(57)【要約】【課題】単純にバイパススイッチをオンからオフに切り換えると、バイパススイッチに流れていた電流が直列変圧器の一次側に突入して電流変化を引き起こす結果、出力電圧が適正範囲を超過したり、系統擾乱を引き起こしたりする可能性がある。【解決手段】電源と電源出力端子の間に一次側が直列に接続された直列変圧器と、直列変圧器の二次側に接続され、直列変圧器を介して電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整部と、直列変圧器の一次側をバイパスするか否かを切り換え可能なバイパススイッチと、バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、直列変圧器の二次電流を、電源出力端子からの出力電流に応じて制御する制御部と、を備える調整装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と電源出力端子の間に一次側が直列に接続された直列変圧器と、
前記直列変圧器の二次側に接続され、前記直列変圧器を介して前記電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整部と、
前記直列変圧器の一次側をバイパスするか否かを切り換え可能なバイパススイッチと、
前記バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、前記直列変圧器の二次電流を、前記電源出力端子からの出力電流に応じて制御する制御部と、
を備える調整装置。
【請求項２】
前記出力電流を測定する電流測定部を更に備え、
前記電圧調整部は、前記制御部による制御を受けて、前記バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、前記電流測定部の測定結果に応じた前記二次電流を前記直列変圧器へと出力する請求項１に記載の調整装置。
【請求項３】
前記バイパススイッチがオンの状態において前記出力電圧が基準範囲外となったことに応じて、前記制御部は、前記二次電流を前記出力電流に応じて制御してから前記バイパススイッチをオフに切り換える請求項１または２に記載の調整装置。
【請求項４】
前記電源からの電力を受けて前記電圧調整部へと電力を供給する電力供給部を更に備え、
前記制御部は、前記バイパススイッチがオンの状態において前記出力電圧が基準範囲外となったことに応じて、前記電力供給部から前記電圧調整部への電力供給を開始させる
請求項３に記載の調整装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記バイパススイッチをオフに切り換えた後に、前記電圧調整部から前記直列変圧器へと出力する前記二次電流を前記出力電圧に応じて制御する請求項１から４のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記バイパススイッチがオフの状態において、前記出力電圧が基準範囲内となったことに応じて前記バイパススイッチをオンに切り換える請求項５に記載の調整装置。
【請求項７】
前記電源は、交流電源であり、
前記制御部は、前記出力電流の大きさが基準値以下となるタイミングで前記バイパススイッチをオンからオフに切り換える請求項１から６のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項８】
前記電圧調整部は、
前記直列変圧器の二次側に流す電流を出力するインバータと、
前記インバータが出力する電流を平滑化するリアクトルと、
を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項９】
前記電源は、高圧配電系統から低圧配電系統へと電圧を変換する変圧器である請求項１から８のいずれか一項に記載の調整装置。
【請求項１０】
電源と電源出力端子の間に一次側が直列に接続された直列変圧器の二次側に接続された電圧調整部により、前記直列変圧器を介して前記電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整段階と、
前記直列変圧器の一次側をバイパスするか否かをバイパススイッチにより切り換える切換段階と、
前記バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、前記直列変圧器の二次電流を、前記電源出力端子からの出力電流に応じて制御する制御段階と、
を備える調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整装置および調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配電線から供給される電力を安定化する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。このうち、特許文献２の技術では、柱上変圧器と、その二次側（負荷側）の出力端子との間に直列変圧器の一次側が直列に接続されており、直列変圧器の二次側には、出力端子の出力電圧を調整するための電圧調整器が接続されている。直列変圧器の一次側はバイパススイッチと並列に接続されており、バイパススイッチがオンのときにはバイパススイッチに電流が流れ、バイパススイッチがオフのときには直列変圧器の一次側に電流が流れる。
特許文献１  特開２００３−１５３４４３号公報
特許文献２  特開２００５−３４１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、単純にバイパススイッチをオンからオフに切り換えると、バイパススイッチに流れていた電流が直列変圧器の一次側（一次コイル）に突入して電流変化を引き起こす結果、出力電圧が適正範囲（１０１Ｖ±６Ｖ）を超過したり、系統擾乱を引き起こしたりする可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、電源と電源出力端子の間に一次側が直列に接続された直列変圧器と、直列変圧器の二次側に接続され、直列変圧器を介して電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整部と、直列変圧器の一次側をバイパスするか否かを切り換え可能なバイパススイッチと、バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、直列変圧器の二次電流を、電源出力端子からの出力電流に応じて制御する制御部と、を備える調整装置が提供される。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、電源と電源出力端子の間に一次側が直列に接続された直列変圧器の二次側に接続された電圧調整部により、直列変圧器を介して電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整段階と、直列変圧器の一次側をバイパスするか否かをバイパススイッチにより切り換える切換段階と、バイパススイッチをオンからオフに切り換える前に、直列変圧器の二次電流を、電源出力端子からの出力電流に応じて制御する制御段階と、を備える調整方法が提供される。
【０００６】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る調整装置を示す。
【図２】調整装置が停止モードの場合の状態を示す。
【図３】調整装置が連系準備モードの場合の状態を示す。
【図４】調整装置が電流引込制御モードの場合の状態を示す。
【図５】調整装置が電圧補償制御モードの場合の状態を示す。
【図６】調整装置の動作を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る調整装置１を電源１０と共に示す。調整装置１は、電源１０に接続された複数の電源出力端子１１間の出力電圧を調整して電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）から出力するものである。調整装置１は、１または複数の直列変圧器１２と、電圧調整部１３と、１または複数のバイパススイッチ１４と、制御部１５と、を備える。調整装置１は、電流測定部１６と、電圧測定部１７と、電力供給部１８とを更に備えてもよい。
【００１０】
電源１０は、交流電源であってよく、本実施形態においては一例として、６６００Ｖ、６０Ｈｚ（または５０Ｈｚ）の高圧配電系統から約１００Ｖ、６０Ｈｚ（または５０Ｈｚ）の低圧配電系統へと電圧を変換して供給する変圧器（一例として柱状変圧器）である。電源１０は、ｕ相、ｖ相およびｏ相の３つの出力端子を有してよい。
【００１１】
複数の電源出力端子１１は、調整装置１による電圧調整後の電力を出力する。本実施形態では一例として、３つの電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）が単相交流電力を出力する。電圧線の出力端子としての電源出力端子１１（ａ）および１１（ｂ）の少なくとも一方と、中性線の出力端子としての電源出力端子１１（ｎ）との間の電圧が調整装置１により調整されてよい。電源出力端子１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｎ）は、それぞれ低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）、１１０（ｎ）を介して電源１０のｕ相、ｖ相およびｏ相の出力端子に接続されてよい。
【００１２】
１または複数の直列変圧器１２は、電源１０と電源出力端子１１の間の低圧電線路１１０に一次側、つまり一次コイルが直列に接続され、電圧調整部１３に二次側、つまり二次コイルが接続されている。直列変圧器１２の変圧比は、二次側に対して一次側が高くなるように構成されてよく、例えば一次側：二次側＝１０：１（または５：１）であってよい。本実施形態では一例として、２つの直列変圧器１２（ａ）、１２（ｂ）が低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）に設けられているが、何れか一方のみが設けられてもよい。
【００１３】
電圧調整部１３は、各直列変圧器１２を介して電源出力端子１１の出力電圧を調整する。例えば、電圧調整部１３は、電源出力端子１１の出力電圧を基準範囲内（一例として１０１±６Ｖ）に収まるように調整してよい。
【００１４】
電圧調整部１３は、インバータ１３０と、１または複数のリアクトル１３１とを有してよい。
インバータ１３０は、各直列変圧器１２の二次側に流す電流を出力することで、電源出力端子１１間の出力電圧を調整する。例えばインバータ１３０は、単相インバータであってよい。インバータ１３０は、ｕ相、ｖ相およびｏ相の３つの出力端子を有し、このうちｕ相およびｏ相の出力端子が直列変圧器１２（ａ）に接続され、ｖ相およびｏ相の出力端子が直列変圧器１２（ｂ）に接続されてよい。インバータ１３０は、後述の電力供給部１８から直流電力を供給されてよい。インバータ１３０のスイッチング周波数は、一例として２０ｋＨｚであってよい。
【００１５】
一または複数のリアクトル１３１は、インバータ１３０が出力する電流を平滑化する。本実施形態では一例として、２つのリアクトル１３１（ｕ）、１３１（ｖ）がインバータ１３０におけるｕ相およびｖ相の出力端子と、直列変圧器１２（ａ）、１２（ｂ）との間に設けられている。リアクトル１３１に代えて／加えて、インバータ１３０の出力端子に他の平滑回路を設けてもよい。
【００１６】
１または複数のバイパススイッチ１４は、直列変圧器１２の一次側をバイパスするか否かを切り換え可能に接続されている。例えば、各バイパススイッチ１４は、電源１０と電源出力端子１１の間の低圧電線路１１０に対し、対応する直列変圧器１２の一次コイルと並列に接続されており、一次コイルを短絡可能となっている。本実施形態では一例として、２つのバイパススイッチ１４（ａ）、１４（ｂ）が２つの直列変圧器１２（ａ）、１２（ｂ）の一次コイルと並列に接続されている。
【００１７】
制御部１５は、調整装置１における各部の制御を行う。制御部１５は、モード管理部１５１、インバータ制御部１５２、供給電力制御部１５３、調整電圧演算部１５４およびバイパススイッチ制御部１５５を有してよい。但し、制御部１５は、バイパススイッチ制御部１５５のみを有してもよい。
【００１８】
モード管理部１５１は、調整装置１の運転モードを制御する。例えば、モード管理部１５１は、調整装置１を停止モード、連系準備モード、電流引込制御モードおよび電圧補償制御モードの何れかに設定してよい。
【００１９】
ここで、停止モードは、電源出力端子１１間の出力電圧を調整しないモードである。停止モードでは、バイパススイッチ１４がオンに維持されて直列変圧器１２が連系されない。
【００２０】
連系準備モードは、停止モードから電流引込制御モードへの移行準備を行うモードである。連系準備モードでは、バイパススイッチ１４をオンからオフに切り換えて直列変圧器１２を連系する前に、直列変圧器１２の二次電流を電源出力端子１１からの出力電流に応じて制御する。
【００２１】
電流引込制御モードは、連系準備モードから電圧補償制御モードへの移行準備を行うモードである。電流引込制御モードでは、バイパススイッチ１４がオフに維持されて直列変圧器１２が連系された状態で、電源出力端子１１からの負荷電流に対応する電流が直列変圧器１２の一次側に流れるように、直列変圧器１２に電流を流す。
【００２２】
電圧補償制御モードは、バイパススイッチ１４がオフに維持されて連系された直列変圧器１２により基準範囲外の出力電圧を基準範囲内に調整するモードである。
これらの運転モードにおける調整装置１の動作については詳細を後述する。
【００２３】
インバータ制御部１５２は、インバータ１３０を制御する。例えばインバータ制御部１５２は、電圧調整部１３を電圧補償制御モードで動作させる系統電圧補償制御部１５２１と、電圧調整部１３を電流引込制御モードで動作させる負荷電流引込制御部１５２２とを有する。これらの部分の動作については詳細を後述する。
【００２４】
供給電力制御部１５３は、インバータ１３０に供給されるべき直流電圧を演算する。供給電力制御部１５３は、算出した電圧値を電力供給部１８（一例として後述のコンバータ１８１）に供給してよい。
【００２５】
調整電圧演算部１５４は、調整装置１で調整すべき電圧偏差、すなわち、目標電圧（一例として１０１±６Ｖの範囲内の電圧）と、後述の電圧測定部１７により測定される電圧の実効値との偏差を計算する。調整電圧演算部１５４は、計算した電圧偏差をインバータ制御部１５２の系統電圧補償制御部１５２１と、供給電力制御部１５３とに供給してよい。
【００２６】
バイパススイッチ制御部１５５は、各バイパススイッチ１４のオン・オフの切り換えを制御する。
【００２７】
電流測定部１６は、電源出力端子１１からの出力電流を測定する。例えば、電流測定部１６は、直列変圧器１２と電源出力端子１１との間の各低圧電線路１１０に設けられた電流センサ１６０を用いて、当該低圧電線路１１０に流れる電流を測定してよい。また、電流測定部１６は、各直列変圧器１２の二次側に設けられた電流センサ１６０を用いて、二次側に流れる電流をさらに測定してもよい。電流測定部１６は、測定結果を制御部１５における負荷電流引込制御部１５２２に供給してよい。
【００２８】
電圧測定部１７は、電源出力端子１１間の出力電圧を測定する。例えば、電圧測定部１７は、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間の電圧と、低圧電線路１１０（ｂ）、１１０（ｎ）の間の電圧とを測定してよい。電圧測定部１７は、測定結果を制御部１５における調整電圧演算部１５４に供給してよい。
【００２９】
電力供給部１８は、電圧調整部１３に電力を供給する。本実施形態では一例として、電力供給部１８は、電源１０からの電力を受け、電圧調整部１３へと電力を供給する。電力供給部１８は、コンバータ１８１と、平滑コンデンサ１８２と、リアクトル１８３とを有してよい。
【００３０】
コンバータ１８１は、交流電力を直流電力に変換する。コンバータ１８１は、入力側（交流側）端子が直列変圧器１２よりも上流側で低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｂ）に接続され、出力側（直流側）端子が電圧調整部１３（一例としてインバータ１３０）に接続されてよい。例えば、コンバータ１８１は、約４００〜５００Ｖの直流電力を電圧調整部１３に供給してよい。
【００３１】
平滑コンデンサ１８２はコンバータ１８１の出力端子間に接続されてよい。
リアクトル１８３は、低圧電線路１１０（ａ）とコンバータ１８１との間に設けられており、電流を平滑化するとともに、コンバータ１８１の入力側端子間を昇圧する。なお、電流を平滑化する観点からは、リアクトル１８３に代えて／加えて、変圧器である電源１０の漏れインダクタンスを利用してもよい。
【００３２】
なお、電力供給部１８は、電源１０とは異なる他の電源（一例として自家発電設備）から供給される電力を電圧調整部１３に供給してもよい。また、電力供給部１８は交流電力を電圧調整部１３に供給してもよい。この場合には、コンバータ１８１および平滑コンデンサ１８２は電圧調整部１３に具備されてもよい。
【００３３】
以上の調整装置１によれば、バイパススイッチ１４をオンからオフに切り換える前に、電源出力端子１１からの出力電流に応じて直列変圧器１２の二次側に流れる電流を制御するので、直列変圧器１２の一次コイルのインピーダンスを減らして一次コイル内の電流を増やし、元々バイパススイッチ１４に流れていた出力電流に揃えることができる。従って、バイパススイッチ１４を流れる電流の少なくとも一部を予め直列変圧器１２の一次側に流した状態でバイパススイッチ１４をオフに切り換えることができるため、バイパススイッチ１４を流れる電流が直列変圧器１２の一次側（一次コイル）に突入することによる大きな電流変化を低減することができる。よって、出力電圧が適正範囲（１０１Ｖ±６Ｖ）を超過したり、系統擾乱を引き起こしたりするのを防止することができる。
【００３４】
続いて、調整装置１の各運転モードについて説明する。
【００３５】
図２は、調整装置１が停止モードの場合の状態を示す。このモードでは、制御部１５は、電源出力端子１１間の出力電圧を調整しない。
【００３６】
停止モードにおいては、バイパススイッチ制御部１５５は、各バイパススイッチ１４をオンにする。これにより、電源１０からの電流が各バイパススイッチ１４を流れる。具体的には、バイパススイッチ１４がオンの場合、バイパススイッチ１４のインピーダンスは直列変圧器１２の一次側のコイルのインピーダンスと比較して非常に小さくなるので、電源１０からの電流の大部分がバイパススイッチ１４を流れる。そして、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間、および、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間の電圧がそのまま電源出力端子１１の間の電圧となる。
【００３７】
また、インバータ制御部１５２および供給電力制御部１５３はインバータ１３０およびコンバータ１８１をディセーブルする。例えば、インバータ制御部１５２および供給電力制御部１５３は、インバータ１３０およびコンバータ１８１に加えられる制御指令のパルス信号をオフにしてよい。これにより、これらの変換部で発生する損失が低減され、低圧配電系統に対し高効率で電力を供給することができる。また調整装置１が長寿命化される。なお、コンバータ１８１はディセーブルされなくてもよい。
【００３８】
図３は、調整装置１が連系準備モードの場合の状態を示す。このモードでは、制御部１５は、停止モードから電流引込制御モードへの移行準備を行う。
【００３９】
例えば、バイパススイッチ制御部１５５は、停止モードから引き続き各バイパススイッチ１４をオンにする。これにより、電源１０からの電流がバイパススイッチ１４を流れ、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間、および、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間の電圧がそのまま電源出力端子１１の間の電圧となる。
【００４０】
次に、供給電力制御部１５３は、電力供給部１８から電圧調整部１３への電力供給を行わせる。例えば、電力供給部１８のコンバータ１８１は、入力される交流電力を直流電力に変換してインバータ１３０に供給してよい。
【００４１】
また、制御部１５は、各直列変圧器１２の二次電流を、電源出力端子１１からの出力電流に応じて制御する。例えば、負荷電流引込制御部１５２２は、電圧調整部１３を制御して、電流測定部１６による測定結果に応じた二次電流を各直列変圧器１２へと出力させてよい。一例として、電圧調整部１３のインバータ１３０は、コンバータ１８１から駆動電力の供給を受けて、電源出力端子１１からの負荷電流の電流値に対しインバータ１３０からの出力電流の電流値が予め定められた許容誤差の範囲内で相当するように、各直列変圧器１２に電流を徐々に流してよい。具体的には、直列変圧器１２の変圧比が一次：二次＝１：ｍであれば、負荷電流引込制御部１５２２および供給電力制御部１５３は、インバータ１３０の出力電流値が負荷電流値／ｍとなるようにインバータ１３０およびコンバータ１８１に制御指令を与えてよい。インバータ１３０からの出力電流の電流値、および、電源出力端子１１からの負荷電流の電流値は、それぞれ電流測定部１６によって測定される。
【００４２】
これにより、電流引込制御モードにおいて直列変圧器１２を連系するべくバイパススイッチ１４をオフにする前に、予め直列変圧器１２の一次側に対し、電源出力端子１１からの出力電流に対応する電流が流される。この結果、電源出力端子１１への電流の大部分が直列変圧器１２の一次側を流れ、バイパススイッチ１４を流れる電流を低減する、または、概ね０とすることができる。
【００４３】
図４は、調整装置１が電流引込制御モードの場合の状態を示す。このモードでは、制御部１５は、調整装置１を電圧補償制御モードに移行可能な状態とする。
【００４４】
例えば、バイパススイッチ制御部１５５は、連系準備モードからの移行時に各バイパススイッチ１４をオフにする。これにより、電源１０からの電流の全てが各直列変圧器１２の一次側を流れるようになる。
【００４５】
次に、供給電力制御部１５３は、電力供給部１８から電圧調整部１３への電力供給を行わせる。一例として、電力供給部１８のコンバータ１８１は、入力される交流電力を直流電力に変換してインバータ１３０に供給してよい。
【００４６】
また、制御部１５の負荷電流引込制御部１５２２は、電流測定部１６による測定結果に応じ、インバータ１３０からの出力電流の電流値が、電源出力端子１１からの負荷電流の電流値に対し、許容誤差の範囲内で相当するように制御を行う。一例として、電圧調整部１３のインバータ１３０は、連系準備モードと同様に、コンバータ１８１から駆動電力の供給を受けて、電源出力端子１１からの負荷電流の電流値に対しインバータ１３０からの出力電流の電流値が許容誤差の範囲内で相当するように、各直列変圧器１２に電流を流してよい。
【００４７】
図５は、調整装置１が電圧補償制御モードの場合の状態を示す。このモードでは、制御部１５は、基準範囲外の出力電圧を基準範囲内に調整する。
【００４８】
例えば、バイパススイッチ制御部１５５は、電流引込制御モードから引き続き各バイパススイッチ１４をオフにする。これにより、電源１０からの電流が各直列変圧器１２の一次側を流れる。
【００４９】
また、制御部１５は、電圧調整部１３から各直列変圧器１２へと出力する二次電流を、出力電圧に応じて制御する。例えば、制御部１５は、基準範囲外の出力電圧が基準範囲内となるよう、直列変圧器１２へと出力する二次電流を制御する。
【００５０】
一例として、調整電圧演算部１５４は、電圧測定部１７により測定された電圧を電圧実効値および電圧位相に変換し、電圧実効値をモード管理部１５１に供給し、電圧位相を系統電圧補償制御部１５２１に供給する。また、調整電圧演算部１５４は、内部に保持された目標電圧と、測定電圧の実効値とから、調整すべき電圧偏差を計算し、計算結果を系統電圧補償制御部１５２１と、供給電力制御部１５３とに供給する。
【００５１】
系統電圧補償制御部１５２１および供給電力制御部１５３は、直列変圧器１２の一次側電圧が電圧偏差相当の電圧となるように電圧調整部１３（一例としてインバータ１３０）および電力供給部１８（一例としてコンバータ１８１）を制御する。例えば、直列変圧器１２の変圧比が一次：二次＝１：ｍであれば、系統電圧補償制御部１５２１および供給電力制御部１５３は、インバータ１３０の出力電圧が電圧偏差×ｍとなるようにインバータ１３０およびコンバータ１８１に制御指令を与える。
【００５２】
なお、系統電圧補償制御部１５２１は、直列変圧器１２により低圧電線路１１０（ａ）に加えられる電圧を、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間の電圧位相と同位相にしてよい。系統電圧補償制御部１５２１は、直列変圧器１２により低圧電線路１１０（ｂ）に加えられる電圧を、１８０°反転した位相にしてよい。
【００５３】
これにより、直列変圧器１２の一次側に電圧偏差の電圧が発生される。その結果、電源１０から低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間、および／または、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間に供給される電圧に対して電圧偏差の電圧が加えられ、電源出力端子１１の間の電圧が目標電圧となる。
【００５４】
図６は、調整装置１の動作を示す。調整装置１が運転を開始すると、モード管理部１５１は調整装置１を停止モードに設定する（Ｓ１１）。例えば、モード管理部１５１は、バイパススイッチ制御部１５５により各バイパススイッチ１４をオンにする。また、モード管理部１５１は、インバータ制御部１５２および供給電力制御部１５３によりインバータ１３０およびコンバータ１８１をディセーブルする。
【００５５】
次に、モード管理部１５１は、電圧測定部１７による測定結果に基づいて、電源出力端子１１間の出力電圧が基準範囲外であるか否かを判定する（Ｓ１３）。例えば、電圧測定部１７により測定される、低圧電線路１１０（ａ）、１１０（ｎ）の間の電圧の実効値と、低圧電線路１１０（ｂ）、１１０（ｎ）の間の電圧の実効値とを調整電圧演算部１５４がモード管理部１５１に供給してよい。モード管理部１５１は、供給される電圧実効値が基準範囲外であるか否かを監視してよい。
【００５６】
Ｓ１３で出力電圧が基準範囲内であると判定された場合（Ｓ１３；Ｎｏ）には、制御部１５はＳ１３に処理を進め、停止モードを維持する。
【００５７】
Ｓ１３で出力電圧が基準範囲外であると判定された場合（Ｓ１３；Ｙｅｓ）には、モード管理部１５１は調整装置１を連系準備モードに移行させる（Ｓ１５）。例えば、モード管理部１５１は、バイパススイッチ制御部１５５により引き続き各バイパススイッチ１４をオンに維持する。また、制御部１５は、各直列変圧器１２の二次電流を、電源出力端子１１からの出力電流に応じて制御する。これにより、後述のＳ１７でバイパススイッチ１４をオンからオフに切り換える前に、直列変圧器１２の二次電流が電源出力端子１１からの出力電流に応じて制御される。そのため、バイパススイッチ１４を切り換えるときに、バイパススイッチ１４を流れる電流が直列変圧器の一次側（一次コイル）に突入することによる電流変化が低減される。以上のＳ１５の処理は、制御段階の一例である。
【００５８】
次に、モード管理部１５１は、調整装置１を電流引込制御モードに移行させる（Ｓ１７）。例えば、モード管理部１５１は、バイパススイッチ制御部１５５により各バイパススイッチ１４をオンからオフに切り換える。また、制御部１５は、引き続き各直列変圧器１２の二次電流を電源出力端子１１からの出力電流に応じて制御する。
【００５９】
なお、バイパススイッチ１４をオンからオフに切り換えるタイミングはＳ１５の処理が行われてから１００ｍｓ未満、好ましくは２０ｍｓ（５０Ｈｚの場合の周期）未満であってよい。また、このタイミングは、交流電流である出力電流の大きさが基準値以下（例えば０Ａ）となるタイミングであってよい。これにより、バイパススイッチ１４を流れる電流が僅かに直列変圧器の一次側に突入する場合であっても、突入による電流変化を低減することができる。以上のＳ１７の処理は、切換段階の一例である。
【００６０】
次に、モード管理部１５１は、調整装置１を電圧補償制御モードに移行させる（Ｓ１９）。例えば、モード管理部１５１は、バイパススイッチ制御部１５５により引き続き各バイパススイッチ１４をオフに維持する。また、制御部１５は、電圧調整部１３から各直列変圧器１２へと出力する二次電流を出力電圧に応じて制御することで、直列変圧器１２の一次側の電圧を調整する。以上のＳ１９の処理は、電圧調整段階の一例である。
【００６１】
次に、モード管理部１５１は、電源出力端子１１間の出力電圧が基準範囲内となったか否かを判定する（Ｓ２１）。モード管理部１５１は、基準範囲内（一例として１０１±６Ｖ）よりも狭い第２の基準範囲内（一例として１０１±２Ｖ）に出力電圧が収まったかを判定してもよい。モード管理部１５１は、電源出力端子１１間の出力電圧が目標電圧となったか否かを判定してもよい。
【００６２】
Ｓ２１で出力電圧が基準範囲外であると判定された場合（Ｓ２１；Ｎｏ）には、制御部１５はＳ１９に処理を進め、電圧補償制御モードを維持する。Ｓ２１で出力電圧が基準範囲内となったと判定された場合（Ｓ２１；Ｙｅｓ）には、制御部１５は処理をＳ１１に移行する。これにより、出力電圧が基準範囲内となったことに応じて調整装置１が停止モードに移行し、バイパススイッチ１４がオンに切り換えられる。
【００６３】
なお、以上の動作において、調整装置１は、運転の終了指令を受けた場合に動作を終了してよい。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１  調整装置、１０  電源、１１  電源出力端子、１２  直列変圧器、１３  電圧調整部、１４  バイパススイッチ、１５  制御部、１６  電流測定部、１７  電圧測定部、１８  電力供給部、１１０  低圧電線路、１３０  インバータ、１３１  リアクトル、１５１  モード管理部、１５２  インバータ制御部、１５３  供給電力制御部、１５４  調整電圧演算部、１５５  バイパススイッチ制御部、１６０  電流センサ、１８１  コンバータ、１８２  平滑コンデンサ、１８３  リアクトル、１５２１  系統電圧補償制御部、１５２２  負荷電流引込制御部
【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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