(57)【要約】【課題】コスト削減の観点から有利な技術を提供する。【解決手段】電力系統１０１の第１非接地相、第２非接地相および接地相には、それぞれ、第１電路１３０ａ、第２電路１３０ｂおよび第３電路１３０ｃが接続されている。第１リレーＲＬ１は第１接点ｐ１〜第３接点ｐ３を有し、第２リレーＲＬ２は第４接点ｐ４〜第９接点ｐ９を有し、第３リレーＲＬ３は第１０接点ｐ１０および第１１接点ｐ１１を有する。第３リレーＲＬ３は第３電路１３０ｃ上に存する。第１接点ｐ１および第７接点ｐ７は電力負荷１１３に接続され、第２接点ｐ２は第２電路１３０ｂに接続され、第３接点ｐ３は第４接点ｐ４に接続され、第５接点ｐ５は第１電路１３０ａに接続され、第６接点ｐ６および第９接点ｐ９は第２のコンバータ１０９を介して発電機１０５に接続され、第８接点ｐ８は第１０接点ｐ１０に接続されている。【選択図】図１
2019045160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１非接地相、第２非接地相および接地相を有する単相３線式の電力系統に、前記第１非接地相に接続された第１電路と前記第２非接地相に接続された第２電路と前記接地相に接続された第３電路とを用いて連系する分散型発電システムであって、
発電機と、
第２のコンバータと、
電力負荷と、
第１接点と第２接点と第３接点とを有し、前記第１接点が前記第２接点および前記第３接点のいずれかに接続される第１リレーと、
第４接点と第５接点と第６接点と第７接点と第８接点と第９接点とを有し、前記第４接点が前記第５接点および前記第６接点のいずれかに接続され、前記第７接点が前記第８接点および前記第９接点のいずれかに接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続されているときには前記第７接点が前記第８接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続されているときには前記第７接点が前記第９接点に接続される第２リレーと、
第１０接点と第１１接点とを有し、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続または切り離される第３リレーであって、前記第３電路上に存する第３リレーと、
正しい取付位置が前記第１電路である第１の電流センサと、
正しい取付位置が前記第２電路である第２の電流センサと、
第１判定モードを有する制御装置と、を備え、
前記第１接点および前記第７接点は前記電力負荷に接続され、前記第２接点は前記第２電路に接続され、前記第３接点は前記第４接点に接続され、前記第５接点は前記第１電路に接続され、前記第６接点および前記第９接点は前記第２のコンバータを介して前記発電機に接続され、前記第８接点は前記第１０接点に接続され、
前記第１接点が前記第２接点に接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続され、前記第７接点が前記第８接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記電力系統の前記第２非接地相および前記接地相に接続されている状態を第２状態と定義したとき、前記第１判定モードでは、前記第２状態における前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２状態における前記第２の電流センサの電流検出値とに基づいて、前記第１の電流センサおよび前記第２の電流センサの取付状態を判定する、分散型発電システム。
【請求項２】
前記第１判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第１接点を前記第２接点に接続することによって第１状態に遷移させる第１遷移を実行し、
前記第１状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第２状態に遷移させる第２遷移を実行する、請求項１に記載の分散型発電システム。
【請求項３】
前記第１判定モードでは、
前記第２のコンバータから前記電力負荷に供給される電力が０Ｗであるときに、前記第１遷移を実行する、請求項２に記載の分散型発電システム。
【請求項４】
前記第１判定モードでは、
前記第２状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第３状態に遷移させる第３遷移を実行し、
前記第３状態から、前記第１接点を前記第３接点に接続し前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第４遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の分散型発電システム。
ここで、前記第０状態は、前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態である。
【請求項５】
前記第１判定モードでは、
前記第３遷移によって前記第３状態に遷移してから、前記電力系統の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、前記第４遷移を実行する、請求項４に記載の分散型発電システム。
【請求項６】
前記第１判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第１接点を前記第２接点に接続することによって第１状態に遷移させる第１遷移を実行し、
前記第１状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第２状態に遷移させる第２遷移を実行し、
前記第２状態において、前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２の電流センサの電流検出値と、を取得し、
前記第２状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第３状態に遷移させる第３遷移を実行し、
前記第３状態から、前記第１接点を前記第３接点に接続し前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第４遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって前記第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散型発電システム。
【請求項７】
第１非接地相、第２非接地相および接地相を有する単相３線式の電力系統に、前記第１非接地相に接続された第１電路と前記第２非接地相に接続された第２電路と前記接地相に接続された第３電路とを用いて連系する分散型発電システムであって、
発電機と、
第２のコンバータと、
電力負荷と、
第１接点と第２接点と第３接点とを有し、前記第１接点が前記第２接点および前記第３接点のいずれかに接続される第１リレーと、
第４接点と第５接点と第６接点と第７接点と第８接点と第９接点とを有し、前記第４接点が前記第５接点および前記第６接点のいずれかに接続され、前記第７接点が前記第８接点および前記第９接点のいずれかに接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続されているときには前記第７接点が前記第８接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続されているときには前記第７接点が前記第９接点に接続される第２リレーと、
第１０接点と第１１接点とを有し、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続または切り離される第３リレーであって、前記第３電路上に存する第３リレーと、
正しい取付位置が前記第１電路である第１の電流センサと、
正しい取付位置が前記第２電路である第２の電流センサと、
第２判定モードを有する制御装置と、を備え、
前記第１接点および前記第７接点は前記電力負荷に接続され、前記第２接点は前記第２電路に接続され、前記第３接点は前記第４接点に接続され、前記第５接点は前記第１電路に接続され、前記第６接点および前記第９接点は前記第２のコンバータを介して前記発電機に接続され、前記第８接点は前記第１０接点に接続され、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続され、前記第７接点が前記第８接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記電力系統の前記第１非接地相および前記接地相に接続されている状態を第５状態と定義したとき、前記第２判定モードでは、前記第５状態における前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第５状態における前記第２の電流センサの電流検出値と、に基づいて、前記第１の電流センサおよび前記第２の電流センサの取付状態を判定する、分散型発電システム。
【請求項８】
前記第２判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第５状態に遷移させる第６遷移を実行し、
前記第２のコンバータから前記電力負荷に供給される電力が０Ｗであるときに、前記第６遷移を実行する、請求項７に記載の分散型発電システム。
【請求項９】
前記第２判定モードでは、
前記第５状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第６状態に遷移させる第７遷移を実行し、
前記第６状態から、前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第８遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、請求項７または８に記載の分散型発電システム。
ここで、前記第０状態は、前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態である。
【請求項１０】
前記第２判定モードでは、
前記第７遷移によって前記第６状態に遷移してから、前記電力系統の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、前記第８遷移を実行する、請求項９に記載の分散型発電システム。
【請求項１１】
前記第２判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって第５状態に遷移させる第６遷移を実行し、
前記第５状態において、前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２の電流センサの電流検出値と、を取得し、
前記第５状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第６状態に遷移させる第７遷移を実行し、
前記第６状態から、前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第８遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって前記第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の分散型発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、分散型発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
分散型発電システムを単相３線式の系統に連系させ、これらの連系点に電流センサを取り付けることが行われている。特許文献１には、電流センサが正しく取り付けられているかどうかを判定する技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６０５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者の検討によれば、特許文献１の技術には、コスト削減の観点から改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、
第１非接地相、第２非接地相および接地相を有する単相３線式の電力系統に、前記第１非接地相に接続された第１電路と前記第２非接地相に接続された第２電路と前記接地相に接続された第３電路とを用いて連系する分散型発電システムであって、
発電機と、
第２のコンバータと、
電力負荷と、
第１接点と第２接点と第３接点とを有し、前記第１接点が前記第２接点および前記第３接点のいずれかに接続される第１リレーと、
第４接点と第５接点と第６接点と第７接点と第８接点と第９接点とを有し、前記第４接点が前記第５接点および前記第６接点のいずれかに接続され、前記第７接点が前記第８接点および前記第９接点のいずれかに接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続されているときには前記第７接点が前記第８接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続されているときには前記第７接点が前記第９接点に接続される第２リレーと、
第１０接点と第１１接点とを有し、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続または切り離される第３リレーであって、前記第３電路上に存する第３リレーと、
正しい取付位置が前記第１電路である第１の電流センサと、
正しい取付位置が前記第２電路である第２の電流センサと、
第１判定モードを有する制御装置と、を備え、
前記第１接点および前記第７接点は前記電力負荷に接続され、前記第２接点は前記第２電路に接続され、前記第３接点は前記第４接点に接続され、前記第５接点は前記第１電路に接続され、前記第６接点および前記第９接点は前記第２のコンバータを介して前記発電機に接続され、前記第８接点は前記第１０接点に接続され、
前記第１接点が前記第２接点に接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続され、前記第７接点が前記第８接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記電力系統の前記第２非接地相および前記接地相に接続されている状態を第２状態と定義したとき、前記第１判定モードでは、前記第２状態における前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２状態における前記第２の電流センサの電流検出値とに基づいて、前記第１の電流センサおよび前記第２の電流センサの取付状態を判定する、分散型発電システムを提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る技術によれば、低コストで実現できる構成により、第１の電流センサおよび第２の電流センサの取付状態を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】分散型発電システムのブロック図
【図２】各状態間の遷移の仕方を示す図
【図３Ａ】第１判定モードを説明するための図
【図３Ｂ】第１判定モードを説明するための図
【図４Ａ】第２判定モードを説明するための図
【図４Ｂ】第２判定モードを説明するための図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の第１態様は、
第１非接地相、第２非接地相および接地相を有する単相３線式の電力系統に、前記第１非接地相に接続された第１電路と前記第２非接地相に接続された第２電路と前記接地相に接続された第３電路とを用いて連系する分散型発電システムであって、
発電機と、
第２のコンバータと、
電力負荷と、
第１接点と第２接点と第３接点とを有し、前記第１接点が前記第２接点および前記第３接点のいずれかに接続される第１リレーと、
第４接点と第５接点と第６接点と第７接点と第８接点と第９接点とを有し、前記第４接点が前記第５接点および前記第６接点のいずれかに接続され、前記第７接点が前記第８接点および前記第９接点のいずれかに接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続されているときには前記第７接点が前記第８接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続されているときには前記第７接点が前記第９接点に接続される第２リレーと、
第１０接点と第１１接点とを有し、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続または切り離される第３リレーであって、前記第３電路上に存する第３リレーと、
正しい取付位置が前記第１電路である第１の電流センサと、
正しい取付位置が前記第２電路である第２の電流センサと、
第１判定モードを有する制御装置と、を備え、
前記第１接点および前記第７接点は前記電力負荷に接続され、前記第２接点は前記第２電路に接続され、前記第３接点は前記第４接点に接続され、前記第５接点は前記第１電路に接続され、前記第６接点および前記第９接点は前記第２のコンバータを介して前記発電機に接続され、前記第８接点は前記第１０接点に接続され、
前記第１接点が前記第２接点に接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続され、前記第７接点が前記第８接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記電力系統の前記第２非接地相および前記接地相に接続されている状態を第２状態と定義したとき、前記第１判定モードでは、前記第２状態における前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２状態における前記第２の電流センサの電流検出値とに基づいて、前記第１の電流センサおよび前記第２の電流センサの取付状態を判定する、分散型発電システムを提供する。
【０００９】
第１態様によれば、低コストで実現できる構成により、第１の電流センサおよび第２の電流センサの取付状態を判定することができる。
【００１０】
本開示の第２態様は、第１態様に加え、
前記第１判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第１接点を前記第２接点に接続することによって第１状態に遷移させる第１遷移を実行し、
前記第１状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第２状態に遷移させる第２遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００１１】
本開示の第３態様は、第２態様に加え、
前記第１判定モードでは、
前記第２のコンバータから前記電力負荷に供給される電力が０Ｗであるときに、前記第１遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００１２】
本開示の第４態様は、第１態様〜第３態様のいずれか１つに加え、
前記第１判定モードでは、
前記第２状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第３状態に遷移させる第３遷移を実行し、
前記第３状態から、前記第１接点を前記第３接点に接続し前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第４遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
ここで、前記第０状態は、前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態である。
【００１３】
本開示の第５態様は、第４態様に加え、
前記第１判定モードでは、
前記第３遷移によって前記第３状態に遷移してから、前記電力系統の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、前記第４遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００１４】
第２〜第５態様は、アークの発生を防止する観点から有利である。
【００１５】
本開示の第６態様は、第１態様〜第５態様のいずれか１つに加え、
前記第１判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第１接点を前記第２接点に接続することによって第１状態に遷移させる第１遷移を実行し、
前記第１状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第２状態に遷移させる第２遷移を実行し、
前記第２状態において、前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２の電流センサの電流検出値と、を取得し、
前記第２状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第３状態に遷移させる第３遷移を実行し、
前記第３状態から、前記第１接点を前記第３接点に接続し前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第４遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって前記第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の分散型発電システムを提供する。
【００１６】
第６態様の第１判定モードは、第１判定モードの具体例である。
【００１７】
本開示の第７態様は、
第１非接地相、第２非接地相および接地相を有する単相３線式の電力系統に、前記第１非接地相に接続された第１電路と前記第２非接地相に接続された第２電路と前記接地相に接続された第３電路とを用いて連系する分散型発電システムであって、
発電機と、
第２のコンバータと、
電力負荷と、
第１接点と第２接点と第３接点とを有し、前記第１接点が前記第２接点および前記第３接点のいずれかに接続される第１リレーと、
第４接点と第５接点と第６接点と第７接点と第８接点と第９接点とを有し、前記第４接点が前記第５接点および前記第６接点のいずれかに接続され、前記第７接点が前記第８接点および前記第９接点のいずれかに接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続されているときには前記第７接点が前記第８接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続されているときには前記第７接点が前記第９接点に接続される第２リレーと、
第１０接点と第１１接点とを有し、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続または切り離される第３リレーであって、前記第３電路上に存する第３リレーと、
正しい取付位置が前記第１電路である第１の電流センサと、
正しい取付位置が前記第２電路である第２の電流センサと、
第２判定モードを有する制御装置と、を備え、
前記第１接点および前記第７接点は前記電力負荷に接続され、前記第２接点は前記第２電路に接続され、前記第３接点は前記第４接点に接続され、前記第５接点は前記第１電路に接続され、前記第６接点および前記第９接点は前記第２のコンバータを介して前記発電機に接続され、前記第８接点は前記第１０接点に接続され、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第５接点に接続され、前記第７接点が前記第８接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記電力系統の前記第１非接地相および前記接地相に接続されている状態を第５状態と定義したとき、前記第２判定モードでは、前記第５状態における前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第５状態における前記第２の電流センサの電流検出値と、に基づいて、前記第１の電流センサおよび前記第２の電流センサの取付状態を判定する、分散型発電システムを提供する。
【００１８】
第７態様によれば、低コストで実現できる構成により、第１の電流センサおよび第２の電流センサの取付状態を判定することができる。
【００１９】
本開示の第８態様は、第７態様に加え、
前記第２判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって前記第５状態に遷移させる第６遷移を実行し、
前記第２のコンバータから前記電力負荷に供給される電力が０Ｗであるときに、前記第６遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００２０】
本開示の第９態様は、第７態様または第８態様に加え、
前記第２判定モードでは、
前記第５状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第６状態に遷移させる第７遷移を実行し、
前記第６状態から、前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第８遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
ここで、前記第０状態は、前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態である。
【００２１】
本開示の第１０態様は、第９態様に加え、
前記第２判定モードでは、
前記第７遷移によって前記第６状態に遷移してから、前記電力系統の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、前記第８遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００２２】
第８〜第１０態様は、アークの発生を防止する観点から有利である。
【００２３】
本開示の第１１態様は、第７態様〜第１０態様のいずれか１つに加え、
前記第２判定モードでは、
前記第１接点が前記第３接点に接続され、前記第４接点が前記第６接点に接続され、前記第７接点が前記第９接点に接続され、かつ、前記第１０接点と前記第１１接点とが接続されていることによって前記電力負荷が前記第２のコンバータに接続されている状態を第０状態と定義したとき、前記第０状態から、前記第４接点を前記第５接点に接続し前記第７接点を前記第８接点に接続することによって第５状態に遷移させる第６遷移を実行し、
前記第５状態において、前記第１の電流センサの電流検出値と、前記第２の電流センサの電流検出値と、を取得し、
前記第５状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを切り離すことによって第６状態に遷移させる第７遷移を実行し、
前記第６状態から、前記第４接点を前記第６接点に接続し前記第７接点を前記第９接点に接続することによって第４状態に遷移させる第８遷移を実行し、
前記第４状態から、前記第１０接点と前記第１１接点とを接続することによって前記第０状態に遷移させる第５遷移を実行する、分散型発電システムを提供する。
【００２４】
第１１態様の第２判定モードは、第２判定モードの具体例である。
【００２５】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されない。
【００２６】
本明細書では、第１、第２、第３、第４・・・という序数詞を用いることがある。念のために断っておくが、ある要素に序数詞が付されている場合に、より若番の同種類の要素が存在することは必須ではない。例えば、第２のコンバータという用語は、第２のコンバータとともに第１のコンバータが必ず存在することを意として使用されているわけではない。
【００２７】
図１に、本実施の形態に係る電力系統１０１、第１電路１３０ａ、第２電路１３０ｂ、第３電路１３０ｃ、分散型発電システム１０２および交流負荷１０４を示す。
【００２８】
電力系統１０１は、単相３線式の系統である。電力系統１０１は、第１非接地相、第２非接地相および接地相を有している。
【００２９】
交流負荷１０４は、電力系統１０１および／または分散型発電システム１０２から供給される交流電力を消費する。交流負荷１０４は、例えば、一般家庭で使用されるテレビ、エアーコンディショナーなどである。
【００３０】
分散型発電システム１０２は、第１電路１３０ａと第２電路１３０ｂと第３電路１３０ｃとを用いて電力系統１０１に連系されている。第１電路１３０ａは、電力系統１０１の第１非接地相に接続されている。第２電路１３０ｂは、電力系統１０１の第２非接地相に接続されている。第３電路１３０ｃは、電力系統１０１の接地相に接続されている。
【００３１】
本実施の形態では、第１非接地相はＵ相に対応し、第２非接地相はＷ相に対応し、接地相はＯ相に対応し、第１電路１３０ａはＵ相電路に対応し、第２電路１３０ｂはＷ相電路に対応し、第３電路１３０ｃはＯ相電路に対応する。別例では、第１非接地相はＷ相に対応し、第２非接地相はＵ相に対応し、接地相はＯ相に対応し、第１電路１３０ａはＷ相電路に対応し、第２電路１３０ｂはＵ相電路に対応し、第３電路１３０ｃはＯ相電路に対応する。
【００３２】
分散型発電システム１０２は、発電機１０５と、第１のコンバータ１０６と、第２のコンバータ１０９と、インバータ１０７と、解列リレー１０８と、系統連系用保護リレー１２０と、電力負荷１１３と、第１リレーＲＬ１と、第２リレーＲＬ２と、電圧センサ１１０と、第１の電流センサ１１１ａと、第２の電流センサ１１１ｂと、制御装置１１４と、操作部１１５と、表示部１１６と、を備えている。
【００３３】
発電機１０５は、直流電力を生成する。本実施の形態では、発電機１０５は、燃料電池である。
【００３４】
第１のコンバータ１０６は、ＤＣＤＣコンバータである。第１のコンバータ１０６は、発電機１０５が生成する直流電圧を変圧する。本実施の形態では、第１のコンバータ１０６は、絶縁トランスを含んでいる。
【００３５】
インバータ１０７は、第１のコンバータ１０６が出力する直流電力を、交流負荷１０４で消費可能な交流電力に変換する。
【００３６】
解列リレー１０８は、開閉することで、分散型発電システム１０２を電力系統１０１と連系／解列させる。解列リレー１０８は、第１電路１３０ａ、第２電路１３０ｂおよび第３電路１３０ｃ上に存する。
【００３７】
第２のコンバータ１０９は、ＤＣＤＣコンバータである。第２のコンバータ１０９は、電力負荷１１３用のコンバータである。第２のコンバータ１０９は、発電機１０５が生成する直流電圧を、第１のコンバータ１０６とは異なる電圧に変圧し、出力する。図３Ａ〜４Ｂに、第２のコンバータ１０９の具体例を示す。この具体例の第２のコンバータ１０９は、ダウンコンバータである。
【００３８】
電圧センサ１１０は、第１電路１３０ａと第３電路１３０ｃとの間の電圧と、第２電路１３０ｂと第３電路１３０ｃとの間の電圧を検出する。
【００３９】
第１の電流センサ１１１ａの正しい取付位置は、第１電路１３０ａ（本実施の形態では第１電路１３０ａの連系点１０３）である。図１では、第１の電流センサ１１１ａは、正しい位置に取り付けられている。第１の電流センサ１１１ａは、取り付けられた位置を流れる電流の大きさおよび正負の方向を検出する。本実施の形態では、第１の電流センサ１１１ａは、カレントトランスである。
【００４０】
第２の電流センサ１１１ｂの正しい取付位置は、第２電路１３０ｂ（本実施の形態では第２電路１３０ｂの連系点１０３）である。図１では、第２の電流センサ１１１ｂは、正しい位置に取り付けられている。第２の電流センサ１１１ｂは、取り付けられた位置を流れる電流の大きさおよび正負の方向を検出する。本実施の形態では、第２の電流センサ１１１ｂは、カレントトランスである。
【００４１】
電力負荷１１３には、第２のコンバータ１０９の出力電圧、第１電路１３０ａと第３電路１３０ｃとの間の電圧、または、第２電路１３０ｂと第３電路１３０ｃとの間の電圧が供給され得る。電力負荷１１３に電圧が供給されると、電力負荷１１３において電力が消費される。本実施の形態では、電力負荷１１３は、ヒータである。図３Ａ〜４Ｂでは、ヒータである場合の電力負荷１１３が描かれている。
【００４２】
ところで、発電機１０５が燃料電池である場合などには、電力系統１０１への逆潮流を抑制するべき場合がある。本実施の形態では、電力負荷１１３は、電力系統１０１への逆潮流抑制に寄与する。具体的には、発電機１０５の発電時において、発電機１０５の発電電力が、交流負荷１０４の要求電力を上回る場合があり得る。その場合に、本実施の形態の電力負荷１１３では、上回る分の電力（余剰電力）が消費される。発電機１０５の発電電力が交流負荷１０４の要求電力を上回る場合には、このようにして、電力負荷１１３は、電力系統１０１への逆潮流抑制に寄与する。後述のように、この逆潮流抑制は、通常運転において実行される。
【００４３】
第１リレーＲＬ１は、第１接点ｐ１と第２接点ｐ２と第３接点ｐ３とを有する。第１接点ｐ１は、第２接点ｐ２および第３接点ｐ３のいずれかに接続される。第１リレーＲＬ１は、１ｃ接点のリレーである。
【００４４】
第２リレーＲＬ２は、第４接点ｐ４と第５接点ｐ５と第６接点ｐ６と第７接点ｐ７と第８接点ｐ８と第９接点ｐ９とを有する。第４接点ｐ４は、第５接点ｐ５および第６接点ｐ６のいずれかに接続される。第７接点ｐ７は、第８接点ｐ８および第９接点ｐ９のいずれかに接続される。第４接点ｐ４が第５接点ｐ５に接続されているときには第７接点ｐ７が第８接点ｐ８に接続され、第４接点ｐ４が第６接点ｐ６に接続されているときには第７接点ｐ７が第９接点ｐ９に接続される。第２リレーＲＬ２は、２ｃ接点のリレーである。
【００４５】
系統連系用保護リレー１２０は、系統を遮断するための保護リレーであり、系統連系規程により設置することが義務付けられているリレーである。系統連系用保護リレー１２０は、第１相リレー１２０ａと、第２相リレー１２０ｂと、第３相リレー１２０ｃと、を有している。第１相リレー１２０ａ、第２相リレー１２０ｂおよび第３相リレー１２０ｃは、それぞれ、第１電路１３０ａ、第２電路１３０ｂおよび第３電路１３０ｃ上に存する。リレー１２０ａ〜１２０ｃは、それぞれ、１ａ接点のリレーである。
【００４６】
本明細書では、第３相リレー１２０ｃを、第３リレーＲＬ３と称することがある。第３リレーＲＬ３は、第１０接点ｐ１０と、第１１接点ｐ１１と、を有している。第３リレーＲＬ３では、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが接続または切り離される。第３リレーＲＬ３は、第３電路１３０ｃ上に存する。
【００４７】
本実施の形態では、第１接点ｐ１および第７接点ｐ７は、電力負荷１１３に接続されている。第２接点ｐ２は、第２電路１３０ｂに接続されている。第３接点ｐ３は、第４接点ｐ４に接続されている。第５接点ｐ５は、第１電路１３０ａに接続されている。第６接点ｐ６および第９接点ｐ９は、第２のコンバータ１０９を介して発電機１０５に接続されている。第８接点ｐ８は、第１０接点ｐ１０に接続されている。
【００４８】
制御装置１１４の制御対象には、発電機１０５、第１のコンバータ１０６、第２のコンバータ１０９、インバータ１０７、解列リレー１０８、系統連系用保護リレー１２０、第１リレーＲＬ１および第２リレーＲＬが含まれる。制御装置１１４は、電圧センサ１１０で検出される電圧値と、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂで検出される電流値の積を算出する。制御装置１１４は、この積を、電力値として取り扱う。制御装置１１４は、この電力値を基に、上述の制御対象の一部または全部を制御することができる。制御装置１１４は、図示しない内蔵の不揮発性メモリを含んでいる。また、制御装置１１４は、リレーＲＬ１〜ＲＬ３を用いて電力負荷１１３の接続を切り替えることで、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの故障の有無、取付方向の適否および取付位置の適否を判定することができる。
【００４９】
操作部１１５では、施工またはメンテナンスの作業者が、所定の操作を行う。操作部１１５は、例えば、タクトスイッチまたはメンブレンスイッチである。
【００５０】
表示部１１６は、エラー表示、動作情報などを表示する。表示部１１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または７セグメントディスプレイである。
【００５１】
［電流センサの取付状態の確認テスト］
施工またはメンテナンスの作業者は、分散型発電システム１０２の施工またはメンテナンス時に、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂを、それぞれ、第１電路１３０ａ（の連系点１０３）および第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付ける。そして、作業者は、制御装置１１４に、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの出力信号線を接続する。その後、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付方向、取付位置および出力信号線の配線が正しいかどうかを確認するために、作業者は、操作部１１５を通じて所定の操作を行う。つまり、作業者は、センサの取付状態の確認テストを行う。
【００５２】
制御装置１１４は、第１判定モードと、第２判定モードと、を有している。第１判定モードでは、第１の電流センサ１１１ａおよび第２電流センサ１１１ｂの取付状態の確認テストがなされる。第２判定モードでも、第１の電流センサ１１１ａおよび第２電流センサ１１１ｂの取付状態の確認テストがなされる。
【００５３】
第１判定モードおよび第２判定モードの説明では、第０状態、第１状態、第２状態、第３状態、第４状態、第５状態および第６状態という用語を用いることがある。
【００５４】
第０状態は、第１接点ｐ１が第３接点ｐ３に接続され、第４接点ｐ４が第６接点ｐ６に接続され、第７接点ｐ７が第９接点ｐ９に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが接続されている状態である。第０状態では、接点ｐ１〜ｐ１１がこのように接続されることによって、電力負荷１１３が、第２のコンバータ１０９に接続される。
【００５５】
第１状態は、第１接点ｐ１が第２接点ｐ２に接続され、第４接点ｐ４が第６接点ｐ６に接続され、第７接点ｐ７が第９接点ｐ９に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが接続されている状態である。
【００５６】
第２状態は、第１接点ｐ１が第２接点ｐ２に接続され、第４接点ｐ４が第５接点ｐ５に接続され、第７接点ｐ７が第８接点ｐ８に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが接続されている状態である。第２状態では、接点ｐ１〜ｐ１１がこのように接続されることによって、電力負荷１１３が、電力系統１０１の第２非接地相および接地相に接続される。
【００５７】
第３状態は、第１接点ｐ１が第２接点ｐ２に接続され、第４接点ｐ４が第５接点ｐ５に接続され、第７接点ｐ７が第８接点ｐ８に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが切り離されている状態である。
【００５８】
第４状態は、第１接点ｐ１が第３接点ｐ３に接続され、第４接点ｐ４が第６接点ｐ６に接続され、第７接点ｐ７が第９接点ｐ９に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが切り離されている状態である。
【００５９】
第５状態は、第１接点ｐ１が第３接点ｐ３に接続され、第４接点ｐ４が第５接点ｐ５に接続され、第７接点ｐ７が第８接点ｐ８に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが接続されている状態である。第５状態では、接点ｐ１〜ｐ１１がこのように接続されることによって、電力負荷１１３が電力系統１０１の第１非接地相および接地相に接続される。
【００６０】
第６状態は、第１接点ｐ１が第３接点ｐ３に接続され、第４接点ｐ４が第５接点ｐ５に接続され、第７接点ｐ７が第８接点ｐ８に接続され、かつ、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とが切り離されている状態である。
【００６１】
以下の説明では、第１判定モードおよび第２判定モードの開始時点においては、第１リレーＲＬ１、第２リレーＲＬ２および第３リレーＲＬ３は第０状態にあるものとする。
【００６２】
まず、第１判定モードについて説明する。
【００６３】
第１判定モードでは、第２の電流センサ１１１ｂの故障（本実施の形態では、第２の電流センサ１１１ｂの信号線の断線も含む）の有無を確認できる。第１判定モードでは、第２の電流センサ１１１ｂの取付方向の適否を確認できる。第１判定モードでは、第２の電流センサ１１１ｂが第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられているかどうかを確認できる。第１判定モードでは、第１の電流センサ１１１ａが第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に誤って取り付けられていないかどうかを確認できる。
【００６４】
操作部１１５より第１判定モードを開始するべき旨を表す操作信号（以下、第１の操作信号と称することがある）が入力されると、図２、図３Ａおよび３Ｂに示す第１判定モードが開始される。
【００６５】
本実施の形態の第１判定モードでは、第０状態において、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、を取得する。
【００６６】
次に、第１判定モードでは、第０状態から、第１接点ｐ１を第２接点ｐ２に接続することによって第１状態に遷移させる第１遷移を実行する。本実施の形態では、第２相接続要求があるという第１条件と、電力指令値が０Ｗであるという第２条件と、の両方が成立しているときに、第１遷移を実行する。第２相接続要求は、電力負荷１１３に電力系統１０１の第２非接地相および接地相を接続するべき旨の要求である。電力指令値は、第２のコンバータ１０９の電力負荷１１３側への出力電力が追従するべき値である。一例では、第０状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得してから第２状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得するまでの期間において、第２相接続要求は存在し続ける。第２条件が成立しているときに第１遷移を実行することにより、第２のコンバータ１０９から電力負荷１１３に電流が流れているときに第１遷移が実行されることを防止できる。
【００６７】
次に、第１判定モードでは、第１状態から、第４接点ｐ４を第５接点ｐ５に接続し第７接点ｐ７を第８接点ｐ８に接続することによって第２状態に遷移させる第２遷移を実行する。
【００６８】
次に、第１判定モードでは、第２状態において、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、を取得する。
【００６９】
次に、第１判定モードでは、第２状態から、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とを切り離すことによって第３状態に遷移させる第３遷移を実行する。本実施の形態では、第２相接続要求がないという第３条件と、電力指令値が０Ｗではないという第４条件と、の少なくとも一方が成立しているときに、第３遷移を実行する。このようにすれば、適切なタイミングで第３遷移を実行することができる。
【００７０】
次に、第１判定モードでは、第３状態から、第１接点ｐ１を第３接点ｐ３に接続し第４接点ｐ４を第６接点ｐ６に接続し第７接点ｐ７を第９接点ｐ９に接続することによって第４状態に遷移させる第４遷移を実行する。
【００７１】
次に、第１判定モードでは、第４状態から、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する。
【００７２】
第１判定モードでは、第２状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定する。このように、本実施の形態によれば、低コストで実現できる構成により、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定することができる。具体的には、先に説明したとおり、系統連系用保護リレー１２０は、系統連系規程により設置することが義務付けられているリレーである。その系統連系用保護リレー１２０に含まれた第３リレーＲＬ３を除くと、第１判定モードで切り替える必要があるリレーは、第１リレーＲＬ１と第２リレーＲＬ２の２つということになる。このことは、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付状態の確認に要するコスト削減の観点から有利である。また、本実施の形態によれば、系統連系用保護リレーに要求される機能と電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付状態の確認に要求される機能の双方を、低コストで実現できるとも言える。
【００７３】
具体的には、本実施の形態の第１判定モードでは、第０状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と第２状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値との差ΔＩ１と、第０状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と第２状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値との差ΔＩ２と、に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定する。
【００７４】
より具体的には、第２の電流センサ１１１ｂが故障しておらず、かつ、第２の電流センサ１１１ｂが正しい位置である第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられているとする。この場合には、第０状態における電力負荷１１３の消費電力と第２状態における電力負荷１１３の消費電力との差ΔＰ１が、電流検出値の差ΔＩ２に反映される。このため、差ΔＩ２は、差ΔＰ１に基づく有意な絶対値を有する値となる。他方、第２の電流センサ１１１ｂが故障している、および／または、第２の電流センサ１１１ｂが正しい位置に取り付けられていないとする。この場合には、消費電力の差ΔＰ１が、電流検出値の差ΔＩ２に反映されない。このため、差ΔＩ２は有意な絶対値を有さない。
【００７５】
本実施の形態では、制御装置１１４は、電流検出値の差ΔＩ２が所定範囲内の場合、第２の電流センサ１１１ｂが故障している、および／または、第２の電流センサ１１１ｂが誤った位置に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第２の電流センサ１１１ｂの取付状態に異常がある旨の情報が記憶される。上記の所定範囲は、例えば、−１Ａ以上１Ａ以下の範囲である。上記の誤った位置としては、第１電路１３０ａ（の連系点１０３）、電路１３０ａ〜１３０ｃと交流負荷１０４との接続路などが考えられる。
【００７６】
電流検出値の差ΔＩ２の絶対値が大きいがその符号が負である場合（例えば、−１Ａ未満である場合）、制御装置１１４は、第２の電流センサ１１１ｂは正しい位置である第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられているが逆方向に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第２の電流センサ１１１ｂが逆方向に取り付けられている旨の情報が記憶される。具体的には、取付方向を表す符号の正負を反転させる。そして、これ以降において、この符号に基づいて、第２の電流センサ１１１ｂが電流検出値の符号を反転させる補正を行う。
【００７７】
第１の電流センサ１１１ａが誤って第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられているとする。この場合、消費電力の差ΔＰ１が、電流検出値の差ΔＩ１に反映されることになる。このため、差ΔＩ１は有意な絶対値を有する。
【００７８】
本実施の形態では、制御装置１１４は、電流検出値の差ΔＩ１が所定範囲外の場合、第１の電流センサ１１１ａが誤って第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第１の電流センサ１１１ａの取付状態に異常がある旨の情報が記憶される。上述の所定範囲外の場合は、例えば、差ΔＩ１が−１Ａ以下または１Ａ以上の場合である。
【００７９】
ところで、第０状態から、第４接点ｐ４および第７接点ｐ７をそれぞれ第５接点ｐ５および第８接点ｐ８に接続し、その後第１接点ｐ１を第２接点ｐ２に接続することによって、第２状態に遷移させたとする。その場合、条件にもよるが、第１接点ｐ１を第２接点ｐ２に接続するときにアークが発生することがある。しかしながら、先に説明したように、本実施の形態の第１判定モードでは、第０状態から第１状態に遷移させる第１遷移を実行し、第１状態から第２遷移を実行する。このようにすれば、アークは発生しない。
【００８０】
また、本実施の形態の第１判定モードでは、第２のコンバータ１０９から電力負荷１１３に供給される電力が０Ｗであるときに、第１遷移を実行する。このようにすれば、第１遷移の際にアークは発生しない。
【００８１】
また、先に説明したように、本実施の形態の第１判定モードでは、第３状態に遷移させる第３遷移を実行し、第３状態から第４遷移を実行する。このようにすることは、第３遷移に由来するアークが消えてから第４遷移を実行する観点から有利である。従って、本実施の形態は、アークによる第２のコンバータ１０９の破壊を防止する観点から有利である。
【００８２】
さらに、本実施の形態の第１判定モードでは、第３遷移によって第３状態に遷移してから、電力系統１０１の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、第４遷移を実行する。交流電圧の半周期以上の期間は、電圧がゼロになるタイミングを必然的にもたらすため、アークが消えてから第４遷移を実行する観点から特に有利である。このようにすることは、第３遷移に由来するアークによる第２のコンバータ１０９の破壊を防止する観点から特に有利である。なお、一具体例では、第３遷移によって第３状態に遷移してから、電力系統１０１の交流電圧の半周期と第３リレーＲＬ３の復帰時間との合計期間が経過した後に、第４遷移が実行される。
【００８３】
次に、第２判定モードについて説明する。
【００８４】
第２判定モードでは、第１の電流センサ１１１ａの故障（本実施の形態では、第１の電流センサ１１１ａの信号線の断線も含む）の有無を確認できる。第２判定モードでは、第１の電流センサ１１１ａの取付方向の適否を確認できる。第２判定モードでは、第１の電流センサ１１１ａが第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられているかどうかを確認できる。第２判定モードでは、第２の電流センサ１１１ｂが第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に誤って取り付けられていないかどうかを確認できる。
【００８５】
操作部１１５より第２判定モードを開始するべき旨を表す操作信号（以下、第２の操作信号と称することがある）が入力されると、図２、図４Ａおよび４Ｂに示す第２判定モードが開始される。
【００８６】
本実施の形態の第２判定モードでは、第０状態において、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、を取得する。
【００８７】
次に、第２判定モードでは、第０状態から、第４接点ｐ４を第５接点ｐ５に接続し第７接点ｐ７を第８接点ｐ８に接続することによって第５状態に遷移させる第６遷移を実行する。本実施の形態では、第１相接続要求があるという第５条件と、電力指令値が０Ｗであるという上記の第２条件と、の両方が成立しているときに、第６遷移を実行する。第１相接続要求は、電力負荷１１３に電力系統１０１の第１非接地相および接地相を接続するべき旨の要求である。一例では、第０状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得してから第５状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得するまでの期間において、第１相接続要求は存在し続ける。第２条件が成立しているときに第６遷移を実行することにより、第２のコンバータ１０９から電力負荷１１３に電流が流れているときに第６遷移が実行されることを防止できる。
【００８８】
次に、第２判定モードでは、第５状態において、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、を取得する。
【００８９】
次に、第２判定モードでは、第５状態から、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とを切り離すことによって第６状態に遷移させる第７遷移を実行する。本実施の形態では、第１相接続要求がないという第６条件と、電力指令値が０Ｗではないという上記の第４条件と、の少なくとも一方が成立しているときに、第７遷移を実行する。
【００９０】
次に、第２判定モードでは、第６状態から、第４接点ｐ４を第６接点ｐ６に接続し第７接点ｐ７を第９接点ｐ９に接続することによって第４状態に遷移させる第８遷移を実行する。
【００９１】
次に、第２判定モードでは、第４状態から、第１０接点ｐ１０と第１１接点ｐ１１とを接続することによって第０状態に遷移させる第５遷移を実行する。
【００９２】
第２判定モードでは、第５状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第５状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定する。第１判定モードと同様、このような第２判定モードによれば、低コストで実現できる構成により、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定することができる。
【００９３】
具体的には、本実施の形態の第２判定モードでは、第０状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と第５状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値との差ΔＩ３と、第０状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と第５状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値との差ΔＩ４と、に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定する。
【００９４】
より具体的には、第１の電流センサ１１１ａが故障しておらず、かつ、第１の電流センサ１１１ａが正しい位置である第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられているとする。この場合には、第０状態における電力負荷１１３の消費電力と第５状態における電力負荷１１３の消費電力との差ΔＰ２が、電流検出値の差ΔＩ３に反映される。このため、差ΔＩ３は、差ΔＰ２に基づく有意な絶対値を有する値となる。他方、第１の電流センサ１１１ａが故障している、および／または、第１の電流センサ１１１ａが正しい位置に取り付けられていないとする。この場合には、消費電力の差ΔＰ２が、電流検出値の差ΔＩ３に反映されない。このため、差ΔＩ３は有意な絶対値を有さない。
【００９５】
本実施の形態では、制御装置１１４は、電流検出値の差ΔＩ３が所定範囲内の場合、第１の電流センサ１１１ａが故障している、および／または、第１の電流センサ１１１ａが誤った位置に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第１の電流センサ１１１ａの取付状態に異常がある旨の情報が記憶される。上記の所定範囲は、例えば、−１Ａ以上１Ａ以下の範囲である。上記の誤った位置としては、第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）、電路１３０ａ〜１３０ｃと交流負荷１０４との接続路などが考えられる。
【００９６】
電流検出値の差ΔＩ３の絶対値が大きいがその符号が負である場合（例えば、−１Ａ未満である場合）、制御装置１１４は、第１の電流センサ１１１ａは正しい位置である第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられているが逆方向に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第１の電流センサ１１１ａが逆方向に取り付けられている旨の情報が記憶される。具体的には、取付方向を表す符号の正負を反転させる。そして、これ以降において、この符号に基づいて、第１の電流センサ１１１ａが電流検出値の符号を反転させる補正を行う。
【００９７】
第２の電流センサ１１１ｂが誤って第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられているとする。この場合、消費電力の差ΔＰ２が、電流検出値の差ΔＩ４に反映されることになる。このため、差ΔＩ４は有意な絶対値を有する。
【００９８】
本実施の形態では、制御装置１１４は、電流検出値の差ΔＩ４が所定範囲外の場合、第２の電流センサ１１１ｂが誤って第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定する。そして、制御装置１１４に内蔵の不揮発性メモリに、第２の電流センサ１１１ｂの取付状態に異常がある旨の情報が記憶される。上述の所定範囲外の場合は、例えば、差ΔＩ４が−１Ａ以下または１Ａ以上の場合である。
【００９９】
本実施の形態の第２判定モードでは、第２のコンバータ１０９から電力負荷１１３に供給される電力が０Ｗであるときに、第６遷移を実行する。このようにすれば、第６遷移の際にアークは発生しない。
【０１００】
また、先に説明したように、本実施の形態の第２判定モードでは、第６状態に遷移させる第７遷移を実行し、第６状態から第８遷移を実行する。このようにすることは、第７遷移に由来するアークが消えてから第８遷移を実行する観点から有利である。従って、本実施の形態は、アークによる第２のコンバータ１０９の破壊を防止する観点から有利である。
【０１０１】
さらに、本実施の形態の第２判定モードでは、第７遷移によって第６状態に遷移してから、電力系統１０１の交流電圧の半周期以上の期間が経過した後に、第８遷移を実行する。このようにすることは、第７遷移に由来するアークによる第２のコンバータ１０９の破壊を防止する観点から特に有利である。一具体例では、第７遷移によって第６状態に遷移してから、電力系統１０１の交流電圧の半周期と第３リレーＲＬ３の復帰時間との合計期間が経過した後に、第８遷移が実行される。
【０１０２】
第１判定モードまたは第２判定モードが終了したときに、制御装置１１４の内蔵の不揮発性メモリに何らかの異常がある旨の情報が記憶されていなければ、表示部１１６に正常である旨が表示される。他方、不揮発性メモリに何らかの異常がある旨の情報が記憶されていれば、その情報が表示部１１６に表示される。
【０１０３】
施工またはメンテナンスの作業者は、第１の操作信号を入力後、表示部１１６の表示を見て、第１判定モードが終了したと判断できる。表示部１１６に何らかの異常に関する情報が表示された場合、作業者は、その情報に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび／または第２の電流センサ１１１ｂの取付を修正する。この修正後に、作業者は、再度、第１判定モードを実行する。作業者は、表示部１１６に正常である旨が表示されるまで、第１判定モードの実行とセンサの取付の修正を繰り返す。
【０１０４】
施工またはメンテナンスの作業者は、第２の操作信号を入力後、表示部１１６の表示を見て、第２判定モードが終了したと判断できる。表示部１１６に何らかの異常に関する情報が表示された場合、作業者は、その情報に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび／または第２の電流センサ１１１ｂの取付を修正する。この修正後に、作業者は、再度、第２判定モードを実行する。作業者は、表示部１１６に正常である旨が表示されるまで、第２判定モードの実行とセンサの取付の修正を繰り返す。
【０１０５】
操作部１１５より第１判定モードおよび第２判定モードを開始するべき旨を表す操作信号（以下、統合的な操作信号）が入力されたときに、第１判定モードおよび第２判定モードがこの順または逆順に実行されるように、分散型発電システムを構成することもできる。一具体例では、両判定モードが終了したときに、制御装置１１４の内蔵の不揮発性メモリに何らかの異常がある旨の情報が記憶されていなければ、表示部１１６に正常である旨が表示される。他方、不揮発性メモリに何らかの異常がある旨の情報が記憶されていれば、その情報が表示部１１６に表示される。
【０１０６】
施工またはメンテナンスの作業者は、統合的な操作信号を入力後、表示部１１６の表示を見て、両判定モードが終了したと判断できる。表示部１１６に何らかの異常に関する情報が表示された場合、作業者は、その情報に基づいて、第１の電流センサ１１１ａおよび／または第２の電流センサ１１１ｂの取付を修正する。この修正後に、作業者は、再度、両判定モードを実行する。作業者は、表示部１１６に正常である旨が表示されるまで、両判定モードの実行とセンサの取付の修正を繰り返す。
【０１０７】
第０状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得してから第２状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得するまでの期間において、第２相接続要求が存在し続けるようにすることができる。第０状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得してから第５状態における電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値を取得するまでの期間において、第１相接続要求が存在し続けるようにすることができる。
【０１０８】
次に、分散型発電システム１０２の通常運転について説明する。
【０１０９】
通常運転において、発電機１０５の直流の発電電力は、第１のコンバータ１０６によって変圧される。変圧後の直流電力は、インバータ１０７によって、電力系統１０１に同期した交流電力へと変換される。解列リレー１０８および系統連系用保護リレー１２０は接続状態にある。つまり、分散型発電システム１０２は電力系統１０１と連系した状態にある。分散型発電システム１０２は、単独で、あるいは電力系統１０１とともに、交流負荷１０４に電力を供給する。
【０１１０】
分散型発電システム１０２から交流負荷１０４に電力を供給している際に、制御装置１１４は、電圧センサ１１０の電圧検出値と、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値と、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値と、に基づいて、連系点１０３を流れる電力を算出する。本実施形態では、算出された電力が負であることは、逆潮流が発生していることを意味する。算出された電力が負である場合には、制御装置１１４は、第２のコンバータ１０９の出力電力を調節しつつ第０状態にあるリレーＲＬ１〜ＲＬ３を介して発電機１０５から電力負荷１１３へと電力を供給する。これにより、余剰電力が電力負荷１１３で消費される。
【０１１１】
また、算出された電力が負であるときには、逆潮流がなくなるように、発電機１０５の発電電力を低下させる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、施工またはメンテナンスの作業者の操作により電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの第１判定モードおよび第２判定モードを実行する例を説明したが、別のタイミングで取付状態の確認をしてもよい。例えば、取付状態の確認は、電源投入時、発電機１０５の発電開始直前または直後、分散型発電システム１０２と電力系統１０１との連系直前または直後、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの電流検出値の変動が小さいとき、所定時間間隔（例えば毎日）などに行ってもよい。一具体例では、燃料電池設置試運転時に、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂ（例えばカレントトランス）の極性決定および取り付け間違い判定のために、第１判定モードおよび第２判定モードを実行する。また、燃料電池の発電開始前に、（例えば毎日１回）極性確認と断線確認のために、第１判定モードおよび第２判定モードを実行する。
【０１１３】
なお、本実施の形態の第１判定モードでは電流検出値の差ΔＩ１および電流検出値の差ΔＩ２を用いて第１の電流センサ１１１ａおよび第２の電流センサ１１１ｂの取付状態を判定したが、他の指標を用いることもできる。例えば、第０状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値および第０状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値を用いず、第２状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値の絶対値と第２状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値の絶対値とに基づいて、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付状態を判定することもできる。より具体的には、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値の絶対値が有意な大きさを有する場合（例えば、該絶対値が１Ａ以上である場合）、第２の電流センサ１１１ｂが故障しておらずかつ正しい位置である第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定できる。一方、この絶対値が有意な大きさを有さない場合（例えば、該絶対値が１Ａ未満である場合）、第２の電流センサ１１１ｂが故障しているおよび／または誤った位置に取り付けられていると判定できる。また、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値の絶対値が有意な大きさを有する場合（例えば、該絶対値が１Ａ以上である場合）、第１の電流センサ１１１ａが誤って第２電路１３０ｂ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定できる。
【０１１４】
同様に、第２判定モードでは、第０状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値および第０状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値を用いず、第５状態における第１の電流センサ１１１ａの電流検出値の絶対値と第５状態における第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値の絶対値とに基づいて、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付状態を判定することもできる。より具体的には、第１の電流センサ１１１ａの電流検出値の絶対値が有意な大きさを有する場合（例えば、該絶対値が１Ａ以上である場合）、第１の電流センサ１１１ａが故障しておらずかつ正しい位置である第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定できる。一方、この絶対値が有意な大きさを有さない場合（例えば、該絶対値が１Ａ未満である場合）、第１の電流センサ１１１ａが故障しているおよび／または誤った位置に取り付けられていると判定できる。また、第２の電流センサ１１１ｂの電流検出値の絶対値が有意な大きさを有する場合（例えば、該絶対値が１Ａ以上である場合）、第２の電流センサ１１１ｂが誤って第１電路１３０ａ（の連系点１０３）に取り付けられていると判定できる。
【０１１５】
本実施の形態では、リレーＲＬ１〜ＲＬ３が第０状態にあるときに、電力負荷１１３が、第１のコンバータ１０６を介さず、リレーＲＬ１〜ＲＬ３および第２のコンバータ１０９を介して発電機１０５に接続される。好適な一例では、絶縁性確保のために、第２のコンバータ１０９が図示しない絶縁トランスを含んでいる。ただし、リレーＲＬ１〜ＲＬ３が第０状態にあるときに電力負荷１１３がリレーＲＬ１〜ＲＬ３、第２のコンバータ１０９および第１のコンバータ１０６を介して発電機１０５に接続されるようにし、第２のコンバータ１０９の絶縁トランスを省略してもよい。このようにすれば、第１のコンバータ１０６に絶縁トランスがあるため、第２のコンバータ１０９に絶縁トランスがなくても絶縁性が確保される。
【０１１６】
上述のように、本実施の形態の電力負荷１１３は、電流センサ１１１ａおよび１１１ｂの取付状態の確認にも、通常運転時の余剰電力消費にも、利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０１  電力系統
１０２  分散型発電システム
１０３  連系点
１０４  交流負荷
１０５  発電機
１０６，１０９  コンバータ
１０７  インバータ
１０８，１２０，１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ（ＲＬ３），ＲＬ１，ＲＬ２  リレー
１１０  電圧センサ
１１１ａ，１１１ｂ  電流センサ
１１３  電力負荷
１１４  制御装置
１１５  操作部
１１６  表示部
１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ  電路
ｐ１〜ｐ１１  接点
【図１】
2019045160.tif 000003
【図２】
2019045160.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2019045160.tif 000006
【図４Ａ】
2019045160.tif 000007
【図４Ｂ】
2019045160.tif 000008