(57)【要約】【課題】系統連系装置の安全性を高めること。【解決手段】系統連系装置は、直流交流変換装置２２と、第１の電線１１に設けられた第１の系統連系用リレー１３と、第２の電線１２に設けられた第２の系統連系用リレー１４と、直流交流変換装置２２からの電力を充放電するフィルタコンデンサ２６ｃと、制御部３０とを備える。制御部３０は、商用電力系統３が停電している場合、直流交流変換装置２２がフィルタコンデンサ２６ｃを充電するように動作させた後、直流交流変換装置２２の動作を直流交流変換装置２２が入力側及び出力側が電気的に絶縁するように停止させ、フィルタコンデンサ２６ｃから各系統連系用リレー１３，１４側への放電態様に基づいて、各系統連系用リレー１３，１４の少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定する溶着判定制御を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統に接続された第１の電線及び第２の電線に出力する直流交流変換装置と、
前記第１の電線に設けられた第１の系統連系用リレーと、
前記第２の電線に設けられた第２の系統連系用リレーと、
前記第１の電線において前記第１の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記第２の電線において前記第２の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記直流交流変換装置からの電力を充放電する充放電部と、
前記直流交流変換装置、前記第１の系統連系用リレー、及び前記第２の系統連系用リレーを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記商用電力系統が停電している場合、前記充放電部を充電するように前記直流交流変換装置を動作させた後、前記直流交流変換装置の出力側を前記直流交流変換装置の入力側から電気的に絶縁するように前記直流交流変換装置の動作を停止させ、前記充放電部からの放電態様に基づいて前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定する、溶着判定制御を実行する
系統連系装置。
【請求項２】
前記充放電部は、フィルタコンデンサを含む
請求項１に記載の系統連系装置。
【請求項３】
前記直流交流変換装置から充電された前記充放電部の電圧は、危険電圧以下である
請求項１又は２に記載の系統連系装置。
【請求項４】
前記第１の電線における前記直流交流変換装置と前記第１の系統連系用リレーとの間の部分と前記第２の電線における前記直流交流変換装置と前記第２の系統連系用リレーとの間の部分とに接続された第１の電圧検出部をさらに有し、
前記第１の電圧検出部は、前記直流交流変換装置の停止時において前記充放電部の出力電圧を検出可能であり、
前記制御部は、前記溶着判定制御において、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて、前記充放電部の放電開始から所定時間後の出力電圧により前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の系統連系装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時の前記充放電部を充電する期間において、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定する
請求項４に記載の系統連系装置。
【請求項６】
前記第１の電線における前記第１の系統連系用リレーと前記商用電力系統との間の部分に設けられた第１の電流検出部と、前記第２の電線における前記第２の系統連系用リレーと前記商用電力系統との間の部分に設けられた第２の電流検出部とをさらに有し、
前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時に前記充放電部から放電される場合の前記第１の電流検出部の検出結果及び前記第２の電流検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定する
請求項４又は５に記載の系統連系装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時に前記充放電部から放電される場合の前記第１の電流検出部の検出結果及び前記第２の電流検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定する
請求項６に記載の系統連系装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置等の発電装置の直流電力を交流電力に変換して、商用電力系統と連系して屋内負荷に電力を供給する系統連系装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記系統連系装置は、直流電力を交流電力に変換する直流交流変換装置を有するパワーコンディショナと、パワーコンディショナと商用電力系統とを接続する第１の電線及び第２の電線に設けられた第１の系統連系用リレー及び第２の系統連系用リレーとを備える。この系統連系装置は、各系統連系用リレーを制御することにより、商用電力系統と発電装置とを連系させた連系運転と、商用電力系統と発電装置とを解列し、発電装置によって屋内負荷に電力を供給する自立運転とを切り替える。系統連系装置は、商用電力系統が停電したとき、連系運転から自立運転に変更するために商用電力系統と発電装置とを解列するように各系統連系用リレーを制御する。
【０００３】
ところで、系統連系用リレーの接点が溶着して開成できない溶着不良が発生する場合がある。この場合、系統連系装置は、商用電力系統の停電時に連系運転から自立運転に変更するために商用電力系統と発電装置とを解列するように各系統連系用リレーを制御したにもかかわらず、実際には商用電力系統と発電装置とを解列できていない。そこで、系統連系装置は、商用電力系統の停電時に各系統連系用リレーの接点が溶着しているか否かを判定することが行われている。一例では、系統連系装置は、第１の系統連系用リレーが開成状態かつ第２の系統連系用リレーが閉成状態において、直流交流変換装置を動作させて第１の系統連系用リレーの接点が溶着しているか否かを判定する。また系統連系装置は、第１の系統連系用リレーが閉成状態かつ第２の系統連系用リレーが開成状態において、直流交流変換装置を動作させて第２の系統連系用リレーの接点が溶着しているか否かを判定する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、商用電力系統が停電時において、各系統連系用リレーの溶着不良の判定のために直流交流変換装置が動作している期間中に商用電力系統が復電すると、直流交流変換装置と発電装置とを接続する直流バスの電圧が上昇する場合がある。その結果、直流バスに接続された電子部品が故障するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、安全性を高めることができる系統連系装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する系統連系装置は、直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統に接続された第１の電線及び第２の電線に出力する直流交流変換装置と、前記第１の電線に設けられた第１の系統連系用リレーと、前記第２の電線に設けられた第２の系統連系用リレーと、前記第１の電線において前記第１の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記第２の電線において前記第２の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記直流交流変換装置からの電力を充放電する充放電部と、前記直流交流変換装置、前記第１の系統連系用リレー、及び前記第２の系統連系用リレーを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記商用電力系統が停電している場合、前記充放電部を充電するように前記直流交流変換装置を動作させた後、前記直流交流変換装置の出力側を前記直流交流変換装置の入力側から電気的に絶縁するように前記直流交流変換装置の動作を停止させ、前記充放電部からの放電態様に基づいて前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定する、溶着判定制御を実行する。
【０００８】
この構成によれば、直流交流変換装置の動作を停止した状態で、充放電部の放電によって各系統連系用リレーの少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定するため、判定している期間において商用電力系統が復電しても、直流交流変換装置の入力側が接続された直流バスの電圧の上昇を抑制できる。したがって、直流バスに接続された電子部品の故障の発生を抑制できるため、系統連系装置の安全性を高めることができる。
【０００９】
上記系統連系装置の一形態において、前記充放電部は、フィルタコンデンサを含む。
この構成によれば、容量の小さいフィルタコンデンサの放電に基づいて各系統連系用リレーの少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定することにより、商用電力系統の復旧作業を安全に行うことができる。
【００１０】
上記系統連系装置の一形態において、前記直流交流変換装置から充電された前記充放電部の電圧は、危険電圧以下である。
この構成によれば、商用電力系統の復旧作業をより安全に行うことができる。
【００１１】
上記系統連系装置の一形態においては、前記第１の電線における前記直流交流変換装置と前記第１の系統連系用リレーとの間の部分と前記第２の電線における前記直流交流変換装置と前記第２の系統連系用リレーとの間の部分とに接続された第１の電圧検出部をさらに有し、前記第１の電圧検出部は、前記直流交流変換装置の停止時において前記充放電部の出力電圧を検出可能であり、前記制御部は、前記溶着判定制御において、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて、前記充放電部の放電開始から所定時間後の出力電圧により前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定する。
【００１２】
各系統連系用リレーを介して直流交流変換装置と商用電力系統との間で閉回路が形成される場合、充放電部が放電されるときに充放電部の電圧が急速に低下する。一方、各系統連系用リレーを介して直流交流変換装置と商用電力系統との間で閉回路が形成されていない場合、充放電部が自然放電となるため、充放電部の電圧は緩やかに低下する。このように、直流交流変換装置と商用電力系統との間で閉回路が形成されるか否かによって充放電部の所定時間後の電圧が異なる。このような観点に基づいて、充放電部が放電を開始してから所定時間後の充放電部の電圧に基づいて各系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを容易に判定できる。
【００１３】
上記系統連系装置の一形態においては、前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時の前記充放電部を充電する期間において、前記第１の電圧検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定する。
【００１４】
各系統連系用リレーの少なくとも一方が開成されている場合、直流交流変換装置と商用電力系統との間で閉回路が形成されない。このため、直流交流変換装置から出力された電力によって第１の電圧検出部により検出された電圧は上昇する。一方、各系統連系用リレーの両方が溶着している場合、直流交流変換装置と商用電力系統との間で閉回路が形成される。このため、直流交流変換装置から充放電部に充電されるそばから充放電部が放電するため、第１の電圧検出部により検出された電圧が上昇しない。このような観点に基づいて、充放電部に充電する期間における第１の電圧検出部の検出結果に基づいて、各系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを容易に判定できる。
【００１５】
上記系統連系装置の一形態においては、前記第１の電線における前記第１の系統連系用リレーと前記商用電力系統との間の部分に設けられた第１の電流検出部と、前記第２の電線における前記第２の系統連系用リレーと前記商用電力系統との間の部分に設けられた第２の電流検出部とをさらに有し、前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時に前記充放電部から放電される場合の前記第１の電流検出部の検出結果及び前記第２の電流検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定する。
【００１６】
この構成によれば、充放電部の放電時の電圧および各系統連系用リレーに流れる電流の少なくとも一方に基づいて各系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定できる。このため、例えば電圧検出部に異常が生じたとしても、各系統連系用リレーに流れる電流に基づいて各系統連系用リレーのいずれかが溶着しているか否かを判定できる。
【００１７】
上記系統連系装置の一形態においては、前記制御部は、前記溶着判定制御の実行時に前記充放電部から放電される場合の前記第１の電流検出部の検出結果及び前記第２の電流検出部の検出結果に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定する。
【００１８】
この構成によれば、充放電部の充電時の電圧および各系統連系用リレーに流れる電流の少なくとも一方に基づいて各系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定できる。このため、第２の電圧検出部に異常が生じたとしても、各系統連系用リレーに流れる電流に基づいて各系統連系用リレーの両方が溶着しているか否かを判定できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の系統連系装置によれば、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電力管理システムの概略構成図。
【図２】電力管理システムの一部の回路図。
【図３】制御部が実行する切替制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】フィルタコンデンサの放電態様を示すグラフ。
【図５】商用電力系統の停電時における溶着判定制御の準備処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】商用電力系統の停電時における溶着判定制御の停止時判定処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】パワーコンディショナの起動時における溶着判定制御の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。
図１に示すように、電力管理システム１は、系統連系装置１０と、系統連系装置１０に接続された太陽光発電装置２とを備える。系統連系装置１０は、交流母線である第１の電線１１及び第２の電線１２を介して商用電力系統３に接続される。第１の電線１１及び第２の電線１２には、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４を介して交流負荷４が接続され、第１の自立系統用リレー１５Ａ及び第２の自立系統用リレー１５Ｂを介して自立負荷５が接続される。交流負荷４は、例えば屋内負荷であり、照明、冷蔵庫、洗濯機、空気調和機、電子レンジ等が挙げられる。自立負荷５は、交流負荷４のうちの予め選定された負荷であり、照明、冷蔵庫等が挙げられる。電力管理システム１は、系統連系装置１０によって太陽光発電装置２、商用電力系統３、及び交流負荷４（自立負荷５）の間の電力の調整を行う。一例では、太陽光発電装置２が発電した電力の商用電力系統３への逆潮流及び交流負荷４（自立負荷５）への供給の調整と、商用電力系統３の電力の交流負荷４（自立負荷５）への供給の調整とが挙げられる。なお、電力管理システム１は、太陽光発電装置２のほかに、風力発電装置、ガス発電装置、地熱発電装置等を系統連系装置１０に接続される発電装置として用いることができる。
【００２２】
太陽光発電装置２は、光発電パネル（図示略）を有し、光発電パネルが発電した直流電力を系統連系装置１０に供給する。太陽光発電装置２は、光発電パネルが出力する電力が最大となる出力電圧で電流を取り出す最大電力点追従制御を実行する。
【００２３】
系統連系装置１０は、太陽光発電装置２と商用電力系統３とを系統連系させる連系運転と、太陽光発電装置２と商用電力系統３とを系統連系させず、自立負荷５を太陽光発電装置２（発電装置）で運転させる自立運転とを切替可能である。系統連系装置１０は、パワーコンディショナ２０、各系統連系用リレー１３，１４、各自立系統用リレー１５Ａ，１５Ｂ、及び制御部３０を備える。
【００２４】
パワーコンディショナ２０は、第１の電線１１及び第２の電線１２を介して商用電力系統３に接続される。第１の系統連系用リレー１３は、第１の電線１１に設けられている。第２の系統連系用リレー１４は、第２の電線１２に設けられている。第１の電線１１は、パワーコンディショナ２０と第１の系統連系用リレー１３との間の電線部１１ａと、第１の系統連系用リレー１３と商用電力系統３との間の電線部１１ｂとを含む。第２の電線１２は、パワーコンディショナ２０と第２の系統連系用リレー１４との間の電線部１２ａと第２の系統連系用リレー１４と商用電力系統３との間の電線部１２ｂとを含む。
【００２５】
各系統連系用リレー１３，１４の閉成状態のとき、パワーコンディショナ２０と商用電力系統３とが系統連系可能な状態となる。各系統連系用リレー１３，１４が開成状態のとき、パワーコンディショナ２０と商用電力系統３とが系統連系不能な状態すなわち解列された状態となる。制御部３０は、パワーコンディショナ２０及び各系統連系用リレー１３，１４の動作を制御する。
【００２６】
パワーコンディショナ２０は、太陽光発電装置２によって発電された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統３に出力する。パワーコンディショナ２０は、ＰＶコンバータ２１、直流交流変換装置２２（インバータ回路）、第１の直流バス２３、第２の直流バス２４、平滑コンデンサ２５、及びフィルタ回路２６を有する。ＰＶコンバータ２１及び直流交流変換装置２２は、第１の直流バス２３及び第２の直流バス２４によって互いに接続されている。平滑コンデンサ２５の第１端部は第１の直流バス２３に接続され、平滑コンデンサ２５の第２端部は第２の直流バス２４に接続されている。平滑コンデンサ２５としては、例えばアルミ電解コンデンサやタンタル電解コンデンサが用いられる。
【００２７】
太陽光発電装置２は、ＰＶコンバータ２１に接続される。ＰＶコンバータ２１は、季節や天候、時間帯等の日照条件によって変化する太陽光発電装置２を最大電力点追従制御によって第１の直流バス２３に出力する。ＰＶコンバータ２１が第１の直流バス２３に出力する設定電圧、すなわち第１の直流バス２３と第２の直流バス２４との間の電圧の一例は、３８０Ｖである。平滑コンデンサ２５は、ＰＶコンバータ２１から出力された電圧を平滑する。直流交流変換装置２２は、第１の直流バス２３の直流電力を例えば実効値で２００Ｖの交流電力に変換して第１の電線１１及び第２の電線１２に出力する。フィルタ回路２６は、第１の電線１１及び第２の電線１２に設けられている。フィルタ回路２６は、直流交流変換装置２２から出力された交流電力の高周波成分を取り除いて直流交流変換装置２２の出力電圧を正弦波状の波形にして商用電力系統３に出力する。
【００２８】
図２に示すように、直流交流変換装置２２は、互いに並列に接続された第１のスイッチングアーム２２ａ及び第２のスイッチングアーム２２ｂを含む。第１のスイッチングアーム２２ａは、上段側のスイッチング素子ＭＵ１と、下段側のスイッチング素子ＭＬ１とを有する。スイッチング素子ＭＵ１，ＭＬ１は、例えば電界効果トランジスタが好ましい。一例では、スイッチング素子ＭＵ１，ＭＬ１は、ＭＯＳＦＥＴである。上段側のスイッチング素子ＭＵ１と下段側のスイッチング素子ＭＬ１とは互いに直列に接続されている。より詳細には、スイッチング素子ＭＵ１のドレイン端子が第１の直流バス２３に接続され、スイッチング素子ＭＵ１のソース端子とスイッチング素子ＭＬ１のドレイン端子とが互いに接続され、スイッチング素子ＭＬ１のソース端子が第２の直流バス２４に接続されている。
【００２９】
第２のスイッチングアーム２２ｂは、上段側のスイッチング素子ＭＵ２と、下段側のスイッチング素子ＭＬ２とを有する。スイッチング素子ＭＵ２，ＭＬ２は、例えば電界効果トランジスタが好ましい。一例では、スイッチング素子ＭＵ２，ＭＬ２は、ＭＯＳＦＥＴである。上段側のスイッチング素子ＭＵ２と下段側のスイッチング素子ＭＬ２とは互いに直列に接続されている。より詳細には、スイッチング素子ＭＵ２のドレイン端子が第１の直流バス２３に接続され、スイッチング素子ＭＵ２のソース端子とスイッチング素子ＭＬ２のドレイン端子が互いに接続され、スイッチング素子ＭＬ２のソース端子が第２の直流バス２４に接続されている。なお、スイッチング素子ＭＵ１，ＭＬ１，ＭＵ２，ＭＬ２は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）であってもよい。
【００３０】
フィルタ回路２６は、第１のリアクトル２６ａ、第２のリアクトル２６ｂ、及びフィルタコンデンサ２６ｃを有する。第１のリアクトル２６ａは第１の電線１１の電線部１１ａに設けられ、第２のリアクトル２６ｂは第２の電線１２の電線部１２ａに設けられている。第１のリアクトル２６ａの第１端部はスイッチング素子ＭＵ１とスイッチング素子ＭＬ１との間のノードに接続され、第１のリアクトル２６ａの第２端部はフィルタコンデンサ２６ｃの第１端部に接続されている。第２のリアクトル２６ｂの第１端部はスイッチング素子ＭＵ２とスイッチング素子ＭＬ２との間のノードに接続され、第２のリアクトル２６ｂの第２端部はフィルタコンデンサ２６ｃの第２端部に接続されている。フィルタコンデンサ２６ｃとしては、例えばフィルムコンデンサや積層セラミックコンデンサが用いられる。フィルタコンデンサ２６ｃの容量は、平滑コンデンサ２５の容量よりも小さく、例えば数μＦである。
【００３１】
系統連系装置１０は、第１の電圧検出部１６、第２の電圧検出部１７、第１の電流検出部１８、及び第２の電流検出部１９をさらに備える。
第１の電圧検出部１６は、第１の電線１１における直流交流変換装置２２と第１の系統連系用リレー１３との間の部分（電線部１１ａ）と、第２の電線１２における直流交流変換装置２２と第２の系統連系用リレー１４との間の部分（電線部１２ａ）とに接続されている。より詳細には、第１の電圧検出部１６の第１端部は、電線部１１ａにおけるフィルタコンデンサ２６ｃの第１端部が接続される部分と第１の系統連系用リレー１３の第１端部との間の部分に接続されている。第１の電圧検出部１６の第２端部は、電線部１２ａにおけるフィルタコンデンサ２６ｃの第２端部が接続される部分と第２の系統連系用リレー１４の第１端部との間の部分に接続されている。各系統連系用リレー１３，１４の第１端部は、各系統連系用リレー１３，１４に対してフィルタ回路２６側の端部である。第１の電圧検出部１６は、電線部１１ａと電線部１２ａとの間の電圧（以下、「電圧Ｖｏｕｔ」）を検出し、その検出結果を制御部３０に出力する。直流交流変換装置２２が動作している場合、電圧Ｖｏｕｔは、フィルタ回路２６を介して直流交流変換装置２２が出力する出力電圧となる。
【００３２】
第２の電圧検出部１７は、第１の電線１１における第１の系統連系用リレー１３の第２端部と商用電力系統３との間の部分（電線部１１ｂ）と、第２の電線１２における第２の系統連系用リレー１４の第２端部と商用電力系統３との間の部分（電線部１２ｂ）とに接続されている。第２の電圧検出部１７は、電線部１１ｂと電線部１２ｂとの間の電圧（以下、「電圧Ｖｇｒｉｄ」）を検出し、その検出結果を制御部３０に出力する。各系統連系用リレー１３，１４の第２端部は、各系統連系用リレー１３，１４に対して商用電力系統３側の端部である。商用電力系統３の停電時以外では、電圧Ｖｇｒｉｄは商用電力系統３の端子間電圧となる。
【００３３】
第１の電流検出部１８は、第１の電線１１における第１の系統連系用リレー１３の第２端部と商用電力系統３との間の部分（電線部１１ｂ）に設けられている。第１の電流検出部１８は、電線部１１ｂを流れる電流を検出し、その検出結果を制御部３０に出力する。
【００３４】
第２の電流検出部１９は、第２の電線１２における第２の系統連系用リレー１４の第２端部と商用電力系統３との間の部分（電線部１２ｂ）に設けられている。第２の電流検出部１９は、電線部１２ｂを流れる電流を検出し、その検出結果を制御部３０に出力する。
【００３５】
系統連系装置１０は、整流回路３１、平滑コンデンサ３２、逆流防止ダイオード３３，３４、及びＤＣ／ＤＣコンバータ３５をさらに備え、太陽光発電装置２又は商用電力系統３からの電力を制御部３０に供給する。
【００３６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、整流回路３１、平滑コンデンサ３２、第１の電線１１、及び第２の電線１２を介して商用電力系統３に接続されている。整流回路３１の入力側端子は第１の電線１１（電線部１１ｂ）及び第２の電線１２（電線部１２ｂ）に接続され、整流回路３１の出力側端子は平滑コンデンサ３２に接続されている。整流回路３１は、第１の電線１１及び第２の電線１２の交流電流を直流電流に整流する。一例では、整流回路３１は、４つのダイオードからなるブリッジ形全波整流回路である。平滑コンデンサ３２は、第１の直流バス２３及び第２の直流バス２４に接続される一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５に接続されている。平滑コンデンサ３２は、整流回路３１から出力された電圧を平滑する。
【００３７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の入力側は、第１の直流バス２３及び第２の直流バス２４を介してパワーコンディショナ２０に接続されている。第１の直流バス２３には、逆流防止ダイオード３３が接続されている。逆流防止ダイオード３３のカソードがＤＣ／ＤＣコンバータ３５（平滑コンデンサ３２）に接続されている。第２の直流バス２４には、逆流防止ダイオード３４が接続されている。逆流防止ダイオード３４のアノードがＤＣ／ＤＣコンバータ３５（平滑コンデンサ３２）に接続されている。
【００３８】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３５の出力側は、制御部３０に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、太陽光発電装置２又は商用電力系統３からの出力電圧を制御部３０の動作に適した電圧に降圧して制御部３０に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、太陽光発電装置２又は商用電力系統３のうち、電圧が高いほうからの電力に基づいて制御部３０に電力を出力する。
【００３９】
制御部３０は、商用電力系統３が停電しているか否かに基づいて連系運転と自立運転とを切り替える切替制御を実行する。制御部３０は、商用電力系統３が停電していない場合、連系運転を行い、商用電力系統３が停電した場合、連系運転から自立運転に切り替える。そして商用電力系統３が停電から復電した場合、制御部３０は、自立運転から連系運転に切り替える。制御部３０は、連系運転から自立運転に切り替えるとき、パワーコンディショナ２０と商用電力系統３とが解列状態となるように各系統連系用リレー１３，１４を制御し、かつ各自立系統用リレー１５Ａ，１５Ｂを閉成状態にする。制御部３０は、自立運転から連系運転に切り替えるとき、パワーコンディショナ２０と商用電力系統３とが連系状態となるように各系統連系用リレー１３，１４を制御し、かつ各自立系統用リレー１５Ａ，１５Ｂを開成状態にする。そして制御部３０は、商用電力系統３が停電したとき、連系運転から自立運転に切り替える前に、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４に溶着不良が生じているか否かを判定する溶着判定制御を実行する。
【００４０】
図３を参照して、制御部３０による切替制御の処理手順について説明する。切替制御は、所定時間毎に繰り返し実行される。
制御部３０は、ステップＳ１１において連系運転中か否かを判定する。制御部３０は、連系運転中と判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１２において商用電力系統３が停電しているか否かを判定する。制御部３０は、例えば電力会社等からの通信に基づいて商用電力系統３が停電しているか否かを判定する。
【００４１】
制御部３０は、商用電力系統３が停電していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、すなわち電力会社等から商用電力系統３が停電している旨の信号を受信していない場合、一旦処理を終了する。この場合、連系運転が継続される。一方、制御部３０は、商用電力系統３が停電していると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、すなわち電力会社等から商用電力系統３が停電している旨の信号を受信した場合、ステップＳ１３においてパワーコンディショナ２０と商用電力系統３とを解列状態にする。具体的には、制御部３０は、各系統連系用リレー１３，１４のそれぞれを閉成状態から開成状態とするように制御する。そして制御部３０は、ステップＳ１４において溶着判定制御を実行する。
【００４２】
制御部３０は、溶着判定制御の結果を取得し、ステップＳ１５において第１の系統連系用リレー１３の接点及び第２の系統連系用リレー１４の接点の少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定する。制御部３０は、第１の系統連系用リレー１３の接点及び第２の系統連系用リレー１４の接点の少なくともいずれかが溶着していると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ１６において自立運転への切り替えを禁止して、一旦処理を終了する。一方、制御部３０は、第１の系統連系用リレー１３の接点及び第２の系統連系用リレー１４の接点の両方が溶着していないと判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、ステップＳ１７において自立運転に切り替える。
【００４３】
また制御部３０は、連系運転中ではない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、すなわち自立運転中の場合、ステップＳ１８において商用電力系統３が復電しているか否かを判定する。制御部３０は、例えば電力会社等からの通信に基づいて商用電力系統３が復電したか否かを判定する。
【００４４】
制御部３０は、商用電力系統３が復電している場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、すなわち電力会社等から商用電力系統３が復電している旨の信号を受信した場合、ステップＳ１９において連系運転に切り替える。一方、制御部３０は、商用電力系統３が復電していない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、すなわち電力会社等から商用電力系統３が復電している旨の信号を受信していない場合、一旦処理を終了する。この場合、自立運転が継続される。
【００４５】
次に、溶着判定制御の詳細な内容について説明する。
各系統連系用リレー１３，１４の一方が開成状態であれば、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されないため、直流交流変換装置２２から商用電力系統３に電力が供給されない。一方、各系統連系用リレー１３，１４の両方が閉成状態であれば、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されるため、直流交流変換装置２２から商用電力系統３に電力が供給される。すなわち、各系統連系用リレー１３，１４の一方が閉成状態となり、他方が開成状態となるように制御された場合に直流交流変換装置２２から商用電力系統３に電力が供給されていれば、各系統連系用リレー１３，１４の他方の接点が溶着していると判定できる。このため、溶着判定制御では、制御部３０は、第１の系統連系用リレー１３が開成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が閉成状態に制御したうえで直流交流変換装置２２を駆動したときに、第２の電圧検出部１７に電圧が現れるか否かをモニタすることにより、第１の系統連系用リレー１３の接点が溶着しているか否かを判定する。また制御部３０は、第１の系統連系用リレー１３が閉成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が開成状態に制御したうえで直流交流変換装置２２を駆動したときに、第２の電圧検出部１７に電圧が現れるか否かをモニタすることにより、第２の系統連系用リレー１４の接点が溶着しているか否かを判定する。
【００４６】
ところで、直流交流変換装置２２を駆動したときに、第２の電圧検出部１７に電圧が現れたと仮定した場合（以下、「仮想系統連系装置」）、直流交流変換装置２２が動作中に商用電力系統３が復電すると、直流交流変換装置２２の第１の直流バス２３及び第２の直流バス２４に印加する電圧が３８０Ｖよりも高くなってしまう場合がある。これにより、仮想系統連系装置では、第１の直流バス２３及び第２の直流バス２４に接続された平滑コンデンサ２５の耐圧よりも高くなり、平滑コンデンサ２５が故障する場合がある。上述のような第１の系統連系用リレー１３が開成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が閉成状態、及び第１の系統連系用リレー１３が閉成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が開成状態の２つのパターンで、仮想系統連系装置は直流交流変換装置２２から商用電力系統３に向けて電力を供給する。このため、仮想系統連系装置では、各系統連系用リレー１３，１４の溶着不良を判定するために直流交流変換装置２２が動作する機会が多いので、直流交流変換装置２２の動作中に商用電力系統３が復電する可能性が高くなる。
【００４７】
そこで、本願発明者は、各系統連系用リレー１３，１４の開成及び閉成の２つのパターンに対して商用電力系統３に向けて電力を供給するときに直流交流変換装置２２の動作を停止することに着目した。直流交流変換装置２２の動作を停止するための手段として、本願発明者は、直流交流変換装置２２からの電力を蓄電する充放電部から各系統連系用リレー１３，１４に電力を供給することを考えた。これにより、商用電力系統３が停電したときに直流交流変換装置２２から充放電部に電力を供給し、充放電部から各系統連系用リレー１３，１４に電力を供給すれば、各系統連系用リレー１３，１４の接点が溶着しているか否かの判定の間、直流交流変換装置２２の動作を停止することができる。
【００４８】
加えて、本願発明者は、充放電部としてフィルタコンデンサ２６ｃを用いることに着目し、商用電力系統３が停電時において直流交流変換装置２２と商用電力系統３とが各系統連系用リレー１３，１４を介して閉回路を形成しているか否かに基づいて、フィルタコンデンサ２６ｃの放電態様が異なることを知見した。より詳細には、各系統連系用リレー１３，１４が閉成状態によって直流交流変換装置２２と商用電力系統３とが閉回路を形成している場合、フィルタコンデンサ２６ｃの放電が開始されるとき、フィルタコンデンサ２６ｃから商用電力系統３側に大きな放電電流が流れる。フィルタコンデンサ２６ｃは元々、直流交流変換装置２２の動作時に出力される交流電圧波形に重畳される高周波ノイズを濾派するために備えられたものであり、その容量値は数十ｐＦ〜数μＦ程度と非常に小さく、蓄積できる電荷も少ないため、充電及び放電に要する時間も非常に短いもので済む。その結果、図４の一点鎖線により示すように、時刻ｔ１においてフィルタコンデンサ２６ｃの放電が開始されると、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧（電圧Ｖｏｕｔ）は急激に低下する。一方、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方が開成状態によって直流交流変換装置２２と商用電力系統３とが閉回路を形成していない場合、フィルタコンデンサ２６ｃは自然放電となる。その結果、図４の実線により示すように、時刻ｔ１においてフィルタコンデンサ２６ｃの放電が開始されると、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧（電圧Ｖｏｕｔ）は緩やかに低下する。
【００４９】
このように、フィルタコンデンサ２６ｃの放電態様を把握できれば、フィルタコンデンサ２６ｃの放電態様から各系統連系用リレー１３，１４を介して直流交流変換装置２２と商用電力系統３とが閉回路を形成しているか否かを判定できる。すなわち各系統連系用リレー１３，１４の一方が開成状態に制御しても、直流交流変換装置２２と商用電力系統３とが閉回路を形成していれば、各系統連系用リレー１３，１４の一方の接点が溶着していると判定できる。そこで、制御部３０は、溶着判定制御において、充放電部としてフィルタコンデンサ２６ｃを用い、フィルタコンデンサ２６ｃの放電態様に基づいて第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４に溶着不良が生じているか否かを判定する。
【００５０】
図５及び図６を参照して、商用電力系統３の停電時における溶着判定制御について説明する。
溶着判定制御は、図５に示す準備処理及び図６に示す停電時判定処理を含む。準備処理は、主に、直流交流変換装置２２が動作してフィルタコンデンサ２６ｃに充電させる処理である。停電時判定処理は、準備処理の後に行われる処理であり、充電したフィルタコンデンサ２６ｃの放電態様を監視して第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４のいずれかに溶着不良が生じているか否かを判定する処理である。
【００５１】
図５に示すように、制御部３０は、ステップＳ２１において直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに充電させる。一例では、制御部３０は、図２の直流交流変換装置２２における第１のスイッチングアーム２２ａの上段側のスイッチング素子ＭＵ１及び第２のスイッチングアーム２２ｂの下段側のスイッチング素子ＭＬ２を予め設定されたデューティ比でオンオフさせ、第１のスイッチングアーム２２ａの下段側のスイッチング素子ＭＬ１及び第２のスイッチングアーム２２ｂの上段側のスイッチング素子ＭＵ２をオフさせる。制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧が所定の電圧となるようにスイッチング素子ＭＵ１及びスイッチング素子ＭＬ２のデューティ比を設定する。ここで、所定の電圧は、危険電圧以下である。危険電圧の一例は、ＩＥＣ６０９５０−１規格においてＤＣ６０Ｖを超える電圧である。また所定の電圧は、安全電圧以下であることが好ましい。安全電圧は、人体に危険とならない程度の電圧であり、例えばＤＣ５０Ｖである。本実施形態では、所定の電圧は、ＤＣ４０Ｖである。
【００５２】
次に、制御部３０は、ステップＳ２２においてフィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したか否かを判定する。フィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したとき、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧（フィルタコンデンサ２６ｃの出力電圧）が電圧範囲内である。電圧範囲は、上記所定の電圧を含む所定の電圧範囲であり、試験等により予め設定される。本実施形態の電圧範囲は、ＤＣ３５Ｖ以上ＤＣ４０Ｖ以下である。ここで、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したか否かの判定は、第１の電圧検出部１６の検出結果に基づいて行う。その理由は以下のとおりである。すなわち、各系統連系用リレー１３，１４の一方が開成状態であれば、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されていないため、第１の電圧検出部１６はＤＣ４０Ｖを検出し、第２の電圧検出部１７は約０Ｖを検出する。この場合、直流交流変換装置２２からの電力はフィルタコンデンサ２６ｃに充電される。一方、各系統連系用リレー１３，１４の接点の両方が溶着した状態では、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されているため、直流交流変換装置２２がＤＣ４０Ｖを第１の電線１１に印加しても、第１の電圧検出部１６及び第２の電圧検出部１７がともに約０Ｖを検出する。この場合、直流交流変換装置２２からの電力は、フィルタコンデンサ２６ｃを充電するべく供給されるそばから、商用電力系統３側に向けて放電されていくため、第１の電圧検出部１６及び第２の電圧検出部１７の検出電圧は共に上昇しない。一方、各系統連系用リレー１３，１４が共に正常に開成されている場合は、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されていないため、第１の電圧検出部１６はＤＣ４０Ｖを検出し、第２の電圧検出部１７は約０Ｖを検出する。このように、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方が開成状態での第２の電圧検出部１７の検出結果と、各系統連系用リレー１３，１４の接点の両方が溶着した状態での第２の電圧検出部１７の検出結果とが概ね等しくなるため、第２の電圧検出部１７の検出結果のみからフィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したか否かを判定できない。一方、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方が開成状態での第１の電圧検出部１６の検出結果と、各系統連系用リレー１３，１４の接点の両方が溶着した状態での第１の電圧検出部１６の検出結果とが互いに異なる。このため、第１の電圧検出部１６の検出結果に基づいてフィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したか否かを判定できる。
【００５３】
制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了していない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、すなわちフィルタコンデンサ２６ｃの電圧が電圧範囲を下回る場合、ステップＳ２３においてフィルタコンデンサ２６ｃの充電が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。所定時間は、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が開始されてから上記所定の電圧（本実施形態では、ＤＣ４０Ｖ）に達するまでの時間であり、計算式や実験等により予め設定される。一例では、所定時間は１０μｓである。
【００５４】
制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が開始されてから所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、ステップＳ２２の判定に戻る。一方、制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が開始されてから所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２４において各系統連系用リレー１３，１４の接点の両方が溶着していると判定する。
【００５５】
そして制御部３０は、各系統連系用リレー１３，１４の接点が溶着していると判定した場合には、ステップＳ２５において直流交流変換装置２２の動作を停止する。すなわち制御部３０は、直流交流変換装置２２のスイッチング素子ＭＵ１，ＭＬ１，ＭＵ２，ＭＬ２の全てをオフ状態に維持する。この場合、フィルタコンデンサ２６ｃが充電できないため、そして制御部３０は、切替制御のステップＳ１５（図３参照）に移行する。この場合、制御部３０は、ステップＳ１５において肯定判定するため、ステップＳ１６に移行して自立運転への切り替えを禁止する。
【００５６】
また制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了したと判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、すなわち各系統連系用リレー１３，１４の接点の両方が溶着している状態ではない場合、ステップＳ２６においてステップＳ２５と同様に直流交流変換装置２２の動作を停止し、ステップＳ２７において停止時判定処理に移行する。
【００５７】
図６に示す停止時判定処理において、制御部３０は、ステップＳ３１において第１の系統連系用リレー１３が閉成状態となるように制御し、ステップＳ３２において停止時溶着条件を満たすか否かを判定する。停止時溶着条件としては、フィルタコンデンサ２６ｃの放電開始から所定時間経過したときのフィルタコンデンサ２６ｃの電圧（電圧Ｖｏｕｔ）が閾値ＶＸ未満である。なお、所定時間の一例は、２００μｓである。またフィルタコンデンサ２６ｃは、図５に示す準備処理のステップＳ２６において直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃへの電力供給が停止したときに放電を開始する。閾値ＶＸは、フィルタコンデンサ２６ｃが自然放電を開始してから所定時間経過後の電圧の下限値であり、試験等により予め設定されている。閾値ＶＸの一例は、ＤＣ３５Ｖである。すなわち制御部３０は、図４に示すように、フィルタコンデンサ２６ｃの放電開始（時刻ｔ１）から所定時間経過後（時刻ｔ２）におけるフィルタコンデンサ２６ｃの電圧（電圧Ｖｏｕｔ）が閾値ＶＸ未満であれば、フィルタコンデンサ２６ｃは自然放電以外の原因で放電しているとして、溶着判定条件を満たすと判定する。一方、制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃの放電開始（時刻ｔ１）からの所定時間経過後（時刻ｔ２）のフィルタコンデンサ２６ｃの電圧（電圧Ｖｏｕｔ）が閾値ＶＸ以上であれば、フィルタコンデンサ２６ｃは自然放電のみをしているとして、溶着判定条件を満たさないと判定する。
【００５８】
制御部３０は、停止時溶着条件を満たすと判定した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３において各系統連系用リレー１３，１４の一方の接点が溶着していると判定する。この場合、第２の系統連系用リレー１４の接点が溶着していることになる。そして制御部３０は、ステップＳ３４において第１の系統連系用リレー１３が開成状態となるように制御した後、処理を終了する。この場合、制御部３０は、溶着判定制御を終了し、図３の切替制御のステップＳ１５に移行する。そして制御部３０は、ステップＳ１５において肯定判定するため、ステップＳ１６に移行して自立運転への切り替えを禁止する。
【００５９】
制御部３０は、停止時溶着条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３５において第１の系統連系用リレー１３が開成状態となるように制御した後に、ステップＳ３６において第２の系統連系用リレー１４が閉成状態となるように制御する。そして制御部３０は、ステップＳ３７において停止時溶着条件を満たすか否かを判定する。
【００６０】
制御部３０は、停止時溶着条件を満たすと判定した場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、ステップＳ３８において各系統連系用リレー１３，１４の一方の接点が溶着していると判定する。この場合、第１の系統連系用リレー１３の接点が溶着していることになる。そして制御部３０は、ステップＳ３９において第２の系統連系用リレー１４が開成状態となるように制御した後、処理を終了する。そして制御部３０は、溶着判定制御を終了し、図３の切替制御のステップＳ１５に移行する。この場合、制御部３０は、ステップＳ１５において肯定判定するため、ステップＳ１６に移行して自立運転への切り替えを禁止する。
【００６１】
一方、制御部３０は、停止時溶着条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、ステップＳ４０において各系統連系用リレー１３，１４の接点が溶着していないと判定し、ステップＳ３９に移行し、その後、処理を終了する。この場合、制御部３０は、図３の切替制御のステップＳ１５に移行する。そして制御部３０は、ステップＳ１５において否定判定するため、ステップＳ１７に移行して自立運転に切り替える。
【００６２】
また、制御部３０は、商用電力系統３の停電時以外、例えばパワーコンディショナ２０の起動時にも溶着判定制御を実行する。制御部３０は、パワーコンディショナ２０が起動されたとき、例えばパワーコンディショナ２０の起動信号を受信したとき、溶着判定制御を実行する前に各系統連系用リレー１３，１４の両方が開成状態となるように制御する。パワーコンディショナ２０は、例えばパワーコンディショナ２０に設けられた電源ボタンをユーザによってオン操作されたとき、起動信号を制御部３０に出力する。
【００６３】
パワーコンディショナ２０の起動時の溶着判定制御では、商用電力系統３が停電していないため、各系統連系用リレー１３，１４には商用電力系統３の交流電力が供給されている。電力管理システム１は、単相三線式であるため、商用電力系統３から各系統連系用リレー１３，１４に実効値で２００Ｖが印加される。すなわち電圧Ｖｇｒｉｄ（実効値）が約２００Ｖとなる。ここで、各系統連系用リレー１３，１４の両方が閉成状態となった場合、各系統連系用リレー１３，１４のパワーコンディショナ２０側の電圧Ｖｏｕｔ（実効値）は２００Ｖとなる。また各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方が開成状態となった場合、電圧Ｖｏｕｔは０Ｖとなる。このため、制御部３０は、各系統連系用リレー１３，１４の閉成状態及び開成状態の組合せと、各系統連系用リレー１３，１４のパワーコンディショナ２０側の電圧Ｖｏｕｔとに基づいて各系統連系用リレー１３，１４の接点が溶着しているか否かを判定できる。このように、パワーコンディショナ２０の起動時の溶着判定制御では、商用電力系統３の停電時の溶着判定制御とは異なり、商用電力系統３から各系統連系用リレー１３，１４に供給された電力に基づいて、各系統連系用リレー１３，１４の接点が溶着しているか否かを判定できる。
【００６４】
図７を参照して、パワーコンディショナ２０の起動時における溶着判定制御について説明する。
制御部３０は、ステップＳ５１において起動時溶着条件を満たすか否かを判定する。起動時溶着条件としては、各系統連系用リレー１３，１４のパワーコンディショナ２０側の電圧Ｖｏｕｔ（実効値）が閾値ＶＹ以上である。閾値ＶＹは、各系統連系用リレー１３，１４が閉成状態となると判定するための値であり、試験等により予め設定されている。閾値ＶＹの一例は、１００Ｖである。
【００６５】
制御部３０は、起動時溶着条件を満たすと判定した場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、すなわち電圧Ｖｏｕｔが閾値ＶＹ以上となる場合、ステップＳ５２において各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方の接点が溶着していると判定し、溶着判定制御を終了する。この場合、制御部３０は、自立運転への切り替えを禁止する。なお、ステップＳ５１において肯定判定される場合には、各系統連系用リレー１３，１４の両方の接点がそれぞれ溶着している。
【００６６】
制御部３０は、起動時溶着条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、すなわち電圧Ｖｏｕｔが閾値ＶＹ未満となる場合、ステップＳ５３において第１の系統連系用リレー１３が閉成状態となるように制御し、ステップＳ５４において起動時溶着条件を満たすか否かを判定する。
【００６７】
制御部３０は、起動時溶着条件を満たすと判定した場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ステップＳ５５において各系統連系用リレー１３，１４の少なくともいずれかの接点が溶着していると判定し、ステップＳ５６において第１の系統連系用リレー１３が開成状態となるように制御し、溶着判定制御を終了する。この場合、制御部３０は、自立運転への切り替えを禁止する。なお、ステップＳ５４において肯定判定される場合には、第２の系統連系用リレー１４の接点が溶着している。
【００６８】
制御部３０は、起動時溶着条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、ステップＳ５７において第１の系統連系用リレー１３が開成状態となるように制御した後に、ステップＳ５８において第２の系統連系用リレー１４が閉成状態となるように制御する。そして制御部３０は、ステップＳ５９において起動時溶着条件を満たすか否かを判定する。
【００６９】
制御部３０は、起動時溶着条件を満たすと判定した場合（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、ステップＳ６０において各系統連系用リレー１３，１４の少なくともいずれかの接点が溶着していると判定し、ステップＳ６１において第２の系統連系用リレー１４が開成状態となるように制御し、溶着判定制御を終了する。この場合、制御部３０は、自立運転への切り替えを禁止する。なお、ステップＳ５９において肯定判定される場合には、第１の系統連系用リレー１３の接点が溶着している。一方、制御部３０は、起動時溶着条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ５９：ＮＯ）、ステップＳ６２において各系統連系用リレー１３，１４の接点がともに溶着していないと判定し、ステップＳ６１に移行する。この場合、制御部３０は、自立運転への切り替えを禁止しない。
【００７０】
本実施形態の作用について説明する。
溶着判定制御における停止判定処理の処理時間は、約１秒であり、かつ、直流交流変換装置２２の出力は数ｋＷである。このため、商用電力系統３の停電時に、直流交流変換装置２２から各系統連系用リレー１３，１４に電力が供給されて溶着判定制御を実行すると仮定した場合、直流交流変換装置２２を通常時のＰＷＭ制御で動作させると、直流交流変換装置２２から出力される電力が大きい。このため、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方の接点が溶着していると、逆潮流する電力が大きくなる。
【００７１】
一方、本実施形態では、容量の小さいフィルタコンデンサ２６ｃから各系統連系用リレー１３，１４に電力が供給される。フィルタコンデンサ２６ｃの容量は数十ｐＦ〜数μＦであるため、フィルタコンデンサ２６ｃが放電する電力は、直流交流変換装置２２が出力する電力よりも非常に小さくなる。このため、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方の接点が溶着している場合に逆潮流する電力が小さくなる。したがって、商用電力系統３の復旧作業を行う際の安全性が高められる。
【００７２】
以上記述したように、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）直流交流変換装置２２が充放電部（フィルタコンデンサ２６ｃ）を充電するように動作して直流交流変換装置２２の動作が停止した後に、充放電部（フィルタコンデンサ２６ｃ）の放電によって各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定する。このため、各系統連系用リレー１３，１４の溶着判定している期間において商用電力系統３が復電しても、直流交流変換装置２２に接続された各直流バス２３，２４の電圧の上昇を抑制できる。したがって、各直流バス２３，２４に接続された電子部品の故障の発生を抑制できるため、系統連系装置１０の安全性を高めることができる。
加えて、溶着判定制御では、各系統連系用リレー１３，１４を介して直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されない場合、フィルタコンデンサ２６ｃが自然放電する。このため、第１の系統連系用リレー１３が閉成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が開成状態の場合の各系統連系用リレー１３，１４の溶着不良の判定、及び、第１の系統連系用リレー１３が開成状態かつ第２の系統連系用リレー１４が閉成状態の場合の各系統連系用リレー１３，１４の溶着不良の判定を直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに一度充電した電力のみで実行できる。また、各系統連系用リレー１３，１４の少なくとも一方が溶着不良の場合、フィルタコンデンサ２６ｃは商用電力系統３に放電されて制御を終了する。このように、直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに一度充電した電力のみで溶着判定制御が実行できるため、直流交流変換装置２２が動作中に商用電力系統３が復電する可能性が低くなる。したがって、系統連系装置１０の安全性をより高めることができる。
【００７３】
（２）溶着判定制御では、フィルタコンデンサ２６ｃから各系統連系用リレー１３，１４への放電に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定する。このように容量の小さいフィルタコンデンサ２６ｃの放電を用いるため、商用電力系統３の復旧作業を行う作業員の安全性が向上する。加えて、溶着判定制御のための専用の充放電部が不要となるため、系統連系装置１０の簡素化及び小型化できる。
【００７４】
（３）フィルタコンデンサ２６ｃの電圧が危険電圧以下であるため、商用電力系統３の復旧作業を安全に行うことができる。さらに、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧が安全電圧以下であることにより、商用電力系統３の復旧作業をより安全に行うことができる。
【００７５】
（４）各系統連系用リレー１３，１４を介して直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成される場合、フィルタコンデンサ２６ｃが放電されるときにフィルタコンデンサ２６ｃの電圧が急速に低下する。一方、各系統連系用リレー１３，１４を介して直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されていない場合、フィルタコンデンサ２６ｃが自然放電となるため、フィルタコンデンサ２６ｃの電圧は緩やかに低下する。このように、直流交流変換装置２２と商用電力系統３との間で閉回路が形成されるか否かによってフィルタコンデンサ２６ｃの放電開始から所定時間後のフィルタコンデンサ２６ｃの電圧が異なる。このような観点に基づいて、フィルタコンデンサ２６ｃが放電を開始してから所定時間後の出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを容易に判定できる。
【００７６】
（５）商用電力系統３が停電してから時間の経過とともに商用電力系統３が復電する確率が高くなる。直流交流変換装置２２が動作した状態で各系統連系用リレー１３，１４の閉成状態及び開成状態の組合せごとに溶着判定していると、判定に時間がかかってしまう。このため、直流交流変換装置２２が動作している期間に商用電力系統３が復電する可能性が高まる。
【００７７】
一方、本実施形態では、商用電力系統３が停電したとき、直流交流変換装置２２がフィルタコンデンサ２６ｃに充電し、充電後停止する。すなわち商用電力系統３が復電する確率が低いときのみに直流交流変換装置２２を動作させる。このため、直流交流変換装置２２が動作しているときに商用電力系統３が復電する可能性が低くなり、系統連系装置１０の安全性が高められる。
【００７８】
（６）溶着判定制御において、制御部３０は、第１の系統連系用リレー１３を閉成状態に変更し、第１の系統連系用リレー１３を開成状態に変更し、第２の系統連系用リレー１４を閉成状態に変更する。このように各系統連系用リレー１３，１４を動作させることで各系統連系用リレー１３，１４が同時に閉成状態となることを防ぐことができる。したがって、正常な各系統連系用リレー１３，１４が同時に閉成状態となってしまうことにより、各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているという誤判定を回避できる。
【００７９】
（変形例）
上記実施形態に関する説明は、本発明の系統連系装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明の系統連系装置は、例えば以下に示される上記実施形態の変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
【００８０】
・上記実施形態の図７の溶着判定制御において、ステップＳ５７とステップＳ５８との間に起動時溶着条件を満たすか否かの判定を入れてもよい。
・上記実施形態の停電時判定処理において、ステップＳ３５とステップＳ３６との間に停電時溶着条件を満たすか否かの判定を入れてもよい。
【００８１】
・上記実施形態の制御部３０は、所定時間内にフィルタコンデンサ２６ｃが充電したか否かの判定に代えて、直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに充電されている期間において、第１の電圧検出部１６の検出結果に基づいて第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４の両方が溶着しているか否かを判定してもよい。具体的には、制御部３０は、第１の電圧検出部１６により検出された電圧である電圧Ｖｏｕｔが所定の電圧未満の場合、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４の両方が溶着していると判定する。また制御部３０は、第２の電圧検出部１７により検出された電圧Ｖｏｕｔである電圧が所定の電圧以上の場合、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４の両方が溶着していないと判定する。なお、所定の電圧の一例は、ＤＣ３５Ｖである。この構成によれば、直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに充電する期間における第１の電圧検出部１６の検出結果に基づいて、各系統連系用リレー１３，１４の両方が溶着しているか否かを容易に判定できる。
【００８２】
・上記実施形態の準備処理では、フィルタコンデンサ２６ｃの充電開始から所定時間経過後でもフィルタコンデンサ２６ｃの充電が完了していないことを充電時溶着条件としていたが、充電時溶着条件はこれに限られない。例えば、充電時溶着条件を以下の（Ａ１）〜（Ａ６）のいずれかのように変更してもよい。
（Ａ１）充電時溶着条件は、第１の電流検出部１８により検出された電流及び第２の電流検出部１９により検出された電流がともに閾値ＡＸ以上である。閾値ＡＸは、試験等により予め設定されている。閾値ＡＸの一例は、２Ａである。
（Ａ２）充電時溶着条件は、直流交流変換装置２２からフィルタコンデンサ２６ｃに充電されている期間において、第２の電圧検出部１７により検出された電圧である電圧ＶｇｒｉｄがＤＣ３５Ｖ以上である。
（Ａ３）充電時溶着条件は、上記（Ａ１）及び上記（Ａ２）の両方の充電時溶着条件を満たすことである。
（Ａ４）充電時溶着条件は、上記実施形態の充電時溶着条件と上記（Ａ１）の充電時溶着条件との両方を満たすことである。
（Ａ５）充電時溶着条件は、上記実施形態の充電時溶着条件と上記（Ａ２）の充電時溶着条件との両方を満たすことである。
（Ａ６）充電時溶着条件は、上記実施形態の充電時溶着条件、上記（Ａ１）の充電時溶着条件、及び上記（Ａ２）の充電時溶着条件の全てを満たすことである。
充電時溶着条件として上記（Ａ１）、（Ａ４）、及び（Ａ６）のいずれかを用いた場合、フィルタコンデンサ２６ｃの充電時の電圧および各系統連系用リレー１３，１４に流れる電流の少なくとも一方に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定できる。このため、例えば各電圧検出部１６，１７の少なくとも一方に異常が生じたとしても、各系統連系用リレー１３，１４に流れる電流に基づいて各系統連系用リレー１３，１４の両方が溶着しているか否かを判定できる。特に、充電時溶着条件として（Ａ４）及び（Ａ６）を用いた場合、各系統連系用リレー１３，１４への電圧及び電流の両方に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定するため、すなわち、電圧及び電流のダブルチェックによる判定が行われるため、この判定の信頼性が高められる。
【００８３】
・上記実施形態の停止時判定処理において、停電時溶着条件を以下の（Ｂ１）〜（Ｂ６）のいずれかのように変更してもよい。
（Ｂ１）停電時溶着条件は、第１の電流検出部１８により検出された電流値及び第２の電流検出部１９により検出された電流値がともに閾値ＡＸ以上である。閾値ＡＸは、試験等により予め設定されている。閾値ＡＸの一例は、２Ａである。
（Ｂ２）停電時溶着条件は、フィルタコンデンサ２６ｃの放電開始から所定時間経過するまでの期間において、第２の電圧検出部１７により検出された電圧である電圧Ｖｇｒｉｄが閾値ＶＸ以上である。
（Ｂ３）停電時溶着条件は、上記（Ｂ１）及び上記（Ｂ２）の停電時溶着条件の両方を満たすことである。
（Ｂ４）停電時溶着条件は、上記実施形態の停電時溶着条件と上記（Ｂ１）の停電時溶着条件との両方を満たすことである。
（Ｂ５）停電時溶着条件は、上記実施形態の停電時溶着条件と上記（Ｂ２）の停電時溶着条件との両方を満たすことである。
（Ｂ６）停電時溶着条件は、上記実施形態の停電時溶着条件、上記（Ｂ１）の停電時溶着条件、及び上記（Ｂ２）の停電時溶着条件の全てを満たすことである。
停電時溶着条件として上記（Ｂ１）、（Ｂ４）、及び（Ｂ６）のいずれかを用いた場合、フィルタコンデンサ２６ｃの放電時の電圧および各系統連系用リレー１３，１４に流れる電流の少なくとも一方に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定できる。このため、例えば各電圧検出部１６，１７の少なくとも一方に異常が生じたとしても、各系統連系用リレー１３，１４に流れる電流に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定できる。特に、停止時溶着条件として（Ｂ４）及び（Ｂ６）を用いた場合、各系統連系用リレー１３，１４への電圧及び電流の両方に基づいて各系統連系用リレー１３，１４のいずれかが溶着しているか否かを判定するため、すなわち、電圧及び電流のダブルチェックによる判定が行われるため、この判定の信頼性が高められる。
【００８４】
・上記実施形態の停電時溶着条件は、フィルタコンデンサ２６ｃの放電開始から所定時間経過後の電圧が閾値ＶＸ以上であったが、これに限られず、以下の（Ｃ１）及び（Ｃ２）のように変更してもよい。なお、上記（Ｂ４）〜（Ｂ６）の上記実施形態の停電時溶着条件を（Ｃ１）及び（Ｃ２）の停電時溶着条件に置き換えることもできる。
（Ｃ１）停電時溶着条件は、フィルタコンデンサ２６ｃが放電開始してからフィルタコンデンサ２６ｃの電圧が閾値ＶＸ以下となるまでの時間が所定時間以下である。すなわち、制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃが放電開始してからフィルタコンデンサ２６ｃの電圧が閾値ＶＸ以下となるまでの時間に基づいて、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４のいずれかが溶着しているか否かを判定する。
（Ｃ２）停電時溶着条件は、フィルタコンデンサ２６ｃが放電するときの電圧の低下速度が閾値ＳＸ以上である。すなわち、制御部３０は、フィルタコンデンサ２６ｃが放電するときの電圧の低下速度に基づいて、第１の系統連系用リレー１３及び第２の系統連系用リレー１４のいずれかが溶着しているか否かを判定する。なお、閾値ＳＸは、フィルタコンデンサ２６ｃが自然放電しているか否かを判定するための値であり、試験等により予め設定されている。
【００８５】
（付記）
次に、上記実施形態及び上記各変形例から把握できる技術的思想について記載する。
（付記１）
直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統に接続された第１の電線及び第２の電線に出力する直流交流変換装置と、前記第１の電線に設けられた第１の系統連系用リレーと、前記第２の電線に設けられた第２の系統連系用リレーと、前記第１の電線において前記第１の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記第２の電線において前記第２の系統連系用リレーに対して前記直流交流変換装置側に接続され、前記直流交流変換装置からの出力のノイズを除去するフィルタコンデンサと、前記直流交流変換装置、前記第１の系統連系用リレー、及び前記第２の系統連系用リレーを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記商用電力系統が停電している場合、前記フィルタコンデンサを充電するように前記直流交流変換装置を動作させ、前記フィルタコンデンサの放電態様に基づいて、前記第１の系統連系用リレー及び前記第２の系統連系用リレーの少なくともいずれかが溶着しているか否かを判定する、溶着判定制御を実行する、系統連系装置。
【００８６】
上記付記に対応する課題は以下のとおりである。
系統連系装置は、商用電力系統の停電時に系統運転から自立運転に変更する前に第１の系統連系用リレー及び第２の系統連系用リレーが溶着しているか否かを判定する溶着判定制御を実行する。これにより、商用電力系統の復旧作業を行う作業員の安全性を確保している。一方、商用電力系統の復旧作業を行う作業員の安全性はより高いことが望まれる。
以上のことから、本系統連系装置に関する課題は、商用電力系統の復旧作業の安全性をより高めることである。
【符号の説明】
【００８７】
３…商用電力系統、１０…系統連系装置、１１…第１の電線、１１ａ…電線部、１１ｂ…電線部、１２…第２の電線、１２ａ…電線部、１２ｂ…電線部、１３…第１の系統連系用リレー、１４…第２の系統連系用リレー、１６…第１の電圧検出部、１８…第１の電流検出部、１９…第２の電流検出部、２２…直流交流変換装置、２６ｃ…フィルタコンデンサ（充放電部）、３０…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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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