(57)【要約】【課題】複数の電気自動車の蓄電池をマイクログリッドにおける分散型電源として用いる場合、複数のＥＶ用パワーコンディショナに対し、マスター電源及びスレーブ電源の役割を設定する制御を簡易なロジックで行える電力供給システムを提供する。【解決手段】本発明は、複数の電気自動車の蓄電池の各々を施設における分散型電源として用いる電力供給システムであり、蓄電池各々と施設における負荷が接続された施設内電力系統との間における充電及び放電の制御を行う充放電ステーションと、商用系統からの電力供給が停止された際、施設内電力系統に接続される充放電ステーションに対し、アンシラリーサービスを提供するマスター電源と、商用系統からの電力供給の停止により、マスター電源及び充放電ステーションから施設内電力系統に対する電力供給を開始させるマイクログリッド制御部とを備える。【選択図】図１
2014212659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気自動車の蓄電池の各々を施設における分散型電源として用いる電力供給システムであり、
前記蓄電池各々と施設における負荷が接続された施設内電力系統との間における充電及び放電の制御を行う充放電ステーションと、
商用系統からの電力供給が停止された際、前記施設内電力系統に接続される前記充放電ステーションに対し、アンシラリーサービスを提供するマスター電源と、
前記商用系統からの電力供給の停止により、前記マスター電源及び前記充放電ステーションから前記施設内電力系統に対する電力供給を開始させるマイクログリッド制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記マスター電源が定置用蓄電池あるいは発電機であることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記発電機及び前記定置用蓄電池とのいずれかあるいは双方が設けられており、
前記発電機及び前記定置用蓄電池の双方が設けられている場合、
前記マイクログリッド制御部が、
商用系統からの電力供給が停止された際、前記発電機を稼働させるとともに、前記定置用蓄電池を前記マスター電源とし、所定の時間が経過した後、前記定置用蓄電池から前記発電機にマスター電源の機能を移行し、
前記発電機が設けられている場合、
商用系統からの電力供給が停止された際、前記発電機を稼働させて、当該発電機を前記マスター電源とし、
前記定置用蓄電池が設けられている場合、
商用系統からの電力供給が停止された際、前記定置用蓄電池を前記マスター電源とする
ことを特徴とする請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記負荷としては一般負荷と重要負荷とがあり、
前記施設内電力系統において、前記一般負荷が接続されている第１施設内電系統と前記重要負荷が接続されている第２施設内電力系統との間に自立運転用遮断器が設けられており、
前記自立運転用遮断器が、商用系統からの電力供給が停止された際、前記第１施設内電系統と前記第２施設内電力系統とを遮断し、
前記マスター電源と前記充放電ステーションとが、前記第２施設内電力系統に対して電力供給を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力供給システム。
【請求項５】
複数の電気自動車の蓄電池の各々を施設における分散型電源として用いる電力供給方法であり、
充放電ステーションが、前記蓄電池各々と施設における負荷が接続された施設内電力系統との間における充電及び放電の制御を行う過程と、
マスター電源が、商用系統からの電力供給が停止された際、前記施設内電力系統に接続される前記充放電ステーションに対し、アンシラリーサービスを提供する過程と、
マイクログリッド制御部が、前記商用系統からの電力供給の停止により、前記マスター電源及び前記充放電ステーションから前記施設内電力系統に対する電力供給を開始させる過程と
を有することを特徴とする電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散型電源（マイクログリッド）による電力供給システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２ 削減を目的として太陽光発電や風力発電に代表される自然エネルギーの活用技術への取り組みが活発化している。また、低炭素社会の実現のみならず、東日本大震災を契機に、高い防災性を有する「自立・分散型エネルギーシステムの構築」に向けた施策や技術開発が行われている。
ここで、太陽光発電出力変動を伴う再生可能エネルギーの導入を目的とし、天然ガスコージェネレーション発電機や燃料電池などの分散型電源や蓄電システムを組合せ、分散型電源の負荷追従運転によって、商用系統への負担を軽減するマイクログリッドの技術開発が進められている。
【０００３】
例えば、蓄電システムを含めた様々な負荷追従特性を有する複数種類の分散型電源を組み合わせた制御手法がある（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１の制御手法は、分散型電源のみを自立させる電力供給システムにも適用可能である。
さらに、商用系統の停電などの非常時において、自立運転する自立範囲内に安定した電力供給を行う手段として、交流スイッチを有する無停電電源装置を活用した電流制御方法がある（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）
【０００４】
上述したように、電力源としての蓄電システムを効率的に利用することの重要度が増加している。
一方、非常時におけるマイクログリッドの自立運転を長期にわたって運用するためには、十分な容量の蓄電システムが不可欠である。しかしながら、現状においては、蓄電設備のコストが高く、建物に設置する定置型蓄電システムの蓄電可能な電力容量は、コストに対応する限定的な大きさとなる。
この定置型蓄電システムの容量不足を解決する手段として、今後の普及が見込まれる電気自動車に搭載される蓄電池を、施設におけるマイクログリッドの蓄電設備として活用することが行われている。
【０００５】
例えば、事務所ビルなどの施設において、従業員の出社および退社の時間が就業時間により決まっており、自動車通勤を行ってる従業員が駐車場に自動車を止めている時間が重なっている。このため、駐車場に駐車されている電気自動車の蓄電池を、従業員が施設にいる就業時間の昼間の時間帯に多様な用途に用いることが可能である。
また、電気自動車を施設に接続する機器としてＥＶ（Electric Vehicle）用パワーコンディショナが製品化されている（例えば、ニチコン株式会社のＥＶパワーステーション（登録商標））。
【０００６】
このＥＶ用パワーコンディショナは、電気料金が昼間に比較して電気料金が安価な夜間の時間帯において、電気自動車の蓄電池に充電を行い、電力需要がピークのときに電気自動車の蓄電池を放電させ、電力需要における買電の割合を最小限に抑制する。また、ＥＶ用パワーコンディショナは、商用電力の系統が停電などの電力供給が停止された非常時に、電気自動車の蓄電池を放電させて、施設内の電力需要を賄う。
【０００７】
上述したＥＶ用パワーコンディショナに対し、系統連系の機能を持たせることにより、電気自動車の蓄電池をマイクログリッドにおける蓄電設備（後述する分散型電源）として活用することができる。
例えば、図５は、建物に対して電気自動車を分散型電源として設置した例を示す図である。分散型電源１００は、電気自動車１０１の蓄電池が接続されたＥＶ用パワーコンディショナ１０２及び中継ボックス１０３を介し、電気自動車１０１の蓄電池を建物２００の電力系統に接続される構成となっている。建物２００には、太陽光発電パネル（ＰＶ）２０１、ＰＣＳ（Power Conditioning System）２０２、分電盤２０３、負荷の集合体の全負荷２０４、電力量計２０５がある。
【０００８】
ここで、電圧計２０５は、商用の系統電力の系統（以下、商用系統）電圧の低下を検出した際、分電盤２０３にこの検出結果を通知する。これにより、分電盤２０３は、中継ボックス１０３及びＥＶ用パワーコンディショナ１０２を介して電気自動車１０１の蓄電池に対する充電を行う充電モードを停止する。そして、分電盤２０３は、商用の系統電力の系統と全負荷２０４の接続された建物の電力系統とを遮断し、電気自動車１０１の蓄電池からＥＶ用パワーコンディショナ１０２及び中継ボックス１０３を介して全負荷２０４に対して電力を供給する放電モードに移行する。
【０００９】
また、マイクログリッドを構成する分散型電源は、通常時において商用系統の電力会社からアンシラリーサービス（電力品質に関わる電圧や周波数など）の提供を受けている。
そのため、電気自動車は、駐車してＥＶ用パワーコンディショナに接続されている状態において、電力会社の商用電力の系統に対して系統連系することにより、マイクログリッドの制御部により充電及び放電が制御されることにより、他の定置型蓄電システムと同様に、施設に対して電力を供給することができる。また、当然のことではあるが、電気自動車は、ＥＶ用パワーコンディショナとの接続から解放し、走行させることに制約はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４８５８７９９号
【特許文献２】特開２０１１−２５０６４９号公報
【特許文献３】特開２０１１−２５０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した構成において、施設に複数のＥＶ用パワーコンディショナを設け、このＥＶ用パワーコンディショナの各々に電気自動車を接続して、複数台の電気自動車の蓄電池をマイクログリッドにおける分散型電源として活用する場合、以下の技術的な問題がある。すなわち、停電発生などによる商用系統からの電力供給が休止する非常時において、マイクログリッドが自立運転に移行する際、複数台の電気自動車を蓄電池のいずれかが接続されたＥＶ用パワーコンディショナを、マイクログリッドの複数の分散電源におけるマスター電源とする。このマスター電源となった分散型電源は、マイクログリッドの自立運転範囲内の系統の電力供給における電圧及び周波数の基準となり、系統連系において商用系統の代わりにアンシラリーサービスを提供する。
【００１２】
また、他の電気自動車が接続されたＥＶ用パワーコンディショナは、マイクログリッド内の分散型電源におけるスレーブ電源として、マスター電源からアンシラリーサービスの提供を受けることになる。
すなわち、スレーブ電源は、マスター電源に系統連系することにより、通常時の商用系統に対して系統連系している通常時と同一の制御により運転が可能である。
【００１３】
しかしながら、複数台の電気自動車の蓄電池を用い、マイクログリッドの自立運転範囲における分散型電源を構成した場合、以下に示す問題がある。すなわち、複数台の電気自動車の蓄電池の各々に対し、マスター電源あるいはスレーブ電源の役割分担を如何に設定するかの制御ロジックを、マイクログリッドの制御部に対して組み込む必要がある。この制御ロジックの例を示す。
【００１４】
ａ．上述した非常時にマスター電源として利用することを設定したＥＶ用パワーコンディショナに対し、商用系統からの電力供給が停止した際、電気自動車が停止していない場合、自立運転範囲内における系統連系を行うための制御ロジック
ｂ．マスター電源として利用することを設定したＥＶ用パワーコンディショナに対し、商用系統からの電力供給が停止した際、施設の全てのＥＶ用パワーコンディショナに接続された電気自動車において、最も蓄電池の蓄電容量の少ない電気自動車が接続され、この電気自動車の蓄電池の蓄電容量がゼロとなった場合、その後の自立運転範囲内における系統連系を行うための制御ロジック
上述したような複雑な場合分けを行うための制御ロジックが必要となり、マイクログリッドの制御シーケンスが複雑になってしまう。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複数の電気自動車の蓄電池をマイクログリッドにおける分散型電源として用いる場合、複数のＥＶ用パワーコンディショナに対し、マスター電源及びスレーブ電源の役割を設定する制御を簡易なロジックで行える電力供給システム及びその方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の自立分散型電源の電力供給システムは、複数の電気自動車の蓄電池の各々を施設における分散型電源として用いる電力供給システムであり、前記蓄電池各々と施設における負荷が接続された施設内電力系統との間における充電及び放電の制御を行う充放電ステーションと、商用系統からの電力供給が停止された際、前記施設内電力系統に接続される前記充放電ステーションに対し、アンシラリーサービスを提供するマスター電源と、前記商用系統からの電力供給の停止により、前記マスター電源及び前記充放電ステーションから前記施設内電力系統に対する電力供給を開始させるマイクログリッド制御部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の自立分散型電源の電力供給システムは、前記マスター電源が定置用蓄電池あるいは発電機であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の自立分散型電源の電力供給システムは、前記発電機及び前記定置用蓄電池とのいずれかあるいは双方が設けられており、前記発電機及び前記定置用蓄電池の双方が設けられている場合、前記マイクログリッド制御部が、商用系統からの電力供給が停止された際、前記発電機を稼働させるとともに、前記定置用蓄電池を前記マスター電源とし、所定の時間が経過した後、前記定置用蓄電池から前記発電機にマスター電源の機能を移行し、前記発電機が設けられている場合、商用系統からの電力供給が停止された際、前記発電機を稼働させて、当該発電機を前記マスター電源とし、前記定置用蓄電池が設けられている場合、商用系統からの電力供給が停止された際、前記定置用蓄電池を前記マスター電源とすることを特徴とする。
【００１９】
本発明の自立分散型電源の電力供給システムは、前記負荷としては一般負荷と重要負荷とがあり、前記施設内電力系統において、前記一般負荷が接続されている第１施設内電系統と前記重要負荷が接続されている第２施設内電力系統との間に自立運転用遮断器が設けられており、前記自立運転用遮断器が、商用系統からの電力供給が停止された際、前記第１施設内電系統と前記第２施設内電力系統とを遮断し、前記マスター電源と前記充放電ステーションとが、前記第２施設内電力系統に対して電力供給を行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明の自立分散型電源の電力供給方法は、複数の電気自動車の蓄電池の各々を施設における分散型電源として用いる電力供給方法であり、充放電ステーションが、前記蓄電池各々と施設における負荷が接続された施設内電力系統との間における充電及び放電の制御を行う過程と、マスター電源が、商用系統からの電力供給が停止された際、前記施設内電力系統に接続される前記充放電ステーションに対し、アンシラリーサービスを提供する過程と、マイクログリッド制御部が、前記商用系統からの電力供給の停止により、前記マスター電源及び前記充放電ステーションから前記施設内電力系統に対する電力供給を開始させる過程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、複数の電気自動車の蓄電池をマイクログリッドにおける分散型電源として用いる場合、マスター電源を備えているため、複数の充放電ステーションの全てをスレーブ電源の役割を行う分散型電源に設定することができ、簡易なロジックでスレーブ電源としての充放電ステーションの充放電の制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１の実施形態による電力供給システム１の構成例を示す図である。
【図２】商用系統５００が異常となった場合における、第１の実施形態の電力供給システム１による分割型電源による施設内の負荷に対する電力供給の動作例を示すフローチャートである。
【図３】この発明の第２の実施形態による電力供給システム２の構成例を示す図である。
【図４】商用系統５００が異常となった場合における、第２の実施形態の電力供給システム２による分割型電源による施設内の負荷に対する電力供給の動作例を示すフローチャートである。
【図５】建物に対して電気自動車を分散型電源として設置した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による電力供給システム１の構成例を示す図である。
この図１において、電力供給システム１は、マイクログリッド制御部１１と、電圧計１２と、マスター電源１３と、太陽光発電システム１４と、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚ、重要負荷１６、一般負荷１７及び自立運転用遮断器１８を備えている。また、施設内の電力系統である施設内電力系統３００は、第１施設内電力系統３０１と第２施設内電力系統３０２とに、接続点Ｑにおいて分岐している。
【００２４】
ここで、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚの各々には、電気自動車４０Ａ、…、電気自動車４０Ｚそれぞれが接続されている。電気自動車４０Ａ、…、電気自動車４０Ｚの各々には、蓄電池４０１Ａ、…、蓄電池４０１Ｚがそれぞれ搭載されている。
電圧計１２は、商用系統５００から供給される電力の電圧を測定し、測定した電圧が予め設定された閾値と比較を行い、測定した電圧が閾値未満である場合、マイクログリッド制御部１１と自立運転用遮断器１８との各々に対して、それぞれ停電検出信号Ｓ１を出力する。
【００２５】
マイクログリッド制御部１１は、電圧計１２から供給される停電検出信号Ｓ１により、マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚのそれぞれを通常モードから停電モードに変換する制御を行う。一方、マイクログリッド制御部１１は、電圧計１２から供給される停電検出信号Ｓ１が供給されない場合、マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚのそれぞれを通常モードとする。マイクログリッド制御部１１は、マスター電源１３に対し、運転モード切換の制御において運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。また、マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚのそれぞれに対し、運転モードの切換えの制御において、充放電指令値Ｓ３を出力する。
【００２６】
自立運転用遮断器１８は、電圧計１２から停電検出信号Ｓ１が供給された場合、上記接続点Ｑ（第１施設内電力系統３０１）と第２施設内電力系統３０２とを遮断（電気的に開放）し、電圧計１２から停電検出信号Ｓ１が供給されていない場合、接続点Ｑと第２施設内電力系統３０２とを接続する。この自立運転用遮断器１８は、例えば、半導体スイッチを内蔵した高速遮断器が用いられる。
【００２７】
マスター電源１３は、非常用の発電機あるいは定置用蓄電システム（定置用蓄電池）のいずれかが用いられ、商用系統からの電力供給が停止した際、商用系統のアンシラリーサービスの代わりに、第２施設内電力系統３０２に接続されている充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対し、アンシラリーサービスを提供する。例えば、定置用システムは、繰り返しの充放電が可能なコンデンサや二次電池などの蓄電池から構成されており、商用系統５００や太陽光発電システム１４により充電が行われ、重要負荷１６に対して放電を行う。
【００２８】
太陽光発電システム１４は、直流から交流に変換し、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給する。
充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、施設の駐車場に設置されており、それぞれ駐車する電気自動車４０Ａ、…、電気自動車４０Ｚが接続される。この充放電ステーション１５Ａと電気自動車４０Ａとの接続は、充放電ステーション１５Ａのコネクタと電気自動車４０Ａに搭載された蓄電池４０１Ａのコネクタとを専用ケーブルで電気的に接続することを意味している。
【００２９】
また、他の充放電ステーション１５Ｂ（不図示）から充放電ステーション１５Ｚと、電気自動車４０Ｂ（不図示）から電気自動車４０Ｚとの接続についても同様である。また、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、自身に電気自動車が接続されているか否かを示す接続情報を、マイクログリッド制御部１１に対して出力する。このとき、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、電機自動車の蓄電池が接続されている場合、自身に接続されている電気自動車に搭載されている蓄電池の蓄電量のデータをこの接続情報に付加する。
【００３０】
重要負荷１６は、第２施設内電力系統３０２に接続されており、停電またはその他の異常状態による商用系統の供給電力が低下したとしても、サーバなどの停止を行うことが困難な重要度の高い負荷である。
一般負荷１７は、第１施設内電力系統３０１に接続されており、停電またはその他の異常状態により、商用系統５００からの給電電力の電圧が低下した際、電力の供給が停止される、重要度の低い負荷である。
第２施設内電力系統３０２には、マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚ、太陽光発電システム１４及び重要負荷１６が接続されている。
【００３１】
次に、図２は、商用系統５００が異常となった場合における、第１の実施形態の電力供給システム１による分割型電源による施設内の負荷に対する電力供給の動作例を示すフローチャートである。以下の説明において、マスター電源１３は、例えば、定置用蓄電システムである。ここで、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、自身に電気自動車が接続されているか否かと、接続されている場合に接続されている電気自動車に搭載された蓄電池の蓄電量をマイクログリッド制御部１１に対して、所定の時間周期で送信している。また、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、それぞれ電気自動車４０Ａ、…、電気自動車４０Ｚが接続されている状態において、第２施設内電力系統３０２に接続されるスレーブ電源である。
ステップＦ１：
電圧計１２は、商用系統５００の電圧を測定する。
【００３２】
ステップＦ２：
次に、電圧計１２は、測定した電圧が予め設定した閾値未満か否か、すなわち異常であるか否かの判定を行う。
このとき、電圧計１２は、測定した電圧が閾値以上（異常でない）である場合、処理をステップＦ１に戻す。
一方、電圧計１２は、測定した電圧が閾値未満である（異常である）場合、処理をステップＦ３へ進める。
【００３３】
ステップＦ３：
電圧計１２は、商用系統５００の電圧の低下を示す停電検出信号Ｓ１を、自立運転用遮断器１８及びマイクログリッド制御部１１の各々に対して出力する。
この停電検出信号Ｓ１が供給されることにより、自立運転用遮断器１８は、接続点Ｑと第２施設内電力系統３０２との電気的な接続を遮断する。
【００３４】
ステップＦ４：
上記停電検出信号Ｓ１が供給されることにより、マイクログリッド制御部１１は、マスター電源１３に対し、運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。
また、マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対して充放電指令値Ｓ３を出力する。
マイクログリッド制御部１１は、マスター電源１３が通常モードにある場合、上記運転モード切換え信号Ｓ２に対し、充放電を停止とする制御情報を含める。
同様に、マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々が通常モードにある場合、それぞれに出力する上記充放電指令値Ｓ３に対し、充電を停止させる制御情報を含める。
【００３５】
そして、マスター電源１３は、上記運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２からの充放電処理を停止する。
同様に、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、上記充放電指令値Ｓ３が供給された場合、第２施設内電力系統３０２からの充電処理を停止する。
【００３６】
ステップＦ５：
次に、マスター電源１３は、運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給（放電）する、もしくは電力を供給される（充電）とともに、商用系統５００からアンシラリーサービスを受けるモードから、自身が第２施設内電力系統３０２に接続される充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードとなる。
【００３７】
ステップＦ６：
充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、マスター電源１３のアンシラリーサービスにより、マスター電源１３と系統連系を行い、第２施設内電力系統３０２に対して電力の供給を供給する（放電）、あるいは電力が供給される（充電）を開始する。
【００３８】
ステップＦ７：
マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に接続されている、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚそれぞれの蓄電池の蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満であるか否かの判定を行う。
このとき、マイクログリッド制御部１１は、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚにおいて、電力供給を行っている蓄電池におけるいずれかあるいは複数の蓄電池の蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満である場合、処理をステップＦ８へ進める。
一方、マイクログリッド制御部１１は、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚにおいて、電力供給を行っている蓄電池におけるいずれの蓄電池の蓄電容量も予め設定した設定蓄電量以上である場合、処理をステップＦ９へ進める。
【００３９】
ステップＦ８：
マイクログリッド制御部１１は、電力供給を行っている蓄電池の中で、蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満の蓄電池の搭載された電気自動車が接続されている充放電ステーションからの電力供給を停止させる。
そして、マイクログリッド制御部１１は、電力供給を停止させて不足した電力量を、残りの稼働している充放電ステーションから供給させる電力量を増加させて補う。
【００４０】
ステップＦ９：
電圧計１２は、商用系統５００から施設内電力系統３００へ供給される電力の電圧を測定する。
【００４１】
ステップＦ１０：
次に、電圧計１２は、測定した圧が予め設定した閾値未満か否か、すなわち異常であるか否かの判定を行う。
このとき、電力量計１２は、測定した圧が閾値以上（異常でない）である場合、処理をステップＦ１１に進める。
一方、電圧計１２は、測定した圧が閾値未満である（異常である）場合、処理をステップＦ７へ戻す。
【００４２】
ステップＦ１１：
電圧計１２は、自立運転用遮断器１８及びマイクログリッド制御部１１の各々に対し商用系統５００の圧の低下を示す停電検出信号Ｓ１の出力を停止する。
この停電検出信号Ｓ１が供給が停止されることにより、自立運転用遮断器１８は、接続点Ｑと第２施設内電力系統３０２との電気的な接続を行う。
【００４３】
ステップＦ１２：
上記停電検出信号Ｓ１の供給が停止されることにより、マイクログリッド制御部１１は、マスター電源１３に対し、運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。
また、マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対して充放電指令値Ｓ３を出力する。
マスター電源１３は、運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、自身が第２施設内電力系統３０２に接続される充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードから、商用系統５００からアンシラリーサービスを受けるモードに変化する。
そして、マイクログリッド制御部１１は、マスター電源１３及び充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対し、それぞれの蓄電量に応じて、充放電の制御を開始し、制御をステップＦ１に戻す。
【００４４】
本実施形態によれば、商用系統５００との連系運転時において、商用系統５００及び分散型電源（マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ〜充放電ステーション１５Ｚ）から、一般負荷１７及び重要負荷１６に対して電力を供給し、商用系統５００の異常時（自立運転時）には、マスター電源１３が他のスレーブ電源に対してアンシラリーサービスを提供した状態において、それぞれの分散型電源から電力を供給することができるため、サーバなどの重要負荷１６に対して、商用系統５００と同様に高品質な電力供給を継続できる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、マスター電源１３に非常用の発電機または定置用蓄電システムを用いるため、複数の電気自動車の蓄電池を分割型電源として用いた場合においても、電気自動車が停止しているか否か、あるいは電気自動車の蓄電池の蓄電量の大小関係により、いずれをマスター電源にするかの複雑な制御ロジックを搭載することなく、複数の電気自動車の蓄電池を容易に分割型電源として活用することができる。
さらに、連系運転時に分散型電源（マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ〜充放電ステーション１５Ｚ）の各々を活用してピークカット運転や電力変動補償運転等の各種制御を行うことにより、契約電力を削減することができる。
【００４６】
＜第２の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、この発明の第２の実施形態による電力供給システム２の構成例を示す図である。図３において、図１と同様の構成については同一の符号を付している。
この図３において、電力供給システム２は、マイクログリッド制御部２１と、停電検出制御部２２と、定置用蓄電システム２３と、太陽光発電システム１４と、充放電ステーション１５Ａ、…、充放電ステーション１５Ｚ、重要負荷１６、一般負荷１７、自立運転用遮断器２８、発電機２９、遮断器３０、ＰＳＷ（電源遮断スイッチ）３１及び保安・防災負荷３２を備えている。また、施設内の電力系統である施設内電力系統３００は、第１施設内電力系統３０１と第３施設内電力系統３０３とに、接続点Ｑにおいて分離している。また、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とはＰＳＷ３１を介して接続される。
【００４７】
停電検出制御部２２は、商用系統５００から供給される電圧を測定し、測定した電圧が予め設定された閾値と比較を行い、測定した電圧が閾値未満である場合、マイクログリッド制御部２１と自立運転用遮断器２８との各々に対して、それぞれ停電検出信号Ｓ１を出力する。
【００４８】
マイクログリッド制御部２１は、停電検出信号Ｓ１が供給された場合、定置用蓄電システム２３に対し、運転モード切換え信号Ｓ２を出力し、一方、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対して充放電指令値Ｓ３を出力、また、ＰＳＷ３１に対して開閉信号Ｓ６を出力する。また、マイクログリッド制御部２１は、発電機２９の燃料の残量を検出した結果に対応して、発電機２９に対して稼働制御信号Ｓ７を出力し、遮断器３０に対して開閉制御信号Ｓ８を出力する。
自立運転用遮断器２８は、商用系統５００が異常であることを示す停電検出信号Ｓ１が停電検出制御部２２から供給された場合、接続点Ｑ（第１施設内電力系統３０１）と第３施設内電力系統３０３とを遮断（電気的に開放）する。
【００４９】
また、停電検出制御部２２は、測定した電圧が閾値未満である場合、発電機２９に対して稼働制御信号Ｓ４を出力し、遮断器３０に対して開閉制御信号Ｓ５を出力する。
発電機２９は、稼働制御信号Ｓ４が供給された場合、発電を開始して電力を供給するとともに、自身の発電に用いる燃料の残量を、マイクログリッド制御部２１に対して出力する。
遮断器３０は、遮断信号Ｓ５が停電検出制御部２２から供給された場合、発電機２９の出力端子と第３施設内電力系統３０３とを電気的に接続する。また、遮断器３０は、開閉信号Ｓ８がマイクログリッド制御部２１から供給された場合、発電機２９の出力端子と第３施設内電力系統３０３とを遮断（電気的に接続）する。
【００５０】
ＰＳＷ３１は、マイクログリッド制御部２１から供給される開閉信号Ｓ５により、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを、電気的に接続あるいは電気的に開放（遮断）する。
第２施設内電力系統３０２には、定置用蓄電システム２３、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚ、太陽光発電システム１４及び重要負荷１６が接続されている。
保安・防災負荷３２は、第３施設内電力系統３０３に接続されており、一般負荷１７より重要度が高く、重要負荷１６より重要度が低い、防災負荷や保安負荷などの負荷である。
【００５１】
次に、図４は、商用系統５００が異常となった場合における、第２の実施形態の電力供給システム２による分割型電源による施設内の負荷に対する電力供給の動作例を示すフローチャートである。以下の説明において、第１の実施形態と同様に、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、自身に電気自動車が接続されているか否かと、接続されている場合に接続されている電気自動車に搭載された蓄電池の蓄電量をマイクログリッド制御部２１に対して、所定の時間周期で送信している。また、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、それぞれ電気自動車４０Ａ、…、電気自動車４０Ｚが接続されている状態において、第２施設内電力系統３０２に接続されるスレーブ電源である。
【００５２】
ステップＦ２１：
停電検出制御部２２は、商用系統５００から施設内電力系統３００へ供給される電力の電圧を測定する。
【００５３】
ステップＦ２２：
停電検出制御部２２は、測定した電圧が予め設定した閾値未満か否か、すなわち異常であるか否かの判定を行う。
このとき、停電検出制御部２２は、測定した電圧が閾値以上（異常でない）である場合、処理をステップＦ２１に戻す。
一方、停電検出制御部２２は、測定した電圧が閾値未満である（異常である）場合、処理をステップＦ２３へ進める。
【００５４】
ステップＦ２３：
停電検出制御部２２は、商用系統５００の電圧の低下を示す停電検出信号Ｓ１を、自立運転用遮断器１８及びマイクログリッド制御部２１の各々に対して出力する。
この停電検出信号Ｓ１が供給されることにより、自立運転用遮断器２８は、接続点Ｑと第３施設内電力系統３０３との電気的な接続を遮断する。
そして、マイクログリッド制御部２１は、停電検出制御部２２から停電検出信号Ｓ１が供給されることにより、ＰＳＷ３１に対して、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを切断させる開閉信号Ｓ６を出力する。
マイクログリッド制御部２１から開閉信号Ｓ６が供給されると、ＰＳＷ３１は、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを遮断する。
【００５５】
ステップＦ２４：
次に、停電検出信号Ｓ１が供給されることにより、マイクログリッド制御部２１は、定置用蓄電システム２３に対し、運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。
また、マイクログリッド制御部２１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対して充放電指令値Ｓ３を出力する。
マイクログリッド制御部２１は、定置用蓄電システム２３が通常モードにある場合、上記運転モード切換え信号Ｓ２に対し、充電を停止とする制御情報を含める。
同様に、マイクログリッド制御部１１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々が通常モードにある場合、それぞれに出力する上記充放電指令値Ｓ３に対し、充放電を停止させる制御情報を含める。
【００５６】
そして、定置用蓄電システム２３は、上記運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２からの充放電処理を停止する。
同様に、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、上記充放電指令値Ｓ３が供給された場合、第２施設内電力系統３０２からの充放電処理を停止する。
【００５７】
ステップＦ２５：
次に、定置用蓄電システム２３は、運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給（放電）するとともに、商用系統５００からアンシラリーサービスを受けるモードから、自身が第２施設内電力系統３０２に接続される充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードとなる。
【００５８】
ステップＦ２６：
充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、マスター電源１３のアンシラリーサービスにより、定置用蓄電システム２３と系統連系を行い、第２施設内電力系統３０２に対して電力の供給（放電）を開始する。
【００５９】
ステップＦ２７：
停電検出制御部２２は、非常用の発電機２９に対して稼働制御信号Ｓ４を出力するとともに、遮断器３０に対して発電機２９の出力と第３施設内電力系統３０３との接続を行わせる開閉制御信号Ｓ５を出力する。
稼働制御信号Ｓ４が供給されると、発電機２９は、発電を開始して、発電した電力をアンシラリーサービスを提供しつつ出力する。
開閉制御信号Ｓ５が供給されると、遮断器３０は、閉（接続）状態となり、発電機２９の出力と第３施設内電力系統３０３とを電気的に接続する。
これにより、発電機２９は、第３施設内電力系統３０３に対し、発電した電力をアンシラリーサービスを提供しつつ出力する。
【００６０】
ステップＦ２８：
次に、マイクログリッド制御部２１は、停電検出信号Ｓ１が供給されてから所定の時間経過後に、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを接続させる開閉信号Ｓ６を、ＰＳＷ３１に対して出力する。このとき、マイクログリッド制御部２１は、定置用蓄電システム２３に対し、マスター電源を変更する運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。
これにより、マイクログリッド制御部２１から開閉信号Ｓ６が供給されると、ＰＳＷ３１は、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを電気的に接続する。
【００６１】
ステップＦ２９：
次に、定置用蓄電システム２３は、上記運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給（放電）を継続し、自身が第２施設内電力系統３０２に接続される充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードから、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々と同様に、発電機２９からアンシラリーサービスを受けるモードとなる。
これ以降、マイクログリッド制御部２１は、商用系統５００との系統連系している場合と同様に、定置用蓄電システム２３及び充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚに対する充放電の制御を行う。
【００６２】
ステップＦ３０：
マイクログリッド制御部２１は、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に接続されている、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚそれぞれの蓄電池の蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満であるか否かの判定を行う。
このとき、マイクログリッド制御部２１は、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚにおいて、電力供給を行っている蓄電池におけるいずれかあるいは複数の蓄電池の蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満である場合、処理をステップＦ３１へ進める。
一方、マイクログリッド制御部２１は、電気自走車４０Ａ、…、電気自走車４０Ｚにおいて、電力供給を行っている蓄電池におけるいずれの蓄電池の蓄電容量も予め設定した設定蓄電量以上である場合、処理をステップＦ３４へ進める。
【００６３】
ステップＦ３１：
マイクログリッド制御部２１は、電力供給を行っている蓄電池の中で、蓄電容量が予め設定した設定蓄電量未満の蓄電池の搭載された電気自動車が接続されている充放電ステーションからの電力供給を停止させる。
そして、マイクログリッド制御部２１は、電力供給を停止させて不足した電力量を、残りの稼働している充放電ステーションから供給させる電力量を増加させて補う。
【００６４】
ステップＦ３２：
次に、マイクログリッド制御部２１は、検出した発電機２９の燃料の残量と、予め設定した設定残量との比較を行う。
このとき、マイクログリッド制御部２１は、検出した燃料の残量が設定残量以上の場合、処理をステップＦ３４へ進める。
一方、マイクログリッド制御部２１は、検出した燃料の残量が設定残量未満の場合、処理をステップＦ３３へ進める。
【００６５】
ステップＦ３３：
マイクログリッド制御部２１は、発電機２９に対し、稼働を停止させる稼働制御信号Ｓ７を出力するとともに、ＰＳＷ３１に対し、第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを切断する開閉制御信号Ｓ６を出力する。
これにより、発電機２９は発電を停止し、ＰＳＷは第３施設内電力系統３０３と第２施設内電力系統３０２とを切断する。
また、遮断器３０に対し、遮断器３０に対し、発電機２９の出力と、第３施設内電力系統３０３とを切断する開閉制御信号Ｓ８を出力する。これにより、遮断器３０は、第３施設内電力系統３０３とを切断する。
【００６６】
また、マイクログリッド制御部２１は、定置用蓄電システム２３に対し、運転モード切換え信号Ｓ２を出力する。
定置用蓄電システム２３は、上記運転モード切換え信号Ｓ２が供給された場合、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給（放電）を継続し、発電機２９からアンシラリーサービスを受けるモードから、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードとなる。
【００６７】
ステップＦ３４：
停電検出制御部２２は、商用系統５００から施設内電力系統３００へ供給される電力の電圧を測定する。
【００６８】
ステップＦ３５：
次に、停電検出制御部２２は、測定した電圧が予め設定した閾値未満か否か、すなわち異常であるか否かの判定を行う。
このとき、停電検出制御部２２は、測定した電圧が閾値以上（異常でない）である場合、処理をステップＦ３０に戻る。
一方、停電検出制御部２２は、測定した電圧が閾値未満である（異常である）場合、処理をステップＦ３６へ進める。
【００６９】
ステップＦ３６：
次に、停電検出制御部２２は、発電機２９に対し、発電を停止させる稼働制御信号Ｓ４を出力する。
これにより、発電機２９は、発電を停止する。なお、すでに燃料が枯渇し、マイクログリッド制御部２１により、発電機２９が停止させられていても、停電検出制御部２２は、発電機２９に対し、発電を停止させる稼働制御信号Ｓ４を出力する。
また、停電検出制御部２２は、マイクログリッド制御部２１及び自立運転用遮断器２８の各々に対し、停電検出信号Ｓ１の出力を停止する。
【００７０】
ステップＦ３７：
停電検出信号Ｓ１の出力が供給されなくなることにより、自立運転用遮断器２８は、接続点Ｑと、第３施設内電力系統３０３とを電気的に接続する。
同様に、マイクログリッド制御部２１は、ＰＳＷ３１に対し、第３施設内電力系統３０３と、第２施設内電力系統３０２とを接続させる開閉制御信号Ｓ６を出力する。
これにより、ＰＳＷ３１は、第３施設内電力系統３０３と、第２施設内電力系統３０２とを接続させる。
【００７１】
ステップＦ３８：
定置用蓄電システム２３は、第２施設内電力系統３０２に対して電力を供給（放電）を継続し、自身が第２施設内電力系統３０２に接続される充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々に対してアンシラリーサービスを供給するモードから、充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々と同様に、商用系統５００からアンシラリーサービスを受けるモードとなる。
以降、定置用蓄電システム２３及び充放電ステーション１５Ａから充放電ステーション１５Ｚの各々は、商用系統５００と系統連系を行う状態となる。
【００７２】
本実施形態によれば、商用系統５００との連系運転時において、商用系統５００及び分散型電源（マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ〜充放電ステーション１５Ｚ）から、一般負荷１７、重要負荷１６及び保安・防災負荷３２に対して電力を供給し、商用系統５００の異常時（自立運転時）には、定置用蓄電システム２３が他のスレーブ電源に対してアンシラリーサービスを提供した状態において、それぞれの分散型電源から電力を供給し、発電機２９が安定した電力供給が行えるようになると、アンシラリーサービスを発電機２９が行うように変更することが可能であり、サーバなどの重要負荷１６に対して、商用系統５００と同様に高品質な電力供給を継続できる。
また、本実施形態によれば、発電機２９の燃料が枯渇して停止するまで、保安・防災負荷３２に対しても電力が供給されるため、保安及び防災設備の使用が可能となり、非常時に対する対応が行い易くなる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、マスター電源として非常用の発電機２９または定置用蓄電システム２３を用いるため、複数の電気自動車の蓄電池を分割型電源として用いた場合においても、電気自動車が停止しているか否か、あるいは電気自動車の蓄電池の蓄電量の大小関係により、いずれをマスター電源にするかの複雑な制御ロジックを搭載することなく、複数の電気自動車の蓄電池を容易に分割型電源として活用することができる。
さらに、連系運転時に分散型電源（マスター電源１３、充放電ステーション１５Ａ〜充放電ステーション１５Ｚ）の各々を活用してピークカット運転や電力変動補償運転等の各種制御を行うことにより、契約電力を削減することができる。
【００７４】
また、上述した第２実施形態において、定置用蓄電システム２３または発電機２９のいずれか一方のみを設ける構成としても良い。
例えば、第２の実施形態において、発電機２９が設けられておらず、定置用蓄電システム２３が設けられている場合、発電機２９に切換えることなく、定置用蓄電システム２３を、継続してマスター電源として使用する。
一方、第２の実施形態において、定置用蓄電システム２３が設けられておらず、発電機２９が設けられている場合、停電時に発電機２９が起動された後（所定時間後、例えば４０秒後）、この発電機２９をマスター電源として使用する。
【００７５】
また、図１におけるマイクログリッド制御部１１と、図３におけるマイクログリッド制御部２１及び停電検出制御部２２の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより自立範囲（第２施設内電力系統３０２に接続される各部）内における電力供給の供給の制御の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７７】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１，２…電力供給システム
１１，２１…マイクログリッド制御部
１２…電圧計
１３…マスター電源
１４…太陽光発電システム
１５Ａ，１５Ｚ…充放電ステーション
１６…重要負荷
１７…一般負荷
１８，２８…自立運転用遮断機
２２…停電検出制御部
２３…定置用蓄電システム
２９…発電機
３０…遮断器
３１…ＰＳＷ
３２…保安・防災負荷
３０１…第１施設内電力系統
３０２…第２施設内電力系統
３０３…第３施設内電力系統
４０Ａ，４０Ｚ…電気自動車
４０１Ａ，４０１Ｚ…蓄電池
５００…商用系統
Ｑ１…接続点
【図１】
2014212659.tif 000003
【図２】
2014212659.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014212659.tif 000006
【図５】
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