(57)【要約】【課題】系統の停電時に蓄電池に接続されるパワーコンディショナが自立運転している場合に、連系運転している他のパワーコンディショナの出力電力によって当該自立運転を停止することなく、負荷への電力供給を継続することが可能なパワーコンディショナの制御装置を提供する。【解決手段】蓄電池に接続され系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御装置は、蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、発電装置に接続され連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナおよび負荷にパワーコンディショナを接続する交流電力線と、蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器に指示を与える指示手段とを備える。充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、指示手段は、交流電力線への出力電圧を変化させるように双方向電力変換器に指示する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御装置であって、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器に指示を与える指示手段とを備え、
前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、パワーコンディショナの制御装置。
【請求項２】
前記充電電力が第１の基準電力値に到達した場合、前記指示手段は、前記出力電圧の実効値を増大させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項３】
前記交流電力線の電圧の実効値が第１の閾値以上であって前記第１の閾値より大きい第２の閾値未満である場合、前記他のパワーコンディショナは、前記交流電力線への出力電力を抑制するように構成されており、
前記指示手段は、前記第１の閾値以上かつ前記第２の閾値未満となるように前記出力電圧の実効値を変化させる指示を前記双方向電力変換器に与える、請求項２に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
単位時間当たりの前記充電電力の変化量と、現在の前記充電電力とに基づいて、予め定められた時間経過後の前記充電電力が第１の基準電力値に到達しているか否かを判定する判定手段をさらに有し、
前記予め定められた時間経過後に前記充電電力が前記第１の基準電力値に到達していると前記判定手段により判定された場合、前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項５】
前記指示手段は、前記出力電圧の実効値を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項４に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項６】
前記充電電力が前記第１の基準電力値よりも大きい第２の基準電力値に到達した場合、前記指示手段は、前記充電電力が前記第２の基準電力値に到達した到達時刻から予め定められた時間経過後までの間、前記到達時刻における前記出力電圧の極性とは逆の極性に前記出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項２に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項７】
前記指示手段は、前記出力電圧の電圧波形を、基本周波数の基本波成分に予め定められた次数の高調波成分が重畳された電圧波形にするように前記双方向電力変換器に指示する、請求項４に記載のパワーコンディショナの制御装置。
【請求項８】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナであって、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合、前記交流電力線への出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する指示手段とを含む、パワーコンディショナ。
【請求項９】
蓄電池に接続されたパワーコンディショナと、発電装置に接続された他のパワーコンディショナとを備える電力システムであって、
前記パワーコンディショナは、系統の停電時に自立運転を行なうように構成されており、
前記他のパワーコンディショナは、前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成されており、
前記パワーコンディショナは、
前記他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合、前記交流電力線への出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する指示手段とを有する、電力システム。
【請求項１０】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御方法であって、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視するステップと、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器に指示を与えるステップとを含み、
前記指示を与えるステップは、前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、前記交流電力線への出力電圧を変化させるように前記双方向電力変換器に指示することを含む、パワーコンディショナの制御方法。
【請求項１１】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御装置であって、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナと、負荷と、前記パワーコンディショナとを接続する交流電力線に設けられた開閉器を制御する開閉器制御手段とを備え、
前記充電電力が基準電力値に到達した場合、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を開放させることにより、前記パワーコンディショナおよび前記負荷から前記他のパワーコンディショナを切り離す、パワーコンディショナの制御装置。
【請求項１２】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナであって、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナと、負荷と、前記パワーコンディショナとを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
前記交流電力線に設けられた開閉器を制御する開閉器制御手段とを含み、
前記充電電力が基準電力値に到達した場合、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を開放させることにより、前記パワーコンディショナおよび前記負荷から前記他のパワーコンディショナを切り離す、パワーコンディショナ。
【請求項１３】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御装置であって、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、負荷、および前記パワーコンディショナと、他の負荷とを接続または遮断するための開閉器を制御する開閉器制御手段とを備え、
前記充電電力が基準電力値に到達した場合、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を閉成させることにより、前記パワーコンディショナ、前記他のパワーコンディショナおよび前記負荷と前記他の負荷とを接続させる、パワーコンディショナの制御装置。
【請求項１４】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナであって、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナと、負荷と、前記パワーコンディショナとを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
前記他のパワーコンディショナ、前記負荷および前記パワーコンディショナと、他の負荷とを接続または遮断するための開閉器を制御する開閉器制御手段とを含み、
前記充電電力が基準電力値に到達した場合、前記開閉器制御手段は、前記開閉器を閉成させることにより、前記パワーコンディショナ、前記他のパワーコンディショナおよび前記負荷と前記他の負荷とを接続させる、パワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、系統の停電時に負荷に電力を供給するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭などにおいて、太陽電池と蓄電池とを組み合わせた電力供給システムの普及が進んでいる。この電力供給システムにおいては、太陽電池および蓄電池は、それぞれ直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナを介して、商用電力系統に接続される。太陽電池および蓄電池の各々のパワーコンディショナは、商用電力系統と連系して動作する。
【０００３】
たとえば、特開２０１３−１６２６８６号公報（特許文献１）は、商用電源が停電した場合であっても、自立運転をすることができる電力供給システムを開示している。この電力供給システムは、商用電源から電力が供給される電源系統と、商用電源と電源系統との接続を遮断可能な遮断器と、分散発電システムと、第１および第２の蓄電システムとを備える。商用電源の停電時、遮断器は商用電源と電源系統との接続を遮断し、第１の蓄電システムは電源系統に電力を供給し、分散発電システムは、発電した電力を第１の蓄電システムから供給された電力と系統連系するように電源系統に供給し、第２の蓄電システムは電源系統から供給される電力を蓄電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６２６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１の技術によると、電源系統に電力を供給する放電用の蓄電システム、および、電源系統から供給される電力を蓄電する充電用の蓄電システムの２つの蓄電システムが必要となるという問題がある。
【０００６】
また、仮に、１つの蓄電システムで充放電を行なう場合を考えてみると、商用電源が停電したときに、分散発電システムの発電電力が負荷の消費電力よりも大きい場合には、この蓄電システムにおいて余剰電力を吸収することになる。ただし、発電電力が負荷の消費電力よりも非常に大きい場合には、蓄電システムの充電能力以上の電力が、当該蓄電システムに供給されることになり、蓄電システムのパワーコンディショナは異常を検知して動作を停止してしまう。その結果、負荷への電力の供給が停止されるという問題が生じてしまう。
【０００７】
本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、系統の停電時に蓄電池に接続されるパワーコンディショナが自立運転している場合に、連系運転している他のパワーコンディショナの出力電力によって当該自立運転を停止することなく、負荷への電力供給を継続することが可能なパワーコンディショナの制御装置、パワーコンディショナ、その制御方法および電力システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ある実施の形態に従うと、蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御装置が提供される。制御装置は、蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、発電装置に接続されるとともにパワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、および負荷にパワーコンディショナを接続する交流電力線と、蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器に指示を与える指示手段とを備える。充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、指示手段は、交流電力線への出力電圧を変化させるように双方向電力変換器に指示する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によると、系統の停電時に蓄電池に接続されるパワーコンディショナが自立運転している場合に、連系運転している他のパワーコンディショナの出力電力によって当該自立運転を停止することなく、負荷への電力供給を継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態１に従うパワーコンディショナの構成を示す模式図である。
【図３】実施の形態１に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態１に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に従う制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図７】実施の形態２に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図８】実施の形態２に従う制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態３に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図１０】実施の形態３に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図１１】実施の形態４に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図１２】実施の形態４に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図１３】実施の形態４に従う制御装置の制御方式の他の例を説明するための図である。
【図１４】実施の形態５に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図１５】実施の形態５に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図１６】実施の形態６に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図１７】実施の形態６に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図１８】実施の形態７に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図１９】実施の形態７に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図２０】実施の形態７に従う制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施の形態８に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。
【図２２】実施の形態８に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図２３】実施の形態８に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【図２４】実施の形態８に従う制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態９に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。
【図２６】実施の形態９に従う制御装置の構成を示す模式図である。
【図２７】実施の形態９に従う制御装置の制御方式を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１２】
［実施の形態１］
＜システムの全体構成＞
まず、実施の形態１に従う電力システムの全体構成について説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態１に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。図１を参照して、電力システムは、パワーコンディショナ２と、分電盤３と、太陽電池４と、蓄電池５と、系統電源６と、交流電力線７と、パワーコンディショナ８と、負荷群９とを含む。電力システムの一部は、たとえば、住宅やオフィスなどの家屋内に設置される。
【００１４】
系統電源６は、たとえば、商用電力系統であり、交流電力線７を介して単相３線式の交流電力を家庭に供給する。交流電力線７は、単相３線式の電力線であり、２つの電圧線と中性線とを含む。交流電力線７は、分電盤３を介して、パワーコンディショナ２，８および負荷群９に配線される。すなわち、交流電力線７は、パワーコンディショナ２，８、系統電源６および負荷群９を互いに接続するための電力線である。
【００１５】
より具体的には、交流電力線７は、系統電源６とスイッチＳＷａとを接続する配線７１と、スイッチＳＷａと負荷群９とを接続する配線７５と、配線７１に接続される配線７２と、配線７５に接続される配線７３，７４とを含む。配線７２は、パワーコンディショナ２の連系リレーＲＬ１に接続される。配線７３は、パワーコンディショナ２の自立リレーＲＬ２に接続される。配線７４は、パワーコンディショナ８に接続される。
【００１６】
分電盤３は、スイッチＳＷａと、スイッチＳＷｂとを含む。スイッチＳＷａは配線７１および配線７５の間に設けられており、スイッチＳＷｂは配線７３上に設けられている。
【００１７】
負荷群９は、複数の電気機器で構成されている。電気機器は、たとえば、ＡＣ１００Ｖ用の扇風機、掃除機、冷蔵庫、またはＡＣ２００Ｖ用のエアコンなどである。なお、電気機器は、これに限らず、テレビ、パソコン、電子レンジなどであってもよい。典型的には、負荷群９は、複数の電気機器で構成されているが、単一の電気機器で構成されていてもよい。
【００１８】
パワーコンディショナ２は、パワーコンディショナ２の動作を制御するための制御装置１０と、直流電力と交流電力とを双方向に変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、双方向に直流電力の電圧変換が可能な双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０と、連系リレーＲＬ１と、自立リレーＲＬ２とを含む。
【００１９】
連系リレーＲＬ１は、パワーコンディショナ２が系統電源６と連系して負荷群９に交流電力を供給する（連系運転する）場合に閉成（ＯＮ）状態となる。自立リレーＲＬ２は、パワーコンディショナ２が系統電源６から自立して負荷群９に交流電力を供給する（自立運転する）場合に閉成（ＯＮ）状態となる。典型的には、制御装置１０は、連系リレーＲＬ１および自立リレーＲＬ２の開閉動作を制御する。
【００２０】
また、パワーコンディショナ２は、交流電力線７から交流電力を取り込んで蓄電池５に充電する一方で、蓄電池５からの直流電力を交流電力線７に供給（放電）することができる。なお、パワーコンディショナ２の詳細な構成については後述する。
【００２１】
蓄電池５は、再充電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池で構成される。蓄電池５は、複数の電池セルを直列接続して構成されている。なお、蓄電池５は、電気自動車、ハイブリッド車などに搭載されている蓄電池で構成されていてもよい。
【００２２】
パワーコンディショナ８は、ＤＣ／ＤＣ変換器８４と、ＤＣ／ＡＣ変換器８２とを含む。ＤＣ／ＤＣ変換器８４は、太陽電池４とＤＣ／ＡＣ変換器８２との間に接続され、太陽電池４から受ける直流電力を電圧変換してＤＣ／ＡＣ変換器８２へ供給する。ＤＣ／ＡＣ変換器８２は、ＤＣ／ＤＣ変換器８４から受けた直流電力を交流電力に変換して、交流電力線７（配線７４）に供給する。典型的には、ＤＣ／ＤＣ変換器８４は、太陽電池４から最大の電力を取得できるような制御（いわゆる最大電力点追従制御）を行なう。
【００２３】
また、パワーコンディショナ８は、系統連系規定に定められた基準、あるいはＪＥＴ（一般財団法人 電気安全環境研究所）の認証基準を充足しているものが採用される。そのため、パワーコンディショナ８は、連系運転時における系統電圧の電圧値や周波数の異常に対する保護機能を有している。具体的には、パワーコンディショナ８は、系統電圧の電圧値の上昇を検出すると出力を抑制または一時停止する機能を有している。また、パワーコンディショナ８は、系統電圧の周波数や位相の異常を検出すると出力を一時停止する機能を有している。
【００２４】
太陽電池４は、結晶型太陽電池、多結晶型太陽電池または薄膜型太陽電池などで構成される。なお、太陽電池４は、「発電装置」の一例である。発電装置は、風力、水力、潮力、波力、地熱などの自然エネルギーにより発電する発電装置、燃料電池、プラズマ発電装置など直流電力を発電するものであればよく、特に限定されるものではない。また、発電装置はこれらの組み合わせでもよい。
【００２５】
＜システムの動作概要＞
続いて、図１を参照しながら、実施の形態１に従う電力システムの動作概要について説明する。
【００２６】
（連系時の動作）
系統電源６が停電していない場合には、スイッチＳＷａは閉成（ＯＮ）状態、スイッチＳＷｂは開放（ＯＦＦ）状態となっている。典型的には、スイッチＳＷａ，ＳＷｂの開閉動作は、パワーコンディショナ２の制御装置１０によって制御される。なお、スイッチＳＷａおよびスイッチＳＷｂの開閉動作は、系統電源６からの電力供給の有無に応じて自動的に切り替わるように構成されていてもよい。また、管理者などがスイッチＳＷａおよびスイッチＳＷｂの開閉を切り替えてもよい。
【００２７】
パワーコンディショナ２は、連系リレーＲＬ１をＯＮ状態（および自立リレーＲＬ２をＯＦＦ状態）にして、系統電源６と連系される。パワーコンディショナ２は、系統電源６の交流電圧に同期して蓄電池５からの放電電流、蓄電池５への充電電流を制御して、蓄電池５から放電させたり、蓄電池５に充電したりすることが可能である。
【００２８】
また、パワーコンディショナ８も、系統電源６と連系される。パワーコンディショナ８は、太陽電池４の発電電力を交流電力線７（配線７４）に最大出力できるように最大電力点追従制御を行なう。
【００２９】
（停電時の動作）
パワーコンディショナ２は、系統電源６の停電を検出した場合、スイッチＳＷａをＯＦＦ状態、スイッチＳＷｂをＯＮ状態、連系リレーＲＬ１をＯＦＦ状態、自立リレーＲＬ２をＯＮ状態にする。これにより、パワーコンディショナ２、パワーコンディショナ８および負荷群９は、系統電源６から解列される。なお、パワーコンディショナ２、パワーコンディショナ８および負荷群９は、交流電力線７（配線７３，７４，７５）を介して、互いに接続される。
【００３０】
図１中の電力システムでは、系統電源６が停電して、パワーコンディショナ２，８が系統電源６から解列された場合、交流電力線７に電力を供給可能な装置は、蓄電池５および太陽電池４となる。系統電源６が停電した場合には、典型的には、負荷群９への電力供給は一旦停止されることとなるが、パワーコンディショナ２が、連系運転から自立運転に切り替わり、自立運転をしているパワーコンディショナ２に対してパワーコンディショナ８が連系運転をすることにより負荷群９への電力供給が再開される。すなわち、系統電源６から解列された場合、パワーコンディショナ２は連系運転から自立運転に切り替わり、パワーコンディショナ８は連系運転のままとなる。なお、系統電源６が停電した場合において、パワーコンディショナ２が、瞬時に連系運転から自立運転に切り替わり、自立運転をしているパワーコンディショナ２に対してパワーコンディショナ８が連系運転をすることにより負荷群９への電力供給が継続されるような構成であってもよい。
【００３１】
パワーコンディショナ２は、自立運転時には定電圧制御を行なう。具体的には、パワーコンディショナ２は、系統電源６から供給されていた交流電圧と同一の周波数、同一の実効値を有する交流電圧を交流電力線７（配線７３）に出力する。たとえば、系統電源６から単相３線式で２００Ｖの交流電圧が供給されていた場合には、パワーコンディショナ２は、各相に１００Ｖの交流電圧を交流電力線７に出力する。
【００３２】
パワーコンディショナ２が定電圧制御を行なうことにより、太陽電池４の発電電力が負荷群９の消費電力よりも大きい場合には、余剰電力がパワーコンディショナ２を介して蓄電池５に充電される。また、太陽電池４の発電電力が負荷群９の消費電力よりも小さい場合には、不足電力がパワーコンディショナ２を介して蓄電池５から放電される。このように、系統電源６が停電している場合であっても、パワーコンディショナ２が定電圧制御を行なうことにより、電力システムにおける電力の需給バランスを自動的にコントロールすることが可能となる。
【００３３】
また、従来、蓄電池用のパワーコンディショナ（本実施の形態では、パワーコンディショナ２）が自立運転しており、蓄電池が電源として機能している場合に、この蓄電池に他の電源（たとえば、太陽電池など）からの電力を充電することは想定されていなかった。
【００３４】
しかしながら、実施の形態１に従うパワーコンディショナ２は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０を採用していることから、自立運転時において、蓄電池５から交流電力線７を介して負荷群９に電力を供給することが可能であるとともに、太陽電池４の発電電力で蓄電池５を充電することも可能である。
【００３５】
ここで、パワーコンディショナ８は、連系運転時では、最大電力点追従制御を行なっている。パワーコンディショナ８から配線７４に出力される電力が大きくなり、負荷群９の消費電力を上回ると、その余剰電力が蓄電池５（パワーコンディショナ２）に流れ込んでくる。この場合、蓄電池５で充電可能な電力（充電能力）以上の電力が流れ込んでくると、パワーコンディショナ２の内部電圧が増大して異常状態となる。パワーコンディショナ２は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０や双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０を保護するため自立運転を停止する。パワーコンディショナ２が自立運転を停止すると、パワーコンディショナ８も連系運転ができなくなる。その結果、負荷群９への電力供給が停止してしまう。
【００３６】
そこで、パワーコンディショナ８が有している、系統電圧の異常に対する保護機能を利用する。たとえば、実施の形態１では、パワーコンディショナ２は、予め定められた電力値以上の電力が蓄電池５に流れ込んでいると判断した場合には、交流電力線７への出力電圧の実効値を１０９Ｖｒｍｓまで増大させる。そうすると、パワーコンディショナ２に対して連系運転しているパワーコンディショナ８は、交流電力線７の電圧の異常を検出して、交流電力線７への出力電力を抑制する。これにより、蓄電池５に流れ込んでくる電力が低下するため、パワーコンディショナ２は自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を維持することができる。
【００３７】
＜パワーコンディショナ２の構成＞
次に、パワーコンディショナ２の具体的な構成について説明する。
【００３８】
図２は、実施の形態１に従うパワーコンディショナ２の構成を示す模式図である。図２を参照して、パワーコンディショナ２は、制御装置１０と、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０と、電流センサ４１，４２と、電圧センサ５１，５２と、リアクトルＬ１〜Ｌ３と、端子２０１〜２０５とを含む。なお、リアクトルＬ１〜Ｌ３は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に含まれる構成であってもよい。
【００３９】
以下では、基本的に、パワーコンディショナ２が自立運転を行なっている場合の構成について説明する。そのため、図２では、説明の便宜上、連系リレーＲＬ１および自立リレーＲＬ２が図示されていないが、連系リレーＲＬ１がＯＦＦ状態、かつ自立リレーＲＬ２がＯＮ状態であるものとする。また、端子２０１〜２０３は、配線７３に接続されているものとする。
【００４０】
端子２０４および端子２０５には、直流バス１５０を介して蓄電池５からの直流電力が入力される、または、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０からの直流電力が入力される。直流バス１５０は、蓄電池５からの直流電力をパワーコンディショナ２に伝達したり、パワーコンディショナ２からの直流電力を蓄電池５に伝達したりする電力線である。直流バス１５０は、電力線対である正母線ＰＬおよび負母線ＳＬで構成される。
【００４１】
双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０は、端子２０４および端子２０５を介して受けた直流電力を電圧変換して双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に供給する。また、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０から受けた直流電力を電圧変換して端子２０４、端子２０５および直流バス１５０を介して蓄電池５に供給する。
【００４２】
双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０は、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０から受けた直流電力を単相３線式の交流電力に変換して、その交流電力を端子２０１〜２０３を介して交流電力線７（配線７３）に供給する。また、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０は、交流電力線７から受けた交流電力を直流電力に変換して内部直流バス１５２を介して双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に供給する。
【００４３】
端子２０１には、電圧線Ｕが接続される。端子２０２には、中性線Ｏが接続される。端子２０３には、電圧線Ｖが接続される。たとえば、端子２０１と端子２０２との間（電圧線Ｕと中性線Ｏとの間）には、電圧が１００Ｖの交流電力が出力される。端子２０３と端子２０２との間（電圧線Ｖと中性線Ｏとの間）には、電圧が１００Ｖの交流電力が出力される。端子２０１と端子２０３との間（電圧線Ｕと電圧線Ｖとの間）には、電圧が２００Ｖの交流電力が出力される。
【００４４】
本開示においては、電圧線Ｕと中性線Ｏとの間、すなわち第１相を、以後「Ｕ相」とも称して図示する。電圧線Ｖと中性線Ｏとの間、すなわち第２相を、以後「Ｖ相」とも称して図示する。
【００４５】
電流センサ４１は、たとえば端子２０１およびリアクトルＬ１の間に設けられる。電流センサ４１は、電圧線Ｕに流れる電流（以下「Ｕ線電流」とも称する。）を検出し、その検出結果を制御装置１０に入力する。電流センサ４１の検出結果には、Ｕ線電流の電流値Ｉｕが含まれる。電流センサ４２は、たとえば端子２０３およびリアクトルＬ３の間に設けられる。電流センサ４２は、電圧線Ｖに流れる電流（以下「Ｖ線電流」とも称する。）を検出し、その検出結果を制御装置１０に入力する。電流センサ４２の検出結果には、Ｖ線電流の電流値Ｉｖが含まれる。
【００４６】
電圧センサ５１は、電圧線Ｕと中性線Ｏとの間に接続され、Ｕ相の電圧（以下、単に「Ｕ相電圧」とも称する。）を検出し、その検出結果を制御装置１０に入力する。電圧センサ５１の検出結果には、Ｕ相電圧の電圧値Ｖｕが含まれる。電圧センサ５２は、電圧線Ｖと中性線Ｏとの間に接続され、Ｖ相の電圧（以下、単に「Ｖ相電圧」とも称する。）を検出し、その検出結果を制御装置１０に入力する。電圧センサ５２の検出結果には、Ｖ相電圧の電圧値Ｖｖが含まれる。
【００４７】
制御装置１０は、パワーコンディショナ２の動作を制御する。制御装置１０は、回路等のハードウェアで実現されてもよいし、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を含み、ＣＰＵが図示しないメモリに格納されたデータおよびプログラムを実行することによって実現される構成であってもよい。
【００４８】
制御装置１０は、電流センサ４１，４２からそれぞれ受けた電流値Ｉｕ，Ｉｖと電圧センサ５１，５２からそれぞれ受けた電圧値Ｖｕ，Ｖｖとに基づいて、後述する制御方式に従って、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０および双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に動作指示を行なう。
【００４９】
典型的には、制御装置１０は、自立運転時において、電圧値Ｖｕ，Ｖｖに基づいて、Ｕ相およびＶ相への出力電圧が予め定められた電圧（たとえば、実効値が１０１Ｖｒｍｓ）になるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。また、制御装置１０は、自立運転時において、内部直流バス１５２の電圧値が一定になるように双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に指示する。双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０および双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０が上記指示に従って動作することにより、蓄電池５に余剰電力を充電したり、蓄電池５から不足電力を放電したりすることが可能となる。
【００５０】
まず、太陽電池４の発電電力が負荷群９の消費電力よりも大きい場合など、蓄電池５が吸収すべき余剰電力が発生している場合を考える。この場合には、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０には、配線７３から電流が流れ込んでくる。この場合、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０および双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０は、制御装置１０の指示に従って、蓄電池５に余剰電力を充電するように動作する。
【００５１】
これに対して、太陽電池４の発電電力が負荷群９の消費電力よりも小さい場合など、蓄電池５が補うべき不足電力が発生している場合を考える。この場合には、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０から配線７３側に電流が流れていく。この場合、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０および双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０は、制御装置１０の指示に従って、蓄電池５から不足電力を放電するように動作する。
【００５２】
このように、制御装置１０は、双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０および双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０を上記のように動作させることにより、余剰電力が発生した場合には蓄電池５にその電力を充電させ、不足電力が発生した場合には蓄電池５からその電力を放電させることができる。
【００５３】
ただし、上記の＜システムの動作概要＞でも述べたように、パワーコンディショナ８からの出力電力が非常に大きく、蓄電池５の充電能力以上の電力が蓄電池５に流れ込んできた場合には、パワーコンディショナ２は自立運転を停止してしまう。そこで、パワーコンディショナ２の自立運転の停止を回避するためには、パワーコンディショナ８からの出力電力を調整する必要がある。
【００５４】
以下では、パワーコンディショナ２が自立運転している場合に、パワーコンディショナ８の出力電力によって当該自立運転が停止されることなく、負荷群９への電力供給を継続するための対応策について具体的に説明する。
【００５５】
実施の形態１では、パワーコンディショナ２の自立運転時に、蓄電池５に充電される電力が上限値に到達した場合に、パワーコンディショナ８の出力電力を抑制させる構成について説明する。なお、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、系統電圧が上昇したことを検出した場合には、出力を抑制する機能を有しているものとする。
【００５６】
＜制御装置１０Ａの構成および制御方式＞
図３および図４を参照して、制御装置１０Ａの構成および制御方式について説明する。なお、以下では、系統電源６が停電しており、パワーコンディショナ２が自立運転し、パワーコンディショナ２に対してパワーコンディショナ８が連系運転しているものとする。
【００５７】
図３は、実施の形態１に従う制御装置１０Ａの構成を示す模式図である。図４は、実施の形態１に従う制御装置１０Ａの制御方式を説明するための図である。図４中の上のグラフは、出力電圧（Ｕ相またはＶ相）の時間推移を示している。図４中の下のグラフは、蓄電池５の充放電電力Ｐｓｂ（パワーコンディショナ２の出力電力）、太陽電池４の発電電力Ｐｐｖ（パワーコンディショナ８の出力電力）、および負荷群９の消費電力Ｐｌｄの時間推移を示している。
【００５８】
図３を参照して、制御装置１０Ａは、電力監視部１１Ａと、判定部１２Ａと、指示部１３Ａとを含む。制御装置１０Ａは、図２に示す制御装置１０と対応するが、他の実施の形態との区別のため、便宜上「Ａ」といった追加の符号を付している。これは、実施の形態２〜７においても同様である。
【００５９】
電力監視部１１Ａは、電流センサ４１，４２からそれぞれ受けた電流値Ｉｕ，Ｉｖと、電圧センサ５１，５２からそれぞれ受けた電圧値Ｖｕ，Ｖｖとに基づいて、蓄電池５の充放電電力Ｐｓｂを監視する。図４を参照して、充放電電力Ｐｓｂは、符号が正の場合には蓄電池５に充電される充電電力を示し、符号が負の場合には蓄電池５から放電される放電電力を示している。また、充放電電力Ｐｓｂは、太陽電池４の発電電力Ｐｐｖから負荷群９の消費電力Ｐｌｄを減算した電力となる。なお、ここでは、説明の容易化のため、電力変換に伴う電力損失は考慮しないものとする。
【００６０】
判定部１２Ａは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したか否かを判定する。たとえば、基準電力値Ｐ１は、蓄電池５の充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）に基づいて定められる充放電電力の上限値から、予め定められた値を減算した値に設定される。なお、判定部１２Ａは、図示しない電圧センサにより検出された蓄電池５の充放電電圧に基づいて、蓄電池５のＳＯＣを把握する。また、蓄電池５が、自身の充電状態に応じて充放電電力の上限値を通知可能に構成されている場合には、判定部１２Ａは、当該通知に基づいて基準電力値Ｐ１を設定してもよい。また、基準電力値Ｐ１は、ユーザにより任意に設定された値であってもよい。
【００６１】
充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したと判定部１２Ａにより判定された場合、指示部１３Ａは、交流電力線７への出力電圧の実効値を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。以下、図４を参照しながら具体的に説明する。
【００６２】
図４を参照して、時刻が０の時点で、発電電力Ｐｐｖが５ｋｗ、消費電力Ｐｌｄが４ｋｗ、充放電電力Ｐｓｂが１ｋｗであるとする。また、基準電力値Ｐ１は２ｋｗであるとする。指示部１３Ａは、時刻が０〜時刻Ｔａ２までの間、出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓで維持するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示している。そのため、時刻Ｔａ１において、消費電力Ｐｌｄが４ｋＷから徐々に減少し始めると、それに伴い充放電電力Ｐｓｂは増加（充電電力が増加）していく。
【００６３】
そして、時刻Ｔａ２において、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値（２ｋｗ）に到達すると、指示部１３Ａは、交流電力線７（配線７３）への出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓから１０９Ｖｒｍｓに変化するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。時刻Ｔａ３において、パワーコンディショナ８は、交流電力線７（配線７４）の電圧の実効値が増大したことを検出して、交流電力線７（配線７４）への出力電力（発電電力Ｐｐｖ）を５０％まで抑制し始める。
【００６４】
パワーコンディショナ８は、交流電力線７（配線７４）の電圧の実効値が閾値Ｔｈ１（たとえば、１０７ｒｍｓ）以上かつ閾値Ｔｈ２（たとえば、１１５Ｖｒｍｓ）未満である場合、交流電力線７への出力電力を抑制（たとえば、５０％に抑制）するように構成されている。
【００６５】
そのため、指示部１３Ａは、パワーコンディショナ８に交流電力線７への出力電力を抑制させるために、１０７Ｖｒｍｓ以上かつ１１５Ｖｒｍｓ未満となるように、出力電圧の実効値を変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。典型的には、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、制御装置１０のメモリに予め記憶されている。
【００６６】
なお、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２がメモリに記憶されていない場合であってもよい。この場合、指示部１３Ａは、充放電電力Ｐｓｂが減少（放電電力が増加）し始める（すなわち、パワーコンディショナ８が出力電力の抑制を開始する）まで、交流電力線７への出力電圧の実効値を徐々に増大させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示してもよい。
【００６７】
そして、時刻Ｔａ４以降においては負荷群９の消費電力が２ｋｗで落ち着くため、発電電力Ｐｐｖが２．５ｋｗ、充放電電力Ｐｓｂが０．５ｋｗとなる。
【００６８】
＜処理手順＞
実施の形態１に従う制御装置１０Ａの処理手順について説明する。
【００６９】
図５は、実施の形態１に従う制御装置１０Ａの処理手順を示すフローチャートである。なお、フローチャートの開始時点においては、パワーコンディショナ２は、系統電源６に対して連系運転しているものとする。
【００７０】
図５を参照して、制御装置１０Ａは、系統電源６が停電したか否かを判断する（ステップＳ１０）。たとえば、制御装置１０Ａは、電圧センサ５１，５２から受ける電圧値を監視して停電を検出する。
【００７１】
系統電源６が停電していない場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、制御装置１０ＡはステップＳ１０の処理を繰り返す。これに対して、系統電源６が停電している場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置１０Ａは、パワーコンディショナ２を連系運転から自立運転に切り替える（ステップＳ１２）。具体的には、制御装置１０Ａは、スイッチＳＷａをＯＦＦ、スイッチＳＷｂをＯＮ、連系リレーＲＬ１をＯＦＦ、自立リレーＲＬ２をＯＮにする。また、制御装置１０Ａは、系統電源６から供給されていた交流電圧と同一の周波数、同一の実効値（たとえば、１０１Ｖｒｍｓ）を有する交流電圧を出力するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。さらに、制御装置１０Ａは、内部直流バス１５２の電圧値が一定になるように双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に指示する。なお、このとき、パワーコンディショナ８は、パワーコンディショナ２に対して連系運転を開始する。
【００７２】
次に、制御装置１０Ａは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ１４）。充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達していない場合には（ステップＳ１４においてＮＯ）、制御装置１０ＡはステップＳ１４の処理を繰り返す。これに対して、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達した場合には（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、制御装置１０Ａは、交流電力線７への出力電圧の実効値を変化（たとえば、１０９Ｖｒｍｓに変化）させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する（ステップＳ１６）。そして、処理は終了する。
【００７３】
その後、制御装置１０Ａは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、ステップＳ１６で変化させた出力電圧の実効値を元の値（ここでは、１０１Ｖｒｍｓ）に戻す処理を実行する。そして、制御装置１０Ａは、再びステップＳ１４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ａは、ステップ１６の処理を実行してから所定時間経過後に、出力電圧の実効値を元の値に戻す処理を実行してもよい。
【００７４】
実施の形態１によると、パワーコンディショナ８の出力を抑制することにより、充放電電力Ｐｓｂは基準電力値Ｐ１以下になる。そのため、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【００７５】
［実施の形態２］
実施の形態２では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが想定される場合に、パワーコンディショナ２が出力電圧の実効値を大幅に変化させる構成について説明する。実施の形態２では、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、交流電力線７の電圧の実効値が大幅に変化したことを検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【００７６】
なお、システムの全体構成、動作概要およびパワーコンディショナ２の構成については、実施の形態１のそれと同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。これは、以下の実施の形態３〜７においても同様である。
【００７７】
＜制御装置１０Ｂの構成および制御方式＞
図６および図７を参照して、制御装置１０Ｂの構成および制御方式について説明する。
【００７８】
図６は、実施の形態２に従う制御装置１０Ｂの構成を示す模式図である。図７は、実施の形態２に従う制御装置１０Ｂの制御方式を説明するための図である。図７中の上のグラフは、出力電圧（Ｕ相またはＶ相）の時間推移を示している。図７中の下のグラフは、充放電電力Ｐｓｂ（パワーコンディショナ２の出力電力）、発電電力Ｐｐｖ（パワーコンディショナ８の出力電力）、および消費電力Ｐｌｄの時間推移を示している。
【００７９】
図６を参照して、制御装置１０Ｂは、電力監視部１１Ｂと、判定部１２Ｂと、指示部１３Ｂと、算出部１４Ｂとを含む。電力監視部１１Ｂは、電力監視部１１Ａと実質的に同一である。
【００８０】
算出部１４Ｂは、電力監視部１１Ａにより監視されている充放電電力Ｐｓｂに基づいて、蓄電池５の充放電電力Ｐｓｂの単位時間当たりの変化量ΔＰｓｂを算出する。たとえば、算出部１４Ｂは、時刻Ｔｂ１で消費電力Ｐｌｄが減少（充放電電力Ｐｓｂが増加）し始めてから最初のゼロクロス点の時刻Ｔｂ２から、次のゼロクロス点の時刻Ｔｂ３までの間に変化した充放電電力Ｐｓｂの変化量ΔＰｓｂを算出する（図７参照）。
【００８１】
判定部１２Ｂは、充放電電力Ｐｓｂの変化量ΔＰｓｂと、現時刻（時刻Ｔｂ３）の充放電電力Ｐｓｂとに基づいて、予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達しているか否かを予測して判定する（図７参照）。たとえば、予め定められた時間Ｔｘは、相電圧の半周期期間である（相電圧の周波数が５０Ｈｚの場合には、１０ｍｓである）。なお、予め定められた時間Ｔｘは、パワーコンディショナ８が交流電力線７の電圧異常を検出して出力を停止させる時間よりも長い時間であればよい。
【００８２】
予め定められた時間Ｔｘ経過後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達すると判定部１２Ｂにより判定された場合、指示部１３Ｂは、交流電力線７への出力電圧の実効値を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【００８３】
具体的には、指示部１３Ｂは、時刻が０〜時刻Ｔｂ３までの間、出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓで維持するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示している。そのため、時刻Ｔｂ１において、消費電力Ｐｌｄが４ｋＷから徐々に減少し始めると、それに伴い充放電電力Ｐｓｂは増加（充電電力が増加）していく。
【００８４】
そして、時刻Ｔｂ３において、判定部１２Ｂにより予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達していると判定されると、指示部１３Ｂは、交流電力線７（配線７３）への出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓから１１５Ｖｒｍｓに変化するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。そうすると、パワーコンディショナ８は、時刻Ｔｂ４において、交流電力線７（配線７４）の電圧の実効値が大幅に増大したことを検出して、交流電力線７への電力（発電電力Ｐｐｖ）の出力を停止させる。
【００８５】
ここで、交流電力線７の電圧の実効値が、予め定められた範囲外であることを検出した場合、パワーコンディショナ８は、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されている。たとえば、パワーコンディショナ８は、交流電力線７の電圧の実効値が１１５Ｖｒｍｓ以上または８５Ｖｒｍｓ以下であることを検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を一時的に停止する。
【００８６】
そのため、指示部１３Ｂは、パワーコンディショナ８に交流電力線７への電力の出力を停止させるために、１１５Ｖｒｍｓ以上または８５Ｖｒｍｓ以下になるように、出力電圧の実効値を変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。典型的には、予め定められた範囲は、制御装置１０のメモリに予め記憶されている。
【００８７】
時刻Ｔｂ５以降においては、発電電力Ｐｐｖが０ｋｗであり、負荷群９の消費電力が１ｋｗで落ち着くため、充放電電力Ｐｓｂは−１ｋｗ（放電電力が１ｋｗ）となる。
【００８８】
＜処理手順＞
実施の形態２に従う制御装置１０Ｂの処理手順について説明する。
【００８９】
図８は、実施の形態２に従う制御装置１０Ｂの処理手順を示すフローチャートである。なお、フローチャートの開始時点においては、パワーコンディショナ２は、系統電源６に対して連系運転しているものとする。
【００９０】
図８を参照して、ステップＳ２０およびステップＳ２２は、それぞれ図１のステップＳ１０およびステップＳ１２の処理と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００９１】
制御装置１０Ｂは、蓄電池５の充放電電力Ｐｓｂの単位時間当たりの変化量ΔＰｓｂを算出する（ステップＳ２４）。たとえば、制御装置１０Ｂは、交流電力線７への出力電圧の半周期（あるゼロクロス点から次のゼロクロスまでの時間）ごとに変化量ΔＰｓｂを算出する。
【００９２】
制御装置１０Ｂは、変化量ΔＰｓｂに基づいて、現在の時刻から時間Ｔｘ後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達するか否かを判定する（ステップＳ２６）。充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達しない場合には（ステップＳ２６においてＮＯ）、制御装置１０ＢはステップＳ２４からの処理を繰り返す。これに対して、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達する場合には（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、制御装置１０Ｂは、交流電力線７への出力電圧の実効値を大幅に変化（たとえば、１１５Ｖｒｍｓに変化）させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する（ステップＳ２８）。そして、処理は終了する。
【００９３】
その後、制御装置１０Ｂは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、ステップＳ２８で変化させた出力電圧の実効値を元の値（ここでは、１０１Ｖｒｍｓ）に戻す処理を実行する。そして、制御装置１０Ｂは、再びステップＳ２４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ｂは、ステップ２６の処理を実行してから所定時間経過後に、出力電圧の実効値を元の値に戻す処理を実行してもよい。
【００９４】
実施の形態２によると、将来的に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達する可能性がある場合には、パワーコンディショナ８の出力を停止させることができる。そのため、負荷群９の消費電力の変化が大きい場合であっても、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【００９５】
［実施の形態３］
実施の形態３では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが想定される場合に、パワーコンディショナ２が出力電圧の周波数を変化させる構成について説明する。実施の形態３では、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、交流電力線７の電圧の周波数が大幅に変化したこと検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【００９６】
＜制御装置１０Ｃの構成および制御方式＞
図９は、実施の形態３に従う制御装置１０Ｃの構成を示す模式図である。図１０は、実施の形態３に従う制御装置１０Ｃの制御方式を説明するための図である。図１０中の上のグラフは、出力電圧（Ｕ相またはＶ相）の時間推移を示している。図１０中の下のグラフは、充放電電力Ｐｓｂ（パワーコンディショナ２の出力電力）、発電電力Ｐｐｖ（パワーコンディショナ８の出力電力）、および消費電力Ｐｌｄの時間推移を示している。
【００９７】
図９を参照して、制御装置１０Ｃは、電力監視部１１Ｃと、判定部１２Ｃと、指示部１３Ｃと、算出部１４Ｃとを含む。電力監視部１１Ｃ、判定部１２Ｃおよび算出部１４Ｃは、それぞれ電力監視部１１Ｂ、判定部１２Ｂおよび算出部１４Ｂと実質的に同一である。
【００９８】
指示部１３Ｃは、予め定められた時間Ｔｘ経過後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達すると判定部１２Ｃにより判定された場合、交流電力線７への出力電圧の実効値を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【００９９】
具体的には、図１０を参照して、時刻Ｔｂ３において、判定部１２Ｃにより予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達していると判定されると、指示部１３Ｃは、交流電力線７への出力電圧の周波数を５０Ｈｚから５３Ｈｚに変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１００】
パワーコンディショナ８は、時刻Ｔｂ４において、交流電力線７（配線７４）の電圧の周波数が大幅に増大したことを検出して、交流電力線７への電力（発電電力Ｐｐｖ）の出力を停止させる。具体的には、パワーコンディショナ８は、交流電力線７の電圧の周波数が予め定められた周波数範囲外であることを検出した場合、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されている。たとえば、予め定められた周波数範囲は、基本周波数の±３Ｈｚ未満である。そのため、交流電力線７の電圧の周波数が基本周波数（５０Ｈｚ）よりも大きい周波数Ｆｂ（５３Ｈｚ）以上、または基本周波数（５０Ｈｚ）よりも小さい周波数Ｆｓ（４７Ｈｚ）以下である場合、パワーコンディショナ８は、交流電力線７への電力の出力を一時的に停止する。
【０１０１】
そこで、指示部１３Ｃは、交流電力線７への出力電圧の周波数を予め定められた周波数範囲外（周波数Ｆｂ以上または周波数Ｆｓ以下）に変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。典型的には、予め定められた周波数範囲は、制御装置１０のメモリに記憶されている。
【０１０２】
＜処理手順＞
実施の形態３に従う制御装置１０Ｃの処理手順は、図８中のステップＳ２８に代えて以下の処理を実行したものに相当する。具体的には、制御装置１０Ｃは、ステップＳ２８の代わりに、周波数Ｆｂ以上または周波数Ｆｓ以下となるように、交流電力線７への出力電圧の周波数を変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に行なう。そして、処理は終了する。
【０１０３】
その後、制御装置１０Ｃは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、当該変化させた周波数を予め定められた周波数範囲内（基本周波数の±３Ｈｚ未満）に戻す処理を実行する。そして、制御装置１０Ｃは、再びステップＳ２４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ｃは、出力電圧の周波数を変化させる指示を行なってから所定時間経過後に、当該変化させた周波数を予め定められた周波数範囲内に戻す処理を実行してもよい。
【０１０４】
実施の形態３は、実施の形態２と同様の利点を有する。また、実施の形態３によると、実施の形態２によりも、パワーコンディショナ８の出力を早く停止することができる可能性がある。
【０１０５】
［実施の形態４］
実施の形態４では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが想定される場合に、パワーコンディショナ２が出力電圧に位相跳躍を発生させる構成について説明する。実施の形態４では、実施の形態３と同様に、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、交流電力線７の電圧の周波数が大幅に変化したこと検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【０１０６】
＜制御装置１０Ｄの構成および制御方式＞
図１１は、実施の形態４に従う制御装置１０Ｄの構成を示す模式図である。図１２は、実施の形態４に従う制御装置１０Ｄの制御方式を説明するための図である。図１３は、実施の形態４に従う制御装置１０Ｄの制御方式の他の例を説明するための図である。
【０１０７】
図１１を参照して、制御装置１０Ｄは、電力監視部１１Ｄと、判定部１２Ｄと、指示部１３Ｄと、算出部１４Ｄとを含む。電力監視部１１Ｄ、判定部１２Ｄおよび算出部１４Ｄは、それぞれ電力監視部１１Ｂ、判定部１２Ｂおよび算出部１４Ｂと実質的に同一である。
【０１０８】
指示部１３Ｄは、予め定められた時間Ｔｘ経過後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達すると判定部１２Ｄにより判定された場合、交流電力線７への出力電圧に位相跳躍を発生させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１０９】
具体的には、図７の下のグラフを参照して、時刻Ｔｂ３において、判定部１２Ｄにより予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達していると判定されると、指示部１３Ｄは、図１２に示すように、出力電圧のゼロクロス点付近で位相跳躍を発生させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。たとえば、指示部１３Ｄは、出力電圧がゼロクロス点を通過したのち、出力電圧がゼロクロス前の位相の電圧になるように位相を跳躍させる。
【０１１０】
パワーコンディショナ８は、ゼロクロス点間の時間に基づいて周波数を算出する。そのため、ゼロクロス点付近で位相跳躍が発生すると、図１２に示すように、ゼロクロス点間の間隔が小さくなることから、パワーコンディショナ８は周波数異常を検出する。すなわち、パワーコンディショナ８は、交流電力線７（配線７４）の電圧の周波数が大幅に小さくなったこと（４７Ｈｚ以下）を検出するため、交流電力線７への電力（発電電力Ｐｐｖ）の出力を停止させる。
【０１１１】
なお、指示部１３Ｄは、図１３に示すように、出力電圧の半周期よりも短い時間内に、出力電圧の電圧値が０Ｖを境界として正および負を複数回行き来する電圧波形を出力するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示してもよい。
【０１１２】
＜処理手順＞
実施の形態４に従う制御装置１０Ｄの処理手順は、図８中のステップＳ２８に代えて以下の処理を実行することにより実現される。具体的には、制御装置１０Ｄは、ステップＳ２８の代わりに、交流電力線７への出力電圧として、ゼロクロス点付近で位相跳躍が発生する電圧波形を出力するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。そして、処理は終了する。
【０１１３】
実施の形態４は、実施の形態２と同様の効果を有する。また、実施の形態４によると、電圧や周波数を大きく変動させるのではなく、ゼロクロス点付近の交流電圧の電圧が小さいところで波形の乱れを発生させるため、負荷群９の動作に大きな影響を与えることもない。
【０１１４】
［実施の形態５］
実施の形態５では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが想定される場合に、パワーコンディショナ２が出力電圧の位相をシフトさせる構成について説明する。実施の形態５では、実施の形態３と同様に、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、交流電力線７の電圧の周波数が大幅に変化したことを検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【０１１５】
＜制御装置１０Ｅの構成および制御方式＞
図１４は、実施の形態５に従う制御装置１０Ｅの構成を示す模式図である。図１５は、実施の形態５に従う制御装置１０Ｅの制御方式を説明するための図である。
【０１１６】
図１４を参照して、制御装置１０Ｅは、電力監視部１１Ｅと、判定部１２Ｅと、指示部１３Ｅと、算出部１４Ｅとを含む。電力監視部１１Ｅ、判定部１２Ｅ、算出部１４Ｅは、それぞれ電力監視部１１Ｂ、判定部１２Ｂ、算出部１４Ｂと実質的に同一である。
【０１１７】
指示部１３Ｅは、予め定められた時間経過後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達すると判定部１２Ｅにより判定された場合、Ｕ相電圧およびＶ相電圧のうち少なくとも一方の位相をシフトさせるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１１８】
具体的には、図７の下グラフを参照して、時刻Ｔｂ３において、判定部１２Ｅにより予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達していると判定されると、指示部１３Ｅは、図１５に示すように、Ｕ相電圧の位相をシフトさせるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１１９】
具体的には、図１５を参照して、判定部１２Ｅにより上記判定がされるまでは（正常範囲）、Ｕ相電圧およびＶ相電圧は、位相が１８０°ずれている。そして、時刻Ｔｂ３において、指示部１３Ｅは、Ｕ相電圧の位相を予め定められた角度（たとえば、３°）だけシフトするように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。そうすると、Ｕ−Ｖ間電圧のゼロクロス点間の時間（半周期）がＴ１からＴ２に変化することがわかる。すなわち、Ｕ−Ｖ間電圧の周波数が変化する。そのため、パワーコンディショナ８は、Ｕ−Ｖ間電圧の周波数が予め定められた周波数範囲外に変化したことを検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を一時的に停止する。
【０１２０】
なお、位相のシフト方式は、予め定められた角度だけシフトする方式に限られず、半周期ごとにＵ相電圧およびＶ相電圧の位相差が徐々に増加するように位相をシフトする方式であってもよい。まず、Ｕ相電圧とＶ相電圧の位相差が１８０°であるとする。最初の半周期でＵ相電圧の位相を１°シフトさせると位相差は１８１°になる。次の半周期でＵ相電圧の位相を−２°シフトさせると位相差は１７９°になる。次の半周期でＵ相電圧の位相を３°シフトさせると位相差は１８２°になる。次の半周期でＵ相電圧の位相を−４°シフトさせると位相差は１７８°になる。
【０１２１】
このようにＵ相電圧の位相をシフトさせると、Ｕ相電圧とＶ相電圧との位相差は１８０°からあまりずれていないが、半周期前に対する位相シフト量は増加しているため、Ｕ−Ｖ間の電圧の周波数の変化も大きくなる。そのため、Ｕ相電圧とＶ相電圧との位相差を１８０°からあまりずらすことなく、パワーコンディショナ８から交流電力線７への電力の出力を一時的に停止させることができる。
【０１２２】
なお、上記では、Ｕ相電圧の位相をシフトする構成について説明したが、Ｖ相電圧の位相をシフトする構成であってもよいし、Ｕ相電圧およびＶ相電圧の両方の位相をシフトする構成であってもよい。
【０１２３】
＜処理手順＞
実施の形態５に従う制御装置１０Ｅの処理手順は、図８中のステップＳ２８に代えて以下の処理を実行することにより実現される。具体的には、制御装置１０Ｅは、ステップＳ２８の代わりに、Ｕ相およびＶ相への出力電圧のうち少なくとも一方の位相をシフトさせるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。そして、処理は終了する。
【０１２４】
その後、制御装置１０Ｅは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、位相シフトによりずれたＵ相およびＶ相の位相差を元の位相差（ここでは、１８０°）に戻す処理を実行する。そして、制御装置１０Ｅは、再びステップＳ２４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ｅは、位相をシフトさせる指示を行なってから所定時間経過後に、元の位相差に戻す処理を実行してもよい。
【０１２５】
実施の形態５は、実施の形態２と同様の効果を有する。また、実施の形態５では、Ｕ相電圧およびＶ相電圧の電圧および周波数には変化はない。そのため、Ｕ相およびＶ相に接続されている負荷の動作に影響を与えることはない。
【０１２６】
［実施の形態６］
実施の形態６では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが想定される場合に、パワーコンディショナ２が出力電圧の電圧波形を基本波に高調波を重畳した電圧波形にする構成について説明する。実施の形態６では、パワーコンディショナ８は、ＦＦＴ変換を行なうことにより電圧波形の各次高調波成分を解析する機能を有しているものとする。そして、パワーコンディショナ８は、交流電力線７の電圧が高周波成分を有している場合、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【０１２７】
＜制御装置１０Ｆの構成および制御方式＞
図１６は、実施の形態６に従う制御装置１０Ｆの構成を示す模式図である。図１７は、実施の形態６に従う制御装置１０Ｆの制御方式を説明するための図である。
【０１２８】
図１６を参照して、制御装置１０Ｆは、電力監視部１１Ｆと、判定部１２Ｆと、指示部１３Ｆと、算出部１４Ｆとを含む。電力監視部１１Ｆ、判定部１２Ｆ、算出部１４Ｆは、それぞれ電力監視部１１Ｂ、判定部１２Ｂ、算出部１４Ｂと実質的に同一である。
【０１２９】
指示部１３Ｆは、予め定められた時間経過後に充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達すると判定部１２Ｆにより判定された場合、交流電力線７への出力電圧の電圧波形を、基本波成分に高調波成分が重畳された電圧波形にするように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１３０】
具体的には、図７の下グラフを参照して、時刻Ｔｂ３において、判定部１２Ｆにより予め定められた時間Ｔｘ経過後（時刻Ｔｂ４）の充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達していると判定されると、指示部１３Ｆは、図１７に示すように、交流電力線７の出力電圧の電圧波形を、基本周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の基本波成分に予め定められた次数（たとえば、奇数）の高調波成分が重畳された電圧波形にするように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。これにより、パワーコンディショナ８は、交流電力線７の電圧に高周波成分が存在することを検出して、交流電力線７への電力の出力を一時的に停止する。
【０１３１】
なお、基本波成分に重畳される各次数の高調波成分は、基本周波数の基本波成分の３〜５％である。典型的には、高調波成分の重畳の前後で基本波成分の電圧値は維持される。または、重畳後の電圧波形の平均電圧値と、重畳前の基本波成分の電圧値とが同じになるように、重畳後の基本波成分の電圧値を定めてもよい。
【０１３２】
＜処理手順＞
実施の形態６に従う制御装置１０Ｆの処理手順は、図８中のステップＳ２８に代えて以下の処理を実行することにより実現される。具体的には、制御装置１０Ｆは、ステップＳ２８の代わりに、交流電力線７の出力電圧の電圧波形を、基本周波数の基本波成分に予め定められた次数の高調波成分が重畳された電圧波形にするように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。そして、処理は終了する。
【０１３３】
その後、制御装置１０Ｆは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、高調波成分が重畳された電圧波形を元の（高周波成分が重畳されていない）電圧波形に戻す処理を実行する。そして、制御装置１０Ｆは、再びステップＳ２４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ｆは、高調波成分が重畳された電圧波形にする指示を行なってから所定時間経過後に、元の電圧波形に戻す処理を実行してもよい。
【０１３４】
実施の形態６は、実施の形態２と同様の効果を有する。また、実施の形態６によると、基本波成分と比較して高調波成分が小さいため、負荷の動作に対する影響を小さくすることができる。
【０１３５】
［実施の形態７］
実施の形態７では、パワーコンディショナ２の自立運転時において、パワーコンディショナ２が、出力電圧の極性を逆極性に一時的に変化させる構成について説明する。実施の形態７では、実施の形態３と同様に、パワーコンディショナ８は、系統連系規程の基準に従って、交流電力線７の電圧の周波数が大幅に変化したこと検出した場合には、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されているものとする。
【０１３６】
＜制御装置１０Ｇの構成および制御方式＞
図１８は、実施の形態７に従う制御装置１０Ｇの構成を示す模式図である。図１９は、実施の形態７に従う制御装置１０Ｇの制御方式を説明するための図である。
【０１３７】
図１８を参照して、制御装置１０Ｇは、電力監視部１１Ｇと、判定部１２Ｇと、指示部１３Ｇとを含む。電力監視部１１Ｇは、電力監視部１１Ａと実質的に同一である。
【０１３８】
判定部１２Ｇは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１よりも大きい基準電力値Ｐ２に到達したか否かを判定する。たとえば、基準電力値Ｐ２は、蓄電池５のＳＯＣに基づいて設定される充放電電力の上限値である。
【０１３９】
充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達したと判定部１２Ｇにより判定された場合、指示部１３Ｇは、交流電力線７への出力電圧を逆極性に変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。以下、図１９を参照しながら具体的に説明する。
【０１４０】
図１９を参照して、時刻が０の時点で、発電電力Ｐｐｖが５ｋｗ、消費電力Ｐｌｄが４ｋｗ、充放電電力Ｐｓｂが１ｋｗであるとする。また、基準電力値Ｐ２は２．５ｋｗであるとする。指示部１３Ｇは、時刻が０〜時刻Ｔｄ２までの間、出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓで維持するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示している。そのため、時刻Ｔｄ１において、消費電力Ｐｌｄが４ｋＷから急激に減少し始めると、それに伴い充放電電力Ｐｓｂは急激に増加（充電電力が急激に増加）していく。
【０１４１】
そして、時刻Ｔｄ２において充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）よりも大きい基準電力値Ｐ２（２．５ｋｗ）に到達すると、指示部１３Ｇは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達した到達時刻Ｔｄ２から予め定められた時間経過後までの間（時刻Ｔｄ３までの間）、到達時刻Ｔｄ２における出力電圧の極性（正）とは逆の極性（負）に出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１４２】
上述したように、パワーコンディショナ８は、ゼロクロス点間の時間に基づいて周波数を算出する。そのため、図１９に示すように、出力電圧の極性を一時的に逆極性に変化させると、ゼロクロス点間の間隔が小さくなることから、パワーコンディショナ８は周波数異常を検出する。すなわち、パワーコンディショナ８は、交流電力線７（配線７４）の電圧の周波数が大幅に小さくなったこと（４７Ｈｚ以下）を検出するため、交流電力線７への電力（発電電力Ｐｐｖ）の出力を停止させる。
【０１４３】
時刻Ｔｄ４以降においては、発電電力Ｐｐｖが０ｋｗになっており、負荷群９の消費電力が１ｋｗで落ち着くため、充放電電力Ｐｓｂは−１ｋｗとなる。
【０１４４】
＜処理手順＞
実施の形態７に従う制御装置１０Ｇの処理手順について説明する。
【０１４５】
図２０は、実施の形態７に従う制御装置１０Ｇの処理手順を示すフローチャートである。なお、フローチャートの開始時点においては、パワーコンディショナ２は、系統電源６に対して連系運転しているものとする。
【０１４６】
図２０を参照して、ステップＳ３０およびステップＳ３２は、それぞれ図５のステップＳ１０およびステップＳ１２の処理と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１４７】
制御装置１０Ｇは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達したか否かを判断する（ステップＳ３４）。充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達していない場合には（ステップＳ３４においてＮＯ）、制御装置１０ＧはステップＳ３４の処理を繰り返す。これに対して、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達した場合には（ステップＳ３４においてＹＥＳ）、制御装置１０Ｇは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ２に到達した時刻Ｔｄ２から時刻Ｔｄ３までの間、時刻Ｔｄ２における出力電圧の極性（正）とは逆の極性（負）に出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する（ステップＳ３６）。そして、処理は終了する。
【０１４８】
実施の形態７によると、一時的に出力電圧を逆極性にすることにより、瞬時にパワーコンディショナ８に異常状態を認識させ、出力を停止させることができる。また、一般的に家電機器等の負荷は、少しの時間（半周期程度）であれば動作を維持することができる。そのため、負荷を継続して使用することも可能である。
【０１４９】
［実施の形態８］
＜システムの全体構成および動作概要＞
実施の形態８に従う電力システムの全体構成について説明する。
【０１５０】
図２１は、実施の形態８に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。実施の形態８に従う電力システムは、スイッチＳＷｐを追加した点、およびパワーコンディショナ２Ｈの制御装置１０ＨでスイッチＳＷｐを開閉することが可能である点で、図１中の電力システムと異なる。これ以外の構成については同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。なお、スイッチＳＷｐは、交流電力線７（配線７４）上に設けられており、パワーコンディショナ２Ｈおよび負荷群９と、パワーコンディショナ８とを接続または遮断するための開閉器である。
【０１５１】
図２１を参照しながら、実施の形態８に従う電力システムの動作概要について説明する。連系時の動作は、上述した実施の形態１で説明した動作と同じである。停電時の動作については、パワーコンディショナ８の出力電力の抑制または停止方式が異なる。
【０１５２】
具体的には、実施の形態１に従うパワーコンディショナ２は、基準電力値Ｐ１以上の電力が蓄電池５に流れ込んでいると判断した場合には、交流電力線７への出力電圧の実効値を増大させてパワーコンディショナ８の出力電力を抑制していた。実施の形態８に従うパワーコンディショナ２Ｈは、基準電力値Ｐ１以上の電力が蓄電池５に流れ込んでいると判断した場合には、スイッチＳＷｐをＯＦＦ状態にして、パワーコンディショナ８からの出力電力が蓄電池５に流れ込まないようにする。これにより、パワーコンディショナ２Ｈは自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を継続することができる。
【０１５３】
＜制御装置１０Ｈの構成および制御方式＞
図２２および図２３を参照して、制御装置１０Ｈの構成および制御方式について説明する。図２２は、実施の形態８に従う制御装置１０Ｈの構成を示す模式図である。図２３は、実施の形態８に従う制御装置１０Ｈの制御方式を説明するための図である。
【０１５４】
図２２を参照して、制御装置１０Ｈは、電力監視部１１Ｈと、判定部１２Ｈと、開閉器制御部１５Ｈとを含む。電力監視部１１Ｈおよび判定部１２Ｈは、それぞれ電力監視部１１Ａおよび判定部１２Ａと実質的に同一である。
【０１５５】
充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したと判定部１２Ｈにより判定された場合、開閉器制御部１５Ｈは、スイッチＳＷｐを開放（ＯＦＦ）させる。以下、図２３を参照しながら具体的に説明する。
【０１５６】
図２３を参照して、時刻Ｔが０の時点で、発電電力Ｐｐｖが５ｋｗ、消費電力Ｐｌｄが４ｋｗ、充放電電力Ｐｓｂが１ｋｗであるとする。また、基準電力値Ｐ１は２ｋｗであるとする。制御装置１０Ｈ（指示部）は、常時、出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓで維持するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示するとともに、内部直流バス１５２の電圧を一定にするように双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に指示している。そのため、時刻Ｔｅ１において、消費電力Ｐｌｄが４ｋＷから徐々に減少し始めると、それに伴い充放電電力Ｐｓｂは増加（充電方向に増加）していく。
【０１５７】
時刻Ｔｅ２において充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達すると、開閉器制御部１５Ｈは、スイッチＳＷｐを開放させる。そうすると、パワーコンディショナ８は、パワーコンディショナ２Ｈおよび負荷群９と切り離される。なお、パワーコンディショナ８は、パワーコンディショナ２Ｈと連系運転できなくなるため、出力を停止する。
【０１５８】
そして、時刻Ｔｅ３以降においては、発電電力Ｐｐｖが０ｋｗになっており、負荷群９の消費電力が２ｋｗで落ち着くため、充放電電力Ｐｓｂは２ｋｗで落ち着く。
【０１５９】
＜処理手順＞
実施の形態８に従う制御装置１０Ｈの処理手順について説明する。
【０１６０】
図２４は、実施の形態８に従う制御装置１０Ｈの処理手順を示すフローチャートである。なお、フローチャートの開始時点においては、パワーコンディショナ２Ｈは、系統電源６に対して連系運転しているものとする。
【０１６１】
図２４を参照して、ステップＳ４０およびステップＳ４２は、それぞれ図５のステップＳ１０およびステップＳ１２の処理と同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１６２】
制御装置１０Ｈは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ４４）。充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達していない場合には（ステップＳ４４においてＮＯ）、制御装置１０ＨはステップＳ４４の処理を繰り返す。これに対して、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達した場合には（ステップＳ４４においてＹＥＳ）、制御装置１０Ｈは、スイッチＳＷｐをＯＦＦさせる（ステップＳ４６）。そして、処理は終了する。
【０１６３】
その後、制御装置１０Ｈは、充放電電力Ｐｓｂが所定値以下に減少した（放電電力が増加）と判断した場合には、スイッチＳＷｐをＯＮさせる。そして、制御装置１０Ｈは、再びステップＳ４４からの処理を実行する。なお、制御装置１０Ｈは、ステップ４６の処理を実行してから所定時間経過後に、スイッチＳＷｐをＯＮさせてもよい。
【０１６４】
なお、実施の形態８において、制御装置１０Ｈは、実施の形態２などのように、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが予測される場合に、スイッチＳＷｐを開放させる構成であってもよい。
【０１６５】
実施の形態８によると、パワーコンディショナ８の出力を停止させることにより、充放電電力Ｐｓｂは基準電力値Ｐ１以下になる。そのため、パワーコンディショナ２Ｈは自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を継続することができる。また、パワーコンディショナ８の電力の出力経路を遮断する開閉器を設けているため、より確実に早くパワーコンディショナ８からの出力を停止させることができる。
【０１６６】
［実施の形態９］
＜システムの全体構成および動作概要＞
実施の形態９に従う電力システムの全体構成について説明する。
【０１６７】
図２５は、実施の形態９に従う電力システムの全体構成を示す模式図である。実施の形態９に従う電力システムは、スイッチＳＷｌｄおよび電力調整用負荷９２を追加した点、ならびにパワーコンディショナ２Ｉの制御装置１０ＩでスイッチＳＷｌｄを開閉することが可能である点で、図１中の電力システムと異なる。これ以外の構成については同じであるため、その詳細な説明は繰り返さない。なお、スイッチＳＷｌｄは、パワーコンディショナ２Ｉ、パワーコンディショナ８および負荷群９と、電力調整用負荷９２とを接続または遮断するための開閉器である。
【０１６８】
図２５を参照しながら、実施の形態９に従う電力システムの動作概要について説明する。連系時の動作は、上述した実施の形態１で説明した動作と同じである。停電時の動作については、パワーコンディショナ８の出力電力の抑制または停止方式が異なる。
【０１６９】
具体的には、実施の形態９に従うパワーコンディショナ２Ｉは、基準電力値Ｐ１以上の余剰電力が蓄電池５に流れ込んでいると判断した場合には、スイッチＳＷｌｄをＯＮ状態にして、電力調整用負荷９２に余剰電力を吸収させる。これにより、パワーコンディショナ２Ｉは自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を継続することができる。
【０１７０】
＜制御装置１０Ｉの構成および制御方式＞
図２６および図２７を参照して、制御装置１０Ｉの構成および制御方式について説明する。図２６は、実施の形態９に従う制御装置１０Ｉの構成を示す模式図である。図２７は、実施の形態９に従う制御装置１０Ｉの制御方式を説明するための図である。
【０１７１】
図２６を参照して、制御装置１０Ｉは、電力監視部１１Ｉと、判定部１２Ｉと、開閉器制御部１５Ｉとを含む。電力監視部１１Ｉおよび判定部１２Ｉは、それぞれ電力監視部１１Ａおよび判定部１２Ａと実質的に同一である。
【０１７２】
充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１に到達したと判定部１２Ｉにより判定された場合、開閉器制御部１５Ｉは、スイッチＳＷｌｄを閉成（ＯＮ）させる。以下、図２７を参照しながら具体的に説明する。
【０１７３】
図２７を参照して、時刻が０の時点で、発電電力Ｐｐｖが５ｋｗ、消費電力Ｐｌｄが４ｋｗ、充放電電力Ｐｓｂが１ｋｗ、電力調整用負荷９２の消費電力Ｐａｊが０ｋｗであるとする。また、基準電力値Ｐ１は２ｋｗであるとする。制御装置１０Ｉ（指示部）は、常時、出力電圧の実効値を１０１Ｖｒｍｓで維持するように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示するとともに、内部直流バス１５２の電圧を一定にするように双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０に指示している。そのため、時刻Ｔｆ１において、消費電力Ｐｌｄが４ｋＷから徐々に減少し始めると、それに伴い充放電電力Ｐｓｂは増加（充電方向に増加）していく。
【０１７４】
時刻Ｔｆ２において充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１（２ｋｗ）に到達すると、開閉器制御部１５Ｈは、スイッチＳＷｌｄを閉成させる。そうすると、電力調整用負荷９２がパワーコンディショナ２Ｈ、８および負荷群９に接続され、消費電力Ｐａｊが２．５ｋｗまで増大していく。
【０１７５】
そして、時刻Ｔｆ３以降においては、発電電力Ｐｐｖが５ｋｗ、消費電力Ｐａｊが２．５ｋｗであり、負荷群９の消費電力Ｐｌｄが２ｋｗで落ち着くため、充放電電力Ｐｓｂは０．５ｋｗとなる。
【０１７６】
＜処理手順＞
実施の形態９に従う制御装置１０Ｉの処理手順は、図２４中のステップＳ４６に代えて以下の処理を実行することにより実現される。具体的には、制御装置１０Ｉは、ステップＳ４６の代わりに、スイッチＳＷｌｄをＯＮさせる。そして、処理は終了する。
【０１７７】
その後、制御装置１０Ｉは、充放電電力Ｐｓｂが基準電力値Ｐ１から消費電力Ｐａｊを減算した値以下に減少（放電電力が増加）したと判断した場合には、スイッチＳｗｌｄをＯＦＦさせる。このとき、充放電電力Ｐｓｂは基準電力値Ｐ１よりも小さくなっているため、制御装置１０Ｉは、再びステップＳ４４からの処理を実行する。
【０１７８】
上述した実施の形態９では、電力調整用負荷９２およびスイッチＳＷｌｄがそれぞれ１つずつである構成について説明したが、当該構成に限られない。たとえば、複数の電力調整用負荷９２と、これらにそれぞれ対応する複数のスイッチＳＷｌｄとを設けていてもよい。制御装置１０Ｉは、電力調整用負荷９２に吸収させたい電力分だけスイッチＳＷｌｄを閉成させる。たとえば、１つの電力調整用負荷９２の消費電力が１ｋｗであるとする。制御装置１０Ｉは、３ｋｗの余剰電力を電力調整用負荷９２に吸収させたい場合には、３つのスイッチＳＷｌｄを閉成して、３つの電力調整用負荷９２をパワーコンディショナ２Ｈ、パワーコンディショナ８および負荷群９に接続させる。
【０１７９】
なお、実施の形態９において、制御装置１０Ｉは、実施の形態２などのように、将来的に蓄電池５への充電電力が基準電力値Ｐ１に到達することが予測される場合に、スイッチＳＷｌｄを閉成させる構成であってもよい。
【０１８０】
実施の形態９によると、パワーコンディショナ２Ｉは自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２Ｉに対して連系運転を継続することができる。また、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることがないため、太陽電池４の電力を有効に活用することができる。さらに、負荷群９の動作に対する影響もない。
【０１８１】
［その他の実施の形態］
上述した実施の形態では、パワーコンディショナ２が、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０を備える構成について説明したが、当該構成に限られない。たとえば、パワーコンディショナ２が、双方向ＤＣ／ＤＣ変換器３０を備えておらず、蓄電池５に双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０が直接接続されている構成であってもよい。この場合、蓄電池５と双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と接続する直流バスの電圧は、蓄電池５の電池電圧で一定となる。
【０１８２】
［まとめ］
本発明の実施の形態は次のように要約することができる。
【０１８３】
（１）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２の制御装置１０Ａ〜１０Ｇは、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ａ〜１１Ｇと、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２に対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２を接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示を与える指示部１３Ａ〜１３Ｇとを備える。充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、指示部１３Ａ〜１３Ｇは、交流電力線７への出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１８４】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が通常有している系統電圧の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。これにより、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【０１８５】
（２）  充電電力が基準電力値Ｐ１に到達した場合、指示部１３Ａは、出力電圧の実効値を増大させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１８６】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が系統電圧の電圧値の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制させることができる。
【０１８７】
（３）  交流電力線７の電圧の実効値が閾値Ｔｈ１以上であって閾値Ｔｈ１より大きい閾値Ｔｈ２未満である場合、パワーコンディショナ８は、交流電力線７への出力電力を抑制するように構成されている。指示部１３Ａは、閾値Ｔｈ１以上かつ閾値Ｔｈ２未満となるように出力電圧の実効値を変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。
【０１８８】
上記構成によると、より確実にパワーコンディショナ８の出力を抑制させることができる。
【０１８９】
（４）制御装置１０Ｂ〜１０Ｆは、単位時間当たりの充電電力の変化量と、現在の充電電力とに基づいて、予め定められた時間Ｔｘ経過後の充電電力が基準電力値Ｐ１に到達しているか否かを判定する判定部１２Ｂ〜１２Ｆをさらに備える。予め定められた時間Ｔｘ経過後に充電電力が基準電力値Ｐ１に到達していると判定部１２Ｂ〜１２Ｆにより判定された場合、指示部１３Ｂ〜１３Ｆは、交流電力線７への出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１９０】
上記構成によると、将来的に充電電力が基準電力値Ｐ１に到達するか否か予測することができるため、負荷群９の消費電力の変化が大きい場合であってもパワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【０１９１】
（５）  指示部１３Ｂは、出力電圧の実効値を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１９２】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が系統電圧の電圧値の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。
【０１９３】
（６）  交流電力線７の電圧の実効値が予め定められた範囲外である場合、パワーコンディショナ８は、交流電力線７への電力の出力を停止するように構成されている。指示部１３Ｂは、出力電圧の実効値を予め定められた範囲外に変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。
【０１９４】
上記構成によると、より確実にパワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。
【０１９５】
（７）  指示部１３Ｃは、出力電圧の周波数を予め定められた周波数範囲外に変化させる指示を双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に与える。
【０１９６】
上記構成によると、パワーコンディショナ８による系統電圧の周波数の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を停止させることができる。
【０１９７】
（８）  指示部１３Ｄは、出力電圧のゼロクロス点付近で位相跳躍を発生させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０１９８】
上記構成によると、負荷群９の動作に大きな影響を与えることなく、パワーコンディショナ８の出力を停止させることができる。
【０１９９】
（９）  交流電力線７は、電圧線Ｕ，Ｖと中性線Ｏとを有する単相３線式電力線を含む。指示部１３Ｅは、電圧線Ｕおよび中性線Ｏから構成されるＵ相への出力電圧、および電圧線Ｖおよび中性線Ｏから構成されるＶ相への出力電圧のうち少なくとも一方の位相をシフトさせるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０２００】
上記構成によると、Ｕ相およびＶ相に接続されている負荷の動作に影響を与えることなく、パワーコンディショナ８の出力を停止させることができる。
【０２０１】
（１０）  充電電力が基準電力値Ｐ１よりも大きい基準電力値Ｐ２に到達した場合、指示部１３Ｇは、充電電力が基準電力値Ｐ２に到達した到達時刻から予め定められた時間Ｔｘ経過後までの間、到達時刻における出力電圧の極性とは逆の極性に出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０２０２】
上記構成によると、瞬時にパワーコンディショナ８に異常状態を認識させ、出力を停止させることができる。また、負荷群９の動作に大きな影響を与えることもない。
【０２０３】
（１１）  指示部１３Ｆは、出力電圧の電圧波形を、基本周波数の基本波成分に予め定められた次数の高調波成分が重畳された電圧波形にするように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する。
【０２０４】
上記構成によると、基本波成分と比較して高調波成分が小さいため、負荷の動作に対する影響を小さくして、パワーコンディショナ８の出力を停止させることができる。
【０２０５】
（１２）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２Ｈの制御装置１０Ｈであって、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ｈと、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２Ｈに対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８と、負荷群９と、パワーコンディショナ２Ｈとを接続する交流電力線７に設けられたスイッチＳＷｐを制御する開閉器制御部１５Ｈとを備える。充電電力が基準電力値Ｐ１に到達した場合、開閉器制御部１５Ｈは、スイッチＳＷｐを開放させることにより、パワーコンディショナ２Ｈおよび負荷群９からパワーコンディショナ８を切り離す。
【０２０６】
上記構成によると、パワーコンディショナ２Ｈは自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を継続することができる。また、パワーコンディショナ８の電力の出力経路を遮断する開閉器を設けているため、より確実に早くパワーコンディショナ８からの出力を停止させることができる。
【０２０７】
（１３）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２Ｉの制御装置１０Ｉであって、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ｉと、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２Ｉに対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、負荷群９およびパワーコンディショナ２Ｉと、電力調整用負荷９２とを接続または遮断するためのスイッチＳＷｌｄを制御する開閉器制御部１５Ｉとを備える。充電電力が基準電力値Ｐ１に到達した場合、開閉器制御部１５Ｉは、スイッチＳＷｌｄを閉成させることにより、パワーコンディショナ２Ｉ、パワーコンディショナ８および負荷群９と電力調整用負荷９２とを接続させる。
【０２０８】
上記構成によると、パワーコンディショナ２Ｉは自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２Ｉに対して連系運転を継続することができる。また、太陽電池４の電力を有効に活用することができ、負荷群９の動作に対する影響もない。
【０２０９】
（１４）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２であって、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２に対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２を接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、制御装置１０Ａ〜１０Ｇとを備える。制御装置１０Ａ〜１０Ｇは、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ａ〜１１Ｇと、充電電力が予め定められた条件を満たした場合、交流電力線７への出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する指示部１３Ａ〜１３Ｇとを含む。
【０２１０】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が通常有している系統電圧の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。これにより、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【０２１１】
（１５）  蓄電池５に接続されたパワーコンディショナ２と、太陽電池４に接続されたパワーコンディショナ８とを備える電力システムであって、パワーコンディショナ２は、系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されている。パワーコンディショナ８は、パワーコンディショナ２に対して連系運転を行なうように構成されている。パワーコンディショナ２は、パワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２を接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、制御装置１０Ａ〜１０Ｇとを含む。制御装置１０Ａ〜１０Ｇは、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ａ〜１１Ｇと、充電電力が予め定められた条件を満たした場合、交流電力線７への出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示する指示部１３Ａ〜１３Ｇとを有する。
【０２１２】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が通常有している系統電圧の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。これにより、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【０２１３】
（１６）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２の制御方法であって、蓄電池５に充電される充電電力を監視するステップと、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２に対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２を接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示を与えるステップとを含む。指示を与えるステップは、充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、交流電力線７への出力電圧を変化させるように双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０に指示することを含む。
【０２１４】
上記構成によると、パワーコンディショナ８が通常有している系統電圧の異常に対する保護機能を利用して、パワーコンディショナ８の出力を抑制または停止させることができる。これにより、パワーコンディショナ２は自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２に対して連系運転を継続することができる。
【０２１５】
（１７）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２Ｈであって、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２Ｈに対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２Ｈを接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、制御装置１０Ｈとを備える。制御装置１０Ｈは、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ｈと、交流電力線７に設けられたスイッチＳＷｐを制御する開閉器制御部１５Ｈとを含む。充電電力が基準電力値Ｐ１に到達した場合、開閉器制御部１５Ｈは、スイッチＳＷｐを開放させることにより、パワーコンディショナ２Ｈおよび負荷群９からパワーコンディショナ８を切り離す。
【０２１６】
上記構成によると、パワーコンディショナ２Ｈは自立運転を停止することなく、負荷群９への電力供給を継続することができる。また、パワーコンディショナ８の電力の出力経路を遮断する開閉器を設けているため、より確実に早くパワーコンディショナ８からの出力を停止させることができる。
【０２１７】
（１８）  蓄電池５に接続されるとともに系統電源６の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ２Ｉであって、太陽電池４に接続されるとともにパワーコンディショナ２Ｉに対して連系運転を行なうように構成されたパワーコンディショナ８、および負荷群９にパワーコンディショナ２Ｉを接続する交流電力線７と、蓄電池５との間で双方向に電力を変換する双方向ＤＣ／ＡＣ変換器２０と、制御装置１０Ｉとを備える。制御装置１０Ｉは、蓄電池５に充電される充電電力を監視する電力監視部１１Ｉと、パワーコンディショナ８、負荷群９およびパワーコンディショナ２Ｉと、電力調整用負荷９２とを接続または遮断するためのスイッチＳＷｌｄを制御する開閉器制御部１５Ｉとを含む。充電電力が基準電力値Ｐ１に到達した場合、開閉器制御部１５Ｉは、スイッチＳＷｌｄを閉成させることにより、パワーコンディショナ２Ｉ、パワーコンディショナ８および負荷群９と電力調整用負荷９２とを接続させる。
【０２１８】
上記構成によると、パワーコンディショナ２Ｉは自立運転を継続でき、パワーコンディショナ８もパワーコンディショナ２Ｉに対して連系運転を継続することができる。また、太陽電池４の電力を有効に活用することができ、負荷群９の動作に対する影響もない。
【０２１９】
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
【０２２０】
また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理や構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。
【０２２１】
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、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およ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。
【符号の説明】
【０２２２】
２，２Ｈ，２Ｉ，８  パワーコンディショナ、３  分電盤、４  太陽電池、５  蓄電池、６  系統電源、７  交流電力線、９  負荷群、１０，１０Ａ〜１０Ｉ  制御装置、１１Ａ〜１１Ｉ  電力監視部、１２Ａ〜１２Ｉ  判定部、１３Ａ〜１３Ｇ  指示部、１４Ｂ〜１４Ｆ  算出部、１５Ｈ，１５Ｉ  開閉器制御部、２０  双方向ＤＣ／ＡＣ変換器、３０  双方向ＤＣ／ＤＣ変換器、４１，４２  電流センサ、５１，５２  電圧センサ、７１〜７５  配線、８２  ＤＣ／ＡＣ変換器、８４  ＤＣ／ＤＣ変換器、９２  電力調整用負荷、１５０  直流バス、１５２  内部直流バス、２０１〜２０５  端子。
【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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【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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2019083689.tif 000023
【図２２】
2019083689.tif 000024
【図２３】
2019083689.tif 000025
【図２４】
2019083689.tif 000026
【図２５】
2019083689.tif 000027
【図２６】
2019083689.tif 000028
【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月6日(2019.3.6)
【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】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナであって、
前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナおよび負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と接続される、前記双方向電力変換器に指示を与える指示手段とを含み、
前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、前記指示手段は、前記他のパワーコンディショナの電力出力を一時的に停止させるために、前記交流電力線の電圧の周波数を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、パワーコンディショナ。
【請求項２】
前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧の周波数を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧に位相跳躍を発生させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧の位相をシフトさせるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項５】
前記指示手段は、前記交流電力線への出力電圧の極性を逆極性に変化させるように前記双方向電力変換器に指示する、請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項６】
蓄電池に接続されたパワーコンディショナと、発電装置に接続された他のパワーコンディショナとを備える電力システムであって、
前記パワーコンディショナは、系統の停電時に自立運転を行なうように構成されており、
前記他のパワーコンディショナは、前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成されており、
前記パワーコンディショナは、
前記他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器と、
制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視する監視手段と、
前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合、前記他のパワーコンディショナの電力出力を一時的に停止させるために、前記交流電力線の電圧の周波数を変化させるように前記双方向電力変換器に指示する指示手段とを有する、電力システム。
【請求項７】
蓄電池に接続されるとともに系統の停電時に自立運転を行なうように構成されたパワーコンディショナの制御方法であって、
前記蓄電池に充電される充電電力を監視するステップと、
発電装置に接続されるとともに前記パワーコンディショナに対して連系運転を行なうように構成された他のパワーコンディショナ、および負荷に前記パワーコンディショナを接続する交流電力線と、前記蓄電池との間で双方向に電力を変換する双方向電力変換器に指示を与えるステップとを含み、
前記指示を与えるステップは、前記充電電力が予め定められた条件を満たした場合に、前記他のパワーコンディショナの電力出力を一時的に停止させるために、前記交流電力線の電圧の周波数を変化させるように前記双方向電力変換器に指示することを含む、パワーコンディショナの制御方法。