(57)【要約】【課題】複数のクラスタ（需要家間）間において公道を跨いで電力を融通する場合に、電力の利用効率を高める。【解決手段】商用電力系統２から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部（親クラスタ部１００Ｃ）と、第１クラスタ部を経由して商用電力の供給を受ける第２クラスタ部（子クラスタ部２００等）と、で構成される電力融通システム１Ｃは、第１クラスタ部と第２クラスタ部との間、又は複数の第２クラスタ部の間が、公道３を跨いで敷設された一次側ＡＣバス３１及び一次側ＤＣバス３２で接続される。そして、第１クラスタ部と第２クラスタ部、又は複数の第２クラスタ部は、第１クラスタ部が商用電力系統２から商用電力を受電している場合は、直流電力による電力の融通を行い、第１クラスタ部が商用電力系統２から商用電力を受電していない場合は、交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行う。【選択図】図１８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成される電力融通システムであって、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、又は前記複数の第２クラスタ部の間が、公道を跨いで敷設された給電経路で接続され、
前記給電経路で接続された、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部、又は前記複数の第２クラスタ部は、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できている状態の場合には、
直流電力による電力の融通を行い、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない停電状態の場合には、
交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行う
ことを特徴とする電力融通システム。
【請求項２】
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間は、交流電力の給電経路となるＡＣバスで接続されるとともに、直流電力の給電経路となるＤＣバスで接続されており、
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間で、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通し、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力融通システム。
【請求項３】
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において電力を融通する際には、
交流電力のみを融通するモードと、直流電力のみを融通するモードと、交流電力と直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力融通システム。
【請求項４】
前記複数の第２クラスタ部のうちの何れかには、前記商用電力系統から商用電力の供給を受ける受電点を備えるとともに、前記公道を跨いで敷設される前記ＡＣバスと前記ＤＣバスとにより前記第１クラスタ部と接続される第３クラスタ部が含まれ、
前記第３クラスタ部は、
交流系統の接続先として、前記商用電力系統の受電点と前記ＡＣバスとを含み、前記商用電力系統の受電点と前ＡＣバスとを切り替える系統切替部を備える
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電力融通システム。
【請求項５】
前記第１クラスタ部及び第３クラスタ部の両方において前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態の場合には、
前記第３クラスタ部の系統切替部の接続先を前記商用電力系統とし、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態であり、かつ前記第３クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない状態の場合には、
前記第３クラスタ部の前記系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとし、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない状態であり、かつ前記第３クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態の場合には、
前記第３クラスタ部の前記系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとして、前記第３クラスタ部における商用電力の受電を停止し、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通するとともに、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、
前記第１クラスタ部及び第３クラスタ部の両方において商用電力を受電できない状態の場合には、
前記第３クラスタ部の系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとし、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通するとともに、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通する
ことを特徴とする請求項４に記載の電力融通システム。
【請求項６】
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とは、
交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部と、
直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部と、
を備え、
前記双方向交直変換部は、
前記ＡＣバスから供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、
自クラスタ部が備える前記発電装置又は前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する交流電力に変換し、該交流電力を前記ＡＣバスに供給する動作モードと、
を備え、
前記双方向直流変換部は、
前記ＤＣバスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、
前記発電装置及び前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する直流電力に変換し、該直流電力を前記ＤＣバスに供給する動作モードと、
を備えることを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載の電力融通システム。
【請求項７】
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間において、前記ＡＣバスを介した交流融通と前記ＤＣバスを介した直流融通との両方が可能の場合に、
前記双方向交直変換部において交流電力と直流電力との間で変換を行う際の当該直流電力の供給方向に応じて、前記交流融通を行うか、前記直流融通を行うか、又は前記交流融通と直流融通の両方を行うかを決定する
ことを特徴とする請求項６に記載の電力融通システム。
【請求項８】
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間において、前記ＡＣバスを介した交流融通と前記ＤＣバスを介した直流融通との両方が可能の場合に、
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部のうち供給元に当たるクラスタ部が備える前記蓄電装置の蓄電池残容量に応じて、前記交流融通を行うか、前記直流融通を行うか、又は前記交流融通と直流融通の両方を行うかを決定する
ことを特徴とする請求項２から請求項７の何れか一項に記載の電力融通システム。
【請求項９】
商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成されるとともに、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、又は前記複数の第２クラスタ部の間が、公道を跨いで敷設された給電経路で接続される電力融通システムにおける電力融通方法であって、
前記給電経路で接続された、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部、又は前記複数の第２クラスタ部において、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できている状態の場合には、
直流電力による電力の融通を行い、
前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない停電状態の場合には、
交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行う
ことを特徴とする電力融通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のクラスタ（需要家）間で電力を融通する、電力融通システム、及び電力融通方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電や風力発電のような自然エネルギーを利用した再生可能エネルギー利用の分散型電源の導入が活発に行われている。しかし、その発電電力は天候や気象状況に大きく左右されるため、需要電力とのマッチングがとりにくく、発電電力が需要電力より多い場合には再生可能エネルギー利用の分散型電源による発電を停止したり、擬似負荷で消費させたり、または商用系統に逆流させる必要があり、自然エネルギーを十分に利用できないことが多かった。そこで、複数のクラスタ（需要家間）間で電力のエネルギー需給を効率良くマッチングさせる電力融通システムが注目されている。
【０００３】
例えば、関連する小形風力発電蓄電システムが開示されている（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の小形風力発電蓄電システムでは、風力発電機を備えた風力発電機設置需要家Ａと、小型の風力発電機で発電した電気を充電する蓄電池を備えた蓄電池設置者Ｂと、蓄電池の電気を利用する中小事業者Ｃと、から成り、風力発電機により発電した電気の一部を風力発電機設置需要家Ａ内で利用し、その余剰電力は前記蓄電池に蓄電し、蓄電池の電気を中小事業者Ｃに供給する。つまり、風力発電機設置需要家Ａと、蓄電池設置者Ｂと、中小事業者Ｃとの間で、蓄電池を介して電力を交流で融通する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１８８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した電力融通システムでは、各需要者間において電力を融通する際に、商用電力を受電し、この受電した商用電力を他の電気使用場所に分配することが規制されている。例えば、商用電力を受電中に、受電した交流電力を交流電力のまま公道を跨いで外部に給電することが規制されている。
上記の特許文献１においても、電力を交流で融通することについて開示されているが、公道を跨いで外部に給電して、他の需要家に電力を融通することについては開示されていない。
このため、需要家が電力を供給する分散型の再生可能エネルギー源を有していても、上記のように公道を跨いで外部に給電する際の制限を回避して電力を融通することができず、複数の需要家間において再生可能エネルギーの相互利用を図り、電力の利用効率を高める上での障害になっていた。
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、複数のクラスタ（需要家間）間において公道を跨いで電力を融通する場合に、電力の利用効率を高めることができる、電力融通システム、及び電力融通方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、本発明の電力融通システムは、商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成される電力融通システムであって、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、又は前記複数の第２クラスタ部の間が、公道を跨いで敷設された給電経路で接続され、前記給電経路で接続された、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部、又は前記複数の第２クラスタ部は、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できている状態の場合には、直流電力による電力の融通を行い、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない停電状態の場合には、交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間は、交流電力の給電経路となるＡＣバスで接続されるとともに、直流電力の給電経路となるＤＣバスで接続されており、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間で、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通し、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通することを特徴とする。
【０００８】
また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において電力を融通する際には、交流電力のみを融通するモードと、直流電力のみを融通するモードと、交流電力と直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、上記電力融通システムにおいて、前記複数の第２クラスタ部のうちの何れかには、前記商用電力系統から商用電力の供給を受ける受電点を備えるとともに、前記公道を跨いで敷設される前記ＡＣバスと前記ＤＣバスとにより前記第１クラスタ部と接続される第３クラスタ部が含まれ、前記第３クラスタ部は、交流系統の接続先として、前記商用電力系統の受電点と前記ＡＣバスとを含み、前記商用電力系統の受電点と前ＡＣバスとを切り替える系統切替部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部及び第３クラスタ部の両方において前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態の場合には、前記第３クラスタ部の系統切替部の接続先を前記商用電力系統とし、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態であり、かつ前記第３クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない状態の場合には、前記第３クラスタ部の前記系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとし、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない状態であり、かつ前記第３クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できる状態の場合には、前記第３クラスタ部の前記系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとして、前記第３クラスタ部における商用電力の受電を停止し、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通するとともに、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通し、前記第１クラスタ部及び第３クラスタ部の両方において商用電力を受電できない状態の場合には、前記第３クラスタ部の系統切替部の接続先を前記ＡＣバスとし、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部と前記第３クラスタ部との間において、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通するとともに、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通することを特徴とする。
【００１１】
また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とは、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部と、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部と、を備え、前記双方向交直変換部は、前記ＡＣバスから供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、自クラスタ部が備える前記発電装置又は前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する交流電力に変換し、該交流電力を前記ＡＣバスに供給する動作モードと、を備え、前記双方向直流変換部は、前記ＤＣバスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、前記発電装置及び前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する直流電力に変換し、該直流電力を前記ＤＣバスに供給する動作モードと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、上記電力融通システムは、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間において、前記ＡＣバスを介した交流融通と前記ＤＣバスを介した直流融通との両方が可能の場合に、前記双方向交直変換部において交流電力と直流電力との間で変換を行う際の当該直流電力の供給方向に応じて、前記交流融通を行うか、前記直流融通を行うか、又は前記交流融通と直流融通の両方を行うかを決定することを特徴とする。
【００１３】
また、上記電力融通システムは、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間において、前記ＡＣバスを介した交流融通と前記ＤＣバスを介した直流融通との両方が可能の場合に、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部のうち供給元に当たるクラスタ部が備える前記蓄電装置の蓄電池残容量に応じて、前記交流融通を行うか、前記直流融通を行うか、又は前記交流融通と直流融通の両方を行うかを決定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電力融通方法は、商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成されるとともに、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、又は前記複数の第２クラスタ部の間が、公道を跨いで敷設された給電経路で接続される電力融通システムにおける電力融通方法であって、前記給電経路で接続された、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部、又は前記複数の第２クラスタ部において、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できている状態の場合には、直流電力による電力の融通を行い、前記第１クラスタ部が前記商用電力系統から商用電力を受電できない停電状態の場合には、交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数のクラスタ（需要家）間において公道を跨いで電力を融通する場合に、電力の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】基本となる電力融通システム１の概略構成を示す構成図である。
【図２】発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成例を示す構成図である。
【図３】変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成例を示す構成図である。
【図４】変換装置Ｂ２２０の構成例を示す構成図である。
【図５】図１に示す電力融通システムの変形例を示す構成図である。
【図６】電力融通システムにおける電力融通の制御動作の概要を示す説明図である。
【図７】クラスタ部における電力融通動作について説明するための説明図である。
【図８】蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣに応じてＡＣ融通とＤＣ融通を選択する例を示す説明図である。
【図９】切替部を用いて交流融通及び直流融通を行う場合の例を示す説明図である。
【図１０】電力融通処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理の例を示す説明図である。
【図１２】ＤＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＡＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】ＡＣ融通モードの終了の例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係る電力融通システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。
【図１６】子クラスタ部３００Ｂの構成を示す構成図である。
【図１７】電力融通システム１Ｂにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る電力融通システム１Ｃの概略構成を示す構成図である。
【図１９】電力融通システム１Ｃにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る電力融通システム１Ｄの概略構成を示す構成図である。
【図２１】電力融通システム１Ｄにおける電力融通処理の例を示す説明図である。
【図２２】電力融通システム１Ｄにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（概要）
図１は、電力融通システムの基本構成を示す構成図である。この図１に示す電力融通システム１は、親クラスタ部１００と、この親クラスタ部１００の配下に置かれる複数の子クラスタ部２００及び子クラスタ部３００とを、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とを介して接続し、この一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とを介して、電力を融通する。また、子クラスタ部３００には、子クラスタ部４００がカスケード接続されている。
本発明の電力融通システムは、図１に示す電力融通システム１の構成を基本として、この電力融通システム１に改良を加えたものである。
【００１９】
例えば、図１５に示す本発明の第１実施形態に係る電力融通システム１Ｂは、図１に示す電力融通システム１と基本的な構成が同じであるが、図１５に示すように、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とが、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間で公道３を跨ぐ場合の電力融通システム１Ｂの例である。
【００２０】
また、図１８に示す本発明の第２実施形態に係る電力融通システム１Ｃは、図１に示す電力融通システム１と基本的な構成が同じであるが、図１８に示すように、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とが、子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間で公道３を跨ぐ場合の電力融通システム１Ｃの例である。
【００２１】
また、図２０に示す本発明の第３実施形態に係る電力融通システム１Ｄは、図１に示す電力融通システム１と基本的な構成が同じであるが、図２０に示すように、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とが、子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間で公道３を跨ぐとともに、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力の供給を受ける場合の電力融通システム１Ｄの例である。
【００２２】
以下、最初に、基本と成る電力融通システム１について説明し、その説明の後に、第１実施形態の電力融通システム１Ｂと、第２実施形態の電力融通システム１Ｃと、第３実施形態の電力融通システム１Ｄと、について説明する。
【００２３】
［基本と成る電力融通システム１の構成と動作］
（電力融通システム１の概略構成）
図１は、基本と成る電力融通システム１の概略構成を示す構成図である。この電力融通システム１は、図１に示すように、親クラスタ部１００と、この親クラスタ部１００の配下に置かれる複数の子クラスタ部２００及び子クラスタ部３００とを、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とを介して接続し、電力を融通するようにしたものである。また、子クラスタ部３００には、子クラスタ部４００がカスケード接続されている。
【００２４】
なお、ＡＣバス３１は、親クラスタ部１００と、複数の子クラスタ部２００及び３００とを共通接続して交流電力を融通するための給電バスとなる給電経路であり、以下の説明では、ＡＣバス３１を一次側ＡＣバス３１と呼ぶことがある。また、ＤＣバス３２は、親クラスタ部１００と、複数の子クラスタ部２００及び３００とを共通接続して直流電力を融通するための給電バスとなる給電経路であり、以下の説明では、ＤＣバス３２を一次側ＤＣバス３２と呼ぶことがある。また、親クラスタ部１００、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００の内部において、交流電力を配電する給電経路を二次側ＡＣバスと呼び、直流電力を配電する給電経路を二次側ＤＣバスと呼ぶことがある。
【００２５】
この電力融通システム１において、親クラスタ部１００、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００の各制御部は、通信網１２を介して、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１に接続されている。このエネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１は、各クラスタ部における電力の給電状態を監視するとともに、各クラスタ部の制御部に指令信号を送信してその動作を制御する。例えば、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１は、各クラスタにおける電力消費量と、発電装置の発電量と、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣ（State Of Charge）の情報を収集し、この収集した情報に基づいて、各クラスタ部間における電力消費のバランスを取るように電力融通の制御を行う。
【００２６】
なお、本実施形態における用語「クラスタ」とは、再生可能エネルギー利用の分散型電源から構成される発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び負荷装置を備える需要家を１単位（例えば、ビル単位の需要家）とする電力クラスタ（Electricity Cluster）を意味している。
例えば、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とのそれぞれは、再生可能エネルギーを利用する発電装置（例えば、太陽光発電装置）と、エネルギー貯蔵システムとなる蓄電装置と、需要家の負荷装置とから成る。
【００２７】
上記電力融通システム１において、親クラスタ部１００は、遮断器（ＣＢ）１０１、変圧器１０２、制御部１１０、変換装置Ａ１２０、変換装置Ｄ１３０、発電装置１４１、発電装置１４２、交流負荷装置１４３、直流負荷装置１４４、蓄電装置１４５、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０、パワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）１５０Ａ、分電盤１６１、分電盤１６２、及び切替部１６０を備えている。
なお、以下の説明において、交流電力を出力するパワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）を、単に「ＰＣＳＡＣ」と呼び、直流電力を出力するパワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）を、単に「ＰＣＳＤＣ」と呼ぶことがある。
【００２８】
この親クラスタ部１００において、変圧器１０２は、商用電力系統２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変換装置Ａ１２０に供給する。
【００２９】
制御部１１０は、この親クラスタ部１００の全体の動作を統括して制御する制御部である。制御部１１０は、例えば、マイクロコンピュータとその周辺回路とを用いて構成されており、親クラスタ部１００の各部に設置した図示していない電流や電圧の検知部で検知された電流や電圧の検知信号に応じて変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０と切替部１６０の動作を制御する。また、制御部１１０は、発電装置の発電量と、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣの情報を収集し、この収集した情報を、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１に対して送信する。
【００３０】
変換装置Ａ１２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置であり、変換装置Ｄ１３０は、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成については後述する。
この変換装置Ａ１２０には給電経路１７５を介して分電盤１６１が接続され、また、給電経路１７２を介して分電盤１６２が接続される。分電盤１６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、一次側ＡＣバス３１と、交流負荷装置１４３と、切替部１６０の一端とが接続される。
また、分電盤１６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置１４５と、ＰＣＳＤＣ１５０Ａと、直流負荷装置１４４とが接続される。なお、直流負荷装置１４４は、直流電力によって動作する装置であり、例えば、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。
なお、分電盤１６１は、交流電力の分電盤であり、分電盤１６２は、直流電力の分電盤である。
【００３１】
発電装置１４１及び１４２は、例えば、太陽光発電、風力発電等の自然エネルギー型の発電装置や、エンジン発電装置や、燃料電池等である。パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０は、発電装置１４１の発電電力を所定の交流電力に変換して出力する。また、パワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）１５０Ａは、発電装置１４２の発電電力を所定の直流電力に変換して出力する。発電装置１４１及び１４２の構成と、ＰＣＳＡＣ１５０及びＰＣＳＤＣ１５０Ａの構成については後述する。
【００３２】
蓄電装置１４５は、分電盤１６２に接続される。この蓄電装置１４５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。この蓄電装置１４５は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して発電装置１４２から出力される電力によって充電される。また、蓄電装置１４５は、変換装置Ａ１２０から出力される直流電流Ｉｄｃにより充電される。この蓄電装置１４５は、商用電力系統２から交流電圧（ＡＣ６６００Ｖ）が供給されない停電時には、蓄えた電荷により、分電盤１６２を介して直流負荷装置１４４に電力を供給するとともに、分電盤１６２と変換装置Ａ１２０とを介して、交流負荷装置１４３と一次側ＡＣバス３１とに電力を供給する。また、蓄電装置１４５は、分電盤１６２と変換装置Ｄ１３０を介して、一次側ＤＣバス３２に電力を供給することもできる。
【００３３】
切替部１６０は、１ｃ接点で構成され、共通接点ｃと接点ａとによりメーク接点が構成され、共通接点ｃと接点ｂとによりブレーク接点が構成されている。この切替部１６０における接点の開閉動作は制御部１１０から出力される開閉信号（不図示）により制御され、共通接点ｃと接点ａが導通する状態（共通接点ｃと接点ｂは非導通）と、共通接点ｃと接点ｂが導通する状態（共通接点ｃと接点ａは非導通）との何れかの状態が選択される。
そして、共通接点ｃには、発電装置１４１がＰＣＳＡＣ１５０を介して接続されており、接点ｂには、分電盤１６１に繋がる給電経路１７４が接続されており、接点ａには、変圧器１０２の二次側に繋がる給電経路１７１が接続されている。
【００３４】
そして、切替部１６０において、接点ｂと共通接点ｃとが導通状態にされる場合、発電装置１４１で発電された電力が、給電経路１７４を介して分電盤１６１に出力される。また、切替部１６０において、接点ａと共通接点ｃが導通状態にされる場合に、発電装置１４１で発電された電力が、余剰電力として、変圧器１０２を介して、商用電力系統２側に供給される。
なお、切替部１６０では、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、切替部１６０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。後述する親クラスタ部１００の切替部１６０Ａ（図５）や、子クラスタ部２００の切替部２６０や、切替部２６０Ａ（図５）や、子クラスタ部３００の切替部３６０や、子クラスタ部４００の切替部４６０等についても同様である。
【００３５】
子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００は、商用電力系統２の受電点を有しない点を除いて、基本的な構成は親クラスタ部１００と同様である。
例えば、子クラスタ部２００は、制御部２１０、変換装置Ｂ２２０、発電装置２４１、発電装置２４２、交流負荷装置２４３、直流負荷装置２４４、蓄電装置２４５、ＰＣＳＡＣ２５０、ＰＣＳＤＣ２５０Ａ、切替部２６０、分電盤２６１、及び分電盤２６２を備えている。
【００３６】
この子クラスタ部２００において、制御部２１０は、子クラスタ部２００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｂ２２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｂ２２０の構成については後述する。
この変換装置Ｂ２２０には、クラスタ内部の二次側ＡＣバス４１を介して分電盤２６１が接続され、又、クラスタ内部の二次側ＤＣバス４２を介して分電盤２６２が接続される。この分電盤２６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置２４３と、切替部２６０の一端とが接続される。
【００３７】
この切替部２６０は、親クラスタ部１００の切替部１６０と同様に１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置２４１がＰＣＳＡＣ２５０を介して接続されており、切替部２６０の接点ｂ側は、分電盤２６１に接続されており、切替部２６０の接点ａ側は、一次側ＡＣバス３１に接続されている。
【００３８】
そして、切替部２６０において、接点ｂと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置２４１で発電された電力が、ＰＣＳＡＣ２５０を介して分電盤２６１に出力される。また、切替部２６０において、接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置２４１で発電された電力が、余剰電力として一次側ＡＣバス３１に出力される。
また、分電盤２６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置２４５と、ＰＣＳＤＣ２５０Ａと、直流負荷装置２４４とが接続されている。
【００３９】
また、子クラスタ部３００において、制御部３１０は、この子クラスタ部３００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｅ３２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｅ３２０の構成については後述する。
この変換装置Ｅ３２０には、クラスタ内部の二次側ＡＣバス５１を介して分電盤３６１が接続され、又、二次側ＤＣバス５２を介して、分電盤３６２が接続される。この分電盤３６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置３４３と、切替部３６０の一端とが接続されている。
【００４０】
切替部３６０は、子クラスタ部２００の切替部２６０と同様に、不図示の１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置３４１がＰＣＳＡＣ３５０を介して接続されており、切替部３６０の接点ｂ側は、分電盤３６１に接続されており、切替部３６０の接点ａ側は、一次側ＡＣバス３１に接続されている。
【００４１】
そして、切替部３６０において、不図示の接点ｂと共通接点ｃが導通状態とされる場合に、発電装置３４１で発電された電力が、分電盤３６１に出力される。また、切替部３６０において、不図示の接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合に、発電装置３４１で発電された電力が、余剰電力として一次側ＡＣバス３１に出力される。
また、分電盤３６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置３４５と、直流負荷装置３４４とが接続されている。
【００４２】
また、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００にカスケード接続されるクラスタである。この子クラスタ部４００において、制御部４１０は、この子クラスタ部４００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｃ４２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｃ４２０の構成については後述する。
この変換装置Ｃ４２０は、二次側ＡＣバス６１及び二次側ＤＣバス６２を介して、子クラスタ部３００と接続される。なお、二次側ＡＣバス６１は、子クラスタ部３００において、分電盤３６１を介して二次側ＡＣバス５１に接続されている。また、二次側ＤＣバス６２は、子クラスタ部３００において、分電盤３６２を介して二次側ＤＣバス５２に接続されている。また、この変換装置Ｃ４２０には、分電盤４６１と、分電盤４６２とが接続される。また、分電盤４６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置４４３と、切替部４６０の一端とが接続されている。また、分電盤４６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置４４５と直流負荷装置４４４とが接続されている。
【００４３】
切替部４６０は、子クラスタ部２００の切替部２６０と同様に、不図示の１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置４４１がＰＣＳＡＣ４５０を介して接続されている。切替部４６０の接点ｂは、分電盤４６１に接続されており、切替部４６０の接点ａ側は、二次側ＡＣバス６１に接続されている。
【００４４】
そして、切替部４６０において、不図示の接点ｂと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置４４１で発電された電力が、給電経路７１を介して分電盤４６１に出力される。また、切替部４６０において、不図示の接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置４４１で発電された電力が、余剰電力として、二次側ＡＣバス６１に出力される。
【００４５】
（発電装置とパワーコンディショナの構成）
次に、親クラスタ部１００の発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成について説明する。なお、子クラスタ部２００の発電装置２４１とＰＣＳＡＣ２５０、子クラスタ部３００の発電装置３４１とＰＣＳＡＣ３５０、及び子クラスタ部４００の発電装置４４１とＰＣＳＡＣ４５０についても同様な構成である。
【００４６】
図２は、発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成例を示す構成図である。この図２（Ａ）に示す例は、発電装置１４１として、太陽電池アレイ１４１ａを用いた例を示しており、ＰＣＳＡＣ１５０は、発電量制御部１５１と、系統連系制御部１５２と、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３と、変圧器１５４と、を備える。
【００４７】
発電量制御部１５１は、発電装置１４１から最大電力を取り出すために、太陽電池アレイ１４１ａのＩ−Ｖ（電流−電圧）特性において、太陽電池アレイ１４１ａ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１４１ａ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１５１は、太陽電池アレイ１４１ａを、最大電力点で動作させるように制御する。
【００４８】
また、系統連系制御部１５２は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３の出力電圧の位相を調整することにより、一次側ＡＣバス３１に対して連系させてＰＣＳＡＣ１５０から出力される電力を給電できるように制御する。このＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３は、太陽電池アレイ１４１ａから出力される直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を、変圧器１５４を介して、一次側ＡＣバス３１に供給するためのインバータである。
【００４９】
なお、ＰＣＳＡＣ１５０は、商用電力系統２において停電が発生すると、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１４５から変換装置Ａ１２０を介してＡＣバス３１への電力の供給が開始され、やがてこの蓄電装置１４５に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、蓄電装置１４５からＡＣバス３１に電力を供給できなくなると、ＰＣＳＡＣ１５０は、再び起動する。つまり、ＰＣＳＡＣ１５０は、商用電力系統２の停電時において、蓄電装置１４５からＡＣバス３１に電力の供給ができなくなると起動し、発電装置１４１が発電した電力をＡＣバス３１に供給する。なお、この場合のＰＣＳＡＣ１５０は系統に連系する動作モードではなく、自立して電力を供給するモードで動作することは言うまでもない。
【００５０】
また、図２（Ｂ）は、発電装置１４２とＰＣＳＤＣ１５０Ａの構成例を示す構成図である。なお、子クラスタ部２００の発電装置２４２とＰＣＳＤＣ２５０Ａについても同様な構成である。
この図２（Ｂ）に示す例では、図２（Ａ）に示す例と同様に、発電装置１４２として太陽電池アレイ１４２ａを用いた例を示している。そして、ＰＣＳＤＣ１５０Ａは、発電量制御部１５１と、系統連系制御部１５２Ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５５とを備える。
系統連系制御部１５２Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５５の出力電圧を調整することにより、分電盤１６２に直流電力を供給する。
【００５１】
（変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成）
図３は、変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成例を示す構成図である。
変換装置Ａ１２０は、図３（Ａ）に示すように、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）１２１と、スイッチ部（ＳＷ）１２２とを備える。
この変換装置Ａ１２０は、スイッチ部１２２が閉状態の場合、破線ａに示す方向に沿って、変圧器１０２から出力される商用の交流電圧（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を、分電盤１６１を介して、一次側ＡＣバス３１に出力する。また、商用電力系統２に停電が発生した場合、制御部１１０は、スイッチ部１２２を遮断して、変換装置Ａ１２０の負荷側を商用電力系統２から解列する（すなわち切り離す）。
【００５２】
また、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能とＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）機能とを備える。双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能により、破線ｂに示す方向に沿って、変圧器１０２から入力される交流電力を直流電力に変換し、クラスタ部内の直流電力の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力する。
【００５３】
また、双方向交直変換部１２１は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）機能により、破線ｃに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＡＣバス３１に融通する交流電力に変換し、この交流電力を一次側ＡＣバス３１に出力する。
また、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能により、破線ｄに示す方向に沿って、分電盤１６１を介して一次側ＡＣバス３１から入力される交流電力を直流電力に変換して、クラスタ部内の直流電力の給電経路１７２を介して分電盤１６２に出力する。
なお、親クラスタ部１００内の発電装置１４１や発電装置１４２等の余剰電力を交流電力として一次側ＡＣバス３１に向けて出力する動作を「交流融通」又は「ＡＣ融通」と呼ぶことがある。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とについても同様である。
【００５４】
また、図３（Ｂ）に示すように、変換装置Ｄ１３０は、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１を備え、ＤＣバス３２と分電盤１６２との間で、双方向に直流電力を変換して直流電力の受け渡しを行う。例えば、双方向直流変換部１３１は、破線eに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この直流電力を一次側ＤＣバス３２に出力する。
また、双方向直流変換部１３１は、破線ｆに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２から直流電力を入力し、この直流電力をクラスタ部内に配電する直流電力に変換し、給電経路１７３を介して分電盤１６２に出力する。
なお、親クラスタ部１００内の発電装置１４２や蓄電装置１４５等の余剰電力を直流電力として一次側ＤＣバス３２に向けて出力する動作を「直流融通」又は「ＤＣ融通」と呼ぶことがある。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とについても同様である。
【００５５】
（変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０の構成）
次に、変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０の構成について説明する。この変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０とは、同じ構成の変換装置であるため、変換装置Ｂ２２０を代表として示し、この変換装置Ｂ２２０の構成について説明する。
図４は、変換装置Ｂ２２０の構成例を示す構成図である。
変換装置Ｂ２２０は、図４に示すように、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）２２１と、スイッチ部（ＳＷ）２２２と、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）２２３とスイッチ部（ＳＷ）２２４とを備えている。双方向交直変換部２２１は、交流電力を直流電力に変換する機能と、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）により直流電力を交流電力に変換する機能を備えている。また、双方向直流変換部２２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換する機能を備えている。
【００５６】
この変換装置Ｂ２２０は、スイッチ部２２２が閉状態の場合に、破線ａに示す方向に沿って、一次側ＡＣバス３１から入力される交流電圧（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を、二次側ＡＣバス４１を介して分電盤２６１に出力する。また、変換装置Ｂ２２０は、スイッチ部２２２が閉状態の場合に、破線ａに示す方向とは逆方向に、二次側ＡＣバス４１から一次側ＡＣバス３１に向けて交流電力を出力することができる。
また、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）２２１は、スイッチ部２２２が閉状態の場合、破線ｂに示す方向に沿って、一次側ＡＣバス３１から供給される交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を、二次側ＤＣバス４２を介して、分電盤２６２に出力することができる。
【００５７】
また、双方向交直変換部２２１は、破線ｃに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２から入力される直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を一次側ＡＣバス３１に供給することができる。また、双方向交直変換部２２１は、スイッチ部２２２が開状態の場合、破線ｄに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２から入力される直流電力を交流電力に変換して二次側ＡＣバス４１に出力することができる。
【００５８】
また、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）２２３は、スイッチ部２２４が閉状態の場合に、破線ｅに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２に供給されている直流電力をクラスタ部内の給電経路に配電する直流電力に変換し、二次側ＤＣバス４２に出力することができる。
また、双方向直流変換部２２３は、破線ｆに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２に供給されている直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この変換した直流電力を一次側ＤＣバス３２に出力することができる。
【００５９】
なお、図４において、変換装置Ｂ２２０内のスイッチ部２２２を開状態にし、切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＡＣ２５０を一次側ＡＣバス３１に直接接続し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に向けて交流電力を供給することができる。つまり、破線Ａ１で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に交流融通（ＡＣ融通）を行うことができる。このように、切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通状態にすることにより、子クラスタ部２００から一次側ＡＣバス３１にＡＣ融通を行う際に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に直接電力を供給することができる。この切替部２６０を用いて交流融通を行う例については、後述する。
【００６０】
（電力融通システム１の変形例）
また、図５は、図１に示す電力融通システムの変形例を示す構成図である。
この図５に示す電力融通システム１Ａは、図１に示す電力融通システム１と比較して、
親クラスタ部１００Ａにおいて、図１に示す親クラスタ部１００内の変換装置Ｄ１３０を省略した点と、切替部１６０Ａを新たに追加した点が構成上で異なる。また、図５に示す子クラスタ部２００Ａ内に、新たに切替部２６０Ａを追加した点が構成上で異なる。他の構成は、図１に示す電力融通システム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。
【００６１】
この電力融通システム１Ａでは、親クラスタ部１００Ａに切替部１６０Ａを追加することにより、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの接続先を分電盤１６２するか、又は一次側ＤＣバス３２にするかを選択できるようにした点に特徴がある。また、子クラスタ部２００Ａ内に、新たに切替部２６０Ａを追加することにより、ＰＣＳＤＣ２５０Ａの接続先を分電盤２６２にするか、又は一次側ＤＣバス３２にするかを選択できるようにした点に特徴がある。子クラスタ部３００Ａにおいても、子クラスタ部２００Ａと同様である。
【００６２】
この図５に示す電力融通システム１Ａでは、親クラスタ部１００Ａ内に切替部１６０Ａを設けることにより、発電装置１４２からＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して出力される直流電力を、切替部１６０Ａを介して、一次側ＤＣバス３２に直接連系して出力できる効果がある。また、子クラスタ部２００Ａ内に切替部２６０Ａを設けることにより、発電装置２４２からＰＣＳＤＣ２５０Ａを介して出力される直流電力を、一次側ＤＣバス３２に直接連系して出力できる効果がある。
【００６３】
（電力融通システム１における電力融通制御処理）
次に、電力融通システムにおける電力融通制御処理について説明する。
上記構成の電力融通システム１においては、商用電力系統２の受電点となり該商用電力系統２から商用電力の供給を受ける親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との各クラスタ同士は、一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とを介して、互いに交流電力及び直流電力を融通できるように構成されている。そして、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で電力を融通する場合の方法として、交流電力のみの融通、直流電力のみの融通、又は直流電力と交流電力との両方の融通との３通りの融通方法を選択可能としている。
【００６４】
図６は、電力融通システムにおける電力融通の制御動作の概要を示す説明図である。
この図６では、親クラスタ部１００を例にとり電力融通の制御動作について説明するが、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても同様な制御動作が行われる。
図６に示す親クラスタ部１００において、交流融通を行う場合は、ＰＳＡＣ１５０を介して出力される発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃが余った場合であり、かつ、蓄電装置１４５が満充電又は満充電に近い状態の場合である。つまり、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上の場合である。
【００６５】
より具体的には、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃが交流負荷装置１４３の交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも大きく（Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ）、変換装置Ａ１２０から分電盤１６２に流れる電流Ｉｄｃが、図に示す充電方向に流れ、かつ蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上である場合に、親クラスタ部１００から他のクラスタに対して一次側ＡＣバス３１を介して交流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００についても同様である。
なお、図６における電流Ｉｄｃは、蓄電装置１４５が負極接地されている場合の電流Ｉｄｃの向きを示しており、この直流電流Ｉｄｃの向きが直流電力を融通する向きを示している。つまり、直流系を正極接地とするか負極接地とするかで、ＧＮＤに対となる接続線の電流の向きが変化する。図６では、蓄電装置１４５が負極接地であるという条件の基での電流Ｉｄｃの向きを示し、直流電流Ｉｄｃの向きが直流電力を融通する向きと一致する場合の例である。
【００６６】
また、直流融通（ＤＣ融通）を行う場合は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して出力される発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃが余った場合であり、かつ、蓄電装置１４５が満充電又は満充電に近い状態の場合である。つまり、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上の場合である。
より具体的には、発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃが直流負荷装置１４４の直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きく（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）、変換装置Ａ１２０から分電盤１６２に流れる電流Ｉｄｃが、図に示す放電方向に流れ、かつ蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上である場合に、親クラスタ部１００から他のクラスタに対して一次側ＤＣバス３２を介して直流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００についても同様である。
【００６７】
このように、各クラスタ部の間で、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力が大きい場合に、交流融通を行い、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きい場合に、直流融通を行うことを基本にしている。また、後述するように、交流融通と直流融通とを同時に行うこともできる。
なお、一次側ＡＣバス３１には、商用電力系統２から電力が供給される他、発電装置１４１や発電装置１４２や蓄電装置１４５からも電力が供給されるため、商用電力系統２が停電になった場合でも、すぐに一次側ＡＣバス３１が停電になることなく給電可能状態が維持される。一方、一次側ＤＣバス３２は直流融通時に限り給電されるものである。
【００６８】
また、図７は、クラスタ部における電力融通動作について説明するための説明図である。この図７は、例えば、親クラスタ部１００における交流発電量Ｐａｃと、交流負荷装置１４３の交流消費電力Ｌｏａｄａｃと、直流発電量Ｐｄｃと、直流負荷装置１４４の直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと、電流Ｉｄｃの方向と、蓄電装置１４５の状態と、に応じた電力の融通状態を表で示したものである。
【００６９】
なお、この表において、符号「ＣＳ」は、親クラスタ部１００の場合は、商用電力系統２から供給される交流電力である。
なお、子クラスタ部２００、３００、４００においても、親クラスタ部１００の場合と同様に適用可能であり、それぞれの場合の符号「ＣＳ」は、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００とにおいては、一次側ＡＣバス３１から供給される交流電力であり、子クラスタ部４００においては、子クラスタ部３００の二次側ＡＣバス６１から供給される交流電力である。
また、この表において、電流Ｉｄｃは、電流Ｉｄｃの方向が「充電方向」の場合に、変換装置Ａ１２０から直流系の分電盤１６２に向けて直流電力が融通される状態を示し、電流Ｉｄｃの方向が「放電方向」の場合に、直流系の分電盤１６２から変換装置Ａ１２０に向けて直流電力が融通される状態を示している。
【００７０】
この図７においては、後述する状態ＳＴ１０及び状態ＳＴ１１に示すように、例えば、親クラスタ部１００の発電装置１４１のＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力の発電量が交流負荷装置１４３の負荷電力よりも大きく、かつ、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、さらに、電流Ｉｄｃが充電方向（図６参照）に流れる場合に、一次側ＡＣバス３１を介して他クラスタ部に交流融通が行われる。
また、後述する状態ＳＴ１３に示すように、発電装置１４２のＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力の発電量が直流負荷装置１４４の負荷電力よりも大きく、かつ、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、さらに電流Ｉｄｃが放電方向（図６参照）に流れる場合に、一次側ＤＣバス３２を介して他クラスタ部に対して直流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても同様である。
【００７１】
以下、図７に示す表の状態ＳＴ１から状態ＳＴ１４について説明する。
まず、状態ＳＴ１から状態ＳＴ３は、サブクラスタ消費の状態、つまり、クラスタ内の発電装置１４１から直流負荷装置１４４側に電力の融通が行われず、かつ、発電装置１４２と蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３側に電力の融通が行われない状態を示している。
この状態ＳＴ１から状態ＳＴ３においては、交流発電量Ｐａｃと直流発電量Ｐｄｃに交流融通又は直流融通を行うほどの余裕がないため、交流融通と直流融通との両方とも行われない。
【００７２】
そして、状態ＳＴ１は、交流発電量Ｐａｃと商用電力ＣＳとの合計値「Ｐａｃ＋ＣＳ」が、交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃと等しい場合であり（Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ）、また、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも小さい場合である（Ｐｄｃ＜Ｌｏａｄｄｃ）。
この状態ＳＴ１においては、直流消費電力Ｌｏａｄｄｃの不足分を補うために、蓄電装置１４５から直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。また、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて直流電流Ｉｄｃが流れず、Ｉｄｃは０である。
【００７３】
また、状態ＳＴ２は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと等しい場合である（Ｐｄｃ＝Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ２においては、電流Ｉｄｃは０となり、また、蓄電装置１４５からの放電は行われない（Ｉｂａｔｔ＝０）。
また、状態ＳＴ３は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きい場合である（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ３においては、発電装置１４２から蓄電装置１４５に向けて充電方向の電流Ｉｂａｔｔが流れる。
【００７４】
また、状態ＳＴ４から状態ＳＴ８は、クラスタ内で電力融通が行われる場合を示している。例えば、親クラスタ部１００において、ＰＣＳＡＣ１５０から直流負荷装置１４４側に電力が融通され、又、ＰＣＳＤＣ１５０Ａや蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３側に電力が融通される場合を示している。この状態ＳＴ４から状態ＳＴ８においては、交流発電量Ｐａｃと直流発電量Ｐｄｃに交流融通又は直流融通を行うほどの余裕がないため、交流融通と直流融通とが両方とも行われない。
【００７５】
そして、状態ＳＴ４から状態ＳＴ６は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃと商用電力系統２から供給される電力ＣＳとの合計の電力量「Ｐａｃ＋ＣＳ」が交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも小さい場合を示している。つまり、親クラスタ部１００の内部で、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３に交流電力の融通が行われる状態を示している。
【００７６】
そして、状態ＳＴ４は、交流発電量Ｐａｃと商用電力ＣＳとの合計値「Ｐａｃ＋ＣＳ」が、交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも小さく（Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ）、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも小さい場合である（Ｐｄｃ＜Ｌｏａｄｄｃ）。
この状態ＳＴ４においては、交流電力と直流電力の不足分を補うために、蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３及び直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。このため、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。
【００７７】
また、状態ＳＴ５においては、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃと、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと等しい場合である（Ｐｄｃ＝Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ５においては、交流電力の不足分を補うために、蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。このため、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。
【００７８】
また、状態ＳＴ６においては、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きい場合である（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ６においては、交流電力の不足分を補うために、発電装置１４２から交流負荷装置１４３に向けて電力を供給する。このため、発電装置１４２から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。また、発電装置１４２から直流負荷装置１４４と交流負荷装置１４３とに電力を供給した状態において、さらに出力電力に余裕がある場合には、蓄電装置１４５に充電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。
【００７９】
また、状態ＳＴ７と状態ＳＴ８は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃが交流負荷装置１４３の消費電力よりも大きい場合を示している（Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ）。
そして、状態ＳＴ７及び状態ＳＴ８においては、交流発電量Ｐａｃと消費電力Ｌａｏｄａｃとの差分の電力「Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ」と発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃとの合計電力「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）」が直流電力として利用可能となる。
【００８０】
そして、状態ＳＴ７は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＜Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、直流電力の不足を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃが流れるとともに、蓄電装置１４５から直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。
【００８１】
状態ＳＴ８は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＝Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、直流電力の不足を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流す。なお、この場合、蓄電装置１４５のバッテリ電流Iｂａｔｔは０となる（Ｉｂａｔｔ＝０）。
【００８２】
また、状態ＳＴ９から状態ＳＴ１１は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃが、交流負荷装置１４３の消費電力Ｌａｏｄａｃよりも大きい状態である。この場合、交流発電量Ｐａｃと消費電力Ｌａｏｄａｃとの差分の電力「Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ」と発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃとの合計電力「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）」が直流電力として利用可能となる。
【００８３】
そして、状態ＳＴ９は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＞Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４側に電流Ｉｄｃを流すか否かは、ＰｄｃとＬｏａｄｄｃとの大小関係により決定される。
【００８４】
また、状態ＳＴ１０と状態ＳＴ１１とは、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、かつ、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」の場合であり、一次側ＡＣバス３１により交流融通を行う場合である。
換言すると、状態ＳＴ１０は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＜Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、直流電力の不足分を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流すとともに、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃにさらに余裕のある場合は、一次側ＡＣバス３１に対して交流融通を行う。
【００８５】
また、状態ＳＴ１１は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＝Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、直流電力の不足分を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流すとともに、発電装置１４１の発電力にさらに余裕のある場合は、一次側ＡＣバス３１に対して交流融通を行う。
【００８６】
また、状態ＳＴ１２は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」の場合であり、かつ、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」の場合である。蓄電装置１４５の充電状態により、ＡＣ融通又は交流融通を行うか否かが決定される。
【００８７】
また、状態ＳＴ１３は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、交流電力の不足分を補うために、発電装置１４２や蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に放電方向に電流Ｉｄｃを流す。また、蓄電装置１４５が満充電であるために、一次側ＤＣバス３２に対して直流融通を行うことが可能になる。
【００８８】
また、状態ＳＴ１４は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であるため、発電装置１４２から変換装置Ａ１２０に向けて電流を流す必要はなく、また、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」かつ蓄電装置１４５が満充電であるために、一次側ＤＣバス３２に対して直流融通を行うことが可能になる。
【００８９】
以上、図７の表について説明したが、交流融通を行うか直流融通を行うかの実際の判定処理としては、蓄電装置１４５に流れるバッテリ電流Iｂａｔｔを図示しない検出器によって検出して、制御部１１０は、検出されたバッテリ電流Iｂａｔｔに基づいて満充電状態を判定する。また、分電盤１６２から変換装置Ａ１２０に流れる電流Ｉｄｃを図示しない検出器によって検出して、制御部１１０は、検出された電流Ｉｄｃの方向を判定する。制御部１１０は、上記のバッテリ電流Iｂａｔｔに基づいて判定した満充電の判定結果と、電流Ｉｄｃの方向の判定結果とに基づいて、交流融通を行うか、又は、直流融通を行うか決定する。
【００９０】
（ＡＣ融通とＤＣ融通とを蓄電池残容量ＳＯＣにより選択する例）
図７に示した表では、例えば、親クラスタ部１００において、蓄電装置１４５が満充電の状態にある場合に、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流発電量Ｐａｃと、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流発電量Ｐｄｃと、変換装置Ａ１２０と分電盤１６２との間に流れる電流Ｉｄｃの向きとを基にして、交流融通か直流融通かを決める例を示したが、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、交流融通を行うか直流融通を行うかを決めることもできる。
【００９１】
図８は、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣに応じてＡＣ融通とＤＣ融通を選択する例を示す説明図である。この図８に示す例では、蓄電装置１４５からＡＣ融通を行うかＤＣ融通を行うかを、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて切り替える例を示している。
この図８では、縦軸に蓄電池残容量ＳＯＣの大きさを取り、横軸に時間ｔを取り、蓄電池残容量ＳＯＣの変化と、蓄電池残容量ＳＯＣの変化に応じたＡＣ融通期間とＤＣ融通期間の変化を示している。
【００９２】
この図８において、基準値ＳＯＣ１Ａは、例えば、蓄電池残容量ＳＯＣが満充電に近い状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する基準値である。また、基準値ＳＯＣ１Ｂは、例えば、基準値ＳＯＣ１Ａより小さい値を有する基準値（すなわち基準値ＳＯＣ１Ａ＞基準値ＳＯＣ１Ｂである）であって、例えば、運用上、蓄電装置１４５に対して充電を開始させることが好ましい状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する値に設定する。
また、図８において、基準値ＳＯＣ２Ａは、蓄電池残容量ＳＯＣが満充電の状態、又は運用上、発電装置１４２等から蓄電装置１４５にこれ以上充電させないことが好ましい状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する基準値である。また、基準値ＳＯＣ２Ｂは、例えば、基準値ＳＯＣ２Ａより小さい値を有する基準値（すなわち基準値ＳＯＣ２Ａ＞基準値ＳＯＣ２Ｂ）である。
【００９３】
例えば、親クラスタ部１００の制御部１１０は、蓄電装置１４５の充放電電流の検出値の積算結果や、蓄電装置１４５の端子電圧の検知結果、あるいは蓄電装置１４５から受信した状態を表す信号等に基づいて、蓄電池残容量ＳＯＣを算出する。そして、制御部１１０は、この蓄電池残容量ＳＯＣと、基準値ＳＯＣ１Ａ及び基準値ＳＯＣ１Ｂとの大小関係を比較するとともに、蓄電池残容量ＳＯＣと、基準値ＳＯＣ２Ａ及び基準値ＳＯＣ２Ｂとの大小関係を比較する
【００９４】
そして、図８に示すように、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流発電量Ｐａｃや、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流発電量Ｐｄｃが大きい場合は、蓄電装置１４５に充電電流が流れることにより、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが次第に増加する。
そして、制御部１１０は以下の処理をする。時刻ｔ１において、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１Ａ以上になる場合に、最初にＡＣ融通モードを開始する。そして、時刻ｔ１以降、さらに蓄電池残容量ＳＯＣが上昇し、時刻ｔ２において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２Ａを超える場合には、ＡＣ融通モードと合わせてＤＣ融通モードを開始する。
その後、蓄電池残容量ＳＯＣが変化し、時刻ｔ３において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２Ｂまで低下するとＤＣ融通モードを停止する。
そして、時刻ｔ３以降、時刻ｔ４において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１Ｂまで低下するとＡＣ融通モードを停止する。
【００９５】
このように、制御部１１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間と時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間とにおいてＡＣ融通モードを実行し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間においてＡＣ融通モードとＤＣ融通モードとの両方を実行する。つまり、制御部１１０は、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、ＡＣ融通モードを行う第１段階と、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの両方を実行する第２段階と、の２段階に分けて電力融通処理を行う。
これにより、制御部１１０は、蓄電装置１４５が満充電に近い状態になると、他のクラスタへ交流融通を行う。上記の交流融通を行う期間において、蓄電装置１４５が過充電になる恐れがある場合には、制御部１１０は、ＡＣ融通に合わせて直流融通を行わせることにより、他のクラスタへ融通する電力量を増やして、蓄電装置１４５が過充電されることを回避するように制御する。
【００９６】
（交流融通及び直流融通を行う場合に切替部を用いる例）
図９は、切替部を用いて交流融通及び直流融通を行う場合の例を示す説明図である。
例えば、図９に示す子クラスタ部２００Ａにおいて、制御部２１０が切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＡＣ２５０を一次側ＡＣバス３１に直接接続し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に向けて交流融通を行うことができる。つまり、破線Ａ１で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に交流融通を行うことができる。
【００９７】
また、制御部２１０が切替部２６０Ａの共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＤＣ２５０Ａを一次側ＤＣバス３２に直接接続し、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから一次側ＤＣバス３２に向けて直流融通を行うことができる。つまり、破線Ａ２で示す経路に沿って、ＰＣＳＤＣ２５０Ａから一次側ＤＣバス３２に直流融通を行うことができる。
これにより、子クラスタ部２００Ａから一次側ＡＣバス３１にＡＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０を介して、一次側ＡＣバス３１に直接に交流電力を供給することができる。また、子クラスタ部２００Ａから一次側ＤＣバス３２にＤＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に直接に直流電力を供給することができる。
【００９８】
（電力融通処理の手順）
図１０は、電力融通処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１０のフローチャートを参照して、電力融通処理の手順について説明する。
なお、図１０では、交流融通を「ＡＣ融通」と記載し、直流融通を「ＤＣ融通」と記載している。
【００９９】
そして、例えば、親クラスタ部１００の制御部１１０において、電力融通が必要であることが検知される（ステップＳ１００）。例えば、制御部１１０は、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃと、発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃと、蓄電池残容量ＳＯＣ等に基づいて、電力融通が必要であることを検知する。或いは、制御部１１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られる電力融通の要請信号を受信して、電力融通が必要であることを検知する。
続いて、制御部１１０では、ＡＣ融通が必要な状態か否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部１１０が、蓄電装置１４５に流れるバッテリ電流Iｂａｔｔを検出して満充電状態を判定するとともに、変換装置Ａ１２０と分電盤１６２との間に流れる電流Ｉｄｃの方向を判定して、交流融通を行うことが必要な状態であるか否かを判定する。
【０１００】
そして、ステップＳ１０５においてＡＣ融通が必要な状態であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、ＰＣＳＡＣ１５０を切替部１６０を介して一次側ＡＣバス３１に接続する（ステップＳ１１０）。そして、制御部１１０は、ＰＣＳＡＣ１５０において一次側ＡＣバス３１に対する連系運転検出処理を行わせる（ステップＳ１１５）。
【０１０１】
続いて、制御部１１０は、ＡＣ融通の可否情報を収集する（ステップＳ１２０）。例えば、制御部１１０は、ＡＣ融通を行う場合に電力会社との取り決めによる規制上の制約があるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。
続いて、制御部１１０は、指定された電力供給モードに応じて交流電力（ＡＣ）又は直流電力（ＤＣ）の何れを融通するかを判定する（ステップＳ１３０）。
そして、ステップＳ１３０において、交流融通（ＡＣ融通）を行うと判定された場合（ステップＳ１３０：ＡＣ）、制御部１１０は、ＡＣ融通モードの起動処理を開始する（ステップＳ１４０）。
続いて、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの起動が必要か否かを判定する（ステップＳ１４５）。そして、ステップＳ１４５において、ＤＣ融通モードの起動が必要でないと判定された場合（ステップＳ１４５：Ｎｏ）、ＡＣ融通モードの起動状態を維持するか否かを判定する（ステップＳ１８０）。
そして、ステップＳ１８０において、ＡＣ融通モードの起動状態を維持しないと判定された場合（ステップＳ１８０：Ｎｏ）、制御部１１０は、ステップＳ１５０に移行し、ＡＣ融通モードの終了処理を実行する（ステップＳ１５０）。
制御部１１０は、ＡＣ融通モードの終了処理に移行する（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、制御部１１０は、この電力融通処理を終える。
一方、ステップＳ１８０において、ＡＣ融通モードの起動状態を維持すると判定された場合（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、つまり、ＡＣ融通モードを維持したままにする場合、制御部１１０は、ステップＳ１８０の判定を繰り返す。
【０１０２】
一方、ステップＳ１０５においてＡＣ融通が必要でないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１２５においてＡＣ融通が可能でないと判定された場合（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、ステップＳ１３０において直流融通（ＤＣ融通）を行うと判定された場合（ステップＳ１３０：ＤＣ）、及びステップＳ１４５においてＤＣ融通モードの起動が必要と判定された場合（ステップＳ１４５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６０に移行して、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの起動処理を行う（ステップＳ１６０）。
【０１０３】
続いて、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了指示を検出した場合、ＤＣ融通モードの終了処理を行い（ステップＳ１７０）、このステップＳ１７０の処理を終了した後に、ステップＳ１８０に進む。なお、ＤＣ融通モードの終了処理の詳細については後述する。
【０１０４】
このように、電力融通システム１では、クラスタ間で交流融通及び直流融通を行うことにより複数のクラスタ間において電力の利用効率を高めることができる。
なお、図１０のフローチャートでは、親クラスタ部１００における電力融通処理の手順について説明したが、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても、同様な電力融通処理が行われる。
【０１０５】
（ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理）
図１１は、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理の例を示す説明図である。図１１（Ａ）は、ＡＣ融通モードの起動処理を、図１１（Ｂ）は、ＤＣ融通モードの起動処理を示している。
【０１０６】
この図１１（Ａ）では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＡＣバス３１の給電状態と、ＰＣＳＡＣ１５０の動作状態とを並べて示している。
この図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、ＰＣＳＡＣ１５０は制御部１１０から送られる融通モードの起動指示を検出すると、ＰＣＳＡＣ１５０は、一旦、その動作を停止する。そして、時刻ｔ２において、一次側ＡＣバス３１との連系動作を開始し、時刻ｔ３から一次側ＡＣバス３１への交流電力の供給を開始する。
【０１０７】
また、図１１（Ｂ）では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＤＣバス３２の給電状態と、双方向直流変換部１３１（図３（Ｂ）参照）の動作状態とを並べて示している。
この図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、双方向直流変換部１３１は、制御部１１０から送られる融通モードの起動指示を検出すると、双方向直流変換部１３１は、一次側ＤＣバス３２との連系動作を開始し、時刻ｔ３から一次側ＤＣバス３２への直流電力の供給を開始する。
なお、図５に示す電力融通システム１Ａにおいて、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に接続する場合のＤＣ融通モードの起動処理は、図１１（Ａ）に示すＰＣＳＡＣ１５０を一次側ＡＣバス３１に接続する起動処理に準じた処理が行われる。
【０１０８】
（ＤＣ融通モードの終了処理）
図１２は、ＤＣ融通モードの終了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ＤＣ融通モードの終了処理は、ＤＣ融通を変換装置Ｄ１３０を用いて行う場合の例である。
例えば、親クラスタ部１００において、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの実行中に、ＤＣ融通モードの終了指示の検出を行う（ステップＳ１７１）。例えば、制御部１１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られるＤＣ融通モードの終了指示の信号の検出を行う。そして、制御部１１０は、終了指示を検出したか否かを判定する（ステップＳ１７２）。
そして、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了指示を検出した場合（ステップＳ１７２：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、融通先の給電状態と、自系統の給電状態とを検出し（ステップＳ１７３）、ＤＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する（ステップＳ１７４）。
【０１０９】
そして、ステップＳ１７４においてＤＣ融通モードの終了が可能でないと判定された場合（ステップＳ１７４：Ｎｏ）、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了が可能となるまで待機する。
そして、ステップＳ１７４においてＤＣ融通モードの終了が可能であると判定された場合（ステップＳ１７４：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１（図３（Ｂ）参照）の出力を遮断する（ステップＳ１７５）。
そして、制御部１１０は、ステップＳ１７５の処理を実行した後に、このＤＣ融通モードの終了処理を終える。
【０１１０】
なお、上述したＤＣ融通モードの終了処理は、ＤＣ融通モードの終了時に双方向交直変換部１２１の出力を遮断する例を示したが、図５に示す親クラスタ部１００Ａのように、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に直流電力を供給している場合は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの動作を停止させるようにしてもよい。
【０１１１】
（ＡＣ融通モードの終了処理）
図１３は、ＡＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。なお、この図１３に示す例は、図４に示すように、ＰＣＳＡＣ２５０から切替部２６０を介して一次側ＤＣバス３２に交流電力を出力する場合の例である。
以下、子クラスタ部２００を例にして、ＡＣ融通モードの終了処理について説明する。
まず、子クラスタ部２００において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの実行中に、ＡＣ融通モードの終了指示の検出を行っている（ステップＳ１５１）。例えば、制御部２１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られるＡＣ融通モードの終了指示の検出を行う。そして、制御部２１０は、終了指示を検出したか否かを判定する（ステップＳ１５２）。
【０１１２】
そして、ステップＳ１５２において、ＡＣ融通モードの終了指示を検出しなかった場合（ステップＳ１５２：Ｎｏ）、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了処理が検出されるまで待機する。
そして、ステップＳ１５２において、ＡＣ融通モードの終了指示を検出した場合（ステップＳ１５２：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、融通先の状態と、自系統の状態を検出し（ステップＳ１５３）、ＡＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する（ステップＳ１５４）。
【０１１３】
そして、ステップＳ１５４においてＡＣ融通モードの終了が可能でないと判定された場合（ステップＳ１５４：Ｎｏ）、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了が可能となるまで待機する。
そして、ステップＳ１５４においてＡＣ融通モードの終了が可能であると判定された場合（ステップＳ１５４：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の出力を停止する（ステップＳ１５５）。
続いて、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の接続先を一次側ＡＣバス３１から子クラスタ部２００の二次側の二次側ＡＣバス４１に変更する（ステップＳ１５６）。そして、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の出力を二次側ＡＣバス４１に連系させ（ステップＳ１５７）、この連系が完了した後、ＰＣＳＡＣ２５０から二次側ＡＣバス４１に電力を出力させる（ステップＳ１５８）。
そして、制御部２１０は、ステップＳ１５８の処理の実行後に、このＡＣ融通モードの終了処理を終える。
【０１１４】
なお、図９に示す子クラスタ部２００Ａのように、ＰＣＳＤＣ２５０ＡをＤＣバス３２に接続する構成の場合において、ＤＣ融通モードを終了する際には、上記のＡＣ融通モードの処理に準じた処理が行われる。
【０１１５】
また、図１４は、ＡＣ融通モードの終了処理の例を示す説明図である。この図１４に示す終了処理は、上述した図１３のフローチャートで説明した処理手順をタイムチャートで示したものである。
この図１４では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＡＣバス３１の給電状態と、ＰＣＳＡＣ２５０の動作状態とを並べて示している。
この図１４に示すように、時刻ｔ１以前において、一次側ＡＣバス３１にはＰＣＳＡＣ２５０から電力が供給されている。そして、時刻ｔ１において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了指示を検出し、その後の時刻ｔ２において、融通先の状態と、自系統の状態を検出する。続いて、時刻ｔ３において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する。そして、ＡＣ融通モードの終了が可能と判定された場合に、時刻ｔ３の後の時刻ｔ４において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ１５０の出力を停止し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１への電力の供給を停止する。
【０１１６】
そして、続く時刻ｔ５において、切替部２６０により、ＰＣＳＡＣ２５０と一次側ＡＣバス３１との接続を遮断し、そして、時刻ｔ５に続く時刻ｔ６において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０を二次側ＡＣバス４１に接続する。そして、時刻ｔ６に続く時刻ｔ７において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０を二次側ＡＣバス４１に連系させ、その後の時刻ｔ８から、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０から二次側ＡＣバス４１に交流電力を供給させる。
【０１１７】
なお、ＤＣ融通モードにおいて、図５の親クラスタ部１００Ａに示すように、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に接続する構成の場合には、ＤＣ融通モード終了処理は、上述したＡＣ融通モード終了処理に準じた処理となる。
【０１１８】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について説明する。図１５は、本発明の第１実施形態に係る電力融通システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。この図１５に示す電力融通システム１Ｂは子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間で、二次側ＡＣバス６１と二次側ＤＣバス６２とが公道３を跨いで敷設されている例である。
【０１１９】
上述のように、商用電力の受電中に、受電した交流電力を交流電力のまま公道を跨いで外部に給電することが規制されている。
従って、第１実施形態の電力融通システム１Ｂでは、親クラスタ部１００が商用電力系統２から商用電力を受電しており、かつ、親クラスタ部１００と子クラスタ部３００Ｂとの間で一次側ＡＣバス３１を介して交流電力が融通されている場合、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間で、交流電力の融通ができなくなる。
つまり、親クラスタ部１００が商用電力系統２から給電を受けている場合に、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００Ｂを介して商用電力の供給を受ける可能性があるため、子クラスタ部４００と子クラスタ部３００Ｂとは、二次側ＡＣバス６１による交流電力の融通ができなくなる。
従って、親クラスタ部１００が商用電力系統２から商用電力を受電している場合、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００とは、二次側ＤＣバス６２による直流電力の融通を行うことになる。
【０１２０】
一方、親クラスタ部１００が商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態の場合、つまり電力融通システム１Ｂの全体が商用電力の供給を受けない自立運転状態になる場合は、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｂと、子クラスタ部４００との間で、一次側ＡＣバス３１を介しての交流電力の融通を行うととともに、一次側ＤＣバス３２による直流電力の融通を行うことができる状態になる。なお、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００Ｂを介して、親クラスタ部１００及び子クラスタ部２００との間で、一次側ＡＣバス３１による交流電力の融通、及び一次側ＤＣバス３２による直流電力の融通を行う。
そして、一次側ＡＣバス３１による交流電力の融通と、一次側ＤＣバス３２による直流電力の融通との両方を行うことができる場合、各クラスタ部において一次側ＡＣバス３１を介して交流電力の融通を行うか、又は、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力の融通を行うかは、例えば、図６で示した親クラスタ部１００の場合と同様にして、双方向交直変換部１２１への直流電力の流通方向（電流Ｉｄｃの流れる方向）により選択できるとともに、図８で示した蓄電池残容量ＳＯＣに応じて選択することができる。
【０１２１】
そして、図１５に示す電力融通システム１Ｂは、図１に示す電力融通システム１と比較して、図１６に示すように、子クラスタ部３００Ｂの分電盤３６１Ｂ内に開閉器３６３を新たに追加した点だけが構成上で異なる。他の構成は、図１に示す電力融通システム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。
【０１２２】
この分電盤３６１Ｂ内の開閉器３６３の一方の接点ａは、分電盤３６１Ｂ内の給電経路６１Ａに接続されており、他方の接点ｂは二次側ＡＣバス６１に接続されている。この開閉器３６３における接点の開閉動作は制御部３１０から出力される開閉信号（不図示）により制御される。
そして、子クラスタ部３００Ｂが一次側ＡＣバス３１から商用電力の供給を受けることができる場合、制御部３１０は、開閉器３６３を開状態（非導通）にし、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との二次側ＡＣバス６１による接続を開放し、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間での交流電力の融通を停止する。
【０１２３】
一方、子クラスタ部３００Ｂが、一次側ＡＣバス３１を介して商用電力の供給を受けることができない場合、制御部３１０は、開閉器３６３を閉状態（導通）にし、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００とを二次側ＡＣバス６１で接続し、この二次側ＡＣバス６１を介して交流電力の融通を行う。
なお、開閉器３６３は、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、開閉器３６３は、ＩＧＢＴ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。
【０１２４】
また、図１７は、電力融通システム１Ｂにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。図１７では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、商用電力系統２からの商用電力の受電状態（図（ａ））と、親クラスタ部１００のＰＣＳＡＣ１５０の運転状態（図（ｂ））と、一次側ＤＣバス３２の給電状態（図（ｃ））と、一次側ＡＣバス３１の給電状態（図（ｄ））と、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｂとの間のＤＣ融通の状態（図（ｅ））と、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｂとの間のＡＣ融通の状態（図（ｆ））と、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間のＤＣ融通の状態（図（ｇ））と、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間のＡＣ融通の状態（図（ｈ））と、を並べて示した図である。なお、図１７では、交流融通を「ＡＣ融通」と記載し、直流融通を「ＤＣ融通」と記載している。
【０１２５】
（時刻ｔ１以前）
この図１７において、時刻ｔ１以前は、親クラスタ部１００のＰＣＳＡＣ１５０は、例えば、一次側ＡＣバス３１に連系している（図(ａ)）。そして、一次側ＤＣバス３２は、給電状態にあり（図(ｂ)）、また、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｂとは、一次側ＡＣバス３１に連系している。このため、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｂとの間は、一次側ＤＣバス３２を介してＤＣ融通を行うとともに（図(ｅ)）、一次側ＡＣバス３１を介してＡＣ融通を行うことができる（図(ｆ)）。
【０１２６】
一方、時刻ｔ１以前において、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００Ｂに接続される二次側ＡＣバス６１と二次側ＤＣバス６２とが公道３を跨いでいるため、子クラスタ部３００Ｂの開閉器３６３が開状態にされており、子クラスタ部３００Ｂとの間でのＡＣ融通は停止され（図(ｈ）、ＤＣ融通のみを行うことができる（図(ｇ)）。
つまり、一次側ＤＣバス３２を介してのＤＣ融通は、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｂと、子クラスタ部４００との間で常時行われている。また、一次側ＡＣバス３１を介したＡＣ融通は、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｂとの間で行われているが、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間では、二次側ＡＣバス５１によるＡＣ融通は停止されている。
【０１２７】
（時刻ｔ１以降）
そして、時刻ｔ１において、親クラスタ部１００が停電状態になると電力融通システム１Ｂの全体が自立運転状態になる。そして、この時刻ｔ１以降、ＰＣＳＡＣ１５０は、変換装置Ａ１２０と連系する自立運転状態になり（図(ｂ)）、一次側ＡＣバス３１には、各クラスタ部内の蓄電装置と各発電装置による給電、例えば、親クラスタ部１００の蓄電装置１４５と発電装置１４１及び１４２による給電が行われる。
そして、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００及び３００Ｂとの間において、各クラスタ部内の蓄電装置と各発電装置とによる一次側ＡＣバス３１を介しての交流電力の融通が開始される（図（ｄ））。
【０１２８】
そして、時刻ｔ１において、電力融通システム１Ｂの全体が自立運転状態になると、この時刻ｔ１において、子クラスタ部３００Ｂの開閉器３６３が閉状態になり、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００とが二次側ＡＣバス６１を介して接続される。
そして、この時刻ｔ１から、子クラスタ部４００において二次側ＡＣバス６１への連系動作が開始され、時刻ｔ１の後の時刻ｔ２から、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間での交流融通が開始される(図（ｈ）)。
このように、電力融通システム１Ｂにおいて、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００とを結ぶ給電経路が公道３を跨ぐ場合は、親クラスタ部１００が商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態になり、電力融通システム１Ｂの全体が自立運転状態になった場合に、子クラスタ部３００Ｂと子クラスタ部４００との間で交流融通を行うことができる。
【０１２９】
［第２実施形態］
図１８は、本発明の第２実施形態に係る電力融通システム１Ｃの構成を示す構成図である。この図１８に示す電力融通システム１Ｃは、子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間で、一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とが公道３を跨いで敷設されている場合の例である。
上述のように、電力融通システムでは、親クラスタ部が商用電力を受電し、この受電した商用電力の受電中に、受電した交流電力を交流電力のまま公道を跨いで外部に給電することが規制されている。
従って、第２実施形態の電力融通システム１Ｃでは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電している場合、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で、一次側ＤＣバス３２を介した直流電力の融通を行う。なお、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００を介して、親クラスタ部１００Ｃ及び子クラスタ部２００との間で、一次側ＡＣバス３１による交流電力の融通、及び一次側ＤＣバス３２による直流電力の融通を行う。
【０１３０】
そして、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態の場合、電力融通システム１Ｃの全体が自立運転状態になるため、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で、一次側ＡＣバス３１を介した交流電力の融通を行うととともに、一次側ＤＣバス３２を介した直流電力の融通を行う。
なお、一次側ＡＣバス３１を介して交流電力の融通を行うか、又は、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力の融通を行うかは、図６で示したクラスタ部内での直流電力の流通方向（例えば、電流Ｉｄｃの流れる方向）により選択できるとともに、図８で示した蓄電池残容量ＳＯＣに応じて選択することができる。
【０１３１】
そして、図１８に示す電力融通システム１Ｃは、図１に示す電力融通システム１と比較して、親クラスタ部１００Ｃの分電盤１６１Ｃ内に開閉器１６３を新たに追加した点だけが構成上で異なる。他の構成は、図１に示す電力融通システム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。
【０１３２】
この分電盤１６１Ｃ内の開閉器１６３の一方の接点ｂは、分電盤１６１内の給電経路１７４ａに接続されており、他方の接点ａは一次側ＡＣバス３１に接続されている。この開閉器１６３における接点の開閉動作は制御部１１０から出力される開閉信号（不図示）により制御される。
そして、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電している場合、制御部１１０は、開閉器１６３を開状態（非導通）にし、親クラスタ部１００Ｃと一次側ＡＣバス３１との接続を開放し、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００と子クラスタ部４００との間での交流電力による電力の融通を停止する。
【０１３３】
また、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態の場合、制御部１１０は、開閉器１６３を閉状態（導通）にし、親クラスタ部１００Ｃと一次側ＡＣバス３１とを接続し、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で、一次側ＡＣバス３１を介した交流電力による電力の融通を行えるようにする。
なお、開閉器１６３は、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、開閉器１６３は、ＩＧＢＴ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。
【０１３４】
また、図１９は、電力融通システム１Ｃにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。図１９では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、商用電力系統２からの商用電力の受電状態（図（ａ））と、親クラスタ部１００Ｃ内のＰＣＳＡＣ１５０の運転状態（図（ｂ））と、一次側ＤＣバス３２の給電状態（図（ｃ））と、一次側ＡＣバス３１の給電状態（図（ｄ））と、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間のＤＣ融通の状態（図（ｅ））と、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間のＡＣ融通の状態（図（ｆ））と、子クラスタ部３００と子クラスタ部４００との間のＤＣ融通の状態（図（ｇ））と、子クラスタ部３００と子クラスタ部４００との間のＡＣ融通の状態（図（ｈ））と、を並べて示した図である。
なお、図１９では、交流融通を「ＡＣ融通」と記載し、直流融通を「ＤＣ融通」と記載している。
【０１３５】
（時刻ｔ１以前）
この図１９において、時刻ｔ１以前は、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電している状態であり（図（ａ））、親クラスタ部１００ＣのＰＣＳＡＣ１５０は、例えば、商用電力系統２に連系している（図(ｂ)）。また、一次側ＤＣバス３２は給電状態にあり（図(ｃ)）、一次側ＡＣバス３１は給電されていない（図(ｄ)）。
【０１３６】
そして、時刻ｔ１以前において、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間でＤＣ融通が行われているが（図(ｅ)）、ＡＣ融通は停止されている（図(ｆ)）。
つまり、ＤＣ融通は、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で常時行われているが、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通は停止されている。
【０１３７】
（時刻ｔ１以降）
そして、時刻ｔ１において、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態になり、電力融通システム１Ｃの全体が自立運転状態になる。時刻ｔ１以後、親クラスタ部１００Ｃが停電状態になると、ＰＣＳＡＣ１５０は、変換装置Ａ１２０と連系する自立運転状態になり（図(ｂ)）、一次側ＡＣバス３１には、例えば、各クラスタ部の蓄電装置と各発電装置による給電、例えば、親クラスタ部１００Ｃの蓄電装置１４５と発電装置１４１及び１４２による給電が行われる（図(ｄ)）。
そして、時刻ｔ１から、子クラスタ部２００における一次側ＡＣバス３１への連系処理と、子クラスタ部３００における一次側ＡＣバス３１への連系処理と、が開始される。そして、時刻ｔ１に続く時刻ｔ２から、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００との間で一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が開始される（図(ｆ)）。
【０１３８】
そして、時刻ｔ２から一次側ＡＣバス３１と子クラスタ部３００との間で交流融通が開始されると、この時刻ｔ２から子クラスタ部３００と子クラスタ部４００とを接続する二次側ＡＣバス６１に対する子クラスタ部４００の連系処理が開始され、この時刻ｔ２の後の時刻ｔ３から、子クラスタ部３００と子クラスタ部４００との間における交流融通が開始される（図(ｈ)）。
これにより、親クラスタ部１００Ｃが停電状態の場合に、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部４００との間において、一次側ＡＣバス３１を介した交流電力の融通が可能になる。
【０１３９】
［第３実施形態］
第１実施形態の電力融通システム１Ｂ（図１５）では、二次側ＡＣバス６１が公道３を跨ぎ、第２実施形態の電力融通システム１Ｃ（図１８）では、一次側ＡＣバス３１が公道３を跨ぐが、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００及び３００Ｂ、及び子クラスタ部４００が、商用電力系統２から商用電力の供給を受けない場合の例について説明したが、本発明の第３実施形態として、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力の供給を受ける場合の例について説明する。
【０１４０】
図２０は、本発明の第３実施形態に係る電力融通システム１Ｄの概略構成を示す構成図である。この図２０に示す例は、子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとを接続する一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とが公道３を跨ぐととともに、子クラスタ部３００Ｄが商用電力の受電点を備える例である。
【０１４１】
図２０に示す電力融通システム１Ｄは、図１８に示す電力融通システム１Ｃと比較して、図２０に示す子クラスタ部３００Ｄ内に、商用電力系統２Ａの受電設備となる遮断器（ＣＢ）３０１と変圧器３０２と、系統切替部３７０とを新たに追加した点が構成上で異なる。他の構成は、図１８に示す電力融通システム１Ｃ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。
この電力融通システム１Ｄにおいて、商用電力系統２と商用電力系統２Ａとは、同じ変電所の同じフィーダから分岐される配電系統であるが、変電所から受電点に至るまでの配電経路が異なるため、例えば、商用電力系統２が停電状態になった場合において、商用電力系統２Ａが停電状態でない場合があり、また、逆に、商用電力系統２Ａが停電状態になった場合において、商用電力系統２が停電状態でない場合がある。
なお、商用電力系統２と商用電力系統２Ａとは、同じ商用電力系統であってもよく、この場合においても、例えば、親クラスタ部１００Ｃの受電設備の状態と、子クラスタ部３００Ｄの受電設備の状態とにより、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態になった場合において、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できる場合があり、また、逆に、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できる場合において、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できない停電状態になる場合がある。
【０１４２】
この子クラスタ部３００Ｄにおいて、変圧器３０２は、商用電力系統２Ａ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系統切替部３７０を介して変換装置Ｅ３２０に供給する。系統切替部３７０は、２個の開閉器３７０Ａ及び３７０Ｂから構成され、開閉器３７０Ａの一方の端子ｂ１は、変圧器３０２の二次側に接続され、他方の端子ａ１は、変換装置Ｅ３２０の交流入力側に接続される。また、開閉器３７０Ｂの一方の端子ｂ２は、一次側ＡＣバス３１に接続され、他方の端子ａ２は、変換装置Ｅ３２０の交流入力側に接続される。つまり、開閉器３７０Ａの端子ａ１と開閉器３７０Ｂの端子ａ２とは、共通接続されて変換装置Ｅ３２０の交流入力側に接続される。
【０１４３】
この開閉器３７０Ａと開閉器３７０Ｂとは、制御部３１０から送られる不図示のスイッチ開閉信号により開閉動作が行われる。この開閉器３７０Ａと開閉器３７０Ｂとは、実際には、ＩＧＢＴ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が、電磁開閉器等であってもよい。
このように、系統切替部３７０は、交流系統の接続先として、商用電力系統２Ａの受電点と一次側ＡＣバス３１とを含み、商用電力系統２Ａの受電点と一次側ＡＣバス３１とを切り替えることができる。
【０１４４】
また、図２１は、電力融通システム１Ｄにおける電力融通処理の例を示す説明図である。この図２１では、親クラスタ部１００Ｃにおける商用電力の受電状態と、子クラスタ部３００Ｄにおける商用電力の受電状態と、電力融通をするか否かと、に対応して、交流融通（ＡＣ融通）が可能か、直流融通（ＤＣ融通）が可能かを表で示したものである。
【０１４５】
図２１の表における状態ＳＴ１Ａは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電しているとともに、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電している状態であり、かつ、電力融通をすることが選択された場合である。この状態ＳＴ１Ａの場合は、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄとが商用電力を受電しているので、一次側ＡＣバス３１による公道３を跨いでのＡＣ融通は不可能であり、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄと子クラスタ部４００とは、一次側ＤＣバス３２を介したＤＣ融通のみが可能である。
【０１４６】
また、状態ＳＴ１Ｂは、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄとが商用電力を受電している状態であり、かつ、電力融通をしないことが選択されている場合である。この状態ＳＴ１Ｂの場合は、電力融通をしないことが選択されているので、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が不可能であり、又、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通も不可能である。
【０１４７】
状態ＳＴ２Ａは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電しているが、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できない停電状態であり、かつ、電力融通が選択されている場合である。この状態ＳＴ２Ａの場合は、親クラスタ部１００Ｃにおいて商用電力を受電しているので、一次側ＡＣバス３１による公道３を跨いでのＡＣ融通は不可能であり、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄと子クラスタ部４００とは、一次側ＤＣバス３２を介してのＤＣ融通のみが可能である。
【０１４８】
また、状態ＳＴ２Ｂは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電しているが、子クラスタ部２００では商用電力系統２Ａから商用電力を受電できない停電状態であり、かつ、電力融通をしないことが選択されている場合である。この状態ＳＴ２Ｂの場合は、電力融通をしないことが選択されているので、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が不可能であり、又、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通も不可能である。
【０１４９】
状態ＳＴ３Ａは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態であるが、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電している状態であり、かつ、電力融通をすることが選択されている場合である。この状態ＳＴ３Ａの場合は、子クラスタ部３００Ｄにおいて商用電力を正常に受電できているので、一次側ＡＣバス３１による公道３を跨いでのＡＣ融通が不可能であり、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄと子クラスタ部４００とは、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通のみが可能である。
なお、この状態ＳＴ３Ａの場合は、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を商用電力系統２Ａから一次側ＡＣバス３１に切り替えることにより、商用電力系統２Ａからの受電を停止し、後述する状態ＳＴ４Ａに移行することにより、電力融通システム１Ｄの全体を商用電力系統２及び商用電力系統２Ａから受電を行わない自立運転状態にして、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通と一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通との両方を行うこと可能になる。
【０１５０】
状態ＳＴ３Ｂは、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態であるが、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電している状態であり、かつ、電力融通をしないことが選択されている場合である。この状態ＳＴ３Ｂの場合は、電力融通をしないことが選択されているので、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が不可能であり、又、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通も不可能である。
【０１５１】
状態ＳＴ４Ａは、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄの両方が商用電力を受電できていない停電状態であり、かつ、電力融通をすることが選択されている場合である。この状態ＳＴ４Ａの場合は、商用電力系統２及び商用電力系統２Ａからの受電を停止した自立運転状態にあるので、一次側ＡＣバス３１による交流融通と一次側ＤＣバス３２による直流融通の両方が可能になる。
また、状態ＳＴ４Ｂは、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄの双方が商用電力を受電できていない停電状態であり、かつ、電力融通をしないことが選択されている場合である。この状態ＳＴ４Ｂの場合は、商用電力系統２及び商用電力系統２Ａからの受電を停止した自立運転状態にあるが、電力融通をしないことが選択されているので、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が不可能であり、又、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通も不可能である。
【０１５２】
この表に示すように、電力融通システム１Ｄにおいて、一次側ＡＣバス３１により交流融通を行うことができるのは、少なくとも電力融通システム１Ｄが自立運転の状態（状態ＳＴ４Ａ）にある場合である。また、状態ＳＴ３Ａの場合は、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を商用電力系統２Ａから一次側ＡＣバス３１に切り替えることにより、子クラスタ部３００Ｄにおいて商用電力系統２Ａからの受電を停止し、電力融通システム１Ｄの全体を商用電力系統２及び商用電力系統２Ａから受電を行わない自立運転状態にすることにより、一次側ＡＣバス３１による交流融通と一次側ＤＣバス３２による直流融通の両方が可能になる。
【０１５３】
なお、状態ＳＴ３Ａにおいて、親クラスタ部１００Ｃに停電状態が発生していることを検出して、系統切替部３７０の接続先を一次側ＡＣバス３１に切り替える場合、例えば、子クラスタ部３００Ｄは、親クラスタ部１００Ｃから停電状態が発生したことを示す接点信号を通信線により引き込み、この接点信号に基づいて、系統切替部３７０の接続先を一次側ＡＣバス３１に切り替えることができる。
【０１５４】
また、状態ＳＴ２Ａで示すように、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電しているが、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できない停電状態にある場合、親クラスタ部１００Ｃにおける商用電力の受電を停止し、状態ＳＴ４Ａに示す自立運転の状態に移行することにより、一次側ＡＣバス３１を介しての交流融通が可能になる。
【０１５５】
また、図２２は、電力融通システム１Ｄにおける電力融通処理の流れを示す説明図である。図２２では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、商用電力系統２からの商用電力の受電状態（図（ａ））と、親クラスタ部１００ＣのＰＣＳＡＣ１５０の運転状態（図（ｂ））と、一次側ＤＣバス３２の給電状態（図（ｃ））と、一次側ＡＣバス３１の給電状態（図（ｄ））と、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間のＤＣ融通の状態（図（ｅ））と、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間のＡＣ融通の状態（図（ｆ））と、商用電力系統２Ａからの商用電力の受電状態（図（ｇ））と、子クラスタ部３００ＤのＰＣＳＡＣ３５０の運転状態（図（ｈ））と、子クラスタ部３００Ｄ内の二次側ＤＣバス５２の給電状態（図（ｉ））と、子クラスタ部３００Ｄ内の二次側ＡＣバス５１の給電状態（図（ｊ））と、を並べて示した図である。
そして、この図２２では、時刻ｔ１において、最初に、親クラスタ部１００Ｃにおいて商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態が発生し、その後の時刻ｔ２において、子クラスタ部３００Ｄにおいて商用電力系統２Ａからの商用電力の受電を停止する例を示している。
なお、図２２では、交流融通を「ＡＣ融通」と記載し、直流融通を「ＤＣ融通」と記載している。
【０１５６】
（時刻ｔ１以前）
この図２２において、時刻ｔ１以前は、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電している（図（ａ））。そして、親クラスタ部１００ＣのＰＣＳＡＣ１５０は、例えば、商用電力系統２に連系している（図（ｂ））。また、親クラスタ部１００Ｃは、一次側ＤＣバス３２を介して、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００Ｄと、子クラスタ部４００との間でＤＣ融通を行う（図（ｃ））。
【０１５７】
この時刻ｔ１以前において、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電し、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電しているため、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間は、一次側ＡＣバス３１による交流電力の融通は停止され（図（ｆ））、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通のみが行われる（図（ｅ））。
【０１５８】
また、時刻ｔ１以前において、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電しているため、子クラスタ部３００ＤのＰＣＳＡＣ３５０は、例えば、商用電力系統２Ａに連系する（図（ｈ））。そして、子クラスタ部３００Ｄの内部ＤＣバスである二次側ＤＣバス５２は、一次側ＤＣバス３２とＤＣ融通が可能であり（図（ｉ））、子クラスタ部３００Ｄの内部ＡＣバスである二次側ＡＣバス５１は、商用電力系統２Ａに連系している（図（ｊ））。
【０１５９】
（時刻ｔ１から時刻ｔ２）
続いて、時刻ｔ１において、商用電力系統２が停電状態になる（図（ａ））。この商用電力系統２が停電状態になると、ＰＣＳＡＣ１５０は、変換装置Ａ１２０に連係する自立運転状態になる（図（ｂ））。そして、この時刻ｔ１から時刻ｔ２においては、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電しているために、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間では、一次側ＤＣバス３２によるＤＣ融通を行うが（図（ｅ））、一次側ＡＣバス３１による交流融通は停止している（図（ｆ））。
なお、子クラスタ部３００Ｄの内部ＡＣバスである二次側ＡＣバス５１は、商用電力系統２Ａに連系している（図（ｊ））。
【０１６０】
（時刻ｔ２以降）
続いて、時刻ｔ２において、子クラスタ部３００Ｄは、系統切替部３７０により商用電力系統２Ａからの受電を停止する（図（ｇ））。
子クラスタ部３００Ｄにおいて、商用電力系統２Ａからの受電を停止すると、子クラスタ部３００ＤのＰＣＳＡＣ３５０は、変換装置Ｅ３２０に連係する自立運転状態になる（図（ｈ））。そして、この時刻ｔ２からは、子クラスタ部３００Ｄが商用電力の受電を停止しているため、電力融通システム１Ｄの全体が自立運転状態になる。
そして、時刻ｔ２の後の時刻ｔ３から、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄと子クラスタ部４００との間で、一次側ＡＣバス３１によるＡＣ融通が開始される（図（ｆ）。
【０１６１】
このように、電力融通システム１Ｄにおいて、子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電するとともに、子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとを結ぶ一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とが公道３を跨ぐ場合は、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態になると、子クラスタ部３００Ｄでは、商用電力系統２Ａからの受電を停止し、電力融通システム１Ｄの全体を自立運転状態にする。これにより、電力融通システム１Ｄでは、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄと子クラスタ部４００との間で、直流融通（ＤＣ融通）を行うとともに交流融通（ＡＣ融通）を行うことができる。
【０１６２】
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、親クラスタ部１００及び１００Ｃ内の制御部１１０と、子クラスタ部２００内の制御部２１０と、子クラスタ部３００、３００Ｂ、３００Ｄ内の制御部３１０と、子クラスタ部４００内の制御部４１０とは、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。
【０１６３】
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。すなわち、本発明における電力融通システムは、図１５に示す電力融通システム１Ｂ、図１８に示す電力融通システム１Ｃ、又は、図２０に示す電力融通システム１Ｄが対応する。また、本発明における第１クラスタ部は、親クラスタ部１００又は親クラスタ部１００Ｃ（図１８）が対応し、本発明における第２クラスタ部は、例えば、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部３００Ｄ(図２０)等が対応する。
また、本発明における第３クラスタ部は、第２クラスタ部のうちの商用電力系統から商用電力を受電できる子クラスタ部３００Ｄ（図２０）が対応し、この第３クラスタ部は、広義には第２クラスタ部に含まれる。
また、本発明におけるＡＣバスは、一次側ＡＣバス３１が対応し、本発明におけるＤＣバスは、一次側ＤＣバス３２が対応する。
【０１６４】
（１）そして、上記実施形態において、例えば、図１８に示す電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）は、商用電力系統２の受電点となり該商用電力系統２から商用電力の供給を受ける親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と、親クラスタ部１００Ｃを経由して商用電力の供給を受ける１又は複数の子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）と、で構成される。また、電力融通システム１Ｃにおいて、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００及び３００等とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び負荷装置を備え、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００及び３００等との間、又は複数の子クラスタ部２００及び３００等の間が、公道３を跨いで敷設された給電経路で接続される。そして、この給電経路で接続された、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００及び３００等、又は子クラスタ部２００及び３００等は、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できている状態の場合には、直流電力による電力の融通を行い、親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない停電状態の場合には、交流電力による電力の融通と直流電力による電力の融通との何れか又は両方を行う。
【０１６５】
このような構成の電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）では、商用電力系統の受電点となる親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と、複数の子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）とを一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とで共通接続する。この場合に、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００及び３００等との間、又は複数の子クラスタ部２００及び３００等の間を接続する一次側ＡＣバス３１及び一次側ＤＣバス３２が、公道３を跨いで敷設される。そして、親クラスタ部１００Ｃが停電状態の場合に、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００及び３００等との間で、交流電力の融通と直流電力の融通との何れか又は両方を行う。
これにより、複数のクラスタ（需要家間）間において公道を跨いで電力を融通する場合に、電力の利用効率を高めることができる。
【０１６６】
（２）また、上記実施形態において、例えば、電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）は、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）との間は、交流電力の給電経路となる一次側ＡＣバス３１で接続されるとともに、直流電力の給電経路となる一次側ＤＣバス３２で接続されている。そして、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００及び３００等との間で、一次側ＡＣバス３１を介して交流電力を融通し、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力を融通する。
これにより、電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）では、一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とを介して、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等との間で公道を跨いで電力を融通することができる。
【０１６７】
（３）また、上記実施形態において、例えば、電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）は、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等の間で電力を融通する際には、交流電力のみを融通するモードと、直流電力のみを融通するモードと、交流電力と直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成される。
これにより、電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）では、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等の間で電力を融通する際に、親クラスタ部１００Ｃと、子クラスタ部２００及び３００等とにおける電力の需給状態に応じて、交流電力を融通するか、直流電力を融通するか、又は、交流電力と直流電力との両方を融通するかを選択することができる。
【０１６８】
（４）また、上記実施形態において、例えば、図２０に示す電力融通システム１Ｄ（電力融通システム）において、複数の子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）のうちの何れかには、商用電力系統２Ａから商用電力の供給を受ける受電点を備えるとともに、公道３を跨いで敷設される一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とにより親クラスタ部１００Ｃと接続される子クラスタ部３００Ｄ（第３クラスタ部）が含まれ、子クラスタ部３００Ｄは、交流系統の接続先として、商用電力系統２Ａの受電点と一次側ＡＣバス３１とを含み、商用電力系統の受電点と一次側ＡＣバス３１とを切り替える系統切替部３７０を備える。
このような構成の電力融通システム１Ｄ（電力融通システム）であれば、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄとが、公道３を跨いで敷設された一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とで接続されるとともに、双方が商用電力の受電点を有する。そして、親クラスタ部１００Ｃが商用電力を受電できない停電状態が発生した場合に、子クラスタ部３００Ｄは、系統切替部３７０の接続先を商用電力の受電点から一次側ＡＣバス３１に切り替えることにより商用電力の受電を停止し、親クラスタ部１００Ｃとの間で一次側ＡＣバス３１を介して交流電力を融通する。
これにより、親クラスタ部１００Ｃが停電状態になった場合に、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部３００Ｄとの間で、公道を跨いで一次側ＡＣバス３１を介して交流電力を融通することができる。
【０１６９】
（５）また、上記実施形態において、例えば、図２０に示す電力融通システム１Ｄ（電力融通システム）は、下記のように電力を融通する。親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）及び子クラスタ部３００Ｄ（第３クラスタ部）の両方において商用電力系統から商用電力を受電できる状態の場合には、電力融通システム１Ｄは、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を商用電力系統２Ａとし、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００（第２クラスタ部）と子クラスタ部３００Ｄとの間において、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力を融通する。親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できる状態であり、かつ子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できない状態の場合には、電力融通システム１Ｄは、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を一次側ＡＣバス３１とし、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００（第２クラスタ部）と子クラスタ部３００Ｄとの間において、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力を融通する。親クラスタ部１００Ｃが商用電力系統２から商用電力を受電できない状態であり、かつ子クラスタ部３００Ｄが商用電力系統２Ａから商用電力を受電できる状態の場合には、電力融通システム１Ｄは、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を一次側ＡＣバス３１として、子クラスタ部３００Ｄにおける商用電力の受電を停止し、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間において、一次側ＡＣバス３１を介して交流電力を融通するとともに、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力を融通する。親クラスタ部１００Ｃ及び子クラスタ部３００Ｄの両方において商用電力を受電できない状態の場合には、電力融通システム１Ｄは、子クラスタ部３００Ｄの系統切替部３７０の接続先を一次側ＡＣバス３１とし、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間において、一次側ＡＣバス３１を介して交流電力を融通するとともに、一次側ＤＣバス３２を介して直流電力を融通する。
【０１７０】
このような構成の電力融通システム１Ｄ（電力融通システム）であれば、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）が停電状態にあり、子クラスタ部３００Ｄ（第３クラスタ部）が停電状態でない場合には、子クラスタ部３００Ｄにおける商用電力の受電を停止することにより、親クラスタ部１００Ｃと子クラスタ部２００と子クラスタ部３００Ｄとの間で一次側ＡＣバス３１による交流電力の融通が行える。
【０１７１】
（６）また、上記実施形態において、例えば、図１８に示す電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）は、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）と、子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）とは、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部（例えば、双方向交直変換部１２１）と、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部（例えば、双方向直流変換部１３１）と、を備える。そして、例えば、親クラスタ部１００Ｃにおいて、双方向交直変換部１２１は、一次側ＡＣバス３１から供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置１４４に供給するとともに、該変換した直流電力を蓄電装置１４５に蓄える動作モードと、自クラスタ部が備える発電装置１４２又は蓄電装置１４５から供給される直流電力を融通する交流電力に変換し、該交流電力を一次側ＡＣバス３１に供給する動作モードと、を備える。また、双方向直流変換部１３１は、一次側ＤＣバス３２バスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置１４４に供給するとともに、該変換した直流電力を蓄電装置１４５に蓄える動作モードと、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を融通する直流電力に変換し、該直流電力を一次側ＤＣバス３２バスに供給する動作モードと、を備える。
【０１７２】
このような構成の電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）であれば、親クラスタ部１００Ｃは、図３に示す変換装置Ａ１２０及び変換装置Ｄ１３０を有している。そして、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）とを備える。この双方向交直変換部１２１は、破線ｂに示す方向に沿って、変圧器１０２から入力される交流電力を直流電力に変換し、クラスタ部の内部の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力することができる。
また、双方向交直変換部１２１は、破線ｃに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＡＣバス３１に融通する交流電力に変換し、該交流電力を一次側ＡＣバス３１に出力することができる。また、双方向交直変換部１２１は、破線ｄに示す方向に沿って、分電盤１６１を介して一次側ＡＣバス３１から入力される交流電力を直流電力に変換して、クラスタ部の内部の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力することができる。なお、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）においても同様である。
【０１７３】
また、図３（Ｂ）に示すように、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１は、例えば、破線eに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この直流電力を一次側ＤＣバス３２に供給することができる。また、双方向直流変換部１３１は、破線ｆに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２から直流電力を入力し、この直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、この直流電力を給電経路１７３を介して分電盤１６２に出力することができる。なお、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）においても同様である。
【０１７４】
（７）また、上記実施形態において、例えば、図１８に示す電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）は、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）及び子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）の間において、一次側ＡＣバス３１を介した交流融通と一次側ＤＣバス３２を介した直流融通との両方が可能の場合に、双方向交直変換部（例えば、双方向交直変換部１２１）において交流電力と直流電力との間で変換を行う際の当該直流電力の供給方向に応じて、交流融通を行うか、直流融通を行うか、又は交流融通と直流融通の両方を行うかを決定する。
【０１７５】
例えば、図１８に示す親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）に示すように、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０から出力される交流電力が大きく、変換装置Ａ１２０から分電盤１６２の方向に電流Ｉｄｃが流れる場合には、親クラスタ部１００Ｃは、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）に対して一次側ＡＣバス３１を介して交流融通を行う。また、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きく、分電盤１６２から変換装置Ａ１２０の方向に電流Ｉｄｃが流れる場合には、親クラスタ部１００Ｃは、子クラスタ部２００等に対して一次側ＤＣバス３２を介して直流融通を行う。子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）においても同様である。
【０１７６】
これにより、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０から出力される交流電力が大きい場合には、このＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力を用いて交流融通を行うことができる。また、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きい場合には、このＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力を用いて直流融通を行うことができる。このため、交流融通を行うか直流融通を行うかの判定処理が容易になるととともに、電力融通制御を簡略化できる。
【０１７７】
（８）また、上記実施形態において、例えば、図１８に示す電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）において、親クラスタ部１００Ｃ（第１クラスタ部）及び子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）の間において、一次側ＡＣバス３１を介した交流融通と一次側ＤＣバス３２を介した直流融通との両方が可能の場合に、親クラスタ部１００Ｃ及び子クラスタ部２００等のうち供給元に当たるクラスタ部が備える蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、交流融通を行うか、直流融通を行うか、又は交流融通と直流融通の両方を行うかを決定する。
【０１７８】
このような構成の電力融通システム１Ｃ（電力融通システム）であれば、例えば、親クラスタ部１００Ｃにおいて、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、ＡＣ融通モードを行う第１段階と、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの両方を実行する第２段階と、の２段階に分けて電力融通処理を行う。
これにより、例えば、蓄電装置１４５が満充電に近い状態になると、ＡＣ融通モードにより他のクラスタ部へ交流融通を行うことができるとともに、蓄電装置１４５が過充電になる恐れがある場合には、交流融通と合わせて直流融通を行うことにより、他のクラスタ部へ融通する電力量を増やして、蓄電装置１４５が過充電されることを回避できる。
【０１７９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の電力融通システム１Ｂ、電力融通システム１Ｃ、及び電力融通システム１Ｄ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。
例えば、親クラスタ部１００の蓄電装置１４５は、親クラスタ部１００及び１００Ｃとは独立して設けられていてもよい。子クラスタ部２００と、子クラスタ部２００Ａと、子クラスタ部３００と、子クラスタ部３００Ｂと、子クラスタ部３００Ｄと、子クラスタ部４００の蓄電装置においても同様である。
【０１８０】
なお、上記実施形態による電力融通システム１（１Ａ）において、一次側ＤＣバス３２を介して融通する電力の給電開始時に、この融通する電力が徐々に給電されるように所謂「ソフトスタート」の制御を行ってもよい。例えば、他のクラスタ部に対して電力を融通するクラスタ部は、一次側ＤＣバス３２の電圧の立ち上がりがなだらかになるように、給電開始時の所定の時間において徐々に給電電圧を上げるように制御してもよい。また、電力を融通するクラスタ部は、給電開始時の所定の時間において間欠的に給電するように制御してもよい。なお、電力を融通するクラスタ部は、給電開始時の所定の時間において給電する電流値を制限するよう制御してもよい。
このように、ソフトスタートの制御を行うことにより、給電電圧の電圧降下や給電停止などの原因となる給電開始時の突入電流の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ・・・電力融通システム、２，２Ａ・・・商用電力系統、
１１・・・エネルギー管理装置（ＥＭＳ）、１２・・・通信網、
３１・・・一次側ＡＣバス（ＡＣバス）、３２・・・一次側ＤＣバス（ＤＣバス）、
１００，１００Ａ，１００Ｃ・・・親クラスタ部（第１クラスタ部）、
１０２，３０２・・・変圧器、
２００，２００Ａ・・・子クラスタ部（第２クラスタ部）、
３００，３００Ａ，３００Ｂ・・・子クラスタ部（第２クラスタ部）、
３００Ｄ・・・子クラスタ部（第３クラスタ部）、
１１０，２１０，３１０，４１０・・・制御部、
１２１，２２１・・・双方向交直変換部、
１３１，２２３・・・双方向直流変換部、
１４１，１４２，２４１，２４２・・・発電装置、
１４３，２４３，３４３，４４３・・・交流負荷装置、
１４４，２４４，３４４，４４４・・・直流負荷装置、
１４５，２４５，３４５，４４５・・・蓄電装置、
１５０，１５０Ａ，２５０，２５０Ａ，３５０，３５０Ａ・・・パワーコンディショナ、１６０，１６０Ａ，２６０，２６０Ａ・・・切替部、
１６１，１６１Ｃ，２６１，３６１，３６１Ｂ，４６１・・・分電盤、
１６３，３６３・・・開閉器、３７０・・・系統切替部、
１６２，２６２，３６２，４６２・・・分電盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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