(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備での発電電力につき交流変換が必要な前記発電設備については直流−交流変換装置により直流を交流に変換して送出する送出電力と、商用電源による交流の送出電力と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備からの電力を利用出来る様構成された発電システムであって、
前記自然エネルギーの発電設備を複数設備設置し、前記複数設備設置された発電設備から発電された各々の直流の発電電力が、前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にならないとき、各々の前記発電量を予め統合装置によって統合し、直流の発電電力の発電量を前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にし、
前記直流から交流へ変換できる発電量にした直流の発電電力を前記直流−交流変換装置により直流を交流に変換し、
前記商用電源から電力送出される電圧と、前記自然エネルギーを利用した発電設備から交流に変換されて構内へ電力送出される構内電圧とを比較し、商用電源側の電圧が前記構内電圧より高いときに、電圧変換装置により、商用電源側の電圧を構内電圧と同等の疑似商用電源電圧に変換し、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が高圧値の場合は、制御装置により余剰負荷を増加させ、変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が同等あるいは低圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷を減少させる、
ことを特徴とする自然エネルギーによる発電電力適正使用システム。
【請求項２】
太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備での発電電力につき交流変換が必要な前記発電設備については直流−交流変換装置により直流を交流に変換して送出する送出電力と、商用電源による交流の送出電力と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備からの電力を利用出来る様構成された発電システムであって、
前記自然エネルギーの発電設備を複数設備設置し、前記複数設備設置された発電設備から発電された各々の直流の発電電力が、前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にならないとき、各々の前記発電量を予め統合装置によって統合し、直流の発電電力の発電量を前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にし、
前記直流から交流へ変換できる発電量にした直流の発電電力を前記直流−交流変換装置により直流を交流に変換し、
前記商用電源からの電力送出される電圧と、前記自然エネルギーを利用した発電設備から交流に変換されて電力送出される構内電圧とを比較し、商用電源側の電圧が前記構内電圧より高いときに、電圧変換装置により、商用電源側の電圧を構内電圧と同等の疑似商用電源電圧に変換してなり、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が高圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷制御回路に余剰負荷の設定値を増加させる制御信号を送出し、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が同等あるいは低圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷を制御する負荷制御回路に余剰負荷の設定値を減少させる制御信号を送出する、
ことを特徴とする自然エネルギーによる発電電力適正使用システム。
【請求項３】
前記商用電源からの電力と前記自然エネルギーを利用した発電設備からの発電電力とを合流させる前に、商用電源からの電力送出線側に逆流防止ブレーカーを取り付けた、
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の自然エネルギーによる発電電力適正使用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力と、商用電源による送電電力を合流させて使用する際、自然エネルギーによる発電電力を無駄なく使用するためなどの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力の適正な使用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者は、既に、太陽光、風力、水力に代表される自然エネルギーを利用した発電設備による発電電力の複数個の直流による電力送出線と商用電源による電力送電の交流から直流に変換した電力の送出線とに、前記それぞれの送出元側に電力が逆流しないよう各々逆流防止ダイオードを取り付けて、前記複数の電力送出線からの直流電力送出を一本化し、かつ、通常前記自然エネルギーを利用した発電設備からの電力送出を優先するよう構成した発電電力送出の制御法を既に発明している（特開２０１１−１８１０５５号公報）。
【０００３】
この発明により、例えば発電量が自然状況により左右されてしまう太陽光、風力、水力に代表される自然エネルギーを利用した発電設備による発電電力が最大限に利用でき、かつ商用電源からの電力供給をも適正に制御出来て、結果的には商用電源の節電が大いに期待できるとの効果をもたらすものとなった。
【０００４】
しかし、前述の発明は、商用電源からの交流電力を直流電力に変換し、前記自然エネルギーを利用した発電設備による直流電力と合成し、該直流電力を直流負荷器に使用するものであり、交流負荷器には使用できないものであった。
【０００５】
そこで、本件発明者は、交流電力についても、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力を交流電力に変換し、元々交流で送出されている商用電源による送電電力とを合流させて使用できるものとし、さらにその際、自然エネルギーによる発電電力を無駄なく使用できることとすると共に、不測の事態時においては、自然エネルギーによる発電電力を商用電源側に逆潮流させないなどの適正な制御方法を発明するに至ったのである。
【０００６】
ここで、商用電源、１００Ｖの場合、３０分間の平均電圧が９５Ｖ乃至１０７Ｖの範囲であることが定められているが、状況によっては前記９５Ｖ乃至１０７Ｖの範囲を超えてしまうことがある。
【０００７】
このような状況下において、前記太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力を交流電力に変換する直流-交流変換装置、例えばパワーコンディショナーは、連繋している系統での電圧が１０７Ｖ以上になると、自動的に抑制機能が動作するよう製品設計されており、前記商用電源の電圧が何らかの理由で１０７Ｖ以上になると太陽光などの自然エネルギーで充分に発電しているにもかかわらず、例えば売電などの利用が出来ないとされる。
【０００８】
また、売電が出来ないのみならず、負荷（自家消費分）に流れる電力も、商用電源側の電力が優先されることになり、太陽光などの自然エネルギーでの発電が無駄になるのみならず、商用電源側の電力を消費せざるを得なくなり、余計な出費を余儀なくされるものであった。
【０００９】
特に、近隣地域に複数の太陽光などの自然エネルギーでの発電設備が存在する場合に、日中日照量が多く、かつ電力消費量が少ないときには、前記連繋している系統での電圧が１０７Ｖ以上になってしまい、前述した不合理が多く招来していた。
【００１０】
ところで、前述した太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力を交流電力に変換する直流-交流変換装置、例えばパワーコンディショナーは、取り込まれる発電量が所定の量でなければ稼働しないよう設計されている。従って、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備での発電電力がいわゆる前記の規定量に満たないときはその発電電力が無駄になっていたとの課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−１８１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
かくして、本発明は本件発明者が既に創案した発明にさらに改良を加えたものでもあり、交流電力についても、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力を交流電力に変換し、元々交流で送出されている商用電源による送電電力とを合流させて使用できるものとし、さらにその際、自然エネルギーによる発電電力を無駄なく使用できることとすると共に、不測の事態時においては、自然エネルギーによる発電電力を商用電源側に逆潮流させないなどの自然エネルギーによる発電電力適正使用システムを提供することを目的とし、さらには、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備での発電電力がいわゆる前記の規定量に満たないときでもその発電電力を無駄にすることのないなどの自然エネルギーによる発電電力適正使用システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による自然エネルギーによる発電電力適正使用システムは、
太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備での発電電力につき交流変換が必要な前記発電設備については直流−交流変換装置により直流を交流に変換して送出する送出電力と、商用電源による交流の送出電力と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備からの電力を利用出来る様構成された発電システムであって、
前記自然エネルギーの発電設備を複数設備設置し、前記複数設備設置された発電設備から発電された各々の直流の発電電力が、前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にならないとき、各々の前記発電量を予め統合装置によって統合し、直流の発電電力の発電量を前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にし、
前記直流から交流へ変換できる発電量にした直流の発電電力を前記直流−交流変換装置により直流を交流に変換し、
前記商用電源から電力送出される電圧と、前記自然エネルギーを利用した発電設備から交流に変換されて構内へ電力送出される構内電圧とを比較し、商用電源側の電圧が前記構内電圧より高いときに、電圧変換装置により、商用電源側の電圧を構内電圧と同等の疑似商用電源電圧に変換し、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が高圧値の場合は、制御装置により余剰負荷を増加させ、変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が同等あるいは低圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷を減少させる、
ことを特徴とし、
または、
太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備での発電電力につき交流変換が必要な前記発電設備については直流−交流変換装置により直流を交流に変換して送出する送出電力と、商用電源による交流の送出電力と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備からの電力を利用出来る様構成された発電システムであって、
前記自然エネルギーの発電設備を複数設備設置し、前記複数設備設置された発電設備から発電された各々の直流の発電電力が、前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にならないとき、各々の前記発電量を予め統合装置によって統合し、直流の発電電力の発電量を前記直流−交流変換装置によって直流から交流へ変換できる発電量にし、
前記直流から交流へ変換できる発電量にした直流の発電電力を前記直流−交流変換装置により直流を交流に変換し、
前記商用電源からの電力送出される電圧と、前記自然エネルギーを利用した発電設備から交流に変換されて電力送出される構内電圧とを比較し、商用電源側の電圧が前記構内電圧より高いときに、電圧変換装置により、商用電源側の電圧を構内電圧と同等の疑似商用電源電圧に変換してなり、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が高圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷制御回路に余剰負荷の設定値を増加させる制御信号を送出し、
変換した前記疑似商用電源電圧より前記構内電圧が同等あるいは低圧値の場合は、制御装置により余剰負荷の負荷を制御する負荷制御回路に余剰負荷の設定値を減少させる制御信号を送出する、
ことを特徴とし、
または、
前記商用電源からの電力と前記自然エネルギーを利用した発電設備からの発電電力とを合流させる前に、商用電源からの電力送出線側に逆流防止ブレーカーを取り付けた、
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による自然エネルギーによる発電電力適正使用システムであれば、
交流電力についても、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備からの発電電力を交流電力に変換し、元々交流で送出されている商用電源による送電電力に合流させて使用でき、さらにその際、自然エネルギーによる発電電力を無駄なく使用できる。換言すればいわゆる発電特性の異なる太陽光、風力などの自然エネルギーを利用した直流の発電電力に各々パワーコンディショナーなどの直流-交流変換装置を必要とすることがなく、またこれら各々の発電設備からの発電電力を無駄なく使用できることとすると共に、不測の事態時においては、自然エネルギーによる発電電力を商用電源側に逆潮流させることがなく、さらには、太陽光などの自然エネルギーによる発電設備での発電電力がいわゆる所定の取り込み規定量に満たないときでもその発電電力を無駄にすることのないなどの自然エネルギーによる発電電力を適正に使用できるとの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の構成を説明する説明図である。
【図２】実施例２の構成を説明する説明図（１）である。
【図３】実施例２の構成を説明する説明図（２）である。
【図４】実施例２の構成を説明する説明図（３）である。
【図５】実施例３の構成を説明する説明図である。
【図６】実施例３の動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施例４の構成を説明する説明図（１）である。
【図８】実施例４の構成を説明する説明図（２）である。
【図９】実施例４の構成を説明する説明図（３）である。
【図１０】従来例の構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を図に示す実施例に基づき説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は実施例１の概略構成を説明する説明図である。
まず、本発明の基本構成は、太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備１・・・での発電電力につき、直流から交流への変換が必要な前記発電設備１・・・については直流−交流変換装置２により直流を交流に変換して送出する送出電力３と、商用電源４による交流の送出電力５と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備１・・・からの電力を利用出来る様構成された発電システムである。
【００１８】
そして、前記自然エネルギーの発電設備１・・・を複数設備設置し、前記複数設備からの直流の発電電力（送出電力３）を予め統合装置６によって統合し、前記直流−交流変換装置２によって直流から交流へ変換できるまでの発電量にするのが本実施例の特徴である。
【００１９】
一般に前記直流−交流変換装置２はパワーコンディショナーで構成されるが、該直流−交流変換装置２では、所定の発電量（通常７０ワット程度）でなければ直流電力を交流電力に変換しない。
【００２０】
従って、例えば、雨天や曇天のときなどは、特に、太陽エネルギーによる発電設備１の発電量が少なく、数ワットあるいは数十ワットしか発電しないことがある。そのような場合、前記直流−交流変換装置２が機能せず、従来では折角発電した各々の発電設備１・・・による発電量が全くの無駄になってしまっていたのである。
【００２１】
そこで、本実施例では自然エネルギーによる発電設備１を複数設備設置し、これら発電設備１・・・での発電量を統合装置６によって統合し、前記直流−交流変換装置２により直流−交流変換出来る発電量にするのである。
【００２２】
ここで、統合装置６としては逆流防止ダイオードが考えられる。すなわち、前記逆流防止ダイオードを各々の自然エネルギーによる発電設備１と直流−交流変換装置２との間に取り付けて各々の発電設備１・・・での発電電力を統合するのである。
【実施例２】
【００２３】
図２、図３、図４は実施例２の構成を説明した説明図である。
図２から理解されるように、本実施例についても、太陽光に代表される自然エネルギーを利用した発電設備１・・・での発電電力につき、直流から交流への変換が必要な前記発電設備１・・・については直流−交流変換装置２により直流を交流に変換して送出する送出電力３と、商用電源４による交流の送出電力５と、を合流させ、前記自然エネルギーを利用した発電設備１・・・からの電力を利用出来る様構成された発電システムが採用される。
【００２４】
そして、本実施例では、前記自然エネルギーによる複数の発電設備１・・・からの発電電力の統合装置６による発電電力統合に際しては、前記複数の発電設備１・・・につき複数種類の取り込み優先順位を定めておき、この定められた取り込み優先順位に従って前記発電設備１・・・から前記統合装置６に直流の発電電力を送るよう構成している。
【００２５】
図２において、統合装置６は、各発電設備１からの入力を切り替えるダイオードなどを有し、前記各発電設備１・・・に設けられたスイッチング素子７・・・と、該スイッチング素子７・・・をスイッチ切り替え制御するスイッチコントローラ８とを有して構成されている。
【００２６】
ここで、優先順位に基づく切り替えについて図３及び図４を参照して説明する。スイッチコントローラ８には、図３に示す様な優先順位データベース２０が格納されている。
【００２７】
そして、例えば、コスト順を選択した場合は、優先順位データベース２０に示すように、太陽光発電の発電設備１はコスト順位として、１番となっている。従って、最初に太陽光発電の発電設備１からの電圧２５をチェックし、太陽光発電が供給可能な電圧２５となっていれば、太陽光発電からのスイッチング素子７を操作してＯＮにする。そして、他の発電設備１や商用電源４からのスイッチング素子７・・・を操作して全てＯＦＦにするのである。
【００２８】
また、太陽光発電による発電設備１からの発電が供給可能な電圧２５となっていない場合には、次の順位、すなわち、優先順位データベース２０に示す順位では風力発電の発電設備１が２番目の順位となっているので風力発電の発電設備１からの電圧２５をチェックする。風力発電が供給可能な電圧２５となっていれば、該風力発電からのスイッチング素子７を操作してＯＮにし、他の発電設備１や商用電源４からのスイッチング素子７・・・を操作して全てＯＦＦにするのである。
【００２９】
なお、優先順位としては、前述した電力のコスト順のほかに、発電量（発電設備の定格値）の順や、発電内容（環境に対する負担度など、発電能力などと関係ない評価による順位でも構わない）、時間帯（動作している時間帯で最もコストの安い発電）などが設定できる。
【００３０】
しかして、優先順位の設定は上記の優先順位の内容に限定されるものではなく、実際の状況並びに時代の変化に準じて各種設定することが出来る。
【００３１】
このように、各種の優先順位を設定しておくことで、前述した任意の順位を選択し、その内容での優先した発電電力の供給が可能とされている。
【００３２】
なお、時間帯で変動する電気料金を順位に反映させるためには、各時間帯における電気料金の表および時計機能などを備えたタイムカウンタ２１を追加すればよい。
【００３３】
図４は本実施例の動作を表したフローチャートであり、この手順で各優先順位が決定され、電力が供給されるものとなる。
【実施例３】
【００３４】
図５は本実施例の構成を説明する説明図である。
商用電源４は１００Ｖの場合、３０分の平均電圧が９５〜１０７Ｖの範囲になることが定められているが、状況によってはこの範囲を超えた電圧になる場合がある。
【００３５】
ここで、直流―交流変換装置２、すなわち例えばパワーコンディショナーは、その製品にもよるが、系統の電圧（構内１０の電圧）が１０７Ｖ以上の電圧になると、抑制機能が働く様構成されており、商用電源４の電圧が前記１０７Ｖより高くなっている場合は、いわゆる太陽光など自然エネルギーによる発電設備１で充分な発電をしている場合でも、売電ができなくなっている。
【００３６】
さらに、この状況では、売電ができないだけではなく、負荷１６側に流れる電力（自家消費分）についても、商用電源４の電力が優先されてしまい、いわゆる太陽光の自然エネルギーによる発電設備１の発電が無駄になるばかりでなく、半ば強制的に商用電源４の電力を使用しなければならず余計な出費を強いられることにもなっていた。
【００３７】
同じ地域に多数の太陽光による発電設備１・・・が存在するような場合、特に日中、日照量が多く、電力消費が少ない場合には、商用電源４が使用されないために、電圧が１０７Ｖ程度まで上がってしまうことがあり、売電ができなくなるケースが起こりやすいのである。これらは既に説明したとおりである。
【００３８】
本実施例では、前述したように、商用電源４の電圧が高い場合でも、電圧変換を行うことにより負荷１６部分での電圧を下げ、太陽光などによる自然エネルギーの利用効率を改善するものである。
【００３９】
また、負荷１６よりも自然エネルギー（例えば太陽光）の発電量が大きい場合は、余剰負荷１７を大きくしていわゆる逆潮流を回避することも企図したものである。
【００４０】
本実施例の動作を説明すると、商用電源４側の電圧を電圧計１１により測定する（図1参照）。
【００４１】
次いで、構内１０の電圧が決められた電圧に近い電圧（例えば９９Ｖ）になるよう、商用電源４側の電圧を電圧変換装置１２によって変換する。該電圧変換装置１２の構成については何ら限定されるものではないが、図５に示す様に、複数のタップ切り替え素子１３・・・を設けて構成し、当該タップ切り替え素子１３・・・を切り替えることにより電圧変換が行える。
【００４２】
すなわち、前記タップ切り替え素子１３・・・の切り替え操作を行って、例えば商用電源４側の電圧が１０７Ｖであったとしたら、その電圧を構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧（例えば９９Ｖ）に電圧変換するのである。
【００４３】
次に、負荷側（構内１０）の電圧を電圧計１４でチェックし（図1参照）、タップ切り替え素子１３で切り替え設定した電圧、すなわち、前記構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧、例えば９９Ｖ（換言すれば商用電源４の疑似商用電源電圧）より高くなっている場合は、負荷１６よりも発電量が多いとみなせる。
【００４４】
よって、余剰負荷１７の負荷設定値を増加させる操作を制御装置１５により行うのである。
【００４５】
すなわち、その場合、制御装置１５は、負荷制御信号１８を負荷制御回路１９に送出し、負荷制御回路１９は、余剰負荷１７の負荷設定値を増加させるのである。
【００４６】
また、それ以外の場合、すなわち、前記構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧、例えば９９Ｖ（換言すれば商用電源４の疑似商用電源電圧）より低くなっているかあるいは略同等の場合は、構内１０で電力が消費されているので、制御装置１５は負荷設定値を減少させる負荷制御信号１８を負荷制御回路１９に送出する。
【００４７】
上記のようにして負荷設定値が決定され、負荷制御信号１８が負荷制御回路１９に送出される。そして負荷制御回路１９は、この信号１８に従って余剰負荷１７を制御するものとなる。
【００４８】
図６のフローチャートにより説明すると、商用電源４側の電圧を電圧計１１により測定する（ステップ１００）。
【００４９】
次いで、構内１０の電圧が決められた電圧に近い電圧（例えば９９Ｖ）になるよう、商用電源４側の電圧を電圧変換装置１２によって変換する。該電圧変換装置１２の構成については何ら限定されるものではないが、図５で説明したように、複数のタップ切り替え素子１３・・・を設けて構成し、当該タップ切り替え素子１３を切り替えることにより電圧変換を行う。
【００５０】
すなわち、前記タップ切り替え素子１３の切り替え操作を行って、例えば商用電源４側の電圧が１０７Ｖであったとしたら、その電圧を構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧（例えば９９Ｖ）に電圧変換するのである（ステップ１０２）。
【００５１】
次に、負荷側（構内）の電圧を電圧計１４でチェックし（ステップ１０４）、タップ切り替え素子１３で切り替え設定した電圧、すなわち、前記構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧、例えば９９Ｖ（換言すれば商用電源４の疑似商用電源電圧）より高くなっている場合は（ステップ１０６でＹＥＳ）、負荷１６よりも発電量が多いとみなせる。
【００５２】
よって、余剰負荷１７の負荷設定値を増加させる操作を制御装置１５により行うのである（ステップ１０８）。
【００５３】
すなわち、その場合、制御装置１５は、負荷制御信号１８を負荷制御回路１９に送出し（ステップ１１２）、負荷制御回路１９は、余剰負荷１７の負荷設定値を増加させるのである。ここで、余剰負荷１７の具体的内容としては、蓄電池、氷蓄熱、貯湯、暖房補助、ロードヒーティング負荷などが挙げられる。
【００５４】
また、それ以外の場合、すなわち、前記構内１０の電圧として決められた電圧に近い電圧、例えば９９Ｖ（換言すれば商用電源４の疑似商用電源電圧）より低くなっているかあるいは略同等の場合は（ステップ１０６でＮＯ）、構内１０で電力が消費されているので、制御装置１５は負荷設定値を減少させる負荷制御信号１８を負荷制御回路１９に送出する（ステップ１１０，１１２）。
【実施例４】
【００５５】
本実施例では、前記商用電源４からの電力と前記太陽光などの自然エネルギーを利用した発電設備１からの発電電力とを合流させる前に、商用電源４からの電力送出線５側に逆流防止ブレーカー２２を取り付けたものである。
【００５６】
このような構成を採用することにより、たとえ停電などが発生し、商用電源側の電圧が急激に低下したとしても、自然エネルギーによる発電設備１側からの逆潮流を完璧に防止出来るものとなる。
【００５７】
図５、図７を参照して説明すると、交流用の逆流防止ブレーカー２２は、図７のように構成できる。すなわち、V1、V3の電圧により電力の流れる方向を検出し、逆方向に流れた場合にはスイッチをＯＦＦにして遮断する回路とするものである。そして、遮断された場合は、リセットスイッチで、またはV2の電圧が０になることにより復帰する。このように、商用電源４の復活時には自動復旧も可能となっている。
【００５８】
図７の動作につき説明すると、V1×V3 ＞ 0 のとき、スイッチＯＮにする（ＡＣ入力からＡＣ出力へと正常に電力が流れていると解される）。
【００５９】
しかし、V1×V3 ＜ 0 のとき、スイッチはＯＦＦとされる（ＡＣ出力からＡＣ入力への流れになっている、すなわち電力が逆流していると解されるからである）。
【００６０】
なお、V3の電圧を見るかわりに、ホール電流センサ等で電流の流れを測定して、その値を使用することもできる。
【００６１】
次に、図８を参照して本実施例の変形例につき説明する。図８には、いわゆる交流用双方向（逆潮流対応）電力計の構成を示したものである。
【００６２】
これは、いわゆる逆潮流（電力の供給される向きが逆になった場合）に対応した電力計の発明であり、電力が供給されている方向が、いわゆる逆潮流なのか、通常の方向に供給されているのかを判断するものである。また、その電力量をも測定できる電力計である。当該電力計といわゆる電力遮断器を組み合わせることによって逆流防止ブレーカー２２とすることが出来る。
【００６３】
通常、交流はプラスとマイナスが入れ替わるので、電力が供給されている方向を知ることは容易ではない。しかし、理論的には、V1とV2の電圧波形を比較することで、電流の向きおよび大きさを知ることができる。
【００６４】
すなわち、図８のように、電流が流れると、抵抗による電圧降下分だけ負荷側の電圧（振幅）が減少する。
【００６５】
この振幅の大小を比較することで、電力が供給されている方向を知ることが可能であり、また、抵抗の両端の電圧（ V1とV2 の差分）と抵抗値から電流がわかるので、これとV1あるいはV2から電力を求めることができる。
【００６６】
しかし、測定のための抵抗は小さくなければならず、そうすると、 V1とV2の微小な違いを求めるためには、高精度の電圧計が必要となる。たとえば、Ｒを0.1Ωとした場合、V1から100Vの電圧が供給され、５Ｗの電球を点灯させた場合、電圧降下は5mV程度にしかならない。5mVを測定することはそれほど難しくはないが、100Vの電圧レベルにおいて5mV（0.005V）の違いを調べるには、100.005Vの測定ができる電圧計、つまり有効桁数が最低６桁の電圧計が必要ということになる。
【００６７】
このような電圧計はあまり現実的ではない。そこで、この問題を解決する方法として、 V3に微小電圧を測定できる電圧計を使用し、 V1とV3の測定値の位相情報を利用することで、簡単に高精度でなおかつ電力の供給方向も検出できる電力計を構成することができる。
【００６８】
図９も同様の変形例であり、交流用双方向（逆潮流対応）電力計の構成を示したものである。
【００６９】
図９において、V1は、入力電圧の範囲を測定できる電圧計であり、 V3は、測定したい範囲の電力を流したときに発生する抵抗の両端の電圧降下を測定できるだけの電圧計としたものである。
【００７０】
なお、通常の電力計も、 V1とV3の電圧を利用して電力を測定するが、波形の位相を考慮しないので、電力の方向を知ることはできない。
【００７１】
入力が交流であれば、V3で観測できる電圧も当然交流であるから、電圧の正負で電流の方向を知ることはできない。しかし、 V1とV3の位相を利用することにより、電力の供給方向を知ることができる。
【００７２】
図９の矢印２４方向に電力が供給されている場合、 V1とV3は図９に示す左のような波形になる。また、逆方向に電力が供給されている場合には、図９に示す右のような波形になる。
【００７３】
左の波形では、 V1とV3の位相はそろっており、 V1が正のときはV3も正となっている。逆に、右の波形では、 V1が正のとき、V3は負になっていることがわかる。
【００７４】
したがって、 V1とV3の積を求めることで、その符号により電力の供給方向を知ることができるのである。
【００７５】
一方、電力の値については、通常の電力計と同様、 V1により電圧が、 V3とRにより電流が求められるので、計算することができる。
【００７６】
電力の方向に関しては、 V1とV3の積の符号で知ることができるが、これはＡＤコンバーターを使って数値でもとめてもよいし、演算回路を作成して求めてもよい。また、 V1にしてもV3にしても、極端に多い有効桁数を必要としない、という特徴がある。
【符号の説明】
【００７７】
１    自然エネルギーを利用した発電設備
２    直流−交流変換装置
３    送出電力
４    商用電源
５    送出電力
６    統合装置
７    スイッチング素子
８    スイッチコントローラ
１０  構内
１１  電圧計
１２  電圧変換装置
１３  タップ切り替え素子
１４  電圧計
１５  制御装置
１６  負荷
１７  余剰負荷
１８  負荷制御信号
１９  負荷制御回路
２０  優先順位データベース
２１  タイムカウンタ
２２  逆流防止ブレーカー
２４  矢印
２５  電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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