(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置から出力された直流電流を調整して、負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置と、
蓄電池から出力された直流電流を調整して、前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置と、
前記第１の電力調整装置の出力電流を制御するための第１の指令値及び前記第２の電力調整装置の出力電流を制御するための第２の指令値を生成し、前記第１の指令値および前記第２の指令値をそれぞれ前記第１の電力調整装置および前記第２の電力調整装置に送信する電流制御装置とを備える電流制御システムであって、
前記電流制御システムは、当該電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードと、当該電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードとを切り替える切替部をさらに備え、
前記電流制御装置は、
前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは、前記第１の指令値を前記第１の電力調整装置に送信して、矩形波形状の第１電流を前記第１の電力調整装置から前記配電網に出力させるとともに、前記第２の指令値を前記第２の電力調整装置に送信して、前記負荷装置に供給されている負荷電流を検出するセンサから受信した前記負荷電流の波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形の第２電流を前記第２の電力調整装置から出力させ、
前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは、前記第１の指令値を前記第１の電力調整装置に送信して、矩形波形状の第１電流を前記第１の電力調整装置から前記配電網に出力させるとともに、前記第２の指令値を前記第２の電力調整装置に送信して、所望の正弦波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形の第２電流を前記第２の電力調整装置から出力させる、
電流制御システム。
【請求項２】
前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれは、供給された電流の波形を変換するためのスイッチング素子を有しており、
前記第１の電力調整装置が有するスイッチング素子の切り替え頻度であるスイッチング周波数は１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚであり、
前記第２の電力調整装置が有するスイッチング素子のスイッチング周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ以下である
請求項１に記載の電流制御システム。
【請求項３】
前記電流制御システムは、発電装置から出力された直流電流を調整して、前記配電網に矩形波形状の交流電流である第３電流を出力する第３の電力調整装置をさらに備え、
前記電流制御装置は、さらに、
前記第３の電力調整装置の出力電流を制御するための第３の指令値を生成し、前記第３の指令値を前記第３の電力調整装置に送信して、前記第３電流を前記第３の電力調整装置から前記配電網に出力させ、
前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは、さらに前記負荷装置に供給されている負荷電流を検出するセンサから前記負荷電流を受信し、前記負荷電流の波形から前記第１電流及び前記第３電流の矩形波形状を差し引いた波形の電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させ、
前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは、所望の正弦波形から前記第１電流及び前記第３電流の矩形波形状を差し引いた波形となる電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させる、
請求項２に記載の電流制御システム。
【請求項４】
前記電流制御装置は、さらに、
前記自立運転モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記負荷電流の波形に近似するように前記第１電流の波形を決定し、
前記系統連系モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記正弦波形に近似するように前記第１電流の波形を決定する
請求項３に記載の電流制御システム。
【請求項５】
前記電流制御装置は、前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは前記第２の電力調整装置を電圧源として制御し、前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは前記第２の電力調整装置を電流源として制御する、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電流制御システム。
【請求項６】
前記電流制御装置は、前記発電装置の定格電流よりも前記負荷電流が小さい場合は、前記第１の電力調整装置から前記負荷装置に出力される電力の余剰電力を前記蓄電池に充電させるための充電指令値を前記第２の指令値として生成し、当該充電指令値を前記第２の電力調整装置に通知する、
請求項２〜５のいずれか１項に記載の電流制御システム。
【請求項７】
前記発電装置は、燃料電池システムまたは太陽光発電システムである、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電流制御システム。
【請求項８】
電流制御システムに設けられた第１の電力調整装置であって、発電装置から出力された直流電流を調整して負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置、及び、前記電流制御システムに設けられた第２の電力調整装置であって、蓄電池から出力された直流電流を調整して前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置と通信する通信部と、
（ｉ）前記電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードであるときは、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、前記負荷装置に供給されている負荷電流の波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定し、
（ｉｉ）前記電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードであるときは、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、所望の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定する、決定部と、
決定された前記第１電流を前記第１の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第１の電力調整装置に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第２の電力調整装置に通知する通知部とを備える
電流制御装置。
【請求項９】
電流制御システムに設けられた第１の電力調整装置であって、発電装置から出力された直流電流を調整して負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置、および、前記電流制御システムに設けられた第２の電力調整装置であって、蓄電池から出力された直流電流を調整して前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置を制御するための電流制御方法であって、
（ｉ）前記電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードであるときは、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、前記負荷装置に供給されている負荷電流の波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定し、
（ｉｉ）前記電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードであるときは、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、所望の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定する決定ステップと、
決定された前記第１電流を前記第１の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第１の電力調整装置に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第２の電力調整装置に通知する通知ステップとを含む
電流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流制御システム等に関する。特に、電流源を制御することによって負荷装置に電流を供給させる電流制御システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、需要家ごとに太陽光発電システムや燃料電池システム等の発電装置を設置する電力供給システムが開発されている。こうしたシステムでは、発電装置に太陽光発電システム等の自然エネルギーが利用される場合には、時間および天候などに応じて発電量にばらつきが生じる。また、昼間および夜間などで、需要家の電力消費量にもばらつきが生じる。その結果、発電装置からの電力供給と需要家の電力需要との間に過不足が生じる場合がある。
【０００３】
そこで、発電装置に、蓄電装置及び系統電力網を接続して使用するシステムが検討されている（例えば、特許文献１を参照）。この場合、発電装置により発電された電力を貯蔵するために蓄電装置が使用される。そして、需要家の電力需要に対して発電装置の電力供給が不足している場合などに、蓄電装置に蓄えた電力が需要家に供給される。また、蓄電装置の蓄電容量を超える電力需要の変動があった場合には、需要家は系統電力網から電力を購入する。また、需要家は逆潮流した余剰電力を電気事業者に売電することもできる。
【０００４】
ここで、発電装置は、発電装置により出力された直流電流を所定の特性を有する交流電流へと変換するための片方向ＤＣ／ＡＣインバータ（いわゆる、パワーコンディショナ）に接続される。所定の特性は、具体的には、高調波抑制対策ガイドライン（非特許文献１を参照）によって定められる。このガイドラインによると、発電装置に接続されたパワーコンディショナは、需要家側から系統電力網への高調波電流の流出を５％以下に抑える必要がある。
【０００５】
これを実現するために、パワーコンディショナは、瞬時電流制御を行う。したがって、系統電力網に連系するパワーコンディショナは、正弦波を出力する電流源として動作する。また、蓄電装置は双方向ＤＣ／ＡＣインバータに接続される。すなわち、蓄電装置及びこれに接続された片方向ＤＣ／ＡＣインバータは、電流源に対する電圧源として動作する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１１０９２２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン”、［online］、平成１６年１月制定、原子力安全・保安院、［平成２１年８月１５日検索］、インターネット＜URL：http://www.nisa.meti.go.jp/oshirase/2004/files/160131oshirase.pdf＞、ｐ．７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術によると、パワーコンディショナにおけるスイッチング損失が大きいという課題がある。
【０００９】
すなわち、前述のとおり、パワーコンディショナは、発電装置から供給された直流電流を正弦波形を有する交流電流に変換して出力する。従来技術において、パワーコンディショナが使用する制御方式には、パルス幅変調と、パルス振幅変調とが知られている。例えば、パルス幅変調された電圧パルスに対してＬＣフィルタを施すことで、直流電圧から交流電圧に変換する。前述した、高調波抑制対策ガイドラインを満たす正弦波を出力するために、従来技術におけるパワーコンディショナは、例えば、１０ｋＨｚ程度の高いスイッチング周波数でパルス制御を行う。
【００１０】
しかし、スイッチング周波数が高いほど、電力損失も増加する。なぜならば、スイッチング素子によりＯＮ／ＯＦＦを切り替えるごとに、過渡時に電力損失が生じる。以後、この電力損失をスイッチング損失とよぶ。そして、スイッチング損失は、スイッチング周波数が高いほどより大きくなるためである。したがって、従来技術において、パワーコンディショナにおいてスイッチング損失が大きいという課題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、スイッチング損失を減少させる電流制御システム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】
【００１２】
本発明に係る電流制御システムの一態様は、負荷装置が接続された配電網に第１電流を出力する第１の電気機器と、前記配電網に第２電流を出力する第２の電気機器と、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器を制御することによって、前記負荷装置に対して電流を供給する電流制御装置と、を含む電流制御システムであって、前記第１の電気機器は、供給された直流電流に対してパルス幅変調を施した電流である前記第１電流を前記配電網に出力する電流源であり、前記電流制御装置は、前記第１の電気機器から出力される前記第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電気機器から出力される前記第２電流の波形が、所定の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器のそれぞれに出力させる電流を決定する決定部と、決定された前記第１電流を前記第１の電気機器に出力させるための指令値を、当該第１の電気機器に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電気機器に出力させるための指令値を、当該第２の電気機器に通知する通知部とを備える。
【００１３】
この構成によると、第１の電気機器は、例えば商用電源周波数と同じ周波数の矩形波を出力すればよいため、供給された電流にパルス制御を施す際のスイッチング周波数を、従来よりも大幅に低くすることができる。その結果、スイッチングによる電力損失を大幅に減少させることができる。また、従来は、正弦波を出力するために必要であったＬＣフィルタが不要となるため、第１の電気機器の回路構成を簡素化できるという利点も生じる。
【００１４】
なお、本発明は、このよう電流制御システムとして実現できるだけでなく、電流制御システムに含まれる特徴的な手段をステップとする電流制御方法として実現したり、そのような特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体及びインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのはいうまでもない。
【００１５】
さらに、本発明は、このような電流制御システムの機能の一部又は全てを実現する半導体集積回路（ＬＳＩ）として実現したり、このような電流制御システムに含まれる電流制御装置として実現したりできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、本発明によると、スイッチング損失を減少させる電流制御システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の関連技術に係る電流制御システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示される電流制御システムが備える電圧源及び電流源の回路構成の一例を示す図である。
【図３Ａ】本発明の関連技術において、負荷装置へ電力を供給する電圧源と電流源とを示す概念図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示されるｉＬＯＡＤ、ｉＬＯＡＤ１、及びｉＬＯＡＤ２が有する波形を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示される、ｉＦＣ及びｉＳＢが有する波形を示す図である。
【図４】自立運転モードにおいて動作する本発明の実施の形態１に係る電流制御システムの構成を示す図である。
【図５】図４に示される電流制御システムが有する創蓄連携ＰＣの回路構成の一例を示す図である。
【図６】電流制御装置の機能ブロックを示す図である。
【図７】自立運転モードにおいて、実施の形態１及び２に係る電流制御装置が行う全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１及び２に係る電流制御装置が有する演算部の機能ブロックの一例を示す図である。
【図９】実施の形態１及び２に係る電流制御装置が有する演算部が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】ＦＣが出力電力を変更する能力を有していない場合に、決定部が電流の指令値を通知する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】ＦＣが出力電力を変更する能力を有している場合に、決定部が電流指令値を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１に係る電流制御システムにおいて、負荷装置へ供給される電流を示す概念図である。
【図１３】図１２に示される各電流の波形を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における電流制御システムの機能ブロックを示す図である。
【図１５】実施の形態２に係る電流制御システムにおいて、負荷装置へ供給される電流を示す概念図である。
【図１６】図１５に示される第１電流、第２電流及び第３電流の波形を説明する図である。
【図１７】系統連系モードで動作する本発明の実施の形態１に係る電流制御システムの機能ブロックを示す図である。
【図１８Ａ】実施の形態１及び２に係る電流制御装置の入出力を示す図である。
【図１８Ｂ】実施の形態１及び２に係る電流制御装置が行うモード切替処理を表す概念図である。
【図１９】実施の形態１に係る演算部の機能ブロックの一例を示す図である。
【図２０】系統連系モードにおいて実施の形態１に係る電流制御装置が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１Ａ】系統連系モードにおいて負荷装置へ電力を供給するＳＢとＦＣとを示す概念図である。
【図２１Ｂ】系統連系モードにおいてＳＢ及びＦＣから出力される電流の波形を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態１及び２にかかる電流制御装置等を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る電流制御システムの一態様は、負荷装置が接続された配電網に第１電流を出力する第１の電気機器と、前記配電網に第２電流を出力する第２の電気機器と、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器を制御することによって、前記負荷装置に対して電流を供給する電流制御装置と、を含む電流制御システムであって、前記第１の電気機器は、供給された直流電流に対してパルス幅変調を施した電流である前記第１電流を前記配電網に出力する電流源であり、前記電流制御装置は、前記第１の電気機器から出力される前記第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電気機器から出力される前記第２電流の波形が、所定の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器のそれぞれに出力させる電流を決定する決定部と、決定された前記第１電流を前記第１の電気機器に出力させるための指令値を、当該第１の電気機器に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電気機器に出力させるための指令値を、当該第２の電気機器に通知する通知部とを備える。
【００１９】
この構成によると、第１の電気機器は、供給された電流にパルス制御を施す際のスイッチング周波数を、従来よりも大幅に低くすることができる。その結果、スイッチングによる電力損失を大幅に減少させることができる。また、従来は、正弦波を出力するために必要であったＬＣフィルタが不要となるため、第１の電気機器の回路構成を簡素化できるという利点も生じる。
【００２０】
具体的には、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器のそれぞれは、供給された電流の波形を変換するためのスイッチング素子を有しており、前記第１の電気機器が有するスイッチング素子の切り替え頻度であるスイッチング周波数は１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚであり、前記第２の電気機器が有するスイッチング素子のスイッチング周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ以下であるとしてもよい。
【００２１】
これによると、第１の電気機器は、例えば商用電源周波数と同じ周波数の矩形波を出力すればよい。したがって、スイッチング周波数を大幅に低くすることができる。その結果、スイッチングによる電力損失を減少させることができる。
【００２２】
また、前記電流制御システムは、当該電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードと、当該電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードとを切り替えるモード切替スイッチをさらに含み、前記電流制御装置は、前記負荷装置に供給される電流である負荷電流に関する情報を取得する取得部を備え、前記自立運転モードにおいて、前記電流制御装置は、前記第２の電気機器を電圧源として制御し、前記決定部は、前記第２電流を、前記所定の電流波形である前記負荷電流の波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように決定し、前記系統連系モードにおいて、前記電流制御装置は、前記第２の電気機器を電流源として制御し、前記決定部は、前記第２電流を、前記所定の電流波形である正弦波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように決定するとしてもよい。
【００２３】
これによると、電流制御システムは、系統と接続されている場合、及び系統から独立して稼働する場合のそれぞれに応じて、適切な電流が負荷に供給されるように制御することができる。
【００２４】
また、前記電流制御システムは、さらに、当該電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードと、当該電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードとを切り替えるモード切替スイッチと、前記第１電流及び前記第２電流とは異なる第３電流を出力する電流源である第３の電気機器とを含み、前記電流制御装置は、前記負荷装置に供給される電流である負荷電流に関する情報を取得する取得部を備え、前記自立運転モードにおいて、前記電流制御装置は、前記第２の電気機器を電圧源として制御し、前記決定部は、前記第２電流を、前記所定の電流波形である前記負荷電流の波形から前記第１電流及び前記第３電流の波形を差し引いた波形となるように決定し、前記系統連系モードにおいて、前記電流制御装置は、前記第２の電気機器を電流源として制御し、前記決定部は、前記第２電流を、前記所定の電流波形である正弦波形から前記第１電流及び前記第３電流の波形を差し引いた波形となるように決定するとしてもよい。
【００２５】
これによると、電流制御システムが、複数の発電装置を含んでいる場合においても、各発電装置から出力される電力をより効率よく負荷へ供給することができる。また、各発電装置に接続された電流源において、ＬＣフィルタが不要となるため、装置の省コスト化、省スペース化が実現できる。
【００２６】
また、前記決定部は、さらに、前記自立運転モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記負荷電流の波形に近似するように前記第１電流の波形を決定し、前記系統連系モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記正弦波形に近似するように前記第１電流の波形を決定するとしてもよい。
【００２７】
これによると、複数の電流源から出力される電流を合成した電流の波形が、最終的に生成すべき電流の波形に近似している。したがって、複数の電流源から出力される電流を合成した電流に、さらに第２電流を合成することで、最終的に生成すべき電流を生成する際に、出力すべき第２電流の時間変化を抑えられる。その結果、例えば第２電流を蓄電池から出力する場合において、蓄電池の劣化を抑えることができる。
【００２８】
本発明に係る電流制御装置の一態様は、負荷装置が接続された配電網に第１電流を出力する第１の電気機器と、前記配電網に第２電流を出力する第２の電気機器とを制御する電流制御装置であって、前記第１の電気機器は、供給された直流電流に対してパルス幅変調を施した電流である前記第１電流を前記配電網に出力する電流源であり、前記第１の電気機器から出力される前記第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電気機器から出力される前記第２電流の波形が、所定の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器のそれぞれに出力させる電流を決定する決定部と決定された前記第１電流を前記第１の電気機器に出力させるための指令値を、当該第１の電気機器に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電気機器に出力させるための指令値を、当該第２の電気機器に通知する通知部とを備える。
【００２９】
本発明に係る電流制御方法の一態様は、負荷装置が接続された配電網に第１電流を出力する第１の電気機器と、前記配電網に第２電流を出力する第２の電気機器とを制御するための電流制御方法であって、前記第１の電気機器は、供給された直流電流に対してパルス幅変調を施した電流である前記第１電流を前記配電網に出力する電流源であり、前記第１の電気機器から出力される前記第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電気機器から出力される前記第２電流の波形が、所定の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電気機器及び前記第２の電気機器のそれぞれに出力させる電流を決定する決定ステップと決定された前記第１電流を前記第１の電気機器に出力させるための指令値を、当該第１の電気機器に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電気機器に出力させるための指令値を、当該第２の電気機器に通知する通知ステップとを含む。
また、本発明に係る電流制御システムの一態様は、発電装置から出力された直流電流を調整して、負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置と、蓄電池から出力された直流電流を調整して、前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置と、前記第１の電力調整装置の出力電流を制御するための第１の指令値及び前記第２の電力調整装置の出力電流を制御するための第２の指令値を生成し、前記第１の指令値および前記第２の指令値をそれぞれ前記第１の電力調整装置および前記第２の電力調整装置に送信する電流制御装置とを備え、前記電流制御装置は、前記第１の指令値を前記第１の電力調整装置に送信して、矩形波形状の第１電流を前記第１の電力調整装置から前記配電網に出力させるとともに、前記第２の指令値を前記第２の電力調整装置に送信して、所望の電流波形から前記第１電流の矩形波形状を差し引いた波形の第２電流を前記第２の電力調整装置から前記配電網に出力させる。
例えば、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれは、供給された電流の波形を変換するためのスイッチング素子を有しており、前記第１の電力調整装置が有するスイッチング素子の切り替え頻度であるスイッチング周波数は１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚであり、前記第２の電力調整装置が有するスイッチング素子のスイッチング周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ以下である。
例えば、前記電流制御システムは、当該電流制御システムが電力系統と連系して動作する系統連系モードと、当該電流制御システムが電力系統から切り離されて動作する自立運転モードとを切り替える切替部をさらに備え、前記電流制御装置は、さらに、前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは、さらに前記負荷装置に供給されている負荷電流を検出するセンサから前記負荷電流を受信し、前記負荷電流の波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形の電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させ、前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは、所望の正弦波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となる電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させる。
例えば、前記電流制御システムは、発電装置から出力された直流電流を調整して、前記配電網に交流電流を出力する第３の電力調整装置をさらに備え、前記電流制御装置は、さらに、前記第３の電力調整装置の出力電流を制御するための第３の指令値を生成し、前記第３の指令値を前記第３の電力調整装置に送信して、矩形波形状の第３電流を前記第３の電力調整装置から前記配電網に出力させ、前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは、さらに前記負荷装置に供給されている負荷電流を検出するセンサから前記負荷電流を受信し、前記負荷電流の波形から前記第１電流及び前記第３電流の矩形波形状を差し引いた波形の電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させ、前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは、所望の正弦波形から前記第１電流及び前記第３電流の矩形波形状を差し引いた波形となる電流を前記第２電流として前記第２の電力調整装置から出力させる。
例えば、前記電流制御装置は、さらに、前記自立運転モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記負荷電流の波形に近似するように前記第１電流の波形を決定し、前記系統連系モードにおいて、前記第１電流の波形と前記第３電流の波形とを加えた波形が、前記正弦波形に近似するように前記第１電流の波形を決定する。
例えば、前記電流制御装置は、前記切替部が前記自立運転モードを選択しているときは前記第２の電力調整装置を電流源として制御し、前記切替部が前記系統連系モードを選択しているときは前記第２の電力調整装置を電圧源として制御する。
例えば、前記電流制御装置は、前記発電装置の定格電流よりも前記負荷電流が大きい場合は、前記第１の電力調整装置から前記負荷装置に出力される電力の余剰電力を前記蓄電池に充電させるための充電指令値を前記第２の指令値として生成し、当該充電指令値を前記第２の電力調整装置に通知する。
例えば、前記発電装置は、燃料電池システムまたは太陽光発電システムである。
また、本発明に係る電流制御装置の一態様は、発電装置から出力された直流電流を調整して負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置、及び、蓄電池から出力された直流電流を調整して前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置と通信する通信部と、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、所望の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定する決定部と、決定された前記第１電流を前記第１の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第１の電力調整装置に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第２の電力調整装置に通知する通知部とを備える。
また、本発明に係る電流制御方法の一態様は、発電装置から出力された直流電流を調整して負荷装置が接続された配電網に交流電流を出力する第１の電力調整装置、および、蓄電池から出力された直流電流を調整して前記配電網に交流電流を出力する第２の電力調整装置を制御するための電流制御方法であって、前記第１の電力調整装置から出力される第１電流の波形が矩形波となり、前記第２の電力調整装置から出力される第２電流の波形が、所望の電流波形から前記第１電流の波形を差し引いた波形となるように、前記第１の電力調整装置及び前記第２の電力調整装置のそれぞれに出力させる電流を決定する決定ステップと、決定された前記第１電流を前記第１の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第１の電力調整装置に通知し、決定された前記第２電流を前記第２の電力調整装置に出力させるための指令値を当該第２の電力調整装置に通知する通知ステップとを含む。
【００３０】
以下、まず本発明が解決する課題及び効果を明確にするため、図１〜図３Ｃを参照して、本発明の関連技術に係る電流制御システムについて説明する。
【００３１】
図１は、関連技術に係る電流制御システム９００の構成を示す。また、図２は、図１に示される電流制御システム９００が備える電圧源９１０及び電流源９２０の回路構成の一例を示す。
【００３２】
図１に示されるように、電流制御システム９００は、ＳＢ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｂａｔｔｅｒｙ；蓄電池）９１９と、ＦＣ（Ｆｕｅｌ  Ｃｅｌｌ；燃料電池）９２９とから供給された電流を、負荷９５０Ａ及び負荷９５０Ｂに供給するよう制御する。また、電流制御システム９００は、系統８９０とも連系している。より詳細には、電流制御システム９００は、電圧源９１０と、電流源９２０と、電流制御装置９３０とを含む。
【００３３】
電圧源９１０は、ＳＢ９１９から供給された電力をもとに、非線形電流ｉＳＢを出力する。また、電流源９２０は、ＦＣ９２９から供給された電力をもとに、正弦波電流ｉＦＣを出力する。ここで、非線形電流とは、非線形形状の（すなわち、正弦波ではない）波形を有する電流である。また、正弦波電流とは、波形が正弦波の形状を有する電流である。
【００３４】
電圧源９１０は、ＳＢ９１９から供給された直流電流を、双方向ＤＣ／ＤＣ充放電制御を行う双方向ＤＣ／ＤＣ変換器９１１により変圧する。さらに、変圧された電圧に対して、双方向電圧形インバータ９１２によりパルス制御を行う。こうして得られたパルス信号にＬＣフィルタ９１３による処理を施すことで、所望の非線形電流ｉＳＢを生成する。
【００３５】
また、電流源９２０は、ＦＣ９２９から供給された直流電流を、片方向ＤＣ／ＤＣ放電制御を行う片方向ＤＣ／ＤＣ変換器９２１により変圧する。さらに、変圧された電圧に対して、片方向電圧形インバータ９２２によりパルス制御を行う。こうして得られたパルス信号にＬＣフィルタ９２３による処理を施すことで、所望の正弦波電流ｉＦＣを生成する。
【００３６】
非線形電流、及び正弦波電流を生成するには、高いスイッチング周波数でパルス制御を行う必要がある。
【００３７】
ここで、電圧源９１０及び電流源９２０においてより高いスイッチング周波数を使用することは、スイッチングによる電力損失をより増加させる。以後、スイッチングによる電力損失をスイッチング損失とよぶ。スイッチング周波数が高いほどスイッチング損失が増加するため、本来であれば、あまり高いスイッチング周波数を使用することは好ましくない。
【００３８】
しかし、電流制御システム９００は系統８９０と連系している。これにより、例えば高調波抑制対策ガイドラインに従うためには、需要家側から系統電力網への高調波電流の流出を５％以下に抑える必要が生じる。そのため、電圧源９１０及び電流源９２０は、例えば１０ｋＨｚ以上の高いスイッチング周波数を使用し、出力する電流波形の細かな制御を行う必要がある。
【００３９】
次に、電圧源９１０及び電流源９２０が出力する電流波形について、図３Ａ〜図３Ｃを参照してより詳細に説明する。
【００４０】
図３Ａは、本発明の関連技術において、負荷装置へ電力を供給する電圧源９１０と電流源９２０とを示す概念図である。
【００４１】
図３Ａに示されるように、電圧源９１０は、電流ｉＳＢ及び電圧ＶＰＣＳを出力する。また、電流源９２０は、電流ｉＦＣを出力する。
【００４２】
電圧源９１０及び電流源９２０から出力された電流は、ｉＬＯＡＤとして、負荷装置に供給される。より詳細には、抵抗負荷である負荷９５０Ａには、ｉＬＯＡＤ１が供給される。また、整流器負荷である負荷９５０ＢにはｉＬＯＡＤ２が供給される。
【００４３】
図３Ｂは、図３Ａに示されるｉＬＯＡＤ、ｉＬＯＡＤ１、及びｉＬＯＡＤ２が有する波形を示す。縦軸は電流の大きさ[Ａ]を示し、横軸は経過時間[ｓ]を示す。
【００４４】
図３Ｂに示されるように、整流器負荷である負荷９５０Ｂに供給される電流ｉＬＯＡＤ２は非線形形状を有している。その結果、負荷９５０Ａ及び９５０Ｂに供給される電流ｉＬＯＡＤも非線形形状を有している。
【００４５】
図３Ｃは、図３Ａに示される、ｉＦＣ及びｉＳＢが有する波形を示す。縦軸は電流の大きさ[Ａ]を示し、横軸は経過時間[ｓ]を示す。
【００４６】
図３Ｃに示されるように、関連技術に係る電流源９２０が出力する電流ｉＦＣは正弦波形状を有している。一方、電圧源９１０が出力する電流ｉＳＢは非線形形状を有している。
【００４７】
以上述べたように、関連技術に係る電流制御システム９００において、電流源９２０は、電流ｉＦＣとして、正弦波電流を出力するよう制御されている。その結果、インバータにおいて、大きなスイッチング損失が生じている。
【００４８】
以下に述べる本発明に係る電流制御システムでは、この課題を解決することにより、スイッチング損失を減少させることができる。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例である。したがって、これらの各形態により、本発明が限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【００５０】
（実施の形態１）
まず、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態に係る電流制御システムの構成を説明する。
【００５１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る電流制御システム１００の構成を示す。また、図５は、図４に示される電流制御システム１００が有する創蓄連携ＰＣＳ２０２の回路構成の一例を示す。
【００５２】
図４に示されるように、電流制御システム１００は、抵抗負荷である負荷１５０Ａと整流器負荷である負荷１５０Ｂとが接続された配電網８８０に第１電流であるｉＦＣを出力する第１の電気機器１２０を含む。また、配電網８８０に第２電流であるｉＳＢを出力する第２の電気機器１１０を含む。また、第１の電気機器１２０及び第２の電気機器１１０を制御することによって、負荷１５０Ａおよび負荷１５０Ｂに対して電流を供給する電流制御装置２００を含む。ここで、第１の電気機器１２０は、ＦＣから供給された直流電流に対してパルス幅変調を施した電流である第１電流を配電網８８０に出力する電流源である。よって、第１の電気機器１２０を、電流源、又は、電流形電流源ともいう。
【００５３】
なお、以後、負荷１５０Ａを第１の負荷装置ともよび、負荷１５０Ｂを第２の負荷装置ともよぶ。また、電流ｉＦＣを第１電流ともよび、電流ｉＳＢを第２電流ともよぶ。
【００５４】
また、以後の説明において特に断る場合を除き、図４に示されるように、電流制御システム１００は系統と切り離されて動作するものとする。この場合、第２の電気機器１１０は電圧源として動作する。そのため、第２の電気機器１１０を電圧源ともよぶ。
【００５５】
電圧源１１０は、非線形波形を有する電流ｉＳＢを出力する。ｉＳＢの周期は、負荷１５０Ａ及び負荷１５０Ｂと一致させることが好ましい。例えば、商用電源周波数が６０Ｈｚであれば、ｉＳＢの周期も６０Ｈｚとなる。
【００５６】
電圧源１１０は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１と、双方向電圧形インバータ１１２と、ＬＣフィルタ１１３と、第２制御部１１４とを有する。
【００５７】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１は、直流電圧間の変換装置である。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１は、ＳＢ１１９が放電し、又はＳＢ１１９へ充電する際の電圧を変換する。
【００５８】
双方向電圧形インバータ１１２は、ＳＢ１１９が放電する際には、直流電流を交流電流に変換するために、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１から出力された電圧に対してパルス制御を行う。具体的には、電圧に対してパルス幅変調又はパルス振幅変調を行うことが考えられる。なお、双方向電圧形インバータ１１２が行うパルス制御のスイッチング周波数は、例えば１０ｋＨｚである。
【００５９】
ＬＣフィルタ１１３は、双方向電圧形インバータ１１２から出力されたパルス電圧を、正弦波形へと変換する。
【００６０】
第２制御部１１４は、電流制御装置２００から取得した指令値であるＳＢ電流指令値に従って、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１１１及び双方向電圧形インバータ１１２を制御する。具体的には、指令値に従った電流をＳＢ１１９に放電させ、又はＳＢ１１９に充電する。
【００６１】
電流形電流源１２０は、正弦波形を有する電流ｉＦＣを出力する。商用電源周波数が６０Ｈｚの場合、ｉＦＣの周期は、ｉＳＢと同じく６０Ｈｚとなる。電流形電流源１２０は、片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、片方向電流形インバータ１２２と、第１制御部１２４とを有する。なお、電流形電流源１２０は、ＬＣフィルタを有さない。
【００６２】
片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、直流電圧間の変換装置である。片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、ＦＣ１２９から供給を受けた電流の電圧を変換する。
【００６３】
片方向電流形インバータ１２２は、片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１から出力された電流に対してパルス幅変調を行う。なお、片方向電流形インバータ１２２が行うパルス幅変調のスイッチング周波数は、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合、例えば１２０Ｈｚとすることが考えられる。１周期に、１つの山と１つの谷とを有するパルス波形を生成するためである。
【００６４】
すなわち、第１の電気機器１２０及び第２の電気機器１１０のそれぞれは、供給された電流の波形を変換するためのスイッチング素子を有している。ここで、第１の電気機器１２０が有するスイッチング素子の切り替え頻度であるスイッチング周波数は、商用電源周波数の２倍となる。具体的には、日本国内では、１００Ｈｚあるいは１２０Ｈｚである。また、第２の電気機器が有するスイッチング素子のスイッチング周波数は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ以下である。
【００６５】
なお、第１の電気機器１２０と第２の電気機器１１０とをまとめて、創蓄連携ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ）ともいう。
【００６６】
電流制御装置２００は、モード切替スイッチから取得した主幹情報に基づき、電圧源１１０及び電流源１２０の制御方法を決定する。電流制御装置２００の詳細については、後述する。
【００６７】
さらにまた、電流制御システム１００は、モード切替スイッチ２０４と、電流センサ８７０とを含む。
【００６８】
モード切替スイッチ２０４は、電流制御システム１００と系統８９０との接続状態をＯＮ又はＯＦＦのいずれかに切替える切替装置である。モード切替スイッチ２０４によって、電流制御システム１００と系統８９０とが接続された状態を系統連系モードという。また、電流制御システム１００と系統８９０とが切断された状態を自立運転モードという。すなわち、モード切替スイッチ２０４は、電流制御システム１００が電力系統と連系して動作する系統連系モードと、電流制御システム１００が電力系統から切り離されて動作する自立運転モードとを切り替える。なお、前述のように、電流制御システム１００が自立運転モードにあるとき、第２の電気機器１１０は電圧源として動作する。一方、電流制御システム１００が系統連系モードにあるとき、系統８９０が電圧源となる。よって、第２の電気機器１１０は電流源として動作してもよい。
【００６９】
電流センサ８７０は、負荷１５０Ａ及び負荷１５０Ｂへ供給される電流を計測する電流センサである。電流センサ８７０は、例えば需要家の配電網８８０に取り付けられる。電流センサ８７０は、測定した電流値を電流制御装置２００へ有線又は無線通信網を介して出力する。なお、電流センサは電流センサ８７０として示される位置に設置されなくてもよい。すなわち、ｉＬＯＡＤの値を取得可能な位置であれば、任意の場所に設置可能である。
【００７０】
なお、電流源１２０に電力を出力するＦＣ１２９は、例えば、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、任意の方式の燃料電池を使用できる。また、電圧源１１０との間で電力の充電又は放電を行うＳＢ１１９は、例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ナトリウム・硫黄電池、ニッカド電池等、任意の種類の蓄電池である。
【００７１】
次に、図６は、電流制御装置２００の機能ブロックを示す。
【００７２】
図６に示されるように、電流制御装置２００は、取得部２１０と、演算部２１２と、決定部２１４と、通知部２１６とを有する。
【００７３】
取得部２１０は、電流センサ８７０から、負荷１５０Ａと負荷１５０Ｂとに供給される電流である負荷電流ｉＬＯＡＤの情報を取得する。具体的には、負荷電流ｉＬＯＡＤの振幅、位相、周波数のうち少なくとも１つを取得する。
【００７４】
演算部２１２は、電流源１２０が配電網８８０へ出力すべき第１電流ｉＦＣを決定するための演算処理を行う。詳細は、後述する。
【００７５】
決定部２１４は、第１の電気機器１２０に出力させるべき第１電流ｉＦＣおよび第２の電気機器１１０に出力させるべき第２電流ｉＳＢを決定する。
【００７６】
より詳細には、決定部２１４は、第１の電気機器１２０から出力される第１電流ｉＦＣの波形が矩形波となるように決定する。また、第２の電気機器１１０から出力される第２電流ｉＳＢの波形が、所定の電流波形から第１電流ｉＦＣの波形を差し引いた波形となるように決定する。ここで、所定の電流波形は、モード切替スイッチ２０４によって選択される電流制御システム１００の運転モードに応じて定まる。
【００７７】
すなわち、自立運転モードにおいては、電流制御装置２００は、第２の電気機器１１０を電圧源として制御する。また、決定部２１４は、第２電流を、所定の電流波形である負荷電流の波形から第１電流の波形を差し引いた波形となるように決定する。
【００７８】
一方、系統連系モードにおいては、電流制御装置２００は、第２の電気機器１１０を電流源として制御する。また、決定部２１４は、第２電流を、所定の電流波形である正弦波形から第１電流の波形を差し引いた波形となるように決定する。より詳細には後述する。
【００７９】
通知部２１６は、決定部２１４により決定された第１電流ｉＦＣを第１の電気機器１２０に出力させるための指令値を、当該第１の電気機器１２０に通知する。より詳細には、第１の電気機器１２０が有する第１制御部１２４に通知する。また、第２電流ｉＳＢを第２の電気機器１１０に出力させるための指令値を、当該第２の電気機器１１０に通知する。より詳細には、第２の電気機器１１０が有する第２制御部１１４に通知する。
【００８０】
なお、前述したように、決定部２１４が第１電流ｉＦＣ及び第２電流ｉＳＢを決定する処理は、電流制御システム１００が自立運転モードで動作しているか、系統連系モードで動作しているかによって異なる。
【００８１】
そこで、まずは、電流制御システム１００が自立運転モードで動作していることを前提に説明を進める。
【００８２】
図７は、自立運転モードにおいて、本実施の形態に係る電流制御装置２００が行う全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【００８３】
まず、取得部２１０が負荷電流の値を取得する。さらに、演算部２１２が第１電流の波形を決定するために必要な波形パラメタを算出するための演算を行う。さらに、決定部２１４は、演算部２１２の出力を用いて、第１電流の波形を決定する（Ｓ１００）。
【００８４】
次に、決定部２１４は、第１電流の波形と負荷電流の値とに基づき、第２電流の波形を決定する（Ｓ２００）。
【００８５】
その後、通知部２１６は、決定部２１４により決定された波形を有する電流を出力するよう、第２制御部１１４及び第１制御部１２４にそれぞれ電流指令値を通知する（Ｓ３００）。
【００８６】
図８は、本実施の形態に係る電流制御装置２００が備える演算部２１２の機能ブロックを示す。
【００８７】
図８に示されるように、演算部２１２は、立上がり時間検出部３０２と、電流オン時間演算部３０４と、電流振幅演算部３０６とを有する。
【００８８】
立上がり時間検出部３０２は、負荷電流ｉＬＯＡＤの立上がり時間及び立下がり時間を検出する。なお、立上がりと立下がりは、電流の正負が反転した関係にあるため、以後、立上がりのみを例に挙げて説明する。
【００８９】
立上がり時間検出部３０２は、取得部２１０から負荷電流の電圧位相情報を取得し、電圧の位相が０となる時刻を取得する。この時刻から、負荷電流の値が事前に定められた閾値以上となった時刻までの時間を、負荷電流の立上がり時間として検出する。
【００９０】
電流オン時間演算部３０４は、片方向電流形インバータ１２２が、ｉＦＣをオンにすべき時間を演算する。その詳細は、後述する。
【００９１】
電流振幅演算部３０６は、矩形波であるｉＦＣの振幅の大きさを演算する。その詳細は、後述する。
【００９２】
こうして演算部２１２により求められたパラメタに基づき、決定部２１４は、電流源１２０へ通知する電流指令値を決定する。
【００９３】
さらに、決定部２１４は、負荷電流の波形から第１電流の波形を差し引いた波形となるように第２電流の波形を決定する。また、決定された波形を有する第２電流を電圧源１１０が出力するように、電圧源１１０へ通知すべき電流指令値を決定する。
【００９４】
図９は、本実施の形態に係る電流制御装置２００が有する演算部２１２が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【００９５】
まず、取得部２１０から、負荷電流の大きさ及び位相を取得する（Ｓ２１０）。
【００９６】
次に、立上がり時間検出部３０２において、負荷電流の立上がり時間を検出する（Ｓ２１２）。また、電流オン時間演算部３０４において、ｉＦＣをオンにすべき時間を求める。
【００９７】
最後に、電流振幅演算部３０６が、第１電流の振幅の大きさを求める。これにより、第１電流及び第２電流の波形を決定するための情報がすべて得られる（Ｓ２１３）。
【００９８】
なお、実際に電流制御装置２００から電圧源１１０及び電流源１２０へ出力される電流指令値には、ＦＣ１２９が出力電力を変更する能力を有しているか否かにより、より細かな制御情報を含めてもよい。図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９９】
図１０は、ＦＣ１２９が出力電力を変更する能力を有していない場合に、決定部２１４が電流の指令値を通知する処理の一例を示すフローチャートである。
【０１００】
まず、決定部２１４は、負荷電流がＦＣ１２９の定格電流よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２３０）。ここで、負荷電流がＦＣ１２９の定格電流よりも小さいと判定した場合（Ｓ２３０でＹｅｓ）、決定部２１４は負荷電流の変化分をＳＢ１１９に給電させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３２）。さらに、ＦＣ１２９の出力電力の余剰分をＳＢ１１９に充電させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３４）。
【０１０１】
一方、負荷電流がＦＣ１２９の定格電流以上であると判定した場合（Ｓ２３０でＮｏ）、決定部２１４は負荷電流の変化分をＳＢ１１９に給電させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３６）。さらに、ＦＣ１２９が出力すべき電力のうちの不足分を、ＳＢ１１９から給電するよう、指令値を通知する（Ｓ２３８）。
【０１０２】
このように、ＳＢ１１９をバッファとして使用することで、負荷が変化する場合においても、出力電力が一定であるＦＣ１２９を利用することができる。
【０１０３】
また、図１１は、ＦＣ１２９が出力電力を変更する能力を有している場合に、決定部２１４が電流指令値を決定する処理の一例を示すフローチャートである。
【０１０４】
決定部２１４は、負荷電流がＦＣ１２９の定格電流よりも小さいと判定した場合（Ｓ２３０でＹｅｓ）、負荷電流の変化分をＳＢ１１９から給電させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３２）。さらに、ＦＣ１２９の出力が任意の時定数でＦＣ電流指令値へ到達するように、第１制御部１２４へ指令値を通知する（Ｓ２３５）。
【０１０５】
一方、決定部２１４は、負荷電流がＦＣ１２９の定格電流以上であると判定した場合（Ｓ２３０でＮｏ）、負荷電流の変化分をＳＢ１１９から給電させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３６）。また、ＦＣ１２９の出力が任意の時定数でＦＣ電流指令値へ到達するように、第１制御部１２４へ指令値を通知する（Ｓ２３７）。さらに、ＦＣ１２９の出力では不足する電力を、ＳＢ１１９から供給させるよう、第２制御部１１４に指令値を通知する（Ｓ２３８）。
【０１０６】
こうして電流制御装置２００により制御された電流の波形について、図１２及び図１３を参照して説明する。
【０１０７】
図１２は、本実施の形態に係る電流制御システム１００において、負荷装置へ供給される電流を示す概念図である。
【０１０８】
図１２に示されるように、電圧源１１０は、電流ｉＳＢ及び電圧ＶＰＣＳを出力する。また、電流源１２０は、電流ｉＦＣを出力する。
【０１０９】
電圧源１１０及び電流源１２０から出力された電流は、ｉＬＯＡＤとして、負荷装置に供給される。より詳細には、抵抗負荷である負荷１５０Ａには、ｉＬＯＡＤ１が供給される。また、整流器負荷である負荷１５０ＢにはｉＬＯＡＤ２が供給される。
【０１１０】
図１３は、図１２に示される各電流の波形を説明する図である。より詳細には、図１３の（ａ）は、ｉＬＯＡＤ、ｉＬＯＡＤ１、ｉＬＯＡＤ２、及びＶＰＣＳの波形を示す。また、図１３の（ｂ）は、立上がり時間検出部３０２による立上がり検出時刻、及び立下がり検出時刻を示す。また、図１３の（ｃ）は、電流制御装置２００により決定されたｉＦＣ及びｉＳＢの波形を示す。
【０１１１】
例えば、立上がり時間検出部３０２は、ｉＬＯＡＤの値が事前に定められた閾値以上となった時刻（これをｔ１とする）を検出する。その後、基準とする時刻ｔ０からｔ１までの時間ＴＯＦＦの間、ｉＦＣを０とする。
【０１１２】
次に、負荷に供給すべき交流電流の周波数（例えば、６０Ｈｚ）を基準周波数ＴＢとすると、時刻ｔ１から、時間ＴＯＮ＝ＴＢ／２−２ｔ１の間、ｉＦＣをＯＮにする。ここで、ｉＦＣをＯＮにするとは、ｉＦＣの値をＬｏｗからＨｉｇｈにすることをいう。ＯＮにしたときのｉＦＣの具体的な値は、矩形波の最大振幅として以下の式（１）で求められる。
【０１１３】
【数１】
0005975244.tif 000002
【０１１４】
なお、ＩＲａｔｅｄは、ＦＣ１２９の定格電流とする。また、ＰＲａｔｅｄはＦＣ１２９の定格電力とする。
【０１１５】
その後、ＴＯＦＦの間ＩＦＣの値をＬｏｗ（例えば、０）とする。こうして、矩形波の半周期分（山）の波形が決定される。以後、振幅の正負を逆にすることで矩形波の谷の波形も決定できる。
【０１１６】
このようにＩＦＣの立上がり時刻、立下がり時刻、及び振幅を決定することにより、矩形波であるＩＦＣの波形が決定できる。
【０１１７】
一方、こうして決定されたＩＦＣの値を、ｉＬＯＡＤから引くことにより、ｉＳＢの波形も決定できる。
【０１１８】
以上述べたように、本実施の形態に係る電流制御システム１００によれば、電流源１２０は、矩形波を出力すればよいため、供給された電流にパルス幅変調を施す際のスイッチング周波数を、従来よりも大幅に低くすることができる。その結果、スイッチングによる電力損失を大幅に減少させることができる。また、従来は、正弦波を出力するために必要であったＬＣフィルタが電流源１２０において不要となるため、電流源１２０の回路構成を簡素化できる。
【０１１９】
（実施の形態２）
次に、電流源としてＦＣ１２９の他に、ＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ；太陽光発電）を併用する場合における電流制御システムについて説明する。
【０１２０】
図１４は、本発明の実施の形態２における電流制御システム１００Ａの機能ブロックを示す。なお、図４に示した電流制御システム１００と共通する構成要素については同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
【０１２１】
図１４に示されるように、電流制御システム１００Ａには、太陽光発電装置であるＰＶ１３９と、ＰＶ１３９から電力の供給をうける第３の電気機器１３０とが新たに含まれる。
【０１２２】
第３の電気機器１３０は、第１の電気機器１２０と同様に、電流に対してパルス幅変調を施した電流を出力する電流源として制御される。したがって、第３の電気機器１３０を電流源、又は電流形電流源ともよぶ。また、図１４に示されるように、本実施の形態の説明においても、特に断らない限り、電流制御システムが系統と切り離されていることを前提とする。したがって、第２の電気機器１１０を電圧源ともよぶ。
【０１２３】
電流源１３０は、片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１と、片方向電流形インバータ１３２と、第３制御部１３４とを有する。なお、電流源１３０は、ＬＣフィルタを有さない。
【０１２４】
片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１は、直流電圧間の変換装置である。片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１は、ＰＶ１３９から供給を受けた電流の電圧を変換する。
【０１２５】
片方向電流形インバータ１３２は、片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１から出力された電流に対してパルス幅変調を行う。なお、片方向電流形インバータ１３２が行うパルス幅変調のスイッチング周波数は、例えば電流源１２０と同様に、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合には１２０Ｈｚとする。１周期に、１つの山と１つの谷とを有するパルス波形を生成するためである。
【０１２６】
すなわち、図１５を参照して、電流制御システム１００Ａにおいては、第２の電気機器１１０が出力するｉＳＢと、第１の電気機器１２０が出力するｉＦＣと、第３の電気機器１３０が出力するｉＰＶとを加えた電流が、負荷電流ｉＬＯＡＤとなる。
【０１２７】
本実施の形態に係る電流制御システム１００Ａが含む電流制御装置２００Ａが有する決定部（図示なし）は、第２電流ｉＳＢを、所定の電流波形である負荷電流ｉＬＯＡＤの波形から第１電流ｉＦＣ及び第３電流であるｉＰＶの波形を差し引いた波形となるように決定する。以下、電流制御装置２００Ａにより決定される電流の波形を、図１６を参照して、より具体的に説明する。
【０１２８】
図１６は、図１５に示される第１電流、第２電流及び第３電流の波形を説明する図である。より詳細には、図１６の（ａ）は、ｉＬＯＡＤ、ｉＬＯＡＤ１、ｉＬＯＡＤ２、及びＶＰＣＳの波形を示す。また、図１６の（ｂ）は、電流制御装置２００Ａが有する立上がり時間検出部（図示なし）による立上がり検出時刻、及び立下がり検出時刻を示す。また、図１６の（ｃ）は、電流制御装置２００Ａにより決定されたｉＦＣ、ｉＰＶ及びｉＳＢの波形を示す。
【０１２９】
図１６の（ａ）〜図１６の（ｃ）を参照して、ｉＦＣがＯＮになる時間及びＯＦＦになる時間は、例えば、実施の形態１に係る電流制御装置２００と同様に決定できる。すなわち、電流制御装置２００Ａは、ｉＬＡＯＤが閾値以上となる時間は、ｉＦＣの電流値をＯＮにする。また、それ以外の時間はＯＦＦにする。一方、ｉＰＶの矩形波の周期は、事前に定められた値である。具体的には、ｉＦＣの波形とｉＰＶの波形とを足し合わせたときに、負荷電流ｉＬＯＡＤに近似するように、ｉＰＶの矩形波の周期を定めることが好ましい。非線形電流ｉＳＢを出力しなければならないＳＢ１１９の負担が減ることにより、ＳＢ１１９の劣化を抑制できるためである。
【０１３０】
以上述べたように、本実施の形態に係る電流制御システム１００Ａは、第１電流及び第２電流とは異なる第３電流を出力する第３の電気機器１３０を含む。
【０１３１】
また、自立運転モードにおいて、電流制御装置２００Ａは、第２の電気機器１１０を電圧源として制御し、電流制御装置２００Ａが有する決定部は、第２電流を、所定の電流波形である負荷電流の波形から第１電流及び第３電流の波形を差し引いた波形となるように決定する。
【０１３２】
なお、系統連系モードにおいては、電流制御装置２００Ａは、第２の電気機器１１０を電流源として制御し、電流制御装置２００Ａが有する決定部は、第２電流を、所定の電流波形である正弦波形から第１電流及び第３電流の波形を差し引いた波形となるように決定することが考えられる。
【０１３３】
これによると、電流制御システム１００Ａが、複数の発電装置を含んでいる場合においても、各発電装置から出力される電力をより効率よく負荷へ供給することができる。また、各発電装置から電力を供給される電流源において、ＬＣフィルタが不要となるため、装置の省コスト化、省スペース化が実現できる。
【０１３４】
また、自立運転モードにおいて、第１電流の波形と第３電流の波形とを加えた波形が、負荷電流の波形に近似するように第１電流の波形を決定することが好ましい。
【０１３５】
なお、系統連系モードにおいては、第１電流の波形と第３電流の波形とを加えた波形が、正弦波形に近似するように第１電流の波形を決定することが好ましい。
【０１３６】
これによると、複数の電流源から出力される電流を合成した電流の波形が、最終的に生成すべき電流の波形に近似している。したがって、複数の電流源から出力される電流を合成した電流に、さらに第２電流を合成することで、最終的に生成すべき電流を生成する際に、出力すべき第２電流の時間変化が抑えられる。その結果、第２電流を出力するＳＢ１１９の劣化を抑えることができる。
【０１３７】
以上述べた、本発明の実施の形態１及び２における電流制御システムの説明において、主に、電流制御システムは系統と切り離された自立運転モードとして動作することを前提として説明した。
【０１３８】
そこで、以下では、系統に接続された系統連系モードとして動作する電流制御システムについて説明する。なお、説明を簡単にするため、実施の形態１に係る電流制御システム１００を例に説明する。
【０１３９】
図１７は、系統連系モードで動作する電流制御システム１００の機能ブロックを示す。図１７に示されるように、モード切替スイッチ２０４が閉じられることによって、系統８９０と配電網８８０とが接続されている。また、第２の電気機器１１０が電圧形電流源として動作している。系統８９０が電圧源となるためである。
【０１４０】
ここで、創蓄連携ＰＣＳ２０２が配電網８８０へ出力する電流は、正弦波としなければならないことが、前述の高調波抑制対策ガイドライン（非特許文献１）に定められている。そこで、電流制御装置２００が有する決定部２１４は、系統連系モードにおいて、第２電流を、所定の電流波形である正弦波形から第１電流の波形を差し引いた波形となるように決定する。
【０１４１】
図１８Ａは、電流制御装置２００の入出力を示す。図１８Ａに示されるように、ＳＢ電流、ＦＣ電流、負荷電流、及び主幹情報を取得した電流制御装置２００は、第２制御部１１４及び第１制御部１２４に指令値を出力する。
【０１４２】
図１８Ｂは、電流制御装置２００が行うモード切替処理を表す概念図である。電流制御装置２００は、主幹情報を取得すると、系統連系モード又は自立運転モードのいずれかのモードを決定する。その後、決定したモードごとに異なる指令値を第２制御部１１４及び第１制御部１２４に通知する。
【０１４３】
より詳細には、自立運転モードにおいて、電流制御装置２００は安定した矩形波を第１の電気機器１２０から出力させるよう第１制御部１２４に指令値を送る。これを電流源制御とよぶ。また、電流制御装置２００は、指令値に従った非線形電圧を第２の電気機器１１０から出力させるよう第２制御部１１４に指令値を送る。これを指令値電圧源制御とよぶ。
【０１４４】
一方、系統連系モードにおいては、電流制御装置２００は系統８９０を電圧源として利用できる。また、電流制御装置２００は、高調波抑制対策ガイドラインに沿って、第２の電気機器１１０及び第１の電気機器１２０を制御することが求められる。したがって、電流制御装置２００は第２の電気機器１１０及び第１の電気機器１２０を、ともに電流源として動作するように制御する。本実施の形態においては、第１の電気機器１２０はＦＣ１２９により発電された電流を変換している。したがって、電流制御装置２００は振幅が一定の電流を第１の電気機器１２０から出力させるよう第１制御部１２４に指令値を送る。これを固定電流源制御とよぶ。また、第２の電気機器１１０はＳＢ１１９により放電された電流の電圧、又はＳＢ１１９に充電されるべき電流の電圧を変換している。したがって、電流制御装置２００は振幅が可変な電流を第２の電気機器１１０から出力させるよう第２制御部１１４に指令値を送る。これを可変電流源制御とよぶ。
【０１４５】
次に、図１９を参照して、系統連系モードにおける演算部２１２の処理について説明する。図１９は、演算部２１２の機能ブロックの一例を示す。なお、図８に示した、立上がり時間検出部３０２、電流オン時間演算部３０４、及び電流振幅演算部３０６は、系統連系モードにおいて使用されないため、記載を省略している。
【０１４６】
演算部２１２が有するＳＢ電流指令値決定部３１０には、創蓄連携ＰＣＳ２０２が出力すべき目標値としてｉＦＣ＋ｉＳＢが入力される。これを、創蓄電流指令値とよぶ。また、第１制御部１２４へ通知される電流指令値であるＦＣ電流指令値も、ＳＢ電流指令値決定部３１０へ入力される。
【０１４７】
なお、ｉＦＣは、ＦＣ１２９の定格により定まる。また、ｉＳＢは、電流制御システム１００の運用によって定まる。電流制御システム１００の運用としては、例えば、いわゆるマイクログリッドのような地産地消運用と、夜間に系統から電力を買い昼間に余剰電力を売るタイムシフト運用とが想定される。地産地消運用では、電力の売買が±０となるように、正負を含めたｉＳＢの大きさが頻繁に変更されうる。一方、タイムシフト運用では、ｉＳＢは、主に夜間でマイナス（充電方向）に決定され、昼間はプラス（放電方向）に決定されることが考えられる。
【０１４８】
その後、ＳＢ電流指令値決定部３１０は、創蓄電流指令値からＦＣ電流指令値を引いた差を、決定部２１４へ出力する。この差は第２の電気機器１１０に対する電流指令値であるＳＢ電流指令値として、通知部２１６によって第２制御部１１４へ通知される。
【０１４９】
図２０は、系統連系モードにおいて電流制御装置２００が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【０１５０】
まず演算部２１２は、創蓄電流指令値とＦＣ電流指令値とを取得する（Ｓ２４０）。
【０１５１】
次に、ＳＢ電流指令値決定部３１０は、創蓄電流指令値からＦＣ電流指令値を差し引く。得られた差分から、第２の電気機器１１０に出力させるべき電流波形を決定する（Ｓ２４２）。
【０１５２】
最後に、通知部２１６は、決定された電流波形に対応する電流指令値を、第２制御部１１４へ通知する（Ｓ２４４）。
【０１５３】
以上述べたように決定された電流指令値により生成される電流の波形を、図２１Ａ及び図２１Ｂを参照して説明する。
【０１５４】
図２１Ａは、系統連系モードにおいて、負荷装置へ電力を供給するＳＢ１１９とＦＣ１２９とを示す概念図である。また図２１Ｂは、ＳＢ１１９及びＦＣ１２９から出力される電流の波形を説明するための図である。図２１Ｂの縦軸は電流[Ａ]であり、横軸は時間[ｓ]である。
【０１５５】
図２１Ａに示されるように、系統８９０は、電圧ＶＧＲＩＤを出力する。また、電圧源１１０は、電流ｉＳＢを出力する。さらに、電流源１２０は、電流ｉＦＣを出力する。
【０１５６】
ここで、電流制御システム１００が系統８９０に連系している。したがって、創蓄連携ＰＣＳ２０２が出力する電流であるｉＳＢ＋ｉＦＣは、位相、及び周波数が系統電力に適合する正弦波としなければならない。また、正弦波の振幅は、ＳＢ１１９とＦＣ１２９の出力電力の合計に応じて定まる。したがって、ｉＳＢ＋ｉＦＣの波形は定まる。
【０１５７】
一方、矩形波であるｉＦＣは、振幅がＦＣ１２９の定格出力で定まり、位相及び周期がｉＬＯＡＤの立ち上がるタイミングで定まる。さらに、ｉＳＢは、ｉＳＢ＋ｉＦＣからｉＦＣを差し引くことにより求められる。その結果、ｉＳＢの形状は、図２１Ｂに示されるような、非線形波形となる。
【０１５８】
以上説明したような本実施の形態に係る電流制御装置２００によれば、モード切替スイッチ２０４により系統８９０との接続状態が変更された場合においても、接続状態に応じて適切な電流制御を行うことができる。
【０１５９】
以上、自立運転モード及び系統連系モードのそれぞれにおいて、本発明の実施の形態１及び２に係る電流制御システム１００について説明した。なお、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１６０】
例えば、系統と連系しており、電流制御システム１００によって電流が供給される負荷が一定である場合を考える。このとき、電流制御装置２００は、取得部２１０を備えなくてもよい。電流制御装置２００は取得部２１０を備えなくても、負荷電流を知ることができる。したがって、取得部２１０を備えなくても電流制御装置２００は同様の発明の効果を奏する。また、演算部２１２による演算結果も変化しない。したがって、電流制御装置２００は、演算部２１２を備えない場合にも、同様の発明の効果を奏する。
【０１６１】
なお、系統連系モードにおいては、系統８９０が電圧源となる。したがって、電流制御システム１００は、第２の電気機器１１０を備えなくてもよい。第１の電気機器１２０を電流源として使用し、系統８９０を電圧源として使用することで、電流制御システム１００は、負荷に電力を供給できる。
【０１６２】
なお、上記の実施の形態１及び２において、第１の電気機器１２０、及び第２の電気機器１１０は、それぞれ、ＳＢ１１９、及びＦＣ１２９を含んでいない。しかし、電流源又は電圧源として機能する電気機器と、蓄電池又は発電装置とを組み合わせたユニットとしてもよい。例えば、第１の電気機器１２０は、その内部にＦＣ１２９を有してもよい。同様に、第２の電気機器１１０は、その内部にＳＢ１１９を有してもよい。
【０１６３】
また、上記実施の形態１及び２に係る電流制御装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【０１６４】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１６５】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１６６】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて各処理部の集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性として考えられる。
【０１６７】
また、上記実施の形態１又は２に係る、電流制御システム、電流制御装置、及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
【０１６８】
さらに、本発明の主旨を逸脱しない限り、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
【０１６９】
また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ／ローにより表される論理レベル又はオン／オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベル又はスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。さらに、上で示した論理回路の構成は本発明を具体的に説明するために例示するものであり、異なる構成の論理回路により同等の入出力関係を実現することも可能である。
【０１７０】
同様に、上記の電流制御装置による電流制御方法は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、本発明に係る電流制御装置による電流制御方法は、上記ステップの全てを必ずしも含む必要はない。言い換えると、本発明に係る電流制御方法は、本発明の効果を実現できる最小限のステップのみを含めばよい。また、上記のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
【０１７１】
なお、実施の形態１及び２で説明した、電流制御装置２００、電流制御装置２００Ａ、並びに、電流制御システム１００及び電流制御システム１００Ａの機能の一部は、コンピュータにより実現することも可能である。以下、電流制御装置２００、電流制御装置２００Ａ、並びに、電流制御システム１００及び電流制御システム１００Ａの機能のうちコンピュータにより実現可能なものを、電流制御装置等という。図２２は、電流制御装置等を実現するコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１７２】
電流制御装置等は、コンピュータ３４と、コンピュータ３４に指示を与えるためのキーボード３６及びマウス３８と、コンピュータ３４の演算結果等の情報を提示するためのディスプレイ３２と、コンピュータ３４で実行されるプログラムを読み取るためのＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）装置４０及び通信モデム（図示せず）とを含む。
【０１７３】
電流制御装置等が行う処理であるプログラムは、コンピュータで読取可能な媒体であるＣＤ−ＲＯＭ４２に記憶され、ＣＤ−ＲＯＭ装置４０で読み取られる。又は、コンピュータネットワークを通じて通信モデム５２で読み取られる。
【０１７４】
コンピュータ３４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４４と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４６と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４８と、ハードディスク５０と、通信モデム５２と、バス５４とを含む。
【０１７５】
ＣＰＵ４４は、ＣＤ−ＲＯＭ装置４０又は通信モデム５２を介して読み取られたプログラムを実行する。ＲＯＭ４６は、コンピュータ３４の動作に必要なプログラムやデータを記憶する。ＲＡＭ４８は、プログラム実行時のパラメタなどのデータを記憶する。ハードディスク５０は、プログラムやデータなどを記憶する。通信モデム５２は、コンピュータネットワークを介して他のコンピュータとの通信を行う。バス５４は、ＣＰＵ４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４８、ハードディスク５０、通信モデム５２、ディスプレイ３２、キーボード３６、マウス３８及びＣＤ−ＲＯＭ装置４０を相互に接続する。
【０１７６】
さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１７７】
さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１７８】
また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよい。また、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０１７９】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、ＵＳＢメモリ、ＳＤカードなどのメモリカード、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしてもよい。
【０１８０】
また、本発明は、上記コンピュータプログラム又は上記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【０１８１】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【０１８２】
また、上記プログラム又は上記デジタル信号を上記記録媒体に記録して移送することにより、又は上記プログラム又は上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【０１８３】
さらに、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【０１８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明は、電流制御システム等に適用できる。特に電流源を制御することによって負荷装置に電流を供給させる電流制御システム等に適用できる。
【符号の説明】
【０１８６】
３２  ディスプレイ
３４  コンピュータ
３６  キーボード
３８  マウス
４０  ＣＤ−ＲＯＭ装置
４２  ＣＤ−ＲＯＭ
４４  ＣＰＵ
４６  ＲＯＭ
４８  ＲＡＭ
５０  ハードディスク
５２  通信モデム
５４  バス
１００、１００Ａ、９００  電流制御システム
１１０  第２の電気機器（電圧源、電圧形電流源）
１１１  双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１２、９１２  双方向電圧形インバータ
１１３、９１３、９２３  ＬＣフィルタ
１１４  第２制御部
１１９、９１９  ＳＢ
１２０  第１の電気機器（電流形電流源、電流源）
１２１、１３１  片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２２、１３２  片方向電流形インバータ
１２４、１３４  第１制御部
１２９、９２９  ＦＣ
１３０  第３の電気機器（電流源）
１３９  ＰＶ
１５０Ａ、１５０Ｂ  負荷
２００、２００Ａ  電流制御装置
２０２、２０２Ａ  創蓄連携ＰＣＳ
２０４  モード切替スイッチ
２１０  取得部
２１２  演算部
２１４  決定部
２１６  通知部
３０２  立上がり時間検出部
３０４  電流オン時間演算部
３０６  電流振幅演算部
３１０  ＳＢ電流指令値決定部
８７０  電流センサ
８８０  配電網
８９０  系統
９１０  電圧源
９１１  双方向ＤＣ／ＤＣ変換器
９２０  電流源
９２１  片方向ＤＣ／ＤＣ変換器
９２２  片方向電圧形インバータ
９３０  電流制御装置
９５０Ａ、９５０Ｂ  負荷
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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