(57)【要約】  本開示に係る電力制御装置は、インバータと系統とを連系または解列させる第１の連系リレー及び第２の連系リレーと、自立運転出力系の中性相を基準電位とする基準電位用リレーと、第１の連系リレーとインバータ及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサと、第２の連系リレーとインバータ及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサと、基準電位用リレーをオンにして中性相を基準電位とした後、電圧センサにより計測した電圧値に基づいて、連系リレーの各々について、状態が正常か否かを判定する制御部と、を備える。
2017073079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータと系統とを連系または解列させる第１の連系リレー及び第２の連系リレーと、
自立運転出力系の中性相を基準電位とする基準電位用リレーと、
前記第１の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１の組と、
前記第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第２の組と、
前記基準電位用リレーをオンにして前記中性相を前記基準電位とした後、前記電圧センサの第１の組及び第２の組により計測した電圧値に基づいて、前記第１の連系リレー及び前記第２の連系リレーについて、状態が正常か否かを判定する制御部と、を備えることを特徴とする、
電力制御装置。
【請求項２】
自立運転時に、前記インバータと負荷とを接続するための第１の自立運転リレー及び第２の自立運転リレーと、
前記第１の自立運転リレーと前記インバータ及び前記負荷との間にそれぞれ設置される電圧センサの第３の組と、
前記第２の自立運転リレーと前記インバータ及び前記負荷との間にそれぞれ設置される電圧センサの第４の組と、をさらに備え、
前記制御部は、前記基準電位用リレーをオンにして前記中性相を前記基準電位とした後、前記電圧センサの第３の組及び第４の組により計測した電圧値に基づいて、前記第１の自立運転リレー及び前記第２の自立運転リレーについて、状態が正常か否かを判定することを特徴とする、
請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、自立運転開始前に、前記インバータから微小電圧を出力して各電圧センサにより電圧値を計測することを特徴とする、
請求項１又は２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記微小電圧は交流電圧であり、出力時間は前記交流電圧の１周期以上に相当することを特徴とする、
請求項３に記載の電力制御装置。
【請求項５】
前記微小電圧は、出力時間が、前記交流電圧の２周期以上１０周期以下に相当することを特徴とする、
請求項４に記載の電力制御装置。
【請求項６】
前記微小電圧は、電圧値が、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ１０Ｖ以下であることを特徴とする、
請求項３乃至５のいずれか一項に記載の電力制御装置。
【請求項７】
前記基準電位は、前記中性相を接地することで得られることを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電力制御装置。
【請求項８】
基準電位用リレーをオンにして自立運転出力系の中性相を基準電位とするステップと、
インバータと系統とを連系または解列させる第１の連系リレー及び第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１の組及び第２の組により計測した電圧値をそれぞれ比較するステップと、
前記第１の連系リレー及び前記第２の連系リレーについて、状態が正常か否かを判定するステップと、を含む、
電力制御装置の制御方法。
【請求項９】
自立運転時に、インバータと負荷とを接続するための第１の自立運転リレー及び第２の自立運転リレーと、
自立運転出力系の中性相を基準電位とする基準電位用リレーと、
連系運転出力系に配置され、前記インバータと系統とを連系又は解列させる第１の連系リレー及び第２の連系リレーと、
前記第１の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１の組と、
前記第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第２の組と、
前記自立運転出力系と前記連系運転出力系との間に配置される系統バイパスリレーと、
前記系統バイパスリレー及び前記基準電位用リレーをオンにした後、前記電圧センサの第１の組及び第２の組により計測した電圧値に基づいて、前記第１の自立運転リレー及び前記第２の自立運転リレーの状態を判定する制御部と、を備えることを特徴とする、
電力制御システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１の自立運転リレー又は第２の自立運転リレーが作動しないと判定した場合、前記インバータの運転を停止させる、
請求項９に記載の電力制御システム。
【請求項１１】
前記制御部は、前記インバータから微小電圧を出力して各電圧センサにより電圧値を計測することを特徴とする、
請求項９又は１０に記載の電力制御システム。
【請求項１２】
前記微小電圧は交流電圧であり、出力時間は前記交流電圧の１周期以上に相当することを特徴とする、
請求項１１に記載の電力制御システム。
【請求項１３】
前記微小電圧は、出力時間が、前記交流電圧の２周期以上１０周期以下に相当することを特徴とする、
請求項１２に記載の電力制御システム。
【請求項１４】
前記微小電圧は、電圧値が、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ１０Ｖ以下であることを特徴とする、
請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の電力制御システム。
【請求項１５】
自立運転出力系と連系運転出力系との間に配置される系統バイパスリレーをオンにするステップと、
基準電位用リレーをオンにして前記自立運転出力系の中性相を基準電位とするステップと、
インバータと系統とを連系又は解列させる第１の連系リレー及び第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１の組及び第２の組により計測した電圧値をそれぞれ比較するステップと、
第１の自立運転リレー及び第２の自立運転リレーの状態を判定するステップと、を含む、
電力制御システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、日本国特許出願２０１５−２１２４０１号（２０１５年１０月２８日出願）及び日本国特許出願２０１５−２５２２６４号（２０１５年１２月２４日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、電力制御装置、電力制御装置の制御方法、電力制御システム及び電力制御システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
太陽光パネル等の発電設備を備える発電システムの発電パワーコンディショナとして、系統連系運転と自立運転とを可能にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。系統連系運転では、商用電源系統（以下、適宜、系統と略記する）に連系して交流電力が出力される。また、自立運転では、系統から解列して交流電力が出力される。【０００４】
また、系統電力によって充電される蓄電池等の蓄電設備を備える蓄電システムの蓄電パワーコンディショナとして、上記の発電パワーコンディショナと同様に、系統連系運転と、自立運転とを可能としたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０４９７７０号公報
【特許文献２】特開２００８−２５３０３３号公報
【発明の概要】
【０００６】
本開示に係る電力制御装置は、第１及び第２の連系リレーと、基準電位用リレーと、電圧センサの第１の組と、電圧センサの第２の組とを備える。前記第１及び第２の連系リレーは、インバータと系統とを連系または解列させる。前記基準電位用リレーは、自立運転出力系の中性相を基準電位とする。前記電圧センサの第１の組は、前記第１の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される。前記電圧センサの第２の組は、前記第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される。前記電力制御装置は、前記基準電位用リレーをオンにして前記中性相を前記基準電位とした後、前記電圧センサの第１及び第２の組により計測した電圧値に基づいて、前記第１及び第２の連系リレーの各々について、溶着しているか否かを判定する。
【０００７】
本開示に係る電力制御装置の制御方法は、基準電位用リレーをオンにして自立運転出力系の中性相を基準電位とするステップを含む。前記電力制御装置の制御方法は、インバータと系統とを連系または解列させる第１及び第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１及び第２の組により計測した電圧値をそれぞれ比較するステップを含む。前記電力制御装置の制御方法は、前記第１及び第２の連系リレーの各々について、溶着しているか否かを判定するステップを含む。
【０００８】
本開示に係る電力制御システムは、第１及び第２の自立運転リレーと、基準電位用リレーと、第１及び第２の連系リレーと、電圧センサの第１の組と、電圧センサの第２の組と、リレーとを備える。前記第１及び第２の自立運転リレーは、自立運転時に、インバータと負荷とを接続する。前記基準電位用リレーは、自立運転出力系の中性相を基準電位とする。前記第１及び第２の連系リレーは、連系運転出力系に配置され、前記インバータと系統とを連系又は解列させる。前記電圧センサの第１の組は、前記第１の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される。前記電圧センサの第２の組は、前記第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される。前記リレーは、前記自立運転出力系と前記連系運転出力系との間に配置される。前記電力制御システムは、前記リレー及び前記基準電位用リレーをオンにした後、前記電圧センサの第１及び第２の組により計測した電圧値に基づいて、前記第１及び第２の自立運転リレーの状態を判定する。
【０００９】
本開示に係る電力制御システムの制御方法は、自立運転出力系と連系運転出力系との間に配置されるリレーをオンにするステップを含む。前記電力制御システムの制御方法は、基準電位用リレーをオンにして前記自立運転出力系の中性相を基準電位とするステップを含む。前記電力制御システムの制御方法は、インバータと系統とを連系又は解列させる第１及び第２の連系リレーと前記インバータ及び前記系統との間にそれぞれ設置される電圧センサの第１及び第２の組により計測した電圧値をそれぞれ比較するステップを含む。前記電力制御システムの制御方法は、第１及び第２の自立運転リレーの状態を判定するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る電力制御装置を有する電力制御システムのブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る電力制御装置のより詳細な回路構成図である。
【図３】第１実施形態に係る電力制御装置の連系運転時のより詳細な回路構成図である。
【図４】第１実施形態に係る電力制御装置の連系運転開始時のより詳細な回路構成図である。
【図５】第１実施形態に係る電力制御装置の自立運転時のより詳細な回路構成図である。
【図６Ａ】第１実施形態に係る電力制御装置の連系運転開始時の動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】第１実施形態に係る電力制御装置の自立運転開始時の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る電力制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る電力制御システムのより詳細な回路構成を示す図である。
【図９】連系運転時の各リレーの動作を示した図である。
【図１０】自立運転時の各リレーの動作を示した図である。
【図１１】連系運転に切り替わった後に自立運転リレーの溶着を検知する時の動作を示した図である。
【図１２】自立運転に切り替わった後に自立運転リレーの溶着を検知する時の動作を示した図である。
【図１３】連系運転時に自立運転リレーが溶着している場合を示した図である。
【図１４Ａ】第２実施形態に係る電力制御システムの連系運転開始時の動作を示すフローチャートである。
【図１４Ｂ】第２実施形態に係る電力制御システムの自立運転開始時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
系統と接続するためには、系統と連系又は解列させる機構（例えば、リレー）を有することが求められる。リレーにおいて、正常に機能しない現象が意図せず生じる可能性がある。当該現象は、例えば溶着等である。当該現象が発生したか否かについて、リレーの状態を検知する必要がある。本開示の電力制御装置、電力制御装置の制御方法、電力制御システム及び電力制御システムの制御方法によれば、連系リレーの状態を検知できる。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、本開示の第１実施形態に係る電力制御装置を有する電力制御システム全体について説明する。本実施形態に係る電力制御装置を有する電力制御システムは、系統から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源及び／又は売電が契約上できない電力を供給する分散電源を備える。売電可能な電力を供給する分散電源は、例えば太陽光発電などによって電力を供給するシステムである。ここで系統とは電力系統であり、電力を需要家施設が受電するのに必要な発電・変電・送電・配電を統合したシステムである。系統は、例えば、需要家施設が電力供給を受ける配電設備を含む。また、売電は、売電可能な電力を供給する分散電源から系統へと電力を流し、需要家施設内での消費電力をその供給電力から差し引いた余剰電力を電力会社に販売することである。
【００１３】
一方、売電が契約上できない電力を供給する分散電源は、例えば電力を充放電することができる蓄電池システム、ＳＯＦＣ（Solid Oxide Fuel Cell）などの燃料電池を含む燃料電池システム、及びガス燃料により発電するガス発電機システムなどである。本実施形態においては、売電可能な電力を供給する分散電源として太陽電池を備える例を示す。また本実施形態においては、売電が契約上できない電力を供給する分散電源として、蓄電池と、燃料電池又はガス発電機である発電装置とを備える例を示す。なお、本実施形態では売電が契約上できないとされている分散電源であっても、制度変更によりこれらの分散電源により出力される電力を売電可能としてもよい。
【００１４】
図１は、本開示の一実施形態に係る電力制御装置を有する電力制御システムの概略構成を示すブロック図である。電力制御システムは、太陽電池１１と、蓄電池１２と、パワーコンディショナ２０（電力制御装置）と、分電盤３１と、負荷３２と、発電装置３３と、電流センサ４０とを備える。発電装置３３は、燃料電池又はガス発電機により構成される。電力制御システムは、通常は系統との連系運転を行う。電力制御システムは、系統から供給される電力と、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力とを負荷３２に供給する。
【００１５】
電力制御システムは、停電時など系統からの電力供給がない場合は自立運転を行う。電力制御システムは、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力を負荷３２に供給する。電力制御システムが自立運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統から解列した状態である。電力制御システムが連系運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統と並列した状態である。ここで系統から解列した状態とは系統と電気的に切断された状態であり、系統と並列した状態とは系統と電気的に接続した状態である。
【００１６】
図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力の流れる配線を表す。図１において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号又は通信される情報の流れを表す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。制御信号及び情報の通信には、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、制御信号及び情報の通信には、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＳＥＰ２．０（Smart Energy Profile2.0）、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）、ＫＮＸなどのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。
【００１７】
太陽電池１１は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。太陽電池１１は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に接続され、所定の短絡電流（たとえば１０Ａ）を出力するように構成される。太陽電池１１は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、又はＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池等、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。
【００１８】
蓄電池１２は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ＮＡＳ電池、又はレドックスフロー電池等の蓄電池から構成される。蓄電池１２は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池１２は、系統、太陽電池１１から供給される電力に加え、発電装置３３から供給される電力を充電可能である。
【００１９】
パワーコンディショナ２０（電力制御装置）は、太陽電池１１及び蓄電池１２から供給される直流の電力と、系統及び発電装置３３から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転及び自立運転の切り替え制御を行う。パワーコンディショナ２０は、インバータ２１と、連系リレー２２及び２３と、自立運転リレー２４と、パワーコンディショナ２０全体を制御する制御部２５とを備える。連系リレー２３は、パワーコンディショナ２０外に出すよう構成してもよい。
【００２０】
インバータ２１は、双方向インバータである。インバータ２１は、太陽電池１１及び蓄電池１２から供給される直流の電力を交流の電力に変換する。また、インバータ２１は、系統及び発電装置３３から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。インバータ２１の前段に、太陽電池１１及び蓄電池１２からの直流電力を一定の電圧まで昇圧するコンバータを設けてもよい。
【００２１】
連系リレー２２及び２３並びに自立運転リレー２４は、それぞれリレー、トランジスタなどにより構成され、オンまたはオフ制御される。図示の通り、自立運転リレー２４は、発電装置３３と蓄電池１２との間に配される。連系リレー２２及び２３と自立運転リレー２４とは、双方が同時にオン（又はオフ）とならないように、同期して切り替えられる。より詳しくは、連系リレー２２及び２３がオンとなるとき、自立運転リレー２４は同期してオフとなり、パワーコンディショナ２０は連系運転を行う。連系リレー２２及び２３がオフとなるとき、自立運転リレー２４は同期してオンとなり、パワーコンディショナ２０は自立運転を行う。連系リレー２２及び２３並びに自立運転リレー２４の同期制御は、連系リレー２２及び２３への制御信号の配線を自立運転リレー２４に分岐させることによりハードウェア的に実現される。なお、リレー毎に同一の制御信号に対するオンとオフの状態を区別して設定可能なことはいうまでもない。連系リレー２２及び２３並びに自立運転リレー２４の同期制御は、制御部２５によりソフトウェア的に実現することも可能である。
【００２２】
制御部２５は、例えばマイクロコンピュータで構成される。制御部２５は、系統電圧の上昇や停電等の状態等に基づいて、インバータ２１、連系リレー２２及び２３、自立運転リレー２４等の各部の動作を制御する。制御部２５は、連系運転時には、連系リレー２２、２３をオン、自立運転リレー２４をオフに切り替える。制御部２５は、自立運転時には、連系リレー２２、２３をオフ、自立運転リレー２４をオンに切り替える。
【００２３】
分電盤３１は、連系運転時に系統より供給される電力を複数の支幹に分岐させて負荷３２に分配する。分電盤３１は、複数の分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）から供給される電力を、複数の支幹に分岐させて負荷３２に分配する。ここで、負荷３２とは、電力を消費する電力負荷である。負荷３２は、たとえば家庭内で使用されるエアコン、電子レンジ、テレビ等の各種電器製品や、商工業施設で使用される空調機や照明器具などの機械、照明設備等である。
【００２４】
発電装置３３は、燃料電池又はガス発電機により構成される。燃料電池は、水素を用いて空気中の酸素との化学反応により直流の電力を発電するセルと、発電された直流電力を１００Ｖあるいは２００Ｖの交流電力に変換するインバータと、その他補機類とを備える。発電装置３３としての燃料電池は、パワーコンディショナ２０を介さずとも負荷３２に対する交流電力の供給を可能とするシステムであり、必ずしもパワーコンディショナ２０との接続を想定して設計されたものではなく、汎用性を有するシステムであってよい。また、ガス発電機は、所定のガスなどを燃料とするガスエンジンで発電するものである。
【００２５】
発電装置３３は、対応する電流センサ４０が第１方向に流れる電流を検出する間に発電を行う。発電装置３３は、発電時には負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転又は所定の定格電力値による定格運転を行う。第１方向に流れる電流は、特に限定されるものではないが、例えば、需要家施設が買電する方向に流れる電流であり、所謂、順潮流に当たるものである。負荷追従運転時の追従範囲は、例えば２００〜７００Ｗである。定格運転時の定格電力値は、例えば７００Ｗである。なお、発電装置３３は、連系運転時に負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転を行い、自立運転時に負荷追従運転又は定格電力値による定格運転を行ってもよい。ここで買電とは、売電の対義語であり、需要家施設が電力会社から電力を購入することである。
【００２６】
電流センサ４０は、系統及び発電装置３３の間を流れる電流を検出する。例えば、発電装置３３が発電する電力は売電が契約上できないと規定されている場合には、電流センサ４０が系統側への第２方向に流れる電流を検出したときに、発電装置３３は発電を停止する。第２方向に流れる電流は、特に限定されるものではないが、例えば、需要家施設から系統へ売電する方向に流れる電流であり、所謂、逆潮流に当たるものである。電流センサ４０が順潮流を検出する間、発電装置３３は負荷３２に自身から電力を供給できるものとして負荷追従運転又は定格運転での発電を実行する。以下、本開示の一実施形態に係る電力制御装置について詳述する。
【００２７】
図２は、パワーコンディショナ２０に関するより詳細な回路構成を示す図である。図２では例示として、系統は、２００Ｖの単相３線である。より詳細には、パワーコンディショナ２０は、インバータ２１と系統とを連系又は解列させる２つの連系リレー２２１及び２２２（第１及び第２の連系リレー）を有する。連系リレー２２１及び２２２は、パワーコンディショナ２０内部に配置される。パワーコンディショナ２０は、突入電流を低減するために、連系リレー２２１と並列する突入電流低減リレー（以下、ラッシュリレーと称する）２２３を有する。ここで突入電流とは、定常状態に流れる電流と比較して、電源始動時に流れる大きな電流を指す。
【００２８】
ラッシュリレー２２３は、連系運転開始時に発生する突入電流によって連系リレー２２１が破損しないようにするためのものである。図２では、パワーコンディショナ２０はラッシュリレー２２３を備えるものとして説明したが、本開示の実施形態はこれに限定されない。例えば、パワーコンディショナ２０はラッシュリレー２２３を備えなくともよい。
【００２９】
パワーコンディショナ２０は、自立運転時に、インバータ２１と負荷３２とを接続するための３つの自立運転リレー２４１、２４２及び２４３を有する。自立運転時にインバータ２１から負荷３２に電力を供給するための電圧線及び中性線は、インバータ２１と連系リレー２２１及び２２２との間から分岐する。自立運転リレー２４１、２４２及び２４３は、当該分岐点と分電盤３１との間に設置される。図２では一例として、自立運転リレー２４１、２４２及び２４３は、パワーコンディショナ２０内部に配置される。
【００３０】
パワーコンディショナ２０は、自立運転出力系の中性相（Ｏ相）を基準電位とするための基準電位用リレー２６を有する。基準電位用リレー２６は、Ｏ相に設けられる。一例として、基準電位は、基準電位用リレー２６を介してＯ相を接地することで得られる。ここで、蓄電システムの認証規格は、自立運転出力系のＯ相は接地する必要があると規定しているが、基準電位用リレー２６を介してＯ相を接地することでその条件は満たされる。基準電位は、０Ｖであってもよいし、０Ｖでなくても良い。
【００３１】
上述のように、パワーコンディショナ２０は、運転又は停止の際に系統と連系又は解列させる機構を有する連系リレー２２１及び２２２を有する。しかしながら、一般的なリレーは、突入電流、振動、又は意図しない衝撃などが原因となって、正常に機能しない現象が意図せず生じる可能性がある。当該現象は、例えば溶着等である。溶着とは、上記の原因により、リレー内部の電力線路を切り離せない現象である。例えば、自立運転前に連系リレー２２１及び２２２の状態を検知できないまま自立運転を開始すると、売電不可とされている発電装置３３からの発電電力が系統に逆潮流することも想定される。従って、連系リレー２２１及び２２２の状態を検知するための電力制御装置及び電力制御装置の制御方法が必要とされる。
【００３２】
リレー前後の電圧差を確認する手法などで状態検知を実施してもよいが、個別のリレーについては状態を検知することが難しかった。個別のリレーについて状態を検知することにより、故障個所を特定することができ、メンテナンス時などにおいて作業量やコストが増大することを低減することができる。一方、今回の方法を用いることにより、状態検知機能を有する検知用回路を個別のリレー内部に備えた場合と比較して、例えば制御回路などの検知用の周辺回路もさらに含めると、コストが増大することを低減することができる。また、今回の方法を用いることにより、状態を検知するためにこれらの回路を組み合わせて構成した回路系を用いる場合と比較して、より複雑となることを低減することができる。
【００３３】
以下、本開示の一実施形態に係る電力制御装置を用いて、連系リレー２２１及び２２２の状態を、安価にかつ簡易的に、個別に検知する方法を説明する。ここでは、連系リレー２２１及び２２２の溶着状態を検知する方法について説明する。本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、基準電位用リレー２６をオンにしてＯ相を基準電位とした後、後述する電圧センサの組により計測した電圧値に基づいて、連系リレー２２１及び２２２の各々について、溶着しているか否かを判定する。まず、パワーコンディショナ２０が系統との連系運転を開始する場合について説明する。
【００３４】
図３及び図４は、連系運転時及び連系運転開始時のパワーコンディショナ２０に関するより詳細な回路構成をそれぞれ示す図である。パワーコンディショナ２０は、連系リレー２２１とインバータ２１及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサ５１及び５２（電圧センサの第１の組）をさらに備える。同様に、パワーコンディショナ２０は、連系リレー２２２とインバータ２１及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサ５３及び５４（電圧センサの第２の組）をさらに備える。なお、系統と連系する電力制御装置の連系運転出力系には電圧センサを設置するように規定されており、電圧センサ５１乃至５４は、当該規定に従って、従来通り設置されるものである。また、図３では、電圧センサ５１及び５２を電圧センサの第１の組とし、電圧センサ５３及び５４を電圧センサの第２の組としているが、電圧センサの組はこれに限るものではなく、電圧センサの第１の組と第２の組の指定を入れ替えてもよい。
【００３５】
連系運転時、連系リレー２２１及び２２２並びにラッシュリレー２２３を使用し、自立運転リレー２４１乃至２４３及び基準電位用リレー２６は通常オフのままである。このように、連系運転時においては、基準電位用リレー２６はオフのままであり、インバータ２１側のＯ相の電位が定まらない。また、電圧センサ５１及び５３は、Ｕ相−Ｏ相間の電圧及びＷ相−Ｏ相間の電圧をそれぞれ測定できない。
【００３６】
本開示の一実施形態に係る電力制御装置においては、図４に示すとおり、制御部２５は、連系運転開始前に基準電位用リレー２６をオンにする制御を新たに行う。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位（アース（Ｅ））が得られる。この時、電圧センサ５１は、インバータ２１側のＵ相−Ｏ相（Ｕ−Ｅ）間の電圧を測定できる。また、電圧センサ５３は、インバータ２１側のＷ相−Ｏ相（Ｗ−Ｅ）間の電圧を測定できる。一方、系統側では、Ｏ相は初めから接地されているので、電圧センサ５２は、系統側のＵ相−Ｏ相（Ｕ−Ｅ）間の電圧を測定できる。また、電圧センサ５４は、系統側のＷ相−Ｏ相（Ｗ−Ｅ）間の電圧を測定できる。
【００３７】
続いて、制御部２５は、電圧センサ５１と電圧センサ５２とにより計測した電圧値に基づいて、連系リレー２２１が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、連系運転開始前に連系リレー２２１又はラッシュリレー２２３が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。溶着の判定は、電圧値が同一の場合に限定されるものではない。溶着の判定は、電圧センサ５１と電圧センサ５２とが計測した電圧値の差が一定の閾値の範囲内であればよく、例えば閾値を±５％に設定できる。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、連系リレー２２１及びラッシュリレー２２３が溶着していないと判定する。パワーコンディショナ２０がラッシュリレー２２３を備えない場合、制御部２５は、連系リレー２２１単体について溶着状態を判定できる。
【００３８】
同様に、制御部２５は、電圧センサ５３と電圧センサ５４とにより計測した電圧値に基づいて、連系リレー２２２が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、連系運転開始前に連系リレー２２２が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、連系リレー２２２が溶着していないと判定する。
【００３９】
以上のような制御により、本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、連系運転開始時に、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、単純なリレーを用いるだけで、連系リレー２２１及び２２２の各々の溶着状態を判定できる。すなわち、本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、連系リレー２２１及び２２２の溶着状態を、安価にかつ簡易的に、個別に検知できる。
【００４０】
続いて、パワーコンディショナ２０が自立運転を開始する場合について説明する。図５は、自立運転時のパワーコンディショナ２０に関するより詳細な回路構成を示す図である。パワーコンディショナ２０は、自立運転リレー２４１（第１の自立運転リレー）とインバータ２１及び分電盤３１（負荷３２）との間にそれぞれ設置される電圧センサ５５及び５６（電圧センサの第３の組）をさらに備えてもよい。同様に、パワーコンディショナ２０は、自立運転リレー２４３（第２の自立運転リレー）とインバータ２１及び分電盤３１（負荷３２）との間にそれぞれ設置される電圧センサ５７及び５８（電圧センサの第４の組）をさらに備えてもよい。電圧センサ５１乃至５４と異なり、負荷３２と接続する電力制御装置の自立運転出力系に電圧センサを設置するように規定されているわけではない。しかしながら、電圧センサ５５乃至５８は、自立運転リレー２４１乃至２４３の溶着状態を検知するために、自立運転出力系に設置されることが望ましい。なお、図５では、自立運転リレー２４１を第１の自立運転リレーとし、自立運転リレー２４３を第２の自立運転リレーとしているが、本開示はこれに限るものではない。同様に、電圧センサ５５及び５６を電圧センサの第３の組とし、電圧センサ５７及び５８を電圧センサの第４の組としているが、本開示はこれに限るものではなく、電圧センサの第３の組と第４の組の指定を入れ替えてもよい。
【００４１】
自立運転時、自立運転リレー２４１乃至２４３及び基準電位用リレー２６を使用し、連系リレー２２１及び２２２並びにラッシュリレー２２３はオフのままである。ここで、仮に基準電位用リレー２６もオフのままであると、上述したとおり、Ｏ相の電位が定まらず、電圧センサ５１、５３、５５乃至５８は、Ｕ相−Ｏ相間の電圧及びＷ相−Ｏ相間の電圧をそれぞれ測定できない。
【００４２】
本開示の一実施形態に係る電力制御装置においては、図５に示すとおり、制御部２５は、自立運転開始前においても基準電位用リレー２６をオンにする制御を新たに行う。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位（アース（Ｅ））が得られる。
【００４３】
まず、制御部２５が、連系リレー２２１及び２２２の各々について溶着状態を判定する方法について説明する。連系運転時とは異なり、自立運転時は系統から電力が供給されない。そのため、インバータ２１は、自立運転開始前に微小電圧を出力する。微小電圧は交流電圧であり、その出力時間は交流電圧の１周期以上に相当する。１周期未満の場合だと、溶着検知にあたって誤検知を招く恐れがあり、検知精度を向上させるためにも１周期以上にしてもよい。出力時間が長すぎると時間がかかりすぎたり、連系運転時に流れる電力と判別できなくなったりするため、出力時間は、例えば、１周期以上１０周期以下に設定することができる。出力時間は、例えば、２周期以上６周期以下に設定してもよい。
【００４４】
また、微小電圧の電圧値は、ＡＣ１００Ｖに比べて十分に低い値となるように適宜設定すればよい。具体的には、微小電圧は、例えば、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ１０Ｖ以下となるように設定することができる。操作者が接触したときの苦痛を考慮して、微小電圧を、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ５Ｖ以下となるように設定してもよい。
【００４５】
インバータ２１が微小電圧を出力することで、電圧センサ５１乃至５４はそれぞれの電圧を測定できる。仮に連系リレー２２１及び２２２並びにラッシュリレー２２３が溶着していない場合、すなわち、正常にオフになっている場合、系統から電力が供給されないため、電圧センサ５２及び５４の電圧値は０Ｖになる。一方で、連系リレー２２１又はラッシュリレー２２３が溶着していれば、電圧センサ５２の電圧値は、電圧センサ５１の電圧値と同一になる。同様に、連系リレー２２２が溶着していれば、電圧センサ５４の電圧値は、電圧センサ５３の電圧値と同一になる。
【００４６】
制御部２５は、電圧センサ５１と電圧センサ５２とにより計測した電圧値に基づいて、連系リレー２２１が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、自立運転開始前に連系リレー２２１又はラッシュリレー２２３が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、連系リレー２２１及びラッシュリレー２２３が溶着していないと判定する。なお、パワーコンディショナ２０がラッシュリレー２２３を備えない場合、制御部２５は、連系リレー２２１単体について溶着状態を判定できる。
【００４７】
同様に、制御部２５は、電圧センサ５３と電圧センサ５４とにより計測した電圧値に基づいて、連系リレー２２２が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、自立運転開始前に連系リレー２２２が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、連系リレー２２２が溶着していないと判定する。
【００４８】
続いて、制御部２５が、自立運転リレー２４１乃至２４３の溶着状態を判定する方法について説明する。上述したとおり、自立運転時は系統から電力が供給されないため、インバータ２１は、自立運転開始前に微小電圧を出力する。
【００４９】
インバータ２１が微小電圧を出力することで、電圧センサ５５乃至５８はそれぞれの電圧を測定できる。仮に自立運転リレー２４１乃至２４３が溶着していない、すなわち、自立運転開始前に正常にオフになっている場合、電圧センサ５６及び５８の電圧値は０Ｖになる。一方で、自立運転リレー２４１又は２４２が溶着していれば、電圧センサ５６の電圧値は、電圧センサ５５の電圧値と同一になる。同様に、自立運転リレー２４２又は２４３が溶着していれば、電圧センサ５８の電圧値は、電圧センサ５７の電圧値と同一になる。
【００５０】
制御部２５は、電圧センサ５５と電圧センサ５６とにより計測した電圧値に基づいて、自立運転リレー２４１又は２４２が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、自立運転開始前に自立運転リレー２４１又は２４２が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、自立運転リレー２４１及び２４２が溶着していないと判定する。
【００５１】
同様に、制御部２５は、電圧センサ５７と電圧センサ５８とにより計測した電圧値に基づいて、自立運転リレー２４２又は２４３が溶着しているか否かを判定する。それぞれの電圧値が同一であれば、制御部２５は、自立運転開始前に自立運転リレー２４２又は２４３が正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの電圧値が異なれば、制御部２５は、自立運転リレー２４２及び２４３が溶着していないと判定する。
【００５２】
ここで、電圧センサの第３の組の電圧値が異なり、かつ、電圧センサの第４の組の電圧値が異なれば、制御部２５は、自立運転リレー２４１乃至２４３の全てについて溶着していないと判定できる。電圧センサの第３の組の電圧値が異なり、電圧センサの第４の組の電圧値が同一であれば、制御部２５は、自立運転リレー２４３のみが溶着していると判定できる。電圧センサの第３の組の電圧値が同一であり、電圧センサの第４の組の電圧値が異なれば、制御部２５は、自立運転リレー２４１のみが溶着していると判定できる。
【００５３】
以上のように、本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、自立運転開始時であっても、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、単純なリレーを用いるだけで、パワーコンディショナ２０内部のリレーの溶着状態を判定できる。特に、本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、パワーコンディショナ２０内部にある連系リレー２２１及び２２２の溶着状態を、安価にかつ簡易的に、個別に検知できる。
【００５４】
次に、本開示の一実施形態に係る電力制御装置について、図６Ａ及びＢに示すフローチャートによりその動作を説明する。電力制御装置の動作は、連系運転開始時と自立運転開始時とにおいて異なる。
【００５５】
制御部２５は、系統から電力が供給されているかを確認する（ステップＳ１００）。系統から電力が供給されている場合には、ステップＳ１０１に進む。系統から電力が供給されていない場合には、図６ＢのステップＳ２００に進む。まず、連系運転開始時の動作について図６Ａを用いて説明する。
【００５６】
制御部２５は、基準電位用リレー２６をオンにする（ステップＳ１０１）。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位が得られる。
【００５７】
次に、制御部２５は、電圧センサ５１と電圧センサ５２とにより計測した電圧値を比較する（ステップＳ１０２）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ１０３に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ１０４に進む。
【００５８】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、連系リレー２２１又はラッシュリレー２２３が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ１０３）。
【００５９】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部２５は、連系リレー２２１及びラッシュリレー２２３が溶着していないと判定して、電圧センサ５３と電圧センサ５４とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ１０４）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ１０５に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ１０６に進む。
【００６０】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、連系リレー２２２が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
それぞれの電圧値が異なる場合、以上の動作により、制御部２５は、連系リレー２２１及び２２２並びにラッシュリレー２２３が溶着していないことを検知したので、連系リレー２２２及びラッシュリレー２２３を続けてオンにする（ステップＳ１０６）。
【００６２】
続いて、制御部２５は、連系運転開始時に発生する突入電流が収まった後、連系リレー２２１をオンにする（ステップＳ１０７）。
【００６３】
その後、制御部２５は、ラッシュリレー２２３をオフにする（ステップＳ１０８）。
【００６４】
以上のような動作の後に、連系運転が開始する（ステップＳ１０９）。
【００６５】
続いて、自立運転開始時の動作について図６Ｂを用いて説明する。
【００６６】
制御部２５は、系統から電力が供給されていない場合に、自立運転モードへ切り替える（ステップＳ２００）。
【００６７】
続いて、制御部２５は、基準電位用リレー２６をオンにする（ステップＳ２０１）。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位が得られる。
【００６８】
次に、インバータ２１は、交流電圧を出力する（ステップＳ２０２）。交流電圧の出力時間は、交流電圧の２周期以上６周期以下であってよい。
【００６９】
次に、制御部２５は、電圧センサ５１と電圧センサ５２とにより計測した電圧値を比較する（ステップＳ２０３）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ２０４に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ２０６に進む。
【００７０】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、系統から電力が供給されているか否かを再度確認する（ステップＳ２０４）。自立運転開始時に、意図せずに復電しているかどうかを確認するためである。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ１００に戻る。系統から電力が供給されていない場合には、ステップＳ２０５に進む。
【００７１】
続いて、制御部２５は、連系リレー２２１又はラッシュリレー２２３が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ２０５）。
【００７２】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部２５は、連系リレー２２１及びラッシュリレー２２３が溶着していないと判定して、電圧センサ５３と電圧センサ５４とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ２０６）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ２０７に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ２０９に進む。
【００７３】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、系統から電力が供給されているか否かを再度確認する（ステップＳ２０７）。自立運転開始時に、意図せずに復電しているかどうかを確認するためである。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ１００に戻る。系統から電力が供給されていない場合には、ステップＳ２０８に進む。
【００７４】
続いて、制御部２５は、連系リレー２２２が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ２０８）。
【００７５】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部２５は、連系リレー２２２が溶着していないと判定して、電圧センサ５５と電圧センサ５６とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ２０９）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ２１０に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ２１２に進む。
【００７６】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、系統から電力が供給されているか否かを再度確認する（ステップＳ２１０）。自立運転開始時に、意図せずに復電しているかどうかを確認するためである。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ１００に戻る。系統から電力が供給されていない場合には、ステップＳ２１１に進む。
【００７７】
続いて、制御部２５は、自立運転リレー２４１又は２４２が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ２１１）。
【００７８】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部２５は、自立運転リレー２４１及び２４２が溶着していないと判定して、電圧センサ５７と電圧センサ５８とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ２１２）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ２１３に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ２１５に進む。
【００７９】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部２５は、系統から電力が供給されているか否かを再度確認する（ステップＳ２１３）。自立運転開始時に、意図せずに復電しているかどうかを確認するためである。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ１００に戻る。系統から電力が供給されていない場合には、ステップＳ２１４に進む。
【００８０】
続いて、制御部２５は、自立運転リレー２４２又は２４３が溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ２１４）。
【００８１】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部２５は、自立運転リレー２４２及び２４３が溶着していないと判定して、系統から電力が供給されているか否かを再度確認する（ステップＳ２１５）。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ１００に戻る。系統から電力が供給されていない場合には、ステップＳ２１６に進む。
【００８２】
以上の動作により、制御部２５は、連系リレー２２１及び２２２、ラッシュリレー２２３、並びに自立運転リレー２４１、２４２及び２４３が溶着していないことを検知したので、自立運転リレー２４１、２４２及び２４３をオンにする（ステップＳ２１６）。
【００８３】
これにより、自立運転が開始する（ステップＳ２１７）。
【００８４】
以上のような構成の一実施形態に係る電力制御装置は、連系運転開始時及び自立運転開始時に、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、単純なリレーを用いて、パワーコンディショナ２０内部のリレーの溶着状態を判定できる。特に、本開示の一実施形態に係る電力制御装置は、パワーコンディショナ２０内部にある連系リレー２２１、２２２の溶着状態を、安価にかつ簡易的に、個別に検知できる。
【００８５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様の点については、適宜説明を省略する。
【００８６】
まず、第２実施形態に係る電力制御システム全体について説明する。本実施形態に係る電力制御システムは、系統から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源及び／又は売電が契約上できない電力を供給する分散電源を備える。図７は、一実施形態に係る電力制御システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力制御システムは、太陽電池１０１１と、蓄電池１０１２と、パワーコンディショナ１０２０と、分電盤１０３１と、負荷１０３２と、発電装置１０３３と、電流センサ１０４０と、分電盤１０５０とを備える。太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２の機能は、それぞれ第１実施形態における太陽電池１１及び蓄電池１２と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８７】
パワーコンディショナ１０２０は、太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２から供給される直流の電力と、系統及び発電装置１０３３から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転及び自立運転の切り替え制御を行うものである。パワーコンディショナ１０２０は、インバータ１０２１と、連系リレー１０２２と、自立運転リレー１０２３と、パワーコンディショナ１０２０全体を制御する制御部１０２４とを備える。
【００８８】
インバータ１０２１は、双方向インバータであって、太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２から供給される直流の電力を交流の電力に変換し、また、系統及び発電装置１０３３から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。なお、インバータ１０２１の前段に、太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２からの直流電力を一定の電圧まで昇圧するコンバータを設けてもよい。
【００８９】
連系リレー１０２２及び自立運転リレー１０２３は、それぞれリレー、トランジスタなどにより構成され、オン又はオフ制御される。図示のとおり、自立運転リレー１０２３は、発電装置１０３３と蓄電池１０１２との間に配される。連系リレー１０２２と自立運転リレー１０２３とは、双方が同時にオン（又はオフ）とならないように、同期して切り替えられる。より詳しくは、連系リレー１０２２がオンとなるとき、自立運転リレー１０２３は同期してオフとなり、パワーコンディショナ１０２０は連系運転を行う。連系リレー１０２２がオフとなるとき、自立運転リレー１０２３は同期してオンとなり、パワーコンディショナ１０２０は自立運転を行う。連系リレー１０２２及び自立運転リレー１０２３の同期制御は、連系リレー１０２２への制御信号の配線を自立運転リレー１０２３に分岐させることによりハードウェア的に実現される。リレー毎に同一の制御信号に対するオンとオフの状態を区別して設定可能なことはいうまでもない。また、連系リレー１０２２及び自立運転リレー１０２３の同期制御は、制御部１０２４によりソフトウェア的に実現することも可能である。
【００９０】
制御部１０２４は、例えばマイクロコンピュータで構成され、系統電圧の上昇及び停電等の状態等に基づいて、インバータ１０２１、連系リレー１０２２、自立運転リレー１０２３等の各部の動作を制御する。制御部１０２４は、連系運転時には、連系リレー１０２２をオン、自立運転リレー１０２３をオフに切り替える。また、制御部１０２４は、自立運転時には、連系リレー１０２２をオフ、自立運転リレー１０２３をオンに切り替える。
【００９１】
分電盤１０３１、発電装置１０３３及び電流センサ１０４０の機能は、それぞれ第１実施形態における分電盤３１、発電装置３３及び電流センサ４０と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００９２】
分電盤１０５０は、その内部に、漏電ブレーカ（ＥＬＢ：Earth Leakage Breaker）１０５１及び１０５２と、ミニアチュアサーキットブレーカ（ＭＣＢ：Miniature Circuit Breaker）１０５３と、２つのリレー（系統バイパスリレー１０５４及び切替スイッチ１０５５）とを備える。漏電ブレーカ１０５１及び１０５２は、漏電した時に作動するものである。すなわち、漏電ブレーカ１０５１及び１０５２は、電気配線又は電化製品が漏電を起こした時、自動的に電力の流れを遮断する。ミニアチュアサーキットブレーカ１０５３は、需要家施設用の小型のブレーカである。
【００９３】
系統バイパスリレー１０５４は、系統電圧の有無によって電気的にオン又はオフ制御される。すなわち、系統バイパスリレー１０５４は、系統電圧が存在する時にはオン、系統電圧が存在しない時にはオフになる。切替スイッチ１０５５は、手動でそのオン又はオフを切り替えるリレーである。仮にパワーコンディショナ１０２０が故障した場合、系統バイパスリレー１０５４のみを配置した分電盤１０５０は、系統から負荷１０３２へ電力を供給できなくなる。切替スイッチ１０５５をさらに配置し、当該切替スイッチ１０５５を手動で切り替えることにより、分電盤１０５０は、上記の故障時であっても系統から電力を供給することが可能となる。
【００９４】
以下、一実施形態に係る電力制御システムについて詳述する。
【００９５】
図８は、パワーコンディショナ１０２０及び分電盤１０５０に関するより詳細な回路構成を示す図である。図８では例示として、系統は、２００Ｖの単相３線としている。より詳細には、パワーコンディショナ１０２０は、インバータ１０２１と系統とを連系又は解列させる２つの連系リレー１２２１及び１２２２（第１及び第２の連系リレー）を有する。連系リレー１２２１及び１２２２は、パワーコンディショナ１０２０内部に配置される。また、パワーコンディショナ１０２０は、突入電流を低減するために、連系リレー１２２１と並列するラッシュリレー１２２３を有する。ここで突入電流とは、定常状態に流れる電流と比較して、電源始動時に流れる大きな電流を指すものである。
【００９６】
ラッシュリレー１２２３は、連系運転開始時に発生する突入電流によって、インバータ１０２１が破損しないようにするためのものである。なお、図８では、パワーコンディショナ１０２０はラッシュリレー１２２３を備えるものとして説明したが、実施形態はこれに限定されず、パワーコンディショナ１０２０はラッシュリレー１２２３を備えなくともよい。
【００９７】
パワーコンディショナ１０２０は、自立運転時に、インバータ１０２１と負荷１０３２とを接続するための３つの自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３を有する。自立運転時にインバータ１０２１から負荷１０３２に電力を供給するための電圧線及び中性線は、インバータ１０２１と連系リレー１２２１及び１２２２との間から分岐する。自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３は、当該分岐点と分電盤１０５０との間に設置される。図８では一例として、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３は、パワーコンディショナ１０２０内部に配置される。また、自立運転リレー１２３１を第１の自立運転リレーとし、自立運転リレー１２３３を第２の自立運転リレーとして説明するが、これに限るものではない。
【００９８】
パワーコンディショナ１０２０は、自立運転出力系の中性相（Ｏ相）を基準電位とするための基準電位用リレー１０２５を有する。基準電位用リレー１０２５は、Ｏ相に設けられる。一例として、基準電位は、基準電位用リレー１０２５を介してＯ相を接地することで得られる。ここで、蓄電システムの認証規格は、単相２線の場合はどちらか片方の相を接地し、３線接続の場合には自立運転出力系のいずれかの相を接地する必要があると規定しているが、基準電位用リレー１０２５を介してＯ相を接地することでその条件は満たされる。なお、基準電位は、０Ｖであってもよいし、０Ｖでなくても良い。
【００９９】
パワーコンディショナ１０２０は、連系リレー１２２１とインバータ１０２１及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサ１０６１及び１０６２（電圧センサの第１の組）をさらに備える。同様に、パワーコンディショナ１０２０は、連系リレー１２２２とインバータ１０２１及び系統との間にそれぞれ設置される電圧センサ１０６３及び１０６４（電圧センサの第２の組）をさらに備える。なお、系統と連系する電力制御システムの連系運転出力系には電圧センサを設置するように規定されており、電圧センサ１０６１乃至１０６４は、当該規定に従って、従来通り設置されるものである。また、図８では、電圧センサ１０６１及び１０６２を電圧センサの第１の組とし、電圧センサ１０６３及び１０６４を電圧センサの第２の組としているが、これに限るものではなく、電圧センサの第１の組と第２の組の指定を入れ替えてもよい。
【０１００】
系統バイパスリレー１０５４は、図８に示すとおり、自立運転出力系と連系運転出力系との間に配置される。図８では一例として、系統バイパスリレー１０５４は分電盤１０５０内部に配置されているが、これに限定されず、パワーコンディショナ１０２０内部に配置されてもよい。また、分電盤１０５０内部の配線は、単相３線式である。すなわち、漏電ブレーカ１０５１のＵ相、Ｏ相、及びＷ相は、漏電ブレーカ１０５２のＵ相、Ｏ相、及びＷ相にそれぞれ接続される。ミニアチュアサーキットブレーカ１０５３のＵ１相、Ｏ１相、及びＷ１相は、系統バイパスリレー１０５４を介して、漏電ブレーカ１０５１及び１０５２のＵ相、Ｏ相、及びＷ相にそれぞれ接続される。図８では、簡単のために、これらの単相３線式の配線を３本の斜線により示している。
【０１０１】
このように、パワーコンディショナ１０２０は、自立運転時に、太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２といった発電システムからの出力を負荷１０３２に供給するための自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３を有する。しかしながら、一般的なリレーは、突入電流、振動、又は意図しない衝撃などが原因となって、作動させたいときに物理的又は電気的原因によって作動しないことがある。リレーが作動しない原因として、例えば金属材料からなる接点が溶着するという現象、又はリレーを作動させる回路の不具合が意図せず生じる可能性がある。溶着とは、上記の原因により、リレー内部の電力線路を切り離せない現象である。例えば、連系運転開始前に自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の状態を検知できないまま連系運転を開始すると、発電システムから自立運転出力系にも電力が流れ、後述するように意図しない逆潮流が発生することも想定される。従って、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の状態を検知するための電力制御システム、電力制御システムの制御方法が必要とされる。なお、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の状態とは、オンの状態又はオフの状態の何れかを指す。以下の説明において、リレーの作動しない原因は、溶着して常時接触している（リレーが常にオンになっている）場合である。
【０１０２】
溶着検知機能を有する検知用回路を個別のリレー内部に備えた場合、例えば制御回路などの検知用の周辺回路もさらに含めると、コストが増大する。今回の方法を用いることにより、上記の場合と比べて、コストの大幅な増大を防ぐことが可能となる。また、溶着状態を検知するために上記の回路を組み合わせて構成した回路系を用いる場合と比較して、一実施形態に係る電力制御システムはより簡易となる。
【０１０３】
続いて、連系運転時及び自立運転時の各リレーの動作について説明する。
【０１０４】
図９は、連系運転時の各リレーの動作を示した図である。パワーコンディショナ１０２０内部に着目すると、連系運転時、連系リレー１２２１及び１２２２を使用し、ラッシュリレー１２２３、自立運転リレー１２３１乃至１２３３、及び基準電位用リレー１０２５は通常オフのままである。一方、分電盤１０５０の内部に着目すると、連系運転時は系統電圧が存在するので、系統バイパスリレー１０５４はオンになる。切替スイッチ１０５５は、図３に示すとおり、自立運転出力系側の端子に接続される。
【０１０５】
このような各リレーの動作により、電力は、図９の３つの矢印で示すように流れる。すなわち、第１の流れでは、太陽電池１０１１により発電した電力が、売電により、連系リレー１２２１及び１２２２を介して系統に逆潮流する。第２の流れでは、買電により、電力が系統から負荷１０３２に供給される。第３の流れでは、蓄電池１０１２を充電するために、電力が系統から蓄電池１０１２へと供給される。
【０１０６】
図１０は、自立運転時の各リレーの動作を示した図である。パワーコンディショナ１０２０内部に着目すると、自立運転時、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３並びに基準電位用リレー１０２５を使用し、連系リレー１２２１及び１２２２並びにラッシュリレー１２２３は通常オフのままである。一方、分電盤１０５０の内部に着目すると、自立運転時は系統電圧が存在しないので、系統バイパスリレー１０５４はオフになる。切替スイッチ１０５５は、図１０に示すとおり、自立運転出力系側の端子に接続されたままとなる。
【０１０７】
このような各リレーの動作により、電力は、図１０の矢印で示すように流れる。すなわち、電力は、太陽電池１０１１及び蓄電池１０１２による発電システムから、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３を介して、負荷１０３２に供給される。これにより、パワーコンディショナ１０２０は、停電時であっても、上記の発電システムから負荷１０３２に安定して電力を供給することが可能である。
【０１０８】
以下、一実施形態に係る電力制御システムを用いて、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着状態を、安価にかつ簡易的に検知する方法を説明する。初めに、連系運転に切り替わった後に自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着を検知する方法について説明する。
【０１０９】
図１１は、連系運転に切り替わった後に自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着を検知する時の動作を示した図である。図９において示したとおり、連系運転時においては、基準電位用リレー１０２５はオフのままである。従って、インバータ１０２１側のＯ相の電位が定まらず、電圧センサ１０６１及び１０６３は、Ｕ相−Ｏ相間の電圧及びＷ相−Ｏ相間の電圧をそれぞれ測定できない。
【０１１０】
一実施形態に係る電力制御システムにおいては、図１１に示すとおり、制御部１０２４は、連系運転開始前に基準電位用リレー１０２５をオンにする制御を新たに行う。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位（アース（Ｅ））が得られる。この時、電圧センサ１０６１は、インバータ１０２１側のＵ相−Ｏ相（Ｕ−Ｅ）間の電圧を測定でき、電圧センサ１０６３は、インバータ１０２１側のＷ相−Ｏ相（Ｗ−Ｅ）間の電圧を測定できる。一方、系統側では、Ｏ相は初めから接地されているので、電圧センサ１０６２は、系統側のＵ相−Ｏ相（Ｕ−Ｅ）間の電圧を測定でき、電圧センサ１０６４は、系統側のＷ相−Ｏ相（Ｗ−Ｅ）間の電圧を測定できる。
【０１１１】
また、図９において示したとおり、連系運転時においては、系統バイパスリレー１０５４はオンとなる。これにより、連系運転出力系と自立運転出力系とが同電位となる。すなわち、図１１に示すとおり、連系運転出力系の電圧Ａは、自立運転出力系の電圧Ａ’と同一となる。従って、自立運転出力系のＵ１相−Ｏ１相（Ｕ１−Ｅ）間の電圧を電圧センサ１０６２により測定できる。同様に、連系運転出力系の電圧Ｂは、自立運転出力系の電圧Ｂ’と同一となる。従って、自立運転出力系のＷ１相−Ｏ１相（Ｗ１−Ｅ）間の電圧を電圧センサ１０６４により測定できる。
【０１１２】
続いて、制御部１０２４は、電圧センサ１０６１と電圧センサ１０６２とにより計測した電圧値に基づいて、各リレーが溶着しているか否かを判定する。それぞれの値が同一であれば、制御部１０２４は、連系運転開始前に連系リレー１２２１及びラッシュリレー１２２３並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２のうちの少なくとも１つが正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。なお、値が同一の場合に限定されるものではなく、電圧センサ１０６１と電圧センサ１０６２とが計測した電圧値の差が一定の閾値の範囲内であればよく、例えば閾値を±５％に設定できる。それぞれの値が異なれば、制御部１０２４は、連系リレー１２２１及びラッシュリレー２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２が全て溶着していないと判定する。
【０１１３】
同様に、制御部１０２４は、電圧センサ１０６３と電圧センサ１０６４とにより計測した電圧値に基づいて、各リレーが溶着しているか否かを判定する。それぞれの値が同一であれば、制御部１０２４は、連系運転開始前に連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３のうちの少なくとも１つが正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの値が異なれば、制御部１０２４は、連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３が全て溶着していないと判定する。
【０１１４】
一実施形態に係る電力制御システムは、連系運転開始時に、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、単純なリレーを用いるだけで、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３について溶着状態を判定することができる。すなわち、一実施形態に係る電力制御システムは、連系リレー１２２１及び１２２２のみならず、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着状態も、安価にかつ簡易的に検知できる。
【０１１５】
続いて、自立運転に切り替わった後に自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着を検知する方法について説明する。
【０１１６】
図１２は、自立運転に切り替わった後に自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着を検知する時の動作を示した図である。自立運転時、基準電位用リレー１０２５はオンとなる。従って、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位（アース（Ｅ））が得られるので、電圧センサ１０６１及び１０６３は、Ｕ相−Ｏ相間の電圧及びＷ相−Ｏ相間の電圧をそれぞれ測定できる。
【０１１７】
また、図１０において示したとおり、自立運転時においては、系統バイパスリレー１０５４はオフとなる。従って、制御部１０２４は、自立運転開始前に系統バイパスリレー１０５４を一度オンにする制御を行う。これにより、連系運転出力系と自立運転出力系とが同電位となる。すなわち、図１２に示すとおり、連系運転出力系の電圧Ａは、自立運転出力系の電圧Ａ’と同一となる。従って、自立運転出力系のＵ１相−Ｏ１相（Ｕ１−Ｅ）間の電圧を電圧センサ１０６２により測定できる。同様に、連系運転出力系の電圧Ｂは、自立運転出力系の電圧Ｂ’と同一となる。従って、自立運転出力系のＷ１相−Ｏ１相（Ｗ１−Ｅ）間の電圧を電圧センサ１０６４により測定できる。
【０１１８】
連系運転時とは異なり、自立運転時は系統から電力が供給されないため、インバータ１０２１は、自立運転開始前に微小電圧を出力する。微小電圧は交流電圧であり、その出力時間は交流電圧の１周期以上に相当する。１周期未満の場合だと、溶着検知にあたって誤検知を招く恐れがあり、検知精度を向上させるためにも１周期以上にしてもよい。出力時間が長すぎると時間がかかりすぎたり、連系運転時に流れる電力と判別できなくなったりするため、出力時間は、例えば、１周期以上１０周期以下に設定することができる。出力時間は、例えば、２周期以上６周期以下に設定してもよい。
【０１１９】
また、微小電圧の電圧値は、ＡＣ１００Ｖに比べて十分に低い値となるように適宜設定すればよい。具体的には、微小電圧は、例えば、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ１０Ｖ以下となるように設定することができる。微小電圧を、操作者が接触したときの苦痛を考慮して、ＡＣ０Ｖよりも大きく、且つＡＣ５Ｖ以下となるように設定してもよい。
【０１２０】
インバータ１０２１が微小電圧を出力することで、電圧センサ１０６１乃至１０６４はそれぞれの電圧を測定できる。仮に連系リレー１２２１及び１２２２、並びにラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３が溶着していない、すなわち、正常にオフになっている場合、系統から電力が供給されない。そのため、電圧センサ１０６２、１０６４の電圧値は０Ｖになる。一方で、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２のうちの少なくとも１つが溶着していれば、電圧センサ１０６２の電圧値は、電圧センサ１０６１の電圧値と同一になる。同様に、連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３のうちの少なくとも１つが溶着していれば、電圧センサ１０６４の電圧値は、電圧センサ１０６３の電圧値と同一になる。
【０１２１】
制御部１０２４は、電圧センサ１０６１と電圧センサ１０６２とにより計測した電圧値に基づいて、各リレーが溶着しているか否かを判定する。それぞれの値が同一であれば、制御部１０２４は、自立運転開始前に連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２のうちの少なくとも１つがが正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの値が異なれば、制御部１０２４は、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２が全て溶着していないと判定する。
【０１２２】
同様に、制御部１０２４は、電圧センサ１０６３と電圧センサ１０６４とにより計測した電圧値に基づいて、各リレーが溶着しているか否かを判定する。それぞれの値が同一であれば、制御部１０２４は、自立運転開始前に連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３のうちの少なくとも１つが正常にオフになっておらず、溶着していると判定し、エラーを出力する。それぞれの値が異なれば、制御部１０２４は、連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３が全て溶着していないと判定する。
【０１２３】
一実施形態に係る電力制御システムは、自立運転開始時であっても、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、単純なリレーを用いるだけで、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３について溶着状態を判定することができる。すなわち、一実施形態に係る電力制御システムは、連系リレー１２２１及び１２２２のみならず、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着状態も、安価にかつ簡易的に検知できる。
【０１２４】
ここで、停電状態から復電した時、すなわち、自立運転から連系運転に切り替わった時に、自立運転リレーが溶着している場合の動作について説明する。
【０１２５】
図１３は、連系運転時に自立運転リレーが溶着している場合を示した図である。図１３では、図９に示した連系運転時の正常なリレー動作と異なり、例えば、自立運転リレー１２３１が溶着している。連系運転時、インバータ１０２１からの出力は、連系リレー１２２１及び１２２２を介して系統に流れることが想定されている。一方で、上記のような場合、インバータ１０２１からの出力が、意図せずに自立運転出力系にも流れてしまう。この時、それぞれの経路をたどって流れてきた電力が、図１３に示すとおり、分電盤１０５０内部で衝突する。電力が衝突することで、例えば、コンデンサなどの電気回路に過度の電圧が印加され、電気回路が焼き切れることが想定される。また、意図しない逆潮流が発生することも想定される。
【０１２６】
このような意図しない事象を低減するために、上述のとおり、連系運転開始前に、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３を含む各リレーの溶着検知を行う。制御部１０２４は、いずれかのリレーが溶着していると判定し、エラーを出力する時、インバータ１０２１の運転を停止させる。これにより、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３のいずれかが溶着している場合に起きる意図しない事象を低減して、連系運転開始前に安全を図ることができる。
【０１２７】
次に、一実施形態に係る電力制御システムについて、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すフローチャートによりその動作を詳細に説明する。電力制御システムの動作は、連系運転開始時と自立運転開始時とにおいて異なる。
【０１２８】
制御部１０２４は、系統から電力が供給されているかを確認する（ステップＳ３００）。系統から電力が供給されている場合には、ステップＳ３０１に進む。系統から電力が供給されていない場合には、図１４ＢのステップＳ４００に進む。まず、連系運転開始時の動作について図１４Ａを用いて説明する。
【０１２９】
制御部１０２４は、基準電位用リレー１０２５をオンにする（ステップＳ３０１）。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位が得られる。
【０１３０】
次に、制御部１０２４は、電圧センサ１０６１と電圧センサ１０６２とにより計測した電圧値を比較する（ステップＳ３０２）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ３０３に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ３０４に進む。
【０１３１】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２のうちの少なくとも１つが溶着していると判定し、エラーを出力、かつ、インバータ１０２１を停止する（ステップＳ３０３）。
【０１３２】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２が全て溶着していないと判定する。そして、電圧センサ１０６３と電圧センサ１０６４とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ３０４）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ３０５に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ３０６に進む。
【０１３３】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３のうちの少なくとも１つが溶着していると判定し、エラーを出力、かつ、インバータ１０２１を停止する（ステップＳ３０５）。
【０１３４】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１及び１２２２、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３が全て溶着していないことを検知する。そして、基準電位用リレー１０２５をオフにする（ステップＳ３０６）。
【０１３５】
続けて、制御部１０２４は、連系リレー１２２２及びラッシュリレー１２２３をオンにする（ステップＳ３０７）。
【０１３６】
続いて、制御部１０２４は、連系運転開始時に発生する突入電流が収まった後、連系リレー１２２１をオンにする（ステップＳ３０８）。
【０１３７】
その後、制御部１０２４は、ラッシュリレー１２２３をオフにする（ステップＳ３０９）。
【０１３８】
以上のような動作の後に、連系運転が開始する（ステップＳ３１０）。
【０１３９】
続いて、自立運転開始時の動作について図１４Ｂを用いて説明する。
【０１４０】
制御部１０２４は、系統から電力が供給されていない場合に、自立運転モードへ切り替える（ステップＳ４００）。この時、制御部１０２４は、基準電位用リレー１０２５をオンにする。これにより、Ｏ相が接地され、０Ｖの基準電位が得られる。
【０１４１】
続いて、制御部１０２４は、系統バイパスリレー１０５４をオンにする（ステップＳ４０１）。これにより、連系運転出力系と自立運転出力系とが同電位となる。
【０１４２】
次に、インバータ１０２１は、交流電圧を出力する（ステップＳ４０２）。好適には、その出力時間は、交流電圧の２周期以上６周期以下とするのがよい。
【０１４３】
次に、制御部１０２４は、電圧センサ１０６１と電圧センサ１０６２とにより計測した電圧値を比較する（ステップＳ４０３）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ４０４に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ４０５に進む。
【０１４４】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２のうちの少なくとも１つが溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ４０４）。
【０１４５】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１及び１２３２が全て溶着していないと判定して、電圧センサ１０６３と電圧センサ１０６４とにより計測した電圧値を続けて比較する（ステップＳ４０５）。それぞれの電圧値が同一であれば、ステップＳ４０６に進む。それぞれの電圧値が異なれば、ステップＳ４０７に進む。
【０１４６】
それぞれの電圧値が同一の場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２２並びに自立運転リレー１２３２及び１２３３のうちの少なくとも１つが溶着していると判定し、エラーを出力する（ステップＳ４０６）。
【０１４７】
それぞれの電圧値が異なる場合、制御部１０２４は、連系リレー１２２１及び１２２２、ラッシュリレー１２２３、並びに自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３が全て溶着していないことを検知する。そして、系統から電力が供給されているかを再度確認する（ステップＳ４０７）。自立運転開始時に、意図せずに復電しているかどうかを確認するためである。系統から電力が供給され、意図せずに復電している場合、ステップＳ３００に戻る。系統から電力が供給されていない場合、ステップＳ４０８に進む。
【０１４８】
続いて、制御部１０２４は、系統バイパスリレー１０５４をオフにする（ステップＳ４０８）。
【０１４９】
さらに、制御部１０２４は、自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３をオンにする（ステップＳ４０９）。
【０１５０】
これにより、自立運転が開始する（ステップＳ４１０）。
【０１５１】
以上のような構成の一実施形態に係る電力制御システムは、連系運転開始時及び自立運転開始時に、溶着検知機能を有する検知用回路を個別に備える高価なリレーを用いずとも、パワーコンディショナ１０２０内部のリレーについて溶着状態を判定することができる。一実施形態に係る電力制御システムは、パワーコンディショナ１０２０内部にある自立運転リレー１２３１、１２３２及び１２３３の溶着状態を、安価にかつ簡易的に検知できる。
【０１５２】
以上の説明では、系統バイパスリレー１０５４及び切替スイッチ１０５５等が分電盤１０５０に配置されている場合について説明した、これに限定されない。具体的には、系統バイパスリレー１０５４及び切替スイッチ１０５５等がパワーコンディショナ１０２０内に配置されていてもよい。この場合、分電盤１０５０を構成する全てがパワーコンディショナ１０２０内に配置されてもよい。系統バイパスリレー１０５４及び切替スイッチ１０５５に加えて、漏電ブレーカ１０５１、漏電ブレーカ１０５２、及びミニアチュアサーキットブレーカ１０５３の少なくともいずれかがパワーコンディショナ１０２０内に配置されてもよい。
【０１５３】
本開示は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。
【符号の説明】
【０１５４】
１１、１０１１  太陽電池
１２、１０１２  蓄電池
２０、１０２０  パワーコンディショナ（電力制御装置）
２１、１０２１  インバータ
２２、２３、２２１、２２２、１０２２、１２２１、１２２２  連系リレー
２２３、１２２３  突入電流低減リレー（ラッシュリレー）
１０５４  系統バイパスリレー
１０５５  切替スイッチ
２４、２４１、２４２、２４３、１０２３、１２３１、１２３２、１２３３  自立運転リレー
２５、１０２４  制御部
２６、１０２５  基準電位用リレー
３１、１０３１  分電盤
３２、１０３２  負荷
３３、１０３３  発電装置
４０、１０４０  電流センサ
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、１０６１、１０６２、１０６３、１０６４  電圧センサ
１０５０  分電盤
１０５１、１０５２  漏電ブレーカ（ＥＬＢ：Earth Leakage Breaker）
１０５３  ミニアチュアサーキットブレーカ（ＭＣＢ：Miniature Circuit Breaker）
【図１】
2017073079.tif 000003
【図２】
2017073079.tif 000004
【図３】
2017073079.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017073079.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2017073079.tif 000009
【図７】
2017073079.tif 000010
【図８】
2017073079.tif 000011
【図９】
2017073079.tif 000012
【図１０】
2017073079.tif 000013
【図１１】
2017073079.tif 000014
【図１２】
2017073079.tif 000015
【図１３】
2017073079.tif 000016
【図１４Ａ】
2017073079.tif 000017
【図１４Ｂ】
2017073079.tif 000018
【国際調査報告】
2017073079.tif 000019
2017073079.tif 000020