[發(fā)明專利]配電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080057803.0
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN102668301A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 小新博昭;吉武晃;巖松祐輔;川口慶
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本申請發(fā)明涉及一種具備商用電源和分散型電源作為連接在電力線上的電源以從電力系統(tǒng)對負載供給電力的配電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，基于配電效率等的觀點，將來自太陽能電池、燃料電池等直流配電裝置的直流電力供給至負載的直流供給型配電系統(tǒng)正在普及化。以往，作為直流供給型配電系統(tǒng)，例如采用專利文獻1所公開的結(jié)構(gòu)。如圖15所示，直流供給型配電系統(tǒng)中具備：太陽能電池1101，其將來自太陽的光能轉(zhuǎn)換為電能(直流電力)；轉(zhuǎn)換器1103，其將由太陽能電池1101發(fā)電產(chǎn)生的直流電力轉(zhuǎn)換為適當?shù)妮敵鲭妷篤out來對負載供給電力；燃料電池1102，其通過物質(zhì)的化學反應(yīng)來進行發(fā)電；轉(zhuǎn)換器1104，其將由燃料電池1102發(fā)電產(chǎn)生的直流電力轉(zhuǎn)換為適當?shù)妮敵鲭妷篤out來對負載供給電力；以及直流負載1105，其利用來自太陽能電池1101和燃料電池1102的直流電力進行動作。本直流供給型配電系統(tǒng)上還以相協(xié)作的方式設(shè)置了交流電力系統(tǒng)，從而構(gòu)成為直流交流配電系統(tǒng)。交流電力系統(tǒng)具備雙向轉(zhuǎn)換器1110，該雙向轉(zhuǎn)換器1110將從轉(zhuǎn)換器1103、1104輸出的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力，將從商用電源1109供給的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。

太陽能電池1101具有如圖14所示的輸出特性，太陽能電池1101的輸出電力根據(jù)其動作電壓大幅變動。如果能夠由轉(zhuǎn)換器1103進行控制使得太陽能電池1101以Vmp的動作電壓來進行動作，則能夠使太陽能電池1101輸出最大輸出電力Pmax，從而高效地利用太陽能電池1101。將用于使來自該太陽能電池1101的輸出電力以Pmax輸出來最大限度地利用太陽能電池1101的控制稱為最大功率動作點跟蹤控制(下面稱為MPPT控制)。

另外，在燃料電池1102中，也存在適于自身的發(fā)電規(guī)則。在發(fā)電規(guī)則中，例如規(guī)定了最大輸出電力或?qū)Πl(fā)電電力的急劇變化進行了限制。根據(jù)該發(fā)電規(guī)則，以適于燃料電池1102的方式使用該燃料電池1102，因此可以從燃料電池1102高效地取出電力，同時實現(xiàn)該燃料電池1102的長壽命化。如上，在太陽能電池1101和燃料電池1102等直流發(fā)電裝置中，具有按發(fā)電規(guī)則、MPPT控制等各種情況來發(fā)電產(chǎn)生電力的好處。

在上述配電系統(tǒng)中，在直流負載1105的消耗電力少于太陽能電池1101等的發(fā)電電力的情況下，能夠使該太陽能電池1101的剩余電力反向流動至商用電源1109，即出售給電力公司。

另外，例如專利文獻2所示，存在具備蓄電池的直流配電系統(tǒng)。在本配電系統(tǒng)中，蓄電池主要被用作在來自直流發(fā)電裝置的發(fā)電電力少時進行放電的備用電池。

專利文獻1：-發(fā)明2(2009-261294)日本特開2009-232674號公報

專利文獻2：-發(fā)明2(2009-261294)日本特開2009-159730號公報

但是，電力的反向流動并非是始終無限制地被允許的，例如會每隔規(guī)定期間禁止電力的反向流動或者對允許反向流動的電力量進行限制。在上述配電系統(tǒng)中，在像這樣不允許電力的反向流動的情況下，有時太陽能電池1101等的發(fā)電電力會比消耗電力多而出現(xiàn)剩余電力。在這種情況下，不得不違反MPPT控制等來降低發(fā)電效率地進行發(fā)電以抑制直流配線的電壓的上升。

這樣，在不允許反向流動的情況下，直流發(fā)電裝置有可能無法進行遵循MPPT控制、發(fā)電規(guī)則的發(fā)電。

另一方面，在與商用電源連接的電力線上連接有多個電力配給系統(tǒng)的情況下，能夠通過從設(shè)置于各電力配給系統(tǒng)的分散型電源對電力線供給電力來從規(guī)定的電力配給系統(tǒng)中的分散型電源對其它電力配給系統(tǒng)中的負載設(shè)備供給電力。

具體地說，例如在集合住宅中，與商用電源連接的一條電力線上連接有與住戶對應(yīng)的多個電力配給系統(tǒng)。一般來說，這些電力配給系統(tǒng)分別與構(gòu)成集合住宅的各個住戶相對應(yīng)。而且，在設(shè)置于某個住戶內(nèi)的分散型電源(例如太陽能電池)能夠超過要對設(shè)置于該住戶內(nèi)的負載設(shè)備供給的電力地發(fā)電產(chǎn)生剩余電力的情況下，能夠從該住戶通過電力線對其它住戶供給剩余電力。因而，在與多個住戶對應(yīng)的多個電力配給系統(tǒng)之間能夠發(fā)送和接收電力。

然而，在如上所述那樣構(gòu)成為能夠通過電力線發(fā)送和接收電力的情況下，由于電力線與商用電源相連接，因此有時電力會從產(chǎn)生剩余電力的分散型電源流向商用電源。由于像這樣電力從分散型電源流向商用電源，存在發(fā)生電力流向電力公司的反向流動的問題。反向流動具有阻礙電力線的電氣穩(wěn)定性的缺點。

發(fā)明內(nèi)容