(57)【要約】【課題】電力変換システムにおける電力の消費量を低減することを目的とする。【解決手段】電力変換システム３は、インバータ回路３３を含む。インバータ回路３３は、連系運転及び自立運転を行う。自立運転では、インバータ回路３３は、電力系統ＰＳ１と切り離された負荷７１（及び７２）に、変換した交流電力を端子３３１を介して出力可能である。制御部２１は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる第１モードにて電力変換システム３を制御し、第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて電力変換システム３を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力変換システムを制御する制御部を備え、
前記電力変換システムは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統へ出力可能な連系運転、及び前記電力系統と切り離された負荷に、変換した交流電力を端子を介して出力可能な自立運転を行うインバータ回路を含み、
前記制御部は、前記インバータ回路が前記自立運転を行う場合において、
第１の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる第１モードにて前記電力変換システムを制御し、
前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて前記電力変換システムを制御する、
制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２モードでは、前記インバータ回路の動作を停止させる、
請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記直流電源は、蓄電池と発電設備とを含み、
前記制御部は、前記第２の時間帯において、前記発電設備が直流電力を出力している場合に、前記電力変換システムに所定の動作を行わせる、
請求項１又は２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記所定の動作は、前記発電設備から前記蓄電池に電力を供給させる動作と、前記発電設備から前記負荷に電力を供給させる動作と、前記発電設備から前記負荷に電力を供給させ前記発電設備の余剰電力を前記蓄電池に供給させる動作と、のうち少なくとも１つである、
請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記制御部が前記第１の時間帯には前記第１モードとなり前記第２の時間帯には前記第２モードとなる第１状態と、前記制御部が前記第１モード及び前記第２モードのうち前記第１モードのみで動作する第２状態と、の２つの状態を切り替える切替部を更に備える、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項６】
前記第１の時間帯及び前記第２の時間帯のうち少なくとも一方は、所定の時期ごとに設定される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項７】
前記制御部の状態が前記第１モードであるか前記第２モードであるかの情報を提示する提示部を更に備える、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項８】
前記直流電源は、蓄電池を含み、
前記提示部は、前記第１の時間帯の終了時刻と前記蓄電池の残存容量とに応じた情報を提示する、
請求項７に記載の制御システム。
【請求項９】
気象情報に応じて前記第１の時間帯及び前記第２の時間帯のうち少なくとも一方の変更を促す案内部と、前記気象情報に応じて前記第１の時間帯及び前記第２の時間帯のうち少なくとも一方を変更する変更部と、のうち少なくとも一方を更に備える、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記負荷で消費される電力と時間帯との関係に基づいて、前記第１の時間帯と前記第２の時間帯とを決定する決定部を更に備える、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の制御システムと、
前記電力変換システムと、を備える、
電力システム。
【請求項１２】
電力変換システムの制御方法であって、
前記電力変換システムは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統へ出力可能な連系運転、及び前記電力系統と切り離された負荷に、変換した交流電力を端子を介して出力可能な自立運転を行うインバータ回路を含み、
前記制御方法は、前記インバータ回路が前記自立運転を行う場合において、
第１の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる第１モードにて前記電力変換システムを制御し、
前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて前記電力変換システムを制御する、
制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の制御方法を、コンピュータシステムに実行させるための、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は制御システム、電力システム、制御方法及びプログラムに関し、より詳細には、電力変換システムを制御する制御システム、この制御システムを備える電力システム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１記載の電力変換システムは、パワーコンディショナ部、太陽電池、蓄電池、及びシステム制御部を有する。系統が故障や災害等で停電の状態に至った場合、システム制御部の停電検知機能が動作して停電を判断する。停電が判断されている期間、パワーコンディショナ部は自立運転を行う。自立運転が開始されると、パワーコンディショナ部から特定負荷のみへの電力供給が開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０９８８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の電力変換システムでは、自立運転が開始されると、特定負荷が電力を消費していない場合にも、特定負荷に接続された電路にパワーコンディショナ部から電圧が印加される。このため、この場合にも、パワーコンディショナ部は、太陽電池あるいは蓄電池から供給される電力を消費してしまっていた。
【０００５】
本開示は、電力変換システムにおける電力の消費量を低減することができる制御システム、電力システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る制御システムは、電力変換システムを制御する制御部を備える。前記電力変換システムは、インバータ回路を含む。前記インバータ回路は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統へ出力可能な連系運転、及び前記電力系統と切り離された負荷に、変換した交流電力を端子を介して出力可能な自立運転を行う。前記制御部は、前記インバータ回路が前記自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる第１モードにて前記電力変換システムを制御し、前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて前記電力変換システムを制御する。
【０００７】
本開示の一態様に係る電力システムは、前記制御システムと、前記電力変換システムと、を備える。
【０００８】
本開示の一態様に係る制御方法は、電力変換システムの制御方法である。前記電力変換システムは、インバータ回路を含む。前記インバータ回路は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統へ出力可能な連系運転、及び前記電力系統と切り離された負荷に、変換した交流電力を端子を介して出力可能な自立運転を行う。前記制御方法は、前記インバータ回路が前記自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる第１モードにて前記電力変換システムを制御し、前記第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を前記端子に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて前記電力変換システムを制御する。
【０００９】
本開示の一態様に係るプログラムは、前記制御方法を、コンピュータシステムに実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示は、電力変換システムにおける電力の消費量を低減することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施形態に係る電力システムのブロック図である。
【図２】図２は、同上の電力システムの動作例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【図４】図４は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【図５】図５は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【図６】図６は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【図７】図７は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【図８】図８は、同上の電力システムのリモコンのディスプレイに表示される画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態に係る制御システム、電力システム、制御方法及びプログラムについて、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の１つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００１３】
本実施形態の電力システム１は、例えば、災害の発生時に避難所となる学校及び公民館等の施設において用いられる。また、電力システム１は、集合住宅の各住戸、戸建て住宅、工場、駅、商業施設、事務所等の各需要家において用いられる。
【００１４】
電力システム１は、図１に示すように、制御装置２を有する制御システム１０と、電力変換システム３とを備えている。電力システム１は、発電設備としての太陽電池ＰＶ１と、蓄電池ＳＢ１とを更に備えている。蓄電池ＳＢ１は、例えば、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、電気二重層キャパシタ、又はリチウムイオンキャパシタを含む。
【００１５】
電力変換システム３は、電力系統ＰＳ１及び複数（図１では２つ）の負荷７１、７２に電気的に接続される。電力系統ＰＳ１と電力変換システム３とは、単相３線式の電路により互いに接続される。複数の負荷７１、７２は、例えば、電気機器である。複数の負荷７１、７２には、電力系統ＰＳ１及び電力変換システム３の少なくとも一方から電力が供給される。
【００１６】
停電が発生した場合等には、電力系統ＰＳ１から複数の負荷７１、７２への電力供給が停止する。この場合に、電力システム１は、時間帯及び太陽電池ＰＶ１の動作状態等に関する条件に応じて、電力変換システム３から複数の負荷７１、７２への電力供給の有無を切り替える。以下、電力システム１の構成についてより詳細に説明する。
【００１７】
電力変換システム３は、第１コンバータ回路３１と、第２コンバータ回路３２と、インバータ回路３３とを含む。第１コンバータ回路３１の出力端は、第２コンバータ回路３２及びインバータ回路３３に電気的に接続されている。さらに、第１コンバータ回路３１の入力端は、太陽電池ＰＶ１に電気的に接続されている。第２コンバータ回路３２の第１の入出力端は、第１コンバータ回路３１及びインバータ回路３３に電気的に接続されている。さらに、第２コンバータ回路３２の第２の入出力端は、蓄電池ＳＢ１に電気的に接続されている。以下では、第１コンバータ回路３１と第２コンバータ回路３２とインバータ回路３３とを相互に電気的に接続している電路を、電路Ｗ１と称す。電路Ｗ１は、非接地線と接地線とを含む。
【００１８】
第１コンバータ回路３１は、例えば昇圧チョッパ回路を備えている。第２コンバータ回路３２は、例えば昇降圧チョッパ回路を備えており、双方向コンバータ回路である。第１コンバータ回路３１は、太陽電池ＰＶ１から入力される直流電圧を所定の大きさの直流電圧に変換して、電路Ｗ１に出力する。第１コンバータ回路３１から電路Ｗ１に出力された直流電力は、第２コンバータ回路３２又はインバータ回路３３に入力される。第２コンバータ回路３２は、蓄電池ＳＢ１から入力される直流電圧を所定の大きさの直流電圧に変換して、電路Ｗ１に出力する。この場合、蓄電池ＳＢ１は放電する。また、第２コンバータ回路３２は、電路Ｗ１から入力される直流電圧を所定の大きさの直流電圧に変換して、蓄電池ＳＢ１に出力する。この場合、蓄電池ＳＢ１は充電される。
【００１９】
インバータ回路３３は、例えばフルブリッジ方式のインバータ回路である。インバータ回路３３は、電路Ｗ１から入力される直流電力を交流電力に変換する。変換後の交流電力は、インバータ回路３３が有している複数（図１では３つ）の端子３３１から出力される。複数の端子３３１は、電力系統ＰＳ１及び複数の負荷７１、７２に電気的に接続されている。要するに、インバータ回路３３は、直流電源としての太陽電池ＰＶ１及び蓄電池ＳＢ１から供給される直流電力を電力変換して、交流電力として複数の端子３３１から出力する。
【００２０】
インバータ回路３３は、連系運転と、自立運転とを行う。ユーザの操作により、連系運転と自立運転とが切り替えられる。連系運転では、インバータ回路３３は、電力系統ＰＳ１に電気的に接続され、変換した交流電力を電力系統ＰＳ１へ出力可能である。また、連系運転では、インバータ回路３３は、電力系統ＰＳ１から入力される交流電力を直流電力に変換可能である。変換後の直流電力は、電路Ｗ１に出力され、第２コンバータ回路３２を経由して蓄電池ＳＢ１に供給される。一方で、自立運転では、インバータ回路３３は、変換した交流電力を複数の端子３３１を介して複数の負荷７１、７２へ出力可能である。
【００２１】
つまり、複数の負荷７１、７２は、インバータ回路３３の連系運転時には電力系統ＰＳ１から電力供給を受け、インバータ回路３３の自立運転時にはインバータ回路３３から電力供給を受ける。なお、電力系統ＰＳ１には、複数の負荷７１、７２とは別に、インバータ回路３３の連系運転時には電力系統ＰＳ１から電力供給を受け、インバータ回路３３の自立運転時には電力供給を受けない負荷が電気的に接続されていてもよい。また、複数の負荷７１、７２が電力系統ＰＳ１に電気的に接続されることは、必須ではない。つまり、インバータ回路３３の連系運転時に複数の負荷７１、７２が電力系統ＰＳ１から電力供給を受けることは、必須ではない。
【００２２】
インバータ回路３３の複数の端子３３１と、電力系統ＰＳ１との間の電路Ｗ２は、例えば、単相３線式の電路である。すなわち、電路Ｗ２は、Ｌ１相の配線Ｗ２１、Ｌ２相の配線Ｗ２２及びＮ相の配線Ｗ２３を含む。電路Ｗ２には、複数の負荷７１、７２が電気的に接続されている。電力システム１は、配線Ｗ２１〜Ｗ２３に１つずつ設置された複数（図１では３つ）の遮断部４１を備えている。各遮断部４１は、例えば、電磁開閉器を含む。各遮断部４１は、制御装置２の制御に応じて電路Ｗ２を開閉する。電力系統ＰＳ１において配電設備に異常が発生した場合、又は、電路Ｗ２に過電流若しくは漏洩電流が発生して制御装置２が各遮断部４１を開放した場合等に、電力系統ＰＳ１から複数の負荷７１、７１への電力供給が停止する。この場合、ユーザは、後述のリモートコントローラ（リモコン５）を操作して、インバータ回路３３に自立運転を開始させることで、インバータ回路３３から複数の負荷７１、７１へ電力を供給させることができる。
【００２３】
電力システム１は、複数（図１では２つ）の電流センサ８１を更に備えている。複数の電流センサ８１の各々は、例えば、カレントトランスを含む。複数の電流センサ８１は、電路Ｗ２に流れる電流を検出し、検出結果を制御装置２に出力する。本実施形態では、２つの電流センサ８１のうち一方の電流センサ８１が、配線Ｗ２１に流れる電流を検出し、他方の電流センサ８１が、配線Ｗ２２に流れる電流を検出する。制御装置２では、複数の電流センサ８１の検出結果に基づいて、電力系統ＰＳ１から複数の負荷７１、７２への電力供給が停止しているか否かが判定される。
【００２４】
制御装置２は、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成とする。すなわち、マイクロコントローラのメモリに記録されたプログラムを、マイクロコントローラのプロセッサが実行することにより、制御装置２の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００２５】
制御装置２は、制御部２１を有している。制御部２１は、電力変換システム３を制御する。より詳細には、制御部２１は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、第１モードにて電力変換システム３を制御する。制御部２１は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、第２モードにて電力変換システム３を制御する。制御部２１は、第１モードでは、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる。第２モードにおける制御部２１の制御は、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる動作を停止する制御を含む。
【００２６】
さらに詳細には、制御部２１が第１モードのとき、制御部２１は、第１コンバータ回路３１を制御して、太陽電池ＰＶ１からの直流電圧を所定の大きさの直流電圧に変換させ、インバータ回路３３に出力させる。また、制御部２１が第１モードのとき、制御部２１は、第２コンバータ回路３２を制御して、蓄電池ＳＢ１の充電と放電とを切り替えさせる。さらに、制御部２１が第１モードのとき、制御部２１は、インバータ回路３３を制御して、電路Ｗ１からインバータ回路３３に入力される直流電圧を交流電圧に変換させ、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる。
【００２７】
制御部２１は、第２モードでは、インバータ回路３３を制御して、インバータ回路３３の動作を停止させる。これにより、複数の端子３３１間には、交流電圧が印加されないこととなる。
【００２８】
第１の時間帯及び第２の時間帯は、ユーザの操作により設定されてもよいし、制御装置２において自動で設定されてもよい。例えば、昼間から深夜前までの時間帯が第１の時間帯として設定される。例えば、深夜から早朝までの時間帯が第２の時間帯として設定される。第２の時間帯は、第１の時間帯と比較して、複数の負荷７１、７２で電力が消費される可能性が低い時間帯である。
【００２９】
第２の時間帯のうち少なくとも一部の期間では、交流電圧が複数の端子３３１間に印加されていても、複数の負荷７１、７２の電源スイッチがオフにされており複数の負荷７１、７２が電力を消費しないことがある。そこで、第２の時間帯において、制御部２１は、第２モードにより、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる動作を停止する。したがって、第２の時間帯に、複数の負荷７１、７２で電力が消費されないにも関わらず交流電圧が複数の端子３３１間に印加される場合と比較して、電力変換システム３における電力の消費量を低減できる。
【００３０】
インバータ回路３３が連系運転を行っている場合には、制御部２１は、現在時刻が第１の時間帯であるか第２の時間帯であるかに関係なく動作する。インバータ回路３３が連系運転を行っている場合には、制御部２１は、例えば、電力変換システム３に次の第１〜第５の動作のうち少なくとも１つを行わせる。制御部２１は、第１の動作において、太陽電池ＰＶ１から電力変換システム３を通して蓄電池ＳＢ１に電力を供給させる。制御部２１は、第２の動作において、太陽電池ＰＶ１から電力変換システム３を通して複数の負荷７１、７２に電力を供給させる。制御部２１は、第３の動作において、太陽電池ＰＶ１から電力変換システム３を通して複数の負荷７１、７２に電力を供給させ、太陽電池ＰＶ１の余剰電力を蓄電池ＳＢ１に供給させる。制御部２１は、第４の動作において、蓄電池ＳＢ１から電力変換システム３を通して複数の負荷７１、７２に電力を供給させる。制御部２１は、第５の動作において、電力系統ＰＳ１から電力変換システム３を通して蓄電池ＳＢ１に電力を供給させる。
【００３１】
第３の動作の詳細は、次の通りである。制御部２１は、第３の動作を行うとき、太陽電池ＰＶ１の出力電力が複数の負荷７１、７２の消費電力以下の場合は、太陽電池ＰＶ１から電力変換システム３を通して複数の負荷７１、７２に電力を供給させる。また、制御部２１は、第３の動作を行うとき、太陽電池ＰＶ１の出力電力が複数の負荷７１、７２の消費電力を超える場合は、太陽電池ＰＶ１から電力変換システム３を通して複数の負荷７１、７２に電力を供給させ、余剰電力を蓄電池ＳＢ１に供給させる。余剰電力は、太陽電池ＰＶ１の出力電力と複数の負荷７１、７２の消費電力との差分である。
【００３２】
また、制御部２１は、第２の時間帯において（すなわち、第２モードで動作している場合において）、発電設備としての太陽電池ＰＶ１が直流電力を出力している場合に、太陽電池ＰＶ１から蓄電池ＳＢ１に直流電力を供給させる。すなわち、この場合は、制御部２１は、インバータ回路３３の動作を停止させる一方で、第１コンバータ回路３１及び第２コンバータ回路３２の動作は継続させる。
【００３３】
なお、制御部２１において、第１の時間帯及び第２の時間帯とは別に、インバータ回路３３が連系運転を行っている場合の電力システム１の動作を決めるための時間帯が設定されてもよい。例えば、インバータ回路３３が連系運転を行っている場合において、制御部２１は、第３の時間帯に蓄電池ＳＢ１を充電させ、第４の時間帯に蓄電池ＳＢ１を放電させてもよい。第３の時間帯及び第４の時間帯は、第１の時間帯又は第２の時間帯と一致していてもよいし、異なる時間帯であってもよい。第３の時間帯及び第４の時間帯は、ユーザの操作により設定されてもよいし、制御装置２において自動で設定されてもよい。
【００３４】
また、制御部２１は、第２の時間帯において、発電設備としての太陽電池ＰＶ１が直流電力の出力（発電）を停止している場合は、インバータ回路３３だけではなく、第１コンバータ回路３１及び第２コンバータ回路３２も停止させることが好ましい。
【００３５】
また、第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方は、所定の時期ごとに設定される。所定の時期とは、例えば、日付、曜日、月及び季節等のうち少なくとも１つである。これにより、所定の時期ごとの電力需要に応じて第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方を設定できる。例えば、平日は日中を第２の時間帯とし、休日は日中を第１の時間帯とすることができる。また、例えば、空調機器の使用頻度が比較的高くなる夏及び冬には、春及び秋と比較して第１の時間帯を延長することができる。所定の時期ごとの設定は、ユーザの操作によりされてもよいし、制御装置２において自動でなされてもよい。
【００３６】
制御装置２は、タイマ２２を有している。タイマ２２は、現在の時刻を測定する。制御部２１は、タイマ２２が測定した時刻に基づいて、現在の時刻が第１の時間帯であるか否か、及び、現在の時刻が第２の時間帯であるか否かを判定する。
【００３７】
制御装置２は、切替部２３を有している。切替部２３は、制御部２１の動作状態を第１状態と第２状態との間で切り替える。第１状態では、制御部２１は、第１の時間帯には第１モードとなり、第２の時間帯には第２モードとなる。第２状態では、制御部２１は、第１モード及び第２モードのうち第１モードのみで動作する。切替部２３は、第１状態と第２状態とをユーザの操作に応じて切り替えてもよいし、自動で切替えてもよい。
【００３８】
制御装置２は、変更部２４を有している。変更部２４は、例えば、電気通信回線を通じて気象情報を取得する。変更部２４は、気象情報に応じて第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方を変更する。例えば、天気予報が晴れを予報しており、日照量が比較的多いと予測される場合は、太陽電池ＰＶ１の発電量が比較的多くなると予測されるので、変更部２４は、第１の時間帯の長さを延長し第２の時間帯の長さを短縮する。また、例えば、天気予報が雨を予報しており、日照量が比較的少ないと予測される場合は、太陽電池ＰＶ１の発電量が比較的少なくなると予測されるので、変更部２４は、第１の時間帯の長さを短縮し第２の時間帯の長さを延長する。
【００３９】
制御装置２は、決定部２５を有している。決定部２５は、例えば、プロセッサを含むマイクロコントローラにより構成される。決定部２５は、複数の負荷７１、７２で消費される電力と時間帯との関係に基づいて、第１の時間帯と第２の時間帯とを決定する。
【００４０】
決定部２５は、例えば、時間帯ごと（例えば、１時間ごと）の複数の負荷７１、７２の電力消費量の情報を、複数日に亘って取得する。決定部２５は、複数の負荷７１、７２における電力消費量が比較的大きい時間帯を第１の時間帯とし、複数の負荷７１、７２における電力消費量が比較的小さい時間帯を第２の時間帯とする。
【００４１】
制御システム１０は、リモートコントローラ（以下、単に「リモコン」という）５を更に備えている。リモコン５は、ユーザが制御装置２を操作するための装置である。リモコン５は、電波又は赤外線等を媒体として制御装置２と通信する。リモコン５は、提示部５１と、案内部５２と、操作部５３とを有している。
【００４２】
リモコン５は、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを主構成とする。すなわち、マイクロコントローラのメモリに記録されたプログラムを、マイクロコントローラのプロセッサが実行することにより、リモコン５の機能が実現される。プログラムはメモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【００４３】
提示部５１は、例えば、ディスプレイからなる。提示部５１は、制御装置２から入力された情報を、提示部５１を構成するディスプレイに表示することで当該情報を提示する。
【００４４】
提示部５１は、制御部２１の状態が第１モードであるか第２モードであるかの情報を提示する。
【００４５】
また、提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻と蓄電池ＳＢ１の残存容量とに応じた情報を提示する。更に具体的には、提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻に関する情報と蓄電池ＳＢ１の残存容量との相関を提示する。すなわち、制御装置２は、蓄電池ＳＢ１の残存容量を通信線を介して蓄電池ＳＢ１から取得し、単位時間あたりの蓄電池ＳＢ１の放電量の実績値に基づいて、蓄電池ＳＢ１の残存容量がゼロとなる時刻を推定する。制御装置２は、推定した時刻が第１の時間帯の終了時刻の前であるか後であるかの情報を、提示部５１へ出力する。すなわち、制御装置２は、第１の時間帯の終了時刻までに蓄電池ＳＢ１の残存容量が無くなるか否かの情報を、提示部５１へ出力する。例えば、提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻と、蓄電池ＳＢ１の残存容量が無くなると推定される時刻とを表示する。これらの時刻は、例えば、第１の時間帯において常時表示されてもよいし、操作部５３に所定の操作がされることで表示されてもよい。電力システム１のユーザは、例えば、提示部５１で提示される情報に基づいて、蓄電池ＳＢ１の残存容量が無くなると推定される時刻が第１の時間帯の終了時刻よりも前であると判断した場合は、節電を心がけることができる。
【００４６】
なお、提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻と蓄電池ＳＢ１の残存容量とに応じた情報として、第１の時間帯の終了時刻と、蓄電池ＳＢ１の残存容量とを提示してもよい。本実施形態の提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻と、蓄電池ＳＢ１の残存容量と、蓄電池ＳＢ１の残存容量が無くなると推定される時刻とを提示する。
【００４７】
案内部５２は、例えば、ディスプレイからなる。案内部５２を構成するディスプレイは、提示部５１を兼ねている。案内部５２は、例えば、制御装置２から気象情報を取得する。案内部５２は、気象情報に応じて第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方の変更をユーザに促す。例えば、天気予報が晴れを予報しており、日照量が比較的多いと予測される場合は、太陽電池ＰＶ１の発電量が比較的多くなると予測されるので、案内部５２は、第１の時間帯の長さを延長し第２の時間帯の長さを短縮することを提案する表示をする。また、例えば、天気予報が雨を予報しており、日照量が比較的少ないと予測される場合は、太陽電池ＰＶ１の発電量が比較的少なくなると予測されるので、案内部５２は、第１の時間帯の長さを短縮し第２の時間帯の長さを延長することを提案する表示をする。
【００４８】
本実施形態では、変更部２４と案内部５２とのうち、一方の機能がオンになると、他方の機能がオフになる。変更部２４と案内部５２とのいずれの機能をオンにするかは、リモコン５の操作部５３へのユーザの操作により決定される。
【００４９】
操作部５３は、例えば、複数の釦を含む。ユーザは、操作部５３を操作することで、提示部５１及び案内部５２を構成するディスプレイに表示される内容を変更させることができる。また、ユーザが操作部５３を操作することで、リモコン５から制御装置２に指示信号が出力され、制御装置２の動作の各種設定が行われる。操作部５３は、タッチパネルディスプレイを含んでいてもよい。また、タッチパネルディスプレイは、提示部５１及び案内部５２を構成するディスプレイを兼ねていてもよい。
【００５０】
次に、図２を参照して、電力システム１の動作を順を追って説明する。
【００５１】
制御部２１は、インバータ回路３３が自立運転を行っているか否かの情報を、インバータ回路３３から取得する（ステップＳ１）。インバータ回路３３が自立運転を行っている場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）は、制御部２１は、タイマ２２が測定した時刻に基づいて、現在の時刻が第１の時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５２】
ここでは、第１の時間帯以外の時間帯は、第２の時間帯であるとする。現在の時刻が第１の時間帯の場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）は、制御部２１は、第１モードにて動作する。すなわち、インバータ回路３３から複数の負荷７１、７２へ電力が供給される。
【００５３】
現在の時刻が第１の時間帯ではなく、第２の時間帯の場合（ステップＳ２：Ｎｏ）は、制御部２１は、第２モードにて動作する（ステップＳ４）。さらに、制御部２１は、太陽電池ＰＶ１が発電を継続しているか否かを判定する（ステップＳ５）。すなわち、制御部２１は、第１コンバータ回路３１から取得される情報に基づいて、太陽電池ＰＶ１が直流電力を出力しているか否かを判定する。
【００５４】
太陽電池ＰＶ１が発電を継続している場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）は、制御部２１は、第１コンバータ回路３１及び第２コンバータ回路３２を制御して、太陽電池ＰＶ１の出力電力により蓄電池ＳＢ１を充電する（ステップＳ６）。太陽電池ＰＶ１が発電を継続していない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）は、制御部２１は、電力変換システム３の動作を停止させる（ステップＳ７）。すなわち、制御部２１は、第１コンバータ回路３１と、第２コンバータ回路３２と、インバータ回路３３との動作を停止させる。
【００５５】
次に、図３〜図８を参照して、電力システム１における第１の時間帯及び第２の時間帯を設定する手順の一例を説明する。図３〜図８は、リモコン５の提示部５１及び案内部５２を構成しているディスプレイに表示される画面を示す。ユーザがリモコン５の操作部５３を操作すると、ディスプレイに表示される画面が切り替わる。ユーザは、リモコン５の操作部５３を操作することで、電力システム１の動作を変更させることができる。
【００５６】
図３は、電力システム１の動作状態を示す画面である。画面には、インバータ回路が連系運転しているか否か、現在時刻、太陽電池ＰＶ１の発電量、電力変換システム３（パワーステーション）が動作しているか否か、及び、蓄電池ＳＢ１の残存容量等が表示される。画面において、「タイマー優先」とは、制御部２１が時刻に応じて第１モードと第２モードとを切り替える状態を意味する。
【００５７】
図３の画面が表示されているとき、ユーザが操作部５３に所定の操作をすると、図４に示すメニュー画面が表示される。ユーザは、操作部５３を操作することで、画面に表示されている項目を選択することができる。ユーザが「自立タイマー設定」を選択すると、図５に示す確認画面が表示される。確認画面には、「自立タイマー設定」により設定できる内容の説明が表示される。
【００５８】
確認画面が表示されているとき、ユーザが操作部５３に所定の操作をすると、図６に示す選択画面が表示される。ユーザは、操作部５３を操作することで、自立タイマーの有効と無効とを選択できる。自立タイマーが有効な状態とは、制御部２１が第１の時間帯には第１モードとなり第２の時間帯には第２モードとなる第１状態に相当する。自立タイマーが無効な状態とは、制御部２１が第１モード及び第２モードのうち第１モードのみで動作する第２状態に相当する。
【００５９】
ユーザが操作部５３を操作して自立タイマーが有効な状態を選択すると、図７に示す第１の時間帯の設定画面が表示される。ユーザは、操作部５３を操作することで、第１の時間帯の開始時刻と終了時刻とを設定できる。
【００６０】
ユーザが第１の時間帯の開始時刻と終了時刻とを設定すると、図８に示すように、自立タイマーの設定を受け付けた旨を示す画面が表示され、第１の時間帯の開始時刻と終了時刻とが確定する。また、図６に示す選択画面において、ユーザが操作部５３を操作して自立タイマーが無効な状態を選択した場合は、図８に示す画面が表示され、自立タイマーが無効な状態に設定される。ディスプレイには、図８に示す画面が表示された後、電力システム１の動作状態を示す画面（図３参照）が表示される。
【００６１】
（実施形態の変形例）
次に、実施形態の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。
【００６２】
制御システム１０と同様の機能は、電力変換システム３の制御方法、プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。一態様に係る制御方法は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、第１モードにて電力変換システム３を制御する。制御方法は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、第２モードにて電力変換システム３を制御する。制御方法は、第１モードでは、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる。第２モードにおける制御方法は、交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる動作を停止する制御を含む。
【００６３】
一態様に係るプログラムは、コンピュータに、上記の制御方法を実行させるためのプログラムである。
【００６４】
本開示における電力システム１は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における電力システム１としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうＩＣ又はＬＳＩ等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（Very Large Scale Integration）、又はＵＬＳＩ（UltraLarge Scale Integration）と呼ばれる集積回路を含む。さらに、ＬＳＩの製造後にプログラムされる、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成若しくはＬＳＩ内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、１以上のプロセッサ及び１以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む１ないし複数の電子回路で構成される。
【００６５】
また、電力システム１における複数の機能が、１つの筐体内に集約されていることは電力システム１に必須の構成ではなく、電力システム１の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、第１コンバータ回路３１と第２コンバータ回路３２とインバータ回路３３とは、１つの筐体内に集約されていてもよいし、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。さらに、電力システム１の少なくとも一部の機能がクラウド（クラウドコンピューティング）等によって実現されてもよい。
【００６６】
反対に、実施形態１において、複数の装置に分散されている電力システム１の少なくとも一部の機能が、１つの筐体内に集約されていてもよい。例えば、制御装置２とリモコン５とに分散されている電力システム１の一部の機能が、１つの筐体内に集約されていてもよい。
【００６７】
電力変換システム３には、太陽電池ＰＶ１及び蓄電池ＳＢ１に代えて、水力発電設備、風力発電設備、バイオマス発電設備及び燃料電池等の発電設備が接続されていてもよい、発電設備は、分散型電源であることが好ましい。また、電力変換システム３には、太陽電池ＰＶ１等の発電設備と蓄電池ＳＢ１とのうち、一方の直流電源のみが接続されていてもよい。
【００６８】
実施形態では、制御部２１は、第２の時間帯において、太陽電池ＰＶ１（発電設備）が直流電力を出力している場合に、太陽電池ＰＶ１から蓄電池ＳＢ１に電力を供給させる。これに限らず、制御部２１は、第２の時間帯において、太陽電池ＰＶ１が直流電力を出力している場合に、電力変換システム３に所定の動作を行わせてもよい。所定の動作は、次の第１〜第３の動作のうち少なくとも１つである。第１の動作は、太陽電池ＰＶ１から蓄電池ＳＢ１に電力を供給させる動作である。第２の動作は、太陽電池ＰＶ１から複数の負荷７１、７２に電力を供給させる動作である。第３の動作は、太陽電池ＰＶ１から複数の負荷７１、７２に電力を供給させ太陽電池ＰＶ１の余剰電力を蓄電池ＳＢ１に供給させる動作である。制御部２１は、第２の動作を行う場合は、第２の時間帯であっても交流電圧を複数の端子３３１間に印加させる。
【００６９】
つまり、第２の時間帯において、第２モードにおける制御部２１の制御は、上記の第１〜第３の動作の少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００７０】
また、制御部２１は、複数の端子３３１間に電圧が印加されないようにするために、第１コンバータ回路３１、第２コンバータ回路３２及びインバータ回路３３のうち１つ又は２つのみの動作を停止させてもよい。
【００７１】
また、第１の時間帯及び第２の時間帯はそれぞれ、複数の時間帯を含んでいてもよい。例えば、第１の時間帯は、午前８時から午前１０時までの時間帯と、午後６時から午後１０時までの時間帯とを含んでいてもよい。
【００７２】
また、ユーザが制御装置２を操作するためのリモコン５の機能が、制御装置２に備えられていてもよい。つまり、ユーザは、リモコン５を操作するだけでなく、制御装置２を直接、操作してもよい。
【００７３】
また、電力システム１は、電力系統ＰＳ１と連系せずに使用されるオフグリッドシステムとして用いられてもよい。電力システム１が電力系統ＰＳ１と連系していない場合は、電力系統ＰＳ１から複数の負荷７１、７２への電力供給が停止していることになる。
【００７４】
（まとめ）
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
【００７５】
第１の態様に係る制御システム１０は、電力変換システム３を制御する制御部２１を備える。電力変換システム３は、インバータ回路３３を含む。インバータ回路３３は、連系運転及び自立運転を行う。連系運転では、インバータ回路３３は、直流電源（太陽電池ＰＶ１及び蓄電池ＳＢ１）から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統ＰＳ１へ出力可能である。自立運転では、インバータ回路３３は、電力系統ＰＳ１と切り離された負荷７１（及び７２）に、変換した交流電力を端子３３１を介して出力可能である。制御部２１は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる第１モードにて電力変換システム３を制御し、第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて電力変換システム３を制御する。
【００７６】
上記の構成によれば、第２の時間帯に、制御部２１が交流電圧を端子３３１に印加させる動作を停止すると、負荷７１（及び７２）で電力が消費されないにも関わらず交流電圧が端子３３１に印加される場合と比較して、電力変換システム３における電力の消費量を低減できる。
【００７７】
また、第２の態様に係る制御システム１０では、第１の態様において、制御部２１は、第２モードでは、インバータ回路３３の動作を停止させる。
【００７８】
上記の構成によれば、第２モードにおいて、インバータ回路３３の電力の消費量を低減できる。
【００７９】
また、第３の態様に係る制御システム１０では、第１又は２の態様において、直流電源は、蓄電池ＳＢ１と発電設備（太陽電池ＰＶ１）とを含む。制御部２１は、第２の時間帯において、発電設備が直流電力を出力している場合に、電力変換システム３に所定の動作を行わせる。
【００８０】
上記の構成によれば、第２の時間帯において発電設備（太陽電池ＰＶ１）が直流電力を出力していても制御部２１が電力変換システム３を停止させる場合と比較して、発電設備の電力を利用できる機会が増える。
【００８１】
また、第４の態様に係る制御システム１０では、第３の態様において、所定の動作は、発電設備（太陽電池ＰＶ１）から蓄電池ＳＢ１に電力を供給させる動作と、発電設備から負荷７１（及び７２）に電力を供給させる動作と、発電設備から負荷７１（及び７２）に電力を供給させ発電設備の余剰電力を蓄電池ＳＢ１に供給させる動作と、のうち少なくとも１つである。
【００８２】
上記の構成によれば、電力変換システム３における電力の消費量を低減しつつ、発電設備（太陽電池ＰＶ１）の電力を有効に利用できる。
【００８３】
また、第５の態様に係る制御システム１０は、第１〜４の態様のいずれか１つにおいて、切替部２３を更に備える。切替部２３は、第１状態と第２状態と、の２つの状態を切り替える。第１状態では、制御部２１は、第１の時間帯には第１モードとなり第２の時間帯には第２モードとなる。第２状態では、制御部２１は、第１モード及び第２モードのうち第１モードのみで動作する。
【００８４】
上記の構成によれば、時刻が第２の時間帯であっても、第２状態では、第１モードによる負荷７１（及び７２）への電力供給が可能である。したがって、負荷７１（及び７２）への電力供給のニーズにより広範に応えられる。
【００８５】
また、第６の態様に係る制御システム１０では、第１〜５の態様のいずれか１つにおいて、第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方は、所定の時期ごとに設定される。
【００８６】
上記の構成によれば、所定の時期（曜日、季節等）ごとのニーズに応じて負荷７１（及び７２）への電力供給の有無を切替え可能である。
【００８７】
また、第７の態様に係る制御システム１０は、第１〜６の態様のいずれか１つにおいて、提示部５１を更に備える。提示部５１は、制御部２１の状態が第１モードであるか第２モードであるかの情報を提示する。
【００８８】
上記の構成によれば、ユーザは、上記情報に応じて負荷７１（及び７２）を使用できる。
【００８９】
また、第８の態様に係る制御システム１０では、第７の態様において、直流電源は、蓄電池ＳＢ１を含む。提示部５１は、第１の時間帯の終了時刻と蓄電池ＳＢ１の残存容量とに応じた情報を提示する。
【００９０】
上記の構成によれば、ユーザは、第１の時間帯の終了時刻までに蓄電池ＳＢ１の残存容量が無くなるか否かの判断材料を得られる。
【００９１】
また、第９の態様に係る制御システム１０は、第１〜８の態様のいずれか１つにおいて、案内部５２と、変更部２４と、のうち少なくとも一方を更に備える。案内部５２は、気象情報に応じて第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方の変更を促す。変更部２４は、気象情報に応じて第１の時間帯及び第２の時間帯のうち少なくとも一方を変更する。
【００９２】
上記の構成によれば、気象条件ごとのニーズに応じて負荷７１（及び７２）への電力供給の有無の切替えを実現できる。
【００９３】
また、第１０の態様に係る制御システム１０は、第１〜９の態様のいずれか１つにおいて、決定部２５を更に備える。決定部２５は、負荷７１（及び７２）で消費される電力と時間帯との関係に基づいて、第１の時間帯と第２の時間帯とを決定する。
【００９４】
上記の構成によれば、負荷７１（及び７２）への電力供給のニーズに応じて第１の時間帯及び第２の時間帯を決定可能である。
【００９５】
第１の態様以外の構成については、制御システム１０に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
【００９６】
また、第１１の態様に係る電力システム１は、第１〜１０の態様のいずれか１つに係る制御システム１０と、電力変換システム３と、を備える。
【００９７】
上記の構成によれば、電力変換システム３における電力の消費量を低減できる。
【００９８】
また、第１２の態様に係る制御方法は、電力変換システム３の制御方法である。電力変換システム３は、インバータ回路３３を含む。インバータ回路３３は、連系運転及び自立運転を行う。連系運転では、インバータ回路３３は、直流電源（太陽電池ＰＶ１及び蓄電池ＳＢ１）から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統ＰＳ１へ出力可能である。自立運転では、インバータ回路３３は、電力系統ＰＳ１と切り離された負荷（及び７２）に、変換した交流電力を端子３３１を介して出力可能である。制御方法は、インバータ回路３３が自立運転を行う場合において、第１の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる第１モードにて電力変換システム３を制御し、第１の時間帯とは異なる第２の時間帯に、交流電圧を端子３３１に印加させる動作を停止する制御を含む第２モードにて電力変換システム３を制御する。
【００９９】
上記の構成によれば、電力変換システム３における電力の消費量を低減できる。
【０１００】
また、第１３の態様に係るプログラムは、第１２の態様に係る制御方法を、コンピュータシステムに実行させる。
【０１０１】
上記の構成によれば、電力変換システム３における電力の消費量を低減できる。
【０１０２】
上記態様に限らず、実施形態に係る制御システム１０の種々の構成（変形例を含む）は、制御方法及びプログラムにて具現化可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  電力システム
１０  制御システム
２１  制御部
２３  切替部
２４  変更部
２５  決定部
３  電力変換システム
３３  インバータ回路
３３１  端子
５１  提示部
５２  案内部
７１、７２  負荷
ＰＳ１  電力系統
ＰＶ１  太陽電池（発電設備）
ＳＢ１  蓄電池
【図１】
2020089242.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020089242.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020089242.tif 000007
【図６】
2020089242.tif 000008
【図７】
2020089242.tif 000009
【図８】
2020089242.tif 000010