される運転台数と、優先順位決定部８６から入力される運転優先順位の情報とから、運転させるコンバータを決定する。すなわち、運転制御部８７は、運転優先順位の高いものから運転台数だけ、コンバータを運転させるように決定する。例えば、運転優先順位がコンバータ２２、コンバータ２１、コンバータ２３の順である場合に、運転台数が２台であった場合は、コンバータ２２および２１を運転させることを決定する。運転制御部８７は、ＰＷＭ信号生成部８２から入力されたＰＷＭ信号を、運転させることを決定したコンバータに出力する。一方、運転させないコンバータには、オフ信号を出力する。例えば、コンバータ２２および２１を運転させ、コンバータ２３を運転させない場合、運転制御部８７は、コンバータ２１および２２に出力する信号Ｐ１およびＰ２をＰＷＭ信号生成部８２から入力されたＰＷＭ信号とし、コンバータ２３に出力する信号Ｐ３をオフ信号とする。これにより、コンバータ２１および２２は運転され、コンバータ２３は運転されない。
【００５２】
本実施形態において、運転制御部８７は、台数決定部８３から入力される運転台数が変化したときに、優先順位決定部８６から入力される運転優先順位の情報に基づいて、運転させるコンバータを決定する。すなわち、運転台数が変化したときに、停止させるコンバータ、または、起動させるコンバータを決定する。例えば、先の例の場合、コンバータ２１および２２が運転されている状態で運転台数が２台から１台に変化したとき、運転制御部８７は、運転優先順位の高いコンバータ２２を運転させ、運転優先順位の低いコンバータ２１および２３を運転させないことを決定し、信号Ｐ１をオフ信号に切り替える。これにより、コンバータ２１の運転が停止され、コンバータ２２の運転は継続される。また、例えば、コンバータ２２のみが運転されている状態で運転台数が１台から２台に変化したとき、運転制御部８７は、運転優先順位の高いコンバータ２１および２２を運転させ、運転優先順位の低いコンバータ２３を運転させないことを決定し、信号Ｐ１をＰＷＭ信号に切り替える。これにより、コンバータ２１が起動され、コンバータ２３の運転停止は継続される。
【００５３】
本実施形態において、運転制御部８７は、運転台数が変化しないときに運転優先順位が変化しても、運転させるコンバータを切り替えず、運転台数が変化したときに、そのときの運転優先順位に基づいてコンバータを起動または停止させる。なお、すべてのコンバータの運転優先順位を考慮せずに、運転台数が増加および減少したときに起動および停止させるコンバータの候補だけで運転優先順位を考慮して、起動および停止させるコンバータを決定するようにしてもよい。例えば、コンバータ２１および２２が運転されている状態でコンバータ２３の運転優先順位が１番高くなった後、運転台数が２台から１台に変化した場合、コンバータ２２より運転優先度が低いコンバータ２１を停止するようにしてもよい。すなわち、全てのコンバータのうち運転優先順位が最も高いコンバータ２３を起動させて、コンバータ２１および２２を停止させるのではなく、現在運転中のコンバータ２１および２２のうち運転優先順位の低いほうを停止させるようにしてもよい。
【００５４】
また、運転台数が変化しない場合でも、運転優先順位が変化したときに、運転させるコンバータを切り替えるようにしてもよい。例えば、コンバータ２１および２２が運転されている状態でコンバータ２３の運転優先順位がコンバータ２１より高くなった場合、運転優先順位が変化したときに、コンバータ２３を起動させて、コンバータ２１を停止させるようにしてもよい。この場合、常に運転優先順位を反映させることができるが、運転させるコンバータの切り替えが多くなる。
【００５５】
なお、コンバータ制御装置８は、アナログ回路として実現してもよいし、デジタル回路として実現してもよい。また、各部が行う処理をプログラムで設計し、当該プログラムを実行させることでコンピュータをコンバータ制御装置８として機能させてもよい。また、当該プログラムを記録媒体に記録しておき、コンピュータに読み取らせるようにしてもよい。
【００５６】
本実施形態においては、台数決定部８３で決定された運転台数と、優先順位決定部８６で決定された運転優先順位とに基づいて、運転させるコンバータが決定される。優先順位決定部８６は、各コンバータの積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘから算出された算出値Ｚ（＝Ｗ・（Ｘ＋１））が小さいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする。したがって、各コンバータは、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算電力量Ｗが均一化される。これにより、一定のコンバータの積算電力量Ｗばかりが増大して、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００５７】
また、各コンバータは、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転される。これにより、半導体素子に何らかの問題が生じている可能性があるコンバータの使用が制限されて、当該コンバータの寿命が早く到来することを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００５８】
上記第１実施形態では、オフ信号を入力することでコンバータを運転させないようにする場合について説明した。コンバータを運転させない場合に、さらに、当該コンバータと直流電源１との接続を開放するようにしてもよい。
【００５９】
図４は、開閉器によってコンバータと直流電源１との接続を開放する実施例を示すブロック図である。同図においては、インバータ３および電力系統Ｂの記載を省略している。なお、同図において、上記第１実施形態に係る系統連系インバータシステムＡ（図１参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００６０】
同図に示す系統連系インバータシステムＡ’は、入力側接続点ａとコンバータ２１，２２，２３との間に、それぞれ開閉器９１，９２，９３が設けられている点で、図１に示す系統連系インバータシステムＡとは異なる。系統連系インバータシステムＡ’において、運転制御部８７（図２参照）は、運転させることを決定したコンバータにＰＷＭ信号を出力し、対応する開閉器を接続状態にする。また、運転させないコンバータにオフ信号を出力し、対応する開閉器を開放状態にする。本実施例の場合、運転させないコンバータと直流電源１との接続を完全に遮断することができる。
【００６１】
上記第１実施形態では、各コンバータの積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘに基づいて運転優先順位を決定する場合について説明したが、これに限られない。例えば、積算電力量Ｗに代えて、各コンバータに供給された電流の積算値である積算電流を用いるようにしてもよい。この場合、電力量積算部８４に代えて、電流センサ６１より入力される電流値Ｉ１を積算する電流積算部を設け、算出した積算電流を優先順位決定部８６に出力すればよい。この場合、積算電流が小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算電流が均一化される。これにより、一定のコンバータの積算電流ばかりが増大して、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００６２】
また、運転優先順位を決定するために他の要素を考慮するようにしてもよい。運転優先順位を決定するために各コンバータの起動回数も考慮する場合を第２実施形態として、以下に説明する。
【００６３】
図５は、第２実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００６４】
同図に示すコンバータ制御装置８ａは、起動回数積算部８８を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて各コンバータが起動された回数（以下では、「積算起動回数」とする。）に基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００６５】
起動回数が多いコンバータは、内部の半導体素子に電流が流れて内部損失が発生する機会が多くなるので、一般的に、寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８ａは、積算起動回数が小さいほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算起動回数が均一化されるようにしている。また、系統連系インバータシステムＡ’（図４参照）の場合、コンバータ２１，２２，２３の起動と運転停止に連動して、開閉器９１，９２，９３の接続と開放が行われる。開閉器は、開閉が繰り返されると接点の劣化が生じて、寿命が短くなる。各コンバータの積算起動回数を均一化させることは、各開閉器の寿命を均一化させる効果もある。
【００６６】
起動回数積算部８８は、コンバータ２１が起動された回数を積算するものである。運転制御部８７は、コンバータ２１を起動させる場合、信号Ｐ１をオフ信号からＰＷＭ信号に切り替える。起動回数積算部８８は、この切替回数をカウントする。起動回数積算部８８は、カウントした切替回数を積算起動回数Ｙ１として、優先順位決定部８６に出力する。図５において図示しないが、コンバータ２２が起動された回数である積算起動回数Ｙ２をカウントする起動回数積算部、および、コンバータ２３が起動された回数である積算起動回数Ｙ３をカウントする起動回数積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算起動回数Ｙ１と同様に、積算起動回数Ｙ２およびＹ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、起動回数積算部８８による積算起動回数Ｙ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１が出力する電流値Ｉ１により、コンバータ２１に流れる電流を検出して、コンバータ２１の起動回数をカウントするようにしてもよい。
【００６７】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、起動回数積算部８８などから入力される積算起動回数Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、および積算起動回数Ｙ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）から、下記（５）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｙ ・・・・・ （５）
【００６８】
図６は、第２実施形態に係る優先順位決定部８６による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【００６９】
同図において、コンバータ２１の積算電力量Ｗ１は４００ＭＷ、積算異常回数Ｘ１は０回、積算起動回数Ｙ１は５０回となっている。上記（５）式により算出値Ｚ１を算出すると、Ｚ１＝Ｗ１・（Ｘ１＋１）・Ｙ１＝４００・（０＋１）・５０＝２００００となる。同様に、コンバータ２２についての算出値Ｚ２は、Ｚ２＝Ｗ２・（Ｘ２＋１）・Ｙ２＝３００・（０＋１）・８０＝２４０００となり、コンバータ２３についての算出値Ｚ３は、Ｚ３＝Ｗ３・（Ｘ３＋１）・Ｙ３＝１００・（４＋１）・６０＝３００００となる。したがって、Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３となるので、コンバータ２１の運転優先順位が１番高くなり、コンバータ２３の運転優先順位が１番低くなる。同図の例では、コンバータ２１はコンバータ２２より積算電力量が大きいが積算起動回数が小さいため、コンバータ２１の優先順位はコンバータ２２より高くなっている。
【００７０】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（５）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００７１】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００７２】
第２実施形態において、各コンバータは、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算起動回数Ｙが均一化される。これにより、一定のコンバータばかり起動と運転の停止が繰り返されて、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。また、開閉器を用いてコンバータと直流電源１との接続を開放する構成の場合、積算起動回数Ｙを均一化させることで、各開閉器の寿命も均一化させることができる。
【００７３】
次に、運転優先順位を決定するために各コンバータの運転時間を考慮する場合を第３実施形態として、以下に説明する。
【００７４】
図７は、第３実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００７５】
同図に示すコンバータ制御装置８ｂは、運転時間積算部８９を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて各コンバータが運転された時間（以下では、「積算運転時間」とする。）に基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００７６】
コンバータは、一般的に、運転された時間が長くなるほど寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８ｂは、積算運転時間が短いほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算運転時間が均一化されるようにしている。
【００７７】
運転時間積算部８９は、コンバータ２１が運転された時間を積算するものである。運転制御部８７は、コンバータ２１を運転させる場合、信号Ｐ１としてＰＷＭ信号を出力し、コンバータ２１を運転させない場合、信号Ｐ１としてオフ信号を出力する。運転時間積算部８９は、信号Ｐ１としてＰＷＭ信号を出力している時間を計時する。運転時間積算部８９は、計時された時間を積算して積算運転時間Ｔ１として、優先順位決定部８６に出力する。図７において図示しないが、コンバータ２２が運転された時間である積算運転時間Ｔ２を積算する運転時間積算部、および、コンバータ２３が運転された時間である積算運転時間Ｔ３を積算する運転時間積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算運転時間Ｔ１と同様に、積算運転時間Ｔ２およびＴ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、運転時間積算部８９による積算運転時間Ｔ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１が出力する電流値Ｉ１により、コンバータ２１に流れる電流を検出して、コンバータ２１に電流が流れている時間を積算するようにしてもよい。
【００７８】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、運転時間積算部８９などから入力される積算運転時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、および積算運転時間Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）から、下記（６）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｔ ・・・・・ （６）
【００７９】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（６）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００８０】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００８１】
第３実施形態において、各コンバータは、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算運転時間Ｔが均一化される。これにより、一定のコンバータばかりが運転されて、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００８２】
次に、運転優先順位を決定するために各コンバータの起動回数と運転時間を考慮する場合を第４実施形態として、以下に説明する。
【００８３】
図８は、第４実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００８４】
同図に示すコンバータ制御装置８ｃは、起動回数積算部８８および運転時間積算部８９を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて、積算起動回数Ｙおよび積算運転時間Ｔに基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００８５】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、起動回数積算部８８などから入力される積算起動回数Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３、および、運転時間積算部８９などから入力される積算運転時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、積算起動回数Ｙ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）、および積算運転時間Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）から、下記（７）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｙ・Ｔ ・・・・・ （７）
【００８６】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（７）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００８７】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００８８】
第４実施形態は、第１ないし第３実施形態の全ての効果を奏することができる。
【００８９】
上記第１ないし第４実施形態においては、コンバータが３台の場合について説明したが、これに限られない。本発明は、コンバータが２台の場合でも、４台以上の場合でも適用することができる。
【００９０】
また、上記第１ないし第４実施形態においては、直流電源１が太陽電池モジュールの場合について説明したが、これに限られず、例えば、燃料電池などであってもよい。また、風力発電装置、水車などの水力発電装置、地熱発電装置、波力発電装置などにより発電された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。自然条件などにより出力される電力が変動する電源において、本発明は特に有効である。
【００９１】
本発明に係るコンバータ制御装置および系統連系インバータシステムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るコンバータ制御装置および系統連系インバータシステムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ，Ａ’ 系統連系インバータシステム
１ 直流電源
２１，２２，２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ インバータ
４，６１，６２，６３ 電流センサ
５，７１，７２，７３ 電圧センサ
８，８ａ，８ｂ，８ｃ コンバータ制御装置
８１ 電力算出部
８２ ＰＷＭ信号生成部
８３ 台数決定部
８４ 電力量積算部
８５ 異常回数積算部
８６ 優先順位決定部
８７ 運転制御部
８８ 起動回数積算部
８９ 運転時間積算部
９１，９２，９３ 開閉器
Ｂ 電力系統
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータを制御するコンバータ制御装置、およびこのコンバータ制御装置を用いた系統連系インバータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換して電力系統に供給する系統連系インバータシステムが開発されている。複数の太陽電池を直列接続した太陽電池モジュールを直流電源とした系統連系インバータシステムにおいて、太陽電池モジュールとインバータとの間にＤＣ／ＤＣコンバータを設けて、太陽電池モジュールの出力電力が最大となるように太陽電池モジュールの出力電圧を制御するものが開発されている。
【０００３】
図９は、このような系統連系インバータシステムを示す図である。同図においては、系統連系インバータシステムＡ１０が電力系統Ｂに連系している状態を示している。系統連系インバータシステムＡ１０は、直流電源１０が出力する直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０で変圧し、インバータ３０で交流電圧に変換して、電力系統Ｂに出力する。系統連系インバータシステムＡ１０においては、３つのＤＣ／ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０を並列接続して用いている。これにより、各ＤＣ/ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０に流れる電流が分散されるので、各ＤＣ/ＤＣコンバータ２１０，２２０，２３０の容量を小さいものとすることができる。
【０００４】
太陽電池の発電電力は日射強度によって変化する。太陽電池の発電電力に応じて、並列接続されたＤＣ／ＤＣコンバータのうちの運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの数を調整する制御方法が開発されている。この運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する方法として、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間に基づいて決定する方法が開発されている。当該方法は、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ積算しておき、積算された運転時間が短いものほど優先的に運転させるものである。一定のＤＣ/ＤＣコンバータばかりが運転されると、部品の劣化が進行して、当該ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。積算された運転時間が短いものほど優先的に運転させるようにすれば、各ＤＣ/ＤＣコンバータの運転時間が均一化されるので、一定のＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなることが抑制され、各ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１２７５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、運転時間を均一化させることが各ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命を均一化させるとは限らない。例えば、供給される電力が大きい場合、ＤＣ/ＤＣコンバータの半導体素子の劣化は促進される。したがって、運転時間が短くても、ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。また、初めから半導体素子に何らかの問題があって、ＤＣ/ＤＣコンバータの寿命が短くなる場合がある。
【０００７】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、並列接続された各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を可及的に均一化させるように、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供されるコンバータ制御装置は、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置であって、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定手段と、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される電力量または電流をそれぞれ個別に積算する積算手段と、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの異常による停止回数をそれぞれ個別にカウントして積算する異常回数積算手段と、前記積算手段によって積算された各積算電力量または各積算電流と、前記異常回数積算手段によって積算された各積算異常回数とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定手段と、前記台数決定手段によって決定された前記台数と、前記優先順位決定手段によって決定された前記優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定し、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するための信号を出力する運転制御手段とを備えている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記優先順位決定手段は、前記積算電力量または各積算電流に前記積算異常回数に関する値を乗算した乗算値をＤＣ／ＤＣコンバータ毎に算出し、前記乗算値が小さい順に前記優先順位を決定する。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記積算異常回数に関する値は、前記積算異常回数に所定数を加えた値である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの起動回数をそれぞれ個別にカウントして積算する起動回数積算手段をさらに備え、前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記起動回数積算手段によって積算された各積算起動回数をさらに乗算することで算出する。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ個別にカウントして積算する運転時間積算手段をさらに備え、前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記運転時間積算手段によって積算された各積算運転時間をさらに乗算することで算出する。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記運転制御手段は、前記台数が変化したときに、前記優先順位に基づいて運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記台数決定手段は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の接続点に供給される電力または電流に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する。
【００１６】
本発明の第２の側面によって提供される系統連系インバータシステムは、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、本発明の第１の側面によって提供されるコンバータ制御装置と、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して系統に出力するインバータとを備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、台数決定手段によって決定された台数と優先順位決定手段によって決定された優先順位とに基づいて、並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータから運転させるＤＣ／ＤＣコンバータが決定され、この決定に基づいて各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転が制御される。優先順位決定手段は、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量および積算異常回数に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する。したがって、積算電力量が少ないＤＣ／ＤＣコンバータほど優先順位を高くし、積算異常回数が少ないＤＣ／ＤＣコンバータほど優先順位を高くすることができる。これにより、各ＤＣ／ＤＣコンバータは積算電力量が少ないほど優先的に運転されるので、各ＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量が均一化される。したがって、一定のＤＣ／ＤＣコンバータの積算電力量ばかりが増大して、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が短くなることを抑制することができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。また、各ＤＣ／ＤＣコンバータは積算異常回数が少ないほど優先的に運転されるので、何らかの問題が生じている可能性があるＤＣ／ＤＣコンバータの使用が制限される。したがって、当該ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命が早く到来することを抑制することができ、各ＤＣ／ＤＣコンバータの寿命を均一化させることができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るコンバータ制御装置の第１実施形態を備えた系統連系インバータシステムを示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る優先順位決定部による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【図４】第１実施形態に係るコンバータ制御装置を備えた系統連系インバータシステムの他の実施例を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図６】第２実施形態に係る優先順位決定部による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【図７】第３実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図８】第４実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。
【図９】従来の系統連系インバータシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係るコンバータ制御装置の第１実施形態を備えた系統連系インバータシステムを示すブロック図である。系統連系インバータシステムＡは、直流電源１が出力する直流電力をインバータ３で交流電力に変換して電力系統Ｂに出力するものである。同図に示すように、系統連系インバータシステムＡは、直流電源１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２，２３、インバータ３、電流センサ４，６１，６２，６３、電圧センサ５，７１，７２，７３、およびコンバータ制御装置８を備えている。
【００２２】
直流電源１は、複数の太陽電池を直列接続した太陽電池モジュールを有しており、太陽電池が太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して生成した直流電力を出力する。太陽電池モジュールは、太陽電池が受ける日射強度により異なる電力を出力する。したがって、日射強度が大きい昼間に出力される電力は大きくなり、日射強度が小さい朝や夕方に出力される電力は小さくなる。また、昼間でも、雲などによって太陽が遮られた場合、一時的に日射強度が小さくなって、出力される電力が一時的に小さくなる。
【００２３】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１，２２，２３は、入力端と出力端とがそれぞれ互いに接続されて、並列接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下では、省略して単に「コンバータ」と記載する。）２１，２２，２３は、当該入力端の接続点（以下では、「入力側接続点」とする。）ａが直流電源１に接続されており、当該出力端の接続点（以下では、「出力側接続点」とする。）ｂがインバータ３に接続されている。コンバータ２１，２２，２３は、コンバータ制御装置８から入力される信号に応じて、図示しないスイッチング素子をオン・オフ動作させることにより、直流電源１から入力される直流電圧を昇圧または降圧する。コンバータ２１，２２，２３は、昇圧または降圧された直流電圧をインバータ３に出力する。系統連系インバータシステムＡが電力系統Ｂに連系している状態では、インバータ３の入力端（接続点ｂ）の電圧（以下、必要に応じて「バス電圧」とする。）Ｖｄが一定となるようにインバータ３により制御されているので、コンバータ２１，２２，２３は、直流電源１から出力される電圧を所定の電圧に制御することができる。
【００２４】
インバータ３は、図示しないスイッチング素子をオン・オフ動作させることで、コンバータ２１，２２，２３から入力される直流電力を交流電力に変換する。インバータ３は、図示しないローパスフィルタによりスイッチングノイズが除去された交流電力を電力系統Ｂに出力する。なお、図１においては、インバータ３の電力変換動作を制御する制御装置を省略している。系統連系インバータシステムＡが電力系統Ｂに連系している状態では、インバータ３は、バス電圧Ｖｄを一定に制御することによって、コンバータ出力の変化分を交流有効電力として系統に出力する。
【００２５】
電流センサ４は、直流電源１と入力側接続点ａとの間に直列に接続されており、直流電源１が出力する電流を検出するものである。電流センサ４は、検出した電流の電流値Ｉをコンバータ制御装置８に出力する。
【００２６】
電圧センサ５は、直流電源１と入力側接続点ａとの間に接続されており、直流電源１が出力する電圧を検出するものである。電圧センサ５は、検出した電圧の電圧値Ｖをコンバータ制御装置８に出力する。
【００２７】
電流センサ６１，６２，６３は、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側に直列に接続されており、それぞれコンバータ２１，２２，２３に入力される電流を検出するものである。電流センサ６１，６２，６３は、それぞれ検出した電流の電流値Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３をコンバータ制御装置８に出力する。
【００２８】
電圧センサ７１，７２，７３は、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側に接続されており、それぞれコンバータ２１，２２，２３の入力側の電圧を検出するものである。電圧センサ７１，７２，７３は、それぞれ検出した電圧の電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をコンバータ制御装置８に出力する。なお、電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３は、理論上、電圧値Ｖに一致する。したがって、電圧センサ７１，７２，７３を省略して、電圧値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の代わりに電圧値Ｖを用いるようにしてもよい。
【００２９】
コンバータ制御装置８は、コンバータ２１，２２，２３を制御するものである。コンバータ制御装置８は、電流センサ４，６１，６２，６３からそれぞれ電流値Ｉ，Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を入力され、電圧センサ５，７１，７２，７３からそれぞれ電圧値Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を入力されて、コンバータ２１，２２，２３を制御するための信号を出力する。
【００３０】
コンバータ制御装置８は、電流値Ｉおよび電圧値Ｖから算出される出力電力値Ｐが最大になるように制御を行う。また、コンバータ制御装置８は、コンバータ２１，２２，２３を運転させるか否かの制御も行う。すなわち、直流電源１から入力される電力が大きい場合、より多くのコンバータを運転させて各コンバータにかかる負担を分散させる。一方、直流電源１から入力される電力が小さい場合、コンバータで消費される電力を減少させるために、運転させるコンバータを少なくする。
【００３１】
コンバータ制御装置８は、各コンバータに供給された電力量の積算値（以下では、「積算電力量」とする。）と各コンバータが異常発生により停止された回数（以下では、「積算異常回数」とする。）とに基づいて、運転させるコンバータの優先順位（以下では、「運転優先順位」とする）を決定する。コンバータは、一般的に、供給される電力が大きくなるほど半導体素子の発熱量が大きくなり、熱損失が大きくなるので、寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８は、積算電力量が小さいほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算電力量が均一化されるようにしている。また、異常発生により停止された回数が多いコンバータは、半導体素子に何らかの問題が生じている可能性がある。そのようなコンバータは、寿命が短い可能性があるので、できるだけ使用しない方が、寿命の到来を遅くすることができる。したがって、コンバータ制御装置８は、積算異常回数が小さいほど運転優先順位を高くするようにしている。
【００３２】
図２は、コンバータ制御装置８の内部構成を説明するためのブロック図である。コンバータ制御装置８は、電力算出部８１、ＰＷＭ信号生成部８２、台数決定部８３、電力量積算部８４、異常回数積算部８５、優先順位決定部８６、および、運転制御部８７を備えている。電力量積算部および異常回数積算部は各コンバータに対応してそれぞれ設けられているが、図２においては省略して、コンバータ２１に対応する電力量積算部８４および異常回数積算部８５のみを記載している。
【００３３】
電力算出部８１は、直流電源１から出力される電力を演算により算出するものである。電力算出部８１は、電流センサ４から入力される電流値Ｉと電圧センサ５から入力される電圧値Ｖとから、直流電源１の出力電力値Ｐ（＝Ｖ・Ｉ）を算出し、ＰＷＭ信号生成部８２および台数決定部８３に出力する。なお、電流センサ４、電圧センサ５および電力算出部８１に代えて、電力センサを直流電源１と入力側接続点ａとの間に設けて、直流電源１の出力電力を直接検出してＰＷＭ信号生成部８２および台数決定部８３に出力するようにしてもよい。
【００３４】
ＰＷＭ信号生成部８２は、電力算出部８１から入力される出力電力値Ｐを最大とするように制御するためのＰＷＭ信号を生成する。出力電力値Ｐを最大とするための制御は、いわゆる最大電力追従制御として公知であるので、説明を省略する。ＰＷＭ信号生成部８２は、生成したＰＷＭ信号を運転制御部８７に出力する。
【００３５】
台数決定部８３は、運転させるコンバータの台数（以下では、「運転台数」とする。）を決定するものである。台数決定部８３は、電力算出部８１から入力される出力電力値Ｐに基づいて運転台数を決定し、運転制御部８７に出力する。台数決定部８３には所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ（０＜Ｐａ＜Ｐｂ＜Ｐｃ）があらかじめ設定されており、台数決定部８３は出力電力値Ｐを所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと比較することにより運転台数を決定する。すなわち、０≦Ｐ＜Ｐａの場合は運転台数を０台とし、Ｐａ≦Ｐ＜Ｐｂの場合は運転台数を１台とし、Ｐｂ≦Ｐ＜Ｐｃの場合は運転台数を２台とし、Ｐｃ≦Ｐの場合は運転台数を３台とする。
【００３６】
なお、出力電力値Ｐが所定の電力値Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ付近で頻繁に増減したときに、運転台数が頻繁に切り替わってしまうことを抑制するために、ヒステリシスを設けておくようにしてもよい。例えば、所定の電力値Ｐａの代わりに所定の電力値ＰａｕとＰａｄ（Ｐａｕ＞Ｐａｄ）とを設定しておき、出力電力値Ｐが電力値Ｐａｕより大きくなった後は出力電力値Ｐを電力値Ｐａｄと比較するようにし、出力電力値Ｐが電力値Ｐａｄより小さくなった後は出力電力値Ｐを電力値Ｐａｕと比較するようにすればよい。
【００３７】
なお、台数決定部８３による運転台数の決定方法は、これに限られない。出力電力値Ｐ以外の要素も運転台数の決定に考慮するようにしてもよい。また、直流電源１の出力電流の電流値Ｉに基づいて運転台数を決定するようにしてもよい。この場合、電流センサ４から入力される電流値Ｉを、あらかじめ設定されている所定の電流値と比較することで決定すればよい。また、日射強度や時刻に応じて運転台数を決定するようにしてもよい。
【００３８】
電力量積算部８４は、コンバータ２１に供給された電力量を積算するものである。電力量積算部８４は、電流センサ６１より入力される電流値Ｉ１と電圧センサ７１より入力される電圧値Ｖ１とから、単位時間Δｔにコンバータ２１に供給された電力量を算出し、これを積算することで積算電力量Ｗ１（＝Σ（Ｖ１・Ｉ１・Δｔ））を算出する。電力量積算部８４は、算出した積算電力量Ｗ１を優先順位決定部８６に出力する。図２において図示しないが、コンバータ２２に供給された電力量を積算した積算電力量Ｗ２（＝Σ（Ｖ２・Ｉ２・Δｔ））を算出する電力量積算部、および、コンバータ２３に供給された電力量を積算した積算電力量Ｗ３（＝Σ（Ｖ３・Ｉ３・Δｔ））を算出する電力量積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算電力量Ｗ１と同様に、積算電力量Ｗ２およびＷ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、電力量積算部８４による積算電力量Ｗ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１および電圧センサ７１に代えて電力センサを設け、当該電力センサによって検出された電力値に基づいて電力量を積算するようにしてもよい。
【００３９】
異常回数積算部８５は、コンバータ２１が異常発生により停止された回数を積算するものである。コンバータ２１には、異常が発生した場合に運転を停止させる各種の保護機能が備えられている。例えば、電流が増加しすぎたことを検出する過電流検出装置や、発熱量が増加して温度が上昇しすぎたことを検出する過温度検出装置などの異常検出装置が備えられている。これらの異常検出装置は、異常を検出した場合に、異常検出信号をコンバータ制御装置８に出力する。コンバータ制御装置８は、異常検出信号を入力された場合、コンバータ２１の運転を停止させるために、ＰＷＭ信号の出力を停止する。異常回数積算部８５は、この異常発生に基づくＰＷＭ信号の停止回数をカウントする。異常回数積算部８５は、カウントした停止回数を積算異常回数Ｘ１として、優先順位決定部８６に出力する。図２において図示しないが、コンバータ２２の異常発生による停止回数である積算異常回数Ｘ２をカウントする異常回数積算部、および、コンバータ２３の異常発生による停止回数である積算異常回数Ｘ３をカウントする異常回数積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算異常回数Ｘ１と同様に、積算異常回数Ｘ２およびＸ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、異常回数積算部８５による積算異常回数Ｘ１の積算方法は、これに限られない。
【００４０】
本実施形態において、異常回数積算部８５は、いずれの異常検出装置が出力した異常検出信号であるかに係らず、異常発生回数をカウントしているが、これに限られない。例えば、所定の異常検出装置による異常検出の場合のみ異常発生回数をカウントするようにしてもよいし、異常検出装置によって重み付けを行ってカウントするようにしてもよい。例えば、過電流検出装置から異常検出信号を入力された場合は「１」ずつカウントするが、過温度検出装置から異常検出信号を入力された場合は「３」ずつカウントするようにしてもよい。
【００４１】
優先順位決定部８６は、コンバータの運転優先順位を決定するものである。優先順位決定部８６は、電力量積算部８４などから入力される積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、異常回数積算部８５などから入力される積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、決定した運転優先順位の情報を運転制御部８７に出力する。
【００４２】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）と積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）とから、下記（１）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１） ・・・・・ （１）
【００４３】
優先順位決定部８６は、算出された算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）が小さいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする。例えば、Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３の場合、コンバータ２１の運転優先順位を１番高くし、コンバータ２３の運転優先順位を１番低くする。当該運転優先順位は運転させる優先順位なので、起動させる優先順位は同じであり、停止させる優先順位は逆になる。例えば、すべてのコンバータの運転が停止されている場合、運転優先順位の高いものから起動させることになり、すべてのコンバータが運転されている場合、運転優先順位の低いものから停止させることになる。なお、本実施形態では、算出値Ｚが同じ値の場合、積算異常回数Ｘが小さい方の運転優先順位を高くするようにしている。さらに、積算異常回数Ｘも同じ値の場合、コンバータ２１がコンバータ２２より運転優先順位が高くなり、コンバータ２２がコンバータ２３より運転優先順位が高くなるようにしている。なお、算出値Ｚが同じ値の場合の運転優先順位の決定の方法は、これに限られない。
【００４４】
図３は、優先順位決定部８６による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【００４５】
同図において、コンバータ２１の積算電力量Ｗ１は４００ＭＷ、積算異常回数Ｘ１は０回となっている。上記（１）式により算出値Ｚ１を算出すると、Ｚ１＝Ｗ１・（Ｘ１＋１）＝４００・（０＋１）＝４００となる。同様に、コンバータ２２についての算出値Ｚ２は、Ｚ２＝Ｗ２・（Ｘ２＋１）＝３００・（０＋１）＝３００となり、コンバータ２３についての算出値Ｚ３は、Ｚ３＝Ｗ３・（Ｘ３＋１）＝１００・（４＋１）＝５００となる。したがって、Ｚ２＜Ｚ１＜Ｚ３となるので、コンバータ２２の運転優先順位が１番高くなり、コンバータ２３の運転優先順位が１番低くなる。同図右端の「運転優先順位」欄では、運転優先順位の高い順に１から３が記載されており、コンバータ２２が優先順位１番、コンバータ２１が優先順位２番、コンバータ２３が優先順位３番であることを示している。
【００４６】
同図の例では、積算異常回数が同じであるコンバータ２１とコンバータ２２のうち、積算電力量が少ないコンバータ２２の運転優先順位の方が高くなっている。また、コンバータ２３は、コンバータ２１および２２と比べて積算電力量が少ないにもかかわらず、積算異常回数が多いために、コンバータ２１および２２より運転優先順位が低くなっている。
【００４７】
上記（１）式において積算異常回数Ｘに「１」を加えているのは、算出値Ｚが「０」になることを防ぐためである。すなわち、異常による停止が１度もなかった場合は積算異常回数Ｘが「０」となるので、これを積算電力量Ｗに乗算した値は「０」になる。そうすると、積算電力量Ｗが全く考慮されなくなってしまう。本実施形態では優先順位の決定に積算電力量Ｗを反映させるために、積算異常回数Ｘが「０」であっても算出値Ｚが「０」にならないようにしている。なお、積算異常回数Ｘに加算する値は「１」に限られず、適宜設定することができる。また、積算異常回数Ｘが「０」の場合（すなわち、１度も異常発生による停止がなかった場合）、積算電力量Ｗに係らず、そのコンバータを優先的に使用するという考えの下に、積算異常回数Ｘをそのまま積算電力量Ｗに乗算した値を用いるようにしてもよい。また、積算電力量Ｗの代わりに、積算電力量Ｗに所定数を加算または減算したものを用いるようにしてもよい。
【００４８】
また、算出値Ｚを乗算ではなく、加算によって算出するようにしてもよい。例えば、下記（２）式により算出値Ｚを算出するようにしてもよい。
Ｚ＝Ｗ＋Ｘ・１００ ・・・・・ （２）
なお、積算異常回数Ｘに乗算する値は「１００」に限られず、適宜設定することができる。また、積算電力量Ｗの代わりに、積算電力量Ｗに所定数を乗算または除算したものを用いるようにしてもよい。
【００４９】
また、積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘの逆数を用いるようにしてもよく、例えば、下記（３）、（４）式により算出値Ｚを算出するようにしてもよい。
Ｚ＝（１／Ｗ）・｛１／（Ｘ＋１）｝ ・・・・・ （３）
Ｚ＝（１００／Ｗ）＋｛１／（Ｘ＋１）｝ ・・・・・ （４）
これらの場合、算出された算出値Ｚが大きいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする必要がある。
【００５０】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００５１】
図２に戻って、運転制御部８７は、コンバータ２１，２２，２３の運転を制御するための信号を出力するものである。運転制御部８７は、台数決定部８３から入力される運転台数と、優先順位決定部８６から入力される運転優先順位の情報とから、運転させるコンバータを決定する。すなわち、運転制御部８７は、運転優先順位の高いものから運転台数だけ、コンバータを運転させるように決定する。例えば、運転優先順位がコンバータ２２、コンバータ２１、コンバータ２３の順である場合に、運転台数が２台であった場合は、コンバータ２２および２１を運転させることを決定する。運転制御部８７は、ＰＷＭ信号生成部８２から入力されたＰＷＭ信号を、運転させることを決定したコンバータに出力する。一方、運転させないコンバータには、オフ信号を出力する。例えば、コンバータ２２および２１を運転させ、コンバータ２３を運転させない場合、運転制御部８７は、コンバータ２１および２２に出力する信号Ｐ１およびＰ２をＰＷＭ信号生成部８２から入力されたＰＷＭ信号とし、コンバータ２３に出力する信号Ｐ３をオフ信号とする。これにより、コンバータ２１および２２は運転され、コンバータ２３は運転されない。
【００５２】
本実施形態において、運転制御部８７は、台数決定部８３から入力される運転台数が変化したときに、優先順位決定部８６から入力される運転優先順位の情報に基づいて、運転させるコンバータを決定する。すなわち、運転台数が変化したときに、停止させるコンバータ、または、起動させるコンバータを決定する。例えば、先の例の場合、コンバータ２１および２２が運転されている状態で運転台数が２台から１台に変化したとき、運転制御部８７は、運転優先順位の高いコンバータ２２を運転させ、運転優先順位の低いコンバータ２１および２３を運転させないことを決定し、信号Ｐ１をオフ信号に切り替える。これにより、コンバータ２１の運転が停止され、コンバータ２２の運転は継続される。また、例えば、コンバータ２２のみが運転されている状態で運転台数が１台から２台に変化したとき、運転制御部８７は、運転優先順位の高いコンバータ２１および２２を運転させ、運転優先順位の低いコンバータ２３を運転させないことを決定し、信号Ｐ１をＰＷＭ信号に切り替える。これにより、コンバータ２１が起動され、コンバータ２３の運転停止は継続される。
【００５３】
本実施形態において、運転制御部８７は、運転台数が変化しないときに運転優先順位が変化しても、運転させるコンバータを切り替えず、運転台数が変化したときに、そのときの運転優先順位に基づいてコンバータを起動または停止させる。なお、すべてのコンバータの運転優先順位を考慮せずに、運転台数が増加および減少したときに起動および停止させるコンバータの候補だけで運転優先順位を考慮して、起動および停止させるコンバータを決定するようにしてもよい。例えば、コンバータ２１および２２が運転されている状態でコンバータ２３の運転優先順位が１番高くなった後、運転台数が２台から１台に変化した場合、コンバータ２２より運転優先度が低いコンバータ２１を停止するようにしてもよい。すなわち、全てのコンバータのうち運転優先順位が最も高いコンバータ２３を起動させて、コンバータ２１および２２を停止させるのではなく、現在運転中のコンバータ２１および２２のうち運転優先順位の低いほうを停止させるようにしてもよい。
【００５４】
また、運転台数が変化しない場合でも、運転優先順位が変化したときに、運転させるコンバータを切り替えるようにしてもよい。例えば、コンバータ２１および２２が運転されている状態でコンバータ２３の運転優先順位がコンバータ２１より高くなった場合、運転優先順位が変化したときに、コンバータ２３を起動させて、コンバータ２１を停止させるようにしてもよい。この場合、常に運転優先順位を反映させることができるが、運転させるコンバータの切り替えが多くなる。
【００５５】
なお、コンバータ制御装置８は、アナログ回路として実現してもよいし、デジタル回路として実現してもよい。また、各部が行う処理をプログラムで設計し、当該プログラムを実行させることでコンピュータをコンバータ制御装置８として機能させてもよい。また、当該プログラムを記録媒体に記録しておき、コンピュータに読み取らせるようにしてもよい。
【００５６】
本実施形態においては、台数決定部８３で決定された運転台数と、優先順位決定部８６で決定された運転優先順位とに基づいて、運転させるコンバータが決定される。優先順位決定部８６は、各コンバータの積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘから算出された算出値Ｚ（＝Ｗ・（Ｘ＋１））が小さいほど、対応するコンバータの運転優先順位を高いものとする。したがって、各コンバータは、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算電力量Ｗが均一化される。これにより、一定のコンバータの積算電力量Ｗばかりが増大して、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００５７】
また、各コンバータは、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転される。これにより、半導体素子に何らかの問題が生じている可能性があるコンバータの使用が制限されて、当該コンバータの寿命が早く到来することを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００５８】
上記第１実施形態では、オフ信号を入力することでコンバータを運転させないようにする場合について説明した。コンバータを運転させない場合に、さらに、当該コンバータと直流電源１との接続を開放するようにしてもよい。
【００５９】
図４は、開閉器によってコンバータと直流電源１との接続を開放する実施例を示すブロック図である。同図においては、インバータ３および電力系統Ｂの記載を省略している。なお、同図において、上記第１実施形態に係る系統連系インバータシステムＡ（図１参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００６０】
同図に示す系統連系インバータシステムＡ’は、入力側接続点ａとコンバータ２１，２２，２３との間に、それぞれ開閉器９１，９２，９３が設けられている点で、図１に示す系統連系インバータシステムＡとは異なる。系統連系インバータシステムＡ’において、運転制御部８７（図２参照）は、運転させることを決定したコンバータにＰＷＭ信号を出力し、対応する開閉器を接続状態にする。また、運転させないコンバータにオフ信号を出力し、対応する開閉器を開放状態にする。本実施例の場合、運転させないコンバータと直流電源１との接続を完全に遮断することができる。
【００６１】
上記第１実施形態では、各コンバータの積算電力量Ｗおよび積算異常回数Ｘに基づいて運転優先順位を決定する場合について説明したが、これに限られない。例えば、積算電力量Ｗに代えて、各コンバータに供給された電流の積算値である積算電流を用いるようにしてもよい。この場合、電力量積算部８４に代えて、電流センサ６１より入力される電流値Ｉ１を積算する電流積算部を設け、算出した積算電流を優先順位決定部８６に出力すればよい。この場合、積算電流が小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算電流が均一化される。これにより、一定のコンバータの積算電流ばかりが増大して、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００６２】
また、運転優先順位を決定するために他の要素を考慮するようにしてもよい。運転優先順位を決定するために各コンバータの起動回数も考慮する場合を第２実施形態として、以下に説明する。
【００６３】
図５は、第２実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００６４】
同図に示すコンバータ制御装置８ａは、起動回数積算部８８を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて各コンバータが起動された回数（以下では、「積算起動回数」とする。）に基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００６５】
起動回数が多いコンバータは、内部の半導体素子に電流が流れて内部損失が発生する機会が多くなるので、一般的に、寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８ａは、積算起動回数が小さいほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算起動回数が均一化されるようにしている。また、系統連系インバータシステムＡ’（図４参照）の場合、コンバータ２１，２２，２３の起動と運転停止に連動して、開閉器９１，９２，９３の接続と開放が行われる。開閉器は、開閉が繰り返されると接点の劣化が生じて、寿命が短くなる。各コンバータの積算起動回数を均一化させることは、各開閉器の寿命を均一化させる効果もある。
【００６６】
起動回数積算部８８は、コンバータ２１が起動された回数を積算するものである。運転制御部８７は、コンバータ２１を起動させる場合、信号Ｐ１をオフ信号からＰＷＭ信号に切り替える。起動回数積算部８８は、この切替回数をカウントする。起動回数積算部８８は、カウントした切替回数を積算起動回数Ｙ１として、優先順位決定部８６に出力する。図５において図示しないが、コンバータ２２が起動された回数である積算起動回数Ｙ２をカウントする起動回数積算部、および、コンバータ２３が起動された回数である積算起動回数Ｙ３をカウントする起動回数積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算起動回数Ｙ１と同様に、積算起動回数Ｙ２およびＹ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、起動回数積算部８８による積算起動回数Ｙ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１が出力する電流値Ｉ１により、コンバータ２１に流れる電流を検出して、コンバータ２１の起動回数をカウントするようにしてもよい。
【００６７】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、起動回数積算部８８などから入力される積算起動回数Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、および積算起動回数Ｙ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）から、下記（５）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｙ ・・・・・ （５）
【００６８】
図６は、第２実施形態に係る優先順位決定部８６による優先順位の決定方法を説明するための例を示す表である。
【００６９】
同図において、コンバータ２１の積算電力量Ｗ１は４００ＭＷ、積算異常回数Ｘ１は０回、積算起動回数Ｙ１は５０回となっている。上記（５）式により算出値Ｚ１を算出すると、Ｚ１＝Ｗ１・（Ｘ１＋１）・Ｙ１＝４００・（０＋１）・５０＝２００００となる。同様に、コンバータ２２についての算出値Ｚ２は、Ｚ２＝Ｗ２・（Ｘ２＋１）・Ｙ２＝３００・（０＋１）・８０＝２４０００となり、コンバータ２３についての算出値Ｚ３は、Ｚ３＝Ｗ３・（Ｘ３＋１）・Ｙ３＝１００・（４＋１）・６０＝３００００となる。したがって、Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３となるので、コンバータ２１の運転優先順位が１番高くなり、コンバータ２３の運転優先順位が１番低くなる。同図の例では、コンバータ２１はコンバータ２２より積算電力量が大きいが積算起動回数が小さいため、コンバータ２１の優先順位はコンバータ２２より高くなっている。
【００７０】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（５）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００７１】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００７２】
第２実施形態において、各コンバータは、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算起動回数Ｙが均一化される。これにより、一定のコンバータばかり起動と運転の停止が繰り返されて、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。また、開閉器を用いてコンバータと直流電源１との接続を開放する構成の場合、積算起動回数Ｙを均一化させることで、各開閉器の寿命も均一化させることができる。
【００７３】
次に、運転優先順位を決定するために各コンバータの運転時間を考慮する場合を第３実施形態として、以下に説明する。
【００７４】
図７は、第３実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００７５】
同図に示すコンバータ制御装置８ｂは、運転時間積算部８９を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて各コンバータが運転された時間（以下では、「積算運転時間」とする。）に基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００７６】
コンバータは、一般的に、運転された時間が長くなるほど寿命が短くなる。したがって、コンバータ制御装置８ｂは、積算運転時間が短いほど運転優先順位を高くするようにして、各コンバータの積算運転時間が均一化されるようにしている。
【００７７】
運転時間積算部８９は、コンバータ２１が運転された時間を積算するものである。運転制御部８７は、コンバータ２１を運転させる場合、信号Ｐ１としてＰＷＭ信号を出力し、コンバータ２１を運転させない場合、信号Ｐ１としてオフ信号を出力する。運転時間積算部８９は、信号Ｐ１としてＰＷＭ信号を出力している時間を計時する。運転時間積算部８９は、計時された時間を積算して積算運転時間Ｔ１として、優先順位決定部８６に出力する。図７において図示しないが、コンバータ２２が運転された時間である積算運転時間Ｔ２を積算する運転時間積算部、および、コンバータ２３が運転された時間である積算運転時間Ｔ３を積算する運転時間積算部も、コンバータ制御部８に備えられている。積算運転時間Ｔ１と同様に、積算運転時間Ｔ２およびＴ３も、優先順位決定部８６に出力される。なお、運転時間積算部８９による積算運転時間Ｔ１の積算方法は、これに限られない。例えば、電流センサ６１が出力する電流値Ｉ１により、コンバータ２１に流れる電流を検出して、コンバータ２１に電流が流れている時間を積算するようにしてもよい。
【００７８】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、運転時間積算部８９などから入力される積算運転時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、および積算運転時間Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）から、下記（６）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｔ ・・・・・ （６）
【００７９】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（６）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００８０】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００８１】
第３実施形態において、各コンバータは、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなり、優先的に運転されるので、各コンバータの積算運転時間Ｔが均一化される。これにより、一定のコンバータばかりが運転されて、当該コンバータの寿命が短くなることを抑制することができる。すなわち、各コンバータの寿命を均一化させることができる。
【００８２】
次に、運転優先順位を決定するために各コンバータの起動回数と運転時間を考慮する場合を第４実施形態として、以下に説明する。
【００８３】
図８は、第４実施形態に係るコンバータ制御装置の内部構成を説明するためのブロック図である。なお、同図において、上記第１実施形態に係るコンバータ制御装置８（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。
【００８４】
同図に示すコンバータ制御装置８ｃは、起動回数積算部８８および運転時間積算部８９を備えている点、および、優先順位決定部８６が積算電力量Ｗ、積算異常回数Ｘに加えて、積算起動回数Ｙおよび積算運転時間Ｔに基づいて運転優先順位を決定する点で、図２に示すコンバータ制御装置８とは異なる。
【００８５】
優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３、および、積算異常回数Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に加えて、起動回数積算部８８などから入力される積算起動回数Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３、および、運転時間積算部８９などから入力される積算運転時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に基づいて運転優先順位を決定する。優先順位決定部８６は、積算電力量Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）、積算異常回数Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３）、積算起動回数Ｙ（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３）、および積算運転時間Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）から、下記（７）式により算出値Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３）を算出する。
Ｚ＝Ｗ・（Ｘ＋１）・Ｙ・Ｔ ・・・・・ （７）
【００８６】
なお、算出値Ｚの算出式は、上記（７）式に限定されない。上記（１）〜（４）式と同様に、適宜設定された式を用いるようにしてもよい。
【００８７】
優先順位決定部８６による運転優先順位の決定方法は上記に限られず、積算電力量Ｗが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算異常回数Ｘが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算起動回数Ｙが小さいほど運転優先順位が高くなり、かつ、積算運転時間Ｔが小さいほど運転優先順位が高くなるように決定すればよい。
【００８８】
第４実施形態は、第１ないし第３実施形態の全ての効果を奏することができる。
【００８９】
上記第１ないし第４実施形態においては、コンバータが３台の場合について説明したが、これに限られない。本発明は、コンバータが２台の場合でも、４台以上の場合でも適用することができる。
【００９０】
また、上記第１ないし第４実施形態においては、直流電源１が太陽電池モジュールの場合について説明したが、これに限られず、例えば、燃料電池などであってもよい。また、風力発電装置、水車などの水力発電装置、地熱発電装置、波力発電装置などにより発電された交流電力を直流電力に変換して出力する装置であってもよい。自然条件などにより出力される電力が変動する電源において、本発明は特に有効である。
【００９１】
本発明に係るコンバータ制御装置および系統連系インバータシステムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るコンバータ制御装置および系統連系インバータシステムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ，Ａ’ 系統連系インバータシステム
１ 直流電源
２１，２２，２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３ インバータ
４，６１，６２，６３ 電流センサ
５，７１，７２，７３ 電圧センサ
８，８ａ，８ｂ，８ｃ コンバータ制御装置
８１ 電力算出部
８２ ＰＷＭ信号生成部
８３ 台数決定部
８４ 電力量積算部
８５ 異常回数積算部
８６ 優先順位決定部
８７ 運転制御部
８８ 起動回数積算部
８９ 運転時間積算部
９１，９２，９３ 開閉器
Ｂ 電力系統
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置であって、
運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定手段と、
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される電力量または電流をそれぞれ個別に積算する積算手段と、
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの異常による停止回数をそれぞれ個別にカウントして積算する異常回数積算手段と、
前記積算手段によって積算された各積算電力量または各積算電流と、前記異常回数積算手段によって積算された各積算異常回数とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
前記台数決定手段によって決定された前記台数と、前記優先順位決定手段によって決定された前記優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定し、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するための信号を出力する運転制御手段と、
を備えている、コンバータ制御装置。
【請求項２】
前記優先順位決定手段は、前記積算電力量または積算電流に前記積算異常回数に関する値を乗算した乗算値をＤＣ／ＤＣコンバータ毎に算出し、前記乗算値が小さい順に前記優先順位を決定する、
請求項１に記載のコンバータ制御装置。
【請求項３】
前記積算異常回数に関する値は、前記積算異常回数に所定数を加えた値である、
請求項２に記載のコンバータ制御装置。
【請求項４】
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの起動回数をそれぞれ個別にカウントして積算する起動回数積算手段をさらに備え、
前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記起動回数積算手段によって積算された各積算起動回数をさらに乗算することで算出する、
請求項２ないし３のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項５】
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ個別にカウントして積算する運転時間積算手段をさらに備え、
前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記運転時間積算手段によって積算された各積算運転時間をさらに乗算することで算出する、
請求項２ないし４のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項６】
前記運転制御手段は、前記台数が変化したときに、前記優先順位に基づいて運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する、
請求項１ないし５のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項７】
前記台数決定手段は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の接続点に供給される電力または電流に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する、
請求項１ないし６のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項８】
並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、請求項１ないし７のいずれかに記載のコンバータ制御装置と、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して系統に出力するインバータとを備えている、系統連系インバータシステム。
【請求項１】
並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するコンバータ制御装置であって、
運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する台数決定手段と、
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータに供給される電力量または電流をそれぞれ個別に積算する積算手段と、
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの異常による停止回数をそれぞれ個別にカウントして積算する異常回数積算手段と、
前記積算手段によって積算された各積算電力量または各積算電流と、前記異常回数積算手段によって積算された各積算異常回数とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
前記台数決定手段によって決定された前記台数と、前記優先順位決定手段によって決定された前記優先順位とに基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定し、各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転を制御するための信号を出力する運転制御手段と、
を備えている、コンバータ制御装置。
【請求項２】
前記優先順位決定手段は、前記積算電力量または積算電流に前記積算異常回数に関する値を乗算した乗算値をＤＣ／ＤＣコンバータ毎に算出し、前記乗算値が小さい順に前記優先順位を決定する、
請求項１に記載のコンバータ制御装置。
【請求項３】
前記積算異常回数に関する値は、前記積算異常回数に所定数を加えた値である、
請求項２に記載のコンバータ制御装置。
【請求項４】
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの起動回数をそれぞれ個別にカウントして積算する起動回数積算手段をさらに備え、
前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記起動回数積算手段によって積算された各積算起動回数をさらに乗算することで算出する、
請求項２ないし３のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項５】
前記各ＤＣ／ＤＣコンバータの運転時間をそれぞれ個別にカウントして積算する運転時間積算手段をさらに備え、
前記優先順位決定手段は、前記乗算値を、前記運転時間積算手段によって積算された各積算運転時間をさらに乗算することで算出する、
請求項２ないし４のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項６】
前記運転制御手段は、前記台数が変化したときに、前記優先順位に基づいて運転させるＤＣ／ＤＣコンバータを決定する、
請求項１ないし５のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項７】
前記台数決定手段は、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータの入力側の接続点に供給される電力または電流に基づいて、運転させるＤＣ／ＤＣコンバータの台数を決定する、
請求項１ないし６のいずれかに記載のコンバータ制御装置。
【請求項８】
並列接続された複数のＤＣ／ＤＣコンバータと、請求項１ないし７のいずれかに記載のコンバータ制御装置と、前記複数のＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を交流電力に変換して系統に出力するインバータとを備えている、系統連系インバータシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６１２１５（Ｐ２０１２−１６１２１５Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２８７（Ｐ２０１１−２１２８７）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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