(57)【要約】【課題】インバータの容量を高めても、通常時及び瞬時電圧低下時の区別なく、無駄なく運用すると共に、遅滞なく瞬時電圧低下時の電圧を確保して、負荷設備の電力量を確保する。【解決手段】通常状態では、負荷設備１０には商用電源１４からの電力が供給され、太陽光発電装置２０で発電した電力は、逆潮流用の電源１６へ送られ、売電が行われる。雷予測中は、商用電源１４からの電力供給が継続されているが、逆潮流は実行されず、インバータ１８では、迅速に蓄電デバイス２２からの電力供給が可能な待機状態となる。瞬時電圧低下発生時は、インバータ１８から、蓄電デバイス２２から放電される電力が負荷設備１０へ供給され、負荷設備１０では、瞬時電圧低下があっても、目的とする電圧を維持した状態で稼働を継続することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷設備へ電力を供給する電源装置であって、
再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第１の機能と、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて前記負荷設備へ供給する第２の機能と、を備える電力供給制御手段と、
前記電力供給制御手段において選択される前記第１の機能又は前記第２の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、
を有する電源装置。
【請求項２】
前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、前記蓄電デバイスは、前記第２の機能の選択を契機に充電又は放電可能とされることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、
前記蓄電デバイスは、前記第１の機能の選択中に充電され、第２の機能の選択を契機に放電可能とされることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記電力供給制御手段では、通常状態では前記第１の機能が選択されており、
前記負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態が発生することが予測されるとき、前記第２の機能が選択され、
前記切替手段は、前記事態の発生の予測後に、当該事態が発生した時点で、第２の機能に応じて、電力供給経路を切り替える、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の電源装置。
【請求項５】
負荷設備へ電力を供給する電源装置に用いられる電力供給制御装置であって、
再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第１の機能と、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する第２の機能と、を備える電力供給制御手段と、
前記電力供給制御手段において選択される前記第１の機能又は前記第２の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、
瞬時電圧低下が発生する時期を予測する予測手段と、
前記瞬時電圧低下の発生を検知する検知手段とを有し、
前記電力供給制御手段では、前記予測手段により前記瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、前記第２の機能が選択され、
前記切替手段では、前記第２の機能の選択後、かつ、前記検知手段で瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、前記商用電源からの電力に代えて、前記蓄電デバイスの電力を前記負荷設備へ供給する前記電力供給経路に切り替える、
ことを特徴とする電力供給制御装置。
【請求項６】
蓄電デバイスは、前記第２の機能の選択を契機に充電又は放電可能とされることを特徴と請求項５記載の電力供給制御装置。
【請求項７】
前記蓄電デバイスには、前記第１の機能の下で、前記再生可能エネルギーにより発電された電力で充電されることを特徴とする請求項５記載の電力供給制御装置。
【請求項８】
前記予測手段が、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴とする請求項５記載の電力供給制御装置。
【請求項９】
前記予測手段が、送配電設備の近傍の稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を取得し、当該取得した雷予測情報に基づいて予測することを特徴とする請求項５記載の電力供給制御装置。
【請求項１０】
前記予測手段が、前記第１の機能が実行困難となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴とする請求項５記載の電力供給制御装置。
【請求項１１】
前記検知手段が、前記商用電源からの電力の電圧が、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなすことを特徴とする請求項５〜請求項１０の何れか１項記載の電力供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、落雷等に起因する瞬時電圧低下時に負荷設備に電力を供給し続けるための電源装置、電力供給制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、瞬時電圧低下（通称として、瞬低という場合がある。）によって不要に蓄電池運転を行うことなく、商用電源の停電を確実に検出して蓄電池運転を行う無停電電源装置（ＵＰＳ「Uninterruptible Power Supply」）が記載されている。
【０００３】
特許文献１では、商用交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流器と、直流電力を交流電力に変換して負荷設備に供給するインバータと、これらの間に接続された蓄電池と、商用電源から入力される交流電力の異常を、例えば周波数変動（瞬時電圧低下時は周波数維持、停電時は周波数０）によって検出する手段を備えており、瞬時電圧低下時においては、電圧低下分を整流器の電流許容限度まで大きくすることで電圧を補償し、蓄電池を温存することが記載されている。すなわち、瞬時電圧低下時は、所定の周波数変動範囲に保持されることから、電圧低下の要因が、瞬時電圧低下であるのか停電であるのかを区別することで、蓄電池を停電時のみに適用することができる。
【０００４】
特許文献２には、電力系統の瞬時電圧低下を高速で検出してインバータを停止させる瞬時電圧低下検出装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２では、系統電圧が所定の電圧レベルとなったことを検知する系統電圧レベル低下検知手段と、当該検知手段の検知持続時間を測定する検知持続時間測定手段とを備え、レベル低下を検知し、かつ測定時間が所定時間以上の場合、瞬時電圧低下を検出する。この結果、瞬時電圧低下に起因するインバータの過電流から太陽光発電装置を保護することができる。
【０００６】
なお、参考として、特許文献３には、瞬時電圧低下が起きても、無停電電源装置により、太陽光発電装置による電力をパワーコンディショナーから出力し続けることが記載されている。
【０００７】
また、特許文献４には、停電後の交流電力系統の復旧時に、商用電源系統の周波数と太陽電池の周波数の位相を、迅速に同期させ、短時間で太陽電池の最適電力を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１６６６６９号公報
【特許文献２】特開２００３−１５３４３３号公報
【特許文献３】特開２０１３−８５４１１号公報
【特許文献４】特開２０１３−２１５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、瞬時電圧低下（特に、落雷による０．０７秒〜２秒程度の電圧低下）は、需要家の負荷設備を損傷させたり、産業用需要家において生産の歩留まりを悪化させるといった問題がある。
【００１０】
瞬時電圧低下の対策として、ＵＰＳの蓄電池や、瞬低補償装置のキャパシタ等により、低下した電圧を補うことが一般的である。この場合、補償する負荷設備に使用される電力（ｋＷ）に応じて、ＵＰＳや瞬低補償装置のインバータ（ＤＣ−ＡＣ）の容量を確保する必要があり、大型化を強いられることになる。
【００１１】
しかしながら、瞬時電圧低下の頻度は、数回／年であるため、この頻度のためだけにインバータ容量の規模を大きくするのは非効率である。
【００１２】
また、ピークカット運用等に蓄電池を常時使用する環境の下で、当該常時使用の蓄電池を瞬時電圧低下対策に兼用することも考えられるが、ピークカット用途には数時間程度の放電運用が必要であり、蓄電池容量の規模増大を招くため、瞬時電圧低下対策のみを講じたいケースにおいては非効率である。
【００１３】
特許文献１は、整流器の電流制御によって、瞬時電圧低下を補うものであるが、蓄電池容量を温存させることに主眼があり、補償する需要家設備（負荷設備）に応じてインバータ容量が大型化されてしまう点への影響が考慮されていない。
【００１４】
特許文献２は、系統電圧（商用電源電圧）の電圧レベルを周波数によって検出し、過電流による太陽光発電装置を保護するものであるが、電圧低下を補う対応については記載されていない。
【００１５】
本発明は、蓄電された電力を無駄なく運用することができる電源装置、電力供給制御装置を得ることが目的である。
【００１６】
また、上記目的に加え、瞬時電圧低下の発生を予測して、負荷設備への安定した電力供給を継続することができる電源装置、電力供給制御装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の電源装置は、負荷設備へ電力を供給する電源装置であって、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第１の機能と、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて前記負荷設備へ供給する第２の機能と、を備える電力供給制御手段と、前記電力供給制御手段において選択される前記第１の機能又は前記第２の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、を有している。
【００１８】
本発明によれば、電力供給制御手段では、２つの機能を有している。
【００１９】
第１の機能は、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる機能である。逆潮流は、予め系統連系された一般送配電事業者の送配電線に対して実行する。なお、系統連系とは、発電設備等を系統に接続して運転することをいう。
【００２０】
第２の機能は、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する機能である。
【００２１】
ところで、負荷設備に対しては、通常は、商用電源からの電力を供給しており、電力供給制御手段は、第１の機能が選択され、切替手段は、この第１の機能に応じて電力供給経路に切り替える。これにより、電力供給制御手段で発電した電力は逆潮流され、発電した電力の無駄を省くことができる。
【００２２】
ここで、負荷設備へ商用電源からの電力が適正に供給されない事態（例えば、瞬時電圧低下等の不測の事態）が発生すると、負荷設備が支障をきたす場合がある。そこで、電力供給制御手段では、第２の機能が選択され、切替手段は、この第２の機能に応じた電力供給経路に切り替える。これにより、負荷設備には、商用電源からの電力に代えて、予め蓄電した電力が供給される。
【００２３】
すなわち、電力供給制御手段から出力される電力は、逆潮流電力と、負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態の発生時の補助電力と、の何れかの用途として選択することが可能であり、発生頻度の少ない不測の事態に対処するための電力設備の無駄を省くことができる。
【００２４】
本発明において、前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、前記蓄電デバイスは、前記第２の機能の選択を契機に充電又は放電可能とされることを特徴としている。
【００２５】
蓄電デバイスは、商用電源によって充電し、負荷設備へ放電させることができる。
【００２６】
本発明において、前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、前記蓄電デバイスは、前記第１の機能の選択中に充電され、第２の機能の選択を契機に放電可能とされることを特徴としている。
【００２７】
第１の機能が選択されている間に、予め蓄電デバイスに充電しておくことで、第２の機能の選択時の電力を常に確保することができる。
【００２８】
本発明において、前記電力供給制御手段では、通常状態では前記第１の機能が選択されており、前記負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態が発生することが予測されるとき、前記第２の機能が選択され、前記切替手段は、前記事態の発生の予測後に、当該事態が発生した時点で、第２の機能に応じて、電力供給経路を切り替える、ことを特徴としている。
【００２９】
予測の段階で予め第２の機能に切り替えておくことで、例えば、瞬時電圧低下等の不測の事態に迅速に対応することができる。
【００３０】
本発明の電力供給制御装置は、負荷設備へ電力を供給する電源装置に用いられる電力供給制御装置であって、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第１の機能と、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する第２の機能と、を備える電力供給制御手段と、前記電力供給制御手段において選択される前記第１の機能又は前記第２の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、瞬時電圧低下が発生する時期を予測する予測手段と、前記瞬時電圧低下の発生を検知する検知手段とを有し、前記電力供給制御手段では、前記予測手段により前記瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、前記第２の機能が選択され、前記切替手段では、前記第２の機能の選択後、かつ、前記検知手段で瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、前記商用電源からの電力に代えて、前記蓄電デバイスの電力を前記負荷設備へ供給する前記電力供給経路に切り替える、ことを特徴としている。
【００３１】
本発明によれば、電力供給制御手段では、２つの機能を有している。
【００３２】
第１の機能は、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる機能である。逆潮流は、予め系統連系された一般送配電事業者の送電線に対して実行する。
【００３３】
第２の機能は、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する機能である。
【００３４】
ところで、負荷設備に対しては、通常は、商用電源からの電力を供給しており、電力供給制御手段は、第１の機能が選択され、切替手段は、この第１の機能に応じた電力供給経路に切り替える。これにより、電力供給制御手段で発電した電力は逆潮流され、発電した電力の無駄を省くことができる。
【００３５】
ここで、瞬時電圧低下が発生すると、負荷設備が支障をきたす場合がある。
【００３６】
そこで、予測手段では、瞬時電圧低下が発生する時期を予測し、電力供給制御手段では、予測手段により瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、第２の機能が選択される。
【００３７】
また、検知手段では、瞬時電圧低下の発生を検知する。
【００３８】
切替手段では、第２の機能の選択後、かつ、検知手段で瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、商用電源からの電力に代えて、蓄電デバイスの電力を負荷設備へ供給する電力供給経路に切り替える。
【００３９】
すなわち、電力供給手段から出力される電力は、逆潮流電力と、瞬時電圧低下時の補助電力と、の何れかの用途として選択することが可能であり、発生頻度の少ない瞬時電圧低下に対処するための電力設備の無駄を省くことができる。
【００４０】
本発明において、蓄電デバイスは、前記第２の機能の選択を契機に充電又は放電可能とされることを特徴としている。
【００４１】
蓄電デバイスは、商用電源によって充電し、負荷設備へ放電させることができる。
【００４２】
本発明において、前記蓄電デバイスには、前記第１の機能の下で、前記再生可能エネルギーにより発電された電力で充電されることを特徴としている。
【００４３】
再生可能エネルギーにより発電された電力を有効利用することもできる。
【００４４】
本発明において、前記予測手段が、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴としている。
【００４５】
瞬時電圧低下が発生する要因として、落雷が挙げられる。落雷は天候不良の際に発生するため、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することで、特に予測デバイスを用いることなく、比較的精度の高い予測が可能である。
【００４６】
本発明において、前記予測手段が、送配電設備の近傍の稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を取得し、当該取得した雷予測情報に基づいて予測することを特徴としている。なお、雷予測情報を取得するために、例えば、予め発電所から需要家までの送配電線に沿って、稲妻を検出するセンサを設置するようにしてもよい。
【００４７】
すなわち、稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を検出し、或いは、既存の雷検知システムから雷予測情報を取り込むことで、直接的に雷が発生していることが認識でき、落雷の可能性を精度良く予測することができる。
【００４８】
本発明において、前記予測手段が、前記第１の機能が実行不能となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴としている。
【００４９】
第１の機能が、例えば、太陽光発電の場合、太陽が隠れているときは発電機能が損なわれる。一方、太陽光発電が可能な場合は、太陽が出ている以上、落雷の発生確率は低い。そこで、第１の機能が実行困難（発電量が極端に少ないケースを含む）となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測する。これにより、ＵＰＳ等、常時蓄電デバイスに充電しておき、瞬時電圧低下に対処する方式よりも設備を簡素化することができる。
【００５０】
本発明において、前記検知手段が、前記商用電源からの電力の電圧が、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなすことを特徴としている。
【００５１】
検知手段では、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなす。これにより、瞬時電圧低下によって、負荷設備に支障を与えることがない。
【発明の効果】
【００５２】
以上説明した如く本発明では、蓄電された電力を無駄なく運用することができる。
【００５３】
また、上記効果に加え、瞬時電圧低下の発生を予測して、負荷設備への安定した電力供給を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態に係る負荷設備に電力を供給するための電源装置の概略図である。
【図２】本実施の形態に係る制御装置の概略を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は発電所から需要家へ電力を供給するための送配電設備の一例を示す概略図、（Ｂ）は、送電線で起こる落雷による電圧の影響を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施の形態に係る制御装置における瞬時電圧低下対策に特化した制御を機能別に示した制御ブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る電源装置が稼働を開始すると実行される電力供給制御を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る負荷設備に電力を供給するための電源装置の概略図であり、（Ａ）は通常状態、（Ｂ）は瞬時電圧低下予測から瞬時電圧低下発生状態、（Ｃ）は瞬時電圧低下発生中の状態を示す電力供給経路である。
【図７】図５のフローチャートにおいて、瞬時電圧低下の予測があり、その後、落雷によって瞬時電圧低下が発生し、終了するまでの一連の流れを示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図１には、負荷設備１０に電力を供給するための電源装置１２の概略図が示されている。
【００５６】
電源装置１２には、商用電源１４から電力（商用電力という場合がある）が供給され、定常状態では、この商用電源１４からの電力が負荷設備１０に供給されるようになっている。定常状態とは、本実施の形態では、予め定めた交流電圧の電力が定常的に供給されることを言う。
【００５７】
商用電源１４は、オンオフ型の第１スイッチＳＷ１を介して負荷設備１０に接続されている。
【００５８】
第１スイッチＳＷ１と負荷設備１０との間は、接点切替型の第２スイッチＳＷ２の第１接点Ａに接続されている。
【００５９】
第２スイッチＳＷ２の第２接点Ｂは、系統連系された逆潮流用の電源１６に接続されている。第２スイッチＳＷ２のコモン接点Ｃは、電力供給制御手段としてインバータ１８の出力端に接続されている。
【００６０】
インバータ１８の入力端には、再生可能エネルギー発電装置としての、太陽光発電装置２０と、蓄電デバイス２２とが接続されている。
【００６１】
なお、本実施の形態では、再生可能エネルギー発電装置として、太陽光発電装置２０を適用しているが、インバータ１８を用いて他の再生可能エネルギー（例えば、風力、バイオマス、水力等）で発電するものであれば、太陽光発電装置２０に限定されるものではない。
【００６２】
インバータ１８は、一般的には、直流電力を、目的とする電圧及び周波数（例えば、１００Ｖ／５０Ｈｚ、２００Ｖ／６０Ｈｚ等）の交流に変換する（インバータ回路）ものであり、本実施の形態では、太陽光発電装置２０で発電された直流電力、及び蓄電デバイス２２で放電する直流電力を交流電力に変換する。
【００６３】
電源装置１２は、制御装置２４を備えており、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、インバータ１８、太陽光発電装置２０、及び蓄電デバイス２２のそれぞれの状態を制御する。
【００６４】
図２に示される如く、制御装置２４はマイクロコンピュータ２６を備えている。マイクロコンピュータ２６は、ＣＰＵ２６Ａ、ＲＡＭ２６Ｂ、ＲＯＭ２６Ｃ、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート２６Ｄ、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２６Ｅを有している。
【００６５】
Ｉ／Ｏ２６Ｄには、Ｉ／Ｆ２８を介してインバータ１８が接続され、Ｉ／Ｆ３０を介して太陽光発電装置２０が接続され、Ｉ／Ｆ３２を介して蓄電デバイス２２が接続されている。
【００６６】
また、Ｉ／Ｏ２６Ｄには、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２、及び記録装置３４が接続されている。なお、記録装置３４としてはハードディスクが適用可能である。また、ＳＤカードに代表される他の記録装置であってもよい。
【００６７】
さらに、Ｉ／Ｏ２６Ｄには情報受信部３６が接続されており、後述する瞬時電圧低下対策のための情報として、瞬時電圧低下予測情報及び瞬時電圧低下発生情報を受信するようになっている。
【００６８】
制御装置２４では、ＲＯＭ２６Ｃに予め記憶された制御プログラムに基づいて、インバータ１８を制御して、太陽光発電装置２０により発電された電力を電源１６に逆潮流させる第１の機能、或いは、蓄電デバイス２２に予め蓄電した電力を商用電源１４からの電力に代えて、負荷設備１０へ供給する第２の機能が選択されて実行される。
【００６９】
なお、制御プログラムは、ＲＯＭ２６Ｃに限らず、ハードディスク３４又は図示しないＩＣメモリ等に記憶するようにしてもよい。
【００７０】
（瞬時電圧低下の発生要因）
【００７１】
図３（Ａ）に示される如く、商用電源１４（図１参照）は、発電所３８で発電した電力を、複数の変電所（図３（Ａ）では、変電所４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃ）を介して、需要家へ供給するようになっている。
【００７２】
発電所３８から需要家へ電力を供給する仕組みとして、２回線垂直配列送電線方式が標準的で最も多い形態として適用される。
【００７３】
より具体的には、変電所４０Ａと変電所４０Ｂとの間、並びに変電所４０Ｂと変電所４０Ｃとの間には、それぞれ複数の鉄塔４２（ここでは、２基）を設け、当該鉄塔４２の左右にそれぞれ１回線の送電線４３Ａ、４３Ｂ、及び送電線４３Ｃ、４３Ｄを設置する構成である（１回線は、３本の送電線群）。なお、送電線４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、及び４３Ｄを区別なく総称する場合、送電線４３という。
【００７４】
例えば、変電所間の一方の回線が、自然災害（例えば、落雷等）で送電できなくなる場合、他方の回線で送電を継続することができる。
【００７５】
ここで、負荷設備１０（図１参照）には、予め定めた電圧及び周波数の電力が供給されるが、例えば、図３（Ａ）に示される如く、送電線４３Ａに落雷があると、予め定めた電圧及び周波数に変化が起こり得る。
【００７６】
負荷設備１０の中には、予め定めた電圧及び周波数の電力に変化（特に、電圧低下）が起こると、負荷設備１０が損傷したり、負荷設備１０の稼働に基づく生産の歩留まりを悪化させる（総称して、悪影響という）場合がある。
【００７７】
図３（Ｂ）に示される如く、送電線４３Ａに落雷があると、通常時の電圧に対して、全ての送電線４３において電圧低下が発生する。ここで、落雷発生から０．０７秒〜２秒後には、送電線４３Ａを切り離すことで、送電線４３Ａ以外の送電線４３Ｂ、Ｃ、Ｄの電圧は復帰する。この電圧低下期間（０．０７秒〜２秒）を、瞬時電圧低下期間という。
【００７８】
なお、参考として、一般送配電事業者では、送電線４３Ａを切り離した後、約６０秒後に再送電を行っている。この再送電後に送電線４３Ａが復帰することを瞬時停電といい、復帰しないことを停電と言って区別している。
【００７９】
（瞬時電圧低下対策）
【００８０】
本実施の形態の電源装置１２（図１参照）では、年間に発生する頻度が少なく（数回／１年）、かつ、０．０７秒〜２秒という僅かな期間で発生する瞬時電圧低下に対して、常時使用可能な、再生可能エネルギーによる電力を逆潮流させる機能と兼用しながら、負荷設備１０に対する補償を行う電力供給制御を実現した。
【００８１】
図４は、電源装置１２の制御装置２４における瞬時電圧低下対策に特化した制御を、機能別に示した制御ブロック図である。なお、各ブロックは、制御装置２４にハード構成を限定するものではなく、一部又は全部を予め記憶した制御プログラムの実行の下で処理するようにしてもよい。
【００８２】
情報受信部３６では、瞬時電圧低下予測情報、及び瞬時電圧低下発生情報を受信する。
【００８３】
瞬時電圧低下予測情報としては、以下の形態が挙げられる。
【００８４】
（予測１）  気象予報（官庁又は専門業者）が配信する気象情報を受信し、解析して雷の発生を予測する。
【００８５】
（予測２）  稲妻からの光、音、電磁波を検知したり、帯電量を測定して、予め定めたしきい値等の比較によって、落雷発生を予測する。
【００８６】
（予測３）  第１の機能が実行不能となる期間、すなわち、太陽光発電装置２０で発電できない非日照期間を、常に瞬時電圧低下予測期間として設定する。
【００８７】
なお、予測３は、雷を直接的に予測するものではなく、太陽光発電装置２０で発電可能な期間は好天であり、雷の発生は少ない、並びに、夜間は発電できない、という理論に基づき、太陽光発電装置２０を主体としたものである。
【００８８】
また、落雷に起因する瞬時電圧低下発生情報としては、以下の形態が挙げられる。
【００８９】
（判定１）  商用電源１４の電圧を検知して、しきい値と比較する。
【００９０】
（判定２）  商用電源１４の周波数を検知して、しきい値と比較する。
【００９１】
（判定３）  電力会社等の外部機関から、瞬時電圧低下情報を入手する。
【００９２】
情報受信部３６では、瞬時電圧低下予測情報を受信すると、当該情報を瞬時電圧低下予測部５０へ送出する。
【００９３】
瞬時電圧低下予測部５０では、予測判定を実行する。すなわち、図３（Ａ）に示す送電設備の領域で雷が発生しており、送電線４３に落雷の可能性を予測する。
【００９４】
瞬時電圧低下予測部５０は、機能選択部５２、インバータ出力制御部５４、及びスイッチ切替制御部５６に接続されている。瞬時電圧低下予測部５０では、雷が発生することを予測すると、落雷対策のための起動信号を機能選択部５２、インバータ出力制御部５４、及びスイッチ切替制御部５６に出力する。
【００９５】
機能選択部５２では、起動信号を受けると、インバータ１８、太陽光発電装置２０及び蓄電デバイス２２を制御して、通常選択されている、電源１６へ逆潮流する機能（第１の機能）から、蓄電デバイス２２に充電されている電力を放電する機能（第２の機能）を選択する。なお、雷予測が解除されると第１の機能を選択する。
【００９６】
また、インバータ出力制御部５４では、起動信号を受けると、インバータ１８からの電力出力を制限する。
【００９７】
さらに、スイッチ切替制御部５６では、起動信号を受けると、第２スイッチＳＷ２を制御して、第２接点Ｂから第１接点Ａに切り替える。なお、雷予測が解除されると第１接点Ａから第２接点Ｂに切り替える。
【００９８】
一方、情報受信部３６で、瞬時電圧低下発生情報を受信すると、直接、スイッチ切替制御部５６へ転送する。
【００９９】
スイッチ切替制御部５６は、瞬時電圧低下発生情報の受信によって、第１スイッチＳＷ１をオフとして、商用電源１４から電力供給を断ち、同時にインバータ出力制御部５４に対して、インバータ１８からの出力制限を解除する。このとき、インバータ１８は第２の機能が選択されており、蓄電デバイス２２からの放電体制が整っており、負荷設備１０には、商用電源１４からの電力に代えて、蓄電デバイス２２から放電される電力が供給される。すなわち、電力供給経路が変更される。なお、電力の復帰が確認されると、インバータ１８は第１の機能が選択され、第１スイッチＳＷ１がオンとなり、第２スイッチＳＷ２が第２接点Ｂに切り替わる。
【０１００】
以下に、本実施の形態の作用を、図５のフローチャートに基づき、説明する。
【０１０１】
図５は、電源装置１２が稼働を開始すると実行される電力供給制御を示すフローチャートである。
【０１０２】
ステップ１００では、インバータ１８の機能として、第１の機能を選択し、次いで、ステップ１０２へ移行して、第１スイッチＳＷ１をオン、第２スイッチＳＷ２を第２接点Ｂに切り替える。
【０１０３】
すなわち、図６（Ａ）に示される如く、負荷設備１０には商用電源１４からの電力が供給され、太陽光発電装置２０で発電した電力は、逆潮流用の電源１６へ送られ、売電が行われる。
【０１０４】
次のステップ１０４では、瞬時電圧低下予測情報を取得し、ステップ１０６へ移行する。ステップ１０６では、取得した瞬時電圧低下予測情報に基づいて、雷の発生を予測解析する。
【０１０５】
次のステップ１０８では、ステップ１０６での予測解析の結果、雷発生を予測したか否かを判定する。このステップ１０８で否定判定された場合は、ステップ１０４へ戻り、上記工程を繰り返す。この場合、インバータ１８は第１の機能（逆潮流）が継続される。
【０１０６】
また、ステップ１０８で肯定判定されると、雷が発生し、落雷によって瞬時電圧低下が発生する可能性があると判断し、ステップ１１０へ移行する。
【０１０７】
ステップ１１０では、インバータ１８の機能として、第２の機能を選択し、次いで、ステップ１１２へ移行してインバータ１８の出力を制限し、ステップ１１４へ移行して第１スイッチＳＷ１をオン（継続）、かつ、第２スイッチＳＷ２を第１接点Ａに切り替える。
【０１０８】
すなわち、図６（Ｂ）に示される如く、商用電源１４からの電力供給が継続されているが、逆潮流は実行されず、インバータ１８では、迅速に蓄電デバイス２２からの電力供給が可能な待機状態となる。
【０１０９】
次のステップ１１６では、落雷に起因して瞬時電圧低下が発生したか否かを判定する。このステップ１１６での判定の結果、否定判定された場合は、ステップ１１８へ移行して、雷発生予測が解除されたか否かを判定する。このステップ１１８で否定判定された場合は、ステップ１１６へ戻り、ステップ１１６又はステップ１１８の何れかで肯定判定されるまで、繰り返す。
【０１１０】
ここで、ステップ１１６で肯定判定されると、瞬時電圧低下が発生したと判断され、ステップ１２０へ移行して、第１スイッチＳＷ１をオフとし、次いで、ステップ１２２へ移行してインバータ１８の出力制限を解除する。
【０１１１】
すなわち、図６（Ｃ）に示される如く、インバータ１８から、蓄電デバイス２２から放電される電力が負荷設備１０へ供給され、負荷設備１０では、瞬時電圧低下があっても、目的とする電圧を維持した状態で稼働を継続することができる。
【０１１２】
次のステップ１２４では、電力が復帰したか否かを判定する。このステップ１２４での否定判定期間は、瞬時電圧低下の期間である。すなわち、例えば、０．０７秒〜２秒程度経過すると、ステップ１２４で肯定判定されて、ステップ１００へ戻り、上記肯定を繰り返すことで、負荷設備１０には、商用電源１４からの電力が供給され、太陽光発電装置２０で発電した電力が逆潮流用の電源１６ヘ送出される。なお、蓄電デバイス２２の充電量が少ない場合は、太陽光発電装置２０で発電した電力で充電される。
【０１１３】
一方、ステップ１１６及びステップ１１８の繰り返し中に、ステップ１１８で肯定判定されると、雷発生予測はしたが落雷はなく、結果として瞬時電圧低下は発生しなかったと判断され、ステップ１００へ戻る。
【０１１４】
図７は、図５のフローチャートにおいて、瞬時電圧低下の予測があり、その後、落雷によって瞬時電圧低下が発生し、終了するまでの一連の流れを示したものである。
【０１１５】
図７からは、インバータ１８は第１の機能として太陽光発電装置２０により発電した電力を逆潮流させることで売電しているため、瞬時電圧低下が発生していないときでも有効に利用することができることがわかる。
【０１１６】
また、図７からは、雷発生予測に基づいて、インバータ１８で放電する準備をしておくことで（第２の機能の選択）、瞬時電圧低下の発生に遅滞なく、負荷設備１０の目的の電圧の電力を供給することができることがわかる。
【０１１７】
このように、本実施の形態では、インバータ１８を常に有効利用することができ、かつ瞬時電圧低下時においては即時に対応して、負荷設備１０の電力を遅滞なく確保することができる。また、ピークカット用途兼用時と比べて、必要以上の蓄電デバイス２２の容量が不要となる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０    負荷設備
１２    電源装置
１４    商用電源
ＳＷ１    第１スイッチ（切替手段）
ＳＷ２    第２スイッチ（切替手段）
１６    電源
１８    インバータ（電力供給制御手段）
２０    太陽光発電装置（第１の機能）
２２    蓄電デバイス（第２の機能）
２４    制御装置（電力供給制御手段）
２６    マイクロコンピュータ
２６Ａ    ＣＰＵ
２６Ｂ    ＲＡＭ
２６Ｃ    ＲＯＭ
２６Ｄ    入出力（Ｉ／Ｏ）ポート
２６Ｅ    バス
２８    Ｉ／Ｆ
３０    Ｉ／Ｆ
３２    Ｉ／Ｆ
３４    記録装置
３６    情報受信部（検知手段）
３８    発電所
４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）    変電所
４２    鉄塔
４３（４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ）    送電線
５０    瞬時電圧低下予測部（予測手段）
５２    機能選択部
５４    インバータ出力制御部
５６    スイッチ切替制御部
【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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