(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統と連系運転可能な第１電力制御装置及び第２電力制御装置を出力制御情報に基づいて管理する管理部を備え、
前記第１電力制御装置は前記電力系統に接続された通電路と第１発電装置及び蓄電装置との間に接続されて、前記第２電力制御装置は前記通電路と第２発電装置との間に接続され、
前記出力制御情報には、前記第１電力制御装置及び前記第２電力制御装置から前記通電路に出力される出力電力を制御する出力制御期間が設定され、
該出力制御期間において、
前記出力電力の許容上限値が前記第２電力制御装置の定格逆変換電力以上である場合、前記管理部は、前記第１電力制御装置から前記通電路に第１電力を出力させ、前記第２電力制御装置から前記通電路に第２電力を出力させて、前記第１電力の出力を前記第２電力の出力よりも優先して抑制し、
前記出力電力の前記許容上限値が前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力未満である場合、前記管理部は、前記第１電力の出力を停止させて、前記第２電力を前記通電路に出力させる電力管理装置。
【請求項２】
前記通電路上の受電点に設けられた電力検出器の検出結果に基づいて前記受電点を流れる受電点電力を監視する電力監視部をさらに備え、
前記電力監視部は前記通電路に接続された電力負荷での消費電力をさらに検知し、
前記出力制御情報には、前記出力制御期間における前記出力電力の上限を示す第１出力制御値がさらに設定され、
前記出力制御期間において、
前記電力系統から前記通電路に前記受電点電力が順潮流していない場合、前記第１出力制御値に基づいて前記許容上限値が設定され、
前記電力系統から前記通電路に前記受電点電力が順潮流している場合、前記第１電力制御装置及び前記第２電力制御装置の各定格逆変換電力の総和に対する前記消費電力の比率を示す第２出力制御値に基づいて前記許容上限値が設定される請求項１に記載の電力管理装置。
【請求項３】
前記出力制御期間において、
前記許容上限値が前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力未満である場合、前記管理部はさらに前記第２電力の上限値を前記許容上限値と同じ値に設定する請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
【請求項４】
前記蓄電装置の蓄電量を監視する蓄電監視部をさらに備え、
前記出力制御期間において前記許容上限値が前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力未満である場合に、前記蓄電監視部は前記蓄電装置が充電可能であるか否かを判定し、
前記蓄電装置が充電可能であると判定される場合、前記管理部はさらに、前記第２電力の少なくとも一部である第３電力を前記第１電力制御装置で電力変換させて前記蓄電装置に充電させ、
前記蓄電装置が充電可能であると判定されない場合、前記管理部はさらに、前記第２電力の上限値を前記許容上限値と同じ値に設定する請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
【請求項５】
前記蓄電装置に充電可能な電力を考慮した前記第３電力の上限を示す第４電力を算出する算出部をさらに備え、
前記蓄電装置が充電可能であると判定される場合、前記管理部は、前記第２電力の上限値を前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力と同じ電力値にすると前記第３電力が前記第４電力を越えるか否かを判定し、
前記第３電力が前記第４電力を越えると判定されない場合、前記管理部は、前記第３電力の上限値を前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力から前記許容上限値を引いた値と同じ電力値に設定して、前記第２電力の上限値を前記第２電力制御装置の前記定格逆変換電力と同じ電力値に設定し、
前記第３電力が前記第４電力を越えると判定される場合、前記管理部は、前記第３電力の上限値を前記第４電力と同じ電力値に設定して、前記第２電力の上限値を前記許容上限値に前記第４電力の電力値を足した値に設定する請求項４に記載の電力管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電システムなどの自然エネルギーを利用した発電システムが一般家庭用の住宅、或いは産業用施設などに導入されつつある。これらの発電システムでは、発電電力が電子機器などの電源として利用される。また、現在では、自然エネルギーを利用した発電システムをより普及させるべく、発電電力を売電して電力会社に買取させる電力買取制度が制定されている。そのため、発電電力が商用電力系統に逆潮流されることもある。また、発電システムには、発電電力を蓄電する蓄電装置が設置されていることがある。この蓄電装置は、たとえば、太陽光発電できない夜間に停電した場合の予備電源、或いは、電力負荷の消費電力が一時的に突出して大きくなる場合の補助電源などとして用いることができる。また、発電システムの普及に伴い、蓄電装置を備える発電システムに新たな発電装置を増設する場合が増えてきている。この場合、新たに増設される発電装置及びそのＰＣＳ（パワーコンディショナ）は、既設のＰＣＳ及び商用電力系統間の通電路に接続される。
【０００３】
ところで、近年での発電システムの増加は電力系統の需給バランスに大きな影響を与えている。たとえば大型連休などの電力需要が低い日に複数の太陽光発電システムにて太陽光発電が活発に行われると、電力系統に逆潮流される電力が増える。そのため、電力系統での電力余剰が生じて、たとえば電力系統に接続された通電路の電圧上昇などの悪影響が電力系統に生じることがある。このような悪影響を防止するために、電力系統の運用者（たとえば電力会社）は電力系統に逆潮流する電力の出力制御を各発電システムに指令する権限を有している。この指令では、逆潮流電力の出力制御を行う期間と、該期間での逆潮流電力の上限とが指定される。この指令を受けた発電システムでは、出力制御期間に発電システムが電力系統網に出力する電力を該指令で許容される電力以下に出力制御することが義務付けられる。
【０００４】
ここで既存の設備に新たな発電装置及びＰＣＳを増設した前述のような発電システムに出力制御が指令されると、その出力制御期間にて、該指令に応じて既存のＰＣＳから出力される電力と、新たに増設したＰＣＳから出力される電力とがそれぞれ均等に抑制されることがある。この場合、既存のＰＣＳは既存の発電装置の発電電力のうちの出力制御した電力を蓄電装置に充電できる。
【０００５】
なお、本発明に関連する従来技術の一例として、特許文献１では、太陽電池及び蓄電装置を備える発電システムを教示している。この発電システムでは、電力系統への過剰な電力の逆潮流に起因して系統電圧が上昇すると、該逆潮流を停止して、発電電力を蓄電装置に充電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５７３８２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、出力制御期間に各ＰＣＳが出力する電力を均等に抑制する場合、増設した発電装置の発電電力の発電量を低下又はその一部を廃棄する必要が生じる。従って、増設した発電装置において発電されるはずであった電力が無駄になったり発電電力を有効に利用できなかったりする。このような問題に対して、特許文献１は、発電装置及びＰＣＳが新たに増設される発電システムを想定していない。すなわち、特許文献１は、上述のような問題を何ら考慮していない。
【０００８】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、出力制御期間における発電電力を無駄なく有効に利用することができる電力管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一の態様による電力管理装置は、電力系統と連系運転可能な第１電力制御装置及び第２電力制御装置を出力制御情報に基づいて管理する管理部を備え、第１電力制御装置は電力系統に接続された通電路と第１発電装置及び蓄電装置との間に接続されて、第２電力制御装置は通電路と第２発電装置との間に接続され、出力制御情報には、第１電力制御装置及び第２電力制御装置から通電路に出力される出力電力を制御する出力制御期間が設定され、該出力制御期間において、出力電力の許容上限値が第２電力制御装置の定格逆変換電力以上である場合、管理部は、第１電力制御装置から通電路に第１電力を出力させ、第２電力制御装置から通電路に第２電力を出力させて、第１電力の出力を第２電力の出力よりも優先して抑制し、出力電力の許容上限値が第２電力制御装置の定格逆変換電力未満である場合、管理部は、第１電力の出力を停止させて、第２電力を通電路に出力させる構成とされる。
【００１０】
上記構成の電力管理装置は、出力制御期間において、許容上限値が第２電力制御装置の定格逆変換電力以上である場合、管理部はさらに、第１電力の上限値を許容上限値から第２電力制御装置の定格逆変換電力を差分した値に設定して、第２電力の上限値を第２電力制御装置の定格逆変換電力と同じ電力値に設定する構成としてもよい。
【００１１】
上記構成の電力管理装置は、通電路上の受電点に設けられた電力検出器の検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力を監視する電力監視部をさらに備え、電力監視部は通電路に接続された電力負荷での消費電力をさらに検知し、出力制御情報には、出力制御期間における出力電力の上限を示す第１出力制御値がさらに設定され、出力制御期間において、電力系統から通電路に受電点電力が順潮流していない場合、第１出力制御値に基づいて許容上限値が設定され、電力系統から通電路に受電点電力が順潮流している場合、第１電力制御装置及び第２電力制御装置の各定格逆変換電力の総和に対する消費電力の比率を示す第２出力制御値に基づいて許容上限値が設定される構成としてもよい。
【００１２】
上記構成の電力管理装置は、出力制御期間において、許容上限値が第２電力制御装置の定格逆変換電力未満である場合、管理部はさらに第２電力の上限値を許容上限値と同じ値に設定する構成としてもよい。
【００１３】
上記構成の電力管理装置は、蓄電装置の蓄電量を監視する蓄電監視部をさらに備え、出力制御期間において許容上限値が第２電力制御装置の定格逆変換電力未満である場合に、蓄電監視部は蓄電装置が充電可能であるか否かを判定し、蓄電装置が充電可能であると判定される場合、管理部はさらに、第２電力の少なくとも一部である第３電力を第１電力制御装置で電力変換させて蓄電装置に充電させ、蓄電装置が充電可能であると判定されない場合、管理部はさらに、第２電力の上限値を許容上限値と同じ値に設定する構成としてもよい。
【００１４】
上記構成の電力管理装置は、蓄電装置に充電可能な電力を考慮した第３電力の上限を示す第４電力を算出する算出部をさらに備え、蓄電装置が充電可能であると判定される場合、管理部は、第２電力の上限値を第２電力制御装置の定格逆変換電力と同じ電力値にすると第３電力が第４電力を越えるか否かを判定し、第３電力が第４電力を越えると判定されない場合、管理部は、第３電力の上限値を第２電力制御装置の定格逆変換電力から許容上限値を引いた値と同じ電力値に設定して、第２電力の上限値を第２電力制御装置の定格逆変換電力と同じ電力値に設定し、第３電力が第４電力を越えると判定される場合、管理部は、第３電力の上限値を第４電力と同じ電力値に設定して、第２電力の上限値を許容上限値に第４電力の電力値を足した値に設定する構成としてもよい。
【００１５】
上記構成の電力管理装置は、第１電力制御装置及び第２電力制御装置のうちの一方と一体に設けられる構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、出力制御期間における発電電力を無駄なく有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】太陽光発電システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】余剰買取制度にて出力制御期間に許容される太陽光発電システムの電力制御を説明するためのグラフである。
【図３Ａ】同じ出力制御値に基づいて逆変換上限値及び変換上限値を設定した場合の出力電力の電力配分一例を示す概略図である。
【図３Ｂ】逆変換電力の出力を変換電力の出力よりも優先して抑制した場合の出力電力の電力配分の一例を示す概略図である。
【図３Ｃ】逆変換電力の出力を変換電力の出力よりも優先して抑制した場合の出力電力の電力配分の他の一例を示す概略図である。
【図４】第１実施形態におけるコントローラの電力管理処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】一体型ＰＣＳの電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】発電用ＰＣＳの電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】第１実施形態における太陽光発電システムの余剰買取制御の動作例を説明するための概要図である。
【図８】第１実施形態における逆変換制御値及び変換制御値の経時的な設定例を示すグラフである。
【図９】一体型ＰＣＳを順変換に切り替えた場合の出力電力の電力配分の一例を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態におけるコントローラの電力管理処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】第２実施形態における太陽光発電システムの余剰買取制御の動作例を説明するための概要図である。
【図１２】第２実施形態における逆変換制御値及び変換制御値の経時的な設定例を示すグラフである。
【図１３】太陽光発電システムの他の構成例を示すブロック図である。
【図１４】風力発電システムの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は、太陽光発電システム１００の構成例を示すブロック図である。太陽光発電システム１００は、商用電力系統ＣＳと系統連系運転が可能な分散型電源であり、太陽電池ストリングＰＶ及び蓄電装置Ｓを有している。太陽光発電システム１００は、たとえば単相三線の通電路Ｐを介して商用電力系統ＣＳと電気的に接続されている。この太陽光発電システム１００では、太陽電池ストリングＰＶの発電電力を直流から交流に変換し、太陽光発電システム１００から通電路Ｐを介して商用電力系統ＣＳに電力を伝送（すなわち逆潮流）して、該電力を電力会社などに売電することが可能となっている。また、商用電力系統ＣＳから通電路Ｐへ電力の供給を受けて、電力会社などから該電力を買電することもできる。以下では、商用電力系統ＣＳに逆潮流（売電）される電力を逆潮流電力と呼び、商用電力系統ＣＳから通電路Ｐに供給される電力を順潮流電力と呼ぶ。
【００２０】
通電路Ｐは第１通電路Ｐａ、第２通電路Ｐｂ、及び第３通電路Ｐｃを含んで構成されている。第１通電路Ｐａは太陽光発電システム１００の後述する一体型パワーコンディショナ１に接続され、第２通電路Ｐｂは後述する発電用パワーコンディショナ２に接続されている。以下では、一体型パワーコンディショナ１を一体型ＰＣＳ（Power Conditioning System）１と呼び、発電用パワーコンディショナ２を発電用ＰＣＳ２と呼ぶ。第３通電路Ｐｃは商用電力系統ＣＳに接続されている。また、第３通電路Ｐｃには、電力負荷Ｌが接続されている。この電力負荷Ｌは、たとえば家庭内の電化製品、工場の設備装置などの電力負荷（機器）であり、第３通電路Ｐｃから供給される電力ＷＬを消費する。なお、以下では、電力負荷Ｌで消費される電力ＷＬを消費電力ＷＬと呼ぶ。
【００２１】
次に、太陽光発電システム１００の構成について説明する。太陽光発電システム１００は、図１に示すように、電力量計Ｍと、太陽電池ストリングＰＶと、蓄電装置Ｓと、一体型ＰＣＳ１と、発電用ＰＣＳ２と、コントローラ３と、を備えている。
【００２２】
電力量計Ｍは商用電力系統ＣＳ及び電力負荷Ｌ間における第３通電路Ｐｃ上の受電点に設けられている。電力量計Ｍは、第３通電路Ｐｃ上の受電点において電力Ｗｒが流れる方向、その電力量（［Ｗｈ］）及び電力値（［Ｗ］）を検出する電力検出器であり、その検出結果を示す検出情報をコントローラ３に出力する。なお、以下では、電力量計Ｍが検出する電力Ｗｒを受電点電力Ｗｒと呼ぶ。また、電力量計Ｍは、商用電力系統ＣＳから離れる方向に流れる受電点電力Ｗｒの電力値を正の値で示し、商用電力系統ＣＳに向かう方向に流れる受電点電力Ｗｒの電力値を負の値で示す。すなわち、電力量計Ｍは、順潮流電力の電力値を受電点電力Ｗｒの正の値で示し、逆潮流電力の電力値を受電点電力Ｗｒの負の値で示す。
【００２３】
太陽電池ストリングＰＶは、第１太陽電池ストリングＰＶ１及び第２太陽電池ストリングＰＶ２を含んで構成されている。各太陽電池ストリングＰＶ１及びＰＶ２は、１又は直列接続された複数の太陽電池モジュールを含む発電装置である。第１太陽電池ストリングＰＶ１は一体型ＰＣＳ１に接続され、第２太陽電池ストリングＰＶ２は発電用ＰＣＳ２に接続されている。各太陽電池ストリングＰＶ１及びＰＶ２は、太陽光を受けて発電し、発電した直流電力（発電電力Ｗ１、Ｗ２）を一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２に出力する。なお、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２に接続される太陽電池ストリングＰＶの数は、図１の例示に限定されず、それぞれ複数であってもよい。
【００２４】
蓄電装置Ｓは、繰り返し充放電可能な充放電機能を有する。たとえば蓄電装置Ｓは、一体型ＰＣＳ１から供給される直流電力ＷＳを充電でき、その蓄電量に応じた直流電力を一体型ＰＣＳ１に放電することもできる。以下では、充電の際に一体型ＰＣＳ１から蓄電装置Ｓに供給されて充電される電力ＷＳを充電電力ＷＳと呼び、放電の際に蓄電装置Ｓから一体型ＰＣＳ１に出力される電力を放電電力と呼ぶ。なお、蓄電装置Ｓの構成は特に限定しない。たとえば、蓄電装置Ｓはリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、及び鉛電池などの二次電池を含んでいてもよい。或いは、蓄電装置Ｓは電気二重層キャパシタなどを含んでいてもよい。また、蓄電装置Ｓの数は、図１の例示に限定されず、複数であってもよい。
【００２５】
次に、一体型ＰＣＳ１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１のような発電装置以外に蓄電装置Ｓのようなエネルギー貯蔵装置にも接続可能な電力制御装置である。一体型ＰＣＳ１は、通電路Ｐ（第１通電路Ｐａ）、第１太陽電池ストリングＰＶ１、及び蓄電装置Ｓと接続され、通電路Ｐを介して商用電力系統ＣＳと接続されている。一体型ＰＣＳ１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電を制御し、通常時には、たとえばＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御により、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１が最大となるように第１太陽電池ストリングＰＶ１の動作電圧（動作点）を制御する。但し、一体型ＰＣＳ１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電を制限する必要がある場合、第１太陽電池ストリングＰＶ１の動作電圧を最大出力動作電圧からずれた値に設定して、その発電電力Ｗ１を調整する。また、一体型ＰＣＳ１は、たとえば、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１の少なくとも一部を電力変換して第１通電路Ｐａに出力する。このほか、一体型ＰＣＳ１は、蓄電装置Ｓの蓄放電制御装置としても機能する。たとえば、一体型ＰＣＳ１は、コントローラ３から出力される制御情報に基づいて、発電電力Ｗ１の少なくとも一部を蓄電装置Ｓに充電電力ＷＳとして供給したり、第１通電路Ｐａを流れる電力Ｗａを電力変換して蓄電装置Ｓに充電電力ＷＳとして供給したり、蓄電装置Ｓから放電電力の供給を受けたりする。
【００２６】
この一体型ＰＣＳ１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、双方向インバータ１２と、平滑コンデンサ１３と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、通信部１５と、メモリ１６と、ＩＣ１７と、を有している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向インバータ１２、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４はバスラインＢＬを介して相互に接続されている。
【００２７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１に接続される直流変換部である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１及びバスラインＢＬ間に設けられ、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１を所定電圧値の直流の電力に変換してバスラインＢＬに出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は第１太陽電池ストリングＰＶ１に逆電流が流れることを防止している。
【００２８】
双方向インバータ１２は、ＩＣ１７により制御される双方向電力変換部であり、バスラインＢＬ及び第１通電路Ｐａ間に設けられている。双方向インバータ１２は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御又はＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）制御などによって、図１に示すような双方向ａ、ｂの電力変換を行うことができる。たとえば、双方向インバータ１２は、第１通電路Ｐａから入力される交流電力Ｗａを直流電力にＡＣ／ＤＣ変換してバスラインＢＬに出力することができる。また、双方向インバータ１２は、バスラインＢＬから入力される直流電力（発電電力Ｗ１及び蓄電装置Ｓの放電電力のうちの少なくとも一方）を商用電力系統ＣＳ及び電力負荷Ｌの電力規格に応じた交流周波数の交流電力ＷｂにＤＣ／ＡＣ変換して第１通電路Ｐａに出力することができる。
【００２９】
なお、以下では、双方向インバータ１２が第１通電路Ｐａから入力される電力Ｗａを電力変換してバスラインＢＬに出力することを順変換方向ａの電力変換と呼ぶ。また、順変換方向ａの電力変換を順変換と呼び、順変換される電力Ｗａを順変換電力Ｗａと呼ぶ。また、双方向インバータ１２がバスラインＢＬから入力される電力を電力変換して第１通電路Ｐａに出力することを逆変換方向ｂの電力変換と呼ぶ。また、逆変換方向ｂの電力変換を逆変換と呼び、逆変換された電力Ｗｂを逆変換電力Ｗｂと呼ぶ。
【００３０】
ここで、順変換電力Ｗａ及び逆変換電力Ｗｂの各上限値Ｕａ、Ｕｂはコントローラ３の電力制御管理により制限される。以下では、順変換電力Ｗａの上限値Ｕａを順変換上限値Ｕａと呼び、逆変換電力Ｗｂの上限値Ｕｂを逆変換上限値Ｕｂと呼ぶ。
【００３１】
順変換上限値Ｕａは、一体型ＰＣＳ１の定格順変換電力Ｅａ［ｋＷ］と順変換制御値Ｘａ［％］とを用いた値｛（Ｘａ／１００）×Ｅａ｝［ｋＷ］で表される。順変換上限値Ｕａは、通常、定格順変換電力Ｅａ（すなわちＸａ＝１００［％］）と同じ値に設定される。また、順変換上限値Ｕａはコントローラ３の電力制御管理により０以上Ｅａ以下の値に設定される。なお、定格順変換電力Ｅａは、設計時に保証された一体型ＰＣＳ１の入力出力（すなわち順変換電力Ｗａ）の上限に設定される定格値Ｅａである。ここで、本実施形態では、定格順変換電力Ｅａは一体型ＰＣＳ１の定格充電電力Ｅｓと同じ値に設定されている。定格充電電力Ｅｓは、設計時に保証された一体型ＰＣＳ１の充電電力ＷＳの上限に設定される定格値である。また、順変換制御値Ｘａは、一体型ＰＣＳ１の定格順変換電力Ｅａに対して一体型ＰＣＳ１での順変換が許容される順変換電力Ｗａの順変換上限値Ｕａの割合を比率Ｘａ［％］で示している。さらに、以下では、順変換制御値Ｘａは逆変換上限値Ｕｂの定格逆変換電力Ｅ１に対する比率Ｘｂ［％］の負の値で示されることがある。すなわち、Ｘａ＝（−Ｘｂ）と表すことがある。
【００３２】
逆変換上限値Ｕｂは、一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１［ｋＷ］と逆変換制御値Ｘｂ［％］を用いた値｛（Ｘｂ／１００）×Ｅ１｝［ｋＷ］で表される。逆変換上限値Ｕｂは、通常（たとえば出力制御期間以外）では一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１（すなわちＸｂ＝１００［％］）と同じ値に設定される。また、逆変換上限値Ｕｂは、たとえば商用電力系統ＣＳの運用者などから逆潮流電力の出力制御が指令された場合、該運用者が指定する出力制御期間においてコントローラ３の電力制御管理により０以上Ｅ１以下の値に設定される。なお、定格逆変換電力Ｅ１は、設計時に保証された一体型ＰＣＳ１の出力（すなわち逆変換電力Ｗｂ）の上限に設定される定格値Ｅ１である。また、逆変換制御値Ｘｂは、一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１に対して一体型ＰＣＳ１での逆変換及び第１通電路Ｐａへの出力が許容される逆変換電力Ｗｂの逆変換上限値Ｕｂの割合を比率Ｘｂ［％］の正の値で示している。
【００３３】
平滑コンデンサ１３は、バスラインＢＬに接続され、バスラインＢＬを流れる電力のバス電圧値の変動を除去又は軽減する。
【００３４】
双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、ＩＣ１７により制御される充放電電力変換部であり、バスラインＢＬ及び蓄電装置Ｓ間に設けられている。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、バスラインＢＬから入力される直流電力を蓄電装置Ｓの電力規格に適した直流の充電電力ＷＳにＤＣ／ＤＣ変換して蓄電装置Ｓに出力することができる。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、蓄電装置Ｓの放電電力を所定電圧値の直流電力に変換してバスラインＢＬに出力することもできる。なお、以下では、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４がバスラインＢＬから入力される電力を電力変換して蓄電装置Ｓに出力することを充電方向Ａの電力変換と呼ぶ。さらに、充電方向Ａの電力変換を充電変換と呼ぶ。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が蓄電装置Ｓの放電電力を電力変換してバスラインＢＬに出力することを放電方向Ｂの電力変換と呼ぶ。さらに、放電方向Ｂの電力変換を放電変換と呼ぶ。
【００３５】
通信部１５は、コントローラ３と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。また、通信部１５は、蓄電装置Ｓとも無線通信又は有線通信することができる。たとえば、通信部１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向インバータ１２、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の動作状態（特に、電力変換量、電力変換方向、定格順変換電力Ｅａ、定格逆変換電力Ｅ１など）、及び蓄電装置Ｓから出力される情報（特に、蓄電装置Ｓの動作状態、温度、残りの空き容量など）をコントローラ３に送信する。また、通信部１５は、一体型ＰＣＳ１の電力制御及び蓄電装置Ｓの充放電制御を管理するための制御情報をコントローラ３から受信する。
【００３６】
メモリ１６は、電力を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する不揮発性の記憶媒体である。メモリ１６は、一体型ＰＣＳ１の各構成要素（特にＩＣ１７）で用いられる制御情報及びプログラムなどを格納している。
【００３７】
ＩＣ１７は、メモリ１６に格納された情報及びプログラムなどを用いて、一体型ＰＣＳ１の各構成要素を制御する制御部である。たとえば、ＩＣ１７は、コントローラ３から出力される制御情報に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向インバータ１２、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を制御し、特にそれらの電力変換を制御する。
【００３８】
次に、発電用ＰＣＳ２について説明する。発電用ＰＣＳ２は第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電を制御する電力制御装置である。発電用ＰＣＳ２は、通電路Ｐ（第２通電路Ｐｂ）及び第２太陽電池ストリングＰＶ２と接続され、通電路Ｐを介して商用電力系統ＣＳと接続されている。発電用ＰＣＳ２は、たとえば、第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２を電力変換して第２通電路Ｐｂに出力する。また、発電用ＰＣＳ２は、通常時には、たとえばＭＰＰＴ制御により、第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２が最大となるように第２太陽電池ストリングＰＶ２の動作電圧（動作点）を制御する。但し、発電用ＰＣＳ２は、第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電を制限する必要がある場合、第２太陽電池ストリングＰＶ２の動作電圧を最大出力動作電圧からずれた値に設定して、その発電電力Ｗ２を調整する。
【００３９】
この発電用ＰＣＳ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１と、インバータ２２と、通信部２５と、メモリ２６と、ＩＣ２７と、を有している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及びインバータ２２はバスライン（不図示）を介して相互に接続されている。
【００４０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、ＩＣ２７により制御される直流変換部であり、第２太陽電池ストリングＰＶ２及びインバータ２２間に設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２を所定電圧値の直流の電力に変換してインバータ２２に出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は第２太陽電池ストリングＰＶ２に逆電流が流れることを防止している。
【００４１】
インバータ２２は、ＩＣ２７により制御される電力変換部であり、バスライン及びＤＣ／ＤＣコンバータ２１間に設けられている。インバータ２２は、ＰＷＭ制御又はＰＡＭ制御などによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される直流電力を商用電力系統ＣＳ及び電力負荷Ｌの電力規格に応じた交流周波数の交流電力Ｗｃに変換して第２通電路Ｐｂに出力することができる。
【００４２】
なお、以下では、インバータ２２がＤＣ／ＤＣコンバータ２１から出力される直流電力を電力変換して第２通電路Ｐｂに出力する電力Ｗｃを変換電力Ｗｃと呼ぶ。ここで、変換電力Ｗｃの上限値Ｕｃはコントローラ３の電力制御管理により制限される。以下では、この上限値Ｕｃを変換上限値Ｕｃと呼ぶ。変換上限値Ｕｃは、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２［ｋＷ］と変換制御値Ｙ［％］とを用いた値｛（Ｙ／１００）×Ｅ２｝で表される。変換上限値Ｕｃは、通常（たとえば出力制御期間以外）では発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２（すなわちＹ＝１００［％］）と同じ値に設定される。また、変換上限値Ｕｃは、たとえば商用電力系統ＣＳの運用者などから逆潮流電力の出力制御が指令された場合、該運用者が指定する出力制御期間においてコントローラ３の電力制御管理により０以上Ｅ２以下の値に設定される。なお、定格逆変換電力Ｅ２は、設計時に保証された発電用ＰＣＳ２の出力電力（すなわち変換電力Ｗｃ）の上限に設定される定格値Ｅ２である。また、変換制御値Ｙは、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２に対して発電用ＰＣＳ２から第２通電路Ｐｂに出力できる変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃの割合を比率Ｙで示している。なお、逆変換電力Ｗｂの出力は変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制されるため、通常、逆変換制御値Ｘｂ［％］は変換制御値Ｙ［％］以下に設定される。
【００４３】
通信部２５は、コントローラ３と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。たとえば、通信部２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及びインバータ２２の動作状態（特に、電力変換量、定格逆変換電力Ｅ２など）をコントローラ３に送信する。また、通信部２５は、発電用ＰＣＳ２の電力制御を管理するための制御情報をコントローラ３から受信する。
【００４４】
メモリ２６は、電力を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する不揮発性の記憶媒体である。メモリ２６は、発電用ＰＣＳ２の各構成要素（特にＩＣ２７）で用いられる制御情報及びプログラムなどを格納している。
【００４５】
ＩＣ２７は、メモリ２６に格納された情報及びプログラムなどを用いて、発電用ＰＣＳ２の各構成要素を制御する制御部である。たとえば、ＩＣ２７は、コントローラ３から出力される制御情報に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及びインバータ２２を制御し、特にその電力変換を制御する。
【００４６】
次に、コントローラ３について説明する。コントローラ３は、商用電力系統ＣＳと連系運転可能な一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力制御を管理する電力管理装置である。コントローラ３は、図１に示すように、表示部３１と、入力部３２と、通信部３３と、通信Ｉ／Ｆ３４と、記憶部３５と、ＣＰＵ３６と、を備えている。
【００４７】
表示部３１はディスプレイ（不図示）に太陽光発電システム１００に関する情報などを表示する。
【００４８】
入力部３２は、ユーザ入力を受け付け、該ユーザ入力に応じた入力情報をＣＰＵ３６に出力する。たとえば、入力部３２には、商用電力系統ＣＳの運用者が指定する逆潮流電力の後述する出力制御期間及び後述する指定制御値αなどが入力される。なお、この場合、出力制御期間及び指定制御値αは互いに対応付けられて後述する出力制御情報に設定されて記憶部３５に格納される。
【００４９】
通信部３３は、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２と無線通信又は有線通信する通信インターフェースである。通信部３３は、たとえば、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力変換に関する情報を受信してＣＰＵ３６に出力し、ＣＰＵ３６から出力される制御情報を一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２に送信する。また、通信部３３は、たとえば、一体型ＰＣＳ１の電力変換に関する情報、蓄電装置Ｓの状態（特に充放電）に関する情報、及び発電用ＰＣＳ２の電力変換に関する情報などを受信する。
【００５０】
通信Ｉ／Ｆ３４は、ネットワークＮＴ（たとえばインターネット）に接続される通信インターフェースである。
【００５１】
記憶部３５は、電力を供給しなくても格納された情報を非一時的に保持する記憶媒体である。記憶部３５は、コントローラ３の各構成要素（特にＣＰＵ３６）で用いられる様々な情報及びソフトウェアプログラムなどを格納している。また、記憶部３５は、後述する情報取得部３６１により取得、又はユーザ入力により作成された出力制御情報を格納している。この出力制御情報には、出力制御期間及び指定制御値αが互いに対応付けられて設定されている。出力制御期間及び指定制御値αは商用電力系統ＣＳの運用者又はユーザにより指定される。出力制御期間は太陽光発電システム１００（たとえば一体型ＰＣＳ１、発電用ＰＣＳ２）が通電路Ｐに出力する出力電力ＷＴを抑制する制御を行う期間である。また、指定制御値αは、出力制御期間において出力電力ＷＴが消費電力ＷＬよりも大きい場合に許容される出力電力ＷＴの上限値ＵＴを示す出力制御値である。指定制御値αは、一体型ＰＣＳ１、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２に対する上限値Ｕｂ、Ｕｃの割合を示す比率α［％］（０≦α≦１００）で指定される。すなわち、指定制御値αはα＝｛（Ｕｂ／Ｅ１）×１００｝＝｛（Ｕｃ／Ｅ２）×１００｝として指定される。
【００５２】
ＣＰＵ３６は、情報を非一時的に保持する記憶部３５に格納された制御情報及びプログラムなどを用いて、コントローラ３の各構成要素を制御する。ＣＰＵ３６は、機能的な構成要素として、情報取得部３６１と、電力監視部３６２と、算出部３６３と、タイマ３６４と、管理部３６５とを有している。
【００５３】
情報取得部３６１は、通信Ｉ／Ｆ３４を介してネットワークＮＴからさまざまな情報（たとえば出力制御情報）を取得する。出力制御情報は、たとえば、太陽光発電システム１００に通知、又はネットワークＮＴ（或いはネットワークＮＴに接続されたサーバなど）に公開されている。
【００５４】
電力監視部３６２は、太陽光発電システム１００の電力を監視する。電力監視部３６２は、第３通電路Ｐｃに設けられた電力量計Ｍの検出結果に基づいて商用電力系統ＣＳ及び電力負荷Ｌ間の第３通電路Ｐｃ上の受電点を流れる電力を監視する。たとえば、電力監視部３６２は、電力量計Ｍの検出結果に基づいて受電点電力を検知する。このほか、電力監視部３６２は、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の入出力電力（すなわち順変換電力Ｗａ、逆変換電力Ｗｂ、変換電力Ｗｃ）を検知する。
【００５５】
また、電力監視部３６２は、蓄電装置Ｓの状態を監視する蓄電監視部としても機能する。たとえば、電力監視部３６２は、一体型ＰＣＳ１から送信される蓄電装置Ｓに関する情報に基づいて、蓄電装置Ｓの動作状態（たとえば、充電動作及び充電電力値、放電動作及び放電電力値、充放電動作の停止）、温度、残りの空き容量などを検知する。
【００５６】
さらに、電力監視部３６２は、たとえば電力量計Ｍが検知する受電点電力Ｗｒ及び通信部３３が受信する各ＰＣＳ１、２の入出力電力Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃに基づいて、消費電力ＷＬを検知することもできる。或いは、電力負荷Ｌ及び第３通電路Ｐｃ間の通電路に消費電力ＷＬを検出する他の電力量計（不図示）を設けてもよい。この場合、電力監視部３６２は該電力量計の検出結果に基づいて消費電力ＷＬを検知することができる。このほか、電力監視部３６２は、通信部３３によって第１及び第２太陽電池ストリングＰＶ１、ＰＶ２の各発電電力Ｗ１、Ｗ２を検知することもできる。或いは、電力監視部３６２は、コントローラ３から一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２に通知した逆変換制御値Ｘｂ、変換制御値Ｙ、及び通信部３３が受信する一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の入出力電力Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃなどに基づいて、各太陽電池ストリングＰＶ１、ＰＶ２の発電電力Ｗ１、Ｗ２を検知する事もできる。
【００５７】
算出部３６３は様々な管理パラメータを算出及び決定する。たとえば、算出部３６３は、出力制御情報に設定された指定制御値αに基づいて出力電力ＷＴの上限値ＵＴを算出する。或いは、算出部３６３は、消費電力ＷＬ、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２に基づいて後述する余剰制御値βを算出し、該余剰制御値βを用いて出力電力ＷＴの上限値ＵＴを算出する。なお、以下では、指定制御値αに基づく出力電力ＷＴの上限値ＵＴを指定上限値ＵＴαと呼ぶことがあり、余剰制御値βに基づく出力電力ＷＴの上限値ＵＴを余剰上限値ＵＴβと呼ぶことがある。また、算出部３６３は、一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１及び逆変換制御値Ｘｂ［％］などを算出したり、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２及び変換制御値Ｙ［％］を算出したりする。
【００５８】
タイマ３６４は、計時部であり、現在日時（すなわち現時点の日付及び時刻）を計時したり所定の時点から現時点までの経過時間を計時したりする。
【００５９】
管理部３６５は、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力制御を管理する。たとえば、管理部３６５は、通信部３３が一体型ＰＣＳ１に送信する制御情報により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１による太陽電池ストリングＰＶ１の発電制御、双方向インバータ１２及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の電力変換を管理する。また、管理部３６５は、通信部３３が発電用ＰＣＳ２に送信する制御情報により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１における第２太陽電池ストリングＰＶ２の制御、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１及びインバータ２２の電力変換を管理する。また、管理部３６５は、出力制御情報に設定された出力制御期間において、該出力制御情報、電力監視部３６２の監視結果、算出部３６３の算出・決定結果などに基づいて、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力制御を管理する。
【００６０】
次に、余剰買取制度における出力制御期間の太陽光発電システム１００の電力制御の一例を説明する。図２は、余剰買取制度にて出力制御期間に許容される太陽光発電システム１００の電力制御を説明するためのグラフである。図２の太い実線は余剰買取制度において実際に許容される出力電力ＷＴの上限値ＵＴの経時変化を示す。なお、以下では、この上限値ＵＴを許容上限値ＵＴと呼ぶ。また、一点鎖線は太陽電池ストリングＰＶの総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）の経時変化を示す。破線は電力負荷Ｌの消費電力ＷＬの経時変化を示す。
【００６１】
図２において、出力制御期間は９時〜１５時となっており、出力制御情報には指定制御値α＝４０［％］が指定されている。また、図２において、余剰制御値β［％］（α≦β≦１００）は、消費電力ＷＬが出力電力ＷＴ以上となる時間帯（たとえば図２の１０時〜１５時）において、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの上限値を等しく設定すると仮定した場合（すなわちＸｂ＝Ｙ＝β）での出力制御値である。この余剰制御値βは、｛ＷＬ／（Ｅ１＋Ｅ２）×１００｝）で表すことができる。なお、出力制御値が１００［％］の状態は出力制御指示がない状態を示す。
【００６２】
余剰買取制度では、図２の太い実線よりも下の領域（言い換えると太い実線及び横軸間の領域）での売電が許可される。すなわち、指定制御値α［％］の出力制御指示がある場合、出力制御期間では、原則として、図２の９時〜１０時のように、出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴは指定上限値ＵＴα＝｛（α／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝に制限される。ただし、図２の１０時〜１５時のように、消費電力ＷＬが指定上限値ＵＴαを上回る場合、図２の斜線部のように、その差に応じた電力を一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２からさらに出力することが許容される。すなわち、この場合、実際に許容される出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴは消費電力ＷＬと同じ値とされ、許容上限値ＵＴは余剰上限値ＵＴβ＝｛（β／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝に制限される。
【００６３】
なお、許容上限値ＵＴ、消費電力ＷＬ、及び総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）の経時変化を見ると、図２の出力制御期間のうちの９時〜１０時では、総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）及び許容上限値ＵＴは消費電力ＷＬよりも大きくなっている。すなわち、ＷＬ＜ＵＴ＝ＵＴα＜（Ｗ１＋Ｗ２）である。そのため、この時間帯では、許容上限値ＵＴが指定上限値ＵＴα＝｛（α／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝になるように逆変換電力Ｗｂ及び変換電力Ｗｃを調整することにより、受電点電力はＷｒ≦０となっている。
【００６４】
また、出力制御期間のうちの１０時〜１４時３０分では、許容上限値ＵＴは消費電力ＷＬと同じ値とされ、総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）は消費電力ＷＬよりも大きくなっている。すなわち、ＵＴ＝ＷＬ＜（Ｗ１＋Ｗ２）である。そのため、この時間帯では、太陽光発電システム１００は、許容上限値ＵＴが余剰上限値ＵＴβ＝｛（β／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝になるように逆変換電力Ｗｂ及び変換電力Ｗｃを調整することにより、消費電力ＷＬと同じ電力を電力負荷Ｌに供給できる。
【００６５】
また、出力制御期間のうちの１４時３０分〜１５時では、許容上限値ＵＴは消費電力ＷＬと同じ値に設定され、総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）は消費電力ＷＬよりも小さくなっている。すなわち、ＵＴ＝ＷＬ＞（Ｗ１＋Ｗ２）である。そのため、この時間帯では、太陽光発電システム１００は、総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）のみでは消費電力ＷＬと同じ電力を電力負荷Ｌに供給できない。すなわち、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２は、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙを１００％として出力しても、消費電力ＷＬには足りない。従って、太陽光発電システム１００は、不足分の電力を商用電力系統ＣＳから順潮流して買電している。
【００６６】
次に、出力制御期間にコントローラ３が行う一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力管理について説明する。図３Ａ〜図３Ｃは出力制御期間における電力管理の概略図である。図３Ａは、同じ出力制御値Ａに基づいて逆変換上限値Ｕｂ及び変換上限値Ｕｃを設定した場合の出力電力ＷＴの電力配分一例を示す概略図である。図３Ｂは、逆変換電力Ｗｂの出力を変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制した場合の出力電力ＷＴの電力配分の一例を示す概略図である。図３Ｃは、逆変換電力Ｗｂの出力を変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制した場合の出力電力ＷＴの電力配分の他の一例を示す概略図である。なお、図３Ａ〜図３Ｃにおいて、出力制御値Ａは指定制御値α又は余剰制御値βを示し、逆変換電力Ｗｂ、変換電力Ｗｃはそれぞれ上限値Ｕｂ、Ｕｃと同じ電力値まで出力されるとする。また、図３Ａは本実施形態では用いられない電力管理の比較例を示し、図３Ｂ及び図３Ｃは本実施形態で用いられる電力管理の実施例を示す。また、図３Ｂは許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２以下である場合の電力配分を示し、図３Ｃは許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２よりも大きい場合の電力配分を示している。
【００６７】
図３Ａに示す比較例では、出力制御期間において、変換電力Ｗｃ及び逆変換電力Ｗｂが同じ出力制御値Ａに基づいて出力される。そのため、発電用ＰＣＳ２は、第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２のうち、出力制御値Ａに基づく変換上限値｛（Ａ／１００）×Ｅ２｝までしか変換電力Ｗｃを出力できず、残りの電力［Ｗ２−｛（Ａ／１００）×Ｅ２｝］の発電量を低減したり廃棄したりする必要がある。また、一体型ＰＣＳ１は、出力制御値Ａに基づく逆変換上限値｛（Ａ／１００）×Ｅ１｝と同じ逆変換電力Ｗｂを出力するため、発電電力Ｗ１の一部の電力［Ｗ１−｛（Ａ／１００）×Ｅ１｝］しか充電電力ＷＳとして蓄電装置Ｓに充電できない。従って、出力制御期間における発電電力Ｗ１、Ｗ２の利用に無駄が生じてしまう。
【００６８】
対して、図３Ｂ及び図３Ｃに示す実施例では、出力制御期間において、逆変換電力Ｗｂの出力が変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制される。そのため、図３ＢのようにＵＴ≦Ｅ２の場合、発電用ＰＣＳ２は出力電力ＷＴと同じ変換電力Ｗｃを出力できるので、発電量の低減又は廃棄を最小限にすることができる。また、一体型ＰＣＳ１は、逆変換電力Ｗｂを出力しないため、発電電力Ｗ１を全て充電電力ＷＳとして蓄電装置Ｓに充電できる。また、図３ＣのようにＵＴ＞Ｅ２の場合、発電用ＰＣＳ２は、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ変換電力Ｗｃ＝ＵＴを出力できるので、発電量の低減又は廃棄を抑制して発電電力Ｗ２をより有効に利用できる。また、一体型ＰＣＳ１は、不足分の電力（ＷＴ−Ｗｃ）を出力すればよいため、逆変換電力Ｗｂの出力を最小限にして、発電電力Ｗ１のうちの残りの電力（Ｗ１−Ｗｂ）を充電電力ＷＳとして有効に利用することができる。従って、図３Ｂ及び図３Ｃに示す実施例では、出力制御期間における発電電力Ｗ１、Ｗ２を無駄なく有効に利用することができる。
【００６９】
次に、出力制御期間におけるコントローラ３の電力管理処理について説明する。図４は、第１実施形態におけるコントローラ３の電力管理処理の一例を説明するためのフローチャートである。図４の処理は、たとえば、情報制御部３６１が出力制御情報を取得したり、出力制御指示の内容が入力部３２にユーザ入力されたりすると開始される。
【００７０】
管理部３６５は、記憶部３５から出力制御情報を読み出し、該出力制御情報に設定されている出力制御期間のスケジュールと各出力制御期間での指定制御値αを取得する（Ｓ１０１）。タイマ３６４は、現在日時を取得し（Ｓ１０２）、直近の出力制御期間に達したか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【００７１】
出力制御期間に達したと判定されない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、管理部３６５は、一体型ＰＣＳ１の逆変換制御値Ｘｂと発電用ＰＣＳ２の変換制御値Ｙとをともに１００［％］に設定する（Ｓ１０４）。この際、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２は出力制御指示が無いために出力制限されない。そして、処理は後述するＳ１２１に進む。
【００７２】
一方、出力制御期間に達したと判定される場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、電力量計Ｍは受電点電力Ｗｒ及び消費電力ＷＬを検出し（Ｓ１０５）、電力監視部３６２は受電点電力Ｗｒが０［Ｗ］よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００７３】
Ｗｒ＞０ではない場合（Ｓ１０６でＮＯ）、商用電力系統ＣＳから通電路Ｐに受電点電力Ｗｒが順潮流していない売電状態になっている。この場合、管理部３６５は、指定制御値αに基づいて許容上限値ＵＴを設定すべく、出力制御値Ａに指定制御値αを設定する（Ｓ１０７）。そして、処理は後述するＳ１１０に進む。
【００７４】
また、Ｗｒ＞０である場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、商用電力系統ＣＳから通電路Ｐに受電点電力Ｗｒが順潮流している買電状態になっている。この場合、算出部３６３は消費電力ＷＬに基づいて余剰制御値βを算出する（Ｓ１０８）。余剰制御値βは、たとえば、定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）に対する消費電力ＷＬの比率β＝｛ＷＬ／（Ｅ１＋Ｅ２）×１００｝［％］として算出できる。管理部３６５は、余剰制御値βに基づいて許容上限値ＵＴを設定すべく、出力制御値Ａに余剰制御値βを設定する（Ｓ１０９）。そして、処理は後述するＳ１１０に進む。
【００７５】
次に、電力監視部３６２はさらに消費電力ＷＬが一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１１０）。ＷＬ＞（Ｅ１＋Ｅ２）である場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）、管理部３６５は、一体型ＰＣＳ１の逆変換制御値Ｘｂと発電用ＰＣＳ２の変換制御値Ｙとをともに１００［％］に設定する（Ｓ１１１）。すなわち、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２は出力制御されず、不足分の電力｛ＷＬ−（Ｗｂ＋Ｗｃ）｝（＞０）が商用電力系統ＣＳから買電される。そして、処理はＳ１２１に進む。
【００７６】
一方、ＷＬ＞（Ｅ１＋Ｅ２）ではない場合（Ｓ１１０でＮＯ）、各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）に対して実際に許容される出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴの比率が出力制御値Ａ［％］となるように、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙ（≧Ｘｂ）を決定する。すなわち、Ａ＝αであれば、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙは許容上限値ＵＴが指定上限値ＵＴα＝｛（α／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝となるようにそれぞれ調整される。また、Ａ＝βであれば、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙは許容上限値ＵＴが余剰上限値ＵＴβ＝｛（β／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝となるようにそれぞれ調整される。
【００７７】
この場合、まず、算出部３６３は、出力制御値Ａを用いて［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］を算出し、この算出値が１００［％］以上になるか否かを判定する（Ｓ１１２）。すなわち、出力制御値Ａに基づく許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２以上であるか否かを判定する。
【００７８】
［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］≧１００［％］ではない場合（Ｓ１１２でＮＯ）、出力制御値Ａに基づく許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２未満であると判定される。この場合、管理部３６５は、逆変換制御値Ｘｂに０［％］を設定し、変換制御値Ｙに上記の算出値［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］［％］を設定する（Ｓ１１５）。すなわち、管理部３６５は、逆変換電力Ｗｂの出力を停止させて、変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴと同じ値に設定する。そして、処理はＳ１２１に進む。
【００７９】
一方、［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］≧１００［％］である場合（Ｓ１１２でＹＥＳ）、出力制御値Ａに基づく許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２以上であると判定される。この場合、算出部３６３が｛Ａ＋（Ｅ２／Ｅ１）×（Ａ−１００）｝［％］を算出して、管理部３６５は、該算出値を逆変換制御値Ｘｂに設定し、１００［％］を変換制御値Ｙに設定する（Ｓ１１３）。すなわち、管理部３６５は、逆変換電力Ｗｂの出力を変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制すべく、許容上限値ＵＴ＝｛（Ａ／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝から発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２を差分した値（ＵＴ−Ｅ２）に逆変換上限値Ｕｂを設定する。さらに、管理部３６５は、発電用ＰＣＳ２から第２通電路Ｐｂに出力される変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値に設定する。そして、処理はＳ１２１に進む。
【００８０】
次に、管理部３６５の制御によって通信部３３は、一体型ＰＣＳ１に逆変換制御値Ｘｂを通知し、発電用ＰＣＳ２に変換制御値Ｙを通知する（Ｓ１２１）。そして、処理はＳ１０１に戻る。
【００８１】
次に、逆変換制御値Ｘｂの通知を受信した一体型ＰＣＳ１の電力制御処理について説明する。図５は、一体型ＰＣＳ１の電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００８２】
まず、通信部１５が逆変換制御値Ｘｂを受信すると（Ｓ２０１）、ＩＣ１７は、一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１に対して第１通電路Ｐａに出力する逆変換電力Ｗｂの比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝［％］が逆変換制御値Ｘｂを越えているか否かを判定する（Ｓ２０２）。該比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝が逆変換制御値Ｘｂを越える場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、双方向インバータ１２での逆変換量が低減されることにより、逆変換電力Ｗｂが減少する（Ｓ２０３）。そして、処理は後述するＳ２０６に進む。
【００８３】
一方、上記比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝が逆変換制御値Ｘｂを越えない場合（Ｓ２０２でＮＯ）、上記比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝が逆変換制御値Ｘｂ未満であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。上記比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝が逆変換制御値Ｘｂ未満でない場合（Ｓ２０４でＮＯ）、処理はＳ２０６に進む。また、上記比率｛１００×（Ｗｂ／Ｅ１）｝が逆変換制御値Ｘｂ未満である場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、双方向インバータ１２での逆変換量が増加されることにより、逆変換電力Ｗｂが増加する（Ｓ２０５）。そして、処理はＳ２０６に進む。
【００８４】
次に、たとえばＳ２０３で逆変換電力Ｗｂが減少すると、発電電力Ｗ１に余剰電力が発生する場合がある。余剰電力がある場合、バスラインＢＬのバス電圧値は上昇する。そのため、バスラインＢＬのバス電圧値が閾値以上であれば（Ｓ２０６でＹＥＳ）、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は充電変換を行う（Ｓ２０７）。この処理により蓄電装置Ｓが充電を実行し、処理はＳ２０１に戻る。
【００８５】
一方、バスラインＢＬのバス電圧値が閾値未満であれば（Ｓ２０６でＮＯ）、発電電力Ｗ１に余剰電力がないと判断し、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は放電変換を行う（Ｓ２０８）。この処理により蓄電装置Ｓが放電を実行し、処理はＳ２０１に戻る。
【００８６】
次に、変換制御値Ｙの通知を受信した発電用ＰＣＳ２の電力制御処理について説明する。図６は、発電用ＰＣＳ２の電力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。まず、通信部２５が変換制御値Ｙを受信すると（Ｓ３０１）、ＩＣ２７は、発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２に対して第１通電路Ｐａに出力する変換電力Ｗｃの比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が変換制御値Ｙを越えているか否かを判定する（Ｓ３０２）。該比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が逆変換制御値Ｙを越えている場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、インバータ２２での電力変換量が低減されることにより、変換電力Ｗｃが減少する（Ｓ３０３）。そして、処理はＳ３０１に戻る。
【００８７】
一方、上記比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が変換制御値Ｙを越えない場合（Ｓ３０２でＮＯ）、上記比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が変換制御値Ｙ未満であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。上記比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が変換制御値Ｙ未満でない場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）、そのまま、処理はＳ３０１に戻る。また、上記比率｛１００×（Ｗｃ／Ｅ２）｝が変換制御値Ｙ未満である場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）、インバータ２２での電力変換量が増加されることにより、変換電力Ｗｃが増加する（Ｓ３０５）。そして、処理はＳ３０１に戻る。
【００８８】
次に、余剰買取制度における出力制御期間中の太陽光発電システム１００の電力制御について動作例を挙げてさらに詳述する。図７は、太陽光発電システム１００の余剰買取制御の動作例を説明するための概要図である。図７は、出力制御期間に達する前後における動作例を示している。商用電力系統ＣＳの運用者から指令された出力制御指示が示す指定制御値αは０［％］とされている。ＭＰＰＴ制御された場合の第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１は４［ｋＷ］となっている。ＭＰＰＴ制御された場合の第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２は４［ｋＷ］となっている。電力負荷Ｌの消費電力ＷＬは２［ｋＷ］である。さらに、一体型ＰＣＳ１の定格逆変換電力Ｅ１及び発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２はともに４［ｋＷ］となっている。また、逆変換電力Ｗｂは逆変換上限値Ｕｂと同じ値まで出力され、変換電力Ｗｃは変換上限値Ｕｃと同じ電力値まで出力されるものとする。
【００８９】
出力制御期間に達する前において、一体型ＰＣＳ１には逆変換制御値Ｘｂ＝１００［％］が通知され、発電用ＰＣＳ２には変換制御値Ｙ＝１００［％］が通知されている。そのため、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂ＝｛（Ｘｂ／１００）×Ｅ１｝は４［ｋＷ］に設定され、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃ＝｛（Ｙ／１００）×Ｅ２｝は４［ｋＷ］に設定されている。従って、一体型ＰＣＳ１から逆変換電力Ｗｂ＝４［ｋＷ］が出力でき、発電用ＰＣＳ２から変換電力Ｗｃ＝４［ｋＷ］が出力できる。第３通電路Ｐｃには出力電力ＷＴ＝８［ｋＷ］が出力できるので、出力電力ＷＴは電力負荷Ｌの消費電力ＷＬ＝２［ｋＷ］よりも大きくなる。従って、受電点電力はＷｒ＝−６［ｋＷ］となり、商用電力系統ＣＳには６［ｋＷ］の逆潮流電力が売電される。
【００９０】
出力制御期間になると、出力制御指示に基づいて出力電力ＷＴが制限される。ここで、太陽光発電システム１００は売電しており、出力制御指示では指定制御値α＝０［％］が指令されている。そのため、一体型ＰＣＳ１には逆変換制御値Ｘｂ＝０［％］が通知されて発電用ＰＣＳ２には変換制御値Ｙ＝０［％］が通知される。従って、一旦は、ＷＬ＞Ｗｂ＝Ｗｃ＝ＷＴ＝０となり、消費電力ＷＬに供給する２［ｋＷ］の順潮流電力が商用電力系統ＣＳから買電される。また、一体型ＰＣＳ１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１＝４［ｋＷ］を全て蓄電装置Ｓに充電する。
【００９１】
ここで余剰買取制度（図２参照）では、消費電力ＷＬが指定上限値ＵＴα（図７では０[ｋＷ]）を上回る場合には、両者の差に応じた電力を一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２から出力することが許容されている。そのため、コントローラ３は、受電点電力Ｗｒ＝０とすべく、発電用ＰＣＳ２に変換制御値Ｙ＝５０［％］を通知する。そのため、発電用ＰＣＳ２は、第２太陽電池ストリングＰＶ２の動作電圧を調整して発電電力Ｗ２を２［ｋＷ］とし、変換電力Ｗｃ＝２［ｋＷ］を出力する。なお、変換制御値Ｙの調整によって受電点電力Ｗｒ＝０とできるため、逆変換制御値Ｘｂは変更されない。そのため、逆変換電力Ｗｂは０［ｋＷ］のままである。そして、出力電力ＷＴ（＝２［ｋＷ］）が第３通電路Ｐｃに出力されて電力負荷Ｌで消費される。従って、受電点電力Ｗｒ＝０となる。
【００９２】
次に、第１実施形態における逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの経時変化の一例を説明する。図８は、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの経時的な設定例を示すグラフである。なお、図８では、設定例をわかり易くするため、太陽電池ストリングＰＶの総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）の図示は省略している。また、図８では、時刻ｔ１において、指定制御値α（図８では２５［％］）を示す出力制御指示に基づく出力制御期間が開始される。なお、出力制御値α及び消費電力ＷＬ以外の条件は図７と同様である。
【００９３】
また、図８において、実線Ｇ１は逆変換上限値Ｕｂの経時変化を示すグラフである。実線Ｇ２は変換上限値Ｕｃの経時変化を示すグラフである。領域Ａ１は、変換電力Ｗｃの電力量を示している。領域Ａ２は、変換制御値Ｙが１００［％］に達した後の逆変換電力Ｗｂの電力量を示している。領域Ａ３は、出力制御期間外における逆変換電力Ｗｂ及び変換電力Ｗｃの電力量を示している。なお、図８では、内容を理解し易くするために、各電力が瞬時に指定の値に変化するように図示している。
【００９４】
時刻ｔ１以前の時間帯Ｔ１では図８に示すように、出力制御期間に達していないため、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の出力は制限されない。そのため、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙはともに１００［％］に設定される。よって、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂ及び発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に設定される。出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴは８［ｋＷ］に設定される。
【００９５】
時刻ｔ１になると出力制御期間に達しており、時間帯Ｔ２では、消費電力ＷＬは、指定制御値αに基づく許容上限値ＵＴ（すなわち指定上限値ＵＴα＝２［ｋＷ］）よりも低くなっている。従って、この時間帯Ｔ２では、出力電力ＷＴは指定制御値αに基づいて制限される。また、逆変換電力Ｗｂの出力は変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制される。そのため、逆変換制御値Ｘｂは０［％］に決定され、変換制御値Ｙは５０［％］に決定される。従って、一体型ＰＣＳ１から出力される逆変換電力Ｗｂは０［ｋＷ］に設定され、発電用ＰＣＳ２から出力される変換電力Ｗｃは２［ｋＷ］に設定される。
【００９６】
時刻ｔ２以降では、消費電力ＷＬは指定上限値ＵＴα（＝２［ｋＷ］）よりも大きくなる。従って、この時間帯Ｔ３では、許容上限値ＵＴは余剰制御値βに基づいて制限される。また、逆変換電力Ｗｂの出力は変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制される。そのため、時間帯Ｔ３では、変換制御値Ｙは、出力電力ＷＴが余剰上限値ＵＴβを超えないように、５０［％］から１００［％］まで増加する。一方、逆変換制御値Ｘｂは０％のまま維持される。従って、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂは０［ｋＷ］に維持され、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは２［ｋＷ］から４［ｋＷ］まで増加し、許容上限値ＵＴ（期間Ｔ３では余剰上限値ＵＴβ）は余剰制御値βに基づいて２［ｋＷ］から４［ｋＷ］まで増加する。
【００９７】
時刻ｔ３になると、変換制御値Ｙは最大値１００［％］となるので、逆変換制御値Ｘｂが余剰上限値ＵＴβと発電用ＰＣＳ２の変換電力Ｗｃ（＝定格逆変換電力Ｅ２）との差に応じて増加される。そのため、時間帯Ｔ４では、逆変換制御値Ｘｂは０［％］から１００［％］まで増加する。一方、変換制御値Ｙは１００％のまま維持される。従って、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂは０［ｋＷ］から４［ｋＷ］まで増加し、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に維持され、許容上限値ＵＴ（期間Ｔ４では余剰上限値ＵＴβ）は余剰制御値βに基づいて４［ｋＷ］から８［ｋＷ］まで増加する。
【００９８】
時刻ｔ４になると、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙはともに最大値１００［％］となる。また、時間帯Ｔ５では、消費電力ＷＬは一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）＝８［ｋＷ］を越えている。そのため、時間帯Ｔ５では、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙがともに最大値１００［％］で維持され、消費電力ＷＬと上記の総和（Ｅ１＋Ｅ２）との差に応じた電力が商用電力系統ＣＳから買電される。従って、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂ及び発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に維持され、許容上限値ＵＴは８［ｋＷ］のままで維持される。
【００９９】
時刻ｔ５になると、消費電力ＷＬは上記の総和（Ｅ１＋Ｅ２）＝８［ｋＷ］よりも低くなる。また、逆変換電力Ｗｂの出力を変換電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制させるため、時間帯Ｔ６では、変換制御値Ｙは維持され、逆変換制御値Ｘｂは余剰上限値ＵＴβと発電用ＰＣＳ２の変換電力Ｗｃ（＝定格逆変換電力Ｅ２）との差に応じて低減される。そのため、時間帯Ｔ６では、逆変換制御値Ｘｂは上記差に応じて１００［％］から０［％］に向かって低減する。一方、逆変換制御値Ｘｂが０［％］になるまで、変換制御値Ｙは１００％のまま維持される。従って、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂは４［ｋＷ］から低減し、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に維持され、許容上限値ＵＴ（期間Ｔ６では余剰上限値ＵＴβ）は余剰制御値βに基づいては８［ｋＷ］から低減する。
【０１００】
以上に説明した本実施形態によれば、電力管理装置３は、電力系統ＣＳと連系運転可能な第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２を出力制御情報に基づいて管理する管理部３６５を備え、第１電力制御装置１は、電力系統ＣＳに接続された通電路Ｐと、第１発電装置ＰＶ１及び蓄電装置Ｓとの間に接続されて、第２電力制御装置２は、通電路Ｐと第２発電装置ＰＶ２との間に接続され、出力制御情報には、第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２から通電路Ｐに出力される出力電力ＷＴを制御する出力制御期間が設定され、該出力制御期間において、出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２以上である場合、管理部３６５は、第１電力制御装置１から通電路Ｐに第１電力Ｗｂを出力させ、第２電力制御装置２から通電路Ｐに第２電力Ｗｃを出力させて、第１電力Ｗｂの出力を第２電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制し、出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２未満である場合、管理部３６５は、第１電力Ｗｂの出力を停止させて、第２電力Ｗｃを通電路Ｐに出力させる構成とされる。
【０１０１】
この構成によれば、出力制御期間において、第１及び第２電力制御装置１、２から通電路Ｐに出力される出力電力ＷＴが許容上限値ＵＴ以内に制御される。そして、出力制御期間において、許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２以上である場合、第２電力制御装置２の第２電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで増加させても、第２電力Ｗｃだけでは許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力することはできない。そのため、第１電力Ｗｂ及び第２電力Ｗｃが通電路Ｐに出力され、第１電力Ｗｂの出力が第２電力Ｗｃの出力よりも優先して抑制される。一方、出力制御期間において、許容上限値ＵＴが定格逆変換電力Ｅ２未満である場合、第２電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで増加させれば、第２電力Ｗｃにより許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力することができる。そのため、第１電力Ｗｂの出力が停止され、第２電力Ｗｃが通電路Ｐに出力される。従って、出力制御期間において、第１電力変換装置１では、第１電力Ｗｂの出力を抑制できるため、第１発電装置ＰＶ１の発電電力Ｗ１のうち、より多くの充電電力ＷＳを蓄電装置Ｓに供給して充電できる。また、第２電力変換装置２では、第２電力Ｗｃを第１電力Ｗｂよりも優先して通電路Ｐに出力することにより、第２発電装置ＰＶ２の発電電力Ｗ２をより有効に利用することができる。よって、出力制御期間における第１発電装置ＰＶ１及び第２発電装置ＰＶ２の発電電力Ｗ１、Ｗ２を無駄なく有効に利用することができる。
【０１０２】
また、本実施形態によれば、電力管理装置３は、出力制御期間において、許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２以上である場合、管理部３６５はさらに、第１電力Ｗｂの上限値Ｕｂを許容上限値ＵＴから第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２を差分した値（ＵＴ−Ｅ２）に設定して、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃを第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値に設定する構成とされる。
【０１０３】
この構成によれば、第２電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで増加させても、第２電力Ｗｃだけでは許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力できない場合、第１電力Ｗｂの上限値Ｕｂは許容上限値ＵＴから定格逆変換電力Ｅ２を差分した値（ＵＴ−Ｅ２）に設定してされる（この際、逆変換制御値Ｘｂ＝｛Ａ＋（Ｅ２／Ｅ１）×（Ａ−１００）｝［％］）。また、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃは定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値に設定される（この際、変換制御値Ｙ＝１００［％］）。従って、第１電力変換装置１では、第１電力Ｗｂの出力を最小限に抑制して、より多くの充電電力ＷＳを蓄電装置Ｓに供給して充電できる。また、第２電力変換装置２では、第２発電装置ＰＶ２の発電電力Ｗ２を最大限に有効利用することができる。
【０１０４】
また、本実施形態によれば、電力管理装置３は、通電路Ｐ上の受電点（不図示）に設けられた電力検出器Ｍの検出結果に基づいて受電点を流れる受電点電力Ｗｒを監視する電力監視部３６２をさらに備え、電力監視部３６２は通電路Ｐに接続された電力負荷Ｌでの消費電力ＷＬをさらに検知し、出力制御情報には、出力制御期間における出力電力ＷＴの上限を示す第１出力制御値αがさらに設定され、出力制御期間において、電力系統ＣＳから通電路Ｐに受電点電力Ｗｒが順潮流していない場合、第１出力制御値αに基づいて許容上限値ＵＴ（すなわち指定上限値ＵＴα）が設定され、電力系統ＣＳから通電路Ｐに受電点電力Ｗｒが順潮流している場合、第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２の各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）に対する消費電力ＷＬの比率を示す第２出力制御値β＝｛ＷＬ／（Ｅ１＋Ｅ２）×１００｝に基づいて許容上限値ＵＴ（すなわち余剰上限値ＵＴβ）が設定される構成とされる。
【０１０５】
この構成によれば、電力管理装置３は、余剰買取制度（図２参照）に基づく電力管理を維持しつつ、第１発電装置ＰＶ１及び第２発電装置ＰＶ２の発電電力Ｗ１、Ｗ２を無駄なく有効に利用することができる。
【０１０６】
また、本実施形態によれば、電力管理装置３は、出力制御期間において、許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２未満である場合、管理部３６５はさらに第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴと同じ値に設定する構成とされる。
【０１０７】
この構成によれば、出力制御期間において、第２電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで増加させれば、第２電力Ｗｃにより許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力できる場合、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃが許容上限値ＵＴと同じ値に設定される（この際、変換制御値Ｙ＝Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝［％］）。従って、第２電力変換装置２では、第２発電装置ＰＶ２の発電電力Ｗ２を最大限に有効利用することができる。
【０１０８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、出力制御期間において、発電用ＰＣＳ２から許容上限値ＵＴを越える変換電力Ｗｃが出力できる場合、一体型ＰＣＳ１は順変換に入り換えられて、変換電力Ｗｃの少なくとも一部が蓄電装置Ｓに充電される。以下では、第１実施形態と異なる構成について説明する。また、第１実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１０９】
まず、出力制御期間にコントローラ３が行う一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の電力管理について説明する。図９は、一体型ＰＣＳ１を順変換に切り替えた場合の出力電力ＷＴの電力配分の一例を示す概略図である。なお、図９において、出力制御値Ａは指定制御値α又は余剰制御値βを示し、逆変換電力Ｗｂ、変換電力Ｗｃはそれぞれ上限値Ｕｂ、Ｕｃと同じ電力値まで出力されるとする。
【０１１０】
出力制御期間において、許容上限値ＵＴが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２未満となる場合、発電用ＰＣＳ２は変換電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで出力すると、変換電力Ｗｃは許容上限値ＵＴを越えてしまう。このとき、一体型ＰＣＳ１で、変換電力Ｗｃの少なくとも一部を順変換し、順変換電力Ｗａを発電電力Ｗ１とともに蓄電装置Ｓに充電する。このように制御すると、一体型ＰＣＳ１は、変換電力Ｗｃの少なくとも一部を消費しているといえるため、発電用ＰＣＳ２から見ると電力負荷となる。ここで、余剰買取制度（図２参照）によれば、太陽光発電システム１００で消費される電力が指定制御値αに基づく出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴ（すなわち指定上限値ＵＴα）を上回る場合には、両者の電力差に応じて電力を余剰上限値ＵＴβまで出力することが許容される。従って、この場合、発電用ＰＣＳ２は、余剰上限値ＵＴβ及び順変換電力Ｗａの総和（ＵＴβ＋Ｗａ）と同じ値の変換電力Ｗｃを出力できる。
【０１１１】
次に、出力制御期間におけるコントローラ３の電力管理処理について説明する。図１０は、第２実施形態におけるコントローラ３の電力管理処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１０の処理は、たとえば、情報制御部３６１が出力制御情報を取得したり、出力制御指示の内容が入力部３２にユーザ入力されたりすると開始される。
【０１１２】
まず、図１０のＳ１０１〜Ｓ１１３の処理は第１実施形態（図４参照）と同様である。そのため、これらの説明は割愛する。
【０１１３】
次に、［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］≧１００［％］ではない場合（Ｓ１１２でＮＯ）、電力監視部３６２（言い換えると蓄電監視部）は、蓄電装置Ｓが充電可能か否かを判定する（Ｓ４１４）。この際、蓄電監視部は、たとえば、蓄電装置Ｓが満充電状態であるか否か、温度異常が発生しているか否か、動作エラーが発生しているか否かなどを判定する。蓄電装置Ｓが充電可能であると判定されない場合（Ｓ４１４でＮＯ）、管理部３６５は、０［％］を逆変換制御値Ｘｂに設定し、算出部３６３の算出値［Ａ×｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝］［％］を変換制御値Ｙに設定する（Ｓ１１５）。管理部３６５は、逆変換電力Ｗｂの出力を停止させて、変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴと同じ値に設定する。そして、処理はＳ１２１に進む。
【０１１４】
また、充電可能である場合（Ｓ４１４でＹＥＳ）、算出部３６３は、蓄電装置Ｓに充電可能な電力を考慮した順変換電力Ｗａの上限を示す電力Ｗｃｈを算出する（Ｓ４１６）。なお、以下では、この電力Ｗｃｈを順変換可能電力Ｗｃｈと呼ぶ。双方向インバータ１２が順変換を行う場合、蓄電装置Ｓには、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１に順変換電力Ｗａを加えた電力が充電電力ＷＳとして充電される。ここで、充電電力ＷＳが蓄電装置Ｓの状態（特に温度の上昇、低下）によって制限されない場合、順変換可能電力Ｗｃｈは、定格充電電力Ｅｓと第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１とを考慮して設定できる。すなわち、順変換可能電力Ｗｃｈは、一体型ＰＣＳ１の定格充電電力Ｅｓと第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１との差分（Ｅｓ−Ｗ１）により算出できる。さらに、たとえば、一体型ＰＣＳ１において定格充電電力Ｅｓが定格順変換電力Ｅａと同じ値である場合、順変換可能電力Ｗｃｈは、定格順変換電力Ｅａと発電電力Ｗ１との差分により算出できる（すなわちＷｃｈ＝Ｅａ−Ｗ１）。
【０１１５】
そして、管理部３６５は、変換電力Ｗｃの少なくとも一部である順変換電力Ｗａを一体型ＰＣＳ１で順変換させて蓄電装置Ｓに充電させるために、一体型ＰＣＳ１の電力変換方向を順変換方向ａに切り替える（Ｓ４１７）。算出部３６３は、変換制御値Ｙを１００％に設定した場合に順変換電力Ｗａ＝｛Ｅ２−（Ａ／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝が順変換可能電力Ｗｃｈを越えるか否かを判定する（Ｓ４１８）。すなわち、管理部３６５は、変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値にする場合に、順変換電力Ｗａが順変換可能電力Ｗｃｈを越えるか否かを判定する。
【０１１６】
Ｙ＝１００［％］に設定した場合にＷａ＞Ｗｃｈでない場合（Ｓ４１８でＮＯ）、算出部３６３が値［１００×（Ｅ２／Ｅａ）−Ａ×｛（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｅａ｝］［％］を算出して、管理部３６５は、上記の算出値を順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）に設定し、１００［％］を変換制御値Ｙに設定する（Ｓ４１９）。すなわち、管理部３６５は、順変換電力Ｗａの順変換上限値Ｕａを発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２から許容上限値ＵＴを引いた値（Ｅ２−ＵＴ）と同じ電力値に設定して、変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値に設定する。そして、処理はＳ１２１に進む。
【０１１７】
また、Ｙ＝１００［％］に設定した場合にＷａ＞Ｗｃｈである場合（Ｓ４１８でＹＥＳ）、算出部３６３は値｛１００×（Ｗｃｈ／Ｅａ）｝［％］及び値［｛１００×（Ｗｃｈ／Ｅ２）＋Ａ×｛（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｅ２｝］［％］を算出し、管理部３６５は、前者の算出値を順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）に設定し、後者の算出値を変換制御値Ｙに設定する（Ｓ４２０）。すなわち、管理部３６５は、順変換電力Ｗａの順変換上限値Ｕａを順変換可能電力Ｗｃｈ＝（Ｅａ−Ｗ１）と同じ電力値に設定して、変換電力Ｗｃの変換上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴに順変換可能電力Ｗｃｈの電力値を足した値（ＵＴ＋Ｗｃｈ）と同じ値に設定する。そして、処理はＳ１２１に進む。
【０１１８】
次に、管理部３６５の制御によって通信部３３は、一体型ＰＣＳ１に逆変換制御値Ｘｂ又は順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）を通知し、発電用ＰＣＳ２に変換制御値Ｙを通知する（Ｓ１２１）。そして、処理はＳ１０１に戻る。
【０１１９】
次に、余剰買取制度における出力制御期間中の太陽光発電システム１００の電力制御について動作例を挙げてさらに詳述する。
【０１２０】
図１１は、第２実施形態に係る太陽光発電システム１００の余剰買取制御の動作例を説明するための概要図である。図１１は、出力制御期間に達する前後における動作例を示している。商用電力系統ＣＳの運用者から指令された出力制御指示が示す指定制御値αは０［％］とされている。ＭＰＰＴ制御された場合の第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１は４［ｋＷ］となっている。ＭＰＰＴ制御された場合の第２太陽電池ストリングＰＶ２の発電電力Ｗ２は４［ｋＷ］となっている。電力負荷Ｌの消費電力ＷＬは２［ｋＷ］である。さらに、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２はいずれも４［ｋＷ］となっており、一体型ＰＣＳ１の定格充電電力Ｅｓ及び定格順変換電力Ｅａは共に８［ｋＷ］となっている。また、各電力Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃはそれぞれの上限値Ｕａ、Ｕｂ、Ｕｃと同じ値になるものとする。
【０１２１】
出力制御期間に達する前において、一体型ＰＣＳ１には逆変換制御値Ｘｂ＝１００［％］が通知され、発電用ＰＣＳ２には変換制御値Ｙ＝１００［％］が通知されている。そのため、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂは４［ｋＷ］に設定され、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に設定されている。従って、一体型ＰＣＳ１から逆変換電力Ｗｂ＝４［ｋＷ］が出力でき、発電用ＰＣＳ２から変換電力Ｗｂ＝４［ｋＷ］が出力できる。第３通電路Ｐｃには出力電力ＷＴ＝８［ｋＷ］が出力できるので、出力電力ＷＴは電力負荷Ｌの消費電力ＷＬ＝２［ｋＷ］よりも大きくなる。従って、受電点電力はＷｒ＝−６［ｋＷ］となり、商用電力系統ＣＳには６［ｋＷ］の逆潮流電力が売電される。
【０１２２】
出力制御期間になると、出力制御指示に基づいて出力電力ＷＴが制限される。ここで、太陽光発電システム１００は売電しており、出力制御指示では指定制御値α＝０［％］が指令されている。従って、一旦は、ＷＬ＞Ｗｂ＝Ｗｃ＝ＷＴ＝０となり、消費電力ＷＬに供給する２［ｋＷ］の順潮流電力が商用電力系統ＣＳから買電される。また、一体型ＰＣＳ１は、第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１＝４［ｋＷ］を全て蓄電装置Ｓに充電する。ここで、余剰買取制度（図２参照）では、太陽光発電システム１００で消費される電力が指定上限値ＵＴα（図１１では０[ｋＷ]）を上回る場合には、その差に応じた値の出力電力ＷＴの出力が許容されている。また、消費電力ＷＬは発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２よりも小さい。そのため、２［ｋＷ］を越える変換電力Ｗｃが第２通電路Ｐｂに出力されれば、消費電力ＷＬは十分に賄われ、さらに、余剰の電力（Ｗｃ−ＷＬ）も発生する。従って、この余剰の電力（Ｗｃ−ＷＬ）を一体型ＰＣＳ１で順変換させて蓄電装置Ｓに充電できる。
【０１２３】
よって、コントローラ３は、受電点電力Ｗｒを０［ｋＷ］とし且つ余剰の電力（Ｗｃ−ＷＬ）を蓄電装置Ｓに充電するために、一体型ＰＣＳ１に順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）＝５０［％］を通知し、発電用ＰＣＳ２に変換制御値Ｙ＝１００［％］を通知する。その結果、発電用ＰＣＳ２が変換電力Ｗｃ＝４［ｋＷ］が出力され、変換電力Ｗｃの一部（２［ｋＷ］）は第１通電路Ｐａに出力される。一方、一体型ＰＣＳ１は順変換電力Ｗａ＝２［ｋＷ］を順変換して充電電力ＷＳ＝（Ｗａ＋Ｗ１）＝６［ｋＷ］を蓄電装置Ｓに充電する。
【０１２４】
また、変換電力Ｗｃの残りの一部（２［ｋＷ］）は、出力電力ＷＴとして第３通電路Ｐｃに出力され、消費電力ＷＬを賄うべく電力負荷Ｌで消費される。従って、受電点電力Ｗｒ＝０となる。
【０１２５】
次に、第２実施形態における逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの経時変化の一例を説明する。図１２は、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの経時的な設定例を示すグラフである。なお、図１２では、設定例をわかり易くするため、太陽電池ストリングＰＶの総発電電力（Ｗ１＋Ｗ２）の図示は省略している。また、図１２では、時刻ｔ１において、指定制御値α（図１２では２５［％］）を示す出力制御指示に基づく出力制御期間が開始される。なお、出力制御値α及び消費電力ＷＬ以外の条件は図１１と同様である。
【０１２６】
また、図１２において、実線Ｇ１は逆変換上限値Ｕｂの経時変化を示すグラフである。実線Ｇ２は変換上限値Ｕｃの経時変化を示すグラフである。実線Ｇ３は順変換上限値Ｕａの経時変化を示すグラフである。領域Ａ１は、変換電力Ｗｃの電力量を示している。領域Ａ２は、変換制御値Ｙが１００［％］に達した後の逆変換電力Ｗｂの電力量を示している。領域Ａ３は、出力制御期間外における逆変換電力Ｗｂ及び変換電力Ｗｃの電力量を示している。領域Ａ４は、消費電力ＷＬが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２よりも低い場合に第１通電路Ｐａから一体型ＰＣＳ１に入力される順変換電力Ｗａの電力量を示している。領域Ａ５は、一体型ＰＣＳ１の順変換によって発電用ＰＣＳ２がさらに追加で供給できる電力、すなわち第２通電路Ｐｂから第１通電路Ｐａに出力される余剰の電力（Ｗｃ−ＵＴ）の電力量を示している。なお、図１２は、内容を理解し易くするために、各電力が瞬時に指定の値に変化するように図示している。
【０１２７】
時刻ｔ１以前の時間帯Ｔ１では図１２に示すように、出力制御期間に達していないため、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の出力は制限されない。そのため、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙはともに１００［％］に設定される。従って、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂ及び発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に設定される。出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴは８［ｋＷ］に設定される。
【０１２８】
時刻ｔ１になると出力制御期間に達しており、時間帯Ｔ２では、消費電力ＷＬは、指定制御値αに基づく出力電力ＷＴの許容上限値ＵＴ（すなわち指定上限値ＵＴα＝２［ｋＷ］）よりも低くなっている。従って、この時間帯Ｔ２では、出力電力ＷＴは指定制御値αに基づいて制限される。また、指定上限値ＵＴα＝２［ｋＷ］は発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２＝４［ｋＷ］よりも低い。そのため、発電用ＰＣＳ２は変換電力Ｗｃ＝４［ｋＷ］を出力して、指定上限値ＵＴαと同じ電力２［ｋＷ］が出力電力ＷＴとして第３通電路Ｐｃに出力され、残りの電力（２［ｋＷ］）が順変換電力Ｗａとして第１通電路Ｐａに出力される。そのため、時間帯Ｔ２では、一体型ＰＣＳ１は順変換に切り替えられて順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）が５０［％］に設定される。変換制御値Ｙは１００［％］に設定される。従って、発電用ＰＣＳ２から出力される変換電力Ｗｃは４［ｋＷ］に設定され、その一部の電力（２［ｋＷ］）は第１通電路Ｐａを介して一体型ＰＣＳ１に入力され、順変換された後に蓄電装置Ｓに充電される。また、変換電力Ｗｃの残りの一部の電力（２［ｋＷ］）は第３通電路Ｐｃを介して電力負荷Ｌに入力されて消費される。なお、図１２では出力が瞬時に指定値に変化するように図示しているが、実際には時間帯Ｔ２の時刻ｔ１直後において、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の応答速度に応じて順変換電力Ｗａ及び変換電力ＷｃはＷａ＝（Ｗｃ−ＵＴ）となるように変化する。
【０１２９】
時刻ｔ２以降では、消費電力ＷＬは指定上限値ＵＴα（＝２［ｋＷ］）よりも大きくなる。従って、この時間帯Ｔ３では、許容上限値ＵＴは、余剰制御値βに基づいて消費電力ＷＬと同じ値に設定される。そのため、順変換制御値Ｘａ＝（−Ｘｂ）は、出力電力ＷＴが余剰上限値ＵＴβを超えないように、５０［％］から０［％］まで低減される。また、変換制御値Ｙは１００％のまま維持される。よって、一体型ＰＣＳ１の順変換電力Ｗａ（図１２ではＷａ＝−Ｗｂ）は２［ｋＷ］から０［ｋＷ］まで低減され、変換電力Ｗｃは４［ｋＷ］に維持される。許容上限値ＵＴ（期間Ｔ３では余剰上限値ＵＴβ）は余剰制御値βに基づいて消費電力ＷＬと共に変化する。
【０１３０】
時刻ｔ３以降では、余剰上限値ＵＴβが発電用ＰＣＳ２の定格逆変換電力Ｅ２＝４［ｋＷ］以上となり、発電用ＰＣＳ２の変換制御値Ｙはその最大値１００％に達する。そのため、時間帯Ｔ４では、一体型ＰＣＳ１は逆変換に切り替えられて逆変換制御値が０［％］から１００［％］まで増加する。なお、変換制御値Ｙは１００％のまま維持される。よって、一体型ＰＣＳ１の逆変換上限値Ｕｂは０［ｋＷ］から４［ｋＷ］まで増加し、発電用ＰＣＳ２の変換上限値Ｕｃは４［ｋＷ］に維持される。許容上限値ＵＴ（期間Ｔ４では余剰上限値ＵＴβ）は余剰制御値βに基づいて４［ｋＷ］から８［ｋＷ］まで増加する。
【０１３１】
なお、時刻ｔ４以降の時間帯Ｔ５及びＴ６では、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙの経時変化は第１実施形態（図８参照）と同様になる。従って、これらの説明は割愛する。
【０１３２】
以上に説明した本実施形態によれば、電力管理装置３は、蓄電装置Ｓの蓄電量を監視する蓄電監視部３６２（すなわち電力監視部３６２の機能）をさらに備え、出力制御期間において許容上限値ＵＴが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２未満である場合に、蓄電監視部３６２は蓄電装置Ｓが充電可能であるか否かを判定し、蓄電装置Ｓが充電可能であると判定される場合、管理部３６５はさらに、第２電力Ｗｃの少なくとも一部である第３電力Ｗａを第１電力制御装置１で電力変換（順変換）させて蓄電装置Ｓに充電させ、蓄電装置Ｓが充電可能であると判定されない場合、管理部３６５はさらに、第２電力制御装置２から通電路Ｐに出力される第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴと同じ値に設定する構成とされる。
【０１３３】
この構成によれば、出力制御期間において、第２電力Ｗｃを定格逆変換電力Ｅ２まで増加させれば、第２電力Ｗｃにより許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力できる場合、蓄電装置Ｓが充電可能であるか否かが判定される。充電可能であれば、第２電力Ｗｃの少なくとも一部である第３電力Ｗａを第１発電装置ＰＶ１の発電電力Ｗ１とともに蓄電装置Ｓに充電することができる。また、充電可能でなければ、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃが許容上限値ＵＴと同じ値に設定される（この際、変換制御値Ｙ＝Ａ｛１＋（Ｅ１／Ｅ２）｝［％］）。従って、蓄電装置Ｓの充電状態を考慮して、第１及び第２発電装置ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力Ｗ１、Ｗ２をより有効に利用することができる。
【０１３４】
また、本実施形態によれば、電力管理装置３は、蓄電装置Ｓに充電可能な電力を考慮した第３電力Ｗａの上限を示す第４電力Ｗｃｈを算出する算出部３６３をさらに備え、蓄電装置Ｓが充電可能であると判定される場合、管理部３６５は、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃを第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値にすると第３電力Ｗａが該第３電力Ｗａのうちの蓄電装置Ｓに充電可能な第４電力Ｗｃｈを越えるか否かを判定し、第３電力Ｗａが第４電力Ｗｃｈを越えると判定されない場合、管理部３６５は、第３電力Ｗａの上限値Ｕａを定格逆変換電力Ｅ２から許容上限値ＵＴを引いた値（Ｅ２−ＵＴ）と同じ電力値に設定して、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃ＝｛（Ｙ／１００）×Ｅ２｝を第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２と同じ電力値に設定し、第３電力Ｗａが第４電力Ｗｃｈを越えると判定される場合、管理部３６５は、第３電力Ｗａの上限値Ｕａを定格逆変換電力Ｅ２から許容上限値ＵＴを引いた値（Ｅ２−ＵＴ）と同じ電力値に設定して、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃを許容上限値ＵＴに第４電力Ｗｃｈの電力値を足した値（ＵＴ＋Ｗｃｈ）に設定する構成とされる。
【０１３５】
この構成によれば、第２電力Ｗｃにより許容上限値ＵＴを満たす出力電力ＷＴを通電路Ｐに出力できる場合に蓄電装置Ｓが充電可能であれば、Ｕｃ＝Ｅ２にすると第３電力Ｗａが第４電力Ｗｃｈを越えるか否かが判定される。Ｕｃ＝Ｅ２の際にＷａ＞Ｗｃｈでなければ、第１電力制御装置１で順変換した第３電力Ｗａを発電電力Ｗ１とともに蓄電装置Ｓに充電する際、順変換電力Ｗａの全てを蓄電装置Ｓに充電できる。従って、第３電力Ｗａの上限値Ｕａが第２電力制御装置２の定格逆変換電力Ｅ２から許容上限値ＵＴを引いた値（Ｅ２−ＵＴ）と同じ値に設定されて（この際、順変換制御値Ｘａ＝［１００×（Ｅ２／Ｅａ）−Ａ×｛（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｅａ｝］［％］）、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃが定格逆変換電力Ｅ２と同じ値に設定される（この際、変換制御値Ｙ＝１００［％］）。一方、Ｕｃ＝Ｅ２の際にＷａ＞Ｗｃｈであれば、第３電力Ｗａを発電電力Ｗ１とともに蓄電装置Ｓに充電しようとしても、順変換電力Ｗａの全てを蓄電装置Ｓに充電することはできない。従って、第３電力Ｗａの上限値Ｕａが第４電力Ｗｃｈと同じ値になるように設定され、第２電力Ｗｃの上限値Ｕｃが定格逆変換電力Ｅ２未満の値（ＵＴ＋Ｗｃｈ）＜Ｅ２に設定される（この際、順変換制御値Ｘａ＝１００×（Ｗｃｈ／Ｅａ）［％］、変換制御値Ｙ＝［１００×（Ｗｃｈ／Ｅ２）＋Ａ×｛（Ｅ１＋Ｅ２）／Ｅ２｝］［％］）。よって、第４電力Ｗｃｈを考慮して、第１及び第２発電装置ＰＶ１、ＰＶ２の発電電力Ｗ１、Ｗ２を最大限に有効利用することができる。
【０１３６】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、コントローラ３が一体型ＰＣＳ１と一体に設けられている。以下では、第１及び第２実施形態と異なる構成について説明する。また、第１及び第２実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１３７】
図１３は、太陽光発電システム１００の他の構成例を示すブロック図である。図１３の太陽光発電システム１００では、一体型ＰＣＳ１は、コントローラ３を内蔵しており、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、双方向インバータ１２と、平滑コンデンサ１３と、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、表示部３１と、入力部３２と、通信部３３と、通信Ｉ／Ｆ３４と、記憶部３５と、ＣＰＵ３６と、を備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、双方向インバータ１２、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４はそれぞれＣＰＵ３６により制御されている。また、表示部３１、入力部３２、通信部３３、通信Ｉ／Ｆ３４、記憶部３５、及びＣＰＵ３６は一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２を制御・管理する電力管理装置を構成している。
【０１３８】
なお、本実施形態ではコントローラ３は一体型ＰＣＳ１に内蔵されているが、この例示に限定されず、コントローラ３は発電用ＰＣＳ２に設けられていてもよい。
【０１３９】
以上に説明した本実施形態によれば、電力管理装置３は、第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２のうちの一方と一体に設けられる構成とされる。
【０１４０】
この構成によれば、第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２のうちの一方と電力管理装置３とが別々に設けなくてもよい。従って、第１電力制御装置１及び第２電力制御装置２（並びに電力管理装置３）を含むシステム１００の構成を簡略化できる。
【０１４１】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態では、分散型電源が太陽光以外の再生可能エネルギーを利用した発電（風力、水力、地熱、バイオマス、太陽熱など自然エネルギー発電、廃棄物発電など）を行う。以下では、第１〜第３実施形態と異なる構成について説明する。また、第１〜第３実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１４２】
ここでは、再生可能エネルギーを利用した発電システムの一例として、風力発電システム１０１を挙げて説明する。風力発電システム１０１は、風力を利用した発電方式で電力供給を行う分散型電源である。
【０１４３】
図１４は、風力発電システム１０１の構成例を示すブロック図である。図１４に示すように、風力発電システム１０１は風力発電装置ＡＧを有している。該風力発電装置ＡＧは第１風力発電装置ＡＧ１と、第２風力発電装置ＡＧ２とを含んで構成される。各風力発電装置ＡＧ１、ＡＧ２は、たとえば水平軸プロペラ式の風車（不図示）と、風車の回転により駆動される発電機（不図示）とを含んで構成される。風車のブレードが風を受けると、風車が回転する。その回転力が発電機に伝達され、交流の電力が発電機から発電電力として出力される。第１風力発電装置ＡＧ１は一体型ＰＣＳ１のＡＤ／ＤＣコンバータ１８に接続され、第２風力発電装置ＡＧ２は発電用ＰＣＳ２のＡＤ／ＤＣコンバータ２８に接続されている。
【０１４４】
一体型ＰＣＳ１は、双方向インバータ１２、平滑コンデンサ１３、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、通信部１５、メモリ１６、及びＩＣ１７のほかに、ＡＣ／ＤＣコンバータ１８を有している。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１８、双方向インバータ１２、及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１４はバスラインＢＬを介して相互に接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ１８は、第１風力発電装置ＡＧ１及びバスラインＢＬ間に設けられ、第１風力発電装置ＡＧ１が生成する交流の発電電力を直流の電力に変換してバスラインＢＬに出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１８は、第１風力発電装置ＡＧ１に逆電流が流れることを防止する逆流防止装置としても機能している。
【０１４５】
発電用ＰＣＳ２は、インバータ２２、通信部２５、メモリ２６、及びＩＣ２７のほか、ＡＣ／ＤＣコンバータ２８を有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ２８は、第２風力発電装置ＡＧ２及びインバータ２２間に設けられ、第２風力発電装置ＡＧ２が生成する交流の発電電力を直流の電力に変換してインバータ２２に出力する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ２８は、第２風力発電装置ＡＧ２に逆電流が流れることを防止する逆流防止装置としても機能している。
【０１４６】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素及び各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１４７】
たとえば、上述の第１〜第４実施形態では、出力制御値Ａ（指定制御値α、余剰制御値β）、逆変換制御値Ｘｂ、及び変換制御値Ｙは一体型ＰＣＳ１、発電用ＰＣＳ２の各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２に対して指定されているが、本発明はこれらの例示に限定されない。出力制御値Ａは、たとえば、一体型ＰＣＳ１及び発電用ＰＣＳ２の各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）に対して指定されてもよいし、太陽電池ストリングＰＶ１、ＰＶ２の各発電容量（すなわち発電電力Ｗ１、Ｗ２の最大値Ｗ１ｍａｘ、Ｗ２ｍａｘ）の少なくとも一方に対して指定されてもよいし、該発電容量の総和（Ｗ１ｍａｘ＋Ｗ２ｍａｘ）に対して指定されてもよい。なお、出力制御値Ａが各定格逆変換電力Ｅ１、Ｅ２の総和（Ｅ１＋Ｅ２）に対して指定される場合、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙは出力電力ＷＴが出力制御値Ａに基づく許容上限値ＵＴ＝｛（Ａ／１００）×（Ｅ１＋Ｅ２）｝を越えない値にそれぞれ設定される。また、出力制御値Ａが太陽電池ストリングＰＶ１、ＰＶ２の各発電容量の少なくとも一方に対して指定される場合、たとえば、逆変換制御値Ｘｂは逆変換電力Ｗｂが出力制御値Ａに基づく逆変換上限値Ｕｂ＝｛（Ａ／１００）×Ｗ１ｍａｘ｝を越えない値に設定され、変換制御値Ｙは変換電力Ｗｃが出力制御値Ａに基づく変換上限値Ｕｃ＝｛Ａ／１００×Ｗ２ｍａｘ｝を越えない値に設定される。或いは、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙはそれぞれ逆変換電力Ｗｂ及び変換電力Ｗｃが同じ上限値（すなわち｛（Ａ／１００）×Ｗ１ｍａｘ｝及び｛（Ａ／１００）×Ｗ２ｍａｘ｝のうちの一方）を越えない値に設定されてもよい。また、出力制御値Ａが発電容量の総和（Ｗ１ｍａｘ＋Ｗ２ｍａｘ）に対して指定される場合、逆変換制御値Ｘｂ及び変換制御値Ｙは出力電力ＷＴが出力制御値Ａに基づいて許容される発電容量の総和（Ｗ１ｍａｘ＋Ｗ２ｍａｘ）に対する上限値｛（Ａ／１００）×（Ｗ１ｍａｘ＋Ｗ２ｍａｘ）｝を越えない値にそれぞれ設定される。
【０１４８】
また、上述の第１〜第４実施形態では、順変換可能電力Ｗｃｈを定格充電電力Ｅｓと第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１との差分（Ｅｓ−Ｗ１）により算出したが、本発明はこの例示に限定されない。たとえば、蓄電装置Ｓの状態（特に温度の上昇、低下）により蓄電装置Ｓを適正に動作させるための充電電力ＷＳの許容値Ｅｐは定格充電電力Ｅｓよりも低下する場合がある。この場合、順変換可能電力Ｗｃｈは許容値Ｅｐと第１太陽電池ストリングＰＶ１の発電電力Ｗ１との差分により算出される（すなわちＷｃｈ＝Ｅｐ−Ｗ１）。さらに、上述の第１〜第４実施形態では、一体型ＰＣＳ１において定格順変換電力Ｅａと定格充電電力Ｅｓは同じ値としたが、本発明はこの例示に限定されない。たとえば、定格順変換電力Ｅａと定格充電電力Ｅｓは同じ値ではない場合は、充電可能電力Ｗｃｈの上限をＥａと設定する必要がある。
【０１４９】
また、上述の第１〜第４実施形態において、ＩＣ１７の機能、ＩＣ２７の機能、及びＣＰＵ３６の機能的な構成要素３６１〜３６５のうちの少なくとも一部又は全部は、物理的な構成要素（たとえば電気回路、素子、装置など）で実現されていてもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１００                太陽光発電システム
１０１                風力発電システム
１                      一体型ＰＣＳ（複合型パワーコンディショナ）
１１                      ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２                      双方向インバータ
１３                      平滑コンデンサ
１４                      双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
１５                      通信部
１６                      メモリ
１７                      ＩＣ
１８                      ＡＣ／ＤＣコンバータ
２                      発電用ＰＣＳ（発電用パワーコンディショナ）
２１                      ＤＣ／ＤＣコンバータ
２２                      インバータ
２５                      通信部
２６                      メモリ
２７                      ＩＣ
２８                      ＡＣ／ＤＣコンバータ
３                      コントローラ
３１                      表示部
３２                      入力部
３３                      通信部
３４                      通信Ｉ／Ｆ
３５                      記憶部
３６                      ＣＰＵ
３６１                      情報取得部
３６２                      電力監視部
３６３                      算出部
３６４                      タイマ
３６５                      管理部
ＣＳ                    商用電力系統
Ｌ                      電力負荷
ＮＴ                    ネットワーク
Ｍ                      電力量計
ＢＬ                    バスライン
ＰＶ                    太陽電池ストリング
ＡＧ                    風力発電装置
Ｓ                      蓄電装置
Ｐ                      通電路
【図１】
0006557153.tif 000002
【図２】
0006557153.tif 000003
【図３Ａ】
0006557153.tif 000004
【図３Ｂ】
0006557153.tif 000005
【図３Ｃ】
0006557153.tif 000006
【図４】
0006557153.tif 000007
【図５】
0006557153.tif 000008
【図６】
0006557153.tif 000009
【図７】
0006557153.tif 000010
【図８】
0006557153.tif 000011
【図９】
0006557153.tif 000012
【図１０】
0006557153.tif 000013
【図１１】
0006557153.tif 000014
【図１２】
0006557153.tif 000015
【図１３】
0006557153.tif 000016
【図１４】
0006557153.tif 000017