(57)【要約】【課題】分散型電源から商用電力系統への逆潮流を可能にしつつ、商用電力系統が停電した場合に、無瞬断で電力供給を継続する。【解決手段】給電システムは、発電装置と、発電装置の発電電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナと、商用電力系統と負荷との間を接続するとともに、商用電力系統が停電した場合に商用電力系統と負荷との間を遮断する交流スイッチと、負荷に給電する電力を蓄積する蓄電池と、交流スイッチの負荷側と蓄電池との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する双方向変換装置と、発電装置の発電電力が流れる経路を、パワーコンディショナを介して交流スイッチの負荷側に流れる第１経路と、パワーコンディショナを介して交流スイッチの商用電力系統側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える経路切替部と経路切替部に対して、発電装置の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行う制御部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置と、
前記発電装置の発電電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナと、
商用電力系統と負荷との間を接続するとともに、前記商用電力系統が停電した場合に前記商用電力系統と前記負荷との間を遮断する交流スイッチと、
前記負荷に給電する電力を蓄積する蓄電池と、
前記交流スイッチの負荷側と前記蓄電池との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する双方向変換装置と、
前記発電装置の発電電力が流れる経路を、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの負荷側に流れる第１経路と、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの商用電力系統側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える経路切替部と
前記経路切替部に対して、前記発電装置の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行う制御部と
を備えることを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記発電装置の発電電力を前記商用電力系統に逆潮流させる場合に、前記経路切替部の前記経路を第２経路に切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記蓄電池の蓄電池残容量に応じて前記経路切替部を制御する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記蓄電池残容量が第１基準値より大きい場合に前記発電装置の発電電力が流れる経路を前記第２経路に切り替え、前記蓄電池残容量が前記第１基準値より小さい第２基準値より小さい場合に前記発電装置の発電電力が流れる経路を前記第１経路に切り替える
ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記経路が第２経路である状態において、前記商用電力系統が停電した場合に、前記交流スイッチを遮断させるとともに、前記双方向変換装置に前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換させて前記負荷に給電させ、さらに、前記蓄電池残容量が前記第２基準値より小さい場合に、前記経路を前記第１経路に切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の給電システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記経路が第２経路である状態において、前記商用電力系統が停電から復旧した場合に、前記交流スイッチを接続させ、さらに、前記蓄電池残容量が前記第２基準値より小さい場合に、前記経路を前記第１経路に切り替える
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
前記パワーコンディショナは、単独運転を防止する機能と、並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統にあわせる機能とを有し、
前記制御部は、
前記経路切替部に対して、前記経路を切り替える際に、前記第１経路及び前記第２経路のいずれにも前記発電装置の発電電力が所定の期間、流れていない状態を経過した後に、前記第１経路から前記第２経路への切り替え又は前記第２経路から前記第１経路への切り替えをさせる
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給電システム。
【請求項８】
前記経路切替部は、
経路を切り替える際に、前記所定の期間を経過した後に経路を切り替える機能を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の給電システム。
【請求項９】
発電装置の発電電力及び商用電力系統からの電力を負荷に給電する給電システムにおける給電方法であって、
パワーコンディショナが、前記発電装置の発電電力を所定の交流電力に変換する過程と、
交流スイッチが、商用電力系統と負荷との間を接続するとともに、前記商用電力系統が停電した場合に前記商用電力系統と前記負荷との間を遮断する過程と、
蓄電池が、前記負荷に給電する電力を蓄積する過程と、
双方向変換装置が、前記交流スイッチの負荷側と前記蓄電池との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する過程と、
経路切替部が、前記発電装置の発電電力が流れる経路を、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの負荷側に流れる第１経路と、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの商用電力系統側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える過程と、
制御部が、前記経路切替部に対して、前記発電装置の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行うと過程と
を含むことを特徴とする給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電システム及び給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、分散型電源と蓄電池とを用いた給電システムが知られている。このような給電システムは、例えば、太陽光発電装置を用いた分散型電源と、無停電電源装置とを備えている。無停電電源装置は、商用電力系統と負荷とをＡＣ（交流）スイッチを介して接続するとともに、ＡＣスイッチの負荷側に対して双方向変換装置を接続した構成を有している。ここで、双方向変換装置は、蓄電池に接続し、交流電力と直流電力とを相互に変換することで、蓄電池を充電、又は蓄電池を放電させて負荷に電力の給電をおこなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４９０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の給電システムでは、次のような課題がある。すなわち、電力供給事業者との系統連系協議上、蓄電池を接続した状態での逆潮流を実行することは、現状認められていない。したがって、上述の給電システムでは、蓄電池を物理的に切離した状態で逆潮流させる必要がある。そのため、逆潮流中に商用系統側で停電が発生してしまうと蓄電池を再接続し給電制御装置を再起動するまでの時間（約５秒）電力の供給が停止してしまい、上述の給電システムでは、本来の無瞬断切替え機能を上手く活かしきれないという課題があった。このような課題に対して、例えば、特許文献１に記載の技術では、商用電力系統への逆潮流用と蓄電池への充電用との２台の太陽光発電装置を設けることで、商用電力系統への逆潮流と蓄電池への充電とを行っている。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、２台の太陽光発電装置を必要とし、上述の課題を十分に解決するものではなかった。
【０００５】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、分散型電源から商用電力系統への逆潮流を可能にしつつ、商用電力系統が停電した場合に、無瞬断で電力供給を継続することができる給電システム及び給電方法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】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、発電装置と、前記発電装置の発電電力を所定の交流電力に変換するパワーコンディショナと、商用電力系統と負荷との間を接続するとともに、前記商用電力系統が停電した場合に前記商用電力系統と前記負荷との間を遮断する交流スイッチと、前記負荷に給電する電力を蓄積する蓄電池と、前記交流スイッチの負荷側と前記蓄電池との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する双方向変換装置と、前記発電装置の発電電力が流れる経路を、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの負荷側に流れる第１経路と、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの商用電力系統側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える経路切替部と前記経路切替部に対して、前記発電装置の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行う制御部とを備えることを特徴とする給電システムである。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記制御部は、前記発電装置の発電電力を前記商用電力系統に逆潮流させる場合に、前記経路切替部の前記経路を第２経路に切り替えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記制御部は、前記蓄電池の蓄電池残容量に応じて前記経路切替部を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記制御部は、前記蓄電池残容量が第１基準値より大きい場合に前記発電装置の発電電力が流れる経路を前記第２経路に切り替え、前記蓄電池残容量が前記第１基準値より小さい第２基準値より小さい場合に前記発電装置の発電電力が流れる経路を前記第１経路に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記制御部は、前記経路が第２経路である状態において、前記商用電力系統が停電した場合に、前記交流スイッチを遮断させるとともに、前記双方向変換装置に前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換させて前記負荷に給電させ、さらに、前記蓄電池残容量が前記第２基準値より小さい場合に、前記経路を前記第１経路に切り替えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記制御部は、前記経路が第２経路である状態において、前記商用電力系統が停電から復旧した場合に、前記交流スイッチを接続させ、さらに、前記蓄電池残容量が前記第２基準値より小さい場合に、前記経路を前記第１経路に切り替えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記パワーコンディショナは、単独運転を防止する機能と、並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統にあわせる機能とを有し、前記制御部は、前記経路切替部に対して、前記経路を切り替える際に、前記第１経路及び前記第２経路のいずれにも前記発電装置の発電電力が所定の期間、流れていない状態を経過した後に、前記第１経路から前記第２経路への切り替え又は前記第２経路から前記第１経路への切り替えをさせることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の給電システムにおいて、前記経路切替部は、経路を切り替える際に、前記所定の期間を経過した後に経路を切り替える機能を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、発電装置の発電電力及び商用電力系統からの電力を負荷に給電する給電システムにおける給電方法であって、パワーコンディショナが、前記発電装置の発電電力を所定の交流電力に変換する過程と、交流スイッチが、商用電力系統と負荷との間を接続するとともに、前記商用電力系統が停電した場合に前記商用電力系統と前記負荷との間を遮断する過程と、蓄電池が、前記負荷に給電する電力を蓄積する過程と、
双方向変換装置が、前記交流スイッチの負荷側と前記蓄電池との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する過程と、経路切替部が、前記発電装置の発電電力が流れる経路を、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの負荷側に流れる第１経路と、前記パワーコンディショナを介して前記交流スイッチの商用電力系統側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える過程と、制御部が、前記経路切替部に対して、前記発電装置の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行うと過程とを含むことを特徴とする給電方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、分散型電源から商用電力系統への逆潮流を可能にしつつ、商用電力系統が停電した場合に、無瞬断で電力供給を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による給電システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した制御部１３の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図１に示した経路切替部４０の構成例、及び動作例を示す図である。
【図４】図１に示した給電システム１の動作例（通常時）を説明するための模式図である。
【図５】図１に示した給電システム１の動作例（逆潮流時）を説明するための模式図である。
【図６】図１に示した給電システム１の動作例（通常時に停電した場合）を説明するための模式図である。
【図７】図１に示した給電システム１の動作例（逆潮流時に停電した場合）を説明するための模式図である。
【図８】図１に示した給電システム１の動作例を示すタイミングチャートである。
【図９】図１に示した分散型電源３０と経路切替部４０との他の構成例を示したブロック図である。
【図１０】図１に示した分散型電源３０と経路切替部４０とのさらに他の構成例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明による給電システムの一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による給電システム１の構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、給電システム１は、給電制御装置１０と、蓄電池２０と、分散型電源３０と、経路切替部４０とを備えている。また、給電システム１には商用電力系統２が接続されているとともに、負荷３が接続されている。
【００１８】
分散型電源３０は、発電装置３１と、パワーコンディショナ３２とを備えている。
分散型電源３０は、商用電力系統２とは別系統で発電を行う小規模な発電設備である。発電装置３１は、例えば、太陽光発電、風力発電、小型水力発電等の自然エネルギー型の発電装置、ディーゼル発電、ガスタービン、ガスエンジン等の石油系及び天然ガス系の燃焼型コージェネレーションシステム、燃料電池等を用いた直接発電型のコージェネレーションシステム、廃棄物発電、バイオマス発電等を用いて直流又は交流電力を発電する装置である。パワーコンディショナ３２は、発電装置３１の発電電力を、商用電力系統２と連系可能な交流電力に変換して出力する。
【００１９】
パワーコンディショナ３２は、発電装置３１の発電電力を所定の交流電力に変換する。パワーコンディショナ３２は、例えば、発電装置３１の発電電力の制御する機能、発電電力に応じて運転を開始又は停止する機能、系統の異常を検出して動作を停止する機能等を有している。
【００２０】
本実施形態では、パワーコンディショナ３２は、単独運転防止機能を備えている。ここで、「単独運転防止機能」とは、例えば、出力先の交流系統が停電した場合や出力経路の配線が遮断された場合に、交流系統に異常を検知し、交流出力を解列（すなわち遮断）する機能のことである。また、パワーコンディショナ３２は、交流電力の出力開始時あるいは解列から復帰して再並列（すなわち再接続）する場合に、系統連系規定等によって定められた仕様を満たすようにして、パワーコンディショナ３２を交流系統に並列する（すなわち接続する）。すなわち、パワーコンディショナ３２は、並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統に、あわせる機能（あるいは同期させる機能）を備えている。
【００２１】
このように、パワーコンディショナ３２は、単独運転を防止する機能（単独運転防止機能）と、並列時に周波数、電圧及び位相をあわせる機能（系統連系運転機能）とを有している。
なお、並列する時点から解列する時点までの状態を「系統連系運転」といい、並列する動作を、「連系する」あるいは「再連系する」等とも呼ぶ。
【００２２】
経路切替部４０は、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１（後述）の負荷３側に流れる第１経路と、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の商用電力系統２側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える装置である。ここで、第１経路は、発電装置３１からパワーコンディショナ３２を経由して、負荷３、及び蓄電池２０に接続された双方向変換装置１２に電力を給電する経路である。また、第２経路は、発電装置３１からパワーコンディショナ３２を経由して、商用電力系統２に電力を給電する経路である。
【００２３】
経路切替部４０は、第１経路において、例えば、パワーコンディショナ３２の出力線を、配線５４を経由して接続点７５側（給電制御装置１０の２次側）に接続する。また、経路切替部４０は、第２経路において、例えば、パワーコンディショナ３２の出力線を、配線５２を経由して接続点７１側（給電制御装置１０の１次側）に接続する。
【００２４】
図１に示した構成例では、経路切替部４０が、パワーコンディショナ３２の交流出力を接続点Ｃ０に入力し、接続点Ｃ０を、接続点Ｃ１又は接続点Ｃ２のうちのずれか一方に切り替えて接続する。
また、本実施形態では、経路切替部４０は、接続点Ｃ０を接続点Ｃ１に接続した状態と、接続点Ｃ０を接続点Ｃ２に接続した状態とを相互に切り替える際に、接続点Ｃ０が接続点Ｃ１と接続点Ｃ２とのいずれにも接続していない中間の状態を任意の時間（所定の期間）経過させることができる機能を有している。したがって、経路切替部４０は、経路切替の際に、中間の状態を所定時間（所定の期間）持たせることができる。経路切替部４０は、この中間の状態を任意の時間（所定の期間）経過させることにより、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間と、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間とを交互に切り替える場合に、上述した単独運転防止機能、及び並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統にあわせる機能を、パワーコンディショナ３２に動作させる。
【００２５】
この経路切替部４０による経路の切替は、給電制御装置１０の制御部１３が出力した接点信号ＳＣに従って行われる。本実施形態では、経路切替部４０は、例えば、給電制御装置１０の制御部１３が出力した接点信号ＳＣがＨｉｇｈレベルの場合に接続点Ｃ０を接続点Ｃ１に接続する。また、経路切替部４０は、例えば、接点信号ＳＣがＬｏｗレベルの場合に接続点Ｃ０を接続点Ｃ２に接続する。経路切替部４０は、例えば、給電システム１が備える図示していないブレーカ等を有する分電盤や、配電盤、入出力盤等に設置することができる。
【００２６】
蓄電池２０は、例えば、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル水素電池等の２次電池であり、負荷３に給電する電力を蓄積する。蓄電池２０は、配線５５を介して給電制御装置１０の双方向変換装置１２に接続され、双方向変換装置１２を介して、負荷３に電力を給電する。
【００２７】
給電制御装置１０は、例えば、パラレルプロセッシング方式の無停電電源装置とよばれる装置形態をベースに構成されている。パラレスプロセッシング方式の無停電電源装置とは、通常のシステム運用時（通常時）には、商用電力系統２からの電力を負荷３に給電するとともに、停電に備えて蓄電池２０に電力を充電（蓄電）し、停電時には、蓄電池２０から電力を交流に変換して、負荷３に供給する方式のことである。給電制御装置１０は、上述したように、商用電力系統２と負荷３とをＡＣスイッチ１１を介して接続するとともに、ＡＣスイッチ１１の負荷３側に対して双方向変換装置１２を接続した構成を有している。なお、本実施形態の構成では、給電制御装置１０の負荷３側（２次側）に分散型電源３０が配線５４を経由して接続されているので、蓄電池２０には、分散型電源３０からの電力を充電（蓄電）することも可能である。
【００２８】
ここで、双方向変換装置１２は、例えば、双方向インバータであり、蓄電池２０に接続し、交流電力と直流電力とを相互に変換することで、蓄電池２０に充電する、又は、蓄電池２０を放電させて負荷３に電力を給電する。なお、ＡＣスイッチ１１は、例えば、停電が発生した場合に負荷３側に影響が生じないよう商用電力系統２を高速に切り離すこと等のために用いられる。
【００２９】
図１に示した給電制御装置１０は、ＡＣスイッチ１１と、双方向変換装置１２と、制御部１３とを備えている。
ＡＣスイッチ１１（交流スイッチ）は、交流電力を接続及び遮断する半導体スイッチである。図１に示した例では、スイッチの一端が端子７２を介して配線５１によって商用電力系統２に接続されている。また、ＡＣスイッチ１１の他端は、端子７４を介して配線５３によって負荷３に接続されている。ＡＣスイッチ１１は、制御部１３の指示に応じて、商用電力系統２が停電した場合等にオフし、商用電力系統２と負荷３との間の接続を遮断する。あるいは、ＡＣスイッチ１１は、商用電力系統２から入力する電力を所定の値以下に制限するような場合にオン・オフ制御される。すなわち、ＡＣスイッチ１１は、商用電力系統２と負荷３との間を接続するとともに、商用電力系統２が停電した場合に商用電力系統２と負荷３との間を遮断する。なお、以下では、ＡＣスイッチ１１からみて端子７２側を商用電力系統２側と呼び、また、端子７４側を負荷３側と呼ぶことがある。
【００３０】
また、双方向変換装置１２は、電力用の双方向の入出力端子の一方を、ＡＣスイッチ１１の負荷３側に接続するとともに、他方を、蓄電池２０に接続している。この場合、双方向変換装置１２の交流用の入出力端子は、端子７３によってＡＣスイッチ１１の負荷３側の配線５３に接続されている。また、双方向変換装置１２の直流用の入出力端子は、配線５５を介して蓄電池２０に接続されている。双方向変換装置１２は、制御部１３の指示に応じて、蓄電池２０を充電する方向に電力の流れを制御したり、それとは逆に放電する方向に電力の流れを制御したりする。すなわち、双方向変換装置１２は、ＡＣスイッチ１１の負荷３側と蓄電池２０との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する。
【００３１】
制御部１３は、例えば、マイクロコンピュータとその周辺回路とを用いて構成されており、給電制御装置１０の各部に設置した図示していない電流や電圧の検知部で検知された電流や電圧の検知信号に応じてＡＣスイッチ１１と双方向変換装置１２とを制御する。制御部１３は、例えば、端子７２における電圧や電流を監視することで、商用電力系統２に停電が発生したか否かを判定し、停電が発生したと判定した場合にはＡＣスイッチ１１を遮断して、給電制御装置１０の負荷３側を商用電力系統２から解列する（すなわち切り離す）。
【００３２】
また、制御部１３は、商用電力系統２からの入力電力に対して予め制限値を設定しておき、それを越えるような入力電力が発生した場合には、ＡＣスイッチ１１を遮断して、給電制御装置１０の負荷３側を商用電力系統２から解列することもできる。
また、端子７２における電圧等を監視して、停電が復旧したと判定した場合にはＡＣスイッチ１１を接続する。その際、双方向変換装置１２又は分散型電源３０から交流電力が負荷３に対して給電されている場合には、系統連系規定等によって定められた仕様を満たすようにして、電圧、周波数、位相等を接続先の系統にあわせて給電制御装置１０の負荷３側（２次側）を商用電力系統２（１次側）に並列する（すなわち接続する）。
【００３３】
また、制御部１３は、例えばＡＣスイッチ１１を通した電力の流れを監視し、ＡＣスイッチ１１を通して、給電制御装置１０の２次側から電力が商用電力系統２（１次側）へと向かう有効電力の流れ（すなわち逆潮流）が発生しないよう双方向変換装置１２の交流出力や交流入力を制御する。
また、制御部１３は、時刻を計時する機能あるいは外部のネットワーク等から時刻等の情報を取得する機能を有し、時間帯に応じて蓄電池２０を充電状態としたり、放電状態としたりする制御を行う。なお、以上の制御部１３の動作については、既存の技術を用いて行うことができるものであり、説明を省略する。
【００３４】
また、制御部１３は、次のようにして経路切替部４０による経路の切り替えを指示する接点信号ＳＣを生成し、配線５６を介して経路切替部４０へ出力することで、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、経路切替部４０によって切り替えさせる制御を行う。すなわち、制御部１３は、経路切替部４０に対して、発電装置３１の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行う。制御部１３は、例えば、発電装置３１の発電電力を商用電力系統２に逆潮流させる場合に、Ｌｏｗレベルの接点信号ＳＣを出力し、経路切替部４０の経路を、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の商用電力系統２側に流れる経路（接続点Ｃ０と接続点Ｃ２とを接続した経路（第２経路））に切り替える。その際、制御部１３は、例えば、蓄電池２０の蓄電池残容量（ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とも呼ぶ）に応じて、経路切替部４０を制御する。
【００３５】
ここで、図２を参照して、制御部１３による蓄電池残容量ＳＯＣに応じた経路切替部４０の切替制御の一例について説明する。
図２は、本実施形態における制御部１３の動作例を示すフローチャートである。
なお、図２において、基準値ＳＯＣ１（第１基準値）は、例えば、蓄電池残容量ＳＯＣが満充電あるいは満充電に近いような状態、又は運用上、分散型電源３０等からこれ以上蓄電池２０に充電させないことが好ましいような状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する基準値である。
【００３６】
また、基準値ＳＯＣ２（第２基準値）は、例えば、基準値ＳＯＣ１より小さい値を有する基準値（すなわち基準値ＳＯＣ１＞基準値ＳＯＣ２である）は、例えば、運用上、分散型電源３０等から蓄電池２０に対して充電を開始させることが好ましいような状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する値に設定する。
なお、基準値ＳＯＣ１や基準値ＳＯＣ２は、各１個の固定した値にすることに限らず、例えば、温度、時刻、曜日等に応じて異なる値に設定することができる。
また、図２に示した処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００３７】
図２において、制御部１３は、まず、蓄電池残容量ＳＯＣを算出する（ステップＳ１）。制御部１３は、蓄電池２０の充放電電流の検出値の積算結果や、蓄電池２０の端子電圧の検知結果、あるいは蓄電池２０から受信した状態を表す信号等に基づいて、蓄電池残容量ＳＯＣを算出する。
【００３８】
次に、制御部１３は、ステップＳ１において算出した蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１（第１基準値）より大きいか否かを判定する（ステップＳ２）。制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より大きいと判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ３に進める。また、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より大きくない（基準値ＳＯＣ１以下である）と判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）に、処理をステップＳ５に進める。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、制御部１３は、接点信号ＳＣがＬｏｗレベルであるか否かを判定する。このステップＳ３における処理は、すでに接点信号ＳＣがＬｏｗレベルとされているか否かを判定する処理である。制御部１３は、接点信号ＳＣがＬｏｗレベルであると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）に、接点信号ＳＣを変化させずに処理を終了する。一方、制御部１３は、接点信号ＳＣがＬｏｗレベルではない（Ｈｉｇｈレベルである）と判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）に、接点信号ＳＣをＬｏｗレベルに変化させた後（ステップＳ４）、処理を終了する。
【００４０】
また、ステップＳ５において、制御部１３は、ステップＳ１において算出した蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２（第２基準値）より小さいか否かを判定する。制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２より小さいと判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ６に進める。また、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２より小さいくない（基準値ＳＯＣ２以上である）と判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）に、接点信号ＳＣを変化させずに処理を終了する。
【００４１】
次に、ステップＳ６において、制御部１３は、接点信号ＳＣがＨｉｇｈレベルであるか否かを判定する。このステップＳ６における処理は、すでに接点信号ＳＣがＨｉｇｈレベルとされているか否かを判定する処理である。制御部１３は、接点信号ＳＣがＨｉｇｈレベルであると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）に、接点信号ＳＣを変化させずに処理を終了する。一方、制御部１３は、接点信号ＳＣがＨｉｇｈレベルではない（すなわちＬｏｗレベルである）と判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）に、接点信号ＳＣをＨｉｇｈレベルに変化させた後（ステップＳ７）、処理を終了する。
【００４２】
このように、制御部１３は、図２に示した処理によって、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より大きい場合にはＬｏｗレベルの接点信号ＳＣを出力し、発電装置３１の発電電力が流れる経路を第２経路に切り替える。ここで、第２経路は、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の商用電力系統２側に流れる経路（＝接続点Ｃ０と接続点Ｃ２とを接続した経路）である。また、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より小さい基準値ＳＯＣ２より小さい場合にはＨｉｇｈレベルの接点信号ＳＣを出力し、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、第１経路に切り替える。ここで、第１経路は、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の負荷３側に流れる経路（＝接続点Ｃ０と接続点Ｃ１とを接続した経路）である。
【００４３】
これによって、給電システム１は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より大きい場合には、配線５２を用いて分散型電源３０の発電電力を商用電力系統２へ逆潮流させることが可能となる。一方、給電システム１は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２より小さい場合には配線５４を用いて分散型電源３０の発電電力を負荷３側へ潮流させることが可能となる。このように、制御部１３は、発電装置３１の発電電力を商用電力系統２に逆潮流させる場合に、経路切替部４０の経路を第２経路に切り替える。
【００４４】
次に、図３を参照して、図１を参照して説明した経路切替部４０の構成例について説明する。
図３は、本実施形態における経路切替部４０の構成例、及び動作例を示す図である。
ここで、図３（ａ）は、経路切替部４０の一構成例を示した回路図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した信号又は接点の変化を示したタイミングチャートである。
【００４５】
図３（ａ）において、経路切替部４０は、５個の電磁継電器４１〜４５を備えている。
電磁継電器４１は、電磁コイル４０１、メーク接点４０２及びブレーク接点４０６を有している。電磁継電器４２は、電磁コイル４０８及び瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０３を有している。電磁継電器４３は、電磁コイル４０４及び瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０７を有している。電磁継電器４４は、電磁コイル４０５及びメーク接点４１１を有している。そして、電磁継電器４５は、電磁コイル４０９及びメーク接点４１０を有している。
【００４６】
ここで、電磁コイル４０１には、接点信号ＳＣが入力される。また、メーク接点４０２、瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０３、電磁コイル４０４、及び電磁コイル４０５が、直列に１対の電源線間に接続されている。ブレーク接点４０６、瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０７、電磁コイル４０８、及び電磁コイル４０９が、直列に１対の電源線間に接続されている。メーク接点４１０とメーク接点４１１とは、一端を接続点Ｃ０に共通に接続するとともに、接続点Ｃ２又は接続点Ｃ１にそれぞれ接続されている。この接続によれば、電磁継電器４２と電磁継電器４３とを用いることで、経路切替部４０の構成をインターロック回路としている。したがって、メーク接点４１０とメーク接点４１１とは、同時にオンすることがない。
このように、本実施形態における経路切替部４０は、同時にオンすることがないインターロック機能を有している。
【００４７】
瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０３及び瞬時動作限時復帰ブレーク接点４０７の限時時間（限時期間）を期間Ｔ１（例えば、５秒間）とした場合、接点信号ＳＣがＬｏｗからＨｉｇｈ、そしてＬｏｗへと変化するのに応じて、各接点４０２、４０３、４０６、４０７、４１１、及び４１０は、図３（ｂ）に示したように変化する。
【００４８】
図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、接点信号ＳＣがＨｉｇｈになってから期間Ｔ１後の時刻ｔ２において、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間（メーク接点４１１）はオンする。また、接点信号ＳＣがＬｏｗになった時刻ｔ３おいて、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間（メーク接点４１１）はオフする。
【００４９】
また、接点信号ＳＣがＨｉｇｈになった時刻ｔ１において、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間（メーク接点４１０）はオフする。また、時刻ｔ３において接点信号ＳＣがＬｏｗになってから期間Ｔ１後の時刻ｔ４において、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間（メーク接点４１０）はオンする。
このように、経路切替部４０は、経路を切り替える際に、所定の期間（期間Ｔ１）、いずれの経路にも接続されていない期間を経過した後に、経路を切り替える。すなわち、制御部１３は、経路切替部４０の経路を切り替える際に、第１経路及び第２経路のいずれにも発電装置３１の発電電力が所定の期間（期間Ｔ１）、電力が流れていない状態を経過した後に、第１経路から第２経路への切り替え又は第２経路から第１経路への切り替えを行う。
【００５０】
次に、図４〜図７を参照して、本実施形態における給電システム１の動作例について説明する。この場合、経路切替部４０は、図３に示した構成を有していて、限時動作の時間が、例えば、５秒に設定されているものとする。また、ここで、基準値ＳＯＣ１＞基準値ＳＯＣ２である。
【００５１】
本実施形態における給電システム１は、以下に示すとおり、Ａモードの通常のシステム運用を基本とし蓄電池２０や商用電力系統２の状態に応じてＢモード〜Ｃモードまでの切り替え動作を行う。
【００５２】
＜Ａモード：通常のシステム運用（図４）＞
図４は、本実施形態における給電システム１の動作例（通常時）を説明するための模式図である。
図４に示したように、Ａモードにおいて、経路切替部４０は、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間がＯＮ（オン）であり、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間がＯＦＦ（オフ）である。すなわち、Ａモードにおいて、経路切替部４０は、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、第１経路に切り替える。
この場合、分散型電源３０による発電電力は、システム内の負荷３に給電され（電力の流れＰＦ１３、ＰＦ１４）、余剰が発生した場合は、蓄電池２０に充電される（電力の流れＰＦ１２の下向きの流れ）。また、電力の流れＰＦ１１等を監視し、商用電力系統２からの入力電力制限設定に応じて給電制御装置１０は装置内のＡＣスイッチ１１を切り変えながら運用を継続する。
【００５３】
＜Ｂモード：蓄電池２０がある容量割合（基準値ＳＯＣ１：第１の基準値）に到達した場合（図５）＞
図５は、本実施形態における給電システム１の動作例（逆潮流時）を説明するための模式図である。
図５に示したように、Ｂモードにおいて、給電制御装置１０の制御部１３からの接点信号ＳＣにより、経路切替部４０は、給電経路を第２経路（接続点Ｃ０がら接続点Ｃ２に流れる経路）に切替える。この切替えフローは、以下の順とする。
【００５４】
（１）経路切替部４０は、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間をＯＦＦにする。
（２）経路切替部４０は、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間をＯＮにする。
【００５５】
ただし、上述の（１）と（２）との間に５秒間の限時を設けることで、パワーコンディショナ３２は、系統異常を感知し一度停止する。限時無しで切替えると、パワーコンディショナ３２にとっては、同期異常となり故障を誘発する恐れがあるためこの限時を設けている。給電システム１は、上述の（１）及び（２）を行うことにより、ＡモードからＢモードに移行する。
【００５６】
Ｂモードにおけるこの給電経路（第１経路）において、パワーコンディショナ３２からの出力は、商用電力系統２へ逆潮流（電力の流れＰＦ２３）することとなる。パワーコンディショナ３２の出力は給電システム１内と切離されるため、前述の問題点であった系統連系規程に抵触することなく、逆潮流させることが可能である。
【００５７】
その後、給電システム１内は商用電力系統２と蓄電池２０により負荷３への給電を続ける（電力の流れＰＦ２１、ＰＦ２２、及びＰＦ２４）。ここで、Ｂモードの運転状態（運用状態）から蓄電池残容量ＳＯＣが低下して基準値ＳＯＣ２に到達した場合、制御部１３は、再度以下のフローにより給電経路を第１経路（接続点Ｃ０がら接続点Ｃ１に流れる経路）に切替える。
【００５８】
（３）経路切替部４０は、接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間をＯＦＦにする。
（４）経路切替部４０は、接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間をＯＮにする。
【００５９】
ただし、上述の（３）と（４）との間には、上述の（１）と（２）との間と同様に、５秒間の限時を設ける。このように、パワーコンディショナ３２の再連系後はＡモードの通常のシステム運用の状態に移行する。
【００６０】
＜Ｃモード：商用電力系統２に異常（停電）が発生した場合＞
本実施形態における給電システム１は、商用電力系統２に異常（例えば、停電）が発生した場合に、システム運用の状態により、以下のモードに切り替える。
【００６１】
＜Ｃ１モード：Ａモードにおいて停電が発生した場合（図６）＞
図６は、本実施形態における給電システム１の動作例（通常時に停電した場合）を説明するための模式図である。
図６に示すように、Ａモード（給電経路は第１経路）において、給電制御装置１０の制御部１３が停電発生を検知した場合、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１を無瞬断でＯＦＦにする。この場合、給電システム１は、経路切替部４０による給電経路が第１経路になっているため、分散型電源３０及び蓄電池２０による負荷３への給電を無瞬断で継続する（電力の流れＰＦ３２、ＰＦ３３、及びＰＦ３４）。
【００６２】
＜Ｃ２モード：Ｂモードにおいて停電が発生した場合（図７）＞
図７は、本実施形態における給電システム１の動作例（逆潮流時に停電した場合）を説明するための模式図である。
図７に示すように、Ｂモード（給電経路は第２経路）において、停電が発生した場合、パワーコンディショナ３２は、単独運転防止機能により自動的に停止する。給電制御装置１０の制御部１３は、Ａモードでの動作と同様に、停電発生を検知した場合、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１を無瞬断でＯＦＦにする。この場合、給電システム１は、経路切替部４０による給電経路が第２経路になっているため、蓄電池残容量ＳＯＣの条件によって以下の運用を行う（電力の流れＰＦ４２、及びＰＦ４４）。
【００６３】
＜Ｃ２−１モード：基準値ＳＯＣ２＜蓄電池残容量ＳＯＣ＜基準値ＳＯＣ１の場合＞
制御部１３は、給電経路を第２経路から変更しないまま、蓄電池２０による負荷３への電力供給（電力の給電）を継続する（図７の電力の流れＰＦ４２、及びＰＦ４４参照）。
なお、この状態において、時間が経過して、蓄電池残容量ＳＯＣ＜基準値ＳＯＣ２になった場合には、制御部１３は、下記のＣ２−２モードと同様の状態に遷移させる。
【００６４】
＜Ｃ２−２モード：蓄電池残容量ＳＯＣ＜基準値ＳＯＣ２の場合＞
制御部１３は、給電経路を第２経路から第１経路に切り替えて、パワーコンディショナ３２を再連系する（図６の示す運用状態）。なお、給電経路を第２経路から第１経路に切り替えている間、給電システム１は、蓄電池２０による負荷３への給電を無瞬断で継続する。そして、再連系後に、給電システム１は、分散型電源３０と蓄電池２０とによる負荷３への電力供給を行う（図６の電力の流れＰＦ３２、ＰＦ３３、及びＰＦ３４参照）。すなわち、制御部１３は、給電経路が第２経路である状態において、商用電力系統２が停電した場合に、ＡＣスイッチ１１を遮断させるとともに、双方向変換装置１２に蓄電池２０からの直流電力を交流電力に変換させて負荷３に給電させる。さらに、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが第２基準値（基準値ＳＯＣ２）より小さい場合に、給電経路を第１経路に切り替える（すなわちＣ１モードに移行する）。
【００６５】
このように、本実施形態における給電システム１は、いずれのモードで停電が発生したとしても無瞬断で電力供給を継続し、且つ通常時には分散型電源３０に余剰がある場合は逆潮流させることが可能である。
【００６６】
なお、商用電力系統２が停電から復旧した場合には、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１を接続させる制御を行い、Ａモード、又はＢモードに移行する。
例えば、制御部１３は、給電経路が第２経路である状態において、商用電力系統２が停電から復旧した場合に、ＡＣスイッチ１１を接続させ、さらに、蓄電池残容量ＳＯＣが第２基準値（基準値ＳＯＣ２）より小さい場合に、給電経路を第１経路に切り替える。すなわち、給電システム１は、上述したＣ２−１モードからＢモードに移行した後、蓄電池残容量ＳＯＣ＜基準値ＳＯＣ２に達した場合に、Ａモードに移行する。なお、ここでのＣ２−１モードからＢモードに移行する際に、パワーコンディショナ３２は、商用電力系統２が停電から復旧したことにより、第２経路において再連系する。
【００６７】
なお、本実施形態における給電システム１の基本動作は、例えば、図８に示すような形態となる。この場合、分散型電源３０は、発電装置３１として太陽光発電装置を用いている。
図８は、２４時間（１日）の給電システム１の動作例を示したタイミングチャートである。
この図において、各波形及び状態は、上から順に、負荷電力の波形Ｗ１、商用系統電力の波形Ｗ２、太陽光発電力の波形Ｗ３、蓄電池充放電電力の波形Ｗ４、蓄電池残容量の波形Ｗ５、ＡＣスイッチ１１の状態ＡＣＳＷ、Ｃ０−Ｃ１間の状態ＣＳ１、及びＣ０−Ｃ２間の状態ＣＳ２の変化を示している。また、横軸は、時間を示している。ここで、Ｃ０−Ｃ１間の状態とは、経路切替部４０による接続点Ｃ０と接続点Ｃ１との間の状態を示し、Ｃ０−Ｃ２間の状態とは、経路切替部４０による接続点Ｃ０と接続点Ｃ２との間の状態を示している。
【００６８】
図８に示した例では、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１を１８時から翌日の６時までオン状態に制御し、蓄電池２０は、商用電力系統２によって充電される。また、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１を６時から１２時まではオフ状態に制御し、商用電力系統２からの電力は遮断され、蓄電池２０からの放電電力等によって負荷３の消費電力がまかなわれる。また、１２時から１８時までは、制御部１３は、ＡＣスイッチ１１をオン／オフ制御し、商用電力系統２が一定の電力ＰＣ１以下に制限する。
【００６９】
この例では、時刻ｔ１において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１を上回り、時刻ｔ３において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２を下回っている。また、時刻ｔ２から太陽光による発電が開始している。この場合、時刻ｔ１において、状態ＣＳ１がオンからオフ、状態ＣＳ２がオフからオンに切り替わっている。
また、時刻ｔ３において、状態ＣＳ１がオフからオン、状態ＣＳ２がオンからオフに切り替わっている。そのため、太陽光発電による電力は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは逆潮流し、時刻ｔ３以降は負荷３で消費又は蓄電池２０への充電で消費されている。
【００７０】
なお、時刻ｔ３以降は、状態ＣＳ１がオンであるので、例えば、図４に示したように、分散型電源３０の出力は、ＡＣスイッチ１１を通過することなく、負荷３や双方向変換装置１２の交流入力端子に流れることができる。よって、時刻ｔ３以降は、それ以前に比べ分散型電源３０の出力電力におけるＡＣスイッチ１１による通過ロスを減らすことができる。すなわち、本実施形態における給電システム１は、分散型電源３０の出力電力を効率良く負荷３等に給電することができる。
【００７１】
なお、図８から明らかなように、本実施形態における給電システム１は、分散型電源３０の出力不足時は、商用電力系統２からの電力を活用し、相互補完することができる。また、本実施形態における給電システム１では、分散型電源３０からの出力が期待できる晴天時において、分散型電源３０と蓄電池２０との給電形態となり、環境負荷の低減に貢献することができる。一般的に太陽光発電を始めとする分散型電源３０は、不安定・間欠的であるが、発生する変動は、即座に蓄電池２０の充放電により吸収される。
【００７２】
また、本実施形態における給電システム１は、悪天候により分散型電源３０からの電力供給が減少する場合には、分散型電源３０と蓄電池２０と、さらに分散型電源３０の不足分を商用電力系統２の電力によって補完する給電形態となる。また、本実施形態における給電システム１は、夜間帯においては、商用電力系統２の電力により蓄電池２０の充電と負荷３への供給を行い、電気事業者の負荷率平準化に寄与することができる。
また、本実施形態における給電システム１では、経路切替部４０の切替制御によって入力の系統電力を任意に変更できる仕様としているため、契約状況や供給側の需給変動に応じて電力受電制限、及び、商用電力系統２の電力を一定にすることにより、商用電力系統２の電力の負荷軽減を実現することができる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態における給電システム１は、発電装置３１と、パワーコンディショナ３２と、蓄電池２０と、双方向変換装置１２と、経路切替部４０と、制御部１３とを備えている。パワーコンディショナ３２は、発電装置３１の発電電力を所定の交流電力に変換し、ＡＣスイッチ１１は、商用電力系統２と負荷３との間を接続するとともに、商用電力系統２が停電した場合に商用電力系統２と負荷３との間を遮断する。蓄電池２０は、負荷３に供給する電力を蓄積する。双方向変換装置１２は、ＡＣスイッチ１１の負荷３側と蓄電池２０との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する。経路切替部４０は、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の負荷３側に流れる第１経路と、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の商用電力系統２側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える。そして、制御部１３は、経路切替部４０に対して、発電装置３１の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行う。
【００７４】
これにより、本実施形態における給電システム１は、蓄電池２０を切り離さずに逆潮流を実施することが可能となるので、商用電力系統２が停電した場合に、無瞬断で電力供給を継続することができる。なお、逆潮流させる際は、第２経路であるため逆潮流する電力は、ＡＣスイッチ１１を通らない。この場合、パワーコンディショナ３２は、直接商用電力系統２に繋がるため、系統連系規程に抵触しない。したがって、本実施形態における給電システム１は、蓄電池２０と分散型電源３０とを組み合わせたシステムでありながら系統への逆潮流を安全性に問題なく実現することができる。すなわち、本実施形態における給電システム１は、逆潮流を可能にしつつ、商用電力系統２が停電した場合に、無瞬断で電力供給を継続することができる。
また、これまで蓄電池２０の充電後に止めていた分散型電源３０を動作させることができるため、本実施形態における給電システム１は、電気料金の抑制に寄与することができる。
【００７５】
また、本実施形態における給電システム１は、逆潮流中であっても、経路切替部４０を介して分散型電源３０の交流出力をそのまま利用して、負荷３への給電と、蓄電池２０への充電とを行うことができる。そのため、本実施形態における給電システム１は、逆潮流中に発電装置３１を切り離して、発電装置３１の発電電力を蓄電池２０に一旦充電した後に、蓄電池２０からの直流電力を交流電力に変換して負荷３に給電するシステムに比べて、発電装置３１の電力を効率よく負荷３に利用することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、制御部１３は、発電装置３１の発電電力を商用電力系統２に逆潮流させる場合に、経路切替部４０の経路を第２経路に切り替える制御を行う。
これにより、本実施形態における給電システム１は、蓄電池２０を切離すことなく逆潮流させることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、制御部１３は、蓄電池２０の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて経路切替部４０を制御する。例えば、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが第１基準値（基準値ＳＯＣ１）より大きい場合に発電装置３１の発電電力が流れる経路を第２経路に切り替え、蓄電池残容量ＳＯＣが第１基準値より小さい第２基準値（基準値ＳＯＣ２）より小さい場合に発電装置３１の発電電力が流れる経路を第１経路に切り替える。
これにより、本実施形態における給電システム１は、蓄電池残容量ＳＯＣに応じて制御するので、簡易な制御により、発電装置３１を効率よく利用することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、パワーコンディショナ３２は、単独運転を防止する機能と、並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統にあわせる機能とを有している。そして、制御部１３は、経路切替部４０に対して、経路を切り替える際に、第１経路及び第２経路のいずれにも発電装置３１の発電電力が所定の期間（例えば、５秒間）、流れていない状態を経過した後に、第１経路から第２経路への切り替え又は第２経路から第１経路への切り替えをさせる。
これにより、パワーコンディショナ３２は、経路を切り替える際に、パワーコンディショナ３２は、単独運転防止機能により自動的に停止し、自動的に並列時に周波数、電圧及び位相を並列先の系統にあわせて運転を再開する。そのため、本実施形態における給電システム１は、安全に経路を切り替えることができる。また、本実施形態における給電システム１は、直接パワーコンディショナ３２を制御することなしに、経路の切り替えを安全に制御することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、経路切替部４０は、経路を切り替える際に、第１経路及び第２経路のいずれにも発電装置３１の発電電力が流れない所定の期間を経過した後に経路を切り替える機能を有している。
これにより、本実施形態における給電システム１は、制御部１３が出力する接点信号ＳＣによる簡易な手段により、経路の切り替えを適切に制御することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、制御部１３は、給電経路が第２経路である状態において、商用電力系統２が停電した場合に、ＡＣスイッチ１１を遮断させるとともに、双方向変換装置１２に蓄電池２０からの直流電力を交流電力に変換させて負荷３に給電させる。さらに、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが第２基準値（基準値ＳＯＣ２）より小さい場合に、給電経路を第１経路に切り替える。
これにより、本実施形態における給電システム１は、停電が発生した場合に、無瞬断で電力供給を継続するとともに、発電装置３１の発電電力を効率よく利用することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、制御部１３は、給電経路が第２経路である状態において、商用電力系統２が停電から復旧した場合に、ＡＣスイッチ１１を接続させ、さらに、蓄電池残容量ＳＯＣが第２基準値（基準値ＳＯＣ２）より小さい場合に、給電経路を第１経路に切り替える。
これにより、本実施形態における給電システム１は、停電が復旧した場合においても、無瞬断で電力供給を継続するとともに、発電装置３１の発電電力を効率よく利用することができる。
【００８２】
なお、本実施形態による給電方法は、発電装置３１の発電電力及び商用電力系統２からの電力を負荷３に給電する給電システム１における給電方法である。給電方法は、パワーコンディショナ３２が、発電装置３１の発電電力を所定の交流電力に変換する過程と、ＡＣスイッチ１１が、商用電力系統２と負荷３との間を接続するとともに、商用電力系統２が停電した場合に商用電力系統２と前記負荷３との間を遮断する過程と、蓄電池２０が、負荷３に給電する電力を蓄積する過程と、双方向変換装置１２が、ＡＣスイッチ１１の負荷３側と蓄電池２０との間で交流電力と直流電力とを双方向に変換する過程と、経路切替部４０が、発電装置３１の発電電力が流れる経路を、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の負荷３側に流れる第１経路と、パワーコンディショナ３２を介してＡＣスイッチ１１の商用電力系統２側に流れる第２経路とのいずれか一方に切り替える過程と、制御部１３が、経路切替部４０に対して、発電装置３１の発電電力が流れる経路を切り替えさせる制御を行うと過程とを含む。
これにより、本実施形態による給電方法は、給電システム１と同様の効果を奏する。
【００８３】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記の実施形態において、経路切替部４０は、パワーコンディショナ３２の外部に設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、パワーコンディショナ３２（図９ではパワーコンディショナ３２ａと表記）が、経路切替部４０を備える形態であってもよい。
【００８４】
また、図１０に示すように、経路切替部４０を、発電装置３１と２系統のパワーコンディショナ（３２−１、３２−２）の入力端子との間に設ける形態であってもよい。この図１０に示した構成の分散型電源３０ｂによれば、２系統のパワーコンディショナ（３２−１、３２−２）で並列先の系統と常時同期可能なように、各パワーコンディショナ３２内の電力変換回路等を動作させることができる。したがって、図１０に示した構成によれば、経路切替部４０における限時時間をゼロまたはゼロに近い小さな値とすることができる。
【００８５】
また、上記の実施形態において、経路切替部４０は、一例として、電磁継電器のような機械式のスイッチである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、経路切替部４０は、半導体スイッチを用いた構成としてもよい。
また、電力系統は、例えば、３相や単相、単相３線式等の形態とすることができ、その場合、経路切替部４０や各配線は、それらに対応した複数の構成を有するものとする。
また、分散型電源３０は、１つに限らず、複数であってもよく、その場合、１つの経路切替部４０に並列に複数の分散型電源３０を接続してもよいし、経路切替部４０を複数用いるようにしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施形態において、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１より大きい場合に、給電経路を第２経路に切り替える場合について説明したが、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１以上である場合に、給電経路を第２経路に切り替えてもよい。また、制御部１３は、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２より小さい場合に、給電経路を第１経路に切り替える場合について説明したが、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２以下である場合に、給電経路を第１経路に切り替えてもよい。
また、上記の実施形態において、経路切替部４０で限時時間を生成する場合について説明したが、制御部１３が、限時時間を生成し、限時時間を設けるように経路切替部４０を切り替える制御を行ってもよい。
【００８７】
上述の給電制御装置１０及び分散型電源３０は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した給電制御装置１０及び分散型電源３０の処理過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１  給電システム
２  商用電力系統
３  負荷
１０  給電制御装置
１１  ＡＣスイッチ
１２  双方向変換装置
１３  制御部
２０  蓄電池
３０、３０ｂ  分散型電源
３１  発電装置
３２、３２ａ、３２−１、３２−２  パワーコンディショナ
４０  経路切替部
５１、５２、５３、５４、５５、５６  配線
【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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