(57)【要約】  分散型エネルギー源のファイアウォール装置および方法を提供する。一態様では、装置が、分散型エネルギー源とインタフェースをとるように構成された第１のコネクタと、電力システムの接続点とインタフェースをとるように構成された第２のコネクタと、第１のコネクタと第２のコネクタとの間に結合された少なくとも１つのスイッチと、スイッチと連結された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのスイッチに結合されたコントローラであって、少なくとも１つのセンサからの信号に基づいて、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の電気経路を選択的に接続または切断するように少なくとも１つのスイッチを使用するコントローラと、を含む。【選択図】  図２
2011507464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型エネルギー源とインタフェースをとるように構成された第１のコネクタと、
電力システムの接続点とインタフェースをとるように構成された第２のコネクタと、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間に結合された少なくとも１つのスイッチと、
前記スイッチに結合された少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのスイッチに連結されたコントローラであって、前記少なくとも１つのセンサからの信号に基づいて、前記少なくとも１つのスイッチを使用して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電気経路を選択的に接続または切断する、該コントローラと、
を備える装置。
【請求項２】
前記分散型エネルギー源が、太陽、風、水、潮、波、地熱、ガス、バイオ燃料、加圧空気、および電池の少なくとも１つに基づいた発電機を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラおよび前記少なくとも１つのセンサが、電力システムに分散型資源を連系するための規格に分散型エネルギー源が準拠していない場合に、前記少なくとも１つのスイッチを使用して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電気経路を切り離す、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記規格が、電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格１５４７に従っており、
前記コントローラが、ＩＥＥＥ規格１５４７に準拠するために複数のタイプの分散型エネルギー源とインタフェースをとるように再構成可能である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサが、電圧センサと、電流センサと、を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電流センサが、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電流を測定する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記電圧センサが、少なくとも、前記第１のコネクタから前記第２のコネクタを前記少なくとも１つのスイッチが切り離すときに、前記分散型エネルギー源の出力電圧をモニタするように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスイッチが、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間で直列に接続された、半導体スイッチおよび機械スイッチを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記機械スイッチが、ガルヴァーニスイッチを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コントローラが、マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサの命令を格納するように構成されたメモリと、前記少なくとも１つのセンサおよび前記少なくとも１つのスイッチとインタフェースをとるための入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラと、を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記マイクロプロセッサのオペレーションを設定するために前記マイクロプロセッサに結合されたユーザインタフェースを更に備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記マイクロプロセッサのオペレーションが、異なるタイプの分散型エネルギー源に関連する複数の異なる要件に対して構成可能である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
コントローラにおいて実行される方法であって、
前記コントローラを用いて分散型エネルギー源の出力をモニタするステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かを判定するステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、電力システムに対して前記分散型エネルギー源の出力を選択的に連結または切断するように少なくとも１つのスイッチを制御するステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
前記所定の範囲が、分散型資源と電力システムとを連系するための規格に基づいたものであり、
前記コントローラは、前記規格に準拠するための複数の異なるタイプの分散型エネルギー源をモニタするように再構成可能である、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記出力をモニタするステップが、前記分散型エネルギー源の出力の位相または周波数をモニタする工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記スイッチを制御するステップが、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるとき、地域電力システムの共通結合点に前記分散型エネルギー源を接続するようにスイッチを閉じる工程と、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲外であるとき、前記地域電力システムの前記共通結合点から前記分散型エネルギー源を切り離すようにスイッチを開く工程と、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
所定の範囲を表すために、前記コントローラのメモリに規則および制約のセットを格納するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記分散型エネルギー源に前記コントローラを適応させるために、前記メモリにある規則および制約のセットを修正するステップを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記分散型エネルギー源の出力が前記所定の範囲外にあることに応答して前記スイッチを開いた後、リセット前に、規則および制約の前記セットに応じて、期間を延期するステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
命令を格納した機械読み取り可能媒体であって、前記命令が、
コントローラを用いて分散型エネルギー源の出力をモニタするステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かを判定するステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、電力システムに対して前記分散型エネルギー源の出力を選択的に連結または切断するように少なくとも１つのスイッチを制御するステップと、
を含む方法をコントローラに実行させる、機械読み取り可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
[0001]本願は、２００８年１０月２９日に出願された米国特許出願第１２／２６０，７２０号、および２００７年１２月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｆｉｒｅｗａｌｌ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国仮特許出願第６１／００５，５２５号の優先権を主張するものであり、これら出願の開示内容を参照することにより本明細書に援用するものである。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本明細書に開示する少なくともいくつかの実施形態は、概して、発電機を電力システムに接続することに関するものであり、より詳細には、分散型エネルギー源を地域電力システムに接続することに関するものであるが、これに限定されるものではない。
【背景】
【０００３】
[0003]現在、個人および企業が、分散型発電システムを採用する頻度が高まっている。分散型発電システムは、分散型エネルギー資源、分散型発電機、または分散型資源と呼ばれることもある。
【０００４】
[0004]分散型発電システムは、地域電力システム（地域ＥＰＳ）に接続された発電施設であってもよい。分散型発電システムは、送電系統連系の有無にかかわらずに供される負荷の近くに設置され、負荷に接続された小規模発電機であってもよい。分散型発電システムは、高性能タービン、往復機関、燃料電池、光起電性パネル、風力タービン、マイクロタービンなどを使用して、電気を発生し得る。
【０００５】
[0005]このような分散型発電システムの典型的な目的は、所有者の電気料金を下げるとともに、場合によっては、地方電気事業者が提供する電力より環境に優しい方法で発生させた電気を利用することである。
【０００６】
[0006]このようなシステムの費用に寄与する要因の１つは、分散型発Ｆ電システムを送電網に接続することに関連するものであり、このことは、ＩＥＥＥ規格１５４７や、欧州や世界の他の地域で実施されている、分散型資源と電源システムとを相互接続するための他の同様の規格のように、多くの要件を有する。
【０００７】
[0007]分散型発電システムは、このような要件を満たすために比較的簡単に設計され得るが、規制当局の許可を得るために要求される審査一式を通すにはかなりの費用がかかってしまう。その結果、新しい設計に遅れが生じ、またはまったく実現できないこともある。その理由は、少量では、１００，０００米ドル以上のコストが発生することもある認可プロセスを受ける費用を正当化できないからである。
【０００８】
[0008]他の事例では、規制当局の許可を得ずに、分散型発電システムが送電網に接続されることもあり、悲惨な結果を招いてしまうこともある。
【０００９】
[0009]分散型発電システムについてのより詳細な情報は、電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格１５４７において得ることが可能であり、この規格の内容を参照することより本明細書に援用する。
【説明の概要】
【００１０】
[0010]本明細書では、分散型エネルギー源を保護する装置および方法について説明する。この項目では、いくつかの実施形態を要約する。
【００１１】
[0011]一態様では、装置は、分散型エネルギー源とインタフェースをとるように構成された第１のコネクタと、電力システムの接続点とインタフェースをとるように構成された第２のコネクタと、第１のコネクタと第２のコネクタとの間に連結された少なくとも１つのスイッチと、スイッチと連結された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのスイッチに連結されたコントローラと、を含んでおり、コントローラは、少なくとも１つのスイッチを使用して、少なくとも１つのセンサからの信号に基づいて、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の電気経路を選択的に接続または切断する。
【００１２】
[0012]一実施形態では、分散型エネルギー源は、太陽、風、水、潮、波、地熱、ガス、バイオ燃料、加圧空気、および電池の少なくとも１つに基づいた発電機を含む。
【００１３】
[0013]一実施形態では、コントローラおよび少なくとも１つのセンサは、電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格１５４７のような電力システムに分散型資源を接続するための規格に分散型エネルギー源が準拠していない場合に、少なくとも一つのスイッチを用いて、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の電気経路を切り離すように構成されている。一実施形態では、コントローラは、ＩＥＥＥ規格１５４７と準拠するために複数のタイプの分散型エネルギー源とインタフェースをとるように再構成可能である。
【００１４】
[0014]一実施形態では、少なくとも１つのセンサは、少なくとも、第１のコネクタから第２のコネクタを少なくとも１つのスイッチが切り離すときに、第１のコネクタと第２のコネクタとの間の電流を測定するための電流センサ、および分散型エネルギー源の出力電圧をモニタするための電圧センサのような、電圧センサおよび電流センサを含む。
【００１５】
[0015]一実施形態では、少なくとも１つのスイッチは、第１のコネクタと第２のコネクタとの間で直列に接続された半導体スイッチおよび機械スイッチを含む。機械スイッチは、ガルヴァーニスイッチを含んでいてもよい。
【００１６】
[0016]一実施形態では、コントローラは、マイクロプロセッサと、マイクロプロセッサ用の命令を格納するように構成されたメモリと、少なくとも１つのセンサおよび少なくとも１つのスイッチとインタフェースをとるための入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラと、を含む。この装置は、マイクロプロセッサのオペレーションを設定するようマイクロプロセッサに結合されたユーザインタフェースを更に含んでいてもよい。
【００１７】
[0017]一実施形態では、マイクロプロセッサのオペレーションは、異なるタイプの分散型エネルギー源に関連する複数の異なる要件に対して構成可能である。
【００１８】
[0018]別の態様においては、コントローラにおいて実施される方法が、コントローラを用いて分散型エネルギー源の出力をモニタするステップと、分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かを判定するステップと、分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、電力システムに対して分散型エネルギー源の出力を選択的に連結または切断するよう少なくとも１つのスイッチを制御するステップと、を含む。
【００１９】
[0019]一実施形態では、所定の範囲は、分散型資源と電力システムとを接続するための規格に基づいたものであり、コントローラは、この規格に準拠するために複数のタイプの分散型エネルギー源をモニタするように再構成可能である。
【００２０】
[0020]一実施形態では、出力をモニタするステップは、分散型エネルギー源の出力の位相又は周波数をモニタすることを含み、スイッチを制御するステップは、分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にある場合に、地域電力システムの共通結合点に分散型エネルギー源を接続するようスイッチを閉じることと、分散型エネルギー源の出力が所定の範囲外である場合に、地域電力システムの共通結合点から分散型エネルギー源を切り離すようにスイッチを開くことと、を含む。
【００２１】
[0021]一実施形態では、この方法は、所定の範囲を表すために、コントローラのメモリに規則および制約のセットを格納するステップと、分散型エネルギー源にコントローラを適応させるよう、メモリ内の規則および制約のセットを修正するステップと、を更に含む。
【００２２】
[0022]一実施形態では、分散型エネルギー源の出力が所定の範囲外にあることに応答してスイッチを開いた後、コントローラは、リセット前に規則および制約のセットに応じて、期間を延期する。
【００２３】
[0023]本開示は、方法、これらの方法を実行するデータ処理システムを含みこれら方法を実行する装置、及び、データ処理システムでの実行時に、当該システムにこれらの方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読媒体を含む。
【００２４】
[0024]他の特徴は、添付の図面および以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【００２５】
[0025]実施形態は、一例として示されるものであり、添付の図面中の図に限定されるものではない。図面においては、同様の参照符号は、類似した要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】いくつかの実施形態による電力ファイアウォールを介して分散型エネルギー源を接続するための方法を示す図である。
【図２】一実施形態による電力用ファイアウォールを示す図である。
【図３】一実施形態によるファイアウォールにおいて実行されるプロセスを示す図である。
【詳細な説明】
【００２７】
[0029]以下の説明および図面は、例示的なものであって、限定的なものとして解釈されるべきではない。詳細に理解できるように、多数の特定の詳細を記述する。しかしながら、場合によっては、説明を明確にするために、公知の詳細または従来の詳細については記載しないこともある。本開示における実施形態の参照は、同じ実施形態を必ずしも参照するものではなく、このような参照は、少なくとも１つを意味する。
【００２８】
[0030]本開示の一実施形態は、分散型発電システムの管理ファイアウォールの方法および装置を提供する。ファイアウォールは、当該ファイアウォールを介して接続されるような発電システムが規制に完全に準拠し、同時に、実際の分散型エネルギー資源の高価なテストが必要なくなるような方法で、分散型エネルギー資源と電力システムとの間に挿入され得る。
【００２９】
[0031]図１は、いくつかの実施形態による電力ファイアウォールを介して分散型エネルギー源を接続する方法を示す図である。地域電力システム２００は、複数の局地電力システム（例えば、１０３、１０５、１０７など）を含み、これら局地電力システムの各々は、地域電力システムの共通結合１０１に接続される。一実施形態では、共通結合１０１は、送電網の伝送線路である。
【００３０】
[0032]図１において、局地電力システム（例えば、１０５および１０７）のいくつかは、分散型エネルギー資源（例えば、２０５および２０７）を有し、局地電力システム（例えば、１０３および１０７）のいくつかは、電気を消費する電気負荷（例えば、１０９および１１１）を有する。
【００３１】
[0033]一実施形態では、分散型エネルギー資源は、一般には、大容量送電システムに直接接続されない電力源である。分散型エネルギー資源は、発電機および／またはエネルギー貯蔵技術を用いてもよく、これら技術は、太陽、風、水、潮、波、地熱、ガス、バイオ燃料、加圧空気、電池などの１つ以上に基づく技術を含み得るが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
[0034]図１において、共通結合点（ＰＣＣ）（例えば、２１１または２１３）が、局地電力システム（局地ＥＰＳ）を地域電力システム（地域ＥＰＳ）に接続し、分散型資源接続点（ＰＤＲＣ）が、分散型エネルギー資源を局地ＥＰＳに接続する。
【００３３】
[0035]図１において、電力ファイアウォール（例えば、２０１または２０３）が、対応する分散型エネルギー資源（例えば、２０５または２０７）の資源接続点（ＰＤＲＣ）に配置されており、電力ファイアウォールおよび対応する分散型エネルギー資源が全体として規格に準拠することを保証する。
【００３４】
[0036]図１に示す例では、分散型エネルギー資源２０５は、電力ファイアウォール２０１および共通結合点（ＰＣＣ）２１１を通じて、地域ＥＰＳ２００に送電してもよく、分散型エネルギー資源２０７は、電力ファイアウォール２０３を通じて局地ＥＰＳ１０７に、また、電力ファイアウォール２０３および共通結合点（ＰＣＣ）２１３を通じて地域ＥＰＳ２００に送電してもよい。局地ＥＰＳは、電気負荷１１１を含んでいてもよい。
【００３５】
[0037]局地ＥＰＳの一例は、変圧器と、共通結合点との接続用のワイヤを支持するためのいくつかのポールとを含んでいてもよい（例えば、電気量計）。
【００３６】
[0038]図１において、分散型エネルギー資源（例えば、２０５および２０７）は、ＩＥＥＥ規格１５４７などの規格に準拠するものであっても、準拠しないものであってもよい。電力ファイアウォール（例えば、２０１および２０３）は、分散型エネルギー資源（例えば、２０５および２０７）の出力をモニタし、当該分散型エネルギー資源の出力が規格に準拠していない場合に、対応する分散型エネルギー資源を切り離すように構成されている。このように、全体として、電力ファイアウォール（例えば、２０１または２０３）、および電力ファイアウォールを介して接続された対応する分散型エネルギー資源（例えば、２０５または２０７）は、規格に準拠している。
【００３７】
[0039]図１に示す接続方法により、分散型エネルギー資源（例えば、２０５または２０７）がＩＥＥＥ規格１５４７に準拠しているか否かをテストする必要なく、ＩＥＥＥ規格１５４７などの規格に準拠するような方法で、分散型エネルギー資源を使用することが可能となる。このようなテストは、非常に高価であり、製造業者が小規模の場合には、法外な費用が発生することが多い。
【００３８】
[0040]このように、ファイアウォール２０１および２０３が存在すると、分散型エネルギー資源２０５および２０７が、ＩＥＥＥ規格１５４７のテスト要求から解放される。局所、州、国、および他の適用可能なコード（規約）のような電気安全性に関するコード以外に、分散型エネルギー資源２０５および２０７は、ＩＥＥＥ規格１５４７、または分散型資源と電力システムとを接続するための欧州や世界の他の地域において実施されている他の同様の規格に準拠するためにテストされる必要はない。これは、ファイアウォール２０１および２０３によって準拠／適合が満たされるためである。
【００３９】
[0041]図２は、一実施形態による電力用のファイアウォールを示している。図２においては、ファイアウォール３００は、分散型エネルギー資源（例えば、図１の２０５または２０７）に接続するためのコネクタ３３１と、地域電力システムの共通結合点（ＰＣＣ）（例えば、図１の２１１または２１３）に更に接続するための局地電力システム（例えば、図１の１０５または１０７）に接続するためのコネクタ３３３とを有する。
【００４０】
[0042]図２においては、センサ３２１、３２２、および３２３が、感知点３０５、３０６、および３０７に結合されており、ファイアウォール３００の入力および出力の電圧と、出力での電流とを測定する。ファイアウォール３００の入力では、電圧センサ３２３は、分散型エネルギー源の出力電圧をモニタする。ファイアウォール３００の出力では、電圧センサ３２１および電流センサ３２２は、ファイアウォール３００の出力をモニタする。
【００４１】
[0043]図２においては、ファイアウォール３００は、１つの半導体スイッチ３０３と、１つの機械スイッチ３０４（例えば、ガルヴァーニスイッチ）とを有している。これらスイッチの双方は、送電網からの分散型エネルギー資源の分離を達成するために、使用し得る。
【００４２】
[0044]図２においては、ファイアウォール３００は、内部コントローラ３０１を含んでおり、当該内部コントローラ３０１は、マイクロプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）３１０と、オペレーティングシステム下にある１つ以上のプログラムであってもよいプログラム３０８を含むメモリ３０９と、入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ３１１とを有している。
【００４３】
[0045]図２においては、ファイアウォール３００は、ユーザインタフェース３１２を有しており、当該ユーザインタフェース３１２は、いくつかの実施形態の場合には、１つ以上の指示器および１つ以上のプッシュボタンであってもよい。他の実施形態では、ユーザインタフェース３１２は、液晶ディスプレイおよび小型キーボードを含んでいてもよく、または、ＰＣや遠隔モニタおよび操作用のネットワークに対するコンピュータインタフェースを含んでいてもよい。
【００４４】
[0046]図２においては、ファイアウォール３００はまた、分散型エネルギー資源がファイアウォール３００の動作に十分な電力を常に供給できない場合に備えて、予備バッテリのような電源３０７を含んでいる。
【００４５】
[0047]図２においては、コントローラ３０１は、さまざまなセンサ（例えば、３２１、３２２、および３２３）を使用して、さまざまなモニタ点（たとえば、３０５、３０６、および３０７）で位相、周波数、電流、および／または電圧をモニタし、入力３３１に接続された分散型エネルギー資源が、ＩＥＥＥ規格１５４７などの連系用規格に準拠しているか否かを検出および判定する。
【００４６】
[0048]さまざまなタイプ／種類の分散型エネルギー資源はさまざまな要件を有し得る。したがって、異なる応用に合わせて、異なるファイアウォールモデルが製造されてもよい。あるいは、ファイアウォール３００は、異なるタイプの分散型エネルギー資源とともに使用するためのスイッチまたはキーボード入力コードを介して再プログラム可能なフィールドであってもよい。いくつかの実施形態では、ファイアウォール３００は、通信ポートを含み、当該通信ポートを通して、ファイアウォール３００は、ネットワークを介してローカルまたはリモートのいずれかでアクセスして、コンピュータ（図示せず）へ接続することで再プログラム可能であってもよい。
【００４７】
[0049]他の実施形態においては、使用されるセンサの数は、図２に示すものより多くても少なくてもよい。例えば、電圧センサ（３２１）は、いくつかの実施形態においては、使用されなくてもよい。さらに、いくつかの実施形態においては、半導体スイッチ３０３と機械スイッチ３０４との間の電圧をモニタするために、追加の電圧センサが使用されてもよい。
【００４８】
[0050]図２は、コントローラ３０１のさまざまなコンポーネントを示しているが、任意の特定の機構またはコンポーネントの接続態様を表すことを意図したものではない。いくつかの実施形態では、コンポーネントの数が、図２に示すものより少ないか、または多い他のシステムを使用し得る。
【００４９】
[0051]図３は、一実施形態によるファイアウォールにおいて実行されるプロセスを示している。図３において、ファイアウォール（例えば、図２の３００）が、その入力をその出力に接続する前（例えば、図２のスイッチ３０３および３０４を用いて）、ファイアウォールのコントローラ（例えば、図２の３０１）は、分散型エネルギー資源（例えば、図１の２０５または２０７）の出力電圧をモニタする（４０１）。ファイアウォールは、モニタされた電圧が、規則および制約のセットによって規定された（例えば、図２のメモリ３０９に格納された）規格の許容範囲内であるか否かを判定する（４０３）。
【００５０】
[0052]一実施形態においては、規則および制約のセットは、異なるタイプの分散型エネルギー資源および異なる電力範囲用に、また、分散型エネルギー資源の局地地域に適用可能なコードおよび規格に適合するように、書き込まれ、修正され得る。
【００５１】
[0053]分散型エネルギー資源の出力電圧が、規格の許容範囲内になければ、ファイアウォールおよび／または分散型エネルギー資源は、待機ループ４１７に入り、その後、モニタリング（４０１）を再度開始することができる。
【００５２】
[0054]分散型エネルギー資源の出力電圧および／またはその周波数が、規格の許容範囲内であれば、ファイアウォールは、規則セットに規定された（例えば、図２のメモリ３０９に格納された）整定期間（４０５）中、分散型エネルギー資源をモニタする。
【００５３】
[0055]整定期間（４０５）中、分散型エネルギー資源の電圧および／または周波数が範囲外であれば、新しい整定期間のモニタリングが開始される。電圧および周波数が許容範囲内であれば、ファイアウォールは、（例えば、図２のスイッチ３０３および３０４を閉じることによって）分散型エネルギー資源を局地電力システムに接続する（４０７）。
【００５４】
[0056]いくつかの実施形態においては、ガルヴァーニスイッチまたは半導体スイッチが使用される。他の実施形態においては、更なる安全性を追求し、漏れ電流の危険性を減らすために、機械ガルヴァーニスイッチと半導体スイッチの双方が使用される。半導体スイッチの利点は、速度が非常に速いことであるが、その欠点は、小さい漏れ電流であり、ラインで働く人々にとって危険な電圧をもたらす。したがって、配線を担当する労働人員の安全確保のために、多くの地域のコードでは、ユニットの外側にガルヴァーニスイッチまたは手動のセパレータスイッチのいずれかを設ける必要がある。また、多様な公称電力供給（図示せず）で、多くのコードによってヒューズが要求されることも多い。
【００５５】
[0057]ファイアウォールが分散型エネルギー源を局地ＥＰＳに接続すると、ファイアウォールは、オペレーション（４１１）における時間係数セットに基づいた間隔で、オペレーション４０９、４１０、および４１１においてループの負荷を繰り返しモニタする（４０９）。
【００５６】
[0058]典型的には、負荷のモニタリング４０９は、力率の側面および負荷電流対電圧の位相に着目して、所望の発電（ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）のための角度を維持する。ユニット角が発電において過度になっていると、単独運転（ｉｓｌａｎｄｉｎｇ）のリスクが存在し、切り離しが必要となる。しかしながら、ユニットが負荷の方向において過度になっていると、潜在的なリスクとして、「消費量に適合したエネルギー」を生成せず、ひいては、安全でないエネルギーが、切り離される必要性が生じる。
【００５７】
[0059]しかしながら、場合によっては、分散型エネルギー資源は、例えば、局地バッテリ貯蔵の場合、負荷と供給源の双方であってもよい。このようなバッテリは、低夜間時間レートで充電され、例えば、空調を支援し、または需要が高いピーク時の就業時間にあたるピーク時に電気を送るために使用され得る。発電段階と単独運転がどのように連系されるかに関する文献は多数あり、例えば、２００４年６月９日付のＴｏｍ  Ｂａｓｓｏによる「ＩＥＥＥ  １５４７  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ」と題したプレゼンテーションであり、以下のインターネットサイトｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｒｅｌ．ｇｏｖ／ｅｉｓ／ｐｄｆｓ／ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ＿ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｐｄｆにおいて確認できる。同文献を、参照することにより、本明細書に援用する。
【００５８】
[0060]ファイアウォールが、出力が範囲外であると判定する場合（４１０）には、ファイアウォールは、（例えば、スイッチ３０３および３０４の一方または双方を切ることによって）スイッチを切る（４１２）。
【００５９】
[0061]ファイアウォールのスイッチが切られた後、ファイアウォールは、一定期間延期し得る（４１３）。この期間もまた、（例えば、図２のメモリ３０９に格納された）規則セットに規定されている。いくつかの実施形態においては、延期期間が経過した後、ファイアウォールがリセットされる。
【００６０】
[0062]自動再開が不可能な場合もあり、自動再開が可能な場合もある。ファイアウォールが、自動再開が可能であると判定すれば（４１４）、プロセスは、モニタリングオペレーション（４０１）にループバックする。
【００６１】
[0063]しかしながら、ファイアウォールが、手動リセットが必要であると判定する場合（４１４）には、プロセスは、手動リセットに移行し４１５、モニタリングオペレーション（４０１）にループバックする。
【００６２】
[0064]本説明では、説明を簡潔にするために、さまざまな機能およびオペレーションが、ソフトウェアコードによって実行され、または引き起こされるように記載されている。しかしながら、当業者には認識されるように、このような表現によって意味されるものは、機能がマイクロプロセッサのようなプロセッサによってコード／命令の実行から生じるものである。あるいは、または組み合わせて、機能およびオペレーションは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＲＧＡ）の使用など、ソフトウェア命令の有無にかかわらず、特殊用途回路を用いて実行され得る。実施形態は、ソフトウェア命令がない配線回路を用いて、またはソフトウェア命令と組み合わせて実行され得る。したがって、技術は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の特殊な組み合わせにも、データ処理システムによって実行される命令の任意の特定のソースにも限定されない。
【００６３】
[0065]いくつかの実施形態は、全機能コンピュータおよびコンピュータシステムにおいて実行され得るが、さまざまな実施形態が、種々の形態のコンピュータ製品として配布され得り、実際に配布を行うために使用される特定のタイプの機械またはコンピュータ読み取り可能媒体にかかわらず適用可能である。
【００６４】
[0066]開示した少なくともいくつかの態様は、少なくとも一部、ソフトウェアで具現化され得る。すなわち、これらの技術は、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ、不揮発性メモリ、キャッシュ、またはリモートストレージデバイスのようなメモリに含まれる命令シーケンスを実行するマイクロプロセッサのようなプロセッサに応答して、コンピュータシステムまたは他のデータ処理システムにおいて実行されてもよい。
【００６５】
[0067]実施形態を実現するために実行されるルーチンは、「コンピュータプログラム」とも呼ばれる、オペレーティングシステムや特殊用途、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、または命令シーケンスの一部として実行されてもよい。コンピュータプログラムは、典型的に、コンピュータにおけるさまざまなメモリおよびストレージデバイスにおいて、さまざまなときに１つ以上の命令セットを含み、コンピュータの１つ以上のプロセッサによって読み取られ実行されると、コンピュータに、さまざまな態様を伴う要素を実行するのに必要な演算を実行させる。
【００６６】
[0068]システムにさまざまな方法を実行させるデータ処理システムによって実行されると、ソフトウェアおよびデータを格納するために、機械読み取り可能媒体が使用される。実行可能なソフトウェアおよびデータは、例えば、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ、不揮発性メモリ、および／またはキャッシュを含むさまざまな場所に格納されてもよい。このソフトウェアおよび／またはデータの部分は、これらのストレージデバイスのうち任意の１つに格納されてもよい。さらに、データおよび命令は、集中型サーバまたはピアツーピアネットワークから得られ得る。異なるとき、および異なる通信セッションまたは同一の通信セッションにおいて、異なった集中型サーバおよび／またはピアツーピアネットワークからデータおよび命令の異なる部分が得られ得る。データおよび命令は、応用の実行前にすべて得られ得る。あるいは、データおよび命令の部分は、実行の必要があるときに合わせて、動的に得られ得る。このように、データおよび命令は、特定の時間にすべて機械読み取り可能媒体にあることが要求されるわけではない。
【００６７】
[0069]コンピュータ読み取り可能媒体の例は、揮発性および不揮発性メモリデバイス、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリデバイス、フロッピーおよび他の取り外し可能ディスク、磁気ディスク格納媒体、光学格納媒体（例えば、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）など）などの記録可能および記録不可能タイプの媒体を含むが、これらの限定されるものではない。命令は、電気、光学、音響、または搬送波、赤外線信号、ディジタル信号などのような他の形態の伝播信号用のディジタルおよびアナログ通信信号に具現化されてもよい。
【００６８】
[0070]一般に、機械読み取り媒体が、機械（例えば、コンピュータ、ネットワークデバイス、パーソナルディジタルアシスタント、製造ツール、１つ以上のプロセッサのセットを有する任意のデバイスなど）によってアクセス可能な形態の情報を提供（すなわち、格納および／または送信）する任意の機構を含む。
【００６９】
[0071]さまざまな実施形態において、これらの技術を実行するためのソフトウェア命令と組み合わせて、配線回路が使用されてもよい。このようにして、これらの技術は、ハードウェア回路およびソフトウェアの任意の特定の組み合わせにも、データ処理システムによって実行される命令の任意の特定のソースにも限定されるものではない。
【００７０】
[0072]図面の一部において、複数の動作が特定の順序で示されているが、順序に依存しない動作を並べ替えてもよく、他の動作が組み合わせられたり、発生したりしてもよい。いくつかの並び替えまたは他のグループ化について詳細に記載してきたが、当業者であれば、他のものも明らかであり、代替となるものをすべてリストにして提示していないことも明らかであろう。さらに、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて、さまざまな段階が実行され得ることを認識されたい。
【００７１】
[0073]以上、本開示は、本発明の特定の例示的な実施形態を参照しながら説明したものである。以下の特許請求の範囲に示すような広範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな修正がなされてもよいことは明らかであろう。したがって、本明細書および図面は、制約的な意味ではなく、例示的な意味に考えられるべきものである。
【図１】
2011507464.tif 000003
【図２】
2011507464.tif 000004
【図３】
2011507464.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型エネルギー源とインタフェースをとるように構成された第１のコネクタと、
電力システムの接続点とインタフェースをとるように構成された第２のコネクタと、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間に結合された少なくとも１つのスイッチと、
前記スイッチに結合された少なくとも１つのセンサと、
前記少なくとも１つのスイッチに連結されたコントローラであって、前記少なくとも１つのセンサからの信号に基づいて、前記少なくとも１つのスイッチを使用して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電気経路を選択的に接続または切断する、該コントローラと、
を備える装置。
【請求項２】
前記分散型エネルギー源が、太陽、風、水、潮、波、地熱、ガス、バイオ燃料、加圧空気、および電池の少なくとも１つに基づいた発電機を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラおよび前記少なくとも１つのセンサが、電力システムに分散型資源を連系するための規格に分散型エネルギー源が準拠していない場合に、前記少なくとも１つのスイッチを使用して、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電気経路を切り離す、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記規格が、電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格１５４７に従っており、
前記コントローラが、ＩＥＥＥ規格１５４７に準拠するために複数のタイプの分散型エネルギー源とインタフェースをとるように再構成可能である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサが、電圧センサと、電流センサと、を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電流センサが、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間の電流を測定し、
前記電圧センサが、少なくとも、前記第１のコネクタから前記第２のコネクタを前記少なくとも１つのスイッチが切り離すときに、前記分散型エネルギー源の出力電圧をモニタするように構成されている、
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスイッチが、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間で直列に接続された、半導体スイッチおよび機械スイッチを備え、
前記機械スイッチが、ガルヴァーニスイッチを含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラが、マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサの命令を格納するように構成されたメモリと、前記少なくとも１つのセンサおよび前記少なくとも１つのスイッチとインタフェースをとるための入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラと、を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記マイクロプロセッサのオペレーションを設定するために前記マイクロプロセッサに結合されたユーザインタフェースを更に備え、
前記マイクロプロセッサのオペレーションが、異なるタイプの分散型エネルギー源に関連する複数の異なる要件に対して構成可能である、
請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
コントローラにおいて実行される方法であって、
前記コントローラを用いて分散型エネルギー源の出力をモニタするステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かを判定するステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、電力システムに対して前記分散型エネルギー源の出力を選択的に連結または切断するように少なくとも１つのスイッチを制御するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記所定の範囲が、分散型資源と電力システムとを連系するための規格に基づいたものであり、
前記コントローラは、前記規格に準拠するための複数の異なるタイプの分散型エネルギー源をモニタするように再構成可能である、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記出力をモニタするステップが、前記分散型エネルギー源の出力の位相または周波数をモニタする工程を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記スイッチを制御するステップが、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるとき、地域電力システムの共通結合点に前記分散型エネルギー源を接続するようにスイッチを閉じる工程と、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲外であるとき、前記地域電力システムの前記共通結合点から前記分散型エネルギー源を切り離すようにスイッチを開く工程と、
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
所定の範囲を表すために、前記コントローラのメモリに規則および制約のセットを格納するステップと、
前記分散型エネルギー源に前記コントローラを適応させるために、前記メモリにある規則および制約のセットを修正するステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が前記所定の範囲外にあることに応答して前記スイッチを開いた後、リセット前に、規則および制約の前記セットに応じて、期間を延期するステップと、
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
命令を格納した機械読み取り可能媒体であって、前記命令が、
コントローラを用いて分散型エネルギー源の出力をモニタするステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かを判定するステップと、
前記分散型エネルギー源の出力が所定の範囲内にあるか否かに基づいて、電力システムに対して前記分散型エネルギー源の出力を選択的に連結または切断するように少なくとも１つのスイッチを制御するステップと、
を含む方法をコントローラに実行させる、機械読み取り可能媒体。
【国際調査報告】
2011507464.tif 000006
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