(57)【要約】【課題】充放電装置の充放電を適切に制御して、重要負荷への電力供給を途絶えさせることのない分散型電源システムを提供する。【解決手段】分散型電源システムが備える遮断装置２０は、直流母線２と非重要負荷２７との間に設けられた遮断手段２３と、電圧検出手段２５による検出結果が第１異常条件を満たすと遮断手段２３を遮断作動させ、電圧検出手段２５による検出結果が第１通常条件を満たすと遮断手段２３を復帰作動させる遮断制御手段２４とを有し、充放電装置１０は、蓄電手段１４と、系統状況検出手段Ｓ１と、系統状況検出手段Ｓ１による検出結果が可の場合に通常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御し、系統状況検出手段Ｓ１による検出結果が否の場合に異常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御する充放電制御手段１２とを有する分散型電源システム。【選択図】図１
2008306814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力系統に対して電力変換器を介して連系されている直流母線に電力を供給する直流電源装置と、前記直流母線の電圧に応じて前記直流母線からの電力の充電量及び前記直流母線に対する電力の放電量を調節する充放電装置と、前記直流母線に接続され、重要負荷及び非重要負荷を有する電力消費装置と、前記非重要負荷に対する電力供給を遮断可能な遮断装置とを備える分散型電源システムであって、
前記遮断装置は、前記直流母線と前記非重要負荷との間に設けられた遮断手段と、前記直流母線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果が第１異常条件を満たすと前記遮断手段を遮断作動させ、前記電圧検出手段による検出結果が第１通常条件を満たすと前記遮断手段を復帰作動させる遮断制御手段とを有し、
前記充放電装置は、蓄電手段と、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する充放電装置用の系統状況検出手段と、前記充放電装置用の系統状況検出手段による検出結果が可の場合に、前記直流母線の電圧に応じた前記充電量及び前記放電量が規定された通常時充放電特性に従って前記蓄電手段の充放電を制御し、前記充放電装置用の系統状況検出手段による検出結果が否の場合に、前記通常時充放電特性とは異なる、前記直流母線の電圧に応じた前記充電量及び前記放電量が規定された異常時充放電特性に従って前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御手段とを有する分散型電源システム。
【請求項２】
前記遮断制御手段は、前記直流母線の電圧が第１設定電圧未満である期間が第１設定時間以上継続すると前記第１異常条件が満たされたと判定し、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧以上の第２設定電圧以上である期間が第２設定時間以上継続すると前記第１通常条件が満たされたと判定するように構成される請求項１記載の分散型電源システム。
【請求項３】
前記通常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧未満の第３設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第１設定電圧より大きい第４設定電圧以上のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記異常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が、前記第３設定電圧未満の第５設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第５設定電圧より大きいときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性である請求項２記載の分散型電源システム。
【請求項４】
前記直流母線と前記直流電源装置の少なくとも１つに接続される抵抗器と、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する抵抗装置用の系統状況検出手段と、前記抵抗装置用の系統状況検出手段による検出結果が可の場合に、前記直流母線の電圧に応じた前記抵抗器の消費電力量が規定された通常時抵抗制御特性に従って前記抵抗器における消費電力を調節し、前記抵抗装置用の系統状況検出手段による検出結果が否の場合に、前記通常時抵抗制御特性とは異なる、前記直流母線の電圧に応じた前記抵抗器の消費電力量が規定された異常時抵抗制御特性に従って前記抵抗器における消費電力を調節する抵抗制御手段とを有する抵抗装置を備える請求項１記載の分散型電源システム。
【請求項５】
前記遮断制御手段は、前記直流母線の電圧が第１設定電圧未満である期間が第１設定時間以上継続すると前記第１異常条件が満たされたと判定し、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧以上の第２設定電圧以上である期間が第２設定時間以上継続すると前記第１通常条件が満たされたと判定するように構成され、
前記通常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧未満の第３設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第１設定電圧より大きい第４設定電圧以上のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記異常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が、前記第３設定電圧未満の第５設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第５設定電圧より大きいときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記通常時抵抗制御特性は、前記直流母線の電圧が、前記第４設定電圧より大きい第６設定電圧以上のときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費する特性であり、
前記異常時抵抗制御特性は、前記直流母線の電圧が前記第５設定電圧より大きく且つ前記第２設定電圧未満であるときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費し、及び、前記直流母線の電圧が前記第２設定電圧より大きい第７設定電圧以上のときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費する特性である請求項４記載の分散型電源システム。
【請求項６】
前記抵抗器において発生するジュール熱を蓄熱する蓄熱装置を備える請求項４又は５記載の分散型電源システム。
【請求項７】
前記系統状況検出手段は、前記直流母線の電圧により、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する請求項１〜６の何れか一項に記載の分散型電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電力系統に対して電力変換器を介して連系されている直流母線に電力を供給する直流電源装置と、直流母線の電圧に応じて直流母線からの電力の充電量及び直流母線に対する電力の放電量を調節する充放電装置と、直流母線に接続され、重要負荷及び非重要負荷を有する電力消費装置と、非重要負荷に対する電力供給を遮断可能な遮断装置とを備える分散型電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、商用電力系統から電力の供給を受けることができると共に、商用電力系統に対して電力変換器を介して連系されている直流母線に電力を供給する燃料電池などを用いた直流電源装置、及び、直流母線の電圧に応じて充電と放電とが可能なキャパシタなどの充放電装置を備えている分散型電源システムが提案されている。よって、商用電力系統側で停電などの事故が発生しても、分散型電源システム内の電力負荷には電力を供給できる。但し、直流電源装置を運転していないときに商用電力系統側で停電などが発生したとき、充放電装置だけではすべての電力負荷を賄うことができないため、電力負荷のうちの重要負荷のみに電力を供給し、非重要負荷には電力を供給しないような制御が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、発電機から一般負荷への電力供給を遮断可能な遮断器を設けることが記載されている。具体的には、商用電力系統の電圧低下を検出する保護継電器からの信号を遮断機が受取り、非重要負荷を遮断する対策が採られる。これにより、発電機の過負荷運転を防ぎ、重要負荷には発電機により確実に給電することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、電力貯蔵部から直流母線への電力供給、或いは、電力貯蔵部による直流母線からの電力吸収を、直流母線の電圧に応じて制御することが記載されている。つまり、直流母線の電圧に応じた供給電力量及び吸収電力量が規定された所定の制御特性に従って電力貯蔵部の動作が制御される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２６２１０号公報（請求項１）
【特許文献２】特開２００６−１２９５８５号公報（段落００３４〜段落００３７、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
商用電力系統で停電が発生し、且つ、発電機のような直流電源装置が停止していたとしても、重要負荷には充放電装置から途切れることなく電力を供給することが必要である。しかしながら、特許文献１に記載のシステムには充放電装置が設けられていないため、発電機が運転していないときに商用電力系統で停電が発生すると、重要負荷への電力供給が途切れてしまう。また、特許文献２に記載のシステムには充放電装置（電力貯蔵部）が設けられているものの、その動作制御は、商用電力系統で停電が発生しているか否かに拘わらず、直流母線の電圧が設定電圧以上のときには充電し、設定電圧未満のときには放電するという単純なものである。よって、商用電力系統での停電が継続すると、充放電装置の放電作動が継続して行われ、充放電装置の充電量が不足してしまう。そして、重要負荷への電力供給が途絶えてしまうという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、充放電装置の充放電を適切に制御して、重要負荷への電力供給を途絶えさせることのない分散型電源システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源システムの特徴構成は、商用電力系統に対して電力変換器を介して連系されている直流母線に電力を供給する直流電源装置と、前記直流母線の電圧に応じて前記直流母線からの電力の充電量及び前記直流母線に対する電力の放電量を調節する充放電装置と、前記直流母線に接続され、重要負荷及び非重要負荷を有する電力消費装置と、前記非重要負荷に対する電力供給を遮断可能な遮断装置とを備える分散型電源システムであって、
前記遮断装置は、前記直流母線と前記非重要負荷との間に設けられた遮断手段と、前記直流母線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段による検出結果が第１異常条件を満たすと前記遮断手段を遮断作動させ、前記電圧検出手段による検出結果が第１通常条件を満たすと前記遮断手段を復帰作動させる遮断制御手段とを有し、
前記充放電装置は、蓄電手段と、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する充放電装置用の系統状況検出手段と、前記充放電装置用の系統状況検出手段による検出結果が可の場合に、前記直流母線の電圧に応じた前記充電量及び前記放電量が規定された通常時充放電特性に従って前記蓄電手段の充放電を制御し、前記充放電装置用の系統状況検出手段による検出結果が否の場合に、前記通常時充放電特性とは異なる、前記直流母線の電圧に応じた前記充電量及び前記放電量が規定された異常時充放電特性に従って前記蓄電手段の充放電を制御する充放電制御手段とを有する点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、遮断装置により非重要負荷に対する電力供給の遮断が行われているときと、遮断が行われていないときとで、互いに異なる充放電特性により充放電装置が動作することになる。つまり、充放電装置が、非重要負荷の負荷遮断が行われていないときの負荷状態に応じた充放電と、非重要負荷の負荷遮断が行われた後の負荷状態に応じた充放電とを切り換えて行うようにできる。よって、非重要負荷を負荷遮断した後は、充放電装置から行うべき放電量を少なくでき、且つ、充電作動が行われ易くなるので、充放電装置の放電可能時間を長くできる。加えて、直流電源装置が作動している場合又は重要負荷が小さい場合には、負荷遮断された非重要負荷の分だけ余剰電力が多く発生するので、充放電装置はその余剰電力分を充電して、更に充放電装置の放電可能時間を長くすることができる。そして、商用電力系統の停電時（即ち、直流母線の電圧が低下したとき）には、直流母線の電圧を低く維持するような異常時充放電特性に従って充放電装置を動作させることで、非重要負荷が負荷遮断された状態が維持される。また、商用電力系統の復電時（即ち、直流母線の電圧が通常電圧に復帰したとき）には、直流母線の電圧を高く維持するような通常時充放電特性に従って充放電装置を動作させることで、非重要負荷に電力供給が行われる状態が維持される。
また、遮断装置において、遮断制御手段による遮断手段の制御は、電圧検出手段の検出結果（直流母線の電圧）に基づいて自動的に行われるので、停電の発生を示す信号などを他の装置から通信線を介して受け取る必要はない。
従って、充放電装置の充放電を適切に制御して、重要負荷への電力供給を途絶えさせることのない分散型電源システムを提供できる。
【００１０】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記遮断制御手段は、前記直流母線の電圧が第１設定電圧未満である期間が第１設定時間以上継続すると前記第１異常条件が満たされたと判定し、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧以上の第２設定電圧以上である期間が第２設定時間以上継続すると前記第１通常条件が満たされたと判定するように構成される点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、商用電力系統の瞬低（瞬間的な電圧低下）の発生により直流母線の電圧が瞬時に低下しただけでは非重要負荷の負荷遮断は行われず、商用電力系統の停電が発生中に、系統側の電圧が復旧作業等の何らかの理由で瞬間的に復帰することにより、直流母線の電圧が瞬時に上昇しただけでは非重要負荷の復帰は行われないようにできる。
【００１２】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記通常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧未満の第３設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第１設定電圧より大きい第４設定電圧以上のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記異常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が、前記第３設定電圧未満の第５設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第５設定電圧より大きいときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性である点にある。
【００１３】
上記特徴構成によれば、商用電力系統において停電などが発生していないとき（即ち、直流母線の電圧が第１設定電圧以上であるとき）充放電装置は放電作動せず、停電などが発生した後で充放電装置が放電作動することが確実になる。
また、商用電力系統において停電などが発生することで非重要負荷の負荷遮断が行われた後は、直流母線の電圧が上記第５設定電圧という低い電圧から充放電装置を充電作動させることで、充放電装置の充電量が多くなり易くなる。よって、充放電装置の放電可能時間を長くすることができる。
【００１４】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記直流母線と前記直流電源装置の少なくとも１つに接続される抵抗器と、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する抵抗装置用の系統状況検出手段と、前記抵抗装置用の系統状況検出手段による検出結果が可の場合に、前記直流母線の電圧に応じた前記抵抗器の消費電力量が規定された通常時抵抗制御特性に従って前記抵抗器における消費電力を調節し、前記抵抗装置用の系統状況検出手段による検出結果が否の場合に、前記通常時抵抗制御特性とは異なる、前記直流母線の電圧に応じた前記抵抗器の消費電力量が規定された異常時抵抗制御特性に従って前記抵抗器における消費電力を調節する抵抗制御手段とを有する抵抗装置を備える点にある。本願の抵抗器には、抵抗値を可変できる抵抗器、半導体の制御により消費電力を可変できるもの、あるいは固定抵抗に半導体のスイッチング素子を組み合わせて消費電力を可変できるものなどを含む。
【００１５】
上記特徴構成によれば、遮断装置により非重要負荷に対する電力供給の負荷遮断が行われているときと、負荷遮断が行われていないときとで、抵抗装置の抵抗器を互いに異なる抵抗制御特性により動作させることができる。そして、商用電力系統の停電時（即ち、直流母線の電圧が低下したとき）には、直流母線の電圧を低く維持するような異常時抵抗制御特性に従って抵抗器が電力を消費することで、非重要負荷が負荷遮断された状態が維持される。また、商用電力系統の復電時（即ち、直流母線の電圧が通常電圧に復帰したとき）には、直流母線の電圧を高く維持するような通常時抵抗制御特性に従って抵抗器が電力を消費することで、非重要負荷に電力供給が行われる状態が維持される。
【００１６】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記遮断制御手段は、前記直流母線の電圧が第１設定電圧未満である期間が第１設定時間以上継続すると前記第１異常条件が満たされたと判定し、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧以上の第２設定電圧以上である期間が第２設定時間以上継続すると前記第１通常条件が満たされたと判定するように構成され、
前記通常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が前記第１設定電圧未満の第３設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第１設定電圧より大きい第４設定電圧以上のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記異常時充放電特性は、前記直流母線の電圧が、前記第３設定電圧未満の第５設定電圧以下のときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて放電作動させ、前記第５設定電圧より大きいときに前記充放電装置を前記直流母線の電圧に応じて充電作動させる特性であり、
前記通常時抵抗制御特性は、前記直流母線の電圧が、前記第４設定電圧より大きい第６設定電圧以上のときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費する特性であり、
前記異常時抵抗制御特性は、前記直流母線の電圧が前記第５設定電圧より大きく且つ前記第２設定電圧未満であるときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費し、及び、前記直流母線の電圧が前記第２設定電圧より大きい第７設定電圧以上のときに前記抵抗器において前記直流母線の電圧に応じた電力を消費する特性である点にある。
【００１７】
上記特徴構成によれば、商用電力系統の瞬低（瞬間的な電圧低下）の発生により直流母線の電圧が瞬時に低下しただけでは非重要負荷の負荷遮断は行われず、商用電力系統の停電が発生中に、系統側の電圧が復旧作業等の何らかの理由で瞬間的に復帰することにより、直流母線の電圧が瞬時に上昇しただけでは非重要負荷の復帰は行われないようにできる。
また、上記通常時充放電特性により、商用電力系統において停電などが発生していないとき（即ち、直流母線の電圧が第１設定電圧以上であるとき）充放電装置は放電作動せず、停電などが発生した後で充放電装置が放電作動することが確実になる。更に、上記異常時充放電特性により、商用電力系統において停電などが発生することで非重要負荷の負荷遮断が行われた後は、直流母線の電圧が上記第５設定電圧という低い電圧から充放電装置を充電作動させることで、充放電装置の充電量が多くなり易くなる。よって、充放電装置の放電可能時間を長くすることができる。
更に、上記通常時抵抗制御特性及び異常時抵抗制御特性により、充放電装置において充電しきれない余剰電力を抵抗器によって消費できる。
【００１８】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記抵抗器において発生するジュール熱を蓄熱する蓄熱装置を備える点にある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、抵抗器によって消費される余剰電力を熱に変換して蓄積できる。よって、分散型電源システムのエネルギ効率を向上させることができる。
【００２０】
本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記系統状況検出手段は、前記直流母線の電圧により、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出する点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、系統状況検出手段が、直流母線の電圧により、商用電力系統から直流母線への電力供給可否を検出するので、停電の発生を示す信号などの特別な信号を他の装置から通信線を介して受け取る必要はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に図面を参照して本発明に係る分散型電源システムの構成について説明する。
図１は本発明に係る分散型電源システムの機能ブロック図である。図示するように、分散型電源システムは、直流母線２に接続される直流電源装置Ｇとしての燃料電池４０、充放電装置１０、電力消費装置Ｄ、遮断装置２０、及び、可変抵抗装置（本発明の抵抗装置の一例）３０を備える。直流母線２は、商用電力系統１に対して電力変換器としての整流器３を介して連系される。
【００２３】
本実施形態において、直流電源装置Ｇは、熱と電気とを併せて供給するコージェネレーション装置としての燃料電池４０を用いて構成される。燃料電池４０において発生された電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器４１を介して直流母線２に供給される。また、燃料電池４０において発生された熱は、蓄熱装置としての貯湯装置４２に温水の形態で蓄積される。
【００２４】
電力消費装置Ｄは、直流母線２の電力がインバータ２８を介して供給されるサーバ装置などの重要負荷２６と、電灯などの非重要負荷２７とを有する。直流母線２と電力消費装置Ｄとの間には、重要負荷２６及び非重要負荷２７に対する電力供給を遮断する遮断装置２０が設けられている。具体的には、遮断装置２０は、上流側に設けられ重要負荷２６及び非重要負荷２７の両方に対する電力供給を遮断可能な遮断手段２１と、重要負荷２６に至る電力経路においてその重要負荷２６に対する電力供給を遮断可能な遮断手段２２と、非重要負荷２７に至る電力経路においてその非重要負荷２７に対する電力供給を遮断可能な遮断手段２３とを有する。
【００２５】
遮断装置２０は、上述した遮断手段２１、２２、２３に加えて、電圧検出手段としての電圧センサ２５と、遮断制御手段２４とを備える。電圧センサ２５は、直流母線２の電圧を検出し、その検出結果を遮断制御手段２４に伝達する。遮断制御手段２４は、電圧センサ２５による検出結果に基づいて、遮断手段２３を遮断作動及び復帰作動させる。具体的には、本実施形態において遮断制御手段２４は、電圧センサ２５による検出結果が第１異常条件を満たすと、非重要負荷２７に接続されている遮断手段２３を遮断作動させ、電圧センサ２５による検出結果が第１通常条件を満たすと遮断手段２３を復帰作動させるように構成されている。
【００２６】
更に詳細に説明すると、遮断装置２０が備える遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が第１設定電圧未満である期間が第１設定時間以上継続すると第１異常条件が満たされたと判定する。本実施形態では、遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が−８Ｖ（第１設定電圧の一例）未満である期間が１秒（第１設定時間の一例）以上継続すると第１異常条件が満たされたと判定し、遮断手段２３を遮断作動させて非重要負荷２７への電力供給を停止する。そして、遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が−４Ｖ（第２設定電圧の一例）以上である期間が１秒（第２設定時間の一例）以上継続すると第１通常条件が満たされたと判定し、遮断手段２３を復帰作動させて非重要負荷２７への電力供給を行う。
つまり、商用電力系統１の停電が発生したのではなく直流母線２の電圧が瞬時に低下しただけでは、非重要負荷２７の負荷遮断は行われず、商用電力系統１の停電が発生した状態で直流母線２の電圧が瞬時に上昇しただけでは非重要負荷２７の復帰は行われないようにできる。
【００２７】
充放電装置１０は、キャパシタなどの蓄電手段１４と、充放電装置用の系統状況検出手段Ｓ１としての電圧センサ１１と、充放電制御手段１２とを有する。電圧センサ１１は、直流母線２の電圧を検出し、その検出結果を充放電制御手段１２に伝達する。即ち、充放電装置用の系統状況検出手段Ｓ１としての電圧センサ１１は、直流母線２の電圧により、商用電力系統１から直流母線２への電力供給可否を検出している。よって、充放電装置１０では、直流母線２の電圧により、商用電力系統１から直流母線２への電力供給可否を検出できるので、商用電力系統１における停電の発生を示す信号などの特別な信号を他の装置から通信線を介して受け取る必要はない。
【００２８】
充放電制御手段１２は、電圧センサ１１による検出結果（即ち、商用電力系統１から直流母線２への電力供給可否の検出結果）に基づいて、蓄電手段１４を充電作動及び放電作動させる。蓄電手段１４はＤＣ／ＤＣ変換器１３を介して直流母線２に接続される。具体的には、本実施形態において充放電制御手段１２は、電圧センサ１１による検出結果が第２通常条件を満たすと（即ち、系統状況検出手段Ｓ１による検出結果が可の場合に）、直流母線２の電圧に応じた充電量及び放電量が規定された通常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御し、電圧センサ１１による検出結果が第２異常条件を満たすと（即ち、系統状況検出手段Ｓ１による検出結果が否の場合に）、通常時充放電特性とは異なる、直流母線２の電圧に応じた充電量及び放電量が規定された異常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御するように構成されている。第２通常条件及び第２異常条件については後述する。
【００２９】
可変抵抗装置３０は、直流母線２に接続される可変抵抗器（本発明の抵抗器の一例）３３と、抵抗装置用の系統状況検出手段Ｓ３としての電圧センサ３１と、抵抗制御手段３２とを有する。尚、上記可変抵抗器３３は、抵抗値を可変できる抵抗器だけでなく、半導体の制御により消費電力を可変できるもの、あるいは固定抵抗に半導体のスイッチング素子を組み合わせて消費電力を可変できるものとしてもよい。よって、可変抵抗装置３０では、直流母線２の電圧により、商用電力系統１から直流母線２への電力供給可否を検出できるので、商用電力系統１における停電の発生を示す信号などの特別な信号を他の装置から通信線を介して受け取る必要はない。
【００３０】
電圧センサ３１は、直流母線２の電圧を検出し、その検出結果を抵抗制御手段３２に伝達する。即ち、抵抗装置用の系統状況検出手段Ｓ３としての電圧センサ３１は、直流母線２の電圧により、商用電力系統１から直流母線への電力供給可否を検出している。抵抗制御手段３２は、電圧センサ３１による検出結果（即ち、商用電力系統１から直流母線２への電力供給可否の検出結果）に基づいて、可変抵抗器３３における消費電力を調節する。具体的には、本実施形態において抵抗制御手段３２は、電圧センサ３１による検出結果が第３通常条件を満たすと（即ち、系統状況検出手段Ｓ３による検出結果が可の場合に）、直流母線２の電圧に応じた可変抵抗器３３の消費電力量が規定された通常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節し、電圧センサ３１による検出結果が第３異常条件を満たすと（即ち、系統状況検出手段Ｓ３による検出結果が否の場合に）、通常時抵抗制御特性とは異なる、直流母線２の電圧に応じた可変抵抗器３３の消費電力量が規定された異常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節する。第３通常条件及び第３異常条件については後述する。
【００３１】
以上のように、商用電力系統１の停電時（即ち、直流母線２の電圧が低下したとき）には、直流母線２の電圧を低く維持するような異常時充放電特性に従って充放電装置１０の蓄電手段１４が動作し、且つ、直流母線２の電圧を低く維持するような異常時抵抗制御特性に従って可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３が電力を消費することで、非重要負荷２７が負荷遮断された状態が維持される。
また、商用電力系統１の復電時（即ち、直流母線２の電圧が通常電圧に復帰したとき）には、直流母線２の電圧を高く維持するような通常時充放電特性に従って充放電装置１０の蓄電手段１４が動作し、且つ、直流母線２の電圧を高く維持するような通常時抵抗制御特性に従って可変抵抗装置ｓ３０の可変抵抗器３３が電力を消費することで、非重要負荷２７に電力供給が行われる状態が維持される。
【００３２】
以下に、商用電力系統１から通常に電力が供給されている通常時、商用電力系統１において停電が発生した停電時、商用電力系統１からの電力供給が再開される復電時のそれぞれにおける可変抵抗器３３、蓄電手段１４、燃料電池４０、及び、系統受電の動作特性について説明する。
【００３３】
＜通常時＞
図２は、商用電力系統１から通常に電力が供給されている通常時の、可変抵抗器３３（細い破線）、蓄電手段１４（実線）、燃料電池４０（太い破線）、及び、系統受電（一点破線）の特性を説明するグラフである。図２において、横軸は計画最大消費電力比（％）であり、縦軸は直流母線２の電圧である。つまり、図２において計画最大消費電力比が正の値のときは電力の供給（充放電装置１０の放電を含む）が行われており、計画最大消費電力比が負の値のときは電力の消費（充放電装置１０の充電を含む）が行われていることを示している。図示するように、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、燃料電池４０、及び、系統受電の何れも、直流母線２の電圧に応じて動作状態を変えるように設定されている。但し、本実施形態では、直流母線２の電圧に関して、実際の１７０Ｖの電圧値を図中では０Ｖに換算して表示している。
【００３４】
図２に示すように、商用電力系統１からの受電、及び、蓄電手段１４からの放電のそれぞれにより、計画最大消費電力の１００％が賄える。また、燃料電池４０の発電により、計画最大消費電力の３０％が賄える。
【００３５】
充放電装置１０が備える充放電制御手段１２は、直流母線２の電圧に応じた充電量及び放電量が規定された通常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御する。具体的には、通常時充放電特性は、直流母線２の電圧が上記第１設定電圧未満の第３設定電圧以下のときに前記充放電装置１０を前記直流母線２の電圧に応じて放電作動させ、前記第１設定電圧より大きい第４設定電圧以上のときに前記充放電装置１０を前記直流母線２の電圧に応じて充電作動させる特性である。図２に示す本実施形態の通常時充放電特性は、直流母線２の電圧が第１設定電圧（−８Ｖ）未満の−１０Ｖ（第３設定電圧の一例）以下のときに充放電装置１０（蓄電手段１４）を直流母線２の電圧に応じて放電作動させ、第１設定電圧（−８Ｖ）より大きい−２Ｖ（第４設定電圧の一例）以上のときに充放電装置１０（蓄電手段１４）を直流母線２の電圧に応じて充電作動させる特性である。
【００３６】
可変抵抗装置３０が備える抵抗制御手段３２は、直流母線２の電圧に応じた可変抵抗器３３の消費電力量が規定された通常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節する。具体的には、通常時抵抗制御特性は、直流母線２の電圧が、上記第４設定電圧より大きい第６設定電圧以上のときに可変抵抗器３３において直流母線２の電圧に応じた電力を消費する特性である。本実施形態では、図２に示す通常時抵抗制御特性は、直流母線２の電圧が、上記第４設定電圧（−２Ｖ）より大きい４Ｖ（第６設定電圧の一例）以上のときに可変抵抗器３３において直流母線２の電圧に応じた電力を消費する特性である。
よって、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３は、充放電装置１０によって充電しきれない余剰電力を可変抵抗器３３によって消費していることになる。
【００３７】
図３に示すのは、燃料電池４０が１００％の出力で作動しているときに直流母線２に供給される電力と、直流母線２において消費される電力とを示すグラフである。つまり、図３に示すのは、燃料電池４０が１００％の出力で作動しているときの、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、燃料電池４０、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。
また、図４に示すのは、燃料電池４０が０％の出力であるときの、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。
但し、図３では燃料電池４０が１００％の出力で作動している例について示し、図４では燃料電池４０が０％の出力である例について示したが、燃料電池４０が０％から１００％の間の出力で作動していることもある。
【００３８】
よって、図３に示した特性曲線を参照すると、電力消費装置Ｄにおける消費電力が計画最大消費電力の７５％であるとき、直流母線２の電圧は約−４Ｖとなる。また、図４に示した特性曲線を参照すると、電力消費装置Ｄにおける消費電力が計画最大消費電力の７５％であるとき、直流母線２の電圧は約−５Ｖとなる。
【００３９】
＜停電時（異常時）＞
次に、商用電力系統１から通常に電力が供給されており、上述の図４に例示したように燃料電池４０が０％の出力であるときに、商用電力系統１で停電などの事故が発生した場合の例について説明する。
図５は、停電の前後での可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。図５中で破線で示すのは、図４に示した実線と同じ特性曲線であり、停電前は、計画最大消費電力と直流母線２の電圧とがこの特性曲線に対応した関係にある。例えば、電力消費装置Ｄの消費電力が計画最大消費電力の７５％であった場合、直流母線２の電圧は約−５Ｖである。ところが、停電が発生することで商用電力系統１からの受電量がゼロになると、直流母線２の電圧が急激に低下する。そして、電力消費装置Ｄが消費する電力を直流母線２に供給できるのは実線で示すように充放電装置１０の蓄電手段１４のみになる。この時点では電力消費装置Ｄにおける消費電力（計画最大消費電力の７５％）には変化が無いので、停電直後の直流母線２の電圧は約−１１Ｖになる。
【００４０】
上述したように、このような停電が発生したとき、遮断装置２０が備える遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が−８Ｖ（第１設定電圧の一例）未満である期間が１秒（第１設定時間の一例）以上継続すると第１異常条件が満たされたと判定し、遮断手段２３を遮断作動させて非重要負荷２７への電力供給を停止する。よって、負荷遮断後の電力消費装置Ｄの消費電力（計画最大消費電力）は、重要負荷２６の消費電力：ＤAのみに低下する。そして、直流母線２の電圧はその重要負荷２６の消費電力：ＤAに応じた値（図５では約−１０．５Ｖ）になる。
【００４１】
また、図６〜図１０を参照して以下に説明するように、充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３も動作特性を変更する。
図６は、商用電力系統１において停電が発生している異常時の、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、燃料電池４０の特性を説明するグラフである。つまり、後述する異常時充放電特性及び異常時抵抗制御特性のグラフを示している。但し、図６中では、可変抵抗器３３の異常時抵抗制御特性を細い破線で示し、蓄電手段１４の異常時充放電特性を実線で示し、燃料電池４０の出力特性を太い破線で示す。
【００４２】
充放電装置１０が備える充放電制御手段１２は、直流母線２の電圧が第１設定電圧（例えば−８Ｖ）未満である期間が第１設定時間（例えば１秒）より長い第３設定時間（例えば１．５秒）以上継続すると第２異常条件が満たされたと判定する。そして、充放電制御手段１２は、図３などに示した通常時充放電特性とは異なる、直流母線２の電圧に応じた充電量及び放電量が規定された異常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御する。
同様に、可変抵抗装置３０が備える抵抗制御手段３２は、直流母線２の電圧が第１設定電圧（例えば−８Ｖ）未満である期間が上記第３設定時間（例えば１．５秒）より長い第５設定時間（例えば２秒）以上継続すると第３異常条件が満たされたと判定する。そして、抵抗制御手段３２は、図３などに示した通常時抵抗制御特性とは異なる、直流母線２の電圧に応じた可変抵抗器３３の消費電力量が規定された異常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節する。
【００４３】
図６中に実線で示すように、蓄電手段１４の制御に用いられる異常時充放電特性は、直流母線２の電圧が、第３設定電圧（例えば−１０Ｖ）未満の第５設定電圧（例えば−１２Ｖ）以下のときに充放電装置１０の蓄電手段１４を直流母線２の電圧に応じて放電作動させ、第５設定電圧（例えば−１２Ｖ）より大きいときに充放電装置１０の蓄電手段１４を直流母線２の電圧に応じて充電作動させる特性である。異常時充放電特性に従うと、蓄電手段１４から放電により、計画最大消費電力の３０％が賄える。
【００４４】
図６中に細い破線で示すように、可変抵抗器３３の制御に用いられる異常時抵抗制御特性は、直流母線２の電圧が第５設定電圧（例えば−１２Ｖ）より大きく且つ第２設定電圧（例えば−４Ｖ）未満であるときに可変抵抗器３３において直流母線２の電圧に応じた電力を消費し、及び、直流母線２の電圧が第２設定電圧（例えば−４Ｖ）より大きい第７設定電圧（例えば４Ｖ）以上のときに可変抵抗器３３において直流母線２の電圧に応じた電力を消費する特性である。
よって、直流母線２の電圧が−１２Ｖより大きく且つ−４Ｖ未満であるとき、可変抵抗器３３は、充放電装置１０の蓄電手段１４で充電しきれなかった余剰電力を消費できる。また、直流母線２の電圧が４Ｖ以上に上昇したときにも、可変抵抗器３３は直流母線２の余剰電力を消費できる。
【００４５】
また、図７に示すのは、燃料電池４０が０％の出力であるときの、可変抵抗器３３、及び、蓄電手段１４の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。
同様に、図８に示すのは、燃料電池４０が１００％の出力で作動しているときの、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、燃料電池４０の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。
但し、図７では燃料電池４０が０％の出力である例について示し、図８では燃料電池４０が１００％の出力で作動している例について示したが、燃料電池４０が０％から１００％の間の出力で作動していることもある。
【００４６】
よって、図７に示した特性曲線を参照すると、電力消費装置Ｄにおける消費電力が計画最大消費電力の１０％であるとき、直流母線２の電圧は約−１３Ｖとなる。また、図８に示した特性曲線を参照すると、電力消費装置Ｄにおける消費電力が計画最大消費電力の１００％であるとき、直流母線２の電圧は約−１０．５Ｖとなる。
【００４７】
更に、図９に実線で示すように、充放電装置１０の充放電制御手段１２は、蓄電手段１４の蓄電量が上限値に達すると、上記異常時充放電特性を、直流母線２の電圧が上記第３設定電圧より大きく且つ上記第２設定電圧未満である設定電圧範囲内にあるときに充放電装置１０の蓄電手段１４を直流母線２の電圧に応じて放電作動させる特性に変更する。
同様に、図９に細い破線で示すように、可変抵抗装置３０の抵抗制御手段３２は、蓄電手段１４の蓄電量が上限値に達すると、上記異常時抵抗制御特性を、直流母線２の電圧が上記第３設定電圧より大きく且つ上記第２設定電圧未満である設定電圧範囲内にあるときに可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３を直流母線２の電圧に応じて電力消費作動させる特性に変更する。
【００４８】
具体的には、変更後の充放電特性は、直流母線２の電圧が−１２Ｖ以上−８Ｖ以下にあるときに充放電装置１０の蓄電手段１４を直流母線２の電圧に応じて放電作動させるものである。また、変更後の抵抗制御特性は、直流母線２の電圧が−８Ｖ以上−４Ｖ以下にあるときに可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３を直流母線２の電圧に応じて電力消費作動させるものである。そして、蓄電手段１４の蓄電量が上限値にある間は蓄電手段１４を充電作動させない。よって、直流母線２の電圧が−８Ｖより大きくなると、電力は全て可変抵抗器３３で消費されることになる。
また、図１０は、蓄電手段１４の蓄電量が上限値に達した後、燃料電池４０が１００％の出力で作動しているときの、図９で示した可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、燃料電池４０の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線である。
【００４９】
図１１は、商用電力系統１から通常に電力が供給されている状態から、商用電力系統１において停電が発生したときの、商用電力系統１の出力、重要負荷２６における電力負荷、非重要負荷２７における電力負荷、燃料電池４０の出力、蓄電手段１４の出力、及び、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３の電力負荷（消費電力）の時間的変化を説明するグラフである。但し、図１１では、０秒の時点に停電が発生したものとする。また、０秒の時点では燃料電池４０が０％の出力である。
【００５０】
時間０秒以前では、商用電力系統１から通常に電力が供給されている。よって、遮断手段２１、２２、２３は遮断作動されておらず、重要負荷２６及び非重要負荷２７の両方に電力が供給される。また、燃料電池４０は作動していない。よって、この時点における直流母線２の電圧は、図５に示した約−５Ｖにある。
【００５１】
時間０秒において停電が発生して商用電力系統１からの受電量がゼロになったとき、その時点では重要負荷２６及び非重要負荷２７による電力負荷には変化が無いので、図５中に矢印で示すように直流母線２の電圧が急激に低下する。そして、電力消費装置Ｄが消費する電力を直流母線２に供給できるのは充放電装置１０の蓄電手段１４のみになるので、図１１に示すように蓄電手段１４からの出力が立ち上がる。その結果、停電直後の直流母線２の電圧は図５に示したように約−１１Ｖになる。
【００５２】
そして、遮断装置２０が備える遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が−８Ｖ（第１設定電圧の一例）未満である期間が１秒（第１設定時間の一例）以上継続すると第１異常条件が満たされたと判定し、遮断手段２３を遮断作動させて非重要負荷２７への電力供給を停止する。よって、負荷遮断後の電力消費装置Ｄの消費電力は、図５及び図１１に示すように重要負荷２６の消費電力：ＤAのみに低下する。そして、直流母線２の電圧はその重要負荷２６の消費電力：ＤAに応じた値（図５では約−１０．５Ｖ）になる。
加えて、図１１に示すように、遮断手段２３の遮断作動と連動して燃料電池４０が始動され、燃料電池４０からの出力が徐々に上昇する。
【００５３】
また、充放電装置１０が備える充放電制御手段１２は、直流母線２の電圧が第１設定電圧（例えば−８Ｖ）未満である期間が上記第１設定時間（例えば１秒）より長い第３設定時間（例えば１．５秒）以上継続すると第２異常条件が満たされたと判定する。そして、充放電制御手段１２は、図６等に示した異常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御する。
その結果、図１１に示すように、蓄電手段１４の出力（放電）は低下する。
【００５４】
このように、遮断装置２０により非重要負荷２７に対する電力供給の遮断が行われているときと、遮断が行われていないときとで、互いに異なる充放電特性により充放電装置１０の蓄電手段１４が動作することになる。つまり、充放電装置１０の蓄電手段１４が、非重要負荷２７の負荷遮断が行われていないときの負荷状態に応じた充放電と、非重要負荷２７の負荷遮断が行われた後の負荷状態に応じた充放電とを切り換えて行うようにできる。
よって、非重要負荷２７を負荷遮断した後は、充放電装置１０の蓄電手段１４から行うべき放電量を少なくでき、且つ、充電作動が行われ易くなるので、充放電装置１０の蓄電手段１４の放電可能時間を長くできる。加えて、燃料電池４０（直流電源装置Ｇ）が作動している場合又は重要負荷２６が小さい場合には、負荷遮断された非重要負荷２７の分だけ余剰電力が多く発生するので、充放電装置１０の蓄電手段１４はその余剰電力分を充電して、更に充放電装置１０の蓄電手段１４の放電可能時間を長くすることができる。
【００５５】
また、商用電力系統１における停電時、遮断装置２０による非重要負荷２７の負荷遮断に遅れて、充放電装置１０の蓄電手段１４の制御特性が上記通常時充放電特性（即ち、重要負荷２６及び非重要負荷２７の両方に電力を供給可能であるように設定された特性）から上記異常時充放電特性（即ち、重要負荷２６のみに電力を供給可能であるように設定された特性）に移行する。よって、少なくとも遮断装置２０による負荷遮断が行われるまでは、充放電装置１０の蓄電手段１４から直流母線２へ上記通常時充放電特性に従って電力の放電作動を行うことができる。従って、商用電力系統１における停電発生後から遮断装置２０による負荷遮断が行われるまでの間に電力消費装置Ｄにおいて（特に、重要負荷２６において）電力不足が発生することを防止できる。
【００５６】
可変抵抗装置３０が備える抵抗制御手段３２は、直流母線２の電圧が第１設定電圧（例えば−８Ｖ）未満である期間が上記第３設定時間（例えば１．５秒）より長い第５設定時間（例えば２秒）以上継続すると第３異常条件が満たされたと判定する。そして、抵抗制御手段３２は、図６等に示した異常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節する。
【００５７】
このように、非重要負荷２７の負荷遮断後に可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３の制御特性が通常時抵抗制御特性から異常時抵抗制御特性に移行するのは、充放電装置１０の蓄電手段１４の制御特性が通常時充放電特性から異常時充放電特性に移行した後になる。従って、非重要負荷２７の負荷遮断後であって、充放電装置１０の蓄電手段１４による上記異常時充放電特性に従った充放電が開始された後で、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３による上記異常時抵抗制御特性に従った直流母線２の電力の消費が開始される。よって、非重要負荷２７の負荷遮断後に発生した余剰電力は、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３における電力消費よりも、充放電装置１０の蓄電手段１４による充電作動よって優先して処理できる。その結果、充放電装置１０の蓄電手段１４の充電量を多くすることができる。
【００５８】
また、商用電力系統１において停電などが発生することで直流母線２の電圧が第１設定電圧（例えば−８Ｖ）未満の第３設定電圧（例えば−１０Ｖ）以下になったときに充放電装置１０の蓄電手段１４は放電作動する。よって、商用電力系統１において停電などが発生していないとき（即ち、直流母線２の電圧が上記第１設定電圧以上であるとき）充放電装置１０の蓄電手段１４は放電作動せず、停電などが発生した後で充放電装置１０の蓄電手段１４が放電作動することが確実になる。
また、商用電力系統１において停電などが発生することで非重要負荷２７の負荷遮断が行われた後は、直流母線２の電圧が上記第５設定電圧という低い電圧から充放電装置３０を充電作動させることで、充放電装置３０の充電量が多くなり易くなる。よって、充放電装置３０の放電可能時間を長くすることができる。
【００５９】
その後、時間経過とともに燃料電池４０からの出力が大きくなるにつれて、燃料電池４０からの出力よりも重要負荷２６における電力負荷の方が小さくなることもある。そのときには直流母線２の電圧が上昇し、図７及び図８に示したように、余剰電力が蓄電手段１４に充電されるか又は可変抵抗器３３において消費される。可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３は、充放電装置１０の蓄電手段１４にて充電しきれない余剰電力を消費する役割を果たしている。但し、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３によって余剰電力が消費されると、可変抵抗器３３において発生するジュール熱により、蓄熱装置としての貯湯装置４２の熱媒が加熱される。よって、余剰電力は熱の形態で蓄積されることになる。
【００６０】
図１２は、停電時に（０秒の時点に）燃料電池４０が１００％の出力で作動している場合の例である。図１１に示した例と同様に、この場合も、遮断装置２０が遮断手段２３の遮断制御を行い、充放電装置１０の蓄電手段１４が通常時充放電特性から異常時充放電特性へと制御特性を変更し、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３が通常時抵抗制御特性から異常時抵抗制御特性へと制御特性を変更する。この例では、燃料電池４０が１００％の出力で作動しているため、非重要負荷２７の負荷遮断が行われると、余剰電力が大きく発生し、停電の直後から蓄電手段１４における充電が行われている。その結果、蓄電手段１４の蓄電量が短時間で上限値に達する。よって、充放電装置１０の充放電制御手段１２は、上記異常時充放電特性を、図９に実線で示したような特性に変更する。また、可変抵抗装置３０の抵抗制御手段３２は、上記異常時抵抗制御特性を、図９に細い破線で示したような特性に変更する。
【００６１】
＜復電時＞
次に、商用電力系統１からの電力供給が再開されたときの充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の動作について説明する。
図１３は、商用電力系統１からの電力供給が再開されたときの、商用電力系統１の出力、重要負荷２６における電力負荷、非重要負荷２７における電力負荷、燃料電池４０の出力、蓄電手段１４の出力、及び、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３の電力負荷の時間的変化を説明するグラフである。但し、図１３では、０秒の時点に復電したものとする。また、図１４は、図１０で示したのと同様のグラフであり、更に破線で示すのは、図３に実線で示した、商用電力系統１において停電が発生していないときの、直流母線２の電圧に応じて直流母線２に供給される電力と、直流母線２において消費される電力とを示す特性である。
【００６２】
商用電力系統１からの電力供給が再開される以前は、図１４の実線で示す特性曲線に応じて直流母線２の電圧が変化する。例えば、商用電力系統１からの電力供給が再開される直前の直流母線２の電圧は約−７Ｖである。この状態で商用電力系統１からの電力供給が再開されたとき、直流母線２の電圧は急上昇して約５Ｖになる。そして、遮断制御手段２４は、直流母線２の電圧が−４Ｖ（第２設定電圧の一例）以上である期間が１秒（第２設定時間の一例）以上継続すると第１通常条件が満たされたと判定し、遮断手段２３を復帰作動させて非重要負荷２７への電力供給を行う。その結果、図１３において非重要負荷２７における電力負荷が立ち上がる。
【００６３】
更に、充放電制御手段１２は、電圧センサ１１による検出結果が第２通常条件を満たすと、直流母線２の電圧に応じた充電量及び放電量が規定された通常時充放電特性に従って蓄電手段１４の充放電を制御する。具体的には、充放電制御手段１２は、直流母線２の電圧が上記第２設定電圧（例えば−４Ｖ）以上である期間が上記第２設定時間（例えば１秒）より長い上記第４設定時間（例えば１．５秒）以上継続すると第２通常条件が満たされたと判定する。その結果、充放電装置１０の蓄電手段１４の制御特性が上記異常時充放電特性から上記通常時充放電特性に移行する。
このように、異常時充放電特性から通常時充放電特性への切り換えは、商用電力系統１からの電力供給の再開から遅れて行われる。つまり、商用電力系統１からの電力供給が再開した直後に急激な電圧上昇があったとしても、その電力が充放電装置１０の蓄電手段１４での充電に用いられることはない。
【００６４】
また、抵抗制御手段３２は、電圧センサ３１による検出結果が第３通常条件を満たすと、直流母線２の電圧に応じた可変抵抗器３３の消費電力量が規定された通常時抵抗制御特性に従って可変抵抗器３３における消費電力を調節する。具体的には、抵抗制御手段３２は、直流母線２の電圧が第２設定電圧（例えば−４Ｖ）以上である期間が上記第２設定時間（例えば１秒）より長い第６設定時間（例えば２秒）以上継続すると第３通常条件が満たされたと判定する。その結果、可変抵抗装置３０の可変抵抗器３３の制御特性が上記異常時抵抗制御特性から上記通常時抵抗制御特性に移行する。
このように、異常時抵抗制御特性から通常時抵抗制御特性への切り換えは、商用電力系統１からの電力供給の再開から遅れて行われる。つまり、商用電力系統１からの電力供給が再開した後の急激な電圧上昇は、先ず可変抵抗装置３３で吸収される。続いて、遮断手段２３を復帰作動させることで非重要負荷２７への電力供給が行われる。
【００６５】
その結果、可変抵抗器３３、蓄電手段１４、及び、燃料電池４０の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線は図１４に実線で示したもの（停電時の特性）から破線で示したもの（非停電時の特性）に移行する。そして、非重要負荷２７における電力負荷が立ち上がることにより計画最大消費電力比が上昇すると、図１４に示すように直流母線２の電圧が約−４Ｖになる。
【００６６】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、可変抵抗器３３が直流母線２に接続される例について説明したが、可変抵抗器３３は直流電源装置Ｇとしての燃料電池４０及び直流母線２の少なくとも１つに接続されていればよい。例えば、可変抵抗装置３３が燃料電池４０に接続され、燃料電池４０の発電電力を消費するように構成してもよいし、或いは、可変抵抗器３３が、直流母線２及び燃料電池４０の両方に接続されるように構成してもよい。
【００６７】
＜２＞
上記実施形態では、充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の両方が系統状況検出手段（Ｓ１、Ｓ３）を有する例について説明したが、系統状況検出手段を充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の両方に設けなくてもよい。例えば、充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の何れか一方のみに系統状況検出手段を設け、その系統状況検出手段による検出結果が、充放電装置１０の充放電制御手段１２及び可変抵抗装置３０の抵抗制御手段３２の両方に通信線などを介して伝達されるように構成してもよい。
或いは、充放電装置１０及び可変抵抗装置３０の何れもが系統状況検出手段を備えない構成も可能である。例えば、遮断装置２０が備える電圧センサ２５を系統状況検出手段として用い、その系統状況検出手段の検出結果（電圧センサ２５により検出される直流母線２の電圧）が充放電装置１０の充放電制御手段１２及び可変抵抗装置３０の抵抗制御手段３２の両方に通信線などを介して伝達されるように構成してもよい。
【００６８】
＜３＞
上記実施形態では、第１設定電圧〜第７設定電圧、及び、第１設定時間〜第６設定時間について具体例を挙げて説明したが、それらの値は適宜変更可能である。
【００６９】
＜４＞
上記実施形態では、監視センサが直流母線の電圧を監視するように構成したが、商用電力系統の電圧を監視し、その値に基づいて直流母線の電圧を検出するように構成してもよい。
【００７０】
＜５＞
上記実施形態では、直流電源装置として燃料電池を例示したが他の直流電源装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、充放電装置の充放電を適切に制御して、重要負荷への電力供給を途絶えさせることのない分散型電源システムを構築するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る分散型電源システムの機能ブロック図
【図２】可変抵抗器、蓄電手段、燃料電池、及び、系統受電の特性を説明するグラフ
【図３】直流母線に供給される電力と直流母線において消費される電力とを示すグラフ
【図４】可変抵抗器、蓄電手段、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【図５】停電の前後での可変抵抗器、蓄電手段、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【図６】可変抵抗器、蓄電手段、及び、燃料電池の特性を説明するグラフ
【図７】可変抵抗器、及び、蓄電手段の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【図８】可変抵抗器、蓄電手段、及び、燃料電池の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【図９】可変抵抗器、蓄電手段、及び、燃料電池の特性を説明するグラフ
【図１０】可変抵抗器、蓄電手段、及び、燃料電池の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【図１１】商用電力系統の出力、重要負荷における電力負荷、非重要負荷における電力負荷、燃料電池の出力、蓄電手段の出力、及び、可変抵抗装置の電力負荷の時間的変化を説明するグラフ
【図１２】商用電力系統の出力、重要負荷における電力負荷、非重要負荷における電力負荷、燃料電池の出力、蓄電手段の出力、及び、可変抵抗装置の電力負荷の時間的変化を説明するグラフ
【図１３】商用電力系統の出力、重要負荷における電力負荷、非重要負荷における電力負荷、燃料電池の出力、蓄電手段の出力、及び、可変抵抗装置の電力負荷の時間的変化を説明するグラフ
【図１４】可変抵抗器、蓄電手段、燃料電池、及び、系統受電の合計の電力供給量及び電力消費量を示す特性曲線
【符号の説明】
【００７３】
１  商用電力系統
２  直流母線
３  整流器（電力変換器）
１０  充放電装置
１１  電圧センサ（系統状況検出手段Ｓ１）
１２  充放電制御手段
１４  蓄電手段
２０  遮断装置
２１  遮断手段
２２  遮断手段
２３  遮断手段
２４  遮断制御手段
２５  電圧センサ（電圧検出手段）
２６  重要負荷
２７  非重要負荷
３０  可変抵抗装置（抵抗装置）
３１  電圧センサ（系統状況検出手段Ｓ３）
３２  抵抗制御手段
３３  可変抵抗器（抵抗器）
４０  燃料電池
４２  貯湯装置（蓄熱装置）
Ｄ  電力消費装置
Ｇ  直流電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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