(57)【要約】【課題】連系する電源系統から太陽光発電装置のＰＣＳに動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、当該ＰＣＳを起動させて、給電経路に電力を供給することができる直流給電システムを提供する。【解決手段】直流給電システム１は、直流電圧を出力する直流電源装置３の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置３から電力を供給する。太陽光発電装置４がＰＣＳ５を介して前記給電経路に接続され、太陽光発電装置４から前記給電経路に電力を供給する。電源供給装置６は、出力を停止した停止状態のＰＣＳ５にＰＣＳ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する。電源供給装置６は、ＰＣＳ５が前記停止状態になり、ＰＣＳ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧が直流電源装置３からＰＣＳ５に供給されない場合に、ＰＣＳ５に動作電圧を供給してＰＣＳ５を起動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムであって、
出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給装置
を備え、
前記電源供給装置は、
前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させる
ことを特徴とする直流給電システム。
【請求項２】
前記給電経路において、前記太陽光発電装置からの電力を供給する給電範囲と前記電力を供給しない非給電範囲とを分割する箇所に配置されるスイッチ部
を備え、
前記電源供給装置は、
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記給電経路における給電範囲を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の直流給電システム。
【請求項３】
前記電源供給装置は、
前記動作電圧がパワーコンディショナに供給されない場合に、前記太陽光発電装置のパワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるパワーコンディショナ起動部と、
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、
前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の直流給電システム。
【請求項４】
前記スイッチ部は、
前記電源供給装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、
前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、
を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の直流給電システム。
【請求項５】
前記スイッチ部は、
前記給電経路を接続及び遮断するための半導体スイッチング素子で構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の直流給電システム。
【請求項６】
直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムにおける電源供給装置であって、
出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給し、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させる
ことを特徴とする電源供給装置。
【請求項７】
直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムにおける給電制御方法であって、
出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給ステップ
を含み、
さらに、前記電源供給ステップには、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるステップを
含むことを特徴とする直流給電システムにおける給電制御方法。
【請求項８】
直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムであって、
出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給装置を備える直流給電システムにおける前記電源供給装置内のコンピュータに、
前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるステップを
実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流電圧の給電経路に接続された負荷装置に電力を供給する直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データセンタや通信局舎などにおいては、ルータやサーバ等の各種負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムの構築が進められている。この直流給電システムは、交流電力系統（商用電力系統）を入力とする直流電源装置により、商用交流電力を所定の電圧の直流電力に変換し、給電経路（電力供給線）を介して複数の負荷装置へ供給する。
【０００３】
また、この直流給電システムでは、交流電力系統を電源とする。その交流電力系統において系統事故等の異常が生じて、直流電源装置から負荷装置に直流電圧を正常に出力できなくなる場合に備え、電源のバックアップ用として燃料電池やエンジン発電機等を備えることがある。上記の燃料電池やエンジン発電機等は、発電のための燃料を必要とする。
【０００４】
また、一方で、太陽光発電装置は、燃料を必要とせずに発電可能であり、バックアップ用の電源として利用することができる。このような太陽光発電装置は、自ら発電した電力を変換するパワーコンディショナ（Power Conditioning Subsystem）と併せて用いられる。このパワーコンディショナ（以下の説明において、単に「ＰＣＳ」と呼ぶことがある。）は、太陽光発電装置の出力電圧を昇圧（または降圧）して給電システムの給電経路に供給する他、太陽光発電装置等の発電量に応じて出力電力を制御する制御機能を備えている。この太陽光発電装置と蓄電装置を使い、負荷装置へ給電することも提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１の電力制御装置がある。この特許文献１に記載の電力制御装置において、需要家は、太陽電池を備える太陽光発電装置と、蓄電池を備える蓄電装置とを備える。需要家の電気負荷には、電源系統と太陽光発電装置と蓄電装置とから選択的に電力が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５２０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のＰＣＳを直流電源装置からの給電経路（電力供給線）に接続して、直流電源装置の出力に連系させる場合、ＰＣＳは給電経路の電圧を検出する。そのため、直流電源装置の電源に当たる商用電力系統の停電や直流電源装置の故障などにより給電経路に電力の供給がなくなった場合、ＰＣＳは、自らが動作するための電圧を検出できなくなる。その場合、ＰＣＳは、直流電源装置の出力に連系していた運転状態を自立運転に切り替えて運転を継続する。ＰＣＳは、この自立運転の状態であれば、供給可能な電流容量の範囲で給電経路に電力を供給できる。ただし、ＰＣＳから供給可能な電流容量より負荷装置に流れる電流容量が多い場合や、太陽光発電装置が所定の日照量を得ることができず太陽光発電装置の出力電力の減少に伴ってＰＣＳから供給可能な電流容量が減少した場合には、ＰＣＳは動作を継続できなくなる。一旦、出力を停止したＰＣＳは、上記の場合が解消されても、ＰＣＳを起動させる動作電圧が供給されるまで給電経路に電圧を出力できないという問題がある。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、連系する電源系統から太陽光発電装置のパワーコンディショナに動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、太陽光発電装置のパワーコンディショナが出力を停止した後に、当該停電状態におかれたまま当該パワーコンディショナを起動させて、給電経路に電力を供給することができる直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法及びプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の直流給電システムは、直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムであって、出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給装置を備え、前記電源供給装置は、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させることを特徴とする。
【００１０】
また、上記直流給電システムにおいて、前記給電経路において、前記太陽光発電装置からの電力を供給する給電範囲と前記電力を供給しない非給電範囲とを分割する箇所に配置されるスイッチ部を備え、前記電源供給装置は、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記給電経路における給電範囲を設定することを特徴とする。
【００１１】
また、上記直流給電システムにおいて、前記電源供給装置は、前記動作電圧がパワーコンディショナに供給されない場合に、前記太陽光発電装置のパワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるパワーコンディショナ起動部と、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、上記直流給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記電源供給装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記直流給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記給電経路を接続及び遮断するための半導体スイッチング素子で構成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電源供給装置は、直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムにおける電源供給装置であって、出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給し、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の直流給電システムにおける給電制御方法は、直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムにおける給電制御方法であって、出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給ステップを含み、さらに、前記電源供給ステップには、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のプログラムは、直流電圧を出力する直流電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記直流電源装置から前記給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナを介して前記給電経路に接続され、該太陽光発電装置から前記給電経路に電力を供給する直流給電システムであって、出力を停止した停止状態の前記パワーコンディショナに当該パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給装置を備える直流給電システムにおける前記電源供給装置内のコンピュータに、前記パワーコンディショナが前記停止状態になり、前記パワーコンディショナから電力を出力させることを可能にする動作電圧が前記直流電源装置から当該パワーコンディショナに供給されない場合に、当該パワーコンディショナに動作電圧を供給して該パワーコンディショナを起動させるステップを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の直流給電システム、直流給電システムにおける給電制御方法及びプログラムによれば、連系する電源系統から太陽光発電装置のパワーコンディショナに動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、太陽光発電装置のパワーコンディショナが出力を停止した後に、当該停電状態におかれたまま当該パワーコンディショナを起動させて、給電経路に電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る直流給電システム１の概略構成を示す構成図である。
【図２】スイッチ部の構成を示す構成図である。
【図３】ＰＣＳ５と電源供給装置６の構成例を示す構成図である。
【図４】スイッチ制御信号ＣＮＴの例を示す説明図である。
【図５】ＰＣＳ５の起動処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】ＰＣＳ５の起動処理の手順の第１の変形例を示すフローチャートである。
【図７】ＰＣＳ５の起動処理の手順の第２の変形例を示すフローチャートである。
【図８】コントロールパネル６３の一例を示す説明図である。
【図９】スイッチ部の制御回路の構成例を示す構成図である。
【図１０】直流給電システムにおける電力供給処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】直流給電システム１の変形例の概略構成を示す構成図である。
【図１２】直流給電システム１ＡにおけるＰＣＳ５の起動処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
（直流給電システム１の概略構成）
図１に、本発明の実施形態に係る直流給電システム１の概略構成を示す。この直流給電システム１は、例えば、データセンタや通信局舎等のビルに設備される直流給電システムの例である。
【００２１】
図１に示す直流給電システム１は、受電設備２、直流電源装置（ＲＥＣ）３、負荷装置までの給電経路、スイッチ部１０１から１１６、太陽光発電装置（ＰＶ）４、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）５、蓄電装置（ＢＡＴＴ）７、ＰＣＳ８、及び電源供給装置６を備える。
受電設備２は、遮断器（ＣＢ）２Ａ、変圧器２Ｃ、及び保護継電器２Ｄを備えている。保護継電器２Ｄは、例えば、過電流継電器、地絡継電器、不足電圧継電器（何れも不図示）などを含んで構成されており、これらの継電器がそれぞれの検出条件に応じて異常状態を検出すると、その信号が遮断器２Ａに送られ当該遮断器２Ａを開放させる。
例えば、過電流継電器は、電路に過電流が流れたことを検出した場合に遮断器２Ａを開放して、地絡継電器は、電路や機器に地絡が発生したことを検出した場合に遮断器２Ａを開放して、不足電圧継電器は、停電や事故により商用電力系統ＰＳから商用電力を受電できなくなったことを検出した場合に遮断器２Ａを開放する。
【００２２】
なお、遮断器２Ａには、主接触子と機械的に連動する補助接点２Ｂが設備されており、この補助接点２Ｂの開閉状態が、遮断器２Ａの開閉状態を示す接点信号Ａｕｘとして、後述する電源供給装置６に出力される。つまり、直流給電システム１は、停電や事故により商用電力系統ＰＳから商用電力を受電できなくなったことを接点信号Ａｕｘにより検出することができる。
また、商用電力系統ＰＳが停電したこと検出する方法としては、例えば、変圧器２Ｃの２次側にボルティジ・センサ（電圧検出リレー）を設け、このボルティジ・センサにより商用電力系統ＰＳが停電したことを検出してもよい。
また、直流電源装置３内に、商用電力系統ＰＳが停電したこと検出するボルティジ・センサや電圧検出回路を設け、このボルティジ・センサや電圧検出回路により商用電力系統ＰＳが停電したことを検出してもよい。
【００２３】
変圧器２Ｃは、商用電力系統ＰＳから供給される高圧交流電圧（例えば、３相ＡＣ６６００Ｖ）を所定の低圧交流電圧（例えば、３相ＡＣ４００Ｖ）に降圧し、この低圧交流電圧を直流電源装置（ＲＥＣ）３に供給する。直流電源装置３は、商用交流電力を直流電力に変換する整流装置であり、変圧器２Ｃから入力される低圧交流電圧を所定の電圧の直流電圧に変換する。例えば、直流電源装置３はＡＣ／ＤＣコンバータであり、ＤＣ３８０Ｖの直流電圧を、主幹の電力供給線である給電経路Ｐ１１及びＮ１１へ出力する。
【００２４】
給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）５及びスイッチ部１０１を介して、太陽光発電装置４が接続されている。スイッチ部１０１は、太陽光発電装置４のＰＣＳ５と、給電経路Ｐ１１及びＮ１１との間の接続／開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部１０１が接続状態にある時にＰＣＳ５を直流電源装置３の出力に連系可能にする。
また、給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、ＰＣＳ８及びスイッチ部１０２を介して、蓄電池を備える蓄電装置（ＢＡＴＴ）７が接続されている。スイッチ部１０２は、蓄電装置７のＰＣＳ８と、給電経路Ｐ１１及びＮ１１との間の接続／開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部１０２が接続状態にある時にPＣＳ８を直流電源装置３の出力に連系可能にする。
また、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６は、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８において電路を開閉するための開閉器を含む。また、給電経路Ｐ１１及びＰ２１から給電経路Ｐ２８は、正極側の給電線を示し、給電経路Ｎ１１及びＮ２１から給電経路Ｎ２８は、負極側の給電線を示している。
なお、以下の説明において、スイッチ部１０１、１０２、及びスイッチ部１１１から１１６を総称する場合は、「スイッチ部１００」と呼ぶ。
【００２５】
また、蓄電装置７は、直流電源装置３の出力が停止した停電状態にない通常時には、ＰＣＳ８を介して直流電源装置３からの電力によって蓄電される。蓄電装置７は、直流電源装置３の出力が停止した停電状態にある停電時（以下、「直流電源装置３の停電時」という。）には、蓄えた電力をＰＣＳ８を介して、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給する。なお、ＰＣＳ８は、通常時における使用電力のピークカットを目的に蓄電装置７の充放電制御を行うこともできる。
【００２６】
太陽光発電装置（ＰＶ）４は、太陽電池アレイ（太陽電池）４ａを備えており、この太陽電池アレイ４ａにより太陽エネルギーを電気に変換してＰＣＳ５に出力する。ＰＣＳ５は、直流電源装置３が直流電力を供給している通常時には、太陽光発電装置４が発電した電力を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給して、直流電源装置３から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給される電力量を低減させる。また、ＰＣＳ５は、直流電源装置３において停電が発生すると、この停電が発生したことを示す信号を直流電源装置３等から受信し、一旦その動作を停止する。その後、バックアップ用の蓄電装置７のＰＣＳ８から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力の供給が開始され、やがてこの蓄電装置７に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、蓄電装置７のＰＣＳ８から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給できなくなると、ＰＣＳ５は、再び起動する。
【００２７】
つまり、ＰＣＳ５は、直流電源装置３の停電時において、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力の供給ができなくなると起動し、太陽光発電装置４が発電した電力を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給する。
このようにして、太陽光発電装置４は、直流電源装置３及び蓄電装置７の双方から電力を供給できない状態において、電力の供給を必要とする負荷装置へ電力を供給する。例えば、照明装置等に電力を供給する。なお、ＰＣＳ５の詳細については後述する。
【００２８】
なお、上述したＰＣＳ５の起動の例では、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給できない停電状態が発生した場合に、ＰＣＳ５が一旦動作を停止し、蓄電装置７の電荷が不足又は枯渇した状態になるとＰＣＳ５が再起動する例について示したが、他の起動方法を用いることができる。例えば、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給できない停電状態が発生して、ＰＣＳ５が一旦停止した後に、電源供給装置６は、母線電圧（給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧）を検出し、この母線電圧が動作電圧範囲内、例えば、定格電圧の±１０％以内であればＰＣＳ５を再起動するようにしてもよい。この起動方法の詳細については、後述する。
さらに、直流給電システム１では、商用電力系統ＰＳの停電を示す信号を受信せずに、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１が所定の電圧値以下、例えば、ゼロ電圧であることを検出した際に、ＰＣＳ５の動作を停止するようにしてもよい。この起動方法の詳細については、後述する。
【００２９】
なお、ＰＣＳ５に接続されるスイッチ部１０１は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害（例えば、線間短絡等）が発生した場合に開（オフ）状態になり、太陽光発電装置４を系統から分離させる。また、スイッチ部１０１は、直流電源装置３の停電時にも一旦開（オフ）状態になるものとする。
また、ＰＣＳ８に接続されるスイッチ部１０２は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生した場合に開（オフ）状態になり、蓄電装置７を系統から分離させる。このスイッチ部１０２は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生していない通常の場合には、閉（オン）状態にされている。
なお、太陽光発電装置４のＰＣＳ５や蓄電装置７のＰＣＳ８が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生した場合に出力電流を遮断する保護機能を備える場合は、スイッチ部１０１及び１０２を省略することも可能である。
【００３０】
そして、上記給電経路Ｐ１１及びＮ１１は、分電盤（ＰＤＦ）１１の入力側に接続され、直流電源装置３は、この分電盤１１を介して、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８の系統内に配置されたそれぞれの負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６へ電力を供給する。負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６は、いずれも直流電源装置３から供給される直流電力によって動作する装置である。例えば、負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６は、直流家電、ＬＥＤ照明、パソコンやサーバなどの情報機器等である。また、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８の所定の箇所には、負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６に電力を供給する給電範囲を設定するためのスイッチ部１１１からスイッチ部１１６が配置されている。つまり、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６は、給電経路において、太陽光発電装置４からの電力を供給する給電範囲と、電力を供給しない非給電範囲とを分割する箇所に配置されている。
【００３１】
上記給電経路についてより詳細に説明すると、給電経路Ｐ１１及びＮ１１は、分電盤（ＰＤＦ）１１の入力側に接続され、この分電盤１１内の過電流遮断器（不図示）等を用いた分岐回路により、給電経路Ｐ２１及びＮ２１と、給電経路Ｐ２４及びＮ２４と、に分岐される。そして、給電経路Ｐ２１及びＮ２１は、スイッチ部１１１を介して、給電経路Ｐ２２及びＮ２２に接続され、この給電経路Ｐ２２及びＮ２２には負荷装置Ｌ１１が接続される。また、給電経路Ｐ２２及びＮ２２から、スイッチ部１１２を介して、給電経路Ｐ２３及びＮ２３が分岐され、この給電経路Ｐ２３及びＮ２３に、負荷装置Ｌ１２が接続される。
【００３２】
一方、分電盤１１から分岐される給電経路Ｐ２４及びＮ２４は、スイッチ部１１３を介して、給電経路Ｐ２５及びＮ２５に分岐され、この給電経路Ｐ２５及びＮ２５には、負荷装置Ｌ１３が接続される。また、給電経路Ｐ２４及びＮ２４は、スイッチ部１１４を介して給電経路Ｐ２６及びＮ２６に分岐され、この給電経路Ｐ２６及びＮ２６には、負荷装置Ｌ１４が接続される。また、給電経路Ｐ２６及びＮ２６は、スイッチ部１１５を介して給電経路Ｐ２７及びＮ２７に分岐され、この給電経路Ｐ２７及びＮ２７には、負荷装置Ｌ１５が接続される。また、給電経路Ｐ２６及びＮ２６は、スイッチ部１１６を介して給電経路Ｐ２８及びＮ２８に分岐され、この給電経路Ｐ２８及びＮ２８には、負荷装置Ｌ１６が接続される。
なお、上記スイッチ部１１１からスイッチ部１１６は、直流電源装置３に停電が発生し、その後、バックアップ用の蓄電装置７に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、この蓄電装置７からシステム全体として必要な電力の供給ができなくなった場合に、一旦、開（オフ）状態になるものとする。そして、太陽光発電装置４のＰＣＳ５の起動後に、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御することにより、給電範囲を順次に拡大することができるようにしている。
【００３３】
図２は、スイッチ部の構成を示す構成図である。スイッチ部１００は、図２（Ａ）に示すスイッチＳＷのように、双投接点（２接点）を用いて、正極側の給電線Ｐと負極側の給電線Ｎのそれぞれを接続又は開放するように構成されている。なお、スイッチ部１００は、図２（Ｂ）に示すスイッチＳＷのように、単投接点（１接点）を用いて、正極側の給電線Ｐ（又は負極側の給電線Ｎ）のみを接続又は開放するようにしてもよい。さらに、スイッチ部１００は、図２（Ｃ）に示すように、第１方向スイッチＳＷａと、第２方向スイッチＳＷｂと、第３方向スイッチＳＷｃの接点とが相互に接続され、３方向のいずれかの方向から入力された電圧を、他の２方向又は１方向に出力することができるＴ型スイッチであってもよい。
【００３４】
また、図１及び図２では、スイッチ部１００として、機械式接点を用いたスイッチの例を示しているが、実際には、スイッチＳＷは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッチング素子を用いた半導体スイッチで構成されている。この半導体スイッチは、給電経路を接続及び遮断させて、接続時に供給先の給電経路及び負荷装置に直流電流を供給するとともに、遮断時に当該負荷装置に流れる負荷電流を遮断できる能力を持つように構成されている。なお、このスイッチ部１００の構成については後述する。
【００３５】
図１に戻り、電源供給装置６は、直流電源装置３の停電時において、直流電源装置３及び蓄電装置７の双方から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力の供給ができなくなり、ＰＣＳ５の２次側（出力側）の電圧がなくなった場合に、ＰＣＳ５を起動させる基準となる動作電圧をＰＣＳ５に供給してこのＰＣＳ５を自立起動させる。つまり、電源供給装置６は、出力を停止した停止状態のＰＣＳ５にＰＣＳ５から出力させる動作電圧を供給して、ＰＣＳ５を自立起動させる。
なお、直流電源装置３から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に対して電力の供給がなくなる状態は、商用電力系統ＰＳが停電した場合や、直流電源装置３が故障した場合や、給電経路Ｐ１１及びＮ１１が事故等により遮断された場合に発生する。
また、蓄電装置７から給電経路に電力が供給されない状態は、蓄電装置７の蓄電量が低下した場合や、蓄電装置７のＰＣＳ８が電力の供給を停止した場合に発生する。なお、蓄電装置７のＰＣＳ８が電力の供給を停止する場合には、蓄電装置７の蓄電量を保持するなどの目的で、蓄電装置７の蓄電量が枯渇していない状態においても、ＰＣＳ８を敢えて停止させる場合もある。
【００３６】
また、電源供給装置６は、ＰＣＳ５を起動させた後、一旦開状態にされたスイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。これにより、電源供給装置６は、太陽光発電装置４から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に対して電力を供給させるとともに、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を制御する。
つまり、電源供給装置６は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御することにより、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を調整する。これにより、電源供給装置６は、直流電源装置３と蓄電装置７の双方から電力の供給ができない場合に、太陽光発電装置４から電力を供給する停電時使用負荷装置（例えば、照明装置等）と、電力を供給しない負荷装置（例えば、空調装置等）とを選択することができる。
【００３７】
このようにして、電源供給装置６は、ＰＣＳ５が停止状態になり、ＰＣＳ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧が直流電源装置３からＰＣＳ５に供給されない場合に、ＰＣＳ５に動作電圧を供給して該ＰＣＳ５を起動させる。さらに、電源供給装置６は、スイッチ部１００に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号によりスイッチ部１００の開閉状態を制御する。これにより、電源供給装置６は、給電経路における給電範囲を設定する。
【００３８】
（太陽光発電装置４のＰＣＳ５と電源供給装置６の構成）
図３は、太陽光発電装置４のＰＣＳ５と電源供給装置６の構成例を示す構成図である。図３に示すように、ＰＣＳ５は、発電量制御部５１と、系統連系制御部５２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３とを備える。
【００３９】
発電量制御部５１は、太陽光発電装置４から最大電力を取り出すために、太陽電池アレイ４ａのＩ−Ｖ（電流−電圧）特性において、太陽電池アレイ４ａの出力を最大とする動作点（最大電力点）を制御する。太陽電池アレイ４ａは、接続されている負荷が実際に必要としている電圧によって最大電力点がずれる。Ｉ−Ｖ特性は、日射強度やモジュール温度や状態等によって変化することから、最大電力を得るためには、最適な電圧又は電流を自動で追従しなければならない。また、発電量制御部５１は、太陽光発電装置４から出力可能な電力が、「所定値以上の電力であるか否かの情報」を電源供給装置６に通知する。この「太陽光発電装置４から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かの情報」は、電源供給装置６が、一旦動作を停止したＰＣＳ５を再起動させる際の起動条件として用いられる。
また、系統連系制御部５２は、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出して、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３の出力電圧を調整することにより、給電経路Ｐ１２及びＮ１２に対して連系させてＰＣＳ５から出力される電力を給電できるように制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５３は、太陽光発電装置４の出力電圧を昇圧（または降圧）して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給するためのコンバータである。
【００４０】
電源供給装置６は、ＰＣＳ起動部６１と、母線電圧検出部６１Ａと、スイッチ制御部６２と、コントロールパネル６３と、蓄電池６４と、を備える。
母線電圧検出部６１Ａは、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧を検出する。
ＰＣＳ起動部６１は、直流電源装置３と蓄電装置７の双方から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力の供給ができなくなり、ＰＣＳ５に動作電圧を供給されなくなったことを母線電圧検出部６１Ａが検出した場合に、内蔵する蓄電池６４により太陽光発電装置４のＰＣＳ５に動作電圧を供給してこのＰＣＳ５を自立起動させる。また、ＰＣＳ起動部６１は、ＰＣＳ５の起動動作と停止動作とを制御するとともに、ＰＣＳ８の起動動作と停止動作とを制御する。
【００４１】
スイッチ制御部６２は、コントロールパネル６３からの制御に応じてスイッチ部１００を制御する。スイッチ制御部６２は、スイッチ部１０１にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１０１を閉状態（オン状態）にすることにより、太陽光発電装置４を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に接続して連系させる。また、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１０２にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１０２を閉状態（オン状態）にすることにより、蓄電装置７を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に接続して連系させる。
さらに、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御する。
つまりスイッチ制御部６２は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御することにより、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を制御する。
例えば、直流電源装置３の停電時において、蓄電装置７が負荷装置Ｌ１１からＬ１６に電力の供給ができなくなった場合に、スイッチ制御部６２は、太陽光発電装置４により電力を供給する停電時使用負荷装置として、照明装置等を選択して電力を供給するように給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を設定する。
【００４２】
図４は、スイッチ制御信号ＣＮＴの例を示す図である。この図４に示すスイッチ制御信号ＣＮＴの例では、スイッチ制御信号ＣＮＴを、「スイッチの識別情報」と、当該スイッチの「オン／オフ（開閉）情報」とで構成している。このスイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に向けて送信することにより、「スイッチの識別情報」に該当するスイッチ部１００では、「オン／オフ（開閉）情報」に基づいて、スイッチのオン／オフ（開閉）動作を行う。
【００４３】
図３に戻り、スイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に送信する信号経路としては、専用の信号線を設けてもよく、又、給電経路Ｐ１１及びＮ１１、Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８のうち少なくとも一部の給電経路を信号線として利用するようにしてもよい。そして、専用の信号線を設ける場合は、スイッチ部１００を動作させる電源もこの信号線を介して、電源供給装置６から供給することができる。
また、給電経路Ｐ１１及びＮ１１、Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８のうち少なくとも一部の給電経路を信号線として利用する場合は、例えば、スイッチ部１１１がオン状態にある場合にのみ、スイッチ部１１２にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信できるなど、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉（オン／オフ）状態に応じて、オフ状態にあるスイッチ部１００より遠方側に対するスイッチ制御信号ＣＮＴの送信が制限される。また、給電経路を信号線として利用する場合、この給電経路を介して、スイッチ部１００を動作させる電源を太陽光発電装置４や蓄電装置７から供給できる。
【００４４】
また、電源供給装置６内の蓄電池６４は、直流電源装置３から電力を供給する通常状態において、例えば、給電経路Ｐ１１及びＮ１１から常時充電されている。そして、直流電源装置３の停電時において、蓄電装置７が電量を出力できない状態となり、ＰＣＳ５を起動させる際に、蓄電池６４は、電源供給装置６からＰＣＳ５に電力を出力させるようにする動作電圧を電源供給装置６に供給して、電源供給装置６の動作を開始させるとともに、この電源供給装置６からＰＣＳ５に動作電圧を供給して、ＰＣＳ５を自立起動させる。なお、蓄電池６４に代えて、燃料電池やエンジン発電機を使用してＰＣＳ５を自立起動させてもよい。
【００４５】
（ＰＣＳ５の起動処理の手順）
図５は、直流給電システム１の停電時におけるＰＣＳ５の起動処理の手順を示すフローチャートである。
以下、図５に示すフローチャートを参照して、直流給電システム１におけるＰＣＳ５の起動処理の手順について説明する。
まず、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給することができない停電状態が発生したとする。
この商用電力系統ＰＳにおいて停電状態が発生すると、受電設備２内の遮断器２Ａが保護継電器１３内の不足電圧継電器（不図示）の動作により開放し、遮断器２Ａの補助接点２Ｂが開放する。電源供給装置６は、遮断器２Ａの補助接点２Ｂが開放されたことを、接点信号Ａｕｘにより検出して、商用電力系統ＰＳに停電状態が発生したことを検知する（ステップＳ１００）。
【００４６】
続いて、電源供給装置６は、蓄電装置７のＰＣＳ８を制御して、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けての放電を開始させるとともに（ステップＳ１０５）、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１０）。また、電源供給装置６は、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１１５）。これにより、電源供給装置６は、商用電力系統ＰＳにおいて停電状態が発生したことを検出した場合に、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させるとともに、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。
【００４７】
続いて、電源供給装置６は、母線電圧検出部６１Ａにより、給電母線である給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下（例えば、ゼロ電圧付近の値）に低下しているか否かを検出する（ステップＳ１２０）。つまり、蓄電装置７が放電を開始した後、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給される直流電圧が、蓄電装置７の電荷の不足又は枯渇により、所定の電圧値以下に低下しているか否かを、電源供給装置６が検出する。
そして、ステップＳ１２０の処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下していると判定された場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、電源供給装置６は、ステップＳ１３０の処理ステップに移行し、太陽光発電装置４から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、太陽光発電装置４が所定値以上の日照量を得ることができる状態にあり、ＰＣＳ５から給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあるか否かを判定する。この所定値は、例えば、少なくとも１つの負荷装置に電力を供給できる電力量を下限値として、任意の値に設定することができる。
【００４８】
続いて、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置４が給電経路に電力を出力できる状態にあると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置６は、ステップＳ１４０の処理ステップに移行し、ＰＣＳ起動部６１により、ＰＣＳ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧を当該ＰＣＳ５に供給して、ＰＣＳ５を起動させる（ステップＳ１４０）。
続いて、電源供給装置６は、スイッチ制御部６２により、スイッチ部１０１を投入して、ＰＣＳ５から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を出力させる（ステップＳ１４５）。そして、このステップＳ１４５の処理を実行した後に、電源供給装置６は、このＰＣＳ５の起動処理を終える。
【００４９】
一方、ステップＳ１２０の処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下していないと判定された場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、電源供給装置６は、ステップＳ１１０の処理ステップに戻り、ＰＣＳ５の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
また、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置４が給電経路に電力を出力できる状態にないと判定された場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、電源供給装置６は、ステップＳ１１０の処理ステップに戻り、ＰＣＳ５の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
【００５０】
これにより、直流給電システム１では、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給できない停電状態が発生した場合に、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させるとともに、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。その後、蓄電装置７に蓄積された電荷が不足又は枯渇した場合に、電源供給装置６は、ＰＣＳ５を起動して、太陽光発電装置４から給電経路に電力を供給させることができる。
【００５１】
なお、ステップＳ１４０によりＰＣＳ５を起動した後、ステップＳ１４５においてスイッチ部１０１を投入する際に、ＰＣＳ５から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けて過渡的に過大な電流が流れる可能性がある場合には、先にスイッチ部１０１を投入し、その後に、ＰＣＳ５の出力電圧を立ち上げるようにしてもよい。例えば、スイッチ部１０１を投入した後に、ＰＣＳ５の出力電圧を緩やかに立ち上げるようにして、過渡的な過大電流が流れることを回避するようにしてもよい。
さらには、直流電源装置３の停電時において、スイッチ部１０１を開放することなく閉状態にしておくことにより、ステップＳ１１５のスイッチ部１０１の開放処理と、ステップＳ１４５のスイッチ部１０１の投入処理とを、省略することも可能である（後述する図６、図７、及び図１２においても同じ）。
【００５２】
（ＰＣＳ５の起動処理の手順の第１の変形例）
また、図６は、ＰＣＳ５の起動処理の手順の第１の変形例を示すフローチャートである。この図６に示すＰＣＳ５の起動処理の手順は、図５に示すＰＣＳ５の起動処理の手順と比較して、図５に示すステップＳ１２０の処理ステップを、図６に示すステップＳ１２０Ａの処理に置き換えた点だけが異なり、他の処理ステップは、図５に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５３】
この図６に示す起動処理の手順では、直流給電システム１において、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給することができない停電状態が発生したことを保護継電器２Ｄが検出した場合（ステップＳ１００）、蓄電装置７が放電を開始し、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を供給する（ステップＳ１０５）。また、同時に、電源供給装置６は、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１０）。
続いて、電源供給装置６は、母線電圧検出部６１Ａにより給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内（例えば、定格電圧の±１０％以内）であるか否かを判定する（ステップＳ１２０Ａ）。
【００５４】
そして、ステップＳ１２０Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内であると判定された場合（ステップＳ１２０Ａ：Ｙｅｓ）、電源供給装置６は、ステップＳ１３０の処理に移行する。そして、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置４から給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあると判定された場合に（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置６は、ステップＳ１４０の処理に移行して、ＰＣＳ５を起動させる。
一方、ステップＳ１２０Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１２０Ａ：Ｎｏ）、電源供給装置６は、ステップＳ１１０の処理に戻り、ＰＣＳ５の動作停止状態を継続させる。
【００５５】
つまり、図６に示す起動処理の手順では、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧が出力されている状態において、ＰＣＳ５を起動させる。そして、ＰＣＳ５が、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力されている直流電圧を検出して連系する場合、ＰＣＳ５は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力する直流電圧を、蓄電装置７のＰＣＳ８から出力される直流電圧よりも所定分だけ高い電圧（例えば、１％から数％高い電圧）とすることにより、ＰＣＳ５を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に自然に連系させることができる。
これにより、直流電源装置３の停電時において、蓄電装置７と太陽光発電装置４とから並列に給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。
【００５６】
（ＰＣＳ５の起動処理の手順の第２の変形例）
図５及び図６に示した起動処理の手順の例では、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給できない停電状態を示す信号（例えば、接点信号Ａｕｘ）を電源供給装置６が検出した場合に、ＰＣＳ５の動作を停止させる例について説明したが、電源供給装置６が、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下したことを検出して、例えば、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧がゼロ電圧になったことを検出してＰＣＳ５の動作を停止させるようにしてもよい。
【００５７】
図７は、ＰＣＳ５の起動処理の手順の第２の変形例を示すフローチャートである。
この図７に示すＰＣＳ５の起動処理の手順は、図６に示すＰＣＳ５の起動処理の手順と比較すると、図６に示す手順からステップＳ１０５の処理を省略して、ステップＳ１０５ＡとステップＳ１１５Ａの処理とを新たに追加した点が異なり、他の処理は、図６に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５８】
この図７に示す起動処理の手順では、直流給電システム１において、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給することができない停電状態が発生したことを保護継電器２Ｄが検出した場合（ステップＳ１００）、遮断器２Ａを開放させるが、この時点では、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を供給しない。
続いて、電源供給装置６は、直流電源装置３の停電により給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の電圧値以下に低下したか否かを判定する（ステップＳ１０５Ａ）。そして、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の電圧値以下に低下したと判定された場合に（ステップＳ１０５Ａ：Ｙｅｓ）、電源供給装置６は、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させるととともに（ステップＳ１１０）、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１１５）。
続いて、電源供給装置６は、ＰＣＳ８を制御して、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１への電力の供給を開始させる（ステップＳ１１５Ａ）。
【００５９】
その後の処理の手順は、図６に示すステップＳ１２０ＡからステップＳ１４５の処理の手順と同様である。
これにより、直流電源装置３の停電時において、電源供給装置６は、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧を検出して、ＰＣＳ５の動作を停止させることができる。
【００６０】
（コントロールパネル６３についての説明）
次に、コントロールパネル６３について説明する。コントロールパネル６３（設定入力部）は、スイッチ部１００の開閉状態（オン／オフ状態）を設定する操作を検出して、検出した操作に応じてスイッチ制御部６２を制御するとともに、スイッチ部１００の開閉状態を表示する。このコントロールパネル６３は、例えば、タッチパネル式の表示装置を含めて構成することができる。
図８は、コントロールパネル６３の一例を示す説明図である。この図８に示す例は、タッチパネル式の表示画面上に、「直流給電システム１の単線結線図の表示画面６３ａ」と、操作を検出する位置を示す「スイッチ選択ボタン６３ｂ」、「投入ボタン６３ｃ」、及び「開放ボタン６３ｄ」と、を配置した場合を示す。
【００６１】
なお、図８に示す「直流給電システム１の単線結線図の表示画面６３ａ」では、直流給電システム１内の全ての負荷装置Ｌ１１からＬ１６を表示しているが、この表示画面６３ａには、直流電源装置３の停電時において太陽光発電装置４から電力を供給することが必要な負荷装置のみを選択して表示するようにしてもよい。
【００６２】
例えば、この単線結線図の表示画面６３ａにおいて、スイッチ部１００の状態を、当該スイッチ部を破線で囲む領域の色で示す。例えば、スイッチ部１００が開放状態にある場合は「緑色」で表示し、スイッチ部１００が閉状態にある場合は「赤色」で表示する。
「ＳＷ１１１」で示す開放状態にあるスイッチ部１１１を投入する場合、ユーザは、スイッチ選択ボタン６３ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面６３ａ上でスイッチ部１１１の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部１１１を示す領域を操作することにより、コントロールパネル６３は、スイッチ部１１１を示す領域の点滅表示を開始させる。このスイッチ部１１１を示す領域が点滅表示されている状態において、投入ボタン６３ｃを操作することにより、コントロールパネル６３は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部６２を介してスイッチ部１１１を投入させて閉状態にする。さらに、コントロールパネル６３は、スイッチ部１１１の表示の色を「緑色」から「赤色」に変える。
【００６３】
また、閉状態にあるスイッチ部１１１を開放状態にする場合、スイッチ選択ボタン６３ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面６３ａ上でスイッチ部１１１の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部１１１を示す領域を操作することにより、コントロールパネル６３は、スイッチ部１１１の点滅表示を開始させる。このスイッチ部１１１を示す領域が点滅表示されている状態において、開放ボタン６３ｄを操作することにより、コントロールパネル６３は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部６２を介してスイッチ部１１１を開放させる。さらに、コントロールパネル６３は、スイッチ部１１１の表示の色を「赤色」から「緑色」に変える。他のスイッチ部１００についても同様である。
【００６４】
なお、スイッチ選択ボタン６３ｂを操作してスイッチ部１００を指定する場合、スイッチ部１１１部とスイッチ部１１２とを同時に指定するなど、複数のスイッチ部１００を同時に指定することもできる。
【００６５】
（スイッチ部の制御回路の構成）
また、図９は、スイッチ部の制御回路の構成例を示す構成図である。この図９に示すように、スイッチ部１００には、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３と、スイッチ７４と、電源部７５とが設けられている。
【００６６】
スイッチ制御信号受信部７１は、電源供給装置６内のスイッチ制御部６２からスイッチ制御信号ＣＮＴを受信する。
スイッチ開閉部７２は、スイッチ制御信号受信部７１により受信したスイッチ制御信号ＣＮＴに基づき、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであるか否かを判定する。そして、スイッチ開閉部７２は、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであると判定した場合に、「スイッチのオン／オフ情報」に基づき、スイッチ７４をオン／オフ（投入又は開放）させる。つまり、スイッチ開閉部７２は、スイッチ７４の開閉動作を行う。
【００６７】
そして、スイッチ７４をオン／オフした場合、開閉結果通知部７３は、スイッチ７４をオン／オフした動作結果の情報を電源供給装置６のスイッチ制御部６２に送信する。動作結果の情報を受けたスイッチ制御部６２は、開閉結果通知部７３から受信したスイッチ７４のオン／オフの動作結果の情報を基にして、当該スイッチ７４の開閉状態をコントロールパネル６３上に表示させる。
【００６８】
電源部７５は、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３のそれぞれに電力を供給する。なお、電源部７５は、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３とを機能させる電力を蓄積しておいてもよい。
これにより、ユーザは、コントロールパネル６３により、給電経路上のスイッチ７４の開閉を指示できるととともに、その開閉結果をコントロールパネル６３上に表示して確認することができる。
【００６９】
次に、図１０を参照して、直流給電システムにおける電力供給処理について説明する。
図１０は、直流給電システムにおける電力供給処理の手順を示すフローチャートである。この図１０では、直流電源装置３が停電状態になり、かつ蓄電装置７から電力の供給ができなくなった状態からの処理を示す。
【００７０】
まず、コントロールパネル６３は、ユーザの指示を検出し、検出した指示に応じて、電力の供給を必要とする負荷装置があることを検出する（ステップＳ２１０）。続いて、ＰＣＳ起動部６１は、ＰＣＳ５を起動させる（ステップＳ２２０）。
【００７１】
続いて、コントロールパネル６３は、スイッチ制御部６２を制御して、スイッチ部１０１を投入する（ステップＳ２３０）。
【００７２】
続いて、コントロールパネル６３は、電力の供給範囲を指定するユーザの操作を検出する。例えば、コントロールパネル６３は、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とが指定されたことを検出する（ステップＳ２４０）。
続いて、コントロールパネル６３は、検出した操作に応じたスイッチ部１００（より正確にはスイッチ部１００内のスイッチ７４）を順に投入させるようにスイッチ制御部６２を制御する。例えば、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２とを順番に投入するように、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とにスイッチ制御信号ＣＮＴを順に送りスイッチ部１１１とスイッチ部１１２とを順に投入させる（ステップＳ２５０）。
【００７３】
続いて、スイッチ制御信号ＣＮＴが自身を対象とすると判定したスイッチ部１００は、自身のスイッチ７４を投入するとともに、その結果をスイッチ制御部６２に通知する（ステップＳ２６０）。
続いて、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１００から受けた通知に応じて、コントロールパネル６３にその通知に含まれたスイッチ部１００の状態を表示させる。コントロールパネル６３は、スイッチ部１００の状態をコントロールパネル６３の表示画面６３ａ上に表示する（ステップＳ２７０）。
以上の電力供給処理により、負荷装置Ｌ１１と負荷装置Ｌ１２とが接続される給電範囲を設定して電力を供給することができる。
【００７４】
なお、上記の変形例として、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２とが開放している状態において、ユーザがスイッチ部１１２を直接指定して投入を指示することにより、電源供給装置６内のスイッチ制御部６２が、自動的に、スイッチ部１１１の投入と、スイッチ部１１２の投入とを順番に実行するようにしてもよい。
【００７５】
同様にして、直流電源装置３の停電状態において、負荷装置Ｌ１４と負荷装置Ｌ１５とに電力を供給する場合、ユーザは、スイッチ部１１４と、スイッチ部１１５とを順番に投入することにより、負荷装置Ｌ１４と負荷装置Ｌ１５とが接続される給電範囲を設定して、電力を供給することができる。
さらに異なる変形例として、電源供給装置６内のスイッチ制御部６２は、それぞれのスイッチ部１００の設定を最初に纏めて実施して、全ての設定が完了した後に電力を供給してもよい。
【００７６】
このように、ユーザは、コントロールパネル６３上で、給電経路Ｐ１１及びＮ１１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８に配置されたスイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉を指示することにより、太陽光発電装置４から電力を供給しようとする給電経路の範囲を設定することができる。
これにより、ユーザは、直流電源装置３の停電時において、直流電源装置３と蓄電装置７の双方から負荷装置に電力の供給ができず、太陽光発電装置４から電力を供給する場合に、コントロールパネル６３上でスイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉を指示することにより、太陽光発電装置４から電力を供給できる負荷装置を選択できる。また、太陽光発電装置４の電力の給電能力に応じて、電力を供給する負荷装置の範囲を、順次に拡大して行くことができる。
【００７７】
なお、上記直流給電システム１では、蓄電装置７をバックアップ電源装置として設備した例を示しているが、蓄電装置７を設備しない場合においても、本発明は好適に適用できるものである。この蓄電装置７を設けない場合、直流電源装置３が停電状態になり、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力が供給されなくなると、電源供給装置６は、ＰＣＳ５を直ちに起動させるか、又は、ユーザの指示により起動させることになる。
【００７８】
（直流給電システム１の変形例）
図１１は、直流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。この図１１に示す直流給電システム１Ａは、図３に示す直流給電システム１と比較すると、図３に示す蓄電装置７とパワーコンディショナ（ＰＣＳ）８とスイッチ部１０２とを省略した点だけが異なり、他の構成は、図３に示す直流給電システム１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７９】
また、図１２は、直流給電システム１ＡにおけるＰＣＳ５の起動処理の手順を示すフローチャートである。この図１２に示すＰＣＳ５の起動処理の手順は、図５に示す直流給電システム１におけるＰＣＳ５の起動処理の手順と比較すると、図５に示すステップＳ１０５の処理ステップを省略した点だけが異なり、他の処理ステップは、図５に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８０】
つまり、直流給電システム１Ａにおいては、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給することができない停電状態が発生したことを保護継電器２Ｄが検出した場合（ステップＳ１００）、蓄電装置７から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を供給することなく、ＰＣＳ５の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１０）。その後の処理の手順は、図５に示すステップＳ１１５からステップＳ１４５の処理の手順と同様である。
【００８１】
このように、図１１に示す直流給電システム１Ａでは、商用電力系統ＰＳから直流電源装置３に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、遮断器２Ａを開放するとともに、ＰＣＳ５が、一旦その動作を停止する。そして、電源供給装置６は、母線電圧検出部６１Ａにより給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下したことを検出し、この検出後に、ＰＣＳ５を再起動して、太陽光発電装置４からＰＣＳ５を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給させる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態において、電源供給装置６内の各処理部の機能は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
すなわち、電源供給装置６は内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。また、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００８３】
以上、説明したように、本発明の実施形態に係る直流給電システム１は、直流電圧（ＤＣ３８０Ｖ）を出力する直流電源装置３の給電経路に接続された負荷装置Ｌ１１からＬ１６に直流電源装置３から給電経路Ｐ１１及びＮ１１を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置４がパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に接続され、該太陽光発電装置４から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給する直流給電システム１であって、出力を停止した停止状態のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５にパワーコンディショナ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給する電源供給装置６を備え、電源供給装置６は、パワーコンディショナ５が停止状態になり、パワーコンディショナ５から電力を出力させることを可能にする動作電圧が直流電源装置３から当該パワーコンディショナ５に供給されない場合に、当該パワーコンディショナ５に動作電圧を供給して該パワーコンディショナ５を起動させる。
【００８４】
このように、本実施形態の直流給電システム１では、直流電源装置３の停電時において、一旦停止した太陽光発電装置４のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５を起動するための動作電圧を該パワーコンディショナ５に供給できない場合に、電源供給装置６がパワーコンディショナ５に動作電圧を供給して、パワーコンディショナ５を自立起動させる。また、電源供給装置６は、パワーコンディショナ５が起動した後に、スイッチ部１００の開閉状態を制御することにより、太陽光発電装置４から負荷装置Ｌ１１からＬ１６に対して電力を供給する給電経路の範囲を設定する。
【００８５】
これにより、直流給電システム１では、連系する電源系統から太陽光発電装置のパワーコンディショナ５に動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、太陽光発電装置のパワーコンディショナ５が出力を停止した後に、当該停電状態におかれたまま当該パワーコンディショナ５を起動させて、給電経路に電力を供給することができる。
【００８６】
また、上記実施形態の直流給電システム１では、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８において、太陽光発電装置４からの電力を供給する給電範囲と電力を供給しない非給電範囲とを分割する箇所に配置されるスイッチ部１００を備え、電源供給装置６は、スイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、該スイッチ制御信号ＣＮＴによりスイッチ部１００の開閉状態を制御することにより、給電経路における給電範囲を設定する。
このように、本実施形態の直流給電システム１では、パワーコンディショナ５が起動した後に、電源供給装置６は、スイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１００の開閉状態を制御することにより、太陽光発電装置４から負荷装置Ｌ１１からＬ１６に対して電力を供給する給電経路の範囲を設定する。
これにより、直流給電システム１では、太陽光発電装置４のパワーコンディショナ５を起動した後に、所望の負荷装置を選択して電力を供給することができる。つまり、直流電源装置３の停電時において、太陽光発電装置４から負荷装置Ｌ１１からＬ１６に電力を供給する場合、太陽光発電装置４の電力の供給能力に応じて、電力を供給する負荷装置を選択することができる。例えば、直流電源装置３の停電時において、照明装置等を選択して電力を供給することができる。
【００８７】
また、上記実施形態において、電源供給装置６は、動作電圧がパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５に供給されない場合に、太陽光発電装置４のパワーコンディショナ５に動作電圧を供給して該パワーコンディショナ５を起動させるパワーコンディショナ起動部（ＰＣＳ起動部６１）と、スイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、該スイッチ制御信号ＣＮＴによりスイッチ部１００の開閉状態を制御するスイッチ制御部６２と、スイッチ部１００の開閉状態を設定する設定入力部（コントロールパネル６３）と、を備え、スイッチ制御部６２は、設定入力部において設定されたスイッチ部１００の開閉状態の設定情報に基づいて、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。
【００８８】
このように、電源供給装置６では、直流電源装置３の停電時において、一旦停止した太陽光発電装置４のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５を起動するための動作電圧を該パワーコンディショナ５に供給できない場合に、パワーコンディショナ起動部（ＰＣＳ起動部６１）が、太陽光発電装置４のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５に動作電圧を供給して該パワーコンディショナ５を自立起動させる。また、設定入力部は、スイッチ部１００の開閉状態の設定と、このスイッチ部１００の開閉状態の表示とを行うためのコントロールパネル６３であり、ユーザは、コントロールパネル６３により、給電経路（Ｐ１１及びＮ１１、Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８）に配置されたスイッチ部１００の開閉を指示する。スイッチ制御部６２は、コントロールパネル６３において設定されたスイッチ部１００の開閉状態の設定情報に基づいて、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。
【００８９】
これにより、ユーザは、設定入力部（コントロールパネル６３）によりスイッチ部１００の開閉を指示することにより、太陽光発電装置４から電力を供給する負荷装置を任意に選択できる。また、太陽光発電装置４の給電能力に応じて、電力を供給する負荷装置の範囲を、順次に拡大して行くことができる。
【００９０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の直流給電システムは、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００９１】
例えば、図１に示す直流給電システムは、給電経路に接続される負荷装置に直流電力を供給する例について説明したが、負荷装置に交流（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を供給する交流給電システムであってもよい。そして、交流給電システムの場合、太陽光発電装置４のＰＣＳ５及び蓄電装置７のＰＣＳ８は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）や交流を所定の電圧に昇圧（または降圧）するＰＣＳ用変圧器などの電力変換装置を備えるものであってもよい。
【００９２】
また、図１に示す直流給電システム１では、バッアップ用の電源装置として、太陽光発電装置４と蓄電装置７とが設備された例を示したが、バッアップ用の電源として、さらに燃料電池やエンジン発電機等が設備される場合においても、本発明は好適に適用できるものである。
また、図８に示したコントロールパネル６３を用いてスイッチ部１００の開閉を行う例は、一例を示したものであって、給電経路上のスイッチ部１００を指定して開閉を行う他の制御方法を用いて行ってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１，１Ａ・・・直流給電システム、２・・・受電設備、２Ａ・・・遮断器、
２Ｂ・・・補助接点、２Ｃ・・・変圧器、２Ｄ・・・保護継電器、
３・・・直流電源装置（ＲＥＣ）、
４・・・太陽光発電装置（ＰＶ）、５，８・・・パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、
６・・・電源供給装置、７・・・蓄電装置（ＢＡＴＴ）、
１１・・・分電盤（ＰＤＦ）、５１・・・発電量制御部、５２・・・系統連系制御部、
５３・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、６１・・・ＰＣＳ起動部、
６１Ａ・・・母線電圧検出部、
６２・・・スイッチ制御部、６３・・・コントロールパネル（設定入力部）、
６３ａ・・・単線結線図の表示画面、６３ｂ・・・スイッチ選択ボタン、
６３ｃ・・・投入ボタン、６３ｄ・・・開放ボタン、
６４・・・蓄電池、７１・・・スイッチ制御信号受信部、７２・・・スイッチ開閉部、
７３・・・開閉結果通知部、スイッチ７４、電源部７５、
１００、１０１〜１１６・・・スイッチ部、
Ｌ１１〜Ｌ１６・・・負荷装置、Ａｕｘ・・・接点信号、
Ｐ１１，Ｐ２１〜Ｐ２８，Ｎ１１，Ｎ２１〜Ｎ２８・・・給電経路
【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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