(57)【要約】【課題】給電システムにおいて、負荷装置への電力供給の信頼性を向上させる。【解決手段】直流給電システム１は、直流電源装置３から負荷装置に給電経路（例えば、ループ方式給電経路１３）を介して電力を供給する給電システムであって、給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にそれぞれ配されるとともに、給電経路に流れる電流Ｉｃと給電経路の線間電圧Ｖｃとの何れか又は両方を測定し、測定データを記憶する複数のスイッチ部と、スイッチ部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制御する給電制御装置６と、を備え、給電制御装置６は、給電経路に障害が発生したことを検出し、給電経路に障害が発生したことを検出した後に、スイッチ部から測定データを受信し、受信した測定データに基づいて、給電経路において障害が発生した区間を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にそれぞれ配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の線間電圧との何れか又は両方を測定し、前記測定に応じた測定データを記憶する複数のスイッチ部と、
前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記給電経路における給電範囲を制御する給電制御装置と、
を備え、
前記給電制御装置は、
前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、
前記スイッチ部から前記測定データを受信し、受信した該測定データに基づいて、前記給電経路のうち少なくとも前記スイッチ部に対応する一部の区間について前記給電経路の障害が発生した区間か否かを判定する
ことを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記スイッチ部において測定される測定データには、前記スイッチが介挿されている給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流と、前記給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流とが含まれる
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】
前記電源装置は、商用電源系統から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記変換した直流電力を前記給電経路に供給する
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】
前記給電制御装置は、前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項５】
前記給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路を含む
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項６】
前記給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路とバス方式給電経路との双方の給電経路を含み、
前記給電制御装置は、前記ループ方式給電経路とバス方式給電経路のうちから前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
【請求項７】
前記給電制御装置は、
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、
前記スイッチ部に記憶された前記測定データを収集する測定データ収集部と、
前記スイッチ部から収集した前記測定データに基づいて、前記給電経路における障害発生区間を判定する障害発生区間判定部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記障害発生区間判定部において判定された前記障害発生区間の判定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項８】
前記スイッチ部は、
前記給電制御装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、
前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、
前記給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流と、前記給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流と、前記給電経路の線間電圧とのうちの何れか又は全部を測定する電流電圧測定部と、
前記電流電圧測定部により測定された測定データを記憶する測定データ記憶部と、
前記測定データ及び前記スイッチの開閉結果の情報を前記給電制御装置に通知する通知部と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の給電システム。
【請求項９】
前記スイッチ部は、
前記測定データに基づいて前記給電経路において障害が発生したことを検出する障害発生検出部を備え、
前記障害発生検出部は、
前記給電経路に障害が発生したことを検出し、該障害が発生したことを検出した後に、該障害が発生したことを示す障害発生情報を前記給電制御装置に送信し、
前記給電制御装置は、
前記スイッチ部から障害発生情報を受信した場合に、
前記スイッチ部から前記測定データを受信し、
前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定する
ことを特徴とする請求項８に記載の給電システム。
【請求項１０】
前記障害発生検出部は、
前記給電経路に障害が発生したことを検出した場合に、該障害が発生したことを示す障害発生情報を前記給電制御装置に送信するとともに、
当該スイッチ部内のスイッチを開放する
ことを特徴とする請求項９に記載の給電システム。
【請求項１１】
前記給電制御装置は、
前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項１２】
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を含む
ことを特徴とする請求項７から請求項１０の何れか一項に記載の給電システム。
【請求項１３】
電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、
前記給電経路において障害が発生した区間を判定する障害発生区間判定部
を備え、
前記給電システムは、
前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、
前記障害発生区間判定部は、
前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、該測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定する
ことを特徴とする給電制御装置。
【請求項１４】
電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、
前記給電システムは、
前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、
前記給電システムにおいて、
前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定する
ことを特徴とする給電制御方法。
【請求項１５】
電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給する給電システムが、前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、
前記給電システムが備えるコンピュータに、
前記給電経路に障害が発生したことを検出するステップと、
前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信するステップと、
前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定するステップと、
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（給電システム）の構築が進められている。直流給電システムは、直流電源装置から出力される直流電圧を、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。この直流給電システムでは、各負荷装置において交流電圧を直流電圧に変換する過程を省略できることから、その分、交流と直流間のエネルギー変換の際に発生する損失を低減することができる。
【０００３】
また、この直流給電システムでは、交流電力系統に系統事故等の異常が生じ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った場合のバックアップ用の電源として、蓄電池や燃料電池等を備えることが多くなっている。
また、太陽光発電装置を直流給電システムに組み込むことにより、直流電源装置の停電時において、この太陽光発電装置をバックアップ用の電源として利用することができる。
【０００４】
なお、関連する事故区間切離しシステムがある（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の事故区間切離しシステムは、配電線路上に生じた事故区間を、他の区間で停電を生じることなく、自動切り離しを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０９５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、電力需要家において電力供給の信頼性の向上に関する要求が高まっており、上述した直流給電システムにおいても、電力供給の信頼性の向上が求められている。例えば、給電経路に異常が発生した場合においても、できる限り停電が発生する区間を少なくして、健全な区間に接続された負荷装置へ電力供給を継続することが求められている。
上述の特許文献１に記載の事故区間切離しシステムでは、常時閉路形２回線ループ配電線路において、配電線路上に生じた事故区間を、他の区間で停電を生じることなく、自動切り離しを行うようにしている。しかしながら、特許文献１に記載の事故区間切離しシステムでは、給電経路上の複数の箇所に負荷装置が配置される場合において、障害が発生した区間を除外して健全な給電経路に接続される負荷装置へ電力供給する方法については開示されていない。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、給電経路上の複数の箇所に負荷装置が配置される場合において、負荷装置への電力供給の信頼性を向上させることができる、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】
【０００８】
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、電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にそれぞれ配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の線間電圧との何れか又は両方を測定し、前記測定に応じた測定データを記憶する複数のスイッチ部と、前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記給電経路における給電範囲を制御する給電制御装置と、を備え、前記給電制御装置は、前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、受信した該測定データに基づいて、前記給電経路のうち少なくとも前記スイッチ部に対応する一部の区間について前記給電経路の障害が発生した区間か否かを判定することを特徴とする。
【０００９】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部において測定される測定データには、前記スイッチが介挿されている給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流と、前記給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流とが含まれることを特徴とする。
【００１０】
また、上記給電システムにおいて、前記電源装置は、商用電源系統から供給される交流電力を直流電力に変換して、前記変換した直流電力を前記給電経路に供給することを特徴とする。
【００１１】
また、上記給電システムにおいて、前記給電制御装置は、前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、上記給電システムにおいて、前記給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、上記給電システムにおいて、前記給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路とバス方式給電経路との双方の給電経路を含み、前記給電制御装置は、前記ループ方式給電経路とバス方式給電経路のうちから前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、上記給電システムにおいて、前記給電制御装置は、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、前記スイッチ部に記憶された前記測定データを収集する測定データ収集部と、前記スイッチ部から収集した前記測定データに基づいて、前記給電経路における障害発生区間を判定する障害発生区間判定部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記障害発生区間判定部において判定された前記障害発生区間の判定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記給電制御装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、前記給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流と、前記給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流と、前記給電経路の線間電圧とのうちの何れか又は全部を測定する電流電圧測定部と、前記電流電圧測定部により測定された測定データを記憶する測定データ記憶部と、前記測定データ及び前記スイッチの開閉結果の情報を前記給電制御装置に通知する通知部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記測定データに基づいて前記給電経路において障害が発生したことを検出する障害発生検出部を備え、前記障害発生検出部は、前記給電経路に障害が発生したことを検出し、該障害が発生したことを検出した後に、該障害が発生したことを示す障害発生情報を前記給電制御装置に送信し、前記給電制御装置は、前記スイッチ部から障害発生情報を受信した場合に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定することを特徴とする。
【００１７】
また、上記給電システムにおいて、前記障害発生検出部は、前記給電経路に障害が発生したことを検出した場合に、該障害が発生したことを示す障害発生情報を前記給電制御装置に送信するとともに、当該スイッチ部内のスイッチを開放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、前記給電制御装置は、前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部を備え、前記スイッチ制御部は、前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。
【００１９】
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を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の給電制御装置は、電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、前記給電経路において障害が発生した区間を判定する障害発生区間判定部を備え、前記給電システムは、前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、前記障害発生区間判定部は、前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、該測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の給電制御方法は、電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置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、前記給電システムは、前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、前記給電システムにおいて、前記給電経路に障害が発生したことを検出し、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信し、前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のプログラムは、電源装置から負荷装置までの間に設けられた給電経路を介して、前記電源装置から前記負荷装置に電力を供給する給電システムが、前記給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配されるとともに、前記給電経路に流れる電流と前記給電経路の電圧との何れか又は両方を測定してこの測定データを記憶する複数のスイッチ部を有しており、前記給電システムが備えるコンピュータに、前記給電経路に障害が発生したことを検出するステップと、前記給電経路に障害が発生したことを検出した後に、前記スイッチ部から前記測定データを受信するステップと、前記測定データに基づいて、前記給電経路において障害が発生した区間を判定するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、給電経路上の複数の箇所に負荷装置が配置される場合において、負荷装置への電力供給の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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と給電制御装置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と測定データ送信要求信号ＳＲＥＱの例を示す説明図である。
【図５】スイッチ部１００の構成を示す構成図である。
【図６】スイッチ部１００における電圧電流データの測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】給電制御装置６からの要求に応じて電圧電流データを送信する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】直流給電システム１の給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順示す説明図である。
【図９】給電経路における障害発生の例を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る直流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るスイッチ部１００Ａの構成を示す構成図である。
【図１２】障害発生検出部７７の動作を説明するための説明図である。
【図１３】スイッチ部１００Ａにおける障害発生の検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】直流給電システム１Ａの給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順を示す説明図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る直流給電システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係るスイッチ部１００Ｂの構成を示す構成図である。
【図１７】スイッチ部１００Ｂにおける障害検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】直流給電システム１Ｂの給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順を示す説明図である。
【図１９】コントロールパネルの一例を示す説明図である。
【図２０】コントロールパネルによるスイッチ部の開閉処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る直流給電システム１Ｃの概略構成を示す構成図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係る交流給電システム１Ｄ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】
【００２５】
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。
（概要）
本発明の給電システムでは、例えば、図１に示す直流給電システム１において、直流電源装置３からループ方式給電経路１３に接続される負荷装置Ｌ２１からＬ２４に直流電圧を供給する。
このような構成の直流給電システム１では、ループ方式給電経路１３に線間短絡事故や地絡事故等が発生した場合、障害が発生している給電経路を除外するように、スイッチ部１２１から１２５の開閉状態を制御することにより、健全な給電経路に接続される負荷装置に電力を供給する。
このように、給電経路に障害が発生したことを検出して、障害発生区間を除外する方法には、幾つかの方法がある。
【００２６】
図１に示す第１実施形態の直流給電システム１では、例えば、ループ方式給電経路１３に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合、まず、直流給電システム１の出力を停止する。続いて、給電制御装置６が、スイッチ部１２１から１２５までの各スイッチ部を介して給電経路に流れた電流や電圧の測定データを収集し、この測定データに基づいて障害発生区間を判定し、スイッチ部１２１から１２５の開閉状態を制御することにより障害発生区間を除外する。その後に、直流電源装置３の出力を開始する。つまり、第１実施形態の直流給電システム１では、給電経路を損傷から保護するように制御する主体は、直流電源装置３であり、この直流電源装置３がスイッチ部１２１から１２５に流す電流を制御することにより、給電経路を保護する。
【００２７】
また、図１０に示す第２実施形態の直流給電システム１Ａは、例えば、ループ方式給電経路１３に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、スイッチ部１２１Ａから１２５Ａのうちの障害発生区間に繋がるスイッチ部が自動的にトリップ（開放）し、給電経路から障害発生区間を除外する。その後に、給電制御装置６は、トリップしたスイッチ部から給電経路の電流電圧の測定データＩＶＤを収集し、この測定データＩＶＤに基づいて障害発生区間を判定する。つまり、第２実施形態の直流給電システム１Ａでは、給電経路を損傷から保護するように制御する主体は、スイッチ部１２１Ａから１２５Ａであり、このスイッチ部１２１Ａから１２５Ａがそれぞれ備えるスイッチの開閉動作を制御することにより、給電経路を保護する。
【００２８】
また、図１５に示す第３実施形態の直流給電システム１Ｂは、例えば、ループ方式給電経路１３に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、スイッチ部１２１Ｂから１２５Ｂのうちの障害発生区間に繋がるスイッチ部が給電経路に障害が発生したことを検出する。そして、この障害の発生を検出したスイッチ部は、障害発生情報ＳＥＭと測定データＩＶＤとを給電制御装置６に送信する。
給電制御装置６は、障害の発生を検出したスイッチ部から受信した測定データＩＶＤに基づいて障害発生区間を判定し、スイッチ部１２１から１２５の開閉状態を制御することにより障害発生区間を除外する。つまり、第３実施形態の直流給電システム１Ｂにおいて、給電経路を損傷から保護するように制御する主体は、給電制御装置６であり、この給電制御装置６がスイッチ部１２１Ｂから１２５Ｂの開閉動作を制御することにより、給電経路を保護する。
【００２９】
以下、第１実施形態の直流給電システム１、第２実施形態の直流給電システム１Ａ、第３実施形態の直流給電システム１Ｂ、及びその他の給電システムの実施形態について順に説明する。
【００３０】
［第１実施形態］
（直流給電システム１の概略構成）
図１は、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。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。
【００３１】
図１に示す直流給電システム１は、変圧器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１２５、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、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）８、及び給電制御装置６を備える。
変圧器２は、商用電源系統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。
【００３２】
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２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。この給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、分電盤（ＰＤＦ）２１と、分電盤（ＰＤＦ）２２と、分電盤（ＰＤＦ）２３とが接続される。
なお、図１において、給電経路Ｐ１１と、給電経路Ｐ２１から給電経路Ｐ２３と、給電経路Ｐ３１から給電経路Ｐ３５とは、正極側の給電線を示し、給電経路Ｎ１１と、給電経路Ｎ２１から給電経路Ｎ２３と、給電経路Ｎ３１から給電経路Ｎ３５とは、負極側の給電線を示している。
【００３３】
また、上記直流電源装置３は、過電流検出部３１と、地絡電流検出部３２とを備える。過電流検出部３１は、直流電源装置３から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に流れる電流が一定値以上になった時に、所定の反限時特性を持って直流電源装置３の出力を遮断する。また、過電流検出部３１は、給電経路の系統に短絡事故が発生した場合、直流電源装置３の出力を瞬時に遮断する。
地絡電流検出部３２は、直流電源装置３から給電経路に流れる零相電流が一定以上になった時に直流電源装置３の出力を遮断する。
【００３４】
また、過電流検出部３１及び地絡電流検出部３２は、給電経路における短絡事故や地絡事故等の障害の発生を検出した場合に、この障害発生の検出信号を、給電制御装置６に向けて出力する。
【００３５】
また、給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、スイッチ部１０１及びパワーコンディショナ（ＰＣＳ）５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、スイッチ部１０２及びパワーコンディショナ（ＰＣＳ）８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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
なお、ＰＣＳ５は、直流電源装置３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。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。
【００３９】
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、線間短絡故障等）が発生した場合に開状態になり、太陽光発電装置４を系統から分離させる。また、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１０１及び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。
【００４０】
そして、給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、分電盤（ＰＤＦ）２１の入力側と、分電盤（ＰＤＦ）２２の入力側と、分電盤（ＰＤＦ）２３の入力側とが接続される。つまり、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に、分電盤（ＰＤＦ）２１と、分電盤（ＰＤＦ）２２と、分電盤（ＰＤＦ）２３とが接続されることにより、バス方式給電経路１１が構成される。
【００４１】
そして、分電盤（ＰＤＦ）２１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２３及びＮ２３の系統が接続される。この給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２３及びＮ２３は、給電経路が樹枝状に分岐する樹枝状給電経路１２を構成する。
また、分電盤（ＰＤＦ）２１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、給電経路Ｐ３１及びＮ３１から給電経路Ｐ３５及びＮ３５の系統が接続される。この給電経路Ｐ３１及びＮ３１から給電経路Ｐ３５及びＮ３５は、複数の給電経路がループ状に接続されたループ方式給電経路１３を構成する。
【００４２】
上記給電経路の構成により、給電経路Ｐ１１及びＮ１１は、分電盤（ＰＤＦ）２１の系統内に配置された負荷装置Ｌ１１からＬ１２と、負荷装置Ｌ２１からＬ２４とに直流電力を供給する。
負荷装置Ｌ１１及びＬ１２と、負荷装置Ｌ２１からＬ２４とは、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、以下の説明において、負荷装置Ｌ１１と、負荷装置Ｌ１２と、負荷装置Ｌ２１からＬ２４と、を総称する場合は、「負荷装置Ｌ１００」と呼ぶ。
【００４３】
そして、樹枝状給電経路１２の系統の所定の箇所には、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及びスイッチ部１１２が配置されている。つまり、スイッチ部１１１及びスイッチ部１１２は、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２３及びＮ２３において、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から電力が供給される給電範囲と、電力が供給されない非給電範囲とを分割する箇所に配置されている。
同様にして、ループ方式給電経路１３の系統には、このループ方式給電経路を複数の区間に区分する箇所にスイッチ部１２１からスイッチ部１２５が配置されている。つまり、スイッチ部１２１からスイッチ部１２５は、ループ方式給電経路１３において、給電経路Ｐ３１及びＮ３１から電力が供給される給電区間と、電力が供給されない非給電区間とを区分する箇所に配置されている。
なお、以下の説明において、スイッチ部１０１、スイッチ部１０２、スイッチ部１１１、スイッチ部１１２、及びスイッチ部１２１から１２５を総称する場合は、「スイッチ部１００」と呼ぶ。
【００４４】
そして、上記分電盤（ＰＤＦ）２１の給電経路の系統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）２１の入力側に接続され、この分電盤２１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Ｐ３１及びＮ３１と、に分岐される。
そして、分電盤２１から分岐される給電経路Ｐ２１及びＮ２１は、樹枝状給電経路１２に接続される。この樹枝状給電経路１２において、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。
【００４５】
一方、分電盤２１から分岐される給電経路Ｐ３１及びＮ３１は、給電経路Ｐ３２及びＮ３２から給電経路Ｐ３５及びＮ３５を含むループ方式給電経路１３に接続される。このループ方式給電経路１３において、給電経路Ｐ３１及びＮ３１は、スイッチ部１２１を介して、給電経路Ｐ３２及びＮ３２に接続され、この給電経路Ｐ３２及びＮ３２には、負荷装置Ｌ２１が接続される。また、給電経路Ｐ３２及びＮ３２は、スイッチ部１２２を介して給電経路Ｐ３３及びＮ３３に接続され、この給電経路Ｐ３３及びＮ３３には、負荷装置Ｌ２２が接続される。
【００４６】
また、給電経路Ｐ３３及びＮ３３は、スイッチ部１２３を介して給電経路Ｐ３４及びＮ３４に接続され、この給電経路Ｐ３４及びＮ３４には、負荷装置Ｌ２３が接続される。また、給電経路Ｐ３４及びＮ３４は、スイッチ部１２４を介して給電経路Ｐ３５及びＮ３５に接続され、この給電経路Ｐ３５及びＮ３５には、負荷装置Ｌ２４が接続される。また、給電経路Ｐ３５及びＮ３５は、スイッチ部１２５を介して給電経路Ｐ３１及びＮ３１に接続される。
【００４７】
つまり、スイッチ部１２１からスイッチ部１２５は、ループ方式給電経路１３を、給電経路Ｐ３１及びＮ３１の区間と、給電経路Ｐ３２及びＮ３２の区間と、給電経路Ｐ３３及びＮ３３の区間と、給電経路Ｐ３４及びＮ３４の区間と、給電経路Ｐ３５及びＮ３５の区間と、の５つの区間に区分するように配置されている。
なお、ループ方式給電経路１３において、ループ結合点に配置されるスイッチ部１２３は、ループ方式給電経路１３に障害が発生していない通常状態の場合に、常時閉にしてもよく、又、常時開にしてもよいが、ここでは、常時閉にするものとする。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
図１に戻り、給電制御装置６は、直流電源装置３と、ＰＣＳ５と、ＰＣＳ８の動作を制御するとともに、その動作状態を監視する。また、給電制御装置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、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。これにより、給電制御装置６は、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２３及びＮ２３の系統（樹枝状給電経路１２の系統）における給電範囲を設定し、また、給電経路Ｐ３１及びＮ３１から給電経路Ｐ３５及びＮ３５の系統（ループ方式給電経路１３の系統）における給電区間を設定する。
【００５１】
（太陽光発電装置４のＰＣＳ５と給電制御装置６の構成）
図３は、太陽光発電装置４のＰＣＳ５と給電制御装置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。
なお、図３においては、図１における給電経路Ｐ１１及びＮ１１を、「給電経路ＰＮ１１」で示し、給電経路Ｐ２１及びＮ２１を、「給電経路ＰＮ２１」で示し、給電経路Ｐ２２及びＮ２２を、「給電経路ＰＮ２２」で示し、給電経路Ｐ２３及びＮ２３を、「給電経路ＰＮ２３」で示している。また、図１における給電経路Ｐ３１及びＮ３１を、「給電経路ＰＮ３１」で示し、給電経路Ｐ３２及びＮ３２を、「給電経路ＰＮ３２」で示し、給電経路Ｐ３３及びＮ３３を、「給電経路ＰＮ３３」で示し、給電経路Ｐ３４及びＮ３４を、「給電経路ＰＮ３４」で示し、給電経路Ｐ３５及びＮ３５を、「給電経路ＰＮ３５」で示している。後述する図９、図１０、図１５においても同様である。
【００５２】
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、系統連系制御部５２は、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Ｐ１１及びＮ１１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ＰＮ１１に電力を供給するためのコンバータである。
【００５３】
図３に戻り、給電制御装置６は、スイッチ制御部６１と、測定データ収集部６２と、障害発生区間判定部６３と、コントロールパネル６４と、を備える。
この給電制御装置６は、直流電源装置３と、太陽光発電装置４のＰＣＳ５と、蓄電装置７のＰＣＳ８と、分電盤２１と、分電盤２２と、分電盤２３とに、信号線ＳＩＧ１を介して接続されている。給電制御装置６は、この信号線ＳＩＧ１を介して、直流電源装置３と、太陽光発電装置のＰＣＳ５と、蓄電装置のＰＣＳ８の動作を制御するとともに、その動作状態を監視する。また、給電制御装置６は、分電盤２１と、分電盤２２と、分電盤２３とにおける給電状態を監視する。
【００５４】
また、給電制御装置６は、スイッチ部１０１と、スイッチ部１０２と、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２と、スイッチ部１２１からスイッチ部１２５とに、信号線ＳＩＧ２を介して接続されている。
給電制御装置６は、信号線ＳＩＧ２を介して、スイッチ部１００の開閉動作を制御するとともに、スイッチ部１００において測定された測定データＩＶＤを収集する。
【００５５】
給電制御装置６において、測定データ収集部６２は、直流電源装置３の過電流検出部３１や地絡電流検出部３２から障害発生情報ＤＥＭの情報を受信した場合に、測定データ送信要求信号ＳＲＥＱをスイッチ部１００に送信することにより、スイッチ部１００において計測された測定データＩＶＤを収集する。
【００５６】
例えば、測定データ収集部６２は、スイッチ部１００から、当該スイッチ部１００において給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流Ｉｃ（以下、単に「電流Ｉｃ」とも呼ぶ）、給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流Ｉｚ、及び線間電圧Ｖｃのうちの何れか又は全部の測定データＩＶＤを収集する。
また、給電制御装置６において、障害発生区間判定部６３は、スイッチ部１００から受信した測定データＩＶＤに基づいて、給電経路における障害発生区間を判定する。
【００５７】
また、給電制御装置６において、スイッチ制御部６１は、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。スイッチ制御部６１は、例えば、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６１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ＰＮ１１に接続して連系させる。
さらに、スイッチ制御部６１は、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２と、スイッチ部１２１から１２５と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。
【００５８】
このように、スイッチ制御部６１は、スイッチ制御信号ＣＮＴにより、スイッチ部１１１及びスイッチ部１１２との開閉状態を制御することにより、給電経路ＰＮ２１から給電経路ＰＮ２３における給電範囲を制御する。また、スイッチ制御部６１は、スイッチ制御信号ＣＮＴにより、スイッチ部１２１からスイッチ部１２５の開閉状態を制御することにより、給電経路ＰＮ３１からＰＮ３５における給電区間を制御する。
【００５９】
また、給電制御装置６は、コントロールパネル６４を備え、このコントロールパネル６４は、給電経路における障害発生区間を表示パネル上に表示するとともに、ユーザの操作によりスイッチ部１００の開閉状態を制御する際に使用される。このユーザの操作によるスイッチ部１００の開閉動作の制御例については、後述する。
【００６０】
図４は、スイッチ制御信号ＣＮＴと測定データ送信要求信号ＳＲＥＱの例を示す説明図である。この図４（Ａ）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が、「スイッチの識別情報」と、当該スイッチ部１００の「オン／オフ（開閉）情報」とで構成されている。「オン／オフ（開閉）情報」は、当該スイッチ部１００が備えるスイッチを「オン」状態、又は、「オフ」状態の何れかに制御することを指示する情報を含む。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、スイッチ部１００が備えるスイッチのオン／オフ（開閉）動作を行う。
【００６１】
また、図４（Ｂ）に示す測定データ送信要求信号ＳＲＥＱ（以下、「送信要求信号ＳＲＥＱ」とも呼ぶ）の例では、送信要求信号ＳＲＥＱが、「スイッチの識別情報」と、「測定データの送信要求情報」と、で構成されている。この送信要求信号ＳＲＥＱ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、測定データ記憶部７６（図５）に記憶した測定データＩＶＤを給電制御装置６に向けて送信する。
スイッチ部１００では、例えば、図４（Ｃ）に示すように、「スイッチの識別情報」を「測定データＩＶＤ」に付加した信号を給電制御装置６に送信する。
なお、給電制御装置６は、送信要求信号ＳＲＥＱをスイッチ部１００に送信して測定データＩＶＤの送信を要求する場合に、例えば、電流Ｉｃの測定データと、零相電流Ｉｚの測定データと、線間電圧Ｖｃの測定データとのうちの何れかを指定して送信を要求するようにしてもよい。
【００６２】
（スイッチ部１００の構成）
図５は、スイッチ部１００の制御回路の構成例を示す構成図である。この図５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、通知部７３と、スイッチ７４と、電流電圧測定部７５と、測定データ記憶部７６と、が設けられている。
【００６３】
スイッチ制御信号受信部７１は、給電制御装置６内のスイッチ制御部６１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」状態（投入）、又は、「オフ」状態（開放）の何れかの状態に制御する。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。
【００６４】
そして、スイッチ７４をオン／オフした場合、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給電制御装置６のスイッチ制御部６１に送信する。動作結果の情報を受信したスイッチ制御部６１は、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。
【００６５】
また、電流電圧測定部７５は、スイッチ部１００内の正極側の給電線Ｐ（又は負極側の給電線Ｎ）に流れる電流Ｉｃと、給電線Ｐと給電線Ｎとの間の線間電圧Ｖｃと、給電線Ｐ及び給電線Ｎを流れる電流のベクトル和として検出される零相電流Ｉｚと、を測定する。例えば、電流電圧測定部７５は、所定のサンプリング時間、例えば、数百μｓｅｃの時間間隔で、給電経路の電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとを測定する。
測定データ記憶部７６は、電流電圧測定部７５により測定された給電経路の電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとを、例えば、最新の測定データから所定時間前までの測定データＩＶＤとして記憶する。最新の測定データから所定時間前までの期間は、例えば、数百ｍｓｅｃから数分前までの期間であり、その間の測定データを含むように測定データＩＶＤを更新しながら記憶する。
【００６６】
図６と図７を参照し、スイッチ部１００の動作について説明する。図６は、スイッチ部１００における電圧電流データの測定処理の手順を示すフローチャートであり、図７は、給電制御装置６からの要求に応じて電圧電流データを送信する処理の手順を示すフローチャートである。
なお、図６に示す処理は、定常的に実施する通常処理ルーチンとして処理され、図７に示す処理は、上記の通常処理ルーチンに対する割込み処理ルーチンとして処理される。このように、給電制御装置６からの要求に応じた電圧電流データを送信する処理を割り込み処理とすることにより、給電制御装置６からの要求に対する応答性を高めることができる。
【００６７】
最初に、図６を参照して、スイッチ部１００における電圧電流データの測定処理について説明する。まず、直流給電システム１の運転状態が、給電経路に障害が発生していない通常運転状態にあるとする。そして、スイッチ部１００は、所定のサンプリング時間ごとに、このスイッチ部１００を介して給電経路に流れる電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとを測定する（ステップＳ１０）。
続いて、スイッチ部１００は、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとの測定データを、測定データＩＶＤとして、測定データ記憶部７６に記憶する（ステップＳ１１）。そして、スイッチ部１００は、ステップＳ１１の処理を終了した後に、ステップＳ１０の処理に戻り、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとの測定を継続する。
【００６８】
次に、図７を参照して、給電制御装置６からの要求に応じて電圧電流データを送信する処理について説明する。以下の説明では、この図に示す処理を、図６に示す通常処理ルーチンに対する割込み処理ルーチンとして説明する。まず、スイッチ部１００のスイッチ制御信号受信部７１は、給電制御装置６から測定データＩＶＤの送信を要求する送信要求信号ＳＲＥＱを受信することに起因して割込み処理が起動される（ステップＳ２１）。スイッチ制御信号受信部７１は、送信要求信号ＳＲＥＱを受信した後、直ちに、測定データ記憶部７６から測定データＩＶＤを読み出し（ステップＳ２２）、この測定データＩＶＤを送信要求信号ＳＲＥＱに応じて給電制御装置６に送信する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３の処理を実施した後に、スイッチ部１００の処理は、通常処理ルーチンに戻る。
これにより、スイッチ部１００では、給電制御装置６から測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを受信した場合に、直ちに、測定データＩＶＤを含む応答信号を給電制御装置６に送信することができる。
【００６９】
（直流給電システム１における障害発生区間の除外処理）
図８は、直流給電システム１の給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順示す説明図である。以下、図８を参照して、障害発生区間の除外処理の手順について説明する。
まず、給電経路の特定の区間に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生したとする。この給電経路における障害の発生を、直流電源装置３内の過電流検出部３１や地絡電流検出部３２が検出する（ステップＳ１００）。給電経路における障害の発生を検出した場合、直流電源装置３は、直流電圧の出力を直ちに停止する（ステップＳ１０５）。
続いて、直流電源装置３は、障害発生情報ＤＥＭを給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ１１０）。
【００７０】
給電制御装置６は、直流電源装置３から障害発生情報ＤＥＭを受信して（ステップＳ１１５）、この障害発生情報ＤＥＭを受信した後に、スイッチ部１００に対して測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを送信する（ステップＳ１２０）。
続いて、スイッチ部１００は、給電制御装置６から測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを受信して（ステップＳ１２５）、この送信要求信号ＳＲＥＱを受信した後に、測定データ記憶部７６から測定データＩＶＤを読み出し、この測定データＩＶＤを給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ１３０）。
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００から測定データＩＶＤを受信して（ステップＳ１３５）、受信した測定データＩＶＤに基づいて、給電経路における障害発生区間を判定する（ステップＳ１４０）。また、給電制御装置６は、障害発生区間を除外するために開放が必要なスイッチ部１００Ｂを識別する。
【００７１】
続いて、給電制御装置６は、障害発生区間を除外するために開放が必要なスイッチ部１００Ｂに対して、該スイッチ部１００Ｂを開放させるためのスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する（ステップＳ１４５）。
続いて、スイッチ部１００は、給電制御装置６からスイッチ制御信号ＣＮＴを受信して（ステップＳ１５０）、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、スイッチ部１００におけるスイッチ開閉部７２は、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチ部であると判定した場合に、スイッチ７４を開状態（オフ）にする（ステップＳ１５５）。そして、スイッチ部１００は、スイッチ７４を開放した場合、このスイッチ７４の動作結果の情報を給電制御装置６に送信する（ステップＳ１６０）。
【００７２】
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００から動作結果の情報を受信して（ステップＳ１６５）、この動作結果の情報に基づいて、障害発生区間を除外するために必要なスイッチ部１００が開放されていることを検出し、その後に、直流電源装置３に対して、直流電圧の出力を開始することを要求する信号を送信する（ステップＳ１７０）。
直流電源装置３は、給電制御装置６から直流電圧の出力開始を要求する信号を受信して（ステップＳ１７５）、この出力開始を要求する信号を受信した後に、給電経路に向けて直流電圧の出力を開始する（ステップＳ１８０）。その後に、給電制御装置６は、コントロールパネル６４上に障害発生区間を表示する（ステップＳ１８５）。
これにより、直流給電システム１では、給電経路に障害が発生した場合に、給電経路から障害発生区間を除外して、健全な給電経路に接続される負荷装置に直流電圧を給電することができる。
【００７３】
例えば、図９は、給電経路における障害発生の例を示す説明図である。この図９に示すように、ループ方式給電経路１３において、給電経路ＰＮ３３の区間に短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、直流電源装置３が直流電圧の出力を停止する。その後、給電制御装置６は、測定データ収集部６２により、スイッチ部１００から測定データＩＶＤを収集し、障害発生区間判定部６３は、測定データＩＶＤに基づいて、給電経路ＰＮ３３において障害が発生したことを検出する。そして、給電制御装置６は、スイッチ制御部６１により、スイッチ部１２２とスイッチ部１２３とを開放し、給電経路ＰＮ３３を給電範囲から除外する。
【００７４】
また、給電制御装置６は、スイッチ制御部６１により、スイッチ部１２１と、スイッチ部１２４と、スイッチ部１２５とを閉状態にする。これにより、ループ方式給電経路１３では、健全な給電経路ＰＮ３２に接続される負荷装置Ｌ２１と、健全な給電経路ＰＮ３４に接続される負荷装置Ｌ２３と、健全な給電経路ＰＮ３５に接続される負荷装置Ｌ２４とに給電を継続することができる。このように、ループ方式給電経路１３では、ループ内の給電経路に障害が発生した場合に、給電を停止する区間を最小限に抑えることができる。
【００７５】
なお、上記第１実施形態において、スイッチ部１００の電流電圧測定部７５は、電流Ｉｃの大きさとともに、電流Ｉｃが流れる方向を併せ測定するようにしてもよい。
これにより、給電制御装置６の障害発生区間判定部６３では、給電経路の障害発生区間を判定する際に、より迅速かつ正確に障害発生区間を判定することが可能になる。
【００７６】
また、スイッチ部１００は、零相電流Ｉｚを測定する際に、零相電流Ｉｚの大きさとともに、零相電流Ｉｚが流れる方向を測定するようにしてもよい。このように、零相電流Ｉｚの流れる方向を測定することにより、障害発生区間判定部６３において、地絡事故を起こした障害発生区間の誤検出が行われることを回避できる。
つまり、スイッチ部１００において、地絡電流が直流電源装置３側に向けて流れる場合は、当該スイッチ部１００より上位の系統において地絡事故が発生したと判定できる。上記の場合には、当該スイッチ部１００より下位の系統において地絡事故が発生しているという誤検出を回避することができる。
【００７７】
［第２実施形態］
上述した第１実施形態では、給電経路に線間短絡事故や地絡事故が発生した場合に、直流電源装置３が直流電圧の出力を停止し、給電経路から障害発生区間を除外した後に、再度、直流電源装置３が直流電圧の出力を開始して、負荷装置への給電を開始する例について説明した。
次に、本発明の第２実施形態として、スイッチ部自身が給電経路における障害の発生を検出し、スイッチ部自身が障害発生区間を開放する例について説明する。
【００７８】
図１０は、本発明の第２実施形態に係る直流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。この図１０に示す直流給電システム１Ａは、図３に示す直流給電システム１と比較して、給電経路上のスイッチ部１１１Ａと、スイッチ部１１２Ａと、スイッチ部１２１Ａからスイッチ部１２５Ａとが構成上で異なり、また、給電制御装置６における制御動作が一部異なるものである。他の構成は、図３に示す直流給電システム１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、以下の説明において、スイッチ部１１１Ａ、スイッチ部１１２Ａ、及びスイッチ部１２１Ａから１２５Ａを総称する場合は、「スイッチ部１００Ａ」と呼ぶ。
【００７９】
図１１は、本発明の第２実施形態に係るスイッチ部１００Ａの構成を示す構成図である。この図１１に示すスイッチ部１００Ａは、図５に示すスイッチ部１００と比較して、障害発生検出部７７を新たに追加した点が構成上で異なる。他の構成は、図５に示すスイッチ部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。
【００８０】
障害発生検出部７７は、給電経路における線間短絡電流や地絡事故を検出するために、電流電圧測定部７５により測定された給電経路の電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとのそれぞれを、それぞれに対応する所定の基準値と比較して、給電経路に障害が発生しているか否かを判定する。
図１２を参照して、障害発生検出部７７の動作の一例について説明する。図１２は、障害発生検出部７７の動作を説明するための説明図である。この図１２では、横軸に時間ｔ（例えば、ｍｓｅｃ単位）の経過を示し、図１２（Ａ）では、給電経路に線間短絡事故が発生した場合の電流Ｉｃの時間変化を示し、図１２（Ｂ）では、給電経路に線間短絡事故が発生した場合の線間電圧Ｖｃの時間変化を示している。
【００８１】
図１２（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、線間短絡事故が発生すると、この時刻ｔ１以降、電流Ｉｃが通常状態の負荷電流Ｉｏから急激に上昇を開始する。そして、時刻ｔ２において、電流Ｉｃが、例えば、定格電流の３００％を超えた場合に、障害発生検出部７７は、給電経路に線間短絡事故が発生したと判定して、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力して、スイッチ７４を過電流トリップさせる。また、障害発生検出部７７は、この線間短絡事故が発生したことを示す障害発生情報ＳＥＭを給電制御装置６に向けて送信する。
【００８２】
または、図１２（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、線間短絡事故が発生すると、この時刻ｔ１以降、線間電圧Ｖｃが定常電圧（例えば、３８０Ｖ）から急激に低下する。そして、時刻ｔ２において、線間電圧Ｖｃが、所定の基準電圧以下に低下した場合、例えば、定格電圧の５０％以下に低下した場合に、障害発生検出部７７は、給電経路に線間短絡事故が発生したと判定して、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力して、スイッチ７４を過電流トリップさせる。
なお、図１２（Ａ）に示す例は、線間短絡事故によって生じる瞬時過電流を検出する場合の例を示したが、これに加えて、電流Ｉｃが定格電流の３００％以下であっても、定格電流の１００％以上であれば、所定の反限時特性を持って過電流状態を検出し、この過電流状態が発生した場合に、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力して、スイッチ７４をトリップさせるようにしてもよい。
【００８３】
また、障害発生検出部７７は、零相電流Ｉｚの大きさを所定の基準値と比較して、この零相電流Ｉｚが所定の基準値を超えた場合に、地絡事故が発生したことを検出する。そして、障害発生検出部７７は、地絡事故が発生したことを検出した場合、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力して、スイッチ７４をトリップさせる。また、障害発生検出部７７は、地絡事故が発生したことを検出した場合、障害発生情報ＳＥＭを通知部７３を介して給電制御装置６に送信する。
これにより、スイッチ部１００Ａは、地絡事故が発生した場合に、スイッチ部１００Ａ内のスイッチ７４を開放することにより、地絡事故が発生している給電経路を給電範囲から自動的に除外することができる。
【００８４】
なお、スイッチ部１００Ａは、零相電流Ｉｚを測定する際に、零相電流Ｉｚの大きさとともに、零相電流Ｉｚが流れる方向を測定するようにしてもよい。このように、零相電流Ｉｚの流れる方向を測定することにより、障害発生検出部７７において、地絡事故の誤検出が行われることを回避できる。
つまり、スイッチ部１００Ａにおいて、地絡電流が直流電源装置３側に向けて流れる場合は、当該スイッチ部１００Ａより上位の系統において地絡事故が発生したと判定できる。上記の場合には、当該スイッチ部１００Ａより下位の系統において地絡事故が発生しているという誤検出を回避することができる。
【００８５】
また、スイッチ部１００Ａ内の障害発生検出部７７は、その過電流検出値を直流電源装置３内の過電流検出部３１の過電流検出値よりも低く設定するとともに、その応答時間を、直流電源装置３内の過電流検出部３１の応答時間よりも短くするよう設定して、直流電源装置３の過電流検出部３１との間で保護協調を図ることができる。
【００８６】
次に、図１３を参照して、スイッチ部１００Ａの処理について説明する。図１３は、スイッチ部１００Ａにおける障害発生の検出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、直流給電システム１Ａは、給電経路に障害が発生していない通常運転状態にあるとする。
そして、スイッチ部１００Ａにおいて、電流電圧測定部７５は、所定のサンプリング時間ごとに、このスイッチ部１００Ａを介して給電経路に流れる電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとを測定する（ステップＳ３１）。
続いて、スイッチ部１００Ａの電流電圧測定部７５は、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとの測定データを測定データ記憶部７６に記憶する（ステップＳ３２）。
【００８７】
続いて、スイッチ部１００Ａは、障害発生検出部７７により、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃのそれぞれを、それぞれに対応する所定の基準値と比較することにより、給電経路に障害が発生しているか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、障害発生検出部７７は、電流Ｉｃを所定の基準値（例えば、定格電流の３００％）と比較する。
そして、ステップＳ３３において障害が発生していないと判定された場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、スイッチ部１００Ａは、ステップＳ３１の処理に戻り、電流電圧測定部７５による、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃの測定を継続する。
【００８８】
一方、ステップＳ３３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Ｓ３３：Ｙｅｓ）、スイッチ部１００Ａは、ステップＳ３４の処理に移行し、障害発生検出部７７が、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力することによりスイッチ７４を過電流トリップ（開放）させる（ステップＳ３４）。
【００８９】
続いて、障害発生検出部７７は、通知部７３を介して、障害発生情報ＳＥＭとスイッチ７４をトリップさせたことを示す情報とを給電制御装置６に送信する（ステップＳ３５）。このステップＳ３６の処理を実行した後に、スイッチ部１００Ａは、次に給電制御装置６からスイッチ７４を投入する指令を受けるまで待機状態に入る（ステップＳ３６）。
【００９０】
（直流給電システム１Ａにおける障害発生区間の除外処理）
図１４は、直流給電システム１Ａの給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順を示す説明図である。
以下、図１４を参照して、障害発生区間の除外処理の手順について説明する。
まず、給電経路に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生したとする。この給電経路における障害の発生は、障害発生区間に隣接するスイッチ部１００Ａの障害発生検出部７７により検出される（ステップＳ２００）。続いて、障害発生検出部７７は、スイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力して、スイッチ７４をトリップ（開放）させる。また、障害発生検出部７７は、障害発生情報ＳＥＭを、通知部７３を介して給電制御装置６に送信する（ステップＳ２１０）。
なお、障害発生区間に隣接するスイッチ部１００Ａの他に、障害発生検出部７７が障害の発生を検出して不要にトリップしたスイッチ部１００Ａがある場合、この不要にトリップしたスイッチ部１００Ａも、障害発生情報ＳＥＭを給電制御装置６に送信する。
【００９１】
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００Ａから障害発生情報ＳＥＭを受信して（ステップＳ２１５）、この障害発生情報ＳＥＭを受信した後に、障害発生情報ＳＥＭを送信したスイッチ部１００Ａに対して、測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを送信する（ステップＳ２２０）。
続いて、スイッチ部１００Ａは、給電制御装置６から測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを受信して（ステップＳ２２５）、障害発生情報ＳＥＭを受信した後に、測定データ記憶部７６から測定データＩＶＤを読み出し、この測定データＩＶＤを給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ２３０）。
【００９２】
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００Ａから測定データＩＶＤを受信して（ステップＳ２３５）、受信した測定データＩＶＤに基づいて、給電経路における障害発生区間を判定する（ステップＳ２４０）。
また、障害発生区間に隣接するスイッチ部１００Ａの他に、不要にトリップしたスイッチ部１００Ａがある場合、給電制御装置６は、この不要にトリップしたスイッチ部１００Ａを判定し、このスイッチ部１００Ａに対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信して再投入する（ステップＳ２４５）。
そして、給電制御装置６では、コントロールパネル６４上に障害発生区間を表示する（ステップＳ２５０）。
これにより、スイッチ部１００Ａは、給電経路において線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、この障害が発生した給電経路を給電範囲から自動的に除外することができる。また、障害発生区間判定部６３は、障害が発生した給電経路の区間を判定し、この障害発生区間をコントロールパネル６４に表示することができる。
【００９３】
［第３実施形態］
上述の第１実施形態の直流給電システム１では、直流電源装置３が給電経路における障害の発生を検出して直流電圧の出力を停止することにより給電経路が損傷しないように保護している。また、第２実施形態の直流給電システム１Ａでは、障害が発生した時に、スイッチ部１００Ａが自動でトリップして給電経路が損傷しないように保護している。
つまり、第１実施形態では直流電源装置３が給電経路の保護動作を行う主体となり、第２実施形態では、スイッチ部１００Ａが保護の給電経路の保護動作を行う主体となるが、これらとは異なり、本発明の第３実施形態として、給電制御装置６が主体となって給電経路を保護する例について説明する。
【００９４】
図１５は、本発明の第３実施形態に係る直流給電システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。この図１５に示す直流給電システム１Ｂは、図３に示す直流給電システム１と比較して、スイッチ部１１１Ｂと、スイッチ部１１２Ｂと、スイッチ部１２１Ｂからスイッチ部１２５Ｂとが構成上で異なり、また、給電制御装置６における制御動作が一部異なるものである。他の構成は、図３に示す直流給電システム１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、以下の説明において、スイッチ部１１１Ｂ、スイッチ部１１２Ｂ、及びスイッチ部１２１Ｂから１２５Ｂを総称する場合は、「スイッチ部１００Ｂ」と呼ぶ。
【００９５】
図１６は、スイッチ部１００Ｂの構成を示す構成図である。この図１６に示すスイッチ部１００Ｂは、図１１に示すスイッチ部１００Ａと比較して、障害発生検出部７７がスイッチ開閉部７２に対して開放指令信号Ｏｐを出力しない点だけが構成上で異なる。他の構成は、図１１に示すスイッチ部１００Ａ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。
【００９６】
障害発生検出部７７は、給電経路における線間短絡電流や地絡事故を検出するために、電流電圧測定部７５により測定された給電経路の電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとのそれぞれを、それぞれに対応する所定の基準値と比較して、給電経路に障害が発生しているか否かを判定する。
例えば、前述の図１２（Ａ）で説明したように、給電経路に流れる電流Ｉｃが、所定の基準値（例えば、定格電流の３００％）を超えた場合に、障害発生検出部７７は、給電経路に線間短絡事故が発生したと判定して、障害発生情報ＳＥＭを通知部７３を介して給電制御装置６に送信する。
或いは、図１２（Ｂ）に示すように、線間電圧Ｖｃが、所定の基準値（例えば、定格電圧の５０％）以下に低下した場合に、障害発生検出部７７は、給電経路に線間短絡事故が発生したと判定して、障害発生情報ＳＥＭを通知部７３を介して給電制御装置６に送信する。
【００９７】
また、障害発生検出部７７は、零相電流Ｉｚの大きさを所定の基準値と比較して、この零相電流Ｉｚが所定の基準値を超えた場合に、地絡事故が発生したことを検出する。そして、障害発生検出部７７は、地絡事故が発生したことを検出した場合、障害発生情報ＳＥＭを通知部７３を介して給電制御装置６に送信する。
【００９８】
図１７を参照し、スイッチ部１００Ｂの動作について説明する。図１７は、スイッチ部１００Ｂにおける障害検出処理の手順を示すフローチャートである。
図１７を参照して、まず、直流給電システム１Ｂの運転状態が、給電経路に障害が発生していない通常運転状態にあるとする。そして、スイッチ部１００Ｂでは、所定のサンプリング時間ごとに、給電経路に流れる電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとを測定する（ステップＳ５１）。
続いて、スイッチ部１００Ｂは、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃとの測定データＩＶＤを測定データ記憶部７６に記憶する（ステップＳ５２）。
【００９９】
続いて、スイッチ部１００Ｂは、障害発生検出部７７により、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃのそれぞれを、それぞれに対応する所定の基準値と比較することにより、給電経路に障害が発生しているか否かを判定する（ステップＳ５３）。例えば、障害発生検出部７７は、電流Ｉｃを所定の基準値（例えば、定格電流の３００％）と比較する。
そして、ステップＳ５３において障害が発生していないと判定された場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、スイッチ部１００Ｂは、ステップＳ５１の処理に戻り、電流電圧測定部７５により、電流Ｉｃと、零相電流Ｉｚと、線間電圧Ｖｃの測定を継続する。
【０１００】
一方、ステップＳ５３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Ｓ５３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５４の処理に移行し、障害発生検出部７７が、障害発生情報ＳＥＭを、通知部７３を介して給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ５４）。このステップＳ５４の処理を実行した後、スイッチ部１００Ｂは、給電制御装置６から送信される測定データ送信要求信号ＳＲＥＱの受信待ちの状態に入る（ステップＳ５５）。つまり、スイッチ部1００Ｂは、給電制御装置６から送信される送信要求信号ＳＲＥＱの受信待ちの状態に入り、給電制御装置６から送信要求信号ＳＲＥＱを受信した場合には、直ちに、測定データＩＶＤを給電制御装置６に送信できるようにする。
なお、給電制御装置６から送信される送信要求信号ＳＲＥＱに対する応答処理は、前述の図７において説明したように、割込み処理ルーチンにより処理してもよい。
【０１０１】
（直流給電システム１Ｂにおける障害発生区間の除外処理）
図１８は、直流給電システム１Ｂの給電経路における障害発生区間を除外する障害発生区間の除外処理の手順を示す説明図である。以下、図１８を参照して、障害発生区間の除外処理の手順について説明する。
まず、給電経路の特定の区間に線間短絡事故や地絡事故等の障害が発生したとする。この給電経路における障害の発生を、スイッチ部１００Ｂ内の障害発生検出部７７が検出する（ステップＳ３００）。
続いて、スイッチ部１００Ｂは、障害発生情報ＳＥＭを給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ３０５）。
【０１０２】
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００Ｂから障害発生情報ＳＥＭを受信して（ステップＳ３１０）、障害発生情報ＳＥＭを受信した後に、スイッチ部１００Ｂに対して測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを送信する（ステップＳ３１５）。
続いて、スイッチ部１００Ｂは、給電制御装置６から測定データＩＶＤの送信要求信号ＳＲＥＱを受信すると（ステップＳ３２０）、測定データ記憶部７６から測定データＩＶＤを読み出し、この測定データＩＶＤを給電制御装置６に向けて送信する（ステップＳ３２５）。
【０１０３】
続いて、給電制御装置６は、スイッチ部１００Ｂから測定データＩＶＤを受信して（ステップＳ３３０）、受信した測定データＩＶＤに基づいて、給電経路における障害発生区間を判定する（ステップＳ３３５）。また、給電制御装置６は、障害発生区間を除外するために開放が必要なスイッチ部１００Ｂを判定する（ステップＳ３４０）。
【０１０４】
続いて、給電制御装置６は、障害発生区間を除外するために開放が必要なスイッチ部１００Ｂに対して、該スイッチ部１００Ｂを開放させるためのスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する（ステップＳ３４５）。
スイッチ部１００Ｂは、スイッチ制御信号ＣＮＴを受信して（ステップＳ３５０）、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し、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７４を開状態（オフ）にする（ステップＳ３５５）。そして、スイッチ部１００Ｂは、「スイッチ７４の開放結果の情報」を給電制御装置６のスイッチ制御部６１に送信する（ステップＳ３６０）。
【０１０５】
給電制御装置６は、スイッチ部１００から開放結果の情報を受信して（ステップＳ３６５）、続いて、障害発生区間を除外するために必要なスイッチ部１００Ｂが開放されたことを検出した後に、コントロールパネル６４上に障害発生区間を表示する（ステップＳ３７０）。そして、このステップＳ３７０の処理を実行した後に、給電制御装置６は、この障害発生区間の検出と除外処理を終える。
【０１０６】
これにより、直流給電システム１Ｂでは、給電経路に障害が発生した場合に、スイッチ部１００Ｂから障害発生情報ＳＥＭと測定データＩＶＤとを受信し、この障害発生区間を給電経路から速やかに除外して、他の健全な給電経路に接続される負荷装置に給電を継続することができる。
なお、スイッチ部１００Ｂの開放による障害発生区間の除外処理が遅れた場合、最終的には、直流電源装置３の過電流検出部３１や地絡電流検出部３２により給電経路に障害が発生していることを検出して出力を遮断することができる。
【０１０７】
なお、スイッチ部１００Ｂは、零相電流Ｉｚを測定する際に、零相電流Ｉｚの大きさとともに、零相電流Ｉｚが流れる方向を測定するようにしてもよい。このように、零相電流Ｉｚの流れる方向を測定することにより、障害発生検出部７７において、地絡事故の誤検出が行われることを回避できる。
つまり、スイッチ部１００Ｂにおいて、地絡電流が直流電源装置３側に向けて流れる場合は、当該スイッチ部１００Ｂより上位の系統において地絡事故が発生したと判定できる。上記の場合には、当該スイッチ部１００Ｂより下位の系統において地絡事故が発生しているという誤検出を回避することができる。
また、障害発生検出部７７は、電流Ｉｃが定格電流の１００％以上である場合に、所定の反限時特性を持って過電流状態を検出し、この過電流状態が発生した場合に、障害発生情報ＳＥＭを、通知部７３を介して給電制御装置６に送信するようにしてもよい。
これにより、スイッチ部１００Ｂを介して給電経路に過負荷電流が流れることを回避できる。
【０１０８】
（コントロールパネル６４によるスイッチ部１００の開閉）
上述した第１実施形態の直流給電システム１、第２実施形態の直流給電システム１Ａ、及び第３実施形態の直流給電システム１Ｂにおいては、給電経路における障害の発生を検出し、この障害が発生した給電経路を除外するようにスイッチ部１００等の開閉状態を自動で制御できる他、ユーザによる手動操作により、スイッチ部１００等の開閉状態を設定することができる。つまり、給電制御装置６は、コントロールパネル６４を備え、このコントロールパネル６４は、給電経路における障害発生区間を表示パネル上に表示するとともに、ユーザの操作によりスイッチ部１００等の開閉状態を制御する際に使用される。
【０１０９】
図１９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１９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。
【０１１０】
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。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。
【０１１１】
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６１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。
【０１１２】
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６１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。
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。
【０１１３】
次に、図２０を参照して、コントロールパネルによるスイッチ部の開閉処理について説明する。図２０は、コントロールパネルによるスイッチ部の開閉処理の手順を示すフローチャートである。
【０１１４】
まず、コントロールパネル６４は、ユーザの操作を検出する（ステップＳ４１０）。
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）を投入又は開放させるようにスイッチ制御部６１を制御する。スイッチ制御部６１は、スイッチ部１００にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信する（ステップＳ４２０）。
【０１１５】
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を投入又は開放するとともに、その動作結果の情報をスイッチ制御部６１に通知（送信）する（ステップＳ４３０）。
続いて、スイッチ制御部６１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Ｓ４４０）。このステップＳ４３０の処理を実行した後に、給電制御装置６は、このスイッチ開閉処理を終える。
【０１１６】
このように、ユーザは、コントロールパネル６４上で、給電経路に配置されたスイッチ部１００の開閉を指示することにより、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。
【０１１７】
［第４実施形態］
上述した直流給電システム１、直流給電システム１Ａ、及び直流給電システム１Ｂでは、ループ方式給電経路１３に負荷装置Ｌ２１からＬ２４のみが接続される例を示したが、ループ方式給電経路１３に蓄電装置等のバックアップ電源装置を接続することもできる。
図２１は、本発明の第４実施形態に係る直流給電システム１Ｃの概略構成を示す構成図である。この図２１に示す直流給電システム１Ｃは、例えば、図１に示す直流給電システム１と比較して、ループ方式給電経路１３の給電経路Ｐ３４及びＮ３４に、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）１０を介して、蓄電装置（ＢＡＴＴ）９を接続した点が構成上で異なる。他の構成は、図１に示す直流給電システム１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１８】
このように、ループ方式給電経路１３に蓄電装置９を設けることにより、例えば、給電経路Ｐ３２及びＮ３２と、給電経路Ｐ３５及びＮ３５とに障害が発生し、直流電源装置３から給電経路Ｐ３３及びＮ３３に電力を供給できなくなった場合に、健全な給電経路Ｐ３３及びＮ３３に対して、蓄電装置９から電力を供給することができる。このように、負荷装置Ｌ２２は、蓄電装置９から電力の供給を受けて運転を継続することができるので、負荷装置Ｌ２２に対する電力供給の信頼性を著しく向上させることができる。
【０１１９】
［第５実施形態］
上記第１実施形態から第４実施形態の直流給電システム１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ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２２は、本発明の第５実施形態に係る交流給電システム１Ｄの概略構成を示す構成図である。図２２に示す交流給電システム１Ｄ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を交流電源装置３Ａに代え、パワーコンディショナ５を交流電圧を出力するパワーコンディショナ５Ａに代え、パワーコンディショナ８を交流電圧を出力するパワーコンディショナ８Ａに代えた点が、構成上で異なる。
【０１２０】
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Ｐ２３及びＮ２３を、３相又は単相の給電経路ＡＣＬ２１からＡＣＬ２３に代え、給電経路Ｐ３１及びＮ３１からＰ３５及びＮ３５を、３相又は単相の給電経路ＡＣＬ３１からＡＣＬ３５に代えた点が異なる。また、図２２において、スイッチ部１０１から１２５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Ｌ２４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。
なお、交流電源装置３Ａは、遮断器ＣＢと、過電流検出部３１Ａと、地絡電流検出部３２Ａとを含み、３相交流（ＡＣ４００Ｖ）を給電経路ＡＣＬ１１に出力する電源装置である。
【０１２１】
上記構成の交流給電システム１Ｄにおいて、商用電源系統から供給される高圧交流電圧（例えば、３相ＡＣ６６００Ｖ）を変圧器２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、交流電源装置３Ａ内の遮断器ＣＢを介して、主幹の電力供給線である給電経路ＡＣＬ１１へ出力する。なお、遮断器ＣＢは、半導体遮断器であってもよい。
【０１２２】
給電経路ＡＣＬ１１には、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）５Ａ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、ＡＣ／ＤＣ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１Ｄ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、給電制御装置６やスイッチ部１００における基本的な構成と動作は、図１に示す直流給電システム１と同様である。
【０１２３】
つまり、交流給電システム１Ｄでは、給電経路が、バス方式給電経路となる給電経路ＡＣＬ１１と、このバス方式給電経路に接続される樹枝状の給電経路ＡＣＬ２１からＡＣＬ２３と、同じくバス方式給電経路に接続されるループ方式の給電経路ＡＣＬ３１からＡＣＬ３５と、で構成されている。そして、樹枝状給電経路において、給電範囲と非給電範囲を分割する箇所にスイッチ部１００を配置する。例えば、ループ方式給電経路において、このループ方式給電経路を複数の区間に区分する箇所にスイッチ部１２１から１２５を配置する。給電制御装置６は、スイッチ部１００の開閉状態を制御することにより、樹枝状給電経路及びループ方式給電経路における給電範囲を設定する。
【０１２４】
そして、例えば、ループ方式給電経路１３の給電経路ＡＣＬ３３に障害が発生した場合、交流電源装置３Ａは、この障害の発生を過電流検出部３１Ａや地絡電流検出部３２Ａにより検出し、遮断器ＣＢを開放して交流電圧の出力を停止する。そして、給電制御装置６は、測定データ収集部６２により、スイッチ部１００から測定データＩＶＤを収集し、障害発生区間判定部６３により、障害発生区間を判定する。
そして、給電制御装置６は、スイッチ制御部６１により、スイッチ部１２２とスイッチ部１２３を開放し、給電経路ＡＣＬ３３を給電範囲から切り離すことにより、他の健全な給電経路に接続される負荷装置への給電を継続する。
これにより、太陽光発電装置等のバックアップ電源装置を備える交流給電システム１Ｄにおいて、負荷装置Ｌ１００への電力供給の信頼性を向上させることができる。
【０１２５】
以上、本発明の第１実施形態の直流給電システム１から第５実施形態の交流給電システム１Ｄについて説明したが、ここで説明した第１実施形態の直流給電システム１から第５実施形態の交流給電システム１Ｄは、太陽光発電装置と蓄電装置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。
【０１２６】
なお、上記実施形態において、給電制御装置６内の各処理部、及びスイッチ部１００、１００Ａ、１００Ｂ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。
【０１２７】
すなわち、給電制御装置６、及びスイッチ部１００、１００Ａ、１００Ｂ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。
【０１２８】
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、直流給電システム１Ａ、直流給電システム１Ｂ、直流給電システム１Ｃ、又は交流給電システム１Ｄが対応し、本発明における電源装置は、直流電源装置３又は交流電源装置３Ａが対応する。また、本発明における給電経路は、バス方式給電経路１１と、樹枝状給電経路１２と、ループ方式給電経路１３との何れか又は全部が対応する。また、本発明における負荷装置に供給する電力を補う電源装置は、太陽光発電装置４及び蓄電装置７の何れか又は両方が対応する。
【０１２９】
また、本発明における給電制御装置は、給電制御装置６が対応し、本発明におけるスイッチ部は、スイッチ部１１１、１１１Ａ、１１１Ｂと、スイッチ部１１２、１１２Ａ、１１２Ｂと、スイッチ部１２１、１２１Ａ、１２１Ｂからスイッチ部１２５、１２５Ａ、１２５Ｂとが対応する。なお、これらのスイッチ部を総称する場合は、「スイッチ部１００」、「スイッチ部１００Ａ」、又は「スイッチ部１００Ｂ」と呼ぶ。
また、本発明におけるスイッチ制御部は、スイッチ制御部６１が対応し、本発明における測定データ収集部は、測定データ収集部６２が対応し、本発明における障害発生区間判定部は、障害発生区間判定部６３が対応し、本発明における入力設定部は、コントロールパネル６４が対応する。また、本発明における負荷装置は、負荷装置Ｌ１１、負荷装置Ｌ１２、及び負荷装置Ｌ２１からＬ２４が対応し、これらの負荷装置を総称する場合は、「負荷装置Ｌ１００」と呼ぶ。
【０１３０】
（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、直流電源装置３（電源装置）から負荷装置Ｌ１００に給電経路を介して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、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にそれぞれ配されるとともに、給電経路に流れる電流Ｉｃと給電経路の線間電圧Ｖｃとの何れか又は両方を測定し、測定に応じた測定データＩＶＤを記憶する複数のスイッチ部１００と、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制御する給電制御装置６と、を備え、給電制御装置６は、給電経路に障害が発生したことを検出し、給電経路に障害が発生したことを検出した後に、スイッチ部１００から測定データＩＶＤを受信し、受信した該測定データＩＶＤに基づいて、給電経路のうち少なくともスイッチ部１００に対応する一部の区間について給電経路の障害が発生した区間か否かを判定する。
【０１３１】
このような構成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）から給電経路に接続された負荷装置Ｌ１００に電力を供給する。この給電経路は、例えば、樹枝状給電経路１２やループ方式給電経路１３である。この給電経路には、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にスイッチ部１００が配置される。このスイッチ部１００は、給電経路に流れる電流Ｉｃと給電経路の線間電圧Ｖｃとの何れか又は両方を測定し、この測定データＩＶＤを記憶する。
そして、給電制御装置６は、給電経路に障害が発生した場合に、スイッチ部１００から測定データＩＶＤを受信し、該測定データＩＶＤに基づいて、給電経路において障害が発生した区間を判定する。そして、給電制御装置６は、この障害が発生した区間の給電経路を除外するようにスイッチ部１００の開閉状態を制御し、障害が発生した区間を除外した健全な給電経路に電力を供給する。
これにより、給電経路上の複数の箇所に負荷装置Ｌ１００が配置される場合において、負荷装置Ｌ１００への電力供給の信頼性を向上させることができる。
【０１３２】
（２）また、上記実施形態において、例えば、スイッチ部１００において測定される測定データには、スイッチ部１００が介挿されている給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流Ｉｃと、給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流Ｉｚとが含まれる。
これにより、給電制御装置６では、給電経路に地絡事故が発生した場合に、この地絡事故が発生した障害発生区間を判定することができる。
【０１３３】
（３）また、上記実施形態において、例えば、直流電源装置３（電源装置）は、商用電源系統から供給される交流電力を直流電力に変換して、変換した直流電力を給電経路に供給する。
これにより、例えば、直流給電システム１（給電システム）において、負荷装置Ｌ１００への電力供給の信頼性を向上させることができる。
【０１３４】
（４）また、上記実施形態において、給電制御装置６は、障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、スイッチ部１００の開閉状態を制御する
このように、給電制御装置６は、障害発生区間判定部６３により、スイッチ部１００から収集した測定データＩＶＤに基づいて、給電経路における障害発生区間を検出し、スイッチ制御部６１により、障害が発生した区間を給電範囲から除外するようにスイッチ部１００の開閉状態を制御する。
これにより、給電システム（例えば、直流給電システム１）では、給電経路において、障害が発生している給電経路の区間を除外して給電範囲を設定することができる。
【０１３５】
（５）また、上記実施形態において、例えば、直流給電システム１（給電システム）は、給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路１３を含む。
これにより、ループ方式給電経路１３から電力の供給を受ける負荷装置Ｌ１００への電力供給の信頼性を向上させることができる。
例えば、ループ方式給電経路１３において、障害が発生した区間がある場合には、この障害が発生した区間の給電経路を除外するようにスイッチ部１２１から１２５の開閉状態を制御することにより、障害が発生した区間を除外した健全な給電経路に電力を供給することができる。
【０１３６】
（６）また、上記実施形態において、例えば、直流給電システム１（給電システム）は、給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路１３とバス方式給電経路１１との双方の給電経路を含み、給電制御装置６は、ループ方式給電経路１３とバス方式給電経路１１のうちから障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。
これにより、例えば、直流給電システム１（給電システム）では、ループ方式給電経路１３から電力の供給を受ける負荷装置Ｌ１００と、バス方式給電経路１１から電力の供給を受ける負荷装置Ｌ１００とに対して、電力供給の信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
（７）また、上記実施形態において、給電制御装置６は、例えば、図１１に示すスイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、該スイッチ制御信号ＣＮＴによりスイッチ部１００の開閉状態を制御するスイッチ制御部６１と、スイッチ部１００に記憶された測定データＩＶＤ（測定データ）を収集する測定データ収集部６２と、スイッチ部１００から収集した測定データＩＶＤに基づいて、記給電経路における障害発生区間を判定する障害発生区間判定部６３と、を備え、スイッチ制御部６１は、障害発生区間判定部６３において判定された障害発生区間の判定情報に基づいて、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。
【０１３８】
このような構成の直流給電システム１（給電システム）であれば、給電経路に障害が発生した場合に、給電制御装置６は、測定データ収集部６２により、スイッチ部１００に記憶された測定データＩＶＤを収集する。そして、障害発生区間判定部６３が、スイッチ部１００から収集した測定データＩＶＤに基づいて給電経路における障害発生区間を判定し、スイッチ制御部６１が、スイッチ部１００の開閉状態を制御して障害発生区間を給電経路から除外する。
これにより、給電経路に障害が発生した場合に、給電制御装置６は、スイッチ部１００から収集した測定データＩＶＤに基づいて給電経路における障害発生区間を判定し、この障害発生区間を給電経路から除外することができる。
【０１３９】
（８）また、上記実施形態において、例えば、図５に示すスイッチ部１００は、給電制御装置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、給電経路を通じて負荷に流れる負荷電流Ｉｃと、給電経路に流れる電流のベクトル和として検出される零相電流Ｉｚと、給電経路の線間電圧Ｖｃとのうちの何れか又は全部を測定する電流電圧測定部７５と、電流電圧測定部７５により測定された測定データＩＶＤを記憶する測定データ記憶部７６と、測定データＩＶＤ及びスイッチの開閉結果の情報を給電制御装置６に通知する通知部７３と、を備える。
これにより、スイッチ部１００は、スイッチ制御部６１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。
また、スイッチ部１００は、給電経路に流れる電流Ｉｃと零相電流Ｉｚと線間電圧Ｖｃとのうちの何れか又は全部を測定し、この測定データＩＶＤを給電制御装置６に送信することができる。
【０１４０】
（９）また、上記実施形態において、例えば、図１１に示すスイッチ部１００Ａは、測定データＩＶＤに基づいて給電経路において障害が発生したことを検出する障害発生検出部７７を備え、障害発生検出部７７は、給電経路に障害が発生したことを検出し、該障害が発生したことを検出した後に、該障害が発生したことを示す障害発生情報ＳＥＭを給電制御装置６に送信する。給電制御装置６は、スイッチ部１００Ａから障害発生情報ＳＥＭを受信した場合に、スイッチ部１００Ａから測定データＩＶＤを受信し、測定データＩＶＤに基づいて、給電経路において障害が発生した区間を判定する。
このような構成のスイッチ部１００Ａであれば、スイッチ部１００Ａにおいて給電経路に障害が発生したことを検出することができる。
【０１４１】
（１０）また、上記実施形態において、例えば、図１１に示すスイッチ部１００Ａにおいて、障害発生検出部７７は、給電経路に障害が発生したことを検出した場合に、該障害が発生したことを示す障害発生情報ＳＥＭを給電制御装置６に送信するとともに、当該スイッチ部１００Ａ内のスイッチ７４を開放する。
これにより、給電経路に障害が発生した場合、スイッチ部１００Ａが自動的にトリップして障害発生区間を給電経路から除外することができる。
【０１４２】
（１１）また、上記実施形態において、給電制御装置６は、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）を備え、スイッチ制御部６１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。
これにより、ユーザは、コントロールパネル６４（設定入力部）を操作することにより、給電経路に配置されるスイッチ部１００の開閉状態を手動で設定して、給電経路における給電範囲を設定することができる。
【０１４３】
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、直流給電システム１Ａ、直流給電システム１Ｂ、直流給電システム１Ｃ、及び交流給電システム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。
【０１４４】
また、図１に示す直流給電システム１と、図１０に示す直流給電システム１Ａと、図１５に示す直流給電システム１Ｂと、図２１に示す直流給電システム１Ｃと、図２２に示す交流給電システム１Ｄでは、バッアップ用の電源装置として、太陽光発電装置と蓄電装置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。
【符号の説明】
【０１４５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・直流給電システム（給電システム）、
１Ｄ・・・交流給電システム（給電システム）
２・・・変圧器、３・・・直流電源装置（ＲＥＣ）、
３Ａ・・・交流電源装置、４・・・太陽光発電装置（ＰＶ）、
５，５Ａ，８，８Ａ，１０・・・パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、
６・・・給電制御装置、７，９・・・蓄電装置（ＢＡＴＴ）、
１１・・・バス方式給電経路、１２・・・樹枝状給電経路、
１３・・・ループ方式給電経路、
２１，２２，２３・・・分電盤（ＰＤＦ）、３１，３１Ａ・・・過電流検出部、
３２，３２Ａ・・・地絡電流検出部、５１・・・発電量制御部、
５２・・・系統連系制御部、５３・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、
６１・・・スイッチ制御部、６２・・・測定データ収集部、
６３・・・障害発生区間判定部、
６４・・・コントロールパネル（設定入力部）、
７１・・・スイッチ制御信号受信部、７２・・・スイッチ開閉部、
７３・・・通知部、７４・・・スイッチ、７５・・・電流電圧測定部、
７６・・・測定データ記憶部、７７・・・障害発生検出部、
１０１，１０２・・・スイッチ部、
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ・・・スイッチ部、
１２１〜１２５，１２１Ａ〜１２５Ａ，１２１Ｂ〜１２５Ｂ・・・スイッチ部
【図１】
2015163032.tif 000003
【図２】
2015163032.tif 000004
【図３】
2015163032.tif 000005
【図４】
2015163032.tif 000006
【図５】
2015163032.tif 000007
【図６】
2015163032.tif 000008
【図７】
2015163032.tif 000009
【図８】
2015163032.tif 000010
【図９】
2015163032.tif 000011
【図１０】
2015163032.tif 000012
【図１１】
2015163032.tif 000013
【図１２】
2015163032.tif 000014
【図１３】
2015163032.tif 000015
【図１４】
2015163032.tif 000016
【図１５】
2015163032.tif 000017
【図１６】
2015163032.tif 000018
【図１７】
2015163032.tif 000019
【図１８】
2015163032.tif 000020
【図１９】
2015163032.tif 000021
【図２０】
2015163032.tif 000022
【図２１】
2015163032.tif 000023
【図２２】
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