太陽光発電システムの制御方法
【課題】従来技術の山登り法では、太陽電池のパネルの一部に影が生じて、太陽電池の出力に複数の極大値が発生すると最大電力への追従ができなくなる。
【解決手段】日射の変化に追従して太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、所定の太陽電池出力設定値を設定し設定値より所定量大きい値及び小さい値を生成し、３つの設定値に応じた出力電力値の一番大きい値を選択し、以後上記の動作を繰り返す山登りモードと、太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ各遺伝子を選択しかつ交叉・突然変異を行なって所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記の動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードを具備し、太陽電池のパネルの日射に応じて山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードを選択することを特徴とする太陽光発電システムの制御方法である。
【解決手段】日射の変化に追従して太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、所定の太陽電池出力設定値を設定し設定値より所定量大きい値及び小さい値を生成し、３つの設定値に応じた出力電力値の一番大きい値を選択し、以後上記の動作を繰り返す山登りモードと、太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ各遺伝子を選択しかつ交叉・突然変異を行なって所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記の動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードを具備し、太陽電池のパネルの日射に応じて山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードを選択することを特徴とする太陽光発電システムの制御方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する太陽光発電システムに係り、特に太陽電池のパネル面の日射量が不均一によって生じる出力電力の複数の極大値の最大電力を精度良く探索する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術１］
図６は、従来技術１の太陽光発電システムのブロック図である。同図において、ＳＣ１乃至ＳＣ３は太陽電池で、例えば３枚並列に接続されている。ＰＴは太陽電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路、ＣＴは太陽電池の出力電流を検出する出力電流検出回路、ＣＣはマイクロプロセッサにより山登り法を用いたＭＰＰＴ制御（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）（以後、山登り法と言う）を行なうコントローラで、上記マイクロプロセッサＣＣに太陽電池の出力電圧値及び出力電流値を読み込むためのＡＤ変換器が内蔵されている。ＩＮは太陽電池からの直流出力を電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータ回路（又はＤＣ／ＤＣコンバータ回路）、ＡＤは負荷、ＳＰは商用の系統電源である。ここで、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは太陽電池ＳＣの出力電圧と出力電流とを乗算することによって太陽電池ＳＣからの出力電力を算出し、メモリー内にその電圧、電力値を記憶する。また、コントローラＣＣはパルス幅制御回路ＰＷＭを介してＤＣ／ＡＣインバータ回路ＩＮの出力を制御し、太陽電池ＳＣからの出力電圧を制御することができる。
【０００３】
図７は、従来技術１の太陽光発電システムの山登り法を説明するための動作図であり、この図を参照しながら動作を説明する。
【０００４】
図７（Ａ）に示す、電力−電圧特性の所定の動作点Ａに応じた太陽電池出力設定値を初期値とする。この初期値を第１の太陽電池出力設定値としてインバータを動作させて第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を測定する。上記第１の太陽電池出力設定値に応じて出力される第１の太陽電池出力電流Ｉ１を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１と第１の太陽電池出力電流Ｉ１とを乗算して第１の太陽電池出力電力Ｗ１を算出し、メモリーに上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１及び第１の太陽電池出力電力Ｗ１の値を記憶する。
【０００５】
次に、第１の太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させ、図８（Ａ）に示す第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を第２の太陽電池出力電圧Ｖ２へと上昇させる。次に、上記第２の太陽電池出力設定値に応じて出力される第２の太陽電池出力電流Ｉ２を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第２の太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の太陽電池出力電流Ｉ２とを乗算して第２の太陽電池出力電力Ｗ２を算出し、メモリーに上記第２の太陽電池出力電圧Ｖ２及び第２の太陽電池出力電力Ｗ２の値を記憶する。
【０００６】
続いて、第２の太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させて、図７（Ａ）に示す第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を第３の太陽電池出力電圧Ｖ３へと降下させる。次に、上記第３の太陽電池出力設定値に応じて出力される第３の太陽電池出力電流Ｉ３を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第３の太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の太陽電池出力電流Ｉ３とを乗算して第３の太陽電池出力電力Ｗ３を算出し、メモリーに上記第３の太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の太陽電池出力電力Ｗ３との値を記憶する。
【０００７】
上記より記憶された、図７（Ａ）に示す太陽電池出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に（Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２）における出力電力値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の相互の大小を比較し、最も出力電力値が大きかった点へ動作点Ａを移動し、この一連の操作を繰り返す山登り処理により、図７（Ａ）に示す最大電力点へと追従を行なう。上述の技術を開示した山登り法の先行文献として、例えば、特許文献１がある。
【０００８】
また、太陽電池の日射量の減少によって、図７（Ａ）に示すように、最大電力点が低下しても極大値が１つのために上述に示す山登り処理で最大電力点へと追従は可能である。
【０００９】
［従来技術２］
従来技術２の遺伝的アルゴリズムによるＭＰＰＴ制御（以後、遺伝的アルゴリズム法と言う）について説明する。図９は、従来技術２の太陽光発電システムのブロック図である。コントローラＣＣは遺伝的アルゴリズム法を行なう制御器であり、他は、図６に示す、従来技術１の太陽光発電システムのブロック図と同一動作を行なう。
【００１０】
図８は、従来技術２の太陽光発電システムの遺伝的アルゴリズム法を説明するための動作図であり、この図を参照しながら動作を説明する。
【００１１】
図８に示すように、太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、上記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づきに抽出し、この集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記の動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を行なって遺伝子を図８（Ａ）に示す最大電力点近傍に収束させて、太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御する。
【００１２】
上述の遺伝的アルゴリズム法を用いて複数の極大値を追従すると、図８（Ａ）に示す、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。上述の技術を開示した遺伝的アルゴリズム法の先行文献として、例えば、特許文献２がある。
【００１３】
また、上記遺伝的アルゴリズム処理を、上記各遺伝子に応じた太陽電池出力設定値の最大値と最小値との差が所定の範囲に収束するまで繰り返す遺伝的アルゴリズム工程と、上記収束した遺伝子の中で評価値が最も大きい遺伝子に応じた太陽電池出力設定値を基準値と設定し、上記山登り法処理を繰り返す山登り工程とにより、最大電力点への追従を行っても、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。上述の技術を開示した遺伝的アルゴリズム法の先行文献として、例えば、特許文献３がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３２５０３１号公報
【特許文献２】特願２００４−２４０２５７号公報
【特許文献３】特開２００４−２６５０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
例えば、１日の太陽光放射中において、太陽の日射量又は日射状態は時刻とともに変化し、この変化によって図７（Ａ）又は図７（Ｂ）に示すように太陽電池出力電力は変化する。このとき、図７（Ａ）に示す太陽電池出力電力は、上記日射量が変化したときの標準変動パターンを示し、上記太陽光の日射量は時刻と共に変化するために図７（Ａ）に示す変動パターンが高い確率で発生する。しかし、図７（Ｂ）に示す太陽電池出力電力は、上記日射状態が変化したときの標準変動パターンを示し、この変動パターンは太陽が高層ビル等にかかってパネルに影が生じたとき発生する。しかし、上記パネルの影は常時発生するものでなく、図７（Ｂ）に示す変動パターンの発生率は低い。
【００１６】
従来技術１の山登り法では、図７（Ａ）に示すように動作点Ａを所定の場所に設定しこの動作点Ａでの出力電力値Ｗを算出し、次に、強制的に動作点Ａをある任意の太陽電池出力電圧の高い方に移動させ、その動作点での出力電力値を求める。次に低い方へ移動させ、同様に出力電力値をもとめる。このように求めた３点の動作点での出力電力値を比較して電力値が大きい点へと動作点Ａを移動し、この一連の操作を繰り返すことによって速い処理速度で最大電力点を追従できる。
【００１７】
しかし、太陽の日射状態が変化してパネルの一部に影が生じると、図７（Ｂ）に示すように、例えば、２つの極大値をもつ大小の山が生じる。このような場合に、仮に動作点をＢに設定して山登り法で最大電力点を追従すると、大きい山の極大値を最大電力点として追従するが、動作点をＡに設定して最大電力点を追従すると小さい山の極大値を最大電力点として追従し、大きい山への最大電力点の追従を停止してしまう。
【００１８】
従来技術２の遺伝的アルゴリズム法では、図８（Ａ）に示すように２つの極大値が発生しても、遺伝的アルゴリズム処理を行なうことによって、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。しかし、太陽の日射状態が変化しパネルの一部の影が無くなって、図８（Ｂ）に示す日射量に応じて変化する変動パターンに移行すると、上記変動パターンの発生率が高いために、処理速度の遅い遺伝的アルゴリズム処理では、常時変動する図８（Ｂ）に示す変動パターンに対して充分対応ができない。
【００１９】
そこで、本発明は、上記２つのいずれの変動パターンにおいても、太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、太陽電池パネルより最大電力を取り出すことができる太陽光発電システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように上記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、予め定めた上記太陽電池出力設定値を設定し、上記太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値を生成し、上記３つの太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作し出力電力値が大きい上記太陽電池出力設定値を選択し、上記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、以後上記の動作を繰り返す山登り処理を行なう山登りモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、上記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、上記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為に抽出しこの集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、上記モードを切り換えるモード切換制御器を設け、上記日射状態に応じて上記モード切換制御器を切り換えることによって上記モードが選択されることを特徴とする太陽光発電システムの制御方法である。
【００２１】
第２の発明は、上記モード切換制御器は、有線又は無線によって遠隔で上記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法である。
【００２２】
第３の発明は、上記モード切換制御器は、タイマ制御器を具備し、予め定めた日時に応じて上記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、コントローラに山登りモードと遺伝的アルゴリズムモードとを備え、太陽の日射状態が変化しパネルの一部に影が生じて太陽電池の出力電力に複数の極大値が発生するときに、モード切換制御器によって上記遺伝的アルゴリズムモードを選択すると、この遺伝的アルゴリズムモードによって最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。また、影が生じても太陽電池の出力電力が複数の極大値を持つ恐れが無いときに、上記モード切換制御器によって上記山登りモードを選択すると、極大値の値が常時変動しても処理速度の速い山登りモードにより最大電力値の追従が可能となる。
【００２４】
第２の発明によれば、モード切換制御器に有線又は無線を設けてインバータ装置に接続すると、太陽の日射状態に応じて遠隔から容易に山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードを切り換えることができる。
【００２５】
第３の発明によれば、タイマ制御器によって予め定めた日時に応じて山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードのどちらかを自動で切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図６に示す従来技術の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００２７】
図１に示す、太陽光発電システムのブロック図において、コントローラＣＣは、山登りモード（ＨＣ）と遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）とを行なうコントローラであってマイクロプロセッサである。ここで、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、太陽電池ＳＣの出力電圧と出力電流とを乗算することによって太陽電池ＳＣの出力電力を算出し、メモリー内にその出力電圧、出力電力値を記憶する。また、コントローラＣＣはパルス幅制御回路ＰＷＭを介してＤＣ／ＡＣインバータＩＮの出力を制御して、太陽電池ＳＣからの出力電圧を制御する。
【００２８】
次に、山登りモード（ＨＣ）について説明する。予め定めた太陽電池出力設定値を第１の基準太陽電池出力設定値とし、この第１の基準太陽電池出力設定値によってインバータを動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を算出して記憶し、次に、上記第１の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の太陽電池出力設定値の出力電力値を算出して記憶し、続いて、上記第１の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の太陽電池出力設定値の出力電力値を算出して記憶し、上記記憶した各出力電力値の大小を比較して一番大きい出力電力値に応じた太陽電池出力設定値を選択し、上記選択した太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値として設定し、以後上記の山登り処理の動作を繰り返して太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００２９】
続いて、遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）について説明する。図示省略の太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づき抽出して集団を形成し、この集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記遺伝子を選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を生成して第ｎ世代集団を形成し、以後上記の動作を繰り返して上記太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００３０】
モード切換制御器ＭＣは、例えば、切換スイッチ等で形成され、太陽光が高層ビル等によって遮断されて、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じるときには上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を選択し、上記太陽電池のパネルに影が生じる恐れが無いときには上記山登りモード（ＨＣ）を選択する。
【００３１】
図２及び図３は、本発明の動作を説明するための動作図であり、この図を参照しながら説明する。
【００３２】
太陽光が高層ビル等によって遮断され、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じて図２（Ａ）に示すように、太陽電池の出力電力に２つの極大値が発生するとき、上記モード切換制御器ＭＣで遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）に切り換えると、上記モード切換制御器ＭＣによって遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）が設定され、コントローラＣＣは山登りモード（ＨＣ）から遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）に切り換えて動作を開始する。
【００３３】
まず、図２（Ａ）に示すように、太陽電池出力設定値の設定範囲からｎ個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づきに抽出して初期集団を生成する。
【００３４】
この集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶する。次に、上記集団のうち、無作為に遺伝子２個を抽出して評価値の大きい方を選択し上記選択を繰り返して２個の遺伝子を選択し、上記選択した２個の遺伝子を２進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに２個の遺伝子を生成する。そして、上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう。
【００３５】
上記選択、交叉及び突然変異を所定回数繰り返して、上記生成された遺伝子によって、図２（Ｂ）に示す第２世代集団を形成する。
【００３６】
以後、上記の動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくして、図２（Ｃ）示すに第ｎ世代の集団が形成され、この第ｎ世代集団の遺伝子は極大値近傍に収束されている。
【００３７】
また、上記太陽電池のパネルに影が生じる恐れが無いとき、上記モード切換制御器ＭＣで遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）から山登りモード（ＨＣ）に切り換えると、上記モード切換制御器ＭＣによって山登りモード（ＨＣ）が設定され、コントローラＣＣは、遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）から山登りモード（ＨＣ）に切り換えて動作を開始する。
【００３８】
図３に示す、電力−電圧特性の所定の動作点Ａに応じた太陽電池出力設定値を設定する。上記設定値を第１の基準太陽電池出力設定値とし、上記設定値に応じてインバータを動作させて、第１の基準太陽電池出力電圧Ｖ１を測定する。上記第１の太陽電池出力設定値に応じて出力される第１の太陽電池出力電流Ｉ１を測定する。そして、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１と第１の太陽電池出力電流Ｉ１とを乗算して第１の太陽電池出力電力Ｗ１を算出してメモリーに記憶する。
【００３９】
次に、第１の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の基準太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、第１の基準太陽電池出力電圧Ｖ１は第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２となる。
【００４０】
上記第２の基準太陽電池出力設定値に応じて出力される第２の基準太陽電池出力電流Ｉ２を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の基準太陽電池出力電流Ｉ２とを乗算して第２の基準太陽電池出力電力Ｗ２を算出し、メモリーに上記第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の基準太陽電池出力電力Ｗ２との値を記憶する。
【００４１】
続いて、第２の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の基準太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２は第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３となる。
【００４２】
上記第３の基準太陽電池出力設定値に応じて出力される第３の基準太陽電池出力電流Ｉ３を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の基準太陽電池出力電流Ｉ３とを乗算して第３の基準太陽電池出力電力Ｗ３を算出してメモリーに上記第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の基準太陽電池出力電力Ｗ３との値を記憶する。
【００４３】
上記記憶した各出力電力値の大小を比較して一番大きい出力電力値に応じた太陽電池出力設定値を選択し、上記選択した太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値として設定し、以後上記の動作を繰り返して太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００４４】
従って、上記太陽電池パネルに影が生じる恐れがあるかどうかを判断し、上記モード切換制御器ＭＣにて山登りモード（ＨＣ）と遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を切り換えることにより、いかなる場合においても太陽電池パネルより最大電力を取り出すことができる。
【００４５】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図１に示す実施の形態１の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００４６】
図４に示すモード切換制御器ＭＣは、図示省略の有線又は無線を用いてインバータ装置のコントローラＣＣと接続して遠隔で操作を行なう。例えば、太陽光が高層ビル等によって遮断されて、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じるとき、上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を、上記太陽電池のパネルに影が無いときには上記山登りモード（ＨＣ）を、例えば、作業者が上記モード切換制御器ＭＣを用いて遠隔から選択する。
【００４７】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図１に示す実施の形態１の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００４８】
図５に示すモード切換制御器ＭＣ／Ｔは、タイマ切換制御器Ｔと図示省略の起動スイッチを含み、起動スイッチがＯＦＦのときに、上記モード切換制御器ＭＣ／Ｔによって山登りモード（ＨＣ）を選択し、起動スイッチがＯＮのときには、上記タイマ切換制御器Ｔによって設定された予め定めた日時に応じて、上記山登りモード（ＨＣ）又は上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）のどちらかを自動で切り換える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽光発電システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１を説明する動作図である。
【図３】本発明の実施の形態１を説明する第２動作図である。
【図４】実施の形態２の太陽光発電システムのブロック図である。
【図５】実施の形態３の太陽光発電システムのブロック図である。
【図６】従来技術１の太陽光発電システムのブロック図である。
【図７】従来技術１の説明する動作図である。
【図８】従来技術２の説明する動作図である。
【図９】従来技術２の太陽光発電システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
ＡＤ 負荷
ＣＣ コントローラ
ＣＴ 電流検出回路
ＩＮ インバータ回路
ＭＣ モード切換制御器（モード切換制御回路）
ＭＣ／Ｔ タイマ切換制御付きモード切換制御器
ＰＴ 電圧検出回路
ＰＷＭ パルス幅制御回路
ＳＰ 系統電源
ＳＣ１ 太陽電池
ＳＣ２ 太陽電池
ＳＣ３ 太陽電池
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池からの出力電力値が略最大値となるように制御する太陽光発電システムに係り、特に太陽電池のパネル面の日射量が不均一によって生じる出力電力の複数の極大値の最大電力を精度良く探索する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
［従来技術１］
図６は、従来技術１の太陽光発電システムのブロック図である。同図において、ＳＣ１乃至ＳＣ３は太陽電池で、例えば３枚並列に接続されている。ＰＴは太陽電池の出力電圧を検出する出力電圧検出回路、ＣＴは太陽電池の出力電流を検出する出力電流検出回路、ＣＣはマイクロプロセッサにより山登り法を用いたＭＰＰＴ制御（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）（以後、山登り法と言う）を行なうコントローラで、上記マイクロプロセッサＣＣに太陽電池の出力電圧値及び出力電流値を読み込むためのＡＤ変換器が内蔵されている。ＩＮは太陽電池からの直流出力を電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータ回路（又はＤＣ／ＤＣコンバータ回路）、ＡＤは負荷、ＳＰは商用の系統電源である。ここで、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは太陽電池ＳＣの出力電圧と出力電流とを乗算することによって太陽電池ＳＣからの出力電力を算出し、メモリー内にその電圧、電力値を記憶する。また、コントローラＣＣはパルス幅制御回路ＰＷＭを介してＤＣ／ＡＣインバータ回路ＩＮの出力を制御し、太陽電池ＳＣからの出力電圧を制御することができる。
【０００３】
図７は、従来技術１の太陽光発電システムの山登り法を説明するための動作図であり、この図を参照しながら動作を説明する。
【０００４】
図７（Ａ）に示す、電力−電圧特性の所定の動作点Ａに応じた太陽電池出力設定値を初期値とする。この初期値を第１の太陽電池出力設定値としてインバータを動作させて第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を測定する。上記第１の太陽電池出力設定値に応じて出力される第１の太陽電池出力電流Ｉ１を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１と第１の太陽電池出力電流Ｉ１とを乗算して第１の太陽電池出力電力Ｗ１を算出し、メモリーに上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１及び第１の太陽電池出力電力Ｗ１の値を記憶する。
【０００５】
次に、第１の太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させ、図８（Ａ）に示す第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を第２の太陽電池出力電圧Ｖ２へと上昇させる。次に、上記第２の太陽電池出力設定値に応じて出力される第２の太陽電池出力電流Ｉ２を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第２の太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の太陽電池出力電流Ｉ２とを乗算して第２の太陽電池出力電力Ｗ２を算出し、メモリーに上記第２の太陽電池出力電圧Ｖ２及び第２の太陽電池出力電力Ｗ２の値を記憶する。
【０００６】
続いて、第２の太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させて、図７（Ａ）に示す第１の太陽電池出力電圧Ｖ１を第３の太陽電池出力電圧Ｖ３へと降下させる。次に、上記第３の太陽電池出力設定値に応じて出力される第３の太陽電池出力電流Ｉ３を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第３の太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の太陽電池出力電流Ｉ３とを乗算して第３の太陽電池出力電力Ｗ３を算出し、メモリーに上記第３の太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の太陽電池出力電力Ｗ３との値を記憶する。
【０００７】
上記より記憶された、図７（Ａ）に示す太陽電池出力電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に（Ｖ３＜Ｖ１＜Ｖ２）における出力電力値Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の相互の大小を比較し、最も出力電力値が大きかった点へ動作点Ａを移動し、この一連の操作を繰り返す山登り処理により、図７（Ａ）に示す最大電力点へと追従を行なう。上述の技術を開示した山登り法の先行文献として、例えば、特許文献１がある。
【０００８】
また、太陽電池の日射量の減少によって、図７（Ａ）に示すように、最大電力点が低下しても極大値が１つのために上述に示す山登り処理で最大電力点へと追従は可能である。
【０００９】
［従来技術２］
従来技術２の遺伝的アルゴリズムによるＭＰＰＴ制御（以後、遺伝的アルゴリズム法と言う）について説明する。図９は、従来技術２の太陽光発電システムのブロック図である。コントローラＣＣは遺伝的アルゴリズム法を行なう制御器であり、他は、図６に示す、従来技術１の太陽光発電システムのブロック図と同一動作を行なう。
【００１０】
図８は、従来技術２の太陽光発電システムの遺伝的アルゴリズム法を説明するための動作図であり、この図を参照しながら動作を説明する。
【００１１】
図８に示すように、太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、上記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づきに抽出し、この集団の各遺伝子に対応する各太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記の動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を行なって遺伝子を図８（Ａ）に示す最大電力点近傍に収束させて、太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御する。
【００１２】
上述の遺伝的アルゴリズム法を用いて複数の極大値を追従すると、図８（Ａ）に示す、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。上述の技術を開示した遺伝的アルゴリズム法の先行文献として、例えば、特許文献２がある。
【００１３】
また、上記遺伝的アルゴリズム処理を、上記各遺伝子に応じた太陽電池出力設定値の最大値と最小値との差が所定の範囲に収束するまで繰り返す遺伝的アルゴリズム工程と、上記収束した遺伝子の中で評価値が最も大きい遺伝子に応じた太陽電池出力設定値を基準値と設定し、上記山登り法処理を繰り返す山登り工程とにより、最大電力点への追従を行っても、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。上述の技術を開示した遺伝的アルゴリズム法の先行文献として、例えば、特許文献３がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３２５０３１号公報
【特許文献２】特願２００４−２４０２５７号公報
【特許文献３】特開２００４−２６５０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
例えば、１日の太陽光放射中において、太陽の日射量又は日射状態は時刻とともに変化し、この変化によって図７（Ａ）又は図７（Ｂ）に示すように太陽電池出力電力は変化する。このとき、図７（Ａ）に示す太陽電池出力電力は、上記日射量が変化したときの標準変動パターンを示し、上記太陽光の日射量は時刻と共に変化するために図７（Ａ）に示す変動パターンが高い確率で発生する。しかし、図７（Ｂ）に示す太陽電池出力電力は、上記日射状態が変化したときの標準変動パターンを示し、この変動パターンは太陽が高層ビル等にかかってパネルに影が生じたとき発生する。しかし、上記パネルの影は常時発生するものでなく、図７（Ｂ）に示す変動パターンの発生率は低い。
【００１６】
従来技術１の山登り法では、図７（Ａ）に示すように動作点Ａを所定の場所に設定しこの動作点Ａでの出力電力値Ｗを算出し、次に、強制的に動作点Ａをある任意の太陽電池出力電圧の高い方に移動させ、その動作点での出力電力値を求める。次に低い方へ移動させ、同様に出力電力値をもとめる。このように求めた３点の動作点での出力電力値を比較して電力値が大きい点へと動作点Ａを移動し、この一連の操作を繰り返すことによって速い処理速度で最大電力点を追従できる。
【００１７】
しかし、太陽の日射状態が変化してパネルの一部に影が生じると、図７（Ｂ）に示すように、例えば、２つの極大値をもつ大小の山が生じる。このような場合に、仮に動作点をＢに設定して山登り法で最大電力点を追従すると、大きい山の極大値を最大電力点として追従するが、動作点をＡに設定して最大電力点を追従すると小さい山の極大値を最大電力点として追従し、大きい山への最大電力点の追従を停止してしまう。
【００１８】
従来技術２の遺伝的アルゴリズム法では、図８（Ａ）に示すように２つの極大値が発生しても、遺伝的アルゴリズム処理を行なうことによって、最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。しかし、太陽の日射状態が変化しパネルの一部の影が無くなって、図８（Ｂ）に示す日射量に応じて変化する変動パターンに移行すると、上記変動パターンの発生率が高いために、処理速度の遅い遺伝的アルゴリズム処理では、常時変動する図８（Ｂ）に示す変動パターンに対して充分対応ができない。
【００１９】
そこで、本発明は、上記２つのいずれの変動パターンにおいても、太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、太陽電池パネルより最大電力を取り出すことができる太陽光発電システムの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように上記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、予め定めた上記太陽電池出力設定値を設定し、上記太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値を生成し、上記３つの太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作し出力電力値が大きい上記太陽電池出力設定値を選択し、上記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、以後上記の動作を繰り返す山登り処理を行なう山登りモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、上記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、上記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為に抽出しこの集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって上記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後上記動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、上記モードを切り換えるモード切換制御器を設け、上記日射状態に応じて上記モード切換制御器を切り換えることによって上記モードが選択されることを特徴とする太陽光発電システムの制御方法である。
【００２１】
第２の発明は、上記モード切換制御器は、有線又は無線によって遠隔で上記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法である。
【００２２】
第３の発明は、上記モード切換制御器は、タイマ制御器を具備し、予め定めた日時に応じて上記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、コントローラに山登りモードと遺伝的アルゴリズムモードとを備え、太陽の日射状態が変化しパネルの一部に影が生じて太陽電池の出力電力に複数の極大値が発生するときに、モード切換制御器によって上記遺伝的アルゴリズムモードを選択すると、この遺伝的アルゴリズムモードによって最大電力でない小さい山の極大値を回避し、大きい山の極大値の追従が可能となる。また、影が生じても太陽電池の出力電力が複数の極大値を持つ恐れが無いときに、上記モード切換制御器によって上記山登りモードを選択すると、極大値の値が常時変動しても処理速度の速い山登りモードにより最大電力値の追従が可能となる。
【００２４】
第２の発明によれば、モード切換制御器に有線又は無線を設けてインバータ装置に接続すると、太陽の日射状態に応じて遠隔から容易に山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードを切り換えることができる。
【００２５】
第３の発明によれば、タイマ制御器によって予め定めた日時に応じて山登りモード又は遺伝的アルゴリズムモードのどちらかを自動で切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図６に示す従来技術の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００２７】
図１に示す、太陽光発電システムのブロック図において、コントローラＣＣは、山登りモード（ＨＣ）と遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）とを行なうコントローラであってマイクロプロセッサである。ここで、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、太陽電池ＳＣの出力電圧と出力電流とを乗算することによって太陽電池ＳＣの出力電力を算出し、メモリー内にその出力電圧、出力電力値を記憶する。また、コントローラＣＣはパルス幅制御回路ＰＷＭを介してＤＣ／ＡＣインバータＩＮの出力を制御して、太陽電池ＳＣからの出力電圧を制御する。
【００２８】
次に、山登りモード（ＨＣ）について説明する。予め定めた太陽電池出力設定値を第１の基準太陽電池出力設定値とし、この第１の基準太陽電池出力設定値によってインバータを動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を算出して記憶し、次に、上記第１の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の太陽電池出力設定値の出力電力値を算出して記憶し、続いて、上記第１の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の太陽電池出力設定値の出力電力値を算出して記憶し、上記記憶した各出力電力値の大小を比較して一番大きい出力電力値に応じた太陽電池出力設定値を選択し、上記選択した太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値として設定し、以後上記の山登り処理の動作を繰り返して太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００２９】
続いて、遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）について説明する。図示省略の太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づき抽出して集団を形成し、この集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、上記遺伝子を選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を生成して第ｎ世代集団を形成し、以後上記の動作を繰り返して上記太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００３０】
モード切換制御器ＭＣは、例えば、切換スイッチ等で形成され、太陽光が高層ビル等によって遮断されて、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じるときには上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を選択し、上記太陽電池のパネルに影が生じる恐れが無いときには上記山登りモード（ＨＣ）を選択する。
【００３１】
図２及び図３は、本発明の動作を説明するための動作図であり、この図を参照しながら説明する。
【００３２】
太陽光が高層ビル等によって遮断され、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じて図２（Ａ）に示すように、太陽電池の出力電力に２つの極大値が発生するとき、上記モード切換制御器ＭＣで遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）に切り換えると、上記モード切換制御器ＭＣによって遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）が設定され、コントローラＣＣは山登りモード（ＨＣ）から遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）に切り換えて動作を開始する。
【００３３】
まず、図２（Ａ）に示すように、太陽電池出力設定値の設定範囲からｎ個の遺伝子を無作為または予め定めた条件に基づきに抽出して初期集団を生成する。
【００３４】
この集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶する。次に、上記集団のうち、無作為に遺伝子２個を抽出して評価値の大きい方を選択し上記選択を繰り返して２個の遺伝子を選択し、上記選択した２個の遺伝子を２進数の文字列に変換し、予め定めた確率である任意点で交叉させて新たに２個の遺伝子を生成する。そして、上記交叉した遺伝子に対して、予め定めた低い確率で意図的に文字列の一部を変化させて突然変異を行なう。
【００３５】
上記選択、交叉及び突然変異を所定回数繰り返して、上記生成された遺伝子によって、図２（Ｂ）に示す第２世代集団を形成する。
【００３６】
以後、上記の動作を繰り返すことによって次々と遺伝子集団の世代を新しくして、図２（Ｃ）示すに第ｎ世代の集団が形成され、この第ｎ世代集団の遺伝子は極大値近傍に収束されている。
【００３７】
また、上記太陽電池のパネルに影が生じる恐れが無いとき、上記モード切換制御器ＭＣで遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）から山登りモード（ＨＣ）に切り換えると、上記モード切換制御器ＭＣによって山登りモード（ＨＣ）が設定され、コントローラＣＣは、遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）から山登りモード（ＨＣ）に切り換えて動作を開始する。
【００３８】
図３に示す、電力−電圧特性の所定の動作点Ａに応じた太陽電池出力設定値を設定する。上記設定値を第１の基準太陽電池出力設定値とし、上記設定値に応じてインバータを動作させて、第１の基準太陽電池出力電圧Ｖ１を測定する。上記第１の太陽電池出力設定値に応じて出力される第１の太陽電池出力電流Ｉ１を測定する。そして、コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第１の太陽電池出力電圧Ｖ１と第１の太陽電池出力電流Ｉ１とを乗算して第１の太陽電池出力電力Ｗ１を算出してメモリーに記憶する。
【００３９】
次に、第１の基準太陽電池出力設定値より所定量大きい第２の基準太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、第１の基準太陽電池出力電圧Ｖ１は第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２となる。
【００４０】
上記第２の基準太陽電池出力設定値に応じて出力される第２の基準太陽電池出力電流Ｉ２を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の基準太陽電池出力電流Ｉ２とを乗算して第２の基準太陽電池出力電力Ｗ２を算出し、メモリーに上記第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２と第２の基準太陽電池出力電力Ｗ２との値を記憶する。
【００４１】
続いて、第２の基準太陽電池出力設定値より所定量小さい第３の基準太陽電池出力設定値を設定してインバータを動作させると、第２の基準太陽電池出力電圧Ｖ２は第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３となる。
【００４２】
上記第３の基準太陽電池出力設定値に応じて出力される第３の基準太陽電池出力電流Ｉ３を測定する。コントローラＣＣのマイクロプロセッサは、上記第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の基準太陽電池出力電流Ｉ３とを乗算して第３の基準太陽電池出力電力Ｗ３を算出してメモリーに上記第３の基準太陽電池出力電圧Ｖ３と第３の基準太陽電池出力電力Ｗ３との値を記憶する。
【００４３】
上記記憶した各出力電力値の大小を比較して一番大きい出力電力値に応じた太陽電池出力設定値を選択し、上記選択した太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値として設定し、以後上記の動作を繰り返して太陽電池からの出力電力値の最大値を追従する。
【００４４】
従って、上記太陽電池パネルに影が生じる恐れがあるかどうかを判断し、上記モード切換制御器ＭＣにて山登りモード（ＨＣ）と遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を切り換えることにより、いかなる場合においても太陽電池パネルより最大電力を取り出すことができる。
【００４５】
［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図１に示す実施の形態１の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００４６】
図４に示すモード切換制御器ＭＣは、図示省略の有線又は無線を用いてインバータ装置のコントローラＣＣと接続して遠隔で操作を行なう。例えば、太陽光が高層ビル等によって遮断されて、上記太陽電池のパネルの一部に影が生じるとき、上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）を、上記太陽電池のパネルに影が無いときには上記山登りモード（ＨＣ）を、例えば、作業者が上記モード切換制御器ＭＣを用いて遠隔から選択する。
【００４７】
［実施の形態３］
図５は、本発明の実施の形態３に係る太陽光発電システムのブロック図である。同図において、図１に示す実施の形態１の太陽光発電システムのブロック図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００４８】
図５に示すモード切換制御器ＭＣ／Ｔは、タイマ切換制御器Ｔと図示省略の起動スイッチを含み、起動スイッチがＯＦＦのときに、上記モード切換制御器ＭＣ／Ｔによって山登りモード（ＨＣ）を選択し、起動スイッチがＯＮのときには、上記タイマ切換制御器Ｔによって設定された予め定めた日時に応じて、上記山登りモード（ＨＣ）又は上記遺伝的アルゴリズムモード（ＧＡ）のどちらかを自動で切り換える。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽光発電システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１を説明する動作図である。
【図３】本発明の実施の形態１を説明する第２動作図である。
【図４】実施の形態２の太陽光発電システムのブロック図である。
【図５】実施の形態３の太陽光発電システムのブロック図である。
【図６】従来技術１の太陽光発電システムのブロック図である。
【図７】従来技術１の説明する動作図である。
【図８】従来技術２の説明する動作図である。
【図９】従来技術２の太陽光発電システムのブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
ＡＤ 負荷
ＣＣ コントローラ
ＣＴ 電流検出回路
ＩＮ インバータ回路
ＭＣ モード切換制御器（モード切換制御回路）
ＭＣ／Ｔ タイマ切換制御付きモード切換制御器
ＰＴ 電圧検出回路
ＰＷＭ パルス幅制御回路
ＳＰ 系統電源
ＳＣ１ 太陽電池
ＳＣ２ 太陽電池
ＳＣ３ 太陽電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように前記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、予め定めた前記太陽電池出力設定値を設定し、前記太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値を生成し、前記３つの太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作し出力電力値が大きい前記太陽電池出力設定値を選択し、前記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、以後前記の動作を繰り返す山登り処理を行なう山登りモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、前記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、前記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為に抽出しこの集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、前記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後前記動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、前記モードを切り換えるモード切換制御器を設け、前記日射状態に応じて前記モード切換制御器を切り換えることによって前記モードが選択されることを特徴とする太陽光発電システムの制御方法。
【請求項２】
前記モード切換制御器は、有線又は無線によって遠隔で前記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法。
【請求項３】
前記モード切換制御器は、タイマ制御器を具備し、予め定めた日時に応じて前記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法。
【請求項１】
太陽電池からの出力電圧又は出力電流が予め定めた太陽電池出力設定値と略等しくなるようにインバータを制御し、日射状態の変化に追従して太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように前記太陽電池出力設定値を適正値に制御する太陽光発電システムの制御方法において、予め定めた前記太陽電池出力設定値を設定し、前記太陽電池出力設定値より所定量大きい値及び所定量小さい値を生成し、前記３つの太陽電池出力設定値によってインバータを順次動作し出力電力値が大きい前記太陽電池出力設定値を選択し、前記太陽電池出力設定値を次の基準太陽電池出力設定値とし、以後前記の動作を繰り返す山登り処理を行なう山登りモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、前記太陽電池出力設定値を遺伝子と見なしかつ太陽電池からの出力電力値を遺伝子の評価値とし、前記太陽電池出力設定値の設定範囲から複数個の遺伝子を無作為に抽出しこの集団の各遺伝子に対応する太陽電池出力設定値によって前記インバータを順次動作させると共に動作中の太陽電池からの出力電力値を各遺伝子の評価値として記憶し、前記各遺伝子の評価値によって選択しかつ交叉・突然変異させて所定個数の遺伝子を出力して新たな集団を形成し、以後前記動作を繰り返す遺伝的アルゴリズム処理を少なくとも含む遺伝的アルゴリズムモードによって太陽電池からの出力電力値が略最大値になるように制御し、前記モードを切り換えるモード切換制御器を設け、前記日射状態に応じて前記モード切換制御器を切り換えることによって前記モードが選択されることを特徴とする太陽光発電システムの制御方法。
【請求項２】
前記モード切換制御器は、有線又は無線によって遠隔で前記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法。
【請求項３】
前記モード切換制御器は、タイマ制御器を具備し、予め定めた日時に応じて前記モードを切り換えることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システムの制御方法。
【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２００６−１３４１１８（Ｐ２００６−１３４１１８Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２３０５０（Ｐ２００４−３２３０５０）
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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