索比光伏网讯:统管能源设备，发挥支撑电网作用
随着全球厂商竞争的激化，今后，功率调节器将发生质变。其发展方向大致分为：(1)在大量采用可再生能源所发电力时，减轻电网负荷的电网支持技术;(2)瞄准分布式电源普及的时代，能够与其他设备联动的技术;(3)为避免价格竞争，通过小型化等实现差异化的技术(图4)。通过上述质变，功率调节器将变身为在与电网进行协调的同时，统管所有能源设备的EMS。
图4：由转换器和逆变器构成
功率调节器由转换器和逆变器构成。今后的技术课题是配备电网支持技术等。(电路图由三菱电机的资料制作)
其中，电网支持技术是在太阳能电池等分布式电源大量并网时不可或缺的技术。例如，在电网发生停电时，功率调节器能确实停止运转的技术;在电网电压瞬间降低时，为防止发生大规模停电，功率调节器能够继续运转的技术;防止用电方电压过度上升的技术;在连休等期间，能够减少剩余电力的技术，等等。
为了达到上述要求，功率调节器已经开始配备各种功能。虽然以前也配备了检测到异常后停止运转的功能等，但随着采用量的激增，需要进一步加以强化。三菱电机公司中津川工厂太阳能发电系统部副部长加藤爱一郎称，如果功率调节器能够配备多种多样的电网支持功能，就“可以从依赖于电网的状态，变成具备电网支持功能的设备”。
统一检测方式
在电网支持功能中，最近需要进行应对的是配备新的单独运转防止功能及不脱网运行(Fault Ride Through，FRT)功能。2015年4月以后生产的不足10kW的功率调节器在取得日本电气安全环境研究所(JET)认证时，必须具备以上功能。而10kW以上的产品没有相关的认证制度，因此需要根据与电力公司的并网协议单独进行应对。
获得JET认证所需的新的单独运转防止功能是指，即使在多个太阳能发电系统并网的状态下，在停电时，也能确实停止电力输出的功能(图5)。以往的单独运转防止功能由于各公司都采用各自独有的结构，因此在同一个配电网上连接着多个太阳能发电系统的情况下，就可能会发生误动作。
图5：防止单独运转和同时解列
在停电时，如果继续运转，会发生触电和短路等危险，因此必须停止其运转(a)。而在电压瞬间降低时，如果停止运转，可能会使电网的供求失去平衡，因此需要保持运转(b)。
因此，如果柱上变压器下游侧有多台功率调节器，必须要确认这些功率调节器不会发生误动作。这就需要同时对包括其他公司产品在内的所有功率调节器进行试验，对此，某功率调节器厂商指出，较之试验所需的时间，“更大的难题是向各厂商借用产品所花的工夫和时间”。
所以，日本电机工业会(JEMA)以欧姆龙公司开发的技术为基础，将停电检测方法统一成了“分步提供无功电力频率反馈方式”。也就是监测电网的电压大小和波形失真，在发生异常时，强行向电网侧高速提供无功电力，通过频率变动来检测单独运转的功能。该方式于2012年8月成为规格“JEM 1498”，如果功率调节器取得符合该规格的JET认证，无需实施确认误动作的试验即可设置。
电压上升成为课题
FRT功能与单独运转防止功能相反，是防止太阳能电池停止运转的功能。在大量采用太阳能电池的情况下，电网电压瞬间降低时，可能会发生太阳能电池全部停止发电的“同时解列”现象。如果出现同时解列现象，电网的电力供求会失去平衡，从而发生大范围停电。
因此，FRT功能需要满足以下条件：在电压降低后能够保持正常电压20%以上的电压;发生持续时间在1秒以内的电压降低时，能够保持运转;在电压恢复后0.1秒以内，恢复到正常电压下80%以上的输出功率。在用于住宅太阳能发电的功率调节器方面，欧姆龙、松下和安川电机等已在生产具备FRT功能的产品。其他公司也在计划生产能够取得2015年4月以后必备的新JET认证的产品。
不过，如果进一步采用太阳能电池等分布式电源，除了上述新单独运转防止功能和FRT功能外，今后还需要针对电压上升和剩余电力采取对策。电压上升是指，当来自太阳能电池等的电力逆流增加时，用电方的电网电压上升的现象。
一般情况下，离发电站越近，电网电压越高，而家庭等用电方的电压越低。如果出现相反情况，功率调节器只能抑制电力输出，即使在能发电的状态下，也无法获得充分的输出电力。作为解决对策，可以采取从功率调节器输入无功电力来调整电网电压等方法。
剩余电力对策是在电力需求较少的放长假期间等抑制电力输出的功能。以前探讨过设定抑制输出日，或通过通信功能抑制输出的方法。但发生东日本大地震以后，火力发电站增加，在电网侧调整电力输出变得比较容易，因此现在这项功能的重要性有所降低。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201305/23/234494.html
