(57)【要約】【課題】太陽光発電装置から給電経路に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる。【解決手段】直流給電システム１において、スイッチ部が、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る。スイッチ制御部６２は、スイッチ部の開閉状態を制御して、太陽光発電装置４から電力を供給する給電範囲を設定する際に、負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、給電経路を介してスイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムであって、
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と、
前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、
前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と
を備えることを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、
前記給電経路を介して前記スイッチ部にスイッチ制御信号を送信し、
前記スイッチ制御信号の電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合は、当該スイッチ部を開状態に戻す
ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記給電経路を介して送信されたスイッチ制御信号に応じて、当該スイッチ部を閉状態に切り替える際に生じる前記スイッチ制御信号の電圧の変化を検出し、前記切り替えた後の該電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合に、前記閉状態に切り替えられた当該スイッチ部により新たに接続された給電経路に障害が発生していると判定する障害発生検出部
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記スイッチ部は、
前記スイッチ制御信号を一方の給電経路から他方の給電経路への供給を可能とするスイッチ
を備え、
前記スイッチは、
前記閉状態にある場合、前記スイッチ制御部から自スイッチ部までの前記一方の給電経路を含む第１給電経路範囲に前記スイッチ制御信号の供給を可能とし、前記開状態にある場合に前記第１給電経路範囲と前記他方の給電経路を含む第２給電経路範囲とに前記スイッチ制御信号の供給を可能とする
ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
【請求項５】
前記スイッチ制御部と、前記障害発生検出部とを含む電源供給装置
を備え、
前記電源供給装置は、
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
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の給電システム。
【請求項６】
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とともに、
前記スイッチ部を閉状態にした際に、障害発生検出部により給電経路に障害が発生していることが検出された場合は、当該スイッチ部を開状態に戻す
ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
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、前記スイッチ部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５又は請求項６に記載の給電システム。
【請求項８】
前記スイッチ制御部を含む電源供給装置
を備え、
前記スイッチ部は、
前記スイッチと、
前記障害発生検出部と
を備え、
前記電源供給装置は、
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
ことを特徴とする請求項３に記載の給電システム。
【請求項９】
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８の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項１０】
電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムにおける給電制御装置であって、
前記給電経路に配置されるスイッチ部であっ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際に、前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信して当該スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部を
備えることを特徴とする給電制御装置。
【請求項１１】
電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムにおける給電制御方法であって、
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スイッチ部を配置するステップと、
前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、
前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するステップと、
を含むことを特徴とする給電制御方法。
【請求項１２】
電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムであって、
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る給電システム内のコンピュータに、
前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、
前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するステップを
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、給電経路に接続された負荷装置に電力を供給する給電システム、給電制御装置、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。
【０００５】
なお、関連する系統連系用インバータの保護装置がある（特許文献１）。この特許文献１に記載の系統連系用インバータの保護装置は、系統故障検出とインバータ過電流検出とに基づいて、インバータの運転と系統の開路を制御し、過電流が検出された系統は遮断してから電力供給を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−２０１０７０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。
【０００８】
また、直流電源装置が停電している状態において、ＰＣＳを介して太陽光発電装置が発電する電力を負荷装置に供給する場合、電力を供給する負荷装置を選択して負荷装置で消費される総電力量を制限しないとＰＣＳから供給可能な電力量を上回る場合が生じうる。この場合も、上記と同様にＰＣＳは動作を継続できなくなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、太陽光発電装置から給電経路に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる、給電システム、給電制御装置、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】
【００１０】
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、本発明の給電システムは、電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムであって、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と、前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ制御部は、前記給電経路を介して前記スイッチ部にスイッチ制御信号を送信し、前記スイッチ制御信号の電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合は、当該スイッチ部を開状態に戻すことを特徴とする。
【００１２】
また、上記給電システムにおいて、前記給電経路を介して送信されたスイッチ制御信号に応じて、当該スイッチ部を閉状態に切り替える際に生じる前記スイッチ制御信号の電圧の変化を検出し、前記切り替えた後の該電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合に、前記閉状態に切り替えられた当該スイッチ部により新たに接続された給電経路に障害が発生していると判定する障害発生検出部を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記スイッチ制御信号を一方の給電経路から他方の給電経路への供給を可能とするスイッチを備え、前記スイッチは、前記閉状態にある場合、前記スイッチ制御部から自スイッチ部までの前記一方の給電経路を含む第１給電経路範囲に前記スイッチ制御信号の供給を可能とし、前記開状態にある場合に前記第１給電経路範囲と前記他方の給電経路を含む第２給電経路範囲とに前記スイッチ制御信号の供給を可能とすることを特徴とする。
【００１４】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ制御部と、前記障害発生検出部とを含む電源供給装置を備え、前記電源供給装置は、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ことを特徴とする。
【００１５】
また、上記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とともに、前記スイッチ部を閉状態にした際に、障害発生検出部により給電経路に障害が発生していることが検出された場合は、当該スイッチ部を開状態に戻すことを特徴とする。
【００１６】
また、上記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、前記スイッチ部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。
【００１７】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ制御部を含む電源供給装置を備え、前記スイッチ部は、前記スイッチと、前記障害発生検出部とを備え、前記電源供給装置は、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ことを特徴とする。
【００１８】
また、上記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。
【００１９】
また、本発明の給電制御装置は、電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムにおける給電制御装置であって、前記給電経路に配置されるスイッチ部であっ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際に、前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信して当該スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の給電システムにおける給電制御方法は、電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムにおける給電制御方法であって、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スイッチ部を配置するステップと、前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のプログラムは、電圧を出力する電源装置の給電経路に接続された負荷装置に前記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給電システムであって、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る給電システム内のコンピュータに、前記スイッチ部の開閉状態を制御して、前記太陽光発電装置から電力を供給する給電範囲を設定する際に、前記負荷装置に供給される定格電圧よりも低い電圧の信号であるスイッチ制御信号を、前記給電経路を介して前記スイッチ部に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御す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】
【００２２】
本発明の給電システム、電源供給装置、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、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とともに、太陽光発電装置から給電経路に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１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】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。
【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６４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】スイッチ部の変形例を示す構成図である。
【図１１】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１２】本発明の第２実施形態に係る交流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
［第１実施形態］
（直流給電システム１の概略構成）
図１に、本発明の第１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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、蓄電装置７は、例えば、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル水素電池等の２次電池を備える。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。
【００３１】
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により太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換して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。
【００３２】
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。
【００３３】
なお、本実施形態の直流給電システム１では、ＰＣＳ５の基本的な起動方法として、商用電力系統ＰＳから電力を供給できない直流電源装置３の停電時において、ＰＣＳ５が一旦動作を停止した後、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説明するが、ＰＣＳ５の起動方法としては、他の起動方法を用いることもできる。
例えば、直流電源装置３の停電時にＰＣＳ５が一旦停止した後、電源供給装置６が母線電圧（給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧）を検出し、この母線電圧が基準電圧範囲内、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、直流電源装置３の停電時にＰＣＳ５の動作を一旦停止させる場合に、電源供給装置６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、ゼロ電圧に近い値であることを検出して、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。
【００３４】
また、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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から電力を出力させることを可能にす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（蓄積した電荷量）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。
【００４１】
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。
【００４２】
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給電経路Ｐ１１及びＮ１１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。これにより、電源供給装置６は、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。
【００４３】
（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。
【００４４】
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。そこで、発電量制御部５１は、太陽電池アレイ４ａを、最大電力点で動作させるように制御する。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。
【００４５】
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、障害発生検出部６３と、コントロールパネル６４と、蓄電池６５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６５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。
【００４６】
スイッチ制御部６２は、コントロールパネル６４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。
このスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する際には、給電経路が信号線として利用される。つまり、スイッチ制御信号ＣＮＴは、給電経路Ｐ１１及びＮ１１と、給電経路Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８と、を信号線として利用して、スイッチ部１００に送信される。また、このスイッチ制御信号ＣＮＴは、直流電源装置３から負荷装置Ｌ１１からＬ１６に供給される定格電圧（ＤＣ３８０Ｖ）よりも低い電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）の信号である。
【００４７】
スイッチ制御部６２は、スイッチ制御信号ＣＮＴによりスイッチ部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。
【００４８】
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。
【００４９】
図３に戻り、上述のように、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、給電経路Ｐ１１及びＮ１１と、Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８と、を信号線として利用する。このため、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、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から供給できる。
なお、重要な負荷装置に電力を供給する給電経路に配置されるスイッチ部１００に対しては、専用の信号線を設け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。
【００５０】
また、障害発生検出部６３は、スイッチ制御部６２からスイッチ部１００に対して、給電経路Ｐ１１及びＮ１１を介してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する際に、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力されるスイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出する。そして、障害発生検出部６３は、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合に、スイッチ部１００のスイッチを投入することより新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定する。例えば、新たに接続される給電経路に短絡故障が発生している場合は、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧がゼロ電圧に近い値になるので、これを検出して、給電経路に障害が発生していると判定する。
そして、スイッチ制御部６２は、障害発生検出部６３により給電経路における障害の発生が検出された場合、一旦投入したスイッチ部１００を、再び開放状態に戻すことにより、障害が発生している給電経路を給電範囲から除外する。
【００５１】
なお、スイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に送信して当該スイッチ部１００を閉状態にする場合、このスイッチ部１００により新たに接続される給電経路Ｐに線間短絡故障等の障害が発生していると、給電経路全体の線間インピーダンスが著しく低下することになる。このように、給電経路の線間インピーダンスが低下する場合に、スイッチ制御部６２からスイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信できなくなるとともに、スイッチ部１００からスイッチ制御部６２に開閉結果の信号の通知ができなくなる可能性がある。この問題にいての回避方法については、後述する。
【００５２】
また、電源供給装置６内の蓄電池６５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が電力を出力できない状態となり、ＰＣＳ５を起動させる際に、蓄電池６５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６５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。
【００５３】
（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。この図５に示すフローチャートは、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が再起動する例である。
【００５４】
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２Ｄ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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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、ゼロ電圧に近い値）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。
【００５７】
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。
【００５８】
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）。
【００５９】
続いて、電源供給装置６は、ＰＣＳ５から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に定格電圧（ＤＣ３８０Ｖ）の直流電圧を印加する前に、低電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）のスイッチ制御信号ＣＮＴを、負荷装置Ｌ１１からＬ１６に対応するスイッチ部１００に送信して、スイッチ部１００の開閉状態を設定する（ステップＳ１４５）。このスイッチ部１００の開閉状態の設定は、コントロールパネル６４におけるユーザの操作を検出することにより行われる。このステップＳ１４５における「スイッチ部１００の開閉状態の設定処理」の詳細については、後述する。
なお、負荷装置Ｌ１１からＬ１６に対応するスイッチ部１００を一括して閉状態（オン状態）にする場合には、このステップＳ１４５の処理を省略することもできる。
【００６０】
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に定格電圧（ＤＣ３８０Ｖ）の直流電力を出力させる（ステップＳ１５０）。そして、このステップＳ１５０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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
なお、ステップＳ１４０によるＰＣＳ５の起動と、ステップＳ１４５によるスイッチ部１００の開閉状態の設定とを行った後、ステップＳ１５０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の投入とスイッチ部１００の開閉状態の設定とを行い、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の投入とスイッチ部１００の開閉状態の設定とを行った後に、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Ｓ１５０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及び図７においても同じ）。
【００６４】
（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すると、図５に示すステップＳ１２０の処理を、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。
【００６５】
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）。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）。
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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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近い値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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、母線電圧検出部６１Ａにより、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（例えば、ゼロ電圧に近い値）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）。
【００７１】
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Ｓ１５０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。なお、ＰＣＳ５自身が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が低下したこと検出して、ＰＣＳ５が自分で動作を停止するようにしてもよい。
【００７２】
（コントロールパネル６４についての説明）
次に、コントロールパネル６４について説明する。コントロールパネル６４（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。また、コントロールパネル６４は、障害発生検出部６３により障害が発生した給電経路が検出された場合に、この障害が発生した給電経路を健全な給電経路と区別できるように表示する。
【００７３】
このコントロールパネル６４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６４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６４ａ」と、操作を検出する位置を示す「スイッチ選択ボタン６４ｂ」、「投入ボタン６４ｃ」、及び「開放ボタン６４ｄ」と、を配置した場合を示す。
【００７４】
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６４ａ」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６４ａ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。
【００７５】
例えば、この単線結線図の表示画面６４ａ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。
また、例えば、障害発生検出部６３により障害の発生が検出されなかった健全な給電経路の区間については、「青色」で表示し、障害発生検出部６３により障害の発生が検出された給電経路の区間については、「黄色」で表示する。なお、上述の表示色と表示形態については、一例を示したものであって、他の表示色及び表示形態を用いて行ってもよい。
【００７６】
そして、例えば、「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６４ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面６４ａ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６４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６４ｃを操作することにより、コントロールパネル６４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６４は、スイッチ部１１１の表示の色を「緑色」から「赤色」に変える。
【００７７】
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６４ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面６４ａ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６４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６４ｄを操作することにより、コントロールパネル６４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６４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。
【００７８】
なお、スイッチ選択ボタン６４ｂ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。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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６４上に表示させる。
【００８２】
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のそれぞれに電源を供給する。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６４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６４上に表示して確認することができる。
【００８３】
（障害発生検出部６３をスイッチ部１００側に設ける例）
ところで、上述のように、スイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に送信して当該スイッチ部１００を閉状態にする場合、このスイッチ部１００により新たに接続される給電経路Ｐに線間短絡故障等の障害が発生していると、給電経路全体の線間インピーダンスが著しく低下することになる。このように、給電経路の線間インピーダンスが低下する場合に、スイッチ制御部６２からスイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信できなくなるとともに、スイッチ部１００からスイッチ制御部６２に開閉結果の信号の通知ができなくなる。
【００８４】
この問題を回避する第１の方法として、障害発生検出部をスイッチ部１００側に設けるようにする。図１０は、スイッチ部の変形例を示す構成図であり、スイッチ部１００Ａに障害発生検出部７６を設けた例である。
この図１０に示す電源供給装置６Ａとスイッチ部１００Ａの構成は、図９に示す構成と比較して、図９に示す電源供給装置６から障害発生検出部６３を削除し、スイッチ部１００Ａに新たに障害発生検出部７６を追加した点が異なる。他の構成は、図９に示す電源供給装置６及びスイッチ部１００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。
【００８５】
そして、スイッチ７４の状態は、このスイッチ７４を構成する半導体スイッチ素子のオン／オフ状態を制御することにより、インピーダンスを有した閉状態と、通常の閉状態と、開状態との３つの状態を選択できるようにする。
例えば、スイッチ部１００Ａとして限流機能付の半導体遮断器を使用し、スイッチ部１００Ａにおいてスイッチ７４を投入する際に、最初は、スイッチ７４を、インピーダンスを有した閉状態にし、障害が発生した給電経路に流れる電流を制限する。
その後、障害発生検出部７６が、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出し、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が所定の値まで低下しない場合、新たに接続される給電経路に障害が発生していないと判定する。
【００８６】
一方、スイッチ７４をインピーダンスを有した閉状態にし、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が所定の値以下に低下した場合、障害発生検出部７６は、新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定する。障害発生検出部７６は、給電経路を介して上記の判定結果をスイッチ制御部６２に通知する。そして、スイッチ部１００Ａは、次のスイッチ制御信号ＣＮＴに応じて、通常の閉状態と、閉状態との何れかの状態に制御される。
なお、スイッチ７４をインピーダンスを有した閉状態にして、障害発生検出部７６により障害の発生が検出されなかった場合、スイッチ７４をそのまま通常の閉状態にするようにしてもよい。
【００８７】
これにより、スイッチ制御部６２は、障害発生検出部７６から通知を受けて、スイッチ部１００Ａにより接続される給電経路に障害が発生していることを検出して、この障害が発生している給電経路を給電範囲から除外することができる。
【００８８】
また、第２の方法として、スイッチ部１００Ａが過電流トリップ機能を備えるようにしてもよい。つまり、スイッチ７４を投入して新たな給電経路が接続された場合に、スイッチ７４に予め設定された電流値以上の電流が流れると、スイッチ７４を自動で開放して障害が発生した給電経路を切り離す。そして、スイッチ７４が過電流トリップした場合、障害発生検出部７６は、その結果をスイッチ制御部６２に通知する。障害発生検出部７６から過電流トリップしたことの通知を受けたスイッチ制御部６２は、スイッチ部１００Ａにより接続される給電経路に障害が発生していることを認識し、その情報をコントロールパネル６４に表示する。
これにより、スイッチ部１００は、障害が発生している給電経路を給電範囲から自動で切り離すことができる。
なお、給電経路の地絡故障を検出する場合についても、正極側の給電経路（又は、負極側の給電線）と接地線（アース線）との間にスイッチ制御信号ＣＮＴを印加する点を除いて、上記と第１及び第２に方法と同様の方法により、障害が発生した給電経路を検出して、給電範囲から除外することができる。
【００８９】
次に、図１１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１１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１１は、例えば、図５に示すＰＣＳ５の起動処理の手順において、ＰＣＳ５を起動した後のステップＳ１４５の「スイッチ部１００の開閉状態の設定」の処理の例を示している。
つまり、ＰＣＳ５に繋がるスイッチ部１０１を投入して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に定格電圧（ＤＣ３８０Ｖ）の直流電圧を印加する前に、電源供給装置６が、低電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）のスイッチ制御信号ＣＮＴを給電経路Ｐ１１及びＮ１１に印加して、スイッチ部１００の開閉状態を設定する例を示している。
【００９０】
まず、コントロールパネル６４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、コントロールパネル６４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６４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Ｓ２２０）。
【００９１】
続いて、コントロールパネル６４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（例えば、ＤＣ１２Ｖの信号）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Ｓ２３０）。
【００９２】
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Ｓ２４０）。
続いて、障害発生検出部６３は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力されるスイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出することにより、スイッチ部１００が投入されて新たに接続される給電経路に障害が発生しているか否かを検出する（ステップＳ２５０）。そして、障害発生検出部６３は、障害の発生の有無を判定する（ステップＳ２５５）。
【００９３】
そして、ステップＳ２５５の判定処理において、障害発生検出部６３により給電経路に障害発生していないと判定された場合（ステップＳ２５５：Ｎｏ）、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６４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６４は、スイッチ部１００の状態をコントロールパネル６４の表示画面６４ａ上に表示する（ステップＳ２６０）。
なお、障害発生検出部６３は、図１０で説明したように、スイッチ部１００Ａ側に設けるようにしてもよく、この場合は、障害が発生した給電経路の検出は、スイッチ部１００Ａ内の障害発生検出部７６により行われる。そして、障害発生検出部７６により障害の発生が検出されなかった場合、スイッチ制御部６２は、再度、スイッチ部１００Ａにスイッチ７４を通常の閉状態にさせるスイッチ制御信号ＣＮＴを送信することになる。
【００９４】
また、障害発生検出部６３は、障害の発生が検出されなかった給電経路の区間をコントロールパネル６４に表示させる（ステップＳ２６５）。例えば、コントロールパネル６４は、障害の発生しなかった給電経路を青色で表示する。このステップＳ２６５の処理を実行した後に、電源供給装置６は、ステップＳ２９０の処理に移行する。
【００９５】
一方、ステップＳ２５５の障害発生の判定処理において、給電経路において障害が発生していると判定された場合（ステップＳ２５５：Ｙｅｓ）、スイッチ制御部６２は、この障害が発生している給電経路を接続するスイッチ部１００に対して、スイッチ７４を開放させるように指示するスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ７４を開放させる（ステップＳ２７０）。
続いて、このスイッチ制御信号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を開放するとともに、その結果をスイッチ制御部６２に通知する（ステップＳ２７５）。
【００９６】
続いて、コントロールパネル６４は、障害が発生した給電経路をコントロールパネル６４の表示画面６４ａに表示する（ステップＳ２８０）。例えば、コントロールパネル６４は、障害の発生した給電経路を黄色で表示する。このステップＳ２８０の処理を実行した後に、電源供給装置６は、ステップＳ２９０の処理に移行する。
【００９７】
そして、ステップＳ２９０の処理において、制御対象となる全てのスイッチ部１００に対して開閉状態の制御処理が完了したか否かを判定する。
そして、ステップＳ２９０の処理において、制御対象となるスイッチ部１００の操作が完了していないと判定された場合（ステップＳ２９０：Ｎｏ）、スイッチ制御部６２は、ステップＳ２３０の処理に戻り、残されたスイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し（ステップＳ２３０）、続いて、ステップＳ２４０以下の処理を続行する。
【００９８】
一方、ステップＳ２９０の処理において、制御対象となるスイッチ部１００の操作が完了していると判定された場合（ステップＳ２９０：Ｙｅｓ）、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１０１を投入して、太陽光発電装置４から負荷装置への電力の供給を開始する（ステップＳ２９５）。そして、ステップＳ２９５の処理を実行した後に、電源供給装置６は、電力供給処理を終了する。
以上の電力供給処理により、負荷装置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とともに、障害発生した給電経路を検出し、この障害が発生した給電経路を給電範囲から除外することができる。
【００９９】
このように、ユーザは、コントロールパネル６４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。そして、給電経路に障害が発生している場合は、ユーザは、この障害が発生している給電経路を除外して、電力を供給する給電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６４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。
【０１００】
以上説明したように、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、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必要になる。これを実現するために、負荷装置に電力を供給する給電経路の所定の箇所にこの給電経路を分割するためのスイッチ部１００を配置し、このスイッチ部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設定する。つまり、スイッチ部１００の開閉により給電範囲を設定することにより、直流電源装置３が給電経路に電力を供給できない状態において、太陽光発電装置４からの電力の供給を必要とする負荷装置を選択し、この負荷装置に電力を供給することができる。
【０１０１】
上記のように、スイッチ部１００は、給電経路の各所に配置されている。このように配置されたスイッチ部１００の開閉状態を制御するためには、各スイッチ部に対してスイッチの開閉状態を制御するためのスイッチ制御信号を送信することが必要になる。そこで、本実施形態に示すように、給電経路となる給電線をスイッチ制御信号の伝送路として用いることにより、各スイッチ部１００に対してスイッチ制御信号を送信するための信号線を給電線と分けて設備することが不要になる。本実施形態の方法によれば、特に、スイッチ部１００が多数の箇所に配置される場合や、各スイッチ部１００が離隔した位置に配置される場合には、各スイッチ部１００までの信号線の長さが長くなり、設備コストを上昇させる要因となる信号線を給電線と分けて設備する必要がない。
【０１０２】
また、本実施形態の直流給電システム１では、スイッチ制御部６２からスイッチ部１００に対して、当該スイッチ部１００の開閉状態を制御するスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する際に、給電経路を介してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信するとともに、スイッチ制御信号ＣＮＴを、負荷装置Ｌ１１からＬ１６に供給される定格電圧（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）よりも低い電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）の信号とする。そして、スイッチ制御信号ＣＮＴを送信してスイッチ部１００を閉状態にする際に、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出し、この電圧が所定の電圧値以下に低下する場合は、当該スイッチ部１００の投入により新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定し、この障害が発生している給電経路を給電範囲から除外する。
これにより、太陽光発電装置から給電経路に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる。
【０１０３】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、給電経路に接続される負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムの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。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る交流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。図１２に示す交流給電システム１Ａは、図１に示す直流給電システム１と比較して、基本的な構成は同じであるが、図１に示す直流電源装置３を省略し、ＰＣＳ（パワーコンディショナ）５を交流電圧を出力するＰＣＳ５Ａに代え、ＰＣＳ８を交流電圧を出力するＰＣＳ８Ａに代えた点が、構成上で異なる。
また、図１に示す直流電圧の給電経路Ｐ１１及びＮ１１を３相交流電圧の給電経路ＡＣＬ１１に代え、給電経路Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８を、３相又は単相の給電経路ＡＣＬ２１からＡＣＬ２８に代えた点が異なる。また、図１２において、スイッチ部１０１から１１６は、交流電流を導通及び遮断する機能を備える半導体スイッチであり、負荷装置Ｌ１１からＬ１６は、３相又は単相の交流電圧を入力とする負荷装置である。
【０１０４】
上記構成の交流給電システム１Ａにおいて、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）を変圧器２Ｃにより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、主幹の電力供給線である給電経路ＡＣＬ１１へ出力する。
【０１０５】
給電経路ＡＣＬ１１には、ＰＣＳ５Ａ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。また、給電経路ＡＣＬ１１には、ＰＣＳ８Ａ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。太陽光発電装置４のＰＣＳ５Ａ及び蓄電装置７のＰＣＳ８Ａ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。
なお、交流給電システム１Ａにおける制御動作は、直流給電システム１における直流電電圧を交流電圧に置き換えた点だけが異なり。電源供給装置６やＰＣＳ５Ａやスイッチ部１００等の基本的な動作は、図１に示す直流給電システム１における動作と同様である。
【０１０６】
つまり、商用電力系統ＰＳの停電時において、電源供給装置６は、ＰＣＳ５Ａに基準となる交流の動作電圧を供給して、このＰＣＳ５Ａを自立起動させ、また、電源供給装置６は、スイッチ部１１１から１１６の開閉状態を設定して、給電経路ＡＣＬ１１からＡＣＬ２８における給電範囲を設定する。
なお、詳細な構成と制御動作については、直流給電システム１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
これにより、交流給電システム１Ａにおいて、太陽光発電装置から給電経路に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる。
【０１０７】
以上、本発明の第１実施形態の直流給電システム１と、第２実施形態の交流給電システム１Ａとについて説明したが、ここで説明した直流給電システム１及び交流給電システム１Ａは、蓄電装置７をバックアップ電源装置として設備している。しかしながら、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、直流給電システム１においては、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。交流給電システム１Ａにおいても同様である。
【０１０８】
なお、上記実施形態において、電源供給装置６及び６Ａ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。
【０１０９】
すなわち、電源供給装置６及び６Ａ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。
【０１１０】
なお、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。本発明における給電システムは、直流給電システム１又は交流給電システム１Ａが対応し、本発明における電源装置は、例えば、直流電源装置３が対応する。また、本発明における給電制御装置は、電源供給装置６又は電源供給装置６Ａが対応し、本発明におけるスイッチ部は、スイッチ部１００又はスイッチ部１００Ａが対応する。
また、本発明におけるパワーコンディショナは、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）５又はパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５Ａが対応する。また、本発明におけるパワーコンディショナ起動部は、ＰＣＳ起動部６１が対応する。また、本発明における障害発生検出部は、障害発生検出部６３（図９）又は障害発生検出部７６（図１０）が対応する。
【０１１１】
（１）そして上記実施形態において、例えば、図１に示す直流給電システム１（給電システム）は、電圧（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）を出力する直流電源装置３（電源装置）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から給電経路を介して電力を供給するとともに、太陽光発電装置４がＰＣＳ５（パワーコンディショナ）を介して給電経路に接続され、該太陽光発電装置４から給電経路に電力を供給する直流給電システム１であって、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るスイッチ部１００（スイッチ部）と、スイッチ部１００の開閉状態を制御して、太陽光発電装置４から電力を供給する給電範囲を設定する際に、負荷装置Ｌ１１からＬ１６に供給される定格電圧（例えば、ＤＣ３８０Ｖ）よりも低い電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）の信号であるスイッチ制御信号ＣＮＴを、給電経路を介してスイッチ部１００に送信し、当該スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部６２とを備える。
【０１１２】
このように、本実施形態の直流給電システム１（給電システム）では、直流電源装置３（電源装置）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に電力を供給する給電経路に、太陽光発電装置４から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（スイッチ部）を配置する。そして、スイッチ制御部６２は、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。そして、スイッチ制御部６２は、スイッチ部１００の開閉状態を制御する場合、定格電圧（ＤＣ３８００Ｖ）よりも低い電圧（例えば、ＤＣ１２Ｖ）の信号であるスイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に送信して、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。
これにより、直流給電システム１（給電システム）では、太陽光発電装置４から負荷装置に電力を供給する際に、簡易な方法により給電経路における給電範囲を設定することができる。
【０１１３】
（２）また、上記実施形態において、スイッチ制御部６２は、給電経路を介してスイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合は、当該スイッチ部１００を開状態に戻す。
このように、本実施形態の直流給電システム１（給電システム）では、スイッチ制御部６２が、スイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信して閉状態にする際に、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出する。そして、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が所定の電圧値以下に低下する場合、当該スイッチ部の投入により新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定し、スイッチ制御部６２が当該スイッチ部を開放することにより、この障害が発生している給電経路を給電範囲から除外する。
これにより、直流給電システム１（給電システム）では、給電経路において、太陽光発電装置４から電力を供給する給電範囲を設定する際に、給電経路において障害が発生しているか否かを簡易な方法により検出し、障害が発生している給電経路を除外して給電範囲を設定することができる。
【０１１４】
（３）また、上記実施形態において、給電経路を介して送信されたスイッチ制御信号ＣＮＴに応じて、当該スイッチ部を閉状態に切り替える際に生じるスイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出し、切り替えた後の該電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合に、閉状態に切り替えられた当該スイッチ部により新たに接続された給電経路に障害が発生していると判定する障害発生検出部６３を備える。
これにより、スイッチ部１００を投入した後に、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が所定の電圧値以下に低下する場合は、当該スイッチ部の投入により新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定することができる。
【０１１５】
（４）また、上記実施形態において、スイッチ部１００は、スイッチ制御信号ＣＮＴを一方の給電経路から他方の給電経路への供給を可能とするスイッチ７４を備え、スイッチ７４は、閉状態にある場合、スイッチ制御部６２から自スイッチ部までの一方の給電経路を含む第１給電経路範囲にスイッチ制御信号の供給を可能とし、閉状態にある場合に第１給電経路範囲と他方の給電経路を含む第２給電経路範囲とにスイッチ制御信号の供給を可能とする。
このように、スイッチ部１００のスイッチ７４を閉状態にすることにより、このスイッチ７４により新たに接続される給電経路にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信することができる。
【０１１６】
（５）また、上記実施形態において、直流給電システム１（給電システム）は、スイッチ制御部６２と、障害発生検出部６３とを含む電源供給装置６を備え、電源供給装置６は、出力を停止した停止状態のＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に当該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。
このように、直流給電システム１（給電システム）は、スイッチ制御部６２と、障害発生検出部６３とを含む電源供給装置６を備える。そして、電源供給装置６は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１からＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に動作電圧を供給できない場合に、ＰＣＳ５に動作電圧を供給して自立起動させる。
これにより、直流給電システム１（給電システム）では、直流電源装置３（電源装置）の停電時において、一旦停止した太陽光発電装置４のＰＣＳ５（パワーコンディショナ）を起動することができる。また、ユーザは、太陽光発電装置４から電力を供給する給電範囲を設定する際に、障害が発生している給電経路を除外して給電範囲を設定することができる。
【０１１７】
（６）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ＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に供給されない場合に、太陽光発電装置４のＰＣＳ５に動作電圧を供給して該ＰＣＳ５を起動させるＰＣＳ起動部６１（パワーコンディショナ起動部）と、スイッチ部１００の開閉状態を設定するコントロールパネル６４（設定入力部）と、を備え、スイッチ制御部６２は、コントロールパネル６４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とともに、スイッチ部１００を閉状態にした際に、障害発生検出部６３により給電経路に障害が発生していることが検出された場合は、当該スイッチ部を開状態に戻す。
【０１１８】
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、給電経路Ｐ１１及びＮ１１からＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に動作電圧を供給できない場合に、ＰＣＳ起動部６１が、ＰＣＳ５に動作電圧を供給して自立起動させる。また、コントロールパネル６４（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６４であり、ユーザは、このコントロールパネル６４により、給電経路に配置されたスイッチ部１００の開閉状態を設定する。スイッチ制御部６２は、コントロールパネル６４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。
そして、障害発生検出部６３は、スイッチ部１００を閉状態にする際に、給電経路に出力されるスイッチ制御信号ＣＮＴの電圧の変化を検出し、スイッチ制御信号ＣＮＴの電圧が予め設定した電圧値以下に低下する場合に、当該スイッチ部により新たに接続される給電経路に障害が発生していると判定する。障害発生検出部６３により給電経路に障害が発生していると判定された場合、スイッチ制御部６２は、閉状態にしたスイッチ部を再び開状態に戻す。
これにより、直流給電システム１（給電システム）では、直流電源装置３（電源装置）の停電時において、一旦停止した太陽光発電装置４のＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に動作電圧を供給して起動することができる。また、ユーザは、太陽光発電装置４から電力を供給する給電範囲を設定する際に、障害が発生している給電経路を除外して給電範囲を設定することができる。
【０１１９】
（７）また、上記実施形態において、スイッチ部１００は、電源供給装置６からスイッチ制御信号ＣＮＴを受信するスイッチ制御信号受信部７１と、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、スイッチ７４の開閉を行うスイッチ開閉部７２と、と備える。
これにより、スイッチ部１００は、スイッチ制御部６２からスイッチ制御信号ＣＮＴを受信し、このスイッチ制御信号ＣＮＴに基づいてスイッチ７４の開閉を行うことができる。
【０１２０】
（８）また、上記実施形態において、例えば、図１０に示すように、直流給電システム１（給電システム）は、スイッチ制御部６２を含む電源供給装置６Ａを備え、スイッチ部１００Ａは、スイッチ７４と、障害発生検出部７６と、を備え、電源供給装置６Ａは、出力を停止した停止状態のＰＣＳ５（パワーコンディショナ）に当該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。
これにより、スイッチ部１００Ａにおいて、障害が発生している給電経路を検出できるとともに、一旦停止した太陽光発電装置４のＰＣＳ５に動作電圧を供給して起動することができる。
【０１２１】
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１及び交流給電システム１Ａ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。
【０１２２】
また、図１に示す直流給電システム１及び交流給電システム１Ａ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６４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】
【０１２３】
１・・・直流給電システム（給電システム）、
１Ａ・・・交流給電システム（給電システム）
２・・・受電設備、２Ａ・・・遮断器、２Ｂ・・・補助接点、２Ｄ・・・保護継電器、
４・・・太陽光発電装置（ＰＶ）、５，５Ａ・・・パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、
６，６Ａ・・・電源供給装置（給電制御装置）、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、６３，７６・・・障害発生検出部、
６４・・・コントロールパネル（設定入力部）、
６４ａ・・・単線結線図の表示画面、６４ｂ・・・スイッチ選択ボタン、
６４ｃ・・・投入ボタン、６４ｄ・・・開放ボタン、
６５・・・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、７４・・・スイッチ、７５・・・電源部、
１００、１０１〜１１６・・・スイッチ部、
Ｌ１１〜Ｌ１６・・・負荷装置、
ＡＣＬ１１，ＡＣＬ２１〜ＡＣＬ２８・・・給電経路
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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