(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統との連系が可能であり、互いに異なる複数の発電装置を用いて、負荷に電力を供給する電力供給システムであって、
前記系統の停電時又は電力不安定時において、系統電力線と異なる連携電力線を経由して、少なくとも、前記複数の発電装置に含まれる第２の発電装置の出力電力が前記複数の発電装置に含まれる第１の発電装置に供給されるように、前記複数の発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替える経路切替手段を有しており、
前記系統電力線は、前記系統、前記第１の発電装置に接続された第１の電力ライン、前記第２の発電装置に接続された第２の電力ライン、及び、前記負荷から延びる負荷電力ラインに接続される電力線であり、
前記経路切替手段は、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記第１の電力ライン及び前記第２の電力ラインを前記連携電力線によって接続することを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置を前記系統から解列する解列装置をさらに有す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】
前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置に電力供給を行う電源装置をさらに有し、
前記経路切替手段は、前記電源装置が前記発電装置に電力供給を行う期間内で、前記電力供給経路を切り替え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】
前記複数の発電装置は、それぞれ個別に単独運転防止機能を備え、
前記電源装置は、単独運転防止機能における能動方式検出方法にて停電判断する基準となるパラメータにおいて、停電又は電力不安定状態発生前における系統から供給される電力と実質的に一致する電力を、前記複数の発電装置に対して供給することを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記解列装置は、前記系統と前記電源装置との間の電力ライン上に設けられることを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記電源装置は、蓄電池を含み、
前記複数の発電装置のうちの１つは、定格出力電力で一定出力運転を行う燃料電池発電装置であり、
前記蓄電池は、前記複数の発電装置の総出力電力から前記負荷の総消費電力を差し引いた余剰電力を充電することを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記負荷を制御する制御装置をさらに有し、
前記制御装置は、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置の総出力電力量が前記負荷の総消費電力量に満たない場合に、前記負荷の総消費電力量が前記発電装置の総出力電力量未満になるように前記負荷を制御することを特徴とする請求項３に記載の電力供給システム。
【請求項８】
前記電源装置は、蓄電池を含み、
前記制御装置は、前記蓄電池の残量が尽きるまでに、前記負荷の総消費電力量が前記総出力電力量未満になるよう前記負荷を制御することを特徴とする請求項７に記載の電力供給システム。
【請求項９】
前記電源装置は、蓄電池を含み、
前記制御装置は、前記複数の発電装置の総出力電力が前記負荷の総消費電力を上回る場合、前記総出力電力から前記総消費電力を差し引いた余剰電力を前記蓄電池に充電する制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の電力供給システム。
【請求項１０】
系統との連系が可能であり、互いに異なる複数の発電装置を用いて、負荷に電力を供給するための分電装置であって、
前記系統の停電時又は電力不安定時において、系統電力線と異なる連携電力線を経由して、少なくとも、前記複数の発電装置に含まれる第２の発電装置の出力電力が、前記複数の発電装置に含まれる第１の発電装置に供給されるように、前記複数の発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替える経路切替手段を有しており、
前記系統電力線は、前記系統、前記第１の発電装置に接続された第１の電力ライン、前記第２の発電装置に接続された第２の電力ライン、及び、前記負荷から延びる負荷電力ラインに接続される電力線であり、
前記経路切替手段は、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記第１の電力ライン及び前記第２の電力ラインを前記連携電力線によって接続することを特徴とする分電装置。
【請求項１１】
系統との連系が可能であり、互いに異なる複数の発電装置を用いて、負荷に電力を供給する電力供給システムにおける電力制御方法であって、
前記系統の停電時又は電力不安定時において、系統電力線と異なる連携電力線を経由して、少なくとも、前記複数の発電装置に含まれる第２の発電装置の出力電力が、前記複数の発電装置に含まれる第１の発電装置に供給されるように、前記発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替えるステップを有しており、
前記系統電力線は、前記系統、前記第１の発電装置に接続された第１の電力ライン、前記第２の発電装置に接続された第２の電力ライン、及び、前記負荷から延びる負荷電力ラインに接続される電力線であり、
前記ステップは、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記第１の電力ライン及び前記第２の電力ラインを前記連携電力線によって接続するステップであることを特徴とする電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、系統との連系が可能な発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システム、分電装置、及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力の需要家において、電力系統（以下、「系統」）の補助電源として、系統と連系して負荷に電力を供給する連系運転が可能な発電装置（例えば、太陽電池や燃料電池など）の普及が進んでいる。【０００３】
また、系統の停電時などにおいて、系統と連系せずに（すなわち、系統に依存せずに）、負荷に電力を供給する自立運転を行うことができる発電装置も知られている。【０００４】
さらに、太陽電池及び燃料電池の両発電装置を併用して、負荷に電力を供給する電力供給システムが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５１８２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７８３３７号公報
【発明の概要】
【０００６】
第１の特徴は、系統との連系が可能な複数の異なる発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムであって、前記系統の停電時又は電力不安定時において、各々の発電装置の出力電力の少なくとも一部が他方の発電装置に供給されるように、前記複数の発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替える経路切替手段を有することを要旨とする。
【０００７】
第１の特徴において、電力供給システムは、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置を前記系統から解列する解列装置をさらに有する。
【０００８】
第１の特徴において、電力供給システムは、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置に電力供給を行う電源装置をさらに有し、前記経路切替手段は、前記電源装置が前記発電装置に電力供給を行う期間内で、前記電力供給経路を切り替える。
【０００９】
第１の特徴において、電力供給システムは、前記複数の発電装置は、それぞれ個別に単独運転防止機能を備え、前記電源装置は、単独運転防止機能における能動方式検出方法にて停電判断する基準となるパラメータにおいて、停電又は電力不安定状態発生前における系統から供給される電力と実質的に一致する電力を、前記複数の発電装置に対して供給する。
【００１０】
第１の特徴において、前記解列装置は、前記系統と前記電源装置との間の電力ライン上に設けられる。
【００１１】
第１の特徴において、前記電源装置は、蓄電池を含み、前記複数の発電装置のうちの１つは、定格出力電力で一定出力運転を行う燃料電池発電装置であり、前記蓄電池は、前記複数の発電装置の総出力電力から前記負荷の総消費電力を差し引いた余剰電力を充電する。
【００１２】
第１の特徴において、電力供給システムは、前記負荷を制御する制御装置をさらに有し、前記制御装置は、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記複数の発電装置の総出力電力量が前記負荷の総消費電力量に満たない場合に、前記負荷の総消費電力量が前記発電装置の総出力電力量未満になるように前記負荷を制御する。
【００１３】
第１の特徴において、前記電源装置は、蓄電池を含み、前記制御装置は、前記蓄電池の残量が尽きるまでに、前記負荷の総消費電力量が前記総出力電力量未満になるよう前記負荷を制御する。
【００１４】
第１の特徴において、前記電源装置は、蓄電池を含み、前記制御装置は、前記複数の発電装置の総出力電力が前記負荷の総消費電力を上回る場合、前記総出力電力から前記総消費電力を差し引いた余剰電力を前記蓄電池に充電する制御を行う。
【００１５】
第１の特徴において、前記複数の発電装置は、第1の発電装置と第2の発電装置とを有し、前記第１の発電装置に接続された第１の電力ラインと、前記第２の発電装置に接続された第２の電力ラインと、をさらに有し、前記経路切替手段は、前記第１の電力ラインに接続された第３の電力ラインと、前記第２の電力ライン上に設けられ、前記第２の電力ラインを前記第３の電力ラインに接続するか否かを切り替えるスイッチと、を含み、前記スイッチは、前記系統の停電時又は電力不安定時において、前記第２の電力ラインを前記第３の電力ラインに接続することによって、各々の発電装置の出力電力の少なくとも一部が他方の発電装置に供給されるように前記電力供給経路を切り替える。
【００１６】
第２の特徴は、系統との連系が可能な複数の異なる発電装置を用いて負荷に電力を供給するための分電装置であって、前記系統の停電時又は電力不安定時において、各々の発電装置の出力電力の少なくとも一部が他方の発電装置に供給されるように、前記複数の発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替える経路切替手段を有することを要旨とする。
【００１７】
第３の特徴は、系統との連系が可能な複数の異なる発電装置を用いて負荷に電力を供給する電力供給システムにおける電力制御方法であって、前記系統の停電時又は電力不安定時において、各々の発電装置の出力電力の少なくとも一部が他方の発電装置に供給されるように、前記発電装置と前記負荷との間の電力供給経路を切り替えるステップを有することを要旨とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る解列装置及びＵＰＳのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る電力供給システムの動作フロー図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の第２変更例に係る電力供給システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明の電力供給システムの実施形態を説明する。以下の実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。以下のブロック図において、太線は電力ラインを示し、破線は通信ラインを示す。なお、通信ラインは無線としてもよい。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る電力供給システムは、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）ユニット１００、太陽電池（ＰＶ）ユニット２００、分電盤３００、１又は複数の負荷４００、解列装置５００、及び無停電電源装置（ＵＰＳ）６００を有する。
【００２２】
ＳＯＦＣユニット１００、ＰＶユニット２００、分電盤３００、負荷４００、解列装置５００、及びＵＰＳ６００は、電力会社の系統１０から交流電力（ＡＣ電力）の供給を受ける需要家に設けられる。本実施形態において、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００は、系統１０との連系が可能な複数の異なる発電装置に相当する。
【００２３】
ＳＯＦＣユニット１００は、ＳＯＦＣ１１０及びＳＯＦＣパワーコンディショナ（ＳＯＦＣ ＰＣＳ）１２０を含む。
【００２４】
ＳＯＦＣ１１０は、燃料電池の一種であり、天然ガスなどから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行い、発電した直流電力（ＤＣ電力）を出力する。なお、化学反応の際に発生する熱を熱交換によりお湯にして貯湯槽に貯える構成（いわゆる、コジェネレーションシステム）としてもよい。ＳＯＦＣ１１０の発電量は、ＳＯＦＣ１１０に入力されるガス及び空気の量に応じて変化し、ガス及び空気の量はＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０によって制御される。
【００２５】
ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、ＳＯＦＣ１１０が出力するＤＣ電力が入力され、当該入力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、ＳＯＦＣ電力ライン１２を介して出力する。本実施形態では、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、分電盤３００に設けられた電流センサ３１０が計測する電流値に基づいて、ＳＯＦＣユニット１００の出力電力が逆潮流しないように当該出力電力を増減制御する。
【００２６】
ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、上述した単独運転防止機能を有する。詳細には、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、連系運転時において、ＳＯＦＣ電力ライン１２の電力状態（電流、電圧、位相、及び周波数など）を監視しており、当該電力状態に基づいて系統１０の停電又は電力不安定状態を判断する（停電の判断に関しては後述する単独運転防止機能における能動方式検出方法と実質同様である）。系統１０からのＡＣ電力の一部はＳＯＦＣ電力ライン１２に供給されているため、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、ＳＯＦＣ電力ライン１２の監視により系統１０の停電又は電力不安定状態を判断できる。ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたと判断すると、運転を停止する。
【００２７】
ＰＶユニット２００は、ＰＶ２１０及びＰＶ ＰＣＳ２２０を含む。
【００２８】
ＰＶ２１０は、太陽光を受けて発電を行い、発電したＤＣ電力を出力する。ＰＶ２１０の発電量は、ＰＶ２１０に照射される日射量に応じて変化する。
【００２９】
ＰＶ ＰＣＳ２２０は、ＰＶ２１０が出力するＤＣ電力が入力され、当該入力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、ＰＶ電力ライン１３を介して出力する。ＰＶ ＰＣＳ２２０は、ＳＯＦＣユニット１００のＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０と同様に、単独運転防止機能を有する。詳細には、ＰＶ ＰＣＳ２２０は、ＰＶ電力ライン１３の電力状態を監視することにより、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたと判断すると、運転を停止する。
【００３０】
分電盤３００は、系統電力ライン１１、ＳＯＦＣ電力ライン１２、ＰＶ電力ライン１３、及び負荷電力ライン１４が接続される。分電盤３００は、ＳＯＦＣユニット１００の出力ＡＣ電力及びＰＶユニット２００の出力ＡＣ電力を系統１０及び負荷４００に分電したり、系統１０からのＡＣ電力を複数の負荷４００に分電したりする。分電盤３００の構成については後述する。
【００３１】
負荷４００は、負荷電力ライン１４が接続される。負荷４００は、負荷電力ライン１４を介してＡＣ電力が入力され、当該入力されたＡＣ電力を消費して動作する。負荷４００は、照明、あるいはエアコンや冷蔵庫、テレビ等の家電機器に限らず、蓄熱器等であってもよい。
【００３２】
解列装置５００は、系統電力ライン１１上において、系統１０とＵＰＳ６００との間に設けられる。解列装置５００は、系統１０の停電時又は電力不安定時において、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００を、系統１０から解列する。解列装置５００の構成については後述する。
【００３３】
ＵＰＳ６００は、系統電力ライン１１上において、解列装置５００と分電盤３００との間に設けられる。ＵＰＳ６００は、系統１０の停電時又は電力不安定時において、系統電力ライン１１を介して電力供給を行う。ＵＰＳ６００の構成については後述する。
【００３４】
次に、分電盤３００の構成を説明する。図１に示すように、分電盤３００は、系統電力ライン１１の一部、ＳＯＦＣ電力ライン１２の一部、ＰＶ電力ライン１３の一部、負荷電力ライン１４の一部、中間電力ライン１５、電流センサ３１０、及び経路切替部３２０を含む。
【００３５】
中間電力ライン１５は、一端がＰＶ電力ライン１３と系統電力ライン１１との接続点ｐ１に接続され、他端が経路切替部３２０に接続される。負荷電力ライン１４は接続点ｐ２で中間電力ライン１５と接続される。
【００３６】
電流センサ３１０は、中間電力ライン１５上に設けられる。電流センサ３１０は、中間電力ライン１５を流れる電流を計測する。電流センサ３１０は、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０との間に設けられた通信ラインを介して計測結果を出力する。
【００３７】
経路切替部３２０は、経路切替スイッチ３２１及びＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２を含む。また、経路切替部３２０は、解列装置５００との間に通信ラインを有する。ＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２は、一端が経路切替スイッチ３２１の出力用端子ｃに接続され、他端が接続点ｐ３でＰＶ電力ライン１３に接続される。
【００３８】
経路切替スイッチ３２１は、入力用端子ａがＳＯＦＣ電力ライン１２に接続され、出力用端子ｂが中間電力ライン１５に接続され、出力用端子ｃがＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２に接続される。経路切替スイッチ３２１は、通常時には、出力用端子ｂ側に維持されており、ＳＯＦＣ電力ライン１２と中間電力ライン１５とを接続する。これに対し、系統１０の停電時又は電力不安定時においては、経路切替スイッチ３２１は、解列装置５００から通信ラインを介して入力される通知に基づいて、出力用端子ｃ側に切り替えて、ＳＯＦＣ電力ライン１２とＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２とを接続する。
【００３９】
このように構成された分電盤３００において、ＰＶユニット２００から負荷４００への電力供給経路は、ＰＶ電力ライン１３、中間電力ライン１５、及び負荷電力ライン１４により構成される。
【００４０】
ＳＯＦＣユニット１００から負荷４００への電力供給経路は、通常時には、ＳＯＦＣ電力ライン１２、経路切替スイッチ３２１、中間電力ライン１５、及び負荷電力ライン１４により構成される。
【００４１】
これに対し、系統１０の停電時又は電力不安定時には、ＳＯＦＣユニット１００から負荷４００への電力供給経路は、ＳＯＦＣ電力ライン１２、経路切替スイッチ３２１、ＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２、ＰＶ電力ライン１３、中間電力ライン１５、及び負荷電力ライン１４により構成される。その結果、系統１０の停電時又は電力不安定時には、ＳＯＦＣユニット１００の出力電力の一部がＰＶユニット２００に供給され、ＰＶユニット２００の出力電力の一部がＳＯＦＣユニット１００に供給される。ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００は、相互に一部の出力電力を供給し合う。
【００４２】
次に、解列装置５００の構成を説明する。図２は、解列装置５００及びＵＰＳ６００のブロック図である。
【００４３】
図２に示すように、解列装置５００は、スイッチ５１０、センサ５２０、及び制御部５３０を含む。
【００４４】
スイッチ５１０は、系統電力ライン１１上に設けられる。スイッチ５１０は、制御部５３０によって制御され、系統電力ライン１１を接続又は切離する。
【００４５】
センサ５２０は、系統電力ライン１１に設けられる。センサ５２０は、系統電力ライン１１の電力状態（電流、電圧、位相及び周波数など）を計測し、計測結果を制御部５３０に出力する。
【００４６】
制御部５３０は、センサ５２０の計測結果に基づいて系統１０の停電又は電力不安定状態を判断する。制御部５３０は、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたと判断すると、系統電力ライン１１を切離するようスイッチ５１０を制御する。その結果、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００は、系統１０から解列される。また、制御部５３０は、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたと判断すると、経路切替部３２０との間の通信ラインを介して、経路切替部３２０に対して通知を出力する。
【００４７】
次に、ＵＰＳ６００の構成を説明する。
【００４８】
図２に示すように、ＵＰＳ６００は、ＡＣ／ＤＣ変換回路６１０、ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０、及び蓄電池６３０を含む。
【００４９】
ＡＣ／ＤＣ変換回路６１０は、系統電力ライン１１上に設けられており、系統１０からのＡＣ電力をＤＣ電力に変換してＤＣ／ＡＣ変換回路６２０に出力する。逆潮流時には、ＡＣ／ＤＣ変換回路６１０は、ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０からのＤＣ電力をＡＣ電力に変換して解列装置５００に出力する。
【００５０】
ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０は、系統電力ライン１１上に設けられており、ＡＣ／ＤＣ変換回路６１０からのＤＣ電力をＡＣ電力に変換して分電盤３００に出力する。逆潮流時には、ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０は、分電盤３００からのＡＣ電力をＤＣ電力に変換してＡＣ／ＤＣ変換回路６１０に出力する。
【００５１】
蓄電池６３０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路６１０とＤＣ／ＡＣ変換回路６２０との接続点ｐ４に接続される。蓄電池６３０は、接続点ｐ４におけるＤＣ電力を充電する。蓄電池６３０は、系統１０の停電時又は電力不安定時には、充電しているＤＣ電力を放電する。そして、ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０は、蓄電池６３０が放電したＤＣ電力をＡＣ電力に変換して出力する。これにより、系統１０の停電時又は電力不安定時においても、蓄電池６３０が尽きるまでは、安定した電力供給が行われる。
【００５２】
次に、本実施形態に係る電力供給システムの動作を説明する。
【００５３】
図３は、本実施形態に係る電力供給システムの動作フロー図である。ここでは、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の両発電ユニットが運転を行っている際に、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じる場合の動作を説明する。
【００５４】
まず、単独運転（Ｉｓｌａｎｄｉｎｇ）防止機能について説明する。
【００５５】
一例として日本においては、連系運転が可能な発電装置は、安全上や電力会社側の作業性担保などを理由として、系統の停電時に当該発電装置の出力電力が逆潮流可能になる状態（単独運転）を避けることが求められている。このため、連系運転が可能な発電装置は、停電又はその兆候を検出して運転を停止する機能（単独運転防止機能）を有することが求められている。このため、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の両発電ユニットが運転を行っている際に、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じると、それぞれ個別に備える上述した単独運転防止機能によって、両発電ユニットが運転を停止することに留意すべきである。
【００５６】
図３に示すように、ステップＳ１０１において、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じる。
【００５７】
ステップＳ１０２において、ＵＰＳ６００は、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたタイミングで作動して電力供給を行う。詳細には、ＵＰＳ６００において、蓄電池６３０は、充電しているＤＣ電力を放電し、ＤＣ／ＡＣ変換回路６２０は、蓄電池６３０が放電したＤＣ電力をＡＣ電力に変換し、系統電力ライン１１を介して分電盤３００に出力する。分電盤３００において、ＵＰＳ６００の出力電力の一部はＰＶ電力ライン１３を介してＰＶ ＰＣＳ２２０に供給される。特に、ここで供給される電力は、停電や電力不安定状態発生前における系統１０からの電流・電圧・位相・周波数等といった、単独運転防止機能における能動方式検出方法にて判断する基準となるパラメータを実質的に一致させている。よって、ＰＶ ＰＣＳ２２０は、ＵＰＳ６００からの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識せず、単独運転防止機能を作動させない。
【００５８】
また、ＵＰＳ６００の出力電力の一部は、系統電力ライン１１、中間電力ライン１５、経路切替スイッチ３２１、及びＳＯＦＣ電力ライン１２を介してＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０に供給される。よって、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、ＵＰＳ６００からの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識せず、単独運転防止機能を作動させない。
【００５９】
ステップＳ１０３において、ＵＰＳ６００よりも系統１０側に設けられる解列装置５００は、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識し、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００を系統１０から解列する。詳細には、解列装置５００において、制御部５３０は、系統１０に停電又は電力不安定状態が生じたと判断すると、系統電力ライン１１を切離するようスイッチ５１０を制御する。また、制御部５３０は、経路切替部３２０との間の通信ラインを介して、経路切替部３２０に対して通知を出力する。
【００６０】
ステップＳ１０４において、経路切替部３２０は、解列装置５００からの通知に応じて、上述したように電力供給経路を切り替える。
【００６１】
その結果、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０の出力電力は、ＳＯＦＣ電力ライン１２、経路切替スイッチ３２１、ＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２、及びＰＶ電力ライン１３を介して、ＰＶ ＰＣＳ２２０に供給される。よって、ＰＶ ＰＣＳ２２０は、ＵＰＳ６００からの電力供給が途絶えても、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０からの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識せず、単独運転防止機能を作動させない。
【００６２】
また、ＰＶ ＰＣＳ２２０の出力電力は、ＰＶ電力ライン１３、ＳＯＦＣ・ＰＶ連携ライン３２２、経路切替スイッチ３２１、ＳＯＦＣ電力ライン１２を介して、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０に供給される。よって、ＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０は、ＵＰＳ６００からの電力供給が途絶えても、ＰＶ ＰＣＳ２２０からの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識せず、単独運転防止機能を作動させない。
【００６３】
ステップＳ１０５において、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の両発電ユニットは、単独運転防止機能を作動させることなく、運転を継続する。
【００６４】
以上説明したように、経路切替部３２０は、系統１０の停電時又は電力不安定時において、ＳＯＦＣユニット１００の出力電力がＰＶユニット２００に供給され、且つＰＶユニット２００の出力電力がＳＯＦＣユニット１００に供給されるように、電力供給経路を切り替える。これにより、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の各々は、他方の発電ユニットからの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識しないようになる。その結果、各々の発電ユニットの単独運転防止機能が作動することなく、運転を継続することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、系統１０の停電時又は電力不安定時にＵＰＳ６００が電力供給を行うため、経路切替部３２０による電力供給経路の切り替えに時間を要する場合であっても、ＵＰＳ６００が作動している期間内で当該切り替えを行うことによって、当該切り替えを行うための時間を確保することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、解列装置５００は、系統１０の停電時又は電力不安定時に、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００を系統１０から解列する。これにより、系統１０の停電時又は電力不安定時において、当該ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００が運転を継続しても、単独運転となることを防ぐことができる。
【００６７】
［第１変更例］
上述した第１実施形態では、ＳＯＦＣユニット１００は、電流センサ３１０で計測した電流値に基づいて、逆潮流を行わないように、負荷４００の総消費電力量に合わせた発電量で発電を行っていた。
【００６８】
本変更例では、系統１０の停電時又は電力不安定時に、ＳＯＦＣユニット１００は、定格出力電力で一定出力運転を行う。この場合、負荷４００の総消費電力に対して、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の総出力電力に余剰分（余剰電力）が生じ得るが、当該余剰電力は、ＵＰＳ６００の蓄電池６３０に充電可能である。
【００６９】
このように、ＳＯＦＣユニット１００が定格出力電力で一定出力運転を行うことによって、負荷４００の総消費電力が変動する場合であっても、より確実に負荷４００の消費電力を賄うことができる。また、蓄電池６３０が、ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の総出力電力から負荷４００の総消費電力を差し引いた余剰電力を充電することによって、発電により得られた電力を無駄にせずに活用できる。
【００７０】
また、言い換えると、蓄電池６３０に余剰電力を充電することによって、ＳＯＦＣユニット１００の負荷追従性が低い場合であっても、ＳＯＦＣユニット１００の出力電力を定格電力まで上昇させることが可能である。従って、ＳＯＦＣユニット１００の発電効率が上昇し、ＳＯＦＣユニット１００の負荷追従性の低下も抑制することができる。
【００７１】
［第２変更例］
図４は、本変更例に係る電力供給システムのブロック図である。
【００７２】
図４に示すように、本変更例に係る電力供給システムは、需要家内の電力を管理するためのＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）７００を有する。ＨＥＭＳ７００は、負荷４００の消費電力量を管理して表示したり、省電力のための制御を負荷４００に対して行ったりする。ＨＥＭＳ７００は、系統電力ライン１１上の電力メータ８００との間、ＵＰＳ６００との間、及び負荷４００との間に通信ラインを有する。ＨＥＭＳ７００は、負荷４００を制御する制御装置に相当する。
【００７３】
ＨＥＭＳ７００は、解列装置５００による解列を行う際（あるいは直前）に、系統１０からの買電がある（すなわち、負荷４００の総消費電力量＞ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の総出力電力量）場合、ＵＰＳ６００の蓄電池６３０の蓄電残量を確認して、当該蓄電残量が尽きるまでに、負荷４００の総消費電力量≦ＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の総出力電力量になるように、負荷４００の総消費電力量を減少させる。
【００７４】
本変更例によれば、系統１０の停電時又は電力不安定時に、負荷４００の総消費電力をより確実にＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の総出力電力量で賄うことができるようになる。
【００７５】
［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００７６】
上述した各実施形態では、複数の異なる発電ユニット（発電装置）としてＳＯＦＣユニット１００及びＰＶユニット２００の組み合わせを例示したが、この組み合わせに限定されず、風力発電ユニットを含む組み合わせや、蓄電池ユニットを含む組み合わせとしてもよい。また、少なくとも２つの異なる発電ユニットを含む電力供給システムであればよく、３つ以上の発電ユニットを含む電力供給システムに対して本発明を適用してもよい。
【００７７】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。
【００７８】
実施形態では、経路切替部３２０が分電盤３００に設けられるが、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、経路切替部３２０は、ＳＯＦＣユニット１００のＳＯＦＣ ＰＣＳ１２０又はＰＶユニット２００のＰＶ ＰＣＳ２２０に設けられていてもよい。
【００７９】
なお、日本国特許出願第２０１１−１６３７３９号（２０１１年７月２６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によれば、系統の停電時又は電力不安定時においても、発電装置の運転を停止せずに継続できる電力供給システム、分電装置、及び電力制御方法を提供できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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