(57)【要約】【課題】複数の分散型電源を連結して出力する電力の逆潮流を、１つの電流センサを用いて低減する発電装置、発電システム、および発電方法を提供する。【解決手段】発電装置１０Ａは、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力を発電する発電部１２Ａと、発電部１２Ａが発電する電力の出力を制御する制御部１６Ａと、系統１００に流れる電流を検出する電流センサ１８Ａの信号が入力される入力部と、入力部に入力されたその信号を分岐して出力する出力部と、を備え、出力部は、分岐された信号を、発電装置１０Ａに連結された他の発電装置１０Ｂに出力するように構成され、制御部１６Ａは、入力部に入力された信号に基づいて、発電部１２Ａが発電する電力の出力を低減するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統に連系して負荷に供給する電力を発電する発電部と、
前記発電部が発電する電力の出力を制御する制御部と、
前記系統に流れる電流を検出する電流センサの信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記信号を分岐して出力する出力部と、
を備える発電装置であって、
前記出力部は、前記分岐された信号を、当該発電装置に連結された他の発電装置に出力するように構成され、
前記制御部は、前記入力部に入力された信号に基づいて、前記発電部が発電する電力の出力を低減するように制御する、発電装置。
【請求項２】
前記出力部は、前記入力部に入力された信号のインピーダンスを整合させてから、当該信号を前記他の発電装置に出力する、請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
系統に連系して負荷に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置を含む発電システムであって、
前記複数の発電装置のうち１つの発電装置は、前記系統に流れる電流を検出する電流センサからの入力信号を分岐して、当該複数の発電装置のうち他の発電装置に出力するように構成され、
前記１つの発電装置は、前記入力信号に基づいて、当該１つの発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御し、
前記他の発電装置は、前記１つの発電装置から出力された前記入力信号に基づいて、当該他の発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御する、発電システム。
【請求項４】
前記１つの発電装置は、前記入力信号のインピーダンスを整合させてから、前記他の発電装置に出力する、請求項３に記載の発電システム。
【請求項５】
系統に連系して負荷に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置による発電方法であって、
前記複数の発電装置のうち１つの発電装置において、前記系統に流れる電流を検出する電流センサの入力信号を分岐して、当該複数の発電装置のうち他の発電装置に出力する出力ステップと、
前記１つの発電装置において、前記入力信号に基づいて、当該１つの発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御する第１制御ステップと、
前記他の発電装置において、前記１つの発電装置から出力された前記入力信号に基づいて、当該他の発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御する第２制御ステップと、
を含む、発電方法。
【請求項６】
前記出力ステップにおいて、前記入力信号のインピーダンスを整合させてから、前記他の発電装置に出力する、請求項５に記載の発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置、発電システム、および発電方法に関するものである。より詳細には、本発明は、分散型電源を構成する燃料電池のような発電装置、このような発電装置を複数連結する発電システム、および、このような発電装置または発電システムの発電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば太陽電池および燃料電池のような複数の分散型電源を発電装置として連結し、これらの発電装置が発電する電力を供給する発電システムが研究されている。このような分散型電源として用いられる発電装置には、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）および固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）などのような燃料電池がある。このような分散型電源を複数採用し、これらの分散型電源が供給可能な電力に応じて、負荷を構成する機器の消費電力を制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
現在、上述した燃料電池のような分散型電源を用いて発電する電力は、系統に売電することができない。このため、現在の発電システムにおいては、燃料電池のような分散型電源が発電する電力の系統への逆潮流を検出すると、その出力を低下させるように制御を行う。したがって、これらの分散型電源を複数連結して運転する発電システムにおいては、電力の逆潮流を検出すると、複数の分散型電源の出力をそれぞれ調整して、システム全体として出力する電力が逆潮流しないように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、複数の分散型電源を連結して運転する発電システムにおいては、逆潮流する電流を検出するため、複数の分散型電源のそれぞれが、逆潮流検出用の電流センサを有する構成となっている。
【０００６】
図４は、従来の複数の分散型電源を連結して運転する発電システムの概略構成を説明するブロック図である。図４に示すように、発電システム５０は、複数の分散型電源（発電装置）８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃを含んで構成されている。これら複数の発電装置８０Ａ〜Ｃは、系統１００に連系して負荷２００に電力を供給する。また、図４に示すように、発電装置８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは、それぞれ対応する電流センサ１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに接続されている。このような構成により、発電システム５０は、逆潮流が発生すると、電流センサ１８Ａ〜Ｃが逆潮流する電流を検出するため、発電装置８０Ａ〜Ｃの出力を抑制することができる。
【０００７】
このように複数の分散型電源がそれぞれ電流センサによって逆潮流を検出する構成においては、比較的高価な電流センサが分散型電源の台数だけ必要になる。このため、分散型電源の台数を増やすにつれて、電流センサのコストが増大する。また、このように逆潮流を検出する電流センサを分電盤に複数個配置する際に、設置スペースの問題など、施工上の問題が生じることもある。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、複数の分散型電源を連結して出力する電力の逆潮流を、１つの電流センサを用いて低減する発電装置、発電システム、および発電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する第１の観点に係る発明は、
系統に連系して負荷に供給する電力を発電する発電部と、
前記発電部が発電する電力の出力を制御する制御部と、
前記系統に流れる電流を検出する電流センサの信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記信号を分岐して出力する出力部と、
を備える発電装置であって、
前記出力部は、前記分岐された信号を、当該発電装置に連結された他の発電装置に出力するように構成され、
前記制御部は、前記入力部に入力された信号に基づいて、前記発電部が発電する電力の出力を低減するように制御するものである。
【００１０】
また、前記出力部は、前記入力部に入力された信号のインピーダンスを整合させてから、当該信号を当該他の発電装置に出力してもよい。
【００１１】
上記目的を達成する第２の観点に係る発明は、
系統に連系して負荷に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置を含む発電システムであって、
前記複数の発電装置のうち１つの発電装置は、前記系統に流れる電流を検出する電流センサからの入力信号を分岐して、当該複数の発電装置のうち他の発電装置に出力するように構成され、
前記１つの発電装置は、前記入力信号に基づいて、当該１つの発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御し、
前記他の発電装置は、前記１つの発電装置から出力された前記入力信号に基づいて、当該他の発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御するものである。
【００１２】
また、前記１つの発電装置は、前記入力信号のインピーダンスを整合させてから、前記他の発電装置に出力してもよい。
【００１３】
上記目的を達成する第３の観点に係る発明は、
系統に連系して負荷に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置による発電方法であって、
前記複数の発電装置のうち１つの発電装置において、前記系統に流れる電流を検出する電流センサの入力信号を分岐して、当該複数の発電装置のうち他の発電装置に出力する出力ステップと、
前記１つの発電装置において、前記入力信号に基づいて、当該１つの発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御する第１制御ステップと、
前記他の発電装置において、前記１つの発電装置から出力された前記入力信号に基づいて、当該他の発電装置が発電する電力の出力を低減するように制御する第２制御ステップと、
を含むものである。
【００１４】
また、前記出力ステップにおいて、前記入力信号のインピーダンスを整合させてから、前記他の発電装置に出力してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の分散型電源を連結して出力する電力の逆潮流を、１つの電流センサを用いて低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る発電装置を含む発電システムを概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る発電装置の制御部をより詳細に説明する機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の変形例に係る発電装置を含む発電システムを概略的に示す機能ブロック図である。
【図４】従来の発電システムを概略的に示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る発電装置を複数含む発電システムを概略的に示す機能ブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る発電装置を含む発電システム１は、発電装置１０Ａ、発電装置１０Ｂ、および発電装置１０Ｃを含んで構成される。図１においては、発電システム１は、分散型電源として、発電装置１０Ａ〜Ｃの３つの発電装置を含む例を示してある。しかしながら、本実施形態に係る発電システム１は、発電装置１０Ａ〜Ｃのような構成の発電装置を任意の複数個含んで構成することができる。以下の説明において、従来よく知られている要素および機能部については、適宜、説明を簡略化または省略する。
【００２０】
発電装置１０Ａは、図１に示すように、発電部１２Ａ、電力変換部１４Ａ、および制御部１６Ａを備えている。図１において、太い実線は電力の経路を示し、破線は制御信号または各種情報を通信する信号の経路を示している。
【００２１】
発電部１２Ａは、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力を発電する。系統１００は、一般的な商用の電力系統（グリッド）とすることができる。発電部１２Ａは、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）または固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）などのような各種の燃料電池などで構成することができる。特に、本実施形態においては、発電部１２Ａは、発電した電力を系統に売電することができない、すなわち逆潮流させることができない電力を発電するものとするのが好適である。
【００２２】
ここで、「逆潮流させることができない電力」とは、例えば燃料電池の発電による電力のようにインフラストラクチャーから供給されるエネルギーに基づく電力であって、例えば現在の日本国におけるように売電が認められていない電力である。したがって、本実施形態において、発電部１２Ａは、例えば太陽光発電を行う太陽電池を備えた発電部のように、発電した電力を系統に売電することができるものとは異なる発電部とするのが好適である。以下、発電部１２ＡがＳＯＦＣである場合の例について説明する。しかしながら、本発明に係る発電部はＳＯＦＣに限定されず、典型的には燃料電池を備えた各種の発電部とすることができる。特に、発電部１２Ａは、逆潮流不可能な分散型電源とするのが好適である。
【００２３】
ＳＯＦＣで構成される発電部１２Ａは、外部から供給される水素および酸素などのガスを電気化学反応させる燃料電池発電装置によって発電を行い、発電した電力を供給することができる。本実施形態において、発電部１２Ａは、起動時には系統１００からの電力を受けて運転を開始するが、起動した後は、系統１００からの電力を受けずに稼動する、すなわち自立運転が可能であってもよい。本実施形態において、発電部１２Ａは、自立運転することができるように、改質部など他の機能部も必要に応じて適宜含むものとする。本実施形態において、発電部１２Ａは、一般的によく知られた燃料電池で構成することができるため、燃料電池のより詳細な説明は省略する。
【００２４】
発電部１２Ａが発電した電力は、電力変換部１４Ａを経て、電力を消費する各種の負荷２００に供給することができる。ここで、発電装置１０Ａから出力される電力は、実際の家屋などにおいては、分電盤などを経てから負荷２００に供給されるが、そのような部材は省略してある。負荷２００は、発電システム１から電力が供給される、ユーザが使用する家電製品などの各種の機器とすることができる。図１においては、負荷２００は１つの部材として示してあるが、１つの部材には限定されず任意の個数の機器とすることができる。
【００２５】
電力変換部１４Ａは、発電部１２Ａが発電する電力を直流から交流に変換する。より詳細には、電力変換部１４Ａは、発電部１２Ａが発電した直流の電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータによって昇圧または降圧してから、ＤＣ／ＡＣインバータによって交流の電力に変換する。電力変換部１４Ａは、一般的なインバータなどを用いて構成することができ、一般的によく知られた構成とすることができるため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
制御部１６Ａは、発電装置１０Ａの各機能部をはじめとして発電装置１０Ａの全体を制御および管理する。制御部１６Ａは、例えばマイコンまたはプロセッサ（ＣＰＵ）などで構成することができる。また、制御部１６Ａは、各種プログラムおよび種々の情報を記憶するメモリも備えるものとして、以下説明する。このメモリは、制御部１６Ａが行うデータ解析および各種の演算処理などを行う際のアルゴリズム、およびルックアップテーブル（ＬＵＴ）のような各種の参照テーブルなども記憶する。特に、本実施形態において、制御部１６Ａは、発電部１２Ａが発電する電力の出力を制御する。このような制御を行うために、制御部１６Ａは、例えば発電部１２Ａの発電を制御したり、電力変換部１４Ａの出力を制御したりすることができる。このため、図１に示すように、制御部１６Ａは、発電部１２Ａおよび電力変換部１４Ａと、制御線により接続される。以下、本実施形態独自の制御に係る制御部１６Ａなどの動作について中心的に説明する。
【００２７】
発電装置１０Ｂは、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力を発電する発電部１２Ｂと、発電部１２Ｂが発電する電力を直流から交流に変換する電力変換部１４Ｂと、発電部１２Ｂが発電する電力の出力を制御する制御部１６Ｂと、を備える。また、発電装置１０Ｃは、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力を発電する発電部１２Ｃと、発電部１２Ｃが発電する電力を直流から交流に変換する電力変換部１４Ｃと、発電部１２Ｃが発電する電力の出力を制御する制御部１６Ｃと、を備える。
【００２８】
図１に示すように、発電装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、それぞれほぼ同様の構成とすることができるが、そのような構成に限定されるものではなく、それぞれ種々の構成を採用することができる。本実施形態において、発電装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力の出力を制御可能であればよい。このように、発電システム１は、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃを含んで構成される。
【００２９】
また、図１に示すように、発電システム１において、発電装置１０Ａの電力の出力は、他の発電装置１０Ｂおよび１０Ｃの電力の出力に連結される。このように、発電装置１０Ａ、発電装置１０Ｂ、発電装置１０Ｃは、それぞれ、分散型電源により構成することができる。図１においては、発電部１２Ａ〜Ｃが発電した直流の電力を、交流に変換してから連結しているが、本実施形態に係る発電システム１はこのような態様に限定されず、直流電力のまま連結してもよい。
【００３０】
さらに、図１に示すように、発電システム１において、発電装置１０Ａは、電流センサ１８Ａに接続されている。電流センサ１８Ａは、例えば、ＣＴ（Current Transformer：変流器）とすることができる。しかしながら、電流を検出することができる要素であれば、任意のものを採用することができる。
【００３１】
この電流センサ１８Ａは、発電システム１の出力する電力が系統１００に逆潮流していることを検出することができる。このため、電流センサ１８Ａは、図１に示すように、発電装置１０Ａ〜１０Ｃから出力される電力のうち、負荷２００に供給された後で系統１００に流れる電力を検出する位置に配置される。すなわち、本実施形態において、電流センサ１８Ａは、発電装置１０Ａおよび発電装置１０Ａに連結された他の発電装置（１０Ｂおよび／または１０Ｃ）と系統と１００の間に流れる電流を検出する。電流センサ１８Ａが検出した電流は、制御部１６Ａに、無線または有線の通信により、直接的または間接的に通知されるようにする。そして、制御部１６Ａは、電流センサ１８Ａが検出した電流から、逆潮流電力を算出することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る発電システム１においては、図１に示すように、発電装置１０Ａの制御部１６Ａと、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂとが、制御線４０によって接続される。さらに、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂと、発電装置１０Ｃの制御部１６Ｃとが、制御線４２によって接続される。このような接続は、有線または無線により行うことができるが、後述のように、各発電装置１０Ａ〜Ｃにおいて設けられる入力端子と出力端子とを、有線の制御線４０，４２によって接続すれば、簡易な構成にすることができる。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態に係る発電装置１０Ａ〜Ｃの制御部をより詳細に説明する機能ブロック図である。図２においては、発電装置１０Ａの制御部１６Ａ、および発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂのみを示してあるが、発電装置１０Ｃの制御部１６Ｃも同様の構成とすることができる。なお、図２においては、制御信号または各種情報を通信する信号の経路を実線で示してある。また、制御部１６Ａと制御部１６Ｂとは同様の構成とすることができるため、以下、制御部１６Ａの構成のみについて説明し、制御部１６Ｂの説明は省略する。
【００３４】
図２に示すように、制御部１６Ａは、入力端子２０Ａ、出力端子２２Ａ、増幅器２４Ａ、制御ＣＰＵ２６Ａ、スイッチ２８Ａ、および抵抗３０Ａを備えている。
【００３５】
入力端子２０Ａは、電流センサ１８Ａの検出信号を入力するためのセンサ信号入力端子である。また、出力端子２２Ａは、電流センサ１８Ａの検出信号を発電装置１０Ａから他の発電装置１０Ｂに出力するためのセンサ信号出力端子である。これら入力端子２０Ａおよび出力端子２２Ａは、プラグ、ジャック、またはレセプタクルなど、種々のコネクタなどにより構成することができる。
【００３６】
増幅器２４Ａは、電流センサ１８Ａが検出したセンサ信号を増幅する増幅器である。増幅器２４Ａは、種々のアンプなどを用いて構成することができる。入力端子２０Ａから入力させたセンサ信号は、この増幅器２４Ａによって増幅された後、制御ＣＰＵ２６Ａに入力される。また、入力端子２０Ａから入力させたセンサ信号は、この増幅器２４Ａによって増幅された後、さらに出力端子２２Ａから出力される。
【００３７】
制御ＣＰＵ２６Ａは、電流センサ１８Ａが検出した電流の方向が順潮流であるか逆潮流であるかを判定したり、その電流の電流値を監視したりなどのための、各種の制御を行う。
また、制御ＣＰＵ２６Ａは、上述の電流の方向および電流値などに基づいて、発電部１２Ａおよび電力変換部１４Ａを制御することで、発電装置１０Ａからの電力の出力を制御する。
【００３８】
スイッチ２８Ａは、入力端子２０Ａから入力されたセンサ信号を、抵抗３０Ａに接続するか否かを切り替えるものである。スイッチ２８Ａは、任意の切り替え器を用いて構成することができる。
【００３９】
抵抗３０Ａは、インピーダンスマッチングを行うための抵抗である。この抵抗３０Ａの動作については後述する。
【００４０】
図２に示すように、制御部１６Ａおよび制御部１６Ｂには、センサ信号の入力端子２０Ａ，２０Ｂ、およびセンサ信号の出力端子２２Ａ，２２Ｂが設けられる。また、図２に示すように、逆潮流の電流を検出する電流センサ１８Ａは、発電装置１０Ａの制御部１６Ａの入力端子２０Ａに接続される。図２においては、入力端子２０Ａ，２０Ｂおよび出力端子２２Ａ，２２Ｂが、制御部１６Ａおよび制御部１６Ｂに設けられる例を示したが、これらの端子は発電装置１０Ａおよび１０Ｂの任意の箇所に設けることができる。
【００４１】
入力端子２０Ａに入力されたセンサ信号は、インピーダンスマッチング用の抵抗３０Ａによって電流値から電圧値に変換される。また、このように電圧値に変換されたセンサ信号は、増幅器２４Ａによって所定のレベルまで増幅されてから、制御ＣＰＵ２６Ａに入力される。
【００４２】
さらに、発電装置１０Ａの制御部１６Ａの出力端子２２Ａは、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂの入力端子２０Ｂに接続され、以下同様の態様で接続することができる。このような接続においては、２台目以降の発電装置（例えば１０Ｂ，１０Ｃ）は、インピーダンスマッチング用の抵抗（例えば３０Ｂ）は不要となる。このため、制御部１６Ｂにおいては、スイッチ２８Ｂをオフにすることによって、インピーダンスの整合性を維持することができる。すなわち、発電装置１０Ａの制御部１６Ａは、入力された信号のインピーダンスを整合させてから、この信号を他の発電装置１０Ｂに出力することができる。
【００４３】
このように、本実施形態においては、入力端子２０Ａ，２０Ｂを中心とする部材を含めて、本発明による入力部を構成する。また、本実施形態においては、入力部から入力された信号が出力端子２２Ａ，２２Ｂから出力されるまでに通る部材を含めて、本発明による出力部を構成する。
【００４４】
したがって、本実施形態に係る発電装置１０Ａは、系統１００に流れる電流を検出する電流センサ１８Ａの信号が入力される入力部と、入力部に入力された前記信号を分岐して出力する出力部と、を備えている。ここで、この出力部は、前記分岐された信号を、発電装置１０Ａに連結された他の発電装置１９Ｂに出力するように構成される。
【００４５】
次に、本実施形態に係る発電システム１における発電装置１０Ａ〜Ｃの動作について説明する。
【００４６】
本実施形態に係る発電システム１が動作を開始する際には、複数の発電装置（例えば１０Ａ〜Ｃ）のうち１つに電流センサを接続して逆潮流を検出するように構成することができる。この場合、複数の発電装置（例えば１０Ａ〜Ｃ）のうち他の装置は、電流センサを直接接続する必要はない。以下、一例として、発電装置１０Ａに電流センサ１８Ａが接続されものとし、この発電装置１０Ａがセンサ信号の入力を受けて、他の発電装置１０Ｂにセンサ信号を出力する場合の動作について説明する。
【００４７】
図１に示した発電システム１において、発電装置１０Ａ〜Ｃが出力する最大の電力よりも、負荷２００の消費電力の需要が大きい場合、系統１００から電力を買電することになる。この時、発電装置１０Ａが備える電流センサ１８Ａは、順潮流の電流を検出する。このようにして、電流センサ１８Ａが順潮流の電流を検出すると、制御部１６Ａは、発電装置１０Ａが最大の電力を出力するように制御する。この場合、制御部１６Ｂ，１６Ｃも、発電装置１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれ最大の電力を出力するように制御する。そして、負荷２００の消費電力の需要のうち、発電システム１の出力で不足するぶんは、系統１００から買電することによりまかなう。
【００４８】
一方、発電システム１において、発電装置１０Ａ〜Ｃが出力する最大の電力が、負荷２００の消費電力の需要よりも大きい場合、発電装置１０Ａが備える電流センサ１８Ａは、逆潮流の電流を検出する。この場合、発電装置１０Ａ〜Ｃは、以下説明する本実施形態に係る制御を行う。この場合、制御部１６Ａは、発電装置１０Ａが発電する電力の出力を低減する。ここで、制御部１６Ａは、電流センサ１８Ａが検出するセンサ信号を、常時他の発電装置１０Ｂに出力している。
【００４９】
そして、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂは、発電装置１０Ａから入力されたセンサ信号に基づいて、逆潮流が発生していると判定すると、発電部１２Ｂが発電する電力の出力を低減する。ここで、制御部１６Ｂは、発電装置１０Ａから入力されたセンサ信号を、常時他の発電装置１０Ｃに出力している。そして、発電装置１０Ｃの制御部１６Ｃは、発電装置１０Ｂから入力されたセンサ信号に基づいて、逆潮流が発生していると判定すると、発電部１２Ｃが発電する電力の出力を低減する。
【００５０】
本実施形態では、１つの電流センサ１８Ａで検出される電流値と電流方向が、それぞれの制御部１６Ａ〜１６Ｃで認識され、発電装置１０Ａ〜１０Ｃが発電する電力が系統１００に逆潮流しないように制御される。この場合、それぞれの発電装置１０Ａ〜１０Ｃで認識された逆潮流の電流値に応じた電力を減少させ、電流センサ１８Ａの電流方向が系統１００からの「買電」となるまで、出力を減少させる。
【００５１】
このように、本実施形態においては、１つの電流センサが、発電装置１０Ａおよび発電装置１０Ａに連結された他の発電装置（１０Ｂおよび／または１０Ｃ）と系統１００との間に流れる逆潮流の電流を検出する。また、本実施形態において、制御部１６Ａは、電流センサ１８Ａが検出するセンサ信号を、他の発電装置（１０Ｂおよび／または１０Ｃ）に送信する。また、発電装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの制御部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、入力されるセンサ信号に基づいて、逆潮流が発生している時は、それぞれ発電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ発電する電力の出力を低減するように制御する。ここで、本実施形態において、制御部１６Ａは、前記受信した信号のインピーダンスを整合させてから、当該信号を当該他の発電装置（１０Ｂおよび／または１０Ｃ）に出力してもよい。
【００５２】
このように、発電装置１０Ａは、電流センサ１８Ａのセンサ信号が入力されると、当該信号を分岐して発電装置１０Ｂに出力する。そして、発電装置１０Ｂは、発電装置１０Ａからの前記信号が入力されると、当該信号を分岐して発電装置１０Ｃに出力する。そして、発電装置１０Ｃは、発電装置１０Ｂからの前記信号が入力される。また、発電装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃそれぞれの制御部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは、入力された信号に基づいて、それぞれの発電部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが発電する電力の出力を低減するように制御する。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、電流センサ１８Ａからの出力（センサ信号）が、順次、逆潮流を防止する機能を有する複数の発電装置１０Ａ〜１０Ｃに伝送されるため、電流センサの数を１つに削減することができる。このため、電流センサのコストダウンに資することができ、さらに、電流センサを備え付けるスペースを小さくなることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、１つの電流センサが検出する信号を伝送するため、発電装置１０Ａ〜１０Ｃの間の通信プロトコルは不要になる。さらに、本実施形態では、センサ信号をクロック周波数に依存しないアナログ信号として伝送可能なため、伝送の遅延を抑制することができる。また、本実施形態においては、それぞれの発電装置１０Ａ〜１０Ｃにバッファアンプが含まれるため、センサ信号の出力と入力とを接続する際に、カスケード接続をすることができる。
【００５５】
このように、本発明によれば、それぞれの発電装置が逆潮流検出用の電流センサを持つ必要がなくなるため、コストを削減することができ、さらに、分電盤内の設置スペースにも余裕ができるため、施工性も良くなる。
【００５６】
また、従来のように、逆潮流が発生した場合、発電装置の間の通信を使用して各発電装置の出力を制御すると、分散電源の異常または通信エラーなどにより、逆潮流の抑制に遅れが生じることがあった。この場合、規定された時間内に逆潮流を抑止することができないおそれがあった。本発明によれば、逆潮流が発生した場合、規定された時間内に、出力電力の低減を実現できる。
【００５７】
本発明を諸図面および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および修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および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、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部およびステップなどを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。また、上述した本発明の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。
【００５８】
例えば、発電装置１０Ａ〜１０Ｃの接続態様は、図１に示したような構成に限定されるものではなく、種々の構成とすることができる。例えば、図３に示すように、電流センサ１８Ｂが発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂに接続される構成とすることもできる。この場合、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂと、発電装置１０Ａの制御部１６Ａとを制御線４０で接続し、発電装置１０Ｂの制御部１６Ｂと、発電装置１０Ｃの制御部１６Ｃとを制御線４２で接続することができる。
【００５９】
また、本発明は、各々の発電装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ単体の発明としてのみならず、発電システム１の発明としても実施することができる。すなわち、本発明は、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置（例えば１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃ）を含む発電システムとして実施することもできる。
【００６０】
この場合、複数の発電装置のうち第１の発電装置（例えば１０Ａ）は、系統１００に流れる電流を検出する電流センサ１８Ａからの入力信号を分岐して、複数の発電装置のうち他の発電装置（例えば１０Ｂ）に出力するように構成される。また、１つの発電装置１０Ａは、その入力信号に基づいて、１つの発電装置１０Ａが発電する電力の出力を低減するように制御する。また、他の発電装置１０Ｂは、１つの発電装置１０Ａから出力された入力信号に基づいて、他の発電装置１０Ｂが発電する電力の出力を低減するように制御する。
【００６１】
さらに、本発明は、系統１００に連系して負荷２００に供給する電力の出力を制御可能な複数の発電装置（例えば１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃ）による発電方法としても、同様に実施することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，２  発電システム
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  発電装置
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  発電部
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  電力変換部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ  制御部
１８Ａ，１８Ｂ  電流センサ
２０Ａ，２０Ｂ  入力端子
２２Ａ，２２Ｂ  出力端子
２４Ａ，２４Ｂ  増幅器
２６Ａ，２６Ｂ  制御ＣＰＵ
２８Ａ，２８Ｂ  スイッチ
３０Ａ，３０Ｂ  抵抗
４０，４２  制御線
１００  系統
２００  負荷
【図１】
2018068115.tif 000003
【図２】
2018068115.tif 000004
【図３】
2018068115.tif 000005
【図４】
2018068115.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月14日(2018.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続される第２の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続されず、前記第２の分散型電源に直接的に接続される第３の分散型電源と、を備える分散型電源システムであって、
前記第１の分散型電源は、前記第２の分散型電源に第２の信号を送信し、
前記第２の分散型電源は、前記第３の分散型電源に第３の信号を送信する分散型電源システム。
【請求項２】
前記第２の信号と前記第３の信号とは、異なる信号である、請求項１に記載の分散型電源システム。
【請求項３】
前記第１の分散型電源は、第１の信号を取得し、前記第１の信号に応じて、前記第１の分散型電源における電力状態を管理する第１の制御部を備える、請求項１または２に記載の分散型電源システム。
【請求項４】
前記第２の分散型電源は、前記第２の信号を取得し、前記第２の信号に応じて、前記第２の分散型電源における電力状態を管理する第２の制御部を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項５】
前記第３の分散型電源は、前記第３の信号を取得し、前記第３の信号に応じて、前記第３の分散型電源における電力状態を管理する第３の制御部を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項６】
前記第１の分散型電源は、第１の信号を取得し、前記第１の信号に基づいて設定される前記第２の信号に応じて、前記第１の分散型電源における電力状態を管理する第１の制御部を備える、請求項１または２に記載の分散型電源システム。
【請求項７】
前記第２の分散型電源は、前記第２の信号を取得し、前記第２の信号に基づいて設定される前記第３の信号に応じて、前記第２の分散型電源における電力状態を管理する第２の制御部を備える、請求項１、２または６のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項８】
前記第３の分散型電源は、前記第３の信号を取得し、前記第３の信号に基づいて設定される第４の信号に応じて、前記第３の分散型電源における電力状態を管理する第３の制御部を備える、請求項１、２または７のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項９】
前記第１の分散型電源、前記第２の分散型電源及び前記第３の分散型電源は、複数の同じ分散型電源である、請求項１から８のいずれか一項に記載の分散型電源システム。
【請求項１０】
第１の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続される第２の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続されず、前記第２の分散型電源に直接的に接続される第３の分散型電源と、を備える分散型電源システムの制御方法であって、
前記第１の分散型電源が、前記第２の分散型電源に第２の信号を送信し、
前記第２の分散型電源が、前記第３の分散型電源に第３の信号を送信する、分散型電源システムの制御方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成する第１の観点に係る発明は、
第１の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続される第２の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続されず、前記第２の分散型電源に直接的に接続される第３の分散型電源と、を備える分散型電源システムであって、
前記第１の分散型電源は、前記第２の分散型電源に第２の信号を送信し、
前記第２の分散型電源は、前記第３の分散型電源に第３の信号を送信するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また前記第２の信号と前記第３の信号とは、異なる信号であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記第１の分散型電源は、第１の信号を取得し、前記第１の信号に応じて、前記第１の分散型電源における電力状態を管理する第１の制御部を備えてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、前記第２の分散型電源は、前記第２の信号を取得し、前記第２の信号に応じて、前記第２の分散型電源における電力状態を管理する第２の制御部を備えてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、前記第３の分散型電源は、前記第３の信号を取得し、前記第３の信号に応じて、前記第３の分散型電源における電力状態を管理する第３の制御部を備えてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、前記第１の分散型電源は、第１の信号を取得し、前記第１の信号に基づいて設定される前記第２の信号に応じて、前記第１の分散型電源における電力状態を管理する第１の制御部を備えてもよい。
また、前記第２の分散型電源は、前記第２の信号を取得し、前記第２の信号に基づいて設定される前記第３の信号に応じて、前記第２の分散型電源における電力状態を管理する第２の制御部を備えてもよい。
また、前記第３の分散型電源は、前記第３の信号を取得し、前記第３の信号に基づいて設定される第４の信号に応じて、前記第３の分散型電源における電力状態を管理する第３の制御部を備えてもよい。
また、前記第１の分散型電源、前記第２の分散型電源及び前記第３の分散型電源は、複数の同じ分散型電源であってもよい。
上記目的を達成する第２の観点に係る発明は、
第１の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続される第２の分散型電源と、
前記第１の分散型電源に直接的に接続されず、前記第２の分散型電源に直接的に接続される第３の分散型電源と、を備える分散型電源システムの制御方法であって、
前記第１の分散型電源が、前記第２の分散型電源に第２の信号を送信し、
前記第２の分散型電源が、前記第３の分散型電源に第３の信号を送信するものである。