(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、
前記３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、前記３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、
前記パワーコンディショナを、
前記発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、
前記電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、
前記出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる電圧入力回路と、
前記第１のＣＴ入力回路、前記出力電流計測器、前記第２のＣＴ入力回路及び前記電圧入力回路からの信号を受けて、前記商用電力系統から前記両負荷方向にそれぞれ供給する順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、前記パワーコンディショナの出力電力を調整するように前記インバータ回路を制御する制御手段と、
を内蔵して構成したことを特徴とするパワーコンディショナの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記第１のＣＴ入力回路及び前記電圧入力回路からの前記順潮流の電力と前記所定の電力とを比較した結果、前記順潮流の電力が前記所定の電力より大きい場合には、前記出力電力を変えず、そのまま出力するように前記インバータ回路を制御し、前記順潮流の電力が前記所定の電力より小さい場合には、前記出力電力を調整するように前記インバータ回路を制御する請求項１に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記商用電力系統の前記Ｕ相の前記順潮流の電力及び前記Ｗ相の前記順潮流の電力のどちらか低い方の前記順潮流の電力を入力信号として前記出力電力を調整するように前記インバータ回路を制御する請求項１又は請求項２に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項４】
発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、
前記３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、前記３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、
前記パワーコンディショナを、
前記発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、
前記電力変換手段の出力電流の大きさを検出する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる出力電流計測器と、
前記出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる電圧入力回路と、
前記第１のＣＴ入力回路、前記出力電流計測器、前記第２のＣＴ入力回路及び前記電圧入力回路からの信号を受けて、前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相から前記両負荷方向にそれぞれ供給される順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相毎に、前記パワーコンディショナの出力電流を調整する制御手段と、
を内蔵して構成したことを特徴とするパワーコンディショナの制御装置。
【請求項５】
前記制御手段が、前記Ｕ相の第１のＣＴ入力回路が入力した前記順潮流の電力と前記所定の電力とを比較した結果、前記順潮流の電力が前記所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するように前記インバータ回路を制御し、前記順潮流の電力が前記所定の電力より小さい場合には、前記Ｕ相の出力電力を調整するように前記インバータ回路を制御し、
前記Ｗ相の第１のＣＴ入力回路が入力した前記順潮流の電力と前記所定の電力とを比較した結果、前記順潮流の電力が前記所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するように前記インバータ回路を制御し、前記順潮流の電力が前記所定の電力より小さい場合には、前記Ｗ相の出力電力を調整するように前記インバータ回路を制御するように構成したことを特徴とする請求項４に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項６】
発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、
前記３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、前記３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、
前記パワーコンディショナを、
前記発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、
前記電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、
前記出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、
前記Ｕ相、Ｗ相それぞれの第１のＣＴ入力回路が入力した前記商用電力系統から前記一方の負荷方向に供給する順潮流の電力と所定の電力とを比較した結果、前記順潮流の電力が前記所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するように前記インバータ回路を制御し、前記順潮流の電力が前記所定の電力より小さい場合には、前記両負荷で消費する以外の電気エネルギーを前記両負荷以外の負荷に供給するように前記インバータ回路を制御する制御手段と、
を内蔵して構成したことを特徴とするパワーコンディショナの制御装置。
【請求項７】
発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、
前記３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、前記３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、
前記パワーコンディショナを、
前記発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、
前記電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、
前記出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、
前記第１のＣＴ入力回路、前記出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、前記両負荷方向から前記商用電力系統に流れる逆潮流の電力が所定の電力以上になった場合に、前記パワーコンディショナの出力を停止するように制御する制御手段と、
を内蔵して構成したことを特徴とするパワーコンディショナの制御装置。
【請求項８】
前記制御手段が、前記逆潮流の継続時間を測定するタイマー機能と、前記逆潮流の継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止する逆電力継電機能とを有し、
前記逆潮流の電力が所定の電力以上になった場合に、前記制御手段により、前記逆潮流継続時間を測定し、この逆潮流継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止するように前記インバータ回路を制御するように構成したことを特徴とする請求項７に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項９】
発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、
前記３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、前記３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、
前記パワーコンディショナを、
前記発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、
前記電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、
前記出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、
前記商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、
前記第１のＣＴ入力回路、前記出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、前記Ｕ相、Ｗ相それぞれの第１のＣＴ入力回路が入力した前記商用電力系統から前記一方の負荷方向に供給する順潮流の電力値が零になったことを検知した場合の継続時間を測定するタイマー機能と、この継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止する逆電力継電機能とを有する制御手段と、
を内蔵して構成され、
前記制御手段が、前記順潮流の電力値が零になった場合に、前記制御手段により順潮流継続時間を測定し、この順潮流継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止する制御を行うように構成したことを特徴とするパワーコンディショナの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーコンディショナの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自家発電システムのーつにガスコージェネレーションシステムが注目されている。これは、天然ガス等を燃料として発電した電力を利用すると共に、その排熱を回収して湯沸かし等に利用するシステムである。
【０００３】
このシステムは、燃料エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機、発電機からの電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換装置および商用電源の異常を検出する保護装置、排熱を回収する排熱回収装置で構成されている。上記の電力変換装置と保護装置を含めたものが、パワーコンディショナである。
【０００４】
太陽光発電システムでは、余剰に発電した電力は、系統に逆潮流することができる。しかしながら、ガスコージェネレーションシステムで発電した電力の逆潮流は認められていない。そこで、逆潮流を検知し、それを防止するための機能が必要となる。
【０００５】
そして、従来のパワーコンディショナの保護システムは、図１６に示すものと、図１７に示すものとが提案されている。
【０００６】
図１６に示すパワーコンディショナの保護システムは、商用電力系統４０と、この商用電力系統４０に連系されたパワーコンディショナ４１と、発電された電力をパワーコンディショナ４１に出力する発電システム４２と、排熱回収部４６と、商用電力系統４０のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出する電流検出器（ＣＴ）４３、４４と、パワーコンディショナ４１の出力が負荷４５を上回り、逆潮流が生じる場合には、電流検出器（ＣＴ）４３、４４の検出信号に基づいてパワーコンディショナ４１に停止信号Ｐを出力し、このパワーコンディショナ４１を停止させる逆電力継電器４７（ＲＰＲ）を備えている。
【０００７】
そして、パワーコンディショナ４１の出力が負荷４５を上回り、逆潮流が生じる場合には、逆電力継電器４７は電流検出器４３、４４の検出信号に基づいてパワーコンディショナ４１に停止信号Ｐを出力し、このパワーコンディショナ４１を停止させる。
【０００８】
また、図１７に示すパワーコンディショナの保護システムは、商用電力系統５０と、パワーコンディショナ５１と、商用電力系統５０とパワーコンディショナ５１の出力側５１Ａとを接点５２ａ、５２ｂに接続し且つ切片５２ｃをサーキットブレーカ５３を介して負荷５４に接続した切換スイッチ５２と、この切換スイッチ５２の切片５２ｃ側の電流の向きと大きさとを検出する電流検出器（ＣＴ）５５と、この電流検出器（ＣＴ）５５の検出信号に基づいて切換スイッチ５２のオン・オフ制御を行う制御装置５６とを備えている。
【０００９】
そして、電流検出器（ＣＴ）５５により負荷５４の電力を監視し、パワーコンディショナの保護システムがオーバーロードになる前に、制御装置５６が切換スイッチ５２を切り換えて、商用電力系統５０からパワーコンディショナ５１を切り離し、連系運転できないようにしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した図１６に示すパワーコンディショナの保護システムにあっては、負荷変動範囲が広い場合、パワーコンディショナ４１の容量に調整を受けるか、作動しない時間が発生するし、また、ある程度の大きさの電力が常時必要なところでないと、パワーコンディショナ４１の有効利用ができないという問題点があった。
【００１１】
また、上記した図１７に示すパワーコンディショナの保護システムにあっては、負荷５４の変動に対して負荷５４を高速で接続し、また、この接続を切断するという制御をする必要があるため、制御装置５６が大型で且つ高価になるという問題点があった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その第１の目的とするところは、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができ、また、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減することができるし、装置のサイズも小形化することができるパワーコンデショナの制御装置を提供することである。
【００１３】
また、本発明の第２の目的とするところは、負荷が小さく定格出力を行うと逆潮流が発生するような場合、出力を調整することなく余った電気を他の用途に利用することができるパワーコンデショナの制御装置を提供することである。
【００１４】
また、本発明の第３の目的とするところは、負荷が小さく定格出力を行うと逆潮流が発生した場合、出力を停止することができるパワーコンデショナの制御装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、パワーコンディショナを、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる電圧入力回路と、第１のＣＴ入力回路、出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、商用電力系統から両負荷方向にそれぞれ供給する順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、パワーコンディショナの出力電力を調整するようにインバータ回路を制御する制御手段とを内蔵して構成したことを特徴とする。
【００２０】
さらに、制御手段が、第１のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの順潮流の電力と所定の電力とを比較した結果、順潮流の電力が所定の電力より大きい場合には、出力電力を変えず、そのまま出力するようにインバータ回路を制御し、順潮流の電力が所定の電力より小さい場合には、出力電力を調整するようにインバータ回路を制御する。
【００２１】
かかる構成により、順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、制御手段によりパワーコンディショナの出力電力を調整することができる。すなわち、制御手段が、信号入力手段、出力電流検出手段及び電圧入力手段からの信号を受けて、順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、出力電力を調整するように電力変換手段を制御する。
【００２２】
このために、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができる。また、商用電力系統に連系してパワーコンデショナを使用するために、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減することができるし、装置のサイズも小形化することができる。
【００２３】
また、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、上記した本発明に係るパワーコンディショナの制御装置において、制御手段が、商用電力系統のＵ相の順潮流の電力及びＷ相の順潮流の電力のどちらか低い方の順潮流の電力を入力信号として出力電力を調整するように電力変換手段を制御する。
【００２４】
かかる構成により、制御手段は、Ｕ相の順潮流の電力とＷ相の順潮流の電力とが比較されて、小さい方が所定の電力以下となる場合には、パワーコンデショナの出力電力を調整し、順潮流の電力を所定の電力以上に確保することができる。
【００２５】
このために、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができる。また、商用電力系統に連系してパワーコンデショナを使用するために、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減することができるし、装置のサイズも小形化することができる。
【００２６】
なお、発電システムとは、例えば、ガスエンジンと、このガスエンジンにより駆動される発電機、風力発電機等であり、制御手段とは、例えば、ＭＰＵ等である。
【００２７】
また、上記の第１の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、パワーコンディショナを、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、電力変換手段の出力電流の大きさを検出するＵ相、Ｗ相それぞれからなる出力電流計測器と、出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる電圧入力回路と、第１のＣＴ入力回路、出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、商用電力系統のＵ相、Ｗ相から両負荷方向にそれぞれ供給される順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、商用電力系統のＵ相、Ｗ相毎に、パワーコンディショナの出力電流を調整する制御手段とを内蔵して構成したことを特徴とする。
【００２９】
さらに、制御手段が、Ｕ相の第１のＣＴ入力回路が入力した順潮流の電力と所定の電力とを比較した結果、順潮流の電力が所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するようにインバータ回路を制御し、順潮流の電力が所定の電力より小さい場合には、Ｕ相の出力電力を調整するようにインバータ回路を制御し、Ｗ相の第１のＣＴ入力回路が入力した順潮流の電力と所定の電力とを比較した結果、順潮流の電力が所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するようにインバータ回路を制御し、順潮流の電力が所定の電力より小さい場合には、Ｗ相の出力電力を調整するようにインバータ回路を制御するように構成したことを特徴とする。
【００３０】
かかる構成により、順潮流の電力が所定の電力以下になる場合に、制御手段によりパワーコンディショナの出力電力を調整することができて、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができ、また、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減でき、装置のサイズも小形化することができるばかりか、負荷同士のバランスが悪い（一方の負荷と他方の負荷とのそれぞれの大きさが異なる）と、パワーコンディショナ全体の出力が調整され、効率のよい作動が妨げられるが、上記したようにＵ相、Ｗ相の各相毎に制御を行うことで、パワーコンディショナ全体の出力の調整をなくし、効率のよい作動が可能になる。
【００３３】
また、上記の第２の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、パワーコンディショナを、発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、Ｕ相、Ｗ相それぞれの第１のＣＴ入力回路が入力した商用電力系統から前記一方の負荷方向に供給する順潮流の電力と所定の電力とを比較した結果、順潮流の電力が前記所定の電力より大きい場合には、そのまま出力するように前記インバータ回路を制御し、順潮流の電力が前記所定の電力より小さい場合には、両負荷で消費する以外の電気エネルギーを両負荷以外の負荷に供給するようにインバータ回路を制御する制御手段とを内蔵して構成したことを特徴とするものである。
【００３６】
かかる構成により、負荷が大きく、定格出力を行うと逆潮流が発生するような場合、出力を調整することなく、余った電気を他の用途、例えば、熱に変えて湯、または氷を作る。または、電気のまま蓄電することができる。
【００３７】
また、上記の第３の目的を達成するために、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、パワーコンディショナを、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、第１のＣＴ入力回路、出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、両負荷方向から商用電力系統に流れる逆潮流の電力が所定の電力以上になった場合に、パワーコンディショナの出力を停止するように制御する制御手段とを内蔵して構成したことを特徴とするものである。
【００３９】
さらに、制御手段が、逆潮流の継続時間を測定するタイマー機能と、逆潮流の継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナの出力を停止する逆電力継電機能とを有し、逆潮流の電力が所定の電力以上になった場合に、制御手段により、逆潮流継続時間を測定し、この逆潮流継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナの出力を停止するように電力変換手段を制御するようにした。
【００４０】
かかる構成により、パワーコンディショナの故障などで、逆潮流防止制御が働かない場合、逆潮流が所定以上、所定時間流れると出力を停止することができる。なお、パワーコンディショナの出力を停止した場合、異常信号を、通信やリレー等の接点や表示などで管理者等に連絡するようにすることも可能であり、また、制御手段の逆電力継電機能によりパワーコンディショナの出力を停止した場合、パワーコンディショナからの指令により発電システムの駆動を停止することも可能である。
【００４１】
また、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置は、発電システムが発電した電力を単相３線式商用電力系統に連系するパワーコンディショナの制御装置であって、３線式商用電力系統のＵ相と中心線Ｏとの間に一方の負荷を、３線式商用電力系統のＷ相と中心線Ｏとの間に他方の負荷を、それぞれ独立して接続すると共に、パワーコンディショナを、発電システムが発電した電力を前記単相３線式商用電力系統から供給される商用電源と同期のとれた交流電力に変換するインバータ回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれからなる第１のＣＴ入力回路と、電力変換手段の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器と、出力電流計測器の検出信号を入力する第２のＣＴ入力回路と、商用電力系統のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する前記Ｕ相、Ｗ相のそれぞれからなる電圧入力回路と、第１のＣＴ入力回路、出力電流計測器、第２のＣＴ入力回路及び電圧入力回路からの信号を受けて、Ｕ相、Ｗ相それぞれのＣＴ入力回路が入力した商用電力系統から一方の負荷方向に供給する順潮流の電力値が零になったことを検知した場合の継続時間を測定するタイマー機能と、この継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止する逆電力継電機能とを有する制御手段とを内蔵して構成され、制御手段が、順潮流の電力値が零になった場合に、前記制御手段により順潮流継続時間を測定し、この順潮流継続時間が所定の時間を経過すると前記パワーコンディショナの出力を停止する制御を行うように構成したことを特徴とするものである。
【００４２】
かかる構成により、常に順方向に数Ａ（アンペア）流しながら制御を行うことで、電流検出手段（電流検出器）の断線検知が可能になる。すなわち、順潮流の電力値が零の場合が所定時間継続すると、パワーコンディショナの出力を停止することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１乃至図６に示す。
【００４９】
図１に、コージェネレーションシステムと電力系統（商用電力系統）とを連系する系統連系システムを示す。この図１において、１は商用電源の単相３線式の商用電力系統であり、この商用電力系統１のＵ相と中性線Ｏとの間に第１（一方）の負荷２が、Ｗ相と中性線Ｏとの間に第２（他方）の負荷３がそれぞれ接続してある。
【００５０】
コージェネレーションシステムＡは、パワーコンデショナ１０と発電システム２０と排熱回収機３４とで構成してある。
【００５１】
そして、パワーコンデショナ１０のパワーコンデショナ本体１１は、発電システム２０が発電した電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換手段としてのインバータ回路１３と、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向きと大きさの検出信号を入力するＵ相、Ｗ相それぞれの信号入力手段としてのＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ａ、１５Ｂと、インバータ回路１３の出力電流の大きさを検出する出力電流検出手段としての出力電流計測器（カレントトランス）ＣＴ３と、この出力電流計測器ＣＴ３の検出信号を入力する信号入力手段としてのＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｃと、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧（系統電圧）を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれの電圧入力手段としての電圧入力回路３５Ａ、３５Ｂと、制御手段としての制御部（ＭＰＵ）１２とを有している。
【００５２】
そして、制御部（ＭＰＵ）１２は、ＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ及び電圧入力回路３５Ａ、３５Ｂからのそれぞれの信号を受けて、商用電力系統１から負荷方向に向かう順潮流が所定の電力値以下になる場合に、出力電力を調整するようにインバータ回路１３を制御する。
【００５３】
すなわち、制御部１２の入力側は、出力信号入力部１２ａと第１、第２、第３、第４の信号入力部１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅとで構成してあり、出力信号入力部１２ａにはＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｃの出力側が接続してある。また、第１の信号入力部１２ｂにはＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ａの出力側が接続してあり、第２の入力部１２ｃにはＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｂの出力側が接続してある。また、第３の信号入力部１２ｄには電圧入力回路３５Ａの出力側が接続してあり、また、第４の信号入力部１２ｅには電圧入力回路３５Ｂの出力側が接続してある。
【００５４】
制御部１２の出力側はインバータ回路１３の制御部（図示せず）に接続してあり、このインバータ回路１３の入力側には発電システム２０の出力側が接続してあり、インバータ回路１３の出力側は信号出力部１６に接続してある。この信号出力部１６は、商用電力系統１のＵ相に接続されるＵ相接続線１７と、商用電力系統１の中性線Ｏに接続される中性接続線１８と、商用電力系統１のＷ相に接続されるＷ相接続線１９とを有している。
【００５５】
そして、この信号出力部１６には出力電流検出部１４が設けてあり、この出力電流検出部１４は出力電流計測器ＣＴ３で構成してある。そして、この出力電流計測器ＣＴ３の信号出力側はＣＴ入力回路１５Ｃを介して制御部１２の出力信号入力部１２ａに接続してある。
【００５６】
そして、信号出力部１６のＵ相接続線１７と中性接続線１８とからＵ相の電圧を検出すべく信号出力部１６に電圧入力回路３５Ａの入力側が接続してあり、また、信号出力部１６のＷ相接続線１９と中性接続線１８とからＷ相の電圧を検出すべく信号出力部１６に電圧入力回路３５Ｂの入力側が接続してある。
【００５７】
また、制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに接続されたＣＴ入力回路１５Ａは、商用電源の商用電力系統１のＵ相に設けられた電流検出器（カレントトランス）ＣＴ１の信号出力側が接続してあり、制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに接続されたＣＴ入力回路１５Ｂは、商用電源の商用電力系統１のＷ相に設けられた電流検出器（カレントトランス）ＣＴ２の信号出力側が接続してある。
【００５８】
発電システム２０は、例えば、ガスエンジンと、このガスエンジンにより駆動される発電機等により構成してある。
【００５９】
次に、上記のように構成されたコージェネレーションシステムＡの作動を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６０】
商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出器ＣＴ１により検出され、また、Ｗ相では電流検出器ＣＴ２により検出される。そして、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは出力電流計測器ＣＴ３により検出され、また、商用電力系統１のＵ相の電圧は電圧入力回路３５Ａで、また、商用電力系統１のＷ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂでそれぞれ読み取られる。（ステップＳ１）。
【００６１】
電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相の順潮流の電流値である順方向電流値（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに入力され、電流検出器ＣＴ２により検出されたＷ相の順潮流の電流値である順方向電流値（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに入力され、更に、出力電流計測器ＣＴ３により検出された出力電流の電流値（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａに入力され、商用電力系統１のＵ相の電圧は電圧入力回路３５Ａから制御部１２の第３の信号入力部１２ｄに入力され、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂから制御部１２の第４の信号入力部１２ｅに入力される。
【００６２】
この制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値とＷ相の順潮流の電力値とが比較されて（ステップＳ２）、順方向（商用電力系統１から負荷方向に流れる電流を順方向とする）に対して小さい方を順潮流の電力値とする。この場合、Ｕ相の順潮流の電力値を順潮流の電力値とする（ステップＳ３）。
【００６３】
制御部１２において、順潮流の電力値と所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）とを比較した結果（ステップＳ４）、順潮流の電力値が所定のレベルαより大きい場合には、出力電力を変えず、そのままの出力をインバータ回路１３に指令する（ステップＳ５）。
【００６４】
ステップＳ４において、順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には、現在の出力電力を下げるようなゲイン（ＧＡＩＮ＜１）により逆潮流が起こる前にパワーコンデショナ１０の出力電力の制御を行う。すなわち、制御部１２がインバータ回路１３に指令して出力電力を調整し、順潮流の電力値の所定のレベルα以上を確保する（ステップＳ６）。
【００６５】
ステップＳ２において、Ｕ相の順潮流の電力値とＷ相の順潮流の電力値とが比較されて、順方向に対して小さい方がＷ相の順潮流の電力値である場合には、このＷ相の順潮流の電力値を順潮流の電力値として（ステップＳ７）、ステップＳ４に移行し、以下、ステップＳ５もしくはステップＳ６に移行する。
【００６６】
例えば、図５に示すように、第１の負荷２を２．５ｋＷ、第２の負荷３を２．５ｋＷとし、パワーコンデショナ１０が出力した場合には、第１、第２の負荷２、３に対してパワーコンデショナ１０側から２４Ａの電流を供給し、電流検出器ＣＴ１（電流検出器ＣＴ２）に商用電力系統１（２００Ｖ）側から順方向イに１ＡのＣＴ電流を矢印方向イに流がすようにする。
【００６７】
この状態において、ＣＴ電流の順方向電流値が、所定のレベルα、すなわち１Ａより大きい場合には、パワーコンデショナ１０側から２４Ａ以下の電流を供給するようになり、出力電流を変えず、そのままの出力をインバータ回路１３に指令する。
【００６８】
しかし、ＣＴ電流の順方向電流値が、所定のレベルα、すなわち１Ａより小さい場合には、パワーコンデショナ１０側から２４Ａ以上の電流を供給するようになり、逆潮流が生じる恐れがある。この場合には、出力電流を下げるようなゲイン（ＧＡＩＮ＜１）により逆潮流が起こる前にパワーコンデショナ１０の出力電流の制御を行う。すなわち、制御部１２がインバータ回路１３に指令して出力電流を調整し、順方向電流値の所定の１Ａ以上を確保する。
【００６９】
また、図６に示すように、第１の負荷２が１ｋＷであり、第２の負荷３が６ｋＷであるとき、パワーコンデショナ１０が出力した場合には、小さい方の負荷である第１の負荷２の１ｋＷに合せるために、第１、第２の負荷２、３に対してパワーコンデショナ１０側から９Ａの電流が順方向イに供給される。この場合、商用電力系統１（２００Ｖ）側から順方向イに１ＡのＣＴ電流を矢印方向イに流がすようにする。
【００７０】
この場合、順方向イに供給された１０Ａ（９Ａ＋１Ａ）の電流は、１ｋＷの第１の負荷２を駆動すると共に、第２の負荷３の６ｋＷのうち１ｋＷ分を駆動するに足りる。第２の負荷３の残りの５ｋＷに対しては商用電力系統１（２００Ｖ）側から順方向イに５１Ａ（５０Ａ＋１Ａ）が供給されて、この第２の負荷３が駆動される。この際、電流検出器ＣＴ１では１Ａが、電流検出器ＣＴ２では５１Ａがそれぞれ流れ検出される。
【００７１】
このことは、制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値（順方向電流値）とＷ相の順潮流の電力値（順方向電流値）とが比較されて、順方向イに対して、小さい方を順潮流の電力値（ＣＴ電流）とすることに他ならない。
【００７２】
上記したように、本発明の実施の形態１によれば、商用電力系統１から負荷方向に流れる順潮流の電力値が所定の電力値以下になる場合に、制御部１２によりパワーコンディショナ１０の出力電力を調整することができる。すなわち、制御部１２が、ＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、出力電流計測器ＣＴ３及び電圧入力回路３５Ａ、３５Ｂからの信号を受けて、順潮流の電力が所定の電力値以下になる場合に、出力電力を調整するようにインバータ回路１３を制御する。
【００７３】
また、本発明の実施の形態１によれば、制御部１２が、商用電力系統１のＵ相の順潮流の電力値及びＷ相の順潮流の電力値のどちらか低い方の順潮流の電力値を入力信号として出力電力を調整するようにインバータ回路１３を制御する。すなわち、制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値とＷ相の順潮流の電力値とが比較されて小さい方が所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）、例えば、１Ａと設定した場合、定格出力を発生したとき１Ａ以下となる場合には、パワーコンデショナ１０の出力電力を調整し、順潮流の電力値を１Ａ以上に確保することができる。
【００７４】
このために、負荷変動が大きい場合にも発電システム２０を停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナ１０から供給することができる。また、商用電力系統１に連系してパワーコンデショナ１０を使用するために、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減することができるし、装置のサイズも小形化することができる。
【００７５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図７乃至図１０に示す。
【００７６】
本発明の実施の形態２では、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相から負荷方向に流れる順潮流の電力値が所定の電力値以下になる場合に、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相毎に、パワーコンディショナ１０の出力電力を調整するように制御するものである。
【００７７】
そして、パワーコンディショナ１０が、発電システム２０が発電した電力を商用電源と同期のとれた交流電力に変換する電力変換手段としてのインバータ回路１３と、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれを流れる電流の向きと大きさを検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれの信号入力手段としてＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂと、インバータ回路１３の出力電流の大きさを検出するＵ相、Ｗ相それぞれの出力電流検出手段として出力電流計測器ＣＴ４、ＣＴ５と、これらの出力電流計測器ＣＴ４、ＣＴ５の検出信号を入力する信号入力手段としてのＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５Ｄ、１５Ｅと、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力するＵ相、Ｗ相それぞれの信号入力手段としての電圧入力回路３５Ａ、３５Ｂと、制御手段としての制御部（ＭＰＵ）１２とを有している。
【００７８】
そして、制御部（ＭＰＵ）１２は、ＣＴ入力回路１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ及び電圧入力回路３５Ａ、３５Ｂからの信号を受けて、順潮流が所定の電力値以下になる場合に、商用電力系統１のＵ相、Ｗ相毎に、出力電力を調整するようにインバータ回路１３を制御するものである。
【００７９】
そして、本発明の実施の形態２では、信号出力部１６のＵ相接続線１７に出力電流計測器ＣＴ４を、Ｗ相接続線１９に出力電流計測器ＣＴ５をそれぞれ設け、出力電流計測器ＣＴ４、ＣＴ５の信号出力側をＣＴ入力回路１５Ｄ、１５Ｃを介して制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１、１２ａ−２に接続するようにしてある。そして、他の構成は、上記した本発明の実施の形態１と同様であるために、この発明の実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
【００８０】
次に、上記のように構成された本発明の実施の形態２の作動を、図８の（１）、（２）に示すフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
図８の（１）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出器ＣＴ１により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｕ相では出力電流計測器ＣＴ４により検出され、また、商用電力系統１のＵ相の電圧は電圧入力回路３５Ａで読み取られる。
【００８２】
電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相の順方向電流値（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに入力され、出力電流計測器ＣＴ４により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１に入力され、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａから制御部１２の第３の信号入力部１２ｄに入力される（ステップＴ１）。
【００８３】
この制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）とを比較した結果（ステップＴ２）、Ｕ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより大きい場合には、出力電力を変えず、そのままの出力をインバータ回路１３に指令する（ステップＴ３）。
【００８４】
ステップＴ２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｕ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には、出力電力を下げるゲイン（ＧＡＩＮ＜１）により逆潮流を防止する制御を行う。すなわち、制御部１２がインバータ回路１３に指令して出力電力を調整する（ステップＴ４）。
【００８５】
また、図８の（２）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＷ相では電流検出器ＣＴ２により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｗ相では出力電流計測器ＣＴ５により検出され、また、商用電力系統１のＷ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂで読み取られる。
【００８６】
そして、電流検出器ＣＴ２により検出されたＷ相の順方向電流値（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに入力され、出力電流計測器ＣＴ５により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−２に入力されるし、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂから制御部１２の第４の信号入力部１２ｅに入力される（ステップＶ１）。
【００８７】
そして、この制御部１２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルα  （αは零か零以上の電力値）とを比較した結果（ステップＶ２）、Ｗ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより大きい場合には、出力電力を変えず、そのままの出力をインバータ回路に指令する（ステップＶ３）。
【００８８】
ステップＶ２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｗ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には、出力電力を下げるゲイン（ＧＡＩＮ＜１）により逆潮流を防止する制御を行う。すなわち、制御部１２がインバータ回路１３に指令して出力電力を調整する（ステップＶ４）。
【００８９】
上記したように、本発明の実施の形態２によれば、順潮流の電力値が所定の電力値以下になる場合に、制御部１２によりパワーコンディショナ１０の出力電力を調整することができて、負荷変動が大きい場合にも発電システム２０を停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナ１０から供給することができ、また、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減でき、装置のサイズも小形化することができる。
【００９０】
また、第１の負荷２と第２の負荷３とのバランスが悪い（第１の負荷２と第２の負荷３とのそれぞれの大きさが異なる）と、パワーコンディショナ１０全体の出力が調整され、効率のよい作動が妨げられるが、上記したようにＵ相、Ｗ相の各相毎に制御を行うことで、パワーコンディショナ１０全体の出力の調整をなくし、効率のよい作動が可能になる。
【００９１】
すなわち、第１の負荷２と第２の負荷３とのそれぞれの大きさが同じ状態の場合には、本発明の実施の形態１の場合には、図９の（１）に示すように単相２線式で出力を制御していたが、本発明の実施の形態２の場合には、図９の（２）に示すようにＵ相、Ｗ相の２相をそれぞれ独立して制御を行うことが可能になる。
【００９２】
また、第１の負荷２と第２の負荷３とのそれぞれの大きさが異なる場合には、本発明の実施の形態１の場合には、図１０の（１）に示すように、出力を軽負荷３側により決定していたが、本発明の実施の形態２の場合には、図１０の（２）に示すようにＵ相、Ｗ相の２相において第１、第２の負荷２、３に応じた電力が出力可能になる。
【００９３】
また、上記したコージェネレーションシステムＡにおいて、順潮流の電力値と比較される値を零でない電力値にすることにより、すなわち、常に、順方向に、所定（零でない）の電力値の電力を流しながら逆潮流防止制御を行うことにより、急な負荷変動に対して、制御のための余裕を持たせることができる。
【００９４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３を図１１乃至図１３に示す。
【００９５】
本発明の実施の形態３では、負荷が大きく、定格出力を行うと逆潮流が発生するような場合、出力を調整することなく、余った電気を熱に変えて湯を作るようにしてある。
【００９６】
本発明の実施の形態３は、図１２に示すように、信号出力部１６のＵ相接続線１７に出力電流計測器ＣＴ４を、Ｗ相接続線１９に出力電流計測器ＣＴ５をそれぞれ設け、出力電流計測器ＣＴ４、ＣＴ５の信号出力側をＣＴ入力回路１５Ｄ、１５Ｅを介して制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１、１２ａ−２に接続するようにしてあるし、また、商用電力系統１に、第１の負荷２に対してヒータ等３１を並列に、第２の負荷３に対してヒータ等３２を並列にそれぞれ接続し、ヒータ等３１に対してスイッチ手段３３が直列に、ヒータ等３２に対してスイッチ手段３６が直列にそれぞれ接続してある。そして、スイッチ手段３３、３６を、制御部１２の信号出力部１２Ｆから出力される制御信号によりオン・オフ制御するようにしてある。
【００９７】
そして、他の構成は、上記した本発明の実施の形態２と同様であるために、この実施の形態２と同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
次に、上記のように構成された本発明の実施の形態３の作動を、図１３の（１）、（２）に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９９】
図１３の（１）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出器ＣＴ１により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｕ相では出力電流計測器ＣＴ４により検出され、また、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａで読み取られる。
【０１００】
そして、電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに入力され、出力電流計測器ＣＴ４により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１に入力され、更に、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａから制御部１２の第３の信号入力部１２ｄに入力される（ステップＸ１）。
【０１０１】
この制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）とを比較した結果（ステップＸ２）、Ｕ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより大きい場合には、スイッチ手段３３をオフ作動し、出力電力を変えず、そのままの出力をインバータ回路１３に指令する（ステップＸ３）。
【０１０２】
ステップＸ２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｕ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には、スイッチ手段３３をオン作動して、余った電気をヒータ等３１に供給して熱に変えて湯を作る（ステップＸ４）。
【０１０３】
また、図１３の（２）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＷ相では電流検出器ＣＴ２により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｗ相では出力電流計測器ＣＴ５により検出され、また、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂで読み取られる。
【０１０４】
電流検出器ＣＴ２により検出されたＷ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに入力され、出力電流計測器ＣＴ５により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−２に入力され、更に、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂから制御部１２の第４の信号入力部１２ｅに入力される（ステップＹ１）。
【０１０５】
この制御部１２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルα（αは零か零以上の電力値）とを比較した結果（ステップＹ２）、Ｗ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより大きい場合には、スイッチ手段３６をオフ作動し、出力電力を変えず、そのままの出力をインバータ回路１３に指令する（ステップＹ３）。
【０１０６】
ステップＹ２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｗ相の順潮流の電力値が所定のレベルαより小さい場合には、スイッチ手段３６をオン作動して、余った電気をヒータ等３２に供給して熱に変えて湯を作る（ステップＹ４）。
【０１０７】
なお、パワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、異常信号を、通信やリレー等の接点や表示などで管理者等に連絡するようにすることも可能であり、また、制御手段の逆電力継電機能によりパワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、パワーコンディショナ１０からの指令により発電システム２０の駆動を停止することも可能である。
【０１０８】
上記したように、本発明の実施の形態３によれば、負荷が大きく、定格出力を行うと逆潮流が発生するような場合、出力を調整することなく、余った電気を熱に変えて湯を作ることができる。
【０１０９】
なお、本発明の実施の形態３では、第１の負荷２に対してヒータ等３１を並列に、第２の負荷３に対してヒータ等３２を並列にそれぞれ接続し、ヒータ等３１に対してスイッチ手段３３を直列に、ヒータ等３２に対してスイッチ手段３６を直列にそれぞれ接続するようにしたが、ヒータ等とスイッチ手段とを多数用意し、レベルα値によりヒータ等のオン作動の数を増やすようにしてもよい。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態３では、余った電気を熱に変えて湯を作るようにしたが、氷を作ってもよいし、または、電気のまま蓄電するようにしてもよい。
【０１１１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４を図７、図１４の（１）、（２）に示す。
【０１１２】
本発明の実施の形態４では、制御手段である制御部１２が、商用電力系統１の負荷方向とは逆方向に流れる逆潮流の継続時間を測定するタイマー機能と、逆潮流の継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナ１０の出力を停止する逆電力継電機能とを有し、負荷方向から商用電力系統１に流れる逆潮流が所定の電力値以上になった場合に、制御部１２により、逆潮流継続時間を測定し、この逆潮流継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナ１０の出力を停止するようにしたものである。
【０１１３】
すなわち、パワーコンディショナ１０の故障などで、逆潮流防止制御が働かない場合、逆潮流が所定以上、所定時間流れると出力を停止するようにしたものである。
【０１１４】
本発明の実施の形態４の構成は、本発明の実施の形態２において、制御部１２にタイマー機能と逆電力継電機能とを付加した構成であるために、本発明の実施の形態２で使用した図７と同じである。
【０１１５】
そして、本発明の実施の形態４の作動を、図７、図１４の（１）、（２）に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１１６】
図７及び図１４の（１）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き  （順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出器ＣＴ１により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｕ相では出力電流計測器ＣＴ４により検出され、また、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａで読み取られる。
【０１１７】
そして、電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに入力され、出力電流計測器ＣＴ４により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１に入力され、更に、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａから制御部１２の第３の信号入力部１２ｄに入力される（ステップＺ１）。
【０１１８】
そして、この制御部１２において、Ｕ相の逆潮流の電力値と所定のレベルα´（α´は逆潮流の所定の電力値）とを比較した結果（ステップＺ２）、Ｕ相の逆潮流の電力値が所定のレベルα´より小さい場合にはステップＺ１に戻る。
【０１１９】
ステップＺ２において、Ｕ相の逆潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｕ相の逆潮流の電力値が所定のレベルα´より大きい場合には、制御部１２のタイマー機能で逆潮流の継続時間を測定し、この継続時間が所定の時間βを経過すると（ステップＺ３）、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンデショナ１０の出力を停止する（ステップＺ４）。
【０１２０】
ステップＺ３で、逆潮流の継続時間が所定の時間βを経過しない場合にはステップＺ１に戻る。
【０１２１】
また、図７及び図１４の（２）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＷ相では電流検出器ＣＴ２により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｗ相では出力電流計測器ＣＴ５により検出され、また、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂで読み取られる。
【０１２２】
電流検出器ＣＴ２により検出されたＷ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに入力され、出力電流計測器ＣＴ５により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−２に入力され、更に、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂから制御部１２の第４の信号入力部１２ｅに入力される（ステップＦ１）。
【０１２３】
そして、この制御部１２において、Ｗ相の逆潮流の電力値と所定のレベルα´とを比較した結果（ステップＦ２）、Ｗ相の逆潮流の電力値が所定のレベルα´より小さい場合には、ステップＦ１に戻る。
【０１２４】
ステップＦ２において、Ｗ相の逆潮流の電力値と所定のレベルα´とを比較した結果、Ｗ相の逆潮流の電力値が所定のレベルα´より大きい場合には、制御部のタイマー機能で逆潮流の継続時間を測定し、この継続時間が所定の時間βを経過すると（ステップＦ３）、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンデショナ１０の出力を停止する（ステップＦ４）。
【０１２５】
ステップＦ３で、逆潮流の継続時間が所定の時間βを経過しない場合にはステップＦ１に戻る。
【０１２６】
なお、パワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、異常信号を、通信やリレー等の接点や表示などで管理者等に連絡するようにすることも可能であり、また、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、パワーコンディショナ１０からの指令により発電機駆動用のエンジン（ガスエンジン等）の駆動を停止することも可能である。
【０１２７】
上記したように、本発明の実施の形態４によれば、パワーコンディショナ１０の故障などで、逆潮流防止制御が働かない場合、逆潮流が所定以上、所定時間流れると出力を停止することができる。
【０１２８】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５を図７、図１５の（１）、（２）に示す。
【０１２９】
本発明の実施の形態５では、制御部１２が、商用電力系統１の負荷方向に流れる順潮流の電力値が零になった場合の継続時間を測定するタイマー機能と、この継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナ１０の出力を停止する逆電力継電機能とを有し、順潮流の電力値が零になった場合に、制御部１２により、順潮流継続時間を測定し、この順潮流継続時間が所定の時間を経過するとパワーコンディショナ１０の出力を停止するようにしたものである。
【０１３０】
すなわち、常に順方向に数Ａ（アンペア）流しながら制御を行うことで、ＣＴ断線検知を可能にするものである。すなわち、ＣＴ電流の零の状態が所定時間継続すると、パワーコンディショナ１０の出力を停止する。
【０１３１】
本発明の実施の形態５の構成は、本発明の実施の形態２において、制御部１２にタイマー機能と逆電力継電機能とを付加した構成であるために、本発明の実施の形態２で使用した図７と同じである。
【０１３２】
そして、本発明の実施の形態５の作動を、図７、図１５の（１）、（２）に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１３３】
図７、図１５の（１）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＵ相では電流検出器ＣＴ１により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｕ相では出力電流計測器ＣＴ４により検出され、また、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａで読み取られる。
【０１３４】
電流検出器ＣＴ１により検出されたＵ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ａを経て制御部１２の第１の信号入力部１２ｂに入力され、出力電流計測器ＣＴ４により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−１に入力され、更に、Ｕ相の電圧は電圧入力回路３５Ａから制御部１２の第３の信号入力部１２ｄに入力される（ステップＧ１）。
【０１３５】
そして、この制御部１２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルα  （αは零か零以上の電力値）とを比較した結果、Ｕ相の順潮流の電力値が零の場合には（ステップＧ２）、制御部１２のタイマー機能で継続時間を測定し、この継続時間が所定の時間γを経過すると（ステップＧ３）、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンデショナ１０の出力を停止する（ステップＧ４）。なお、所定の時間γは、上記した所定の時間βより十分に長いものとする。
【０１３６】
ステップＧ２において、Ｕ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｕ相の順潮流の電力値が零ではない場合、また、ステップＧ３において継続時間が所定の時間γを経過しない場合にはステップＧ１に戻る。
【０１３７】
また、図７、図１５の（２）に示すように、商用電力系統１を流れる電流の向き（順方向もしくは逆方向）と大きさは、そのＷ相では電流検出器ＣＴ２により検出され、パワーコンデショナ１０内部では、インバータ回路１３の出力側から出力された出力電流の大きさは、Ｗ相では出力電流計測器ＣＴ５により検出され、また、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂで読み取られる。
【０１３８】
そして、電流検出器ＣＴ２により検出されたＷ相検出電流（検出信号）はＣＴ入力回路１５Ｂを経て制御部１２の第２の信号入力部１２ｃに入力され、出力電流計測器ＣＴ５により検出された出力電流（検出信号）は制御部１２の出力信号入力部１２ａ−２に入力され、更に、Ｗ相の電圧は電圧入力回路３５Ｂから制御部１２の第４の信号入力部１２ｅに入力される（ステップＨ１）。
【０１３９】
そして、この制御部１２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルα  （αは零か零以上の電力値）とを比較した結果、Ｗ相の順潮流の電力値が零の場合には（ステップＨ２）、制御部１２のタイマー機能の継続時間を測定し、この継続時間が所定の時間γを経過すると（ステップＨ３）、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンデショナ１０の出力を停止する（ステップＨ４）。
【０１４０】
ステップＨ２において、Ｗ相の順潮流の電力値と所定のレベルαとを比較した結果、Ｗ相の順潮流の電力値が零ではない場合、また、ステップＨ３において継続時間が所定の時間γを経過しない場合にはステップＨ１に戻る。
【０１４１】
なお、パワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、異常信号を、通信やリレー等の接点や表示などで管理者等に連絡するようにすることも可能であり、また、制御部１２の逆電力継電機能によりパワーコンディショナ１０の出力を停止した場合、パワーコンディショナ１０からの指令により発電機駆動用のエンジンの駆動を停止することも可能である。
【０１４２】
上記したように、本発明の実施の形態５によれば、常に順方向に所定のレベルα、すなわち、数Ａ（アンペア）流しながら制御を行うことで、ＣＴ断線検知が可能になる。すなわち、ＣＴ電流の順方向電流値の零の状態が所定時間継続すると、パワーコンディショナ１０の出力を停止することができる。
【０１４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワーコンディショナの制御装置によれば、商用電力系統から負荷方向に流れる順潮流電流が所定の電流値以下になる場合に、制御手段によりパワーコンディショナの出力電流を制限することができる。
【０１４４】
このために、負荷変動が大きい場合にも発電機システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができる。また、商用電力系統に連系してパワーコンデショナを使用するために、切換スイッチなどが不要になり、コストを大幅に削減することができるし、装置のサイズも小形化することができる。
【０１４５】
また、本発明に係るパワーコンディショナの制御方法によれば、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができる制御方法が可能になる。
【０１４６】
また、本発明に係るコージェネレーションシステムによれば、負荷変動が大きい場合にも発電システムを停止させることなく、必要な電力をパワーコンデショナから供給することができるコージェネレーションシステムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーコンディショナの制御装置（実施の形態１）を有するコージェネレーションシステムの構成説明図である。
【図２】本発明に係るパワーコンディショナの制御装置におけるパワーコンデショナの構成説明図である。
【図３】同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態１）の構成説明図である。
【図４】同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態１）の作動フローチャートである。
【図５】同パワーコンディショナの制御装置の数値による作動説明図である。
【図６】同パワーコンディショナの制御装置の数値による作動説明図である。
【図７】同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態２）の構成説明図である。
【図８】（１）、（２）は同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態２）の作動フローチャートである。
【図９】（１）は一方及び他方の負荷が平衡している場合のパワーコンディショナの制御装置（実施の形態１）における出力制御の説明図である。（２）は一方及び他方の負荷が平衡している場合のパワーコンディショナの制御装置（実施の形態２）における出力制御の説明図である。
【図１０】（１）は一方及び他方の負荷が不平衡である場合のパワーコンディショナの制御装置（実施の形態１）における出力制御の説明図である。（２）は一方及び他方の負荷が不平衡である場合のパワーコンディショナの制御装置（実施の形態２）における出力制御の説明図である。
【図１１】本発明に係るパワーコンディショナの制御装置（実施の形態３）の構成説明図である。
【図１２】同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態３）におけるパワーコンデショナの構成説明図である。
【図１３】（１）、（２）は同パワーコンディショナの制御装置（実施の形態３）の作動フローチャートである。
【図１４】（１）、（２）は本発明に係るパワーコンディショナの制御装置（実施の形態４）の作動フローチャートである。
【図１５】（１）、（２）は本発明に係るパワーコンディショナの制御装置（実施の形態５）の作動フローチャートである。
【図１６】従来のパワーコンディショナにおける保護システムの構成説明図である。
【図１７】従来の他のパワーコンディショナにおける保護システムの構成説明図である。
【符号の説明】
Ａ      コージェネレーションシステム
１      商用電力系統
２      第１の負荷（一方の負荷）
３      第２の負荷（他方の負荷）
１０        パワーコンデショナ
１１        パワーコンデショナ本体
１２        制御部（ＭＰＵ）（制御手段）
１２ａ      出力信号入力部
１２ａ−１  出力信号入力部
１２ａ−２  出力信号入力部
１２ｂ      第１の信号入力部
１２ｃ      第２の信号入力部
１２ｄ      第３の信号入力部
１２ｅ      第４の信号入力部
１２Ｆ      信号出力部
１３        インバータ回路（電力変換手段）
１４        出力電流検出部
１５Ａ      ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）（Ｕ相の信号入力手段）
１５Ｂ      ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）（Ｗ相の信号入力手段）
１５Ｃ      ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）
１５Ｄ      ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）
１５Ｅ      ＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）
１６        信号出力部
１７        Ｕ相接続線
１８        中性接続線
１９        Ｗ相接続線
２０        発電システム
３１        ヒータ等
３２        ヒータ等
３３        スイッチ手段
３４        排熱回収機
３５Ａ      電圧入力回路（電圧入力手段）
３５Ｂ      電圧入力回路（電圧入力手段）
３６        スイッチ手段
ＣＴ１      電流検出器（カレントトランス）
ＣＴ２      電流検出器（カレントトランス）
ＣＴ３      出力電流計測器（カレントトランス）（出力電流検出手段）
ＣＴ４      出力電流計測器（カレントトランス）（出力電流検出手段）
ＣＴ５      出力電流計測器（カレントトランス）（出力電流検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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