(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する工程と、
系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御工程と、を有し、
前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御工程が実行されることを特徴とする、
電力制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御工程では、前記系統電圧が前記上限基準電圧に達したときに前記系統に出力される前記系統電流より小さい目標電流を設定し、前記系統電流が前記目標電流に一致するように前記入力電流を調節する、電力制御方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
複数の前記発電装置がそれぞれ独立して前記系統に発電電力を出力することで前記系統電圧が変化する、電力制御方法。
【請求項４】
発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する出力装置と、
系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御部と、を有し、
前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御部は前記入力電流を調整する制御を実行することを特徴とする、
電力制御システム。
【請求項５】
請求項４において、
前記制御部は、前記系統電圧が前記上限基準電圧に達したときの前記系統電流より小さい目標電流を設定し、前記系統電流が前記目標電流に一致するように前記入力電流を調節する、電力制御システム。
【請求項６】
請求項４または５において、
複数の前記出力装置がそれぞれ独立して前記系統に発電電力を出力することで前記系統電圧が変化する、電力制御システム。
【請求項７】
発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する出力部と、
系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御部と、を有し、
前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御部は前記入力電流を調整する制御を実行することを特徴とする、
電力制御装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記制御部は、前記系統電圧が前記上限基準電圧に達したときの前記系統電流より小さい目標電流を設定し、前記系統電流が前記目標電流に一致するように前記入力電流を調節する、電力制御装置。
【請求項９】
請求項７または８において、
複数の電力制御装置がそれぞれ独立して前記系統に発電電力を出力することで前記系統電圧が変化する、電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置の発電電力を系統に出力する電力制御方法、電力制御システム、及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題や安全性への要求を背景として、太陽光や風力による発電が注目されている。たとえば、各家庭に太陽光発電システムを導入する例が増加しつつある（たとえば、特許文献１）。太陽光発電システムでは、太陽電池による発電電力が家庭内の電気製品などの電力負荷に供給される。そして、発電電力が負荷の消費電力を上回るときには、余剰な発電電力は商用電源系統（以下、単に系統という）に対し逆潮流により売却される。
【０００３】
多数の家庭の太陽光発電システムが同一の系統に対し同時に逆潮流を行うと、その系統の電圧の過度な上昇をまねく。これを抑制するために、各太陽光発電システムにおいて出力抑制制御を行う方法が提案されている。たとえば、太陽光発電システムでは、太陽電池のＰ−Ｖ特性を利用して最大動作点を追従し、常時最大可能な発電電力を取り出す最大動作点追従（MPPT: Maximum Power Point Tracking）制御が行われるところ、系統電圧が基準値以上になると、ＭＰＰＴ制御を停止し、太陽電池から取り出す発電電力を低下させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１４９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような出力抑制制御では、電力を売却することで得られていたはずの利益を得られないという問題がある。そこで、出力抑制を行った結果系統電圧が低下したら抑制を解除し、再度逆潮流を行うようにして、系統電圧を監視しながら出力抑制と逆潮流とを交互に繰り返すような制御も考えられる。しかし、たとえば日照量が少なく、ＭＰＰＴ制御の応答性が低い場合には、出力抑制を解除してから最大発電電力が得られるまでにタイムラグが生じ、効率が悪い。
【０００６】
また、ＭＰＰＴ制御の停止に代わり、あるいはこれに加え、発電電力で蓄電池を充電することで逆潮流する電力を減らし、系統電圧を監視しながら、かかる充電の開始と停止とを繰り返す方法も考えられる。しかし、この方法では、充電の開始と停止が交互に繰り返されることで、いわゆるピンポン現象が生じ、充電の開始タイミングによっては、逆潮流により売却できたかもしれない電力を売却できない場合が生じる。また、系統連係リレーを完全に遮断したり、再接続したりすることでも出力抑制が可能であるが、電気事業者の系統連係規定によれば、系統電源との連係点には機械式のリレー装置の設置が求められるところ、頻繁なリレーの開閉を行うと、装置の劣化が促進される懸念がある。また、蓄電池を用いる場合に、充電の開始と停止の際、蓄電池と系統との連係リレーの頻繁な開閉が行われる。すると、この場合も、リレー部品の劣化が早まるおそれがある。
【０００７】
そこで、上記のような点に鑑みてなされた本発明の目的は、ＭＰＰＴ制御を停止することなく系統への出力電力を抑制できる、電力制御方法、電力制御システム、及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一側面における電力制御方法は、発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する工程と、系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御工程と、を有し、前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御工程が実行されることを特徴とする。
【０００９】
前記制御工程では、前記系統電圧が前記上限基準電圧に達したときの前記系統電流より小さい目標電流を設定し、前記系統電流が前記目標電流に一致するように前記入力電流を調節することも可能である。
【００１０】
本発明の別の側面における電力制御システムは、発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する出力装置と、系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御部と、を有し、前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御部は前記入力電流を調整する制御を実行することを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の側面における電力制御装置は、発電装置の最大動作点に追従して発電電力を取り出し、当該発電電力を系統に出力する出力部と、系統電圧が上限基準電圧に達すると、前記発電電力から入力負荷への入力電流を増加させ、前記系統電圧が前記上限基準電圧未満で、かつ、下限基準電圧を超える目標電圧になるように前記入力電流を調節する制御部と、を有し、前記系統に系統電流が出力される状態下で、前記制御部は前記入力電流を調整する制御を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、系統電圧が基準電圧に達すると、系統電圧が基準電圧未満になるように電力負荷への入力電流を制御できるので、出力抑制制御が最適化される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における発電システムの構成例を示す図である。
【図２】発電システムの動作手順を示すフローチャート図である。
【図３】発電システムの動作手順を示すフローチャート図である。
【図４】各種電圧、電流の推移例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。
【００１５】
図１は、本実施形態における発電システムの構成例を示す。この発電システム１００は、たとえば、家庭や各種商工業施設に設けられる、太陽光発電システムである。発電システム１００は、発電電力を系統に出力（逆潮流）して売却する。発電システム１００は、単一の系統に複数の同様の発電システムが連係した状態で動作する。発電システム１００が、本実施形態における「電力制御システム」の例である。
【００１６】
発電システム１００は、太陽電池１０２、制御装置１０４、蓄電池１０８、及び制御装置１１０を有する。
【００１７】
太陽電池１０２は、たとえば、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１０２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、あるいは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。太陽電池１０２が、本実施形態における「発電装置」の例である。
【００１８】
制御装置１０４は、太陽電池１０２の発電電力を取り出して出力する、いわゆるパワーコンディショナである。制御装置１０４が、本実施形態における「出力装置」の例である。    
【００１９】
制御装置１０４では、インバータ１１６が、太陽電池１０２による直流の発電電力を所定の電圧（たとえば、ＡＣ２００Ｖ）の交流電力に変換する。インバータ１１６の前段に、太陽電池の発電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。リレー１１８は、機械式のスイッチであり、インバータ１１６からの交流電力の出力経路を開放・短絡する。インバータ１１６、リレー１１８が、本実施形態における「出力部」の例である。電力センサ１２０は、系統１０６との連係点における電力を計測する。電力センサ１２０は、たとえば、電圧センサと電流センサとを有し、系統の電圧である系統電圧と、制御装置１０４から系統１０６への出力電流が計測対象に含まれる。なお、電力センサ１２０は、制御装置１０４内部、または制御装置１１０内部に設けてもよい。また、電流センサ１２１は、系統１０６との連係点における電流（系統１０６への、または系統１０６からの電流。以下、系統電流）を計測する。電流センサ１２１は、制御装置１０４内部、または制御装置１１０内部に設けてもよい。
【００２０】
制御部１１４は、太陽電池１０２の出力電圧を制御して、太陽電池１０２の最大動作点に追従して最大可能な発電電力を取り出す。また、制御部１１４は、リレー１１８の開閉制御を行う。制御部１１４は、たとえば、制御プログラムを格納したメモリと、制御プログラムを実行するプロセッサとを備えたマイクロコンピュータである。また、後述するように、制御装置１１０と連繋して動作するために、制御部１１４は、制御装置１１０とデータ通信を行う機能を有する。データ通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。また、制御部１１４は、電力センサ１２０から系統電圧を取得できる。あるいは、制御部１１４は、電流センサ１２１から系統電流を取得できる。
【００２１】
制御装置１０４からの出力電力は、電力消費負荷１１２に向けて出力されるとともに、電力消費負荷１１２の電力消費を上回る分が系統１０６に向けて出力される。電力消費負荷１１２は、発電システム１００が設置される家庭や構内で使用される、照明器具、空調設備、情報処理装置といった各種電気製品である。これらの電気製品は、所定の機能を発揮するために所定の電力を消費することから、電力消費負荷と称し、後述する蓄電池１０８が本実施形態における電力を吸収する「電力負荷」であることと区別する。
【００２２】
制御装置１１０は、蓄電池１０８への入力電流（すなわち充電電流）を制御するための制御装置である。制御装置１１０では、リレー１２６が、制御装置１０４からの交流電力の入力経路を開放・短絡する。リレー１２６は、機械式のスイッチである。インバータ１２４は、交流電力を直流電力に変換して蓄電池１０８に出力する。これにより、蓄電池１０８が充電され、発電電力を吸収する。蓄電池１０８は、たとえば、複数のセルが直列接続されたリチウム電池や、鉛電池等であり、本実施形態における「電力負荷」の例である。なお、本実施形態における「電力負荷」は、調整可能な入力電力を吸収する負荷であればよく、蓄電池以外にも、たとえば、給湯装置等が含まれる。電圧センサ１２８は、蓄電池１０８の電圧（充電量）を計測する。電圧センサ１２８は、制御装置１００の外部であってもよく、たとえば、蓄電池１０８に付随して設けてもよいし、制御装置１０４内部に設けてもよい。
【００２３】
制御部１２２は、リレー１２６の開閉を制御して、蓄電池１０８の充放電を制御する。ただし、リレー１１８は、制御装置１１０の制御から独立して設けてもよい。また、制御部１２２は、制御装置１０４の制御部１１４とデータ通信（無線通信、または有線通信）を行う機能を有する。制御部１２２は、それ自体単独で、あるいは、制御部１１４から通信されるデータに基づいて、リレー１２６の開閉を制御する。リレー１２６が閉じられることで、制御装置１０４から出力される太陽電池１０２の発電電力で蓄電池１０８が充電される。一方、リレー１２６が開放されることで、蓄電池１０８の充電が停止される。リレー１２６の開閉に加え、制御部１２２は、インバータ１２４の電流を制御して、蓄電池１０８の充電電流を調節する。制御部１２２は、インバータ１２４から、電流の値とその向きを取得する。また、制御部１２２は、電圧センサ１２８の計測結果に基づいて、蓄電池１０８の電圧を監視する。なお、日照量が少なく発電電力が少ない場合には、インバータ１２４に蓄電池１０８の直流電力を交流電力に変換させ、それと同時にリレー１２６を閉じることで、蓄電池１０８から電力消費負荷１１２に放電が行われる。また、制御部１２２は、制御部１１４とのデータ通信機能を有し、制御部１１４からら系統電圧を取得できる。あるいは、制御部１２２は、電流センサ１２１から系統電流を取得できる。
【００２４】
上記のような発電システム１００において、制御装置１０４が、太陽電池１０２の最大動作点に追従して発電電力を取り出して出力する。発電電力は、蓄電池１０８が充電状態でないとき（たとえば、放電モードときや、リレー１２６が開放され充放電いずれのモードでもないとき）に、系統１０６と電力消費負荷１１２へ出力される（経路１３２）。このとき、系統１０６と連係する同様の他のシステムから発電電力が逆潮流されて系統電圧が上昇し、系統電圧が予め設定される基準電圧（たとえば、ＡＣ２１２Ｖ）に達すると、制御部１２２は、蓄電池１０８の充電を開始し（たとえば、リレー１２６を閉じてインバータ１２４の出力の方向を蓄電地１０８へ向け）、系統１０６への出力を抑制する。すると、発電電力は、系統１０６、電力消費負荷１１２に出力されるとともに、蓄電池１０８へ入力される（経路１３０）。よって、蓄電池１０８へ出力される分、系統１０６への出力電力が低下する。さらに、制御部１２２は、インバータ１２４を通過する電流を制御して、充電電流を調節する。同様の他のシステムでも同じ動作を実行することで、系統電圧が低下する。ただし、他のシステムの発電量はそれぞれの日照条件により左右され、また、電力消費負荷の電力消費量も一様でないため、全体的な系統電圧は単独の発電システム１００では制御できない。よって、制御部１２２は、系統電圧の上昇を抑えるべく、蓄電池１０８への充電電流を増減させる。これにより、系統電流が制御される。このとき、制御部１１４または１２２が、系統電圧を監視し、系統電圧が基準電圧未満の目標電圧（たとえば、基準電圧―数Ｖで、任意に設定される）になるような制御を行う。または、系統電流を監視して、系統電圧が基準電圧未満になるような目標電流になるような制御が行われる。このようにして、ＭＰＰＴ制御を停止することなく、最大の発電電力を得ながら系統への出力を抑制できる。
【００２５】
一つの態様において、制御装置１０４では、制御部１１４が、系統電圧が基準電圧に達したときに系統１０６に出力される電流より小さい電流を、目標電流として設定する。かかる目標電流は、電流センサ１２１が計測した系統電流からある程度のマージンを差し引いた電流値を制御部１１４内のメモリに記憶することで設定される。そして、制御装置１０４は、系統電流を監視しながら、系統電流が目標電流に一致するように、制御装置１１０の制御部１２２に充電電流を増減する指示を送信する。
【００２６】
次に、具体的な発電システムの動作手順を説明する。まず、制御装置１０４が、電力センサ１２１から系統電流を取得して、その系統電流に基づき蓄電池１０８の充電電流の制御を制御装置１１０に指示する態様（第１の態様）について説明する。次いで、制御装置１０４が、電力センサ１２１から系統電流を取得して制御装置１１０に送信し、制御装置１１０が送信された系統電流に基づき蓄電池１０８の充電電流の制御を行う態様（第２の態様）について説明する。
【００２７】
[第１の態様]
図２は、第１の態様における発電システム１００の動作手順を説明するフローチャート図である。図２には、制御装置１０４、１１０が連繋して制御動作を実行するときの手順が示される。制御装置１０４、１１０の動作は、それぞれ制御部１１４、１２２の制御動作に対応する。また、図２の手順は、たとえば、制御装置１０４が定期的に（たとえば、数十ミリ〜数秒ごとに）起動される。
【００２８】
制御装置１０４は、太陽電池１０２の発電を制御する（Ｓ２０２）。たとえば、制御装置１０４は最大動作点追従制御を実行する。一方、制御装置１１０は、放電モードに初期設定する（Ｓ２２０）。
【００２９】
次いで、制御装置１０４は、系統電圧が基準電圧を超えたことを確認する（Ｓ２０４）。そして、制御装置１０４は、一旦出力抑制モードに移行する（Ｓ２０６）。すなわち、ＭＰＰＴ制御が停止される。そして、制御装置１０４は、系統電流Ｉａｃを記憶し、目標電流Ｉｔｈを設定する（Ｓ２０８）。そして、制御装置１０４は、制御装置１１０に、出力抑制開始を通知する（Ｓ２０９）。これに応答して、制御装置１１０は、充電モードを開始する（Ｓ２２２）。
【００３０】
次いで、制御装置１０４は、系統電流Ｉａｃを取得し、系統電流Ｉａｃが目標電流Ｉｔｈに一致するように、充電電流の増加または減少を決定し（Ｓ２１０）、増減のいずれかを制御装置１１０に指示する（Ｓ２１１）。たとえば、系統電流Ｉａｃが目標電流Ｉｔｈより大きければ、系統電流Ｉａｃを減少させるために充電電流を増加させ、系統電流Ｉａｃが目標電流Ｉｔｈより小さければ、系統電流Ｉａｃを増加させるために充電電流を減少させる。
【００３１】
これに応答して、制御装置１１０は、充電電流を増減して制御する（Ｓ２２４）。増減量は、たとえば、予め制御部１２２に任意の所定量が設定されている。あるいは、制御部１１４が算出して制御部１２２に指示してもよいし、制御部１１４の指示を受けて制御部１２２が算出してもよい。そして、制御装置１１０は、蓄電池１０８が満充電状態になるまで手順Ｓ２２４を実行し（Ｓ２２６のＮ）、満充電状態になったら（Ｓ２２６のＹ）、充電を停止し（Ｓ２２８）、充電停止を制御装置１０４に通知して（Ｓ２２８）、今回の制御サイクルを終了する。
【００３２】
制御装置１０４側では、充電停止通知を受信したときは（Ｓ２１２のＹ）、それ以上充電ができないので、出力抑制モードに設定して（Ｓ２１８）今回の制御サイクルを終了する。この場合、ＭＰＰＴ制御が停止され、太陽電池１０２からは抑制された電力が取り出され、系統１０６への逆潮流が抑えられる。
【００３３】
一方、充電停止通知を受信しないときは（Ｓ２１２のＮ）、制御装置１１０の入力電流の向きに基づいて充電の継続か否かを判断する。すなわち、入力電流が負の場合（Ｓ２１４のＮ）、充電が継続されているので、系統１０６への出力電流は抑えられている。よって、制御装置１０４は、出力抑制モードを解除して（Ｓ２１６）、今回の制御サイクルを終了する。これにより、ＭＰＰＴ制御が実行されて最大発電電力が取り出される。それとともに、発電電力の一部を蓄電池１０８に引くことで、系統１０６への出力が抑えられる。  反対に、入力電流が正の場合（Ｓ２１４のＹ）、放電が行われているので、電力消費負荷１１２が発電電力より多くの電力を消費しており、発電電力が系統１０６へ出力されていない。この場合、制御装置１０４は、手順Ｓ２１０に戻って処理を継続する。
【００３４】
なお、上記の手順Ｓ２０８を省略するとともに、手順Ｓ２１０では系統の出力電圧が予め設定された目標電圧になるように、充電電流の増減を決定する手順としてもよい。目標電圧は、基準電圧未満の任意に設定される電圧である。そして、手順Ｓ２１１では、系統電圧を取得し、たとえば、系統電圧が目標電圧より高ければ、系統電流を減少させるために充電電流を増加させ、系統電圧が目標電圧より低ければ、系統電流を増加させるために充電電流を減少させる。この手順によれば、電流センサ１２１から系統電流を取得する構成を省略することが可能となる。
【００３５】
[第２の態様]
図３は、第２の態様における発電システム１００の動作手順を説明するフローチャート図である。この手順は、たとえば、制御装置１０４が定期的に（たとえば、数十ミリ〜数秒ごとに）起動される。図２と重複する手順には、図２と同じ符号を付してある。
【００３６】
制御装置１０４は、太陽電池１０２の発電を制御する（Ｓ２０２）。一方、制御装置１１０は、放電モードに初期設定する（Ｓ２２０）。次いで、制御装置１０４は、系統電圧が基準電圧を超えたことを確認する（Ｓ２０４）。そして、制御装置１０４は、出力抑制に移行する（Ｓ２０６）。ここで、ＭＰＰＴ制御が一旦停止する。そして、制御装置１０４は、系統電流を記憶し、目標電流Ｉｔｈを設定する。そして、制御装置１０４は、制御装置１１０に、出力抑制開始を通知する（Ｓ２０９）。さらに、制御装置１０４は、制御装置１１０に、手順Ｓ２０８で設定した目標電流Ｉｔｈを通知する（Ｓ３００）。これに応答して、制御装置１１０は、充電モードを開始する（Ｓ２２２）。
【００３７】
次いで、制御装置１１０は、制御装置１０４に充電開始を通知し（Ｓ３０１）、出力抑制解除を指示する（Ｓ３０２）すると、制御装置１０４は、出力抑制を解除し（Ｓ２１６）、抑制解除を制御装置１１０に通知する（Ｓ３０４）。これにより、ＭＰＰＴ制御が再開される。
【００３８】
制御装置１１０側では、系統電流Ｉａｃを電流センサ１２１から取得し、系統電流Ｉａｃが目標電流Ｉｔｈに一致するように、充電電流の増減を決定し（Ｓ３０６）、充電を実行する。増減量は、たとえば、予め制御部１２２に設定されているか、または制御部１２２が算出してもよい。そして、制御装置１１０は、蓄電池１０８が満充電状態になるまで（Ｓ２２６のＮ）、または充電電流が正になるまで、すなわち放電が行われるまで（Ｓ３１０のＮ）手順Ｓ３０６を繰り返し実行する。満充電状態になったら（Ｓ２２６のＹ）、制御装置１１０は充電を停止し（Ｓ２２８）、出力抑制を制御装置１０４に指示して（Ｓ３０８）、制御サイクルを終了する。すると、制御装置１０４は、これに応答して出力抑制を開始する（Ｓ２１８）。また、制御装置１１０は、充電電流が正になり、放電が開始されると（Ｓ３１０のＮ）、制御装置１０４に充電終了を通知して（Ｓ３１２）、今回の制御サイクルを終了する。なお、この場合、出力抑制の必要がないので、制御装置１１０は、再度出力抑制を解除してもよい。
【００３９】
なお、第２の態様でも、上記の手順Ｓ２０８を省略するとともに、手順Ｓ３０６では系統電圧が予め設定された目標電圧になるように、充電電流の増減を決定する手順としてもよい。その場合、制御装置１１０は、制御装置１０４から系統電圧を取得することができる。また、目標電圧は、基準電圧未満の任意に設定される電圧であり、予め制御装置１１０が内部のメモリに保持していてもよいし、制御装置１０４から取得してもよい。そして、手順Ｓ３０６では、たとえば、系統電圧が目標電圧より高ければ、系統電流を減少させるために充電電流を増加させ、系統電圧が目標電圧より低ければ、系統電流を増加させるために充電電流を減少させる。この手順によれば、電流センサ１２１から系統電流を取得する構成を省略することが可能となる。
【００４０】
図４は、本実施形態における各種電流、電圧の推移の一例を模式的に示す図である。図４には、系統１０６の系統電圧及び系統電流、太陽電池１０２からの出力電流、蓄電池１０８への充電電流、及び電流消費負荷１１２による消費電流が示される。横軸は、時間を示す。また、いずれも、本実施形態の制御が行われない場合の推移を破線で、本実施形態の場合の推移を実線で示す。
【００４１】
まず、本実施形態の制御が行われない場合として、系統電圧が上限基準電圧に達したときに出力抑制を行い、下限基準電圧に達したときに出力抑制を解除する場合を例として説明する。このとき、系統電圧は、上限基準電圧と下限基準電圧の間を三角波状に往復する。系統電流は、系統１０６からの入力側を正、出力側を負として示す。系統電圧の上昇時には系統１０６への系統電流が増加し、下降時には減少する。太陽電池の出力電流は、系統電流が増加するときにはこれに呼応して増加するが、出力抑制によりＭＰＰＴ制御が停止されるので、系統電流が減少するときにはこれに呼応して減少する。充電電流は、放電側を正、充電側を負とて示す。発電電流の増加にともない系統電圧、系統電流ともに増加するときには充電が行われないので、充電電流はゼロである。そして、出力抑制が開始されると（時間ｔ１）、発電電流が一定値で安定することと呼応して充電電流は増加し始め（つまり、発電電流で充電される）、出力抑制が解除されると（時間ｔ２）、充電電流は減少し始める（つまり、逆潮流が増加する）。かかる動作が繰り返される。なお、この間、説明の便宜上、消費電流は一定としてある。
【００４２】
次に、本実施形態の制御が実行される場合について説明する。系統電圧は、上限基準電圧に達して出力抑制が開始されると（時間ｔ１）、減少し始め、下限基準電圧まで下降することなく、上限基準値未満に設定された目標電圧に一致するように制御される。このとき、系統電流に基づく制御を行う場合、系統電流が目標電流に一致するように制御される。また、充電電流は、出力抑制開始（時間ｔ１）直後から増加し始め、時間ｔ３で満充電になるまで増加する。時間ｔ１からｔ３までの間、充電電流により発電電流が引かれるので、系統への出力電流は抑えられる。その一方、ＭＰＰＴ制御は維持されるので、発電電流は最大可能な電流まで増加する。
【００４３】
本実施形態によれば、系統電圧が下限基準値に達する前に目標電圧で安定し、これに呼応して系統電流も目標電流程度の大きさで安定するので、系統へ逆潮流により出力する電力をある程度の大きさで確保できる。すなわち、系統へ発電電力を売却することによる利益を確保できる。さらに、出力抑制とその解除を系統用リレーの開閉により行うと、機械部品の損耗が激しくなる。この点についても、本実施形態によれば、連係リレーの開閉を抑えることで、機械部品の損耗を抑えることが可能になる。
【００４４】
以上、説明したとおり、本実施形態によれば、ＭＰＰＴ制御を停止することなく出力電力を抑制でき、電力の売却利益を効率よく確保することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  発電システム
１０２  太陽電池
１０４、１１０  制御装置
１０８  蓄電池
１０６  系統
１１４、１２２  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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