(57)【要約】【課題】施工性に優れ、安価かつ簡単に構成し、安定的に単独運転を検出する。【解決手段】この分散型電源システムは、系統連系インバータ６１〜６３と、コントローラ２とを備えている。各系統連系インバータ６１〜６３は、対応する直流電源５１〜５３からの直流電力を交流電力に変換し系統電源４と連系して出力するとともに、交流電力を微小変動させて単独運転を検出する。コントローラ２は、通信線３を介して各系統連系インバータ６１〜６３の運転情報を取得するとともに、通信線３を介して各系統連系インバータ６１〜６３に微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信する。これにより、各系統連系インバータ６１〜６３は、同期確認トリガ信号に応じて通信線３を介して互いに微小変動の同期がとれているか否かの確認を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、前記交流電力を微小変動させて単独運転を検出する複数の系統連系インバータと、
通信路を介して前記各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、前記通信路を介して前記各系統連系インバータに前記微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信するコントローラとを備え、
前記各系統連系インバータは、前記同期確認トリガ信号に応じて前記通信路を介して互いに前記確認を行うことを特徴とする分散型電源システム。
【請求項２】
対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、前記交流電力を微小変動させて単独運転を検出する複数の系統連系インバータと、
通信路を介して前記各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、前記通信路を介して前記各系統連系インバータに前記微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信するコントローラとを備え、
前記複数の系統連系インバータのうちのいずれか１つは、前記同期確認トリガ信号に応じて自己の前記微小変動のタイミングを示す同期確認タイミング信号を前記通信路を介して他の前記系統連系インバータに送信し、他の前記系統連系インバータは、自己の前記微小変動のタイミングが前記同期確認タイミング信号と一致していない場合には、前記自己の前記微小変動のタイミングを修正することを特徴とする分散型電源システム。
【請求項３】
対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、前記交流電力を微小変動させて単独運転を検出する複数の系統連系インバータと、
通信路を介して前記各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、前記通信路を介して前記各系統連系インバータに前記微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を、取得した前記運転情報に基づいて選択した前記系統連系インバータに送信するコントローラとを備え、
選択された前記系統連系インバータは、前記同期確認トリガ信号に応じて自己の前記微小変動のタイミングを示す同期確認タイミング信号を前記通信路を介して他の前記系統連系インバータに送信し、他の前記系統連系インバータは、自己の前記微小変動のタイミングが前記同期確認タイミング信号と一致していない場合には、前記自己の前記微小変動のタイミングを修正することを特徴とする分散型電源システム。
【請求項４】
対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、前記交流電力を微小変動させて単独運転を検出する複数の系統連系インバータと、
通信路を介して前記各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、前記通信路を介して前記各系統連系インバータに前記微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信するコントローラとを備え、
前記各系統連系インバータは、前記同期確認トリガ信号に応じて自己の前記微小変動のタイミングを示す同期確認タイミング信号を前記通信路を介して他の前記系統連系インバータに送信し、他の前記系統連系インバータは、自己の前記微小変動のタイミングが前記同期確認タイミング信号と一致していない場合には、前記自己の前記微小変動のタイミングを修正することを特徴とする分散型電源システム。
【請求項５】
前記各系統連系インバータは、前記単独運転を検出した後、通常状態にもどった場合にはその旨を示す信号を前記コントローラに送信し、前記コントローラは、前記信号に応じて前記通信路を介して前記各系統連系インバータに前記同期確認トリガ信号を送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の分散型電源システム。
【請求項６】
前記複数の系統連系インバータのうちのいずれか１つ又は、前記各系統連系インバータは、前記同期確認タイミング信号に換えて、自己の前記微小変動のタイミングで所定の信号を他の前記系統連系インバータに送信することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１に記載の分散型電源システム。
【請求項７】
前記各系統連系インバータは、前記交流電力の周波数又は周期を微小変動させて単独運転を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の分散型電源システム。
【請求項８】
前記各系統連系インバータは、前記交流電力の有効電力又は無効電力を微小変動させて単独運転を検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の分散型電源システム。
【請求項９】
前記通信路は、前記各系統連系インバータ及び前記コントローラに電源を供給する電源線を流用することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の分散型電源システム。
【請求項１０】
コンピュータに請求項１乃至９のいずれか１に記載の機能を実現させるための分散型電源システムの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池等の複数の直流電源から供給される直流電力を、並列に運転する複数の系統連系インバータにより系統電源（商用電源）と同期のとれた交流電力に変換し、系統電源と連系して需要者に供給する分散型電源システム及びこの分散型電源システムを制御するための分散型電源システムの制御プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の分散型電源システムは、複数の太陽電池と、複数の太陽電池に対応して設けられた、複数のインバータと、複数の系統保護回路とから構成されている。各インバータは、対応する太陽電池から供給される直流電力を系統電源と同期のとれた交流電力に変換する。各系統保護回路は、対応するインバータを制御するとともに、系統電源からの交流電力供給が停止されてこの分散型電源システムが単独運転していることを検出して保護動作等を行う。また、各系統保護回路は、同期信号ラインで相互に接続されている。各系統保護回路は、上記単独運転を検出するためのインバータの出力変動が互いに干渉することにより支障が出ないようにするために、上記同期信号ラインで供給される共通の同期信号に基づいて、各インバータの出力を微小変動させるタイミングを相互に同期させている。上記同期信号は、各インバータの出力をプラス側及びマイナス側に変動させる少なくとも２つのパターンを有する信号である（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。
【０００３】
また、従来の分散型電源システムには、複数の太陽電池と、複数の太陽電池に対応して設けられた複数のインバータ及び複数の系統連系スイッチと、外乱発生タイミング回路と、単独運転検出リレーとから構成されているものもある。各インバータは、対応する太陽電池から供給される直流電力を交流電力に変換する。外乱発生タイミング回路は、系統電源から供給される系統電圧に基づいて周期的な外乱発生タイミング信号を生成する。各インバータは、外乱発生タイミング回路から供給される外乱発生タイミング信号のＨレベル／Ｌレベルに基づいて同種の外乱を発生する。単独運転検出リレーは、各インバータの外乱発生タイミングと同期して、系統の変動から単独運転を検出した場合には、各インバータの運転を停止させると同時に、各系統連系スイッチを開成する（例えば、特許文献２参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０２８２０５号公報（［００２７］〜［００３０］，［００３９］，［００４０］、図１，図３）
【特許文献２】
特開平９−４６９０９号公報（［００１６］〜［００２０］，［００２４］、図１〜図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した第１の従来例では、同期信号自体に各インバータの出力をプラス側又はマイナス側に微小変動させる機能を付加しているため、この同期信号を他の信号が伝送される信号ラインを兼用して伝送することができず、専用の同期信号ラインを必要としている。したがって、各インバータの運転状態や発電電力等を表示するためのモニタをさらに設けたり、各インバータの運転のオン／オフを制御するコントローラを新たに設ける場合には、各インバータ又は各系統保護回路を相互に接続する信号ラインを、上記同期信号ラインと同様の配線形態であるにもかかわらず、新たに配線する必要がある。すなわち、上記した第１の従来例における分散型電源システムを多機能化する場合には、施工性が悪く、コストも高くなるという課題があった。この課題は、工場や学校等において、大容量の発電電力を供給できるようにするために、並設される太陽電池が増えれば増えるほど、顕在化する。
【０００６】
これに対し、上記した第２の従来例では、外乱発生タイミング回路や単独運転検出リレーに上記モニタ機能又は上記コントローラ機能を付加することができる。しかし、既設の信号ラインの他に、上記モニタ機能又は上記コントローラ機能を実現するための信号を伝送する通信ラインを新たに配設しなければならない点では、上記した第１の従来例と異なることはない。また、コントローラは分散型電源システム全体を制御するものであり、モニタは各インバータの運転状態や発電電力等を表示するものであるため、いずれも系統電圧を入力する必要はないが、上記した第２の従来例において、外乱発生タイミング回路又は単独運転検出リレーにコントローラ機能やモニタ機能を付加した場合には、本来不要な系統電圧を入力しなければならないという課題がある。
【０００７】
この点、例えば、単独運転検出リレーが有する機能を各インバータに付加するとともに、コントローラ機能又はモニタ機能が付加された外乱発生タイミング回路は、系統電圧に基づかないで任意のタイミングで周期的な外乱発生タイミング信号を生成するように構成することが考えられる。しかし、各インバータは、この外乱発生タイミング信号のＨレベル／Ｌレベルに基づいて外乱を発生しているため、系統電圧に基づかない場合には、各インバータは同種の外乱を発生することはできても系統電圧の周期に対して外乱を与えるタイミングが不定となる。その結果、単独運転時に外乱による系統の変動が現れにくくなる場合があり、単独運転を安定的に検出することができなくなるおそれがある。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、施工性に優れ、安価かつ簡単に構成することができ、しかも安定的に単独運転を検出することができる分散型電源システム及び分散型電源システムの制御プログラムを得るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る分散型電源システムは、複数の系統連系インバータと、コントローラとを備えている。各系統連系インバータは、対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、交流電力を微小変動させて単独運転を検出する。コントローラは、通信路を介して各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、通信路を介して各系統連系インバータに微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信する。これにより、各系統連系インバータは、同期確認トリガ信号に応じて通信路を介して互いに微小変動の同期がとれているか否かの確認を行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における分散型電源システムを示すものである。
この実施の形態１の分散型電源システムは、太陽光発電部１１〜１３と、コントローラ２と、通信線３と、系統電源４とから構成されている。太陽光発電部１１〜１３は、個別の分散型電源として機能する。コントローラ２は、太陽光発電部１１〜１３を構成する系統連系インバータ６１〜６３と通信線３を介して通信することにより各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を取得して表示するとともに、各系統連系インバータ６１〜６３の運転のオン／オフ等を制御する。通信線３は、系統連系インバータ６１〜６３とコントローラ２とを、これらの間で双方向通信を行うために接続するものである。通信線３は、例えば、信号線と接地線とからなる平行ケーブル、信号線と接地線とが撚り合わされたツイスト・ペアケーブル、同軸ケーブル、あるいは光ファイバケーブル等からなる。
【００１１】
太陽光発電システム１１と、太陽光発電システム１２及び１３とは、各構成要素の添え字が異なるとともに、入出力される信号の添え字が異なる以外は同一構成であるので、以下においては太陽光発電システム１１の構成についてのみ説明する。なお、以下においては、同一構成の各構成要素を総称したり、同一構成の複数の構成要素を特定することなく示す場合には当該構成要素に付与した符号の添え字を省略して説明する。
太陽光発電システム１１は、太陽電池５１と、系統連系インバータ６１とから構成されている。太陽電池５１は、太陽光エネルギを電気エネルギに変換する。系統連系インバータ６１は、太陽電池５１から供給される直流電力を系統電源４と同期のとれた交流電力に変換する。
【００１２】
系統連系インバータ６１は、インバータ７１と、連系リレー８１と、制御回路９１とから構成されている。インバータ７１は、太陽電池５１から供給される直流電力を交流電力に変換する。また、インバータ７１は、制御回路９１から供給されるインバータ制御信号ＳＩＣＴに基づいて、出力する交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小に変動させる。連系リレー８１は、制御回路９１から供給される開成信号ＳＯＰにより開成され、系統電源４から太陽光発電部１１を切り離す。制御回路９１は、インバータ７１の制御、コントローラ２との通信及びこの分散型電源システムの単独運転を検出する等の系統保護処理を行う。
【００１３】
コントローラ２は、図２に示すように、送受信回路１１と、タイマ回路１２と、統轄回路１３と、モニタ１４とから概略構成されている。送受信回路１１は、統轄回路１３の制御の下、制御回路９１〜９３に対し、通信線３を介して、通常時ＴＵＳＵに運転情報要求信号ＳＲＯＩを順次所定間隔をあけて送信するとともに、同期確認時ＴＳＣに同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信する。運転情報要求信号ＳＲＯＩは、各制御回路９１〜９３に図示せぬアドレス設定回路により予め設定されているアドレス番号を含み、当該アドレス番号が設定されている制御回路９に対してその運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を要求するための信号である。今の場合、制御回路９１にアドレス番号「１」が、制御回路９２にアドレス番号「２」が、制御回路９３にアドレス番号「３」がそれぞれ予め設定されているものとする。そして、以下においては、個別の制御回路９１〜９３に送信する運転情報要求信号ＳＲＯＩを特に示す場合には、制御回路９１〜９３に予め設定されているアドレス番号「１」〜「３」に対応させて運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３と示すものとする。同期確認トリガ信号ＳＴＳＣは、この分散型電源システムの単独運転を検出すべく系統連系インバータ６１〜６３の出力を微小変動させるタイミングを相互に同期させるための同期がとれているか否かを確認する指示を与える信号である。一方、送受信回路１１は、送信した運転情報要求信号ＳＲＯＩに応答して制御回路９から送信される、当該制御回路９が属する系統連系インバータ６の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩを受信する。以下においては、個別の制御回路９１〜９３から送信される運転情報信号ＳＯＩを特に示す場合には、制御回路９１〜９３の添え字に対応させて運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３とする。
【００１４】
タイマ回路１２は、送受信回路１１から同期確認トリガ信号ＳＴＳＣが供給されると、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。そして、上記所定時間Ｔ１のカウントが終了すると、タイマ回路１２は、送受信回路１１への上記切換信号ＳＳＷ１の供給を停止する。統轄回路１３は、コントローラ２の各部を統括的に制御するものである。例えば、統轄回路１３は、上記したように、送受信回路１１に対して、通常時ＴＵＳＵにおける運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認トリガ信号ＳＴＳＣの送信を指示する。また、統轄回路１３は、各制御回路９１〜９３から供給される運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３に基づいて当該制御回路９１〜９３が属する系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等を把握し、各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等をモニタ１４に表示する。さらに、統轄回路１３は、把握した各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等、あるいは図示せぬ需要者側の電力需要等に基づいて、各系統連系インバータ６１〜６３の運転開始を指示するオン信号ＳＯＮ１〜ＳＯＮ３又はそれらの運転停止を指示するオフ信号ＳＯＦＦ１〜ＳＯＦＦ３を送受信回路１１及び通信線３を介して各制御回路９１〜９３に送信する。これらのオン信号ＳＯＮ１〜ＳＯＮ３及びオフ信号ＳＯＦＦ１〜ＳＯＦＦ３は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３と同様、各制御回路９１〜９３に図示せぬアドレス設定回路により予め設定されているアドレス番号を含み、当該アドレス番号が設定されている制御回路９に対してその運転開始又は運転停止を指示するための信号である。モニタ１４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、あるいはＥＬディスプレイ等からなる。
【００１５】
制御回路９は、図３に示すように、単独運転検出回路２１と、切換回路２２と、タイマ回路２３と、送受信回路２４と、統轄回路２５と、微小変動指令回路２６と、送信設定回路２７と、パルス入出力回路２８と、同期確認判定回路２９とから構成されている。なお、図３においては、便宜上、制御回路９が後述する親機であるか子機であるかにかかわらず、すべての信号が入出力されるとして示している。単独運転検出回路２１は、系統電源４から供給される系統電圧ＶＳの周波数を検出し、微小変動による系統電圧ＶＳの周波数変化からこの分散型電源システムの単独運転を検出した場合には、インバータ７にその運転を停止させるための停止信号ＳＳＴを供給すると同時に、連系リレー８に開成するための開成信号ＳＯＰを供給する。この場合、単独運転検出回路２１は、誤動作を防止するために、系統電圧ＶＳの周波数変化が所定時間連続した場合にのみ、この分散型電源システムが単独運転していると検出する。以下、上記した所定時間を単独運転検出期間と呼ぶことにする。そして、単独運転検出回路２１は、この単独運転検出期間では、実際にこの分散型電源システムが単独運転している場合に系統電圧ＶＳの周波数変化を確実なものとするために、微小変動のプラス側又はマイナス側に与える方向を、現在与えている方向又は系統電圧ＶＳの周波数が変化している方向に固定する。
【００１６】
切換回路２２は、通常時ＴＵＳＵには送受信回路２４と接続される。切換回路２２は、通常時ＴＵＳＵには、コントローラ２から通信線３を介して供給される運転情報要求信号ＳＲＯＩ及びオン信号ＳＯＮ、オフ信号ＳＯＦＦを送受信回路２４に供給するとともに、送受信回路２４から供給される運転情報信号ＳＯＩを通信線３を介してコントローラ２に送信する。また、切換回路２２は、同期確認時ＴＳＣには、タイマ回路２３から切換信号ＳＳＷ２が供給されるまでは送受信回路２４と接続されており、コントローラ２から通信線３を介して送信される同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送受信回路２４に供給し、タイマ回路２３から切換信号ＳＳＷ２が供給されると、パルス入出力回路２８と接続される。切換回路２２は、同期確認時ＴＳＣには、この切換回路２２が属する制御回路９が親機の場合にはパルス入出力回路２８が生成して供給する、所定幅のパルス状の同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを通信線３を介して子機である他の制御回路９に送信する。ここで、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳとは、各系統連系インバータ６１〜６３の出力を微小変動させるタイミングを相互に同期させるためのこの同期がとれているか否かを確認する基準となる信号である。
【００１７】
一方、この切換回路２２が属する制御回路９が子機の場合には、切換回路２２は、同期確認時ＴＳＣには、他の制御回路９から通信線３を介して送信される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥをパルス入出力回路２８に供給する。ここで、親機とは、内部の送信設定回路２７が同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫを出力するように設定されている制御回路９をいう。一方、子機とは、内部の送信設定回路２７が同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫを出力するようには設定されていない、親機以外の制御回路９をいう。親機及び子機は、例えば、各制御回路９内部に設けられた図示せぬディップスイッチ等の設定回路により予め設定する。また、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥにおける「Ｅ」とは、内部の送信設定回路２７において生成される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳと区別するために、外部（ｅｘｔｅｒｎａｌ）から供給されることを意味している。
【００１８】
タイマ回路２３は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給されると、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。そして、上記所定時間Ｔ２のカウントが終了すると、タイマ回路２３は、切換回路２２への上記切換信号ＳＳＷ２の供給を停止する。ここで、所定時間Ｔ２は、上記した同期確認時ＴＳＣをコントローラ２と系統連系インバータ６においてほぼ同時に終了させるために、上記したコントローラ２を構成するタイマ回路１２に設定されている所定時間Ｔ１と比べて以下に示す伝送時間だけ短く設定されている。すなわち、この伝送時間は、タイマ回路１２に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣが供給された後、上記同期確認トリガ信号ＳＴＳＣが通信線３及び切換回路２２を介して送受信回路２４に伝送され、これにより送受信回路２４からタイマ回路２３に制御信号ＳＣＴが供給され、タイマ回路２３がこの制御信号ＳＣＴに応じて切換回路２２に切換信号ＳＳＷ２の供給を開始するまでの時間である。
【００１９】
送受信回路２４は、通常時ＴＵＳＵに、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路９に設定されているアドレス番号を含む運転情報要求信号ＳＲＯＩを受信した場合には、統轄回路２５の制御の下、当該制御回路９が属する系統連系インバータ６の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩを切換回路２２及び通信線３を介してコントローラ２に送信する。また、送受信回路２４は、通常時ＴＵＳＵに、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路９に設定されているアドレス番号を含むオン信号ＳＯＮ又はオフ信号ＳＯＦＦを受信した場合には、それらを統轄回路２５に供給する。また、送受信回路２４は、同期確認時ＴＳＣに、通信線３及び切換回路２２を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した場合には、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを出力する。
【００２０】
統轄回路２５は、制御回路９の各部を統括的に制御するものである。例えば、統轄回路２５は、上記したように、送受信回路２４に対して、通常時ＴＵＳＵにおける運転情報信号ＳＯＩの送信を指示する。また、統轄回路２５は、自己が含まれる系統連系インバータ６が運転停止状態において、コントローラ２から通信線３、切換回路２２及び送受信回路２４を介して送信されるオン信号ＳＯＮを受信した場合には、各部を制御して当該系統連系インバータ６の運転を開始させる。一方、統轄回路２５は、自己が含まれる系統連系インバータ６が運転状態において、コントローラ２から送信されるオフ信号ＳＯＦＦを受信した場合には、各部を制御して当該系統連系インバータ６の運転を停止させる。
【００２１】
微小変動指令回路２６は、インバータ７から出力される交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小に変動させるために、インバータ７にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給する。このインバータ制御信号ＳＩＣＴは、系統電源４から供給される系統電圧ＶＳの周期（以下、系統周期という。）に同期して、インバータ７から出力される交流電圧の周波数に、そのプラス側及びマイナス側に交互に系統周期の半サイクル、１サイクル、あるいは数サイクルの期間（以下、微小変動期間という。）だけ微小変動を与えるための信号である。また、微小変動指令回路２６は、上記微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングで出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給する。さらに、微小変動指令回路２６は、同期確認判定回路２９から修正指示信号ＳＤＡが供給された場合には、その修正指示信号ＳＤＡに基づいて、上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングを修正する。そして、微小変動指令回路２６は、その修正された上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングで、インバータ７にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給するとともに、上記出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給する。
【００２２】
親機のパルス入出力回路２８は、送信設定回路２７から同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫが供給されているので、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで、パルス状であって、所定周期の上記した同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを常時生成して供給する。一方、子機のパルス入出力回路２８は、送信設定回路２７から同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫが供給されていないので、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを生成、供給しない。親機のパルス入出力回路２８は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給された場合には、上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを切換回路２２及び通信線３を介して他の制御回路９に送信する。一方、子機のパルス入出力回路２８は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給された後に、他の制御回路９から通信線３及び切換回路２２を介して上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥが供給された場合には、その同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥを同期確認判定回路２９に供給する。
【００２３】
子機の同期確認判定回路２９は、パルス入出力回路２８から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、親機における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。そして、親機における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが異なると判定した場合には、子機の同期確認判定回路２９は、微小変動指令回路２６に上記した修正指示信号ＳＤＡを供給する。一方、親機の同期確認判定回路２９には、自己が供給した同期確認タイミング信号ＳＴＣＳが外部から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥとして入力されるが、当然自己における微小変動１セット分のスタートタイミングと等しいので、修正指示信号ＳＤＡを出力しない。
【００２４】
次に、上記構成の分散型電源システムの動作について、図４に示すタイミング・チャートを参照して説明する。前提として、制御回路９１が親機に予め設定され、制御回路９２及び９３が子機に予め設定されているものとする。また、通常時ＴＵＳＵでは、いずれの制御回路９においても、切換回路２２は、送受信回路２４と接続されている。さらに、初期状態では、各制御回路９１〜９３を構成する微小変動指令回路２６は、対応するインバータ７１〜７３の出力交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小変動させるために、対応するインバータ７１〜７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給している。また、各微小変動指令回路２６は、微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングで出力タイミング信号ＳＴＯを対応するパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給している。
【００２５】
このような状態において、各太陽電池５１〜５３が太陽光エネルギを電気エネルギに変換すると、各インバータ７１〜７３は、太陽電池５１〜５３から供給される直流電力を系統電源４と同期のとれた交流電力に変換するとともに、対応する制御回路９１〜９３から供給されるインバータ制御信号ＳＩＣＴに基づいて、出力する交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小に変動させる。コントローラ２の送受信回路１１は、通常時ＴＵＳＵにおいては、図４（１）に示すように、各制御回路９１〜９３に対して、それぞれの運転情報を要求するために、それぞれに対応したアドレス番号「１」〜「３」を含んだ運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３を順次所定間隔をあけて通信線３を介して送信する。
【００２６】
一方、制御回路９１の送受信回路２４は、通信線３及び切換回路２２を介して運転情報要求信号ＳＲＯＩ１を受信すると、その受信時から所定時間内に、図４（２）に示すように、当該制御回路９１が属する系統連系インバータ６１の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩ１を切換回路２２及び通信線３を介してコントローラ２に送信する。同様に、制御回路９２の送受信回路２４は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ２を受信すると、その受信時から所定時間内に、図４（３）に示すように、系統連系インバータ６２の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩ２をコントローラ２に送信する。制御回路９３の送受信回路２４は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ３を受信すると、その受信時から所定時間内に、図４（４）に示すように、系統連系インバータ６３の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩ３をコントローラ２に送信する。このように、通常時ＴＵＳＵでは、通信線３には、図４（５）に示すように、運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３と、運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３とが双方向で互いに重複することなく伝送される。コントローラ２を構成する統轄回路１３は、制御回路９１〜９３から運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３が供給されると、これらの運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３に基づいて当該制御回路９１〜９３が属する系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等を把握し、各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等をモニタ１４に表示する。
【００２７】
そして、統轄回路１３は、把握した各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等、あるいは図示せぬ需要者側の電力需要等に基づいて、運転を開始させるべき系統連系インバータ６に対応したオン信号ＳＯＮ又は運転を停止させるべき系統連系インバータ６に対応したオフ信号ＳＯＦＦを送受信回路１１及び通信線３を介して当該制御回路９に送信する。したがって、運転停止状態においてオン信号ＳＯＮが供給された統轄回路２５は、各部を制御して当該系統連系インバータ６の運転を開始させる。一方、運転状態においてオフ信号ＳＯＦＦが供給された統轄回路２５は、各部を制御して当該系統連系インバータ６の運転を停止させる。さらに、通常時ＴＵＳＵにおいては、各制御回路９１〜９３を構成する単独運転検出回路２１は、系統電源４から供給される系統電圧ＶＳの周波数を検出し、上記した微小変動による系統電圧ＶＳの周波数変化からこの分散型電源システムの単独運転を検出した場合には、対応するインバータ７に停止信号ＳＳＴを供給すると同時に、対応する連系リレー８に開成信号ＳＯＰを供給する。これにより、インバータ７はその動作を停止し、連系リレー８は、開成信号ＳＯＰにより開成され、系統電源４から太陽光発電部１を切り離す。
【００２８】
次に、同期確認時ＴＳＣでは、コントローラ２を構成する送受信回路１１は、図４（１）に示すように、通信線３を介して各制御回路９１〜９３に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信するとともに、タイマ回路１２にも同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを供給する。これにより、タイマ回路１２は、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。各制御回路９１〜９３では、送受信回路２４は、通信線３及び切換回路２２を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信すると、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを出力する。これにより、タイマ回路２３は、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。したがって、これ以降、いずれの制御回路９１〜９３においても、切換回路２２は、パルス入出力回路２８と接続される。
【００２９】
親機である制御回路９１では、送信設定回路２７が同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫをパルス入出力回路２８に供給している。したがって、パルス入出力回路２８は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給されると、図４（２）に示すように、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを切換回路２２及び通信線３を介して制御回路９２及び９３に送信する。一方、子機である制御回路９２及び９３では、パルス入出力回路２８は、制御回路９１から通信線３及び切換回路２２を介して上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥが供給されると、その同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥを同期確認判定回路２９に供給する。これにより、子機の同期確認判定回路２９は、パルス入出力回路２８から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、親機における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。そして、親機における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しい判定した場合には、子機の各同期確認判定回路２９は、対応する微小変動指令回路２６に何も供給しない。一方、親機における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが異なると判定した場合には、子機の各同期確認判定回路２９は、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給する。
【００３０】
これにより、子機の微小変動指令回路２６は、同期確認判定回路２９から供給された修正指示信号ＳＤＡに基づいて、上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングを修正する。そして修正した以降、微小変動指令回路２６は、その修正された上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングで、対応するインバータ７２及び７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給するとともに、上記出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給する。また、親機である制御回路９１においては、自己が供給した同期確認タイミング信号ＳＴＣＳが外部から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥとして同期確認判定回路２９に入力されるが、当然自己における微小変動１セット分のスタートタイミングと等しいので、同期確認判定回路２９は、微小変動指令回路２６に何も供給しない。この結果、すべての系統連系インバータ６１〜６３において単独運転検出のために行われている微小変動の同期をとることができる。
【００３１】
そして、コントローラ２のタイマ回路１２は、上記所定時間Ｔ１のカウントが終了すると、送受信回路１１への上記切換信号ＳＳＷ１の供給を停止する。一方、各制御回路９１〜９３のタイマ回路２３は、上記所定時間Ｔ２のカウントが終了すると、対応する切換回路２２への上記切換信号ＳＳＷ２の供給を停止するので、各切換回路２２は、再び対応する送受信回路２４と接続される。これにより、図４に示すように、同期確認時ＴＳＣから再び通常時ＴＵＳＵに移行する。なお、次の通常時ＴＵＳＵにおける動作については、上記した通常時ＴＵＳＵの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００３２】
このように、この実施の形態１によれば、コントローラ２から通信線３を介して各制御回路９１〜９３に送信される同期確認トリガ信号ＳＴＳＣは、この分散型電源システムの単独運転検出のための微小変動の同期がとれているか否かを確認する指示を与える信号であり、上記した第１の従来例のように、信号自体に各インバータの出力を微小変動させる機能が付加されているものではない。したがって、専用の信号線は不要であり、他の信号が伝送される通信線３を兼用して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを伝送することができる。この結果、コントローラ２にモニタ１４や統轄回路１３を設けても新たに通信線を配線する必要がないため、施工性に優れており、この分散型電源システムを安価に構成することができ、太陽光発電部１を容易に増設することもできる。また、この実施の形態１によれば、コントローラ２には系統電源４から系統電圧ＶＳが供給されないが、各系統連系インバータ６１〜６３において系統周期に同期した微小変動の同期をとりつつ分散型電源システムの単独運転検出を行うことができるので、系統連系インバータ６１〜６３間で微小変動を打ち消し合うことなく、安定的に確実に単独運転を検出することができる。
【００３３】
また、この実施の形態１によれば、微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングで出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給している。このため、系統連系インバータ６１〜６３間で一度同期がとれれば良く、コントローラ２と制御回路９１〜９３との間で、通信線３を介して、常時、同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ及び同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを送受信する必要はない。したがって、コントローラ２の同期確認トリガ信号ＳＴＳＣの送信は、例えば、太陽光発電部１１及び１２が運転を開始したときに行い、次に、太陽光発電部１３が運転を開始したときに行えば良い。これにより、通常時ＴＵＳＵにおけるコントローラ２の制御回路９１〜９３からの運転情報の取得に支障はない。
【００３４】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２における分散型電源システムを構成するコントローラ３１を示すものであり、図６は、同システムを構成する各太陽光発電部に含まれる系統連系インバータの一部である制御回路３２を示すものである。図５及び図６において、図２及び図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図５に示すコントローラ３１においては、図２に示す統轄回路１３に換えて、統轄回路３３が新たに設けられている。また、図６に示す制御回路３２においては、図３に示す送受信回路２４及び送信設定回路２７に換えて、送受信回路３４及び送信設定回路３５が新たに設けられている。なお、分散型電源システムの他の構成要素については、上記実施の形態１で説明した構成要素（図１参照）と同様である。
【００３５】
まず、前提として、上記した実施の形態１の場合と同様、制御回路３２１〜３２３のうち、制御回路３２１が親機として予め設定されているとともに、制御回路３２２及び３２３が子機として予め設定されているものとする。したがって、すべての太陽光発電部１１〜１３が動作状態にある場合には、制御回路３２１のみが、送信設定回路３５が同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫを供給してパルス入出力回路２８が同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを生成し、制御回路３２２及び３２３の送信設定回路３５は同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫを供給しないので、パルス入出力回路２８は同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを生成しない。この状態で単独運転検出の同期をとっている。ところが、太陽光発電部１１を構成する太陽電池５１が時間帯によっては樹木やビルの陰となるような場所に設置されているために、時間の経過とともに日射量が不足するなどして太陽光発電部１１が動作状態から非動作状態となる場合がある。また、太陽光発電部１１が初めから非動作状態となっている場合がある。これらの場合には、コントローラ３１が同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを通信線３を介して送信しても、太陽光発電部１１を構成する制御回路３２１から同期確認タイミング信号ＳＴＣＳが送信されず、他の太陽光発電部１２及び１３を構成する系統連系インバータ６２及び６３において微小変動の同期、すなわち、単独運転検出の同期の確認ができず、単独運転検出の同期がとれていない可能性がある。
【００３６】
そこで、この実施の形態２においては、以下に示すように構成する。まず、コントローラ３１を構成する統轄回路３３、制御回路３２を構成する送受信回路３４及び送信設定回路３５は、図２に示す統轄回路１３が有する機能、図３に示す送受信回路２４が有する機能及び送信設定回路２７が有する機能の他、以下に示す機能を有している。すなわち、まず、統轄回路３３は、各制御回路３２１〜３２３から供給される運転情報信号ＳＯＩ１〜ＳＯＩ３に基づいて当該制御回路３２１〜３２３が属する系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等を把握する。そして、親機である制御回路３２１から運転情報信号ＳＯＩ１が送信されなかった場合には、統轄回路３３は、系統連系インバータ６１が運転状態にないと判断して、運転状態にある子機の制御回路３２２及び３２３の中から新規の親機を決定する。したがって、統轄回路３３は、送受信回路１１に対して、同期確認時ＴＳＣに、新規の親機として決定した制御回路３２に対する同期確認トリガ信号ＳＴＳＣの送信を指示する。この実施の形態２においては、同期確認トリガ信号ＳＴＳＣは、各制御回路３２１〜３２３に図示せぬアドレス設定回路により予め設定されているアドレス番号を含むものとし、制御回路３２１〜３２３に送信される同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを特に示す場合には、制御回路３２１〜３２３の添え字に対応させて同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ１〜ＳＴＳＣ３とする。
【００３７】
送受信回路１１は、統轄回路３３の制御の下、新規の親機として決定された制御回路３２に対し、通信線３を介して、同期確認時ＴＳＣに同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信する。新規の親機として決定された制御回路３２を構成する送受信回路３４は、同期確認時ＴＳＣに、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路３２に設定されているアドレス番号を含む同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した場合には、自己が親機であると判断して、送信設定回路３５にスタート信号ＳＳＴを供給した後、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを供給する。送信設定回路３５は、送受信回路３４からスタート信号ＳＳＴが供給された場合には、同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫをパルス入出力回路２８に供給し、パルス入出力回路２８は同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを生成する。一方、同期確認時ＴＳＣに、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路３２に設定されているアドレス番号以外のアドレス番号を含む同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した場合には、送受信回路３４は、自己以外が親機であると判断して、送信設定回路３５にスタート信号ＳＳＴを供給することなく、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを供給する。なお、この構成においては、実施の形態１にあるような親機あるいは子機に設定するための設定回路は必要としない。
【００３８】
次に、上記構成の分散型電源システムの動作について、図７に示すタイミング・チャートを参照して説明する。前提として、送受信回路１１は、統轄回路３３の制御の下、同期確認時ＴＳＣに、制御回路３２１に対する同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ１の送信を指示する。これにより、制御回路３２１が親機に設定され、制御回路３２２及び３２３が子機に設定されており、当初は、いずれの制御回路３２も動作状態にあったものとする。そして、通常時ＴＵＳＵでは、各切換回路２２は、送受信回路３４と接続されている。さらに、初期状態では、各制御回路３２１〜３２３を構成する微小変動指令回路２６は、対応するインバータ７１〜７３の出力交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小変動させるために、対応するインバータ７１〜７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給している。また、各微小変動指令回路２６は、微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングで出力タイミング信号ＳＴＯを対応するパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に供給している。
【００３９】
次に、太陽光発電部１１を構成する太陽電池５１が時間帯によっては樹木やビルの陰となるような場所に設置されているために、時間の経過とともに日射量が不足するなどして太陽光発電部１１が動作状態から非動作状態となったものとする。このような状態において、コントローラ３１の送受信回路１１は、通常時ＴＵＳＵにおいては、図７（１）に示すように、各制御回路３２１〜３２３に対して、それぞれの運転情報を要求するために、それぞれに対応したアドレス番号「１」〜「３」を含んだ運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３を順次所定間隔をあけて通信線３を介して送信する。一方、制御回路３２１は、非動作状態にあるため、通信線３を介して運転情報要求信号ＳＲＯＩ１が供給されても、図７（２）に示すように、何らの信号も通信線３を介してコントローラ３１に送信しない。一方、制御回路３２２の送受信回路３４は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ２を受信すると、その受信時から所定時間内に、図７（３）に示すように、系統連系インバータ６２の運転情報信号ＳＯＩ２をコントローラ３１に送信する。制御回路３２３の送受信回路２４は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ３を受信すると、その受信時から所定時間内に、図７（４）に示すように、系統連系インバータ６３の運転情報信号ＳＯＩ３をコントローラ３１に送信する。
【００４０】
コントローラ３１を構成する統轄回路３３は、制御回路３２２及び３２３から運転情報信号ＳＯＩ２及びＳＯＩ３が供給されるが、制御回路３２１から運転情報信号ＳＯＩ１が供給されないと、運転情報信号ＳＯＩ２及びＳＯＩ３並びに、運転情報信号ＳＯＩ１が供給されなかったことに基づいて制御回路３２１〜３２３が属する系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等を把握し、系統連系インバータ６１が運転状態にないこと及び、系統連系インバータ６２及び６３の運転状態や発電電力等をモニタ１４に表示する。そして、統轄回路３３は、運転状態にある子機の制御回路３２２及び３２３の中から新規の親機を決定する。今の場合、統轄回路３３は、制御回路３２２を新規の親機として決定したものとする。なお、以上説明した以外の通常時ＴＵＳＵにおける分散型電源システムの動作については、上記した実施の形態１の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００４１】
次に、同期確認時ＴＳＣでは、コントローラ３１を構成する統轄回路３３は、送受信回路１１に対して、新規の親機として決定した制御回路３２２に対する同期確認トリガ信号ＳＴＳＣの送信を指示する。これにより、送受信回路１１は、図７（１）に示すように、通信線３を介して制御回路３２２に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ２を送信するとともに、タイマ回路１２にも同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ２を供給する。これにより、タイマ回路１２は、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。
【００４２】
制御回路３２２では、送受信回路３４は、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路３２２に設定されているアドレス番号「２」を含む同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ２を受信すると、自己が新規の親機として決定されたと判断して、送信設定回路３５にスタート信号ＳＳＴを供給した後、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを供給する。これにより、送信設定回路３５は同期確認タイミング出力許可信号ＳＴＫを供給し、パルス入出力回路２８は微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２を生成する。また、タイマ回路２３は、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。したがって、これ以降、制御回路３２２において、切換回路２２は、パルス入出力回路２８と接続される。したがって、制御回路３２２のパルス入出力回路２８は、送受信回路３４から制御信号ＳＣＴが供給されると、図７（３）に示すように、上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２を切換回路２２及び通信線３を介して制御回路３２３に送信する。
【００４３】
一方、制御回路３２３では、送受信回路３４は、通信線３及び切換回路２２を介して自己が属する制御回路３２に設定されているアドレス番号「３」以外のアドレス番号「２」を含む同期確認トリガ信号ＳＴＳＣ２を受信すると、自己以外が親機であると判断して、送信設定回路３５にスタート信号ＳＳＴを供給することなく、タイマ回路２３及びパルス入出力回路２８に制御信号ＳＣＴを供給する。これにより、タイマ回路２３は、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。したがって、これ以降、制御回路３２３において、切換回路２２は、パルス入出力回路２８と接続される。したがって、制御回路３２３のパルス入出力回路２８は、制御回路３２２から通信線３及び切換回路２２を介して同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥとして同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２が供給されると、その同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２を同期確認判定回路２９に供給する。なお、以上説明した以外の同期確認時ＴＳＣにおける分散型電源システムの動作については、上記した実施の形態１の場合と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
このように、この実施の形態２によれば、親機の制御回路３２が非動作状態である場合には子機の制御回路３２の中から新規の親機を決定して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信してその新規の親機から同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを出力するようにしている。したがって、自己が親機であるという同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信していた制御回路３２が属する太陽光発電部１が非動作状態であっても、他の太陽光発電部１を構成する系統連系インバータ６において確実に微小変動の同期、すなわち、単独運転検出の同期をとることができる。また、制御回路３２の内部に親機あるいは子機に設定するための設定回路は必要としないので、実施の形態１に比べてその回路規模を縮小することができ、処理の簡略化及びコスト削減を図ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３における分散型電源システムを構成する各太陽光発電部に含まれる系統連系インバータの一部である制御回路４１を示すものである。図８において、図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８に示す制御回路４１においては、図３に示す送信設定回路２７が取り除かれているとともに、図３に示すパルス入出力回路２８及び同期確認判定回路２９に換えて、パルス入出力回路４２及び同期確認判定回路４３が新たに設けられている。なお、分散型電源システムの他の構成要素については、上記実施の形態１で説明した構成要素（図１参照）と同様である。
【００４６】
まず、前提として、上記した実施の形態１及び２の場合とは異なり、制御回路４１１〜４１３は、親機及び子機の区別はないものとする。また、各パルス入出力回路４２は、図３に示すパルス入出力回路２８が有する機能の他、以下に示す機能を有している。すなわち、各パルス入出力回路４２は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給された場合には、親機及び子機の区別なく、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで、パルス状の同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを生成して切換回路２２及び通信線３を介して他の制御回路４１に送信する。この実施の形態３においては、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳは、各制御回路４１１〜４１３に図示せぬアドレス設定回路により予め設定されているアドレス番号を含むものとし、制御回路４１１〜４１３から出力される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳを特に示す場合には、制御回路４１１〜４１３の添え字に対応させて同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１〜ＳＴＣＳ３とする。
【００４７】
また、同期確認判定回路４３は、パルス入出力回路４２から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。そして、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか又は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが最も進んでいると判定した場合には、各同期確認判定回路４３は、対応する微小変動指令回路２６に何も供給しない。一方、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングより遅れていると判定した場合には、当該同期確認判定回路４３は、もっとも進んでいる同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥのタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給する。
【００４８】
次に、上記構成の分散型電源システムの動作について、図９に示すタイミング・チャートを参照して説明する。前提として、制御回路４１１〜４１３のうち、制御回路４１３だけが単独運転検出の同期がとれておらず、このままでは、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２の出力タイミングは等しいが、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ３の出力タイミングが同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２の出力タイミングよりも遅れるものとする。まず、通常時ＴＵＳＵにおける分散型電源システムの動作については、上記した実施の形態１の場合と略同様であるので、その説明を省略する。
【００４９】
次に、同期確認時ＴＳＣでは、コントローラ２を構成する送受信回路１１は、図９（１）に示すように、通信線３を介して各制御回路４１１〜４１３に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信するとともに、タイマ回路１２にも同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを供給する。これにより、タイマ回路１２は、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。各制御回路４１１〜４１３では、送受信回路２４は、通信線３及び切換回路２２を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信すると、タイマ回路２３及びパルス入出力回路４２に制御信号ＳＣＴを出力する。これにより、タイマ回路２３は、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。したがって、これ以降、いずれの制御回路４１１〜４１３においても、切換回路２２は、パルス入出力回路４２と接続される。
【００５０】
制御回路４１１及び４１２のパルス入出力回路４２は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給されると、図９（２）及び（３）に時刻ｔ１で示すように、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２をそれぞれ生成して切換回路２２及び通信線３を介して他の制御回路４１に送信する。一方、制御回路４１３のパルス入出力回路４２は、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給されても、図９（４）に示すように、時刻ｔ１の時点では、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されないので、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ３を生成しない。
【００５１】
次に、他の制御回路４１から通信線３及び切換回路２２を介して他の同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥが供給されると、各制御回路４１１〜４１３のパルス入出力回路４２は、他の制御回路４１から供給された同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥを同期確認判定回路４３に供給する。これにより、各同期確認判定回路４３は、パルス入出力回路４２から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。
【００５２】
今の場合、上記したように、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２の出力タイミングは等しいが、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ３の出力タイミングが同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２の出力タイミングよりも遅れている。したがって、制御回路４１１及び４１２の同期確認判定回路４３は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路４１２又は４１１における微小変動１セット分のスタートタイミングと等しく、制御回路４１３における微小変動１セット分のスタートタイミングよりも進んでいると判定するので、対応する微小変動指令回路２６に何も供給しない。一方、制御回路４１３の同期確認判定回路４３は、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２が供給された時点では、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路４１１及び４１２における微小変動１セット分のスタートタイミングより遅れていると判定するので、もっとも進んでいる同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥ、今の場合、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２のタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給する。
【００５３】
これにより、制御回路４１３の微小変動指令回路２６は、同期確認判定回路４３から供給された修正指示信号ＳＤＡに基づいて、上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングを修正する。そして修正した以降、微小変動指令回路２６は、その修正された上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングで、対応するインバータ７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給するとともに、上記出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路４２及び同期確認判定回路４３に供給する。すなわち、修正した以降、制御回路４１３のパルス入出力回路４２には、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給された後、微小変動指令回路２６から修正された出力タイミング信号ＳＴＯが供給される。この結果、制御回路４１３のパルス入出力回路４２は、時刻ｔ１に、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２と同じ出力タイミングで同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ３を出力する。これにより、すべての系統連系インバータ６１〜６３において単独運転検出のために行われている微小変動の同期をとることができる。
【００５４】
そして、コントローラ２のタイマ回路１２は、上記所定時間Ｔ１のカウントが終了すると、送受信回路１１への上記切換信号ＳＳＷ１の供給を停止する。一方、各制御回路４１１〜４１３のタイマ回路２３は、上記所定時間Ｔ２のカウントが終了すると、対応する切換回路２２への上記切換信号ＳＳＷ２の供給を停止するので、各切換回路２２は、再び対応する送受信回路２４と接続される。これにより、図９に示すように、同期確認時ＴＳＣから再び通常時ＴＵＳＵに移行する。なお、次の通常時ＴＵＳＵにおける動作については、上記した通常時ＴＵＳＵの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００５５】
このように、この実施の形態３によれば、運転状態にあるすべての制御回路４１の間で同期確認タイミング信号ＳＴＣＳの送受信が行われるので、いずれかの太陽光発電部１が非運転状態にあっても、他の太陽光発電部１を構成する系統連系インバータ６において確実に微小変動の同期、すなわち、単独運転検出の同期をとることができる。また、コントローラ２は、同期確認トリガ信号ＳＴＳＣの送信先を指定しなくても確実に単独運転検出の同期をとることができるので、その回路規模を小さくすることができ、処理の簡略化及びコスト削減を図ることができる。さらに、制御回路４１は、図８に示すように、内部に送信設定回路を設ける必要がないので、上記した実施の形態１及び２に比べてその回路規模を縮小することができ、処理の簡略化及びコスト削減を図ることができる。
【００５６】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４における分散型電源システムを構成する各太陽光発電部に含まれる系統連系インバータの一部である制御回路５１を示すものである。図１０において、図８の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１０に示す制御回路５１においては、図８に示す単独運転検出回路２１及び送受信回路２４に換えて、単独運転検出回路５２及び送受信回路５３が新たに設けられている。なお、分散型電源システムの他の構成要素については、上記実施の形態１及び３で説明した構成要素（図１参照）と同様である。単独運転検出回路５２は、図８に示す単独運転検出回路２１が有する機能の他、復旧信号ＳＲＥを送受信回路５３に供給する機能を有している。復旧信号ＳＲＥは、単独運転検出期間の途中で、通常状態に戻ったことを示す信号である。また、送受信回路５３は、図８に示す送受信回路２４が有する機能の他、以下に示す機能を有している。すなわち、送受信回路５３は、自己宛の運転情報要求信号ＳＲＯＩを受信し、運転情報信号ＳＯＩをコントローラ２に送信する際に、単独運転検出回路５２から復旧信号ＳＲＥが供給されている場合には、運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出回路５２で一旦単独運転検出期間に入ったことを示す情報である単独運転検出期間突入情報を含めてコントローラ２に送信する。コントローラ２の送受信回路１１は、各制御回路５１から供給された運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出期間突入情報が含まれている場合には、通常時ＴＵＳＵであって、すべての制御回路５１に運転情報要求信号ＳＲＯＩを送信していない場合であっても、同期確認信号ＳＴＳＣを送信する同期確認時ＴＳＣに移行する。
【００５７】
単独運転検出回路５２、送受信回路５３及び送受信回路１１が上記した機能を有しているのは、以下に示す理由による。すなわち、系統電圧ＶＳの周波数変化が単独運転検出期間として予め設定された期間だけ継続したが、この原因が分散型電源システムが単独運転になったことにあるのではなく、例えば、電力需要の一時的集中や落雷の影響等により、系統電圧ＶＳの周波数が一時的に変化したに過ぎないことにある場合がある。この場合にはしばらくして通常状態に戻るが、上記したように、単独運転検出回路５２は、単独運転検出期間では、微小変動による系統電圧ＶＳの周波数変化を確実なものとするために、微小変動のプラス側又はマイナス側に与える方向を、現在与えている方向又は系統電圧ＶＳの周波数が変化している方向に固定している。このため、一旦単独運転検出期間に入った単独運転検出回路５２においては、通常の状態に戻っても、単独運転検出の同期がとれていない可能性が高く、単独運転検出期間に一旦入ってから同期確認時ＴＳＣに移行するまでに長時間を要する場合には、単独運転検出の同期がとれていない状態が長時間継続してしまう。このため、できるだけ早く単独運転検出の同期を確認する必要がある。さらに、その起動時だけ単独運転検出の同期確認をしてその後はしていない分散型電源システムにおいては、単独運転検出の同期がとれていない状態のままになってしまう可能性がある。このため、単独運転検出の同期を確認する必要がある。そこで、この実施の形態４においては、各制御回路５１から供給された運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出期間突入情報が含まれている場合には、コントローラ２の送受信回路１１は、通常時ＴＵＳＵであって、すべての制御回路５１に運転情報要求信号ＳＲＯＩを送信していない場合であっても、直ちに同期確認時ＴＳＣに移行するのである。
【００５８】
次に、上記構成の分散型電源システムの動作について、図１１に示すタイミング・チャートを参照して説明する。まず、通常時ＴＵＳＵでは、いずれの制御回路５１においても、切換回路２２は、送受信回路５３と接続されている。また、前提として、制御回路５１１〜５１３のうち、制御回路５１２の単独運転検出回路５２だけが単独運転検出期間に一旦入ったために、単独運転検出の同期がとれておらず、このままでは、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３の出力タイミングは等しいが、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２の出力タイミングが同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ２の出力タイミングよりも遅れるものとする。さらに、初期状態では、各制御回路５１１〜５１３を構成する微小変動指令回路５２は、対応するインバータ７１〜７３の出力交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小変動させるために、対応するインバータ７１〜７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給している。また、各微小変動指令回路５２は、微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングで出力タイミング信号ＳＴＯを対応するパルス入出力回路４２及び同期確認判定回路４３に供給している。
【００５９】
このような状態において、各太陽電池５１〜５３が太陽光エネルギを電気エネルギに変換すると、各インバータ７１〜７３は、太陽電池５１〜５３から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに、対応する制御回路５１１〜５１３から供給されるインバータ制御信号ＳＩＣＴに基づいて、出力する交流電圧の周波数をプラス側及びマイナス側に交互に微小に変動させる。コントローラ２の送受信回路１１は、通常時ＴＵＳＵにおいては、図１１（１）に示すように、各制御回路５１１〜５１３に対して、それぞれの運転情報を要求するために、それぞれに対応したアドレス番号「１」〜「３」を含んだ運転情報要求信号ＳＲＯＩ１〜ＳＲＯＩ３を順次所定間隔をあけて通信線３を介して送信する。一方、制御回路５１１の送受信回路５３は、通信線３及び切換回路２２を介して運転情報要求信号ＳＲＯＩ１を受信すると、その受信時から所定時間内に、図１１（２）に示すように、当該制御回路５１１が属する系統連系インバータ６１の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩ１を切換回路２２及び通信線３を介してコントローラ２に送信する。
【００６０】
ここで、図１１に示す時刻ｔ０まで、厳密にいえば、制御回路５１２の送受信回路５３が運転情報要求信号ＳＲＯＩ２を受信するまでに、以下に示す状況が発生したものとする。すなわち、例えば、電力需要の一時的集中や落雷の影響等により、系統電圧ＶＳの周波数変化が一旦発生したが、単独運転検出期間として予め設定された期間だけ継続する前に通常状態に戻ることにより、制御回路５１２の単独運転検出回路５２が復旧信号ＳＲＥを送受信回路５３に供給しているものとする。これにより、制御回路５１２の送受信回路５３は、運転情報要求信号ＳＲＯＩ２を受信すると、その受信時から所定時間内に、図１１（３）に示すように、系統連系インバータ６２の運転状態や発電電力等に単独運転検出期間突入情報を含めた運転情報信号ＳＯＩ２をコントローラ２に送信する。コントローラ２の送受信回路１１は、制御回路５１２から供給された運転情報信号ＳＯＩ２に単独運転検出期間突入情報が含まれているので、まだ制御回路５１３に運転情報要求信号ＳＲＯＩ３を送信していないが、以下に示すように、同期確認時ＴＳＣに移行する。
【００６１】
すなわち、コントローラ２を構成する送受信回路１１は、図１１（１）に示すように、通信線３を介して各制御回路５１１〜５１３に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信するとともに、タイマ回路１２にも同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを供給する。これにより、タイマ回路１２は、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。各制御回路５１１〜５１３では、送受信回路５３は、通信線３及び切換回路２２を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信すると、タイマ回路２３及びパルス入出力回路４２に制御信号ＳＣＴを出力する。これにより、タイマ回路２３は、所定時間Ｔ２をカウントして、その間、切換回路２２をパルス入出力回路２８と接続するための切換信号ＳＳＷ２を切換回路２２に供給し続ける。したがって、これ以降、いずれの制御回路５１１〜５１３においても、切換回路２２は、パルス入出力回路４２と接続される。
【００６２】
制御回路５１１及び５１３のパルス入出力回路４２は、送受信回路５３から制御信号ＳＣＴが供給されると、図１１（２）及び（４）に時刻ｔ１で示すように、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３をそれぞれ生成して切換回路２２及び通信線３を介して他の制御回路５１に送信する。一方、制御回路５１２のパルス入出力回路４２は、送受信回路５３から制御信号ＳＣＴが供給されても、図１１（３）に示すように、時刻ｔ１の時点では、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されないので、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ３を生成しない。
【００６３】
次に、他の制御回路５１から通信線３及び切換回路２２を介して他の同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥが供給されると、各制御回路５１１〜５１３のパルス入出力回路４２は、他の制御回路５１から供給された同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥを同期確認判定回路４３に供給する。これにより、各同期確認判定回路４３は、パルス入出力回路４２から供給される同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、他の制御回路５１における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。
【００６４】
今の場合、上記したように、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３の出力タイミングは等しいが、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２の出力タイミングが同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３の出力タイミングよりも遅れている。したがって、制御回路５１１及び５１３の同期確認判定回路４３は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路５１３及び５１１における微小変動１セット分のスタートタイミングと等しく、制御回路５１２における微小変動１セット分のスタートタイミングよりも進んでいると判定するので、対応する微小変動指令回路２６に何も供給しない。一方、制御回路５１２の同期確認判定回路４３は、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３が供給された時点では、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路５１１及び５１３における微小変動１セット分のスタートタイミングより遅れていると判定するので、もっとも進んでいる同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥ、今の場合、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３のタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給する。
【００６５】
これにより、制御回路５１２の微小変動指令回路２６は、同期確認判定回路４３から供給された修正指示信号ＳＤＡに基づいて、上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングを修正する。そして修正した以降、微小変動指令回路２６は、その修正された上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングで、対応するインバータ７２にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給するとともに、上記出力タイミング信号ＳＴＯをパルス入出力回路４２及び同期確認判定回路４３に供給する。すなわち、修正した以降、制御回路５１２のパルス入出力回路４２には、送受信回路２４から制御信号ＳＣＴが供給された後、微小変動指令回路２６から修正された出力タイミング信号ＳＴＯが供給される。この結果、制御回路５１２のパルス入出力回路４２は、時刻ｔ１に、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ１及びＳＴＣＳ３と同じ出力タイミングで同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ２を出力する。これにより、すべての系統連系インバータ６１〜６３において単独運転検出のために行われている微小変動の同期をとることができる。
【００６６】
そして、コントローラ２のタイマ回路１２は、上記所定時間Ｔ１のカウントが終了すると、送受信回路１１への上記切換信号ＳＳＷ１の供給を停止する。一方、各制御回路５１１〜５１３のタイマ回路２３は、上記所定時間Ｔ２のカウントが終了すると、対応する切換回路２２への上記切換信号ＳＳＷ２の供給を停止するので、各切換回路２２は、再び対応する送受信回路２４と接続される。これにより、図１１に示すように、同期確認時ＴＳＣから再び通常時ＴＵＳＵに移行する。次の通常時ＴＵＳＵにおいては、コントローラ２の送受信回路１１は、図１１（１）に示すように、前の通常時ＴＵＳＵで制御回路５１３に対してその運転情報を要求していなかったので、まず、アドレス番号「３」を含んだ運転情報要求信号ＳＲＯＩ３を通信線３を介して送信し所定時間経過後、アドレス番号「１」及び「２」を含んだ運転情報要求信号ＳＲＯＩ１及びＳＲＯＩ２を順次所定間隔をあけて通信線３を介して送信する。これ以降の通常時ＴＵＳＵにおける動作については、上記した通常時ＴＵＳＵの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００６７】
このように、この実施の形態４によれば、実際に分散型電源システムが単独運転になったのではなく、何らかの原因により系統電圧ＶＳの周波数が一時的に変化したに過ぎないために、ある制御回路５１の単独運転検出回路５２が、単独運転検出期間に一旦入った後、通常の状態に戻った場合には、復旧信号ＳＲＥを送受信回路５３に供給している。これにより、当該送受信回路５３が運転情報信号ＳＯＩ２をコントローラ２に送信する際に、単独運転検出期間突入情報を含めており、コントローラ２の送受信回路１１は、運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出期間突入情報が含まれている場合には、直ちに同期確認時ＴＳＣに移行している。したがって、単独運転検出期間に一旦入ったために単独運転検出の同期がとれていない状態になっても、短時間で単独運転検出の同期をとることができる。
【００６８】
実施の形態５．
図１２は、この発明の実施の形態５における分散型電源システムを構成する各太陽光発電部に含まれる系統連系インバータの一部である制御回路６１を示すものである。図１２において、図８の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１２に示す制御回路６１においては、図８に示す切換回路２２、タイマ回路２３及びパルス入出力回路４２が取り除かれているとともに、図８に示す単独運転検出回路２１及び送受信回路２４に換えて、単独運転検出回路５２及び送受信回路６２が新たに設けられている。なお、分散型電源システムの他の構成要素については、上記実施の形態１及び３で説明した構成要素（図１参照）と同様である。ただし、微小変動指令回路２６は、出力タイミング信号ＳＴＯを同期確認判定回路２９及び送受信回路６２に供給する。また、単独運転検出回路５２は、上記した実施の形態４における単独運転検出回路５２（図１０参照）と同一構成及び同一機能を有しているので、その説明を省略する。
【００６９】
まず、前提として、上記した実施の形態３と同様、制御回路６１１〜６１３は、親機及び子機の区別はないものとする。送受信回路６２は、通常時ＴＵＳＵに、通信線３を介して自己が属する制御回路６１に設定されているアドレス番号を含む運転情報要求信号ＳＲＯＩを受信した場合には、統轄回路２５の制御の下、当該制御回路６１が属する系統連系インバータ６の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を示す運転情報信号ＳＯＩを通信線３を介してコントローラ２に送信する。この運転情報信号ＳＯＩをコントローラ２に送信する際に、送受信回路６２は、単独運転検出回路５２から復旧信号ＳＲＥが供給されている場合には、運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出回路５２で一旦単独運転検出期間に入ったことを示す情報である単独運転検出期間突入情報を含めてコントローラ２に送信する。この場合におけるコントローラ２を構成する送受信回路１１の動作は、上記した実施の形態４の場合と同様である。さらに、送受信回路６２は、通常時ＴＵＳＵに、通信線３を介して自己が属する制御回路６１に設定されているアドレス番号を含むオン信号ＳＯＮ又はオフ信号ＳＯＦＦを受信した場合には、それらを統轄回路２５に供給する。
【００７０】
また、送受信回路６２は、同期確認時ＴＳＣに、通信線３を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した場合には、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで運転情報信号ＳＯＩを通信線３を介して他の制御回路６１に送信するとともに、他の制御回路６１から通信線３を介して送信された運転情報信号ＳＯＩＥを同期確認判定回路４３に供給する。ここで、運転情報信号ＳＯＩＥにおける「Ｅ」とは、送受信回路６２自体が出力する運転情報信号ＳＯＩと区別するために、外部（ｅｘｔｅｒｎａｌ）から供給されることを意味している。なお、同期確認時ＴＳＣに送受信回路６２が出力する運転情報信号ＳＯＩは、それに含まれている情報の内容自体に意味があるのではなく、その出力タイミングに意味があるのである。すなわち、この実施の形態５においては、運転情報信号ＳＯＩは、同期確認時ＴＳＣには、上記した実施の形態１〜４における同期確認タイミング信号ＳＴＣＳとして使用される。
【００７１】
次に、上記構成の分散型電源システムの動作について、図１３に示すタイミング・チャートを参照して説明する。前提として、制御回路６１１〜６１３のうち、制御回路６１３だけが単独運転検出の同期がとれておらず、このままでは、同期確認時ＴＳＣにおける運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２の出力タイミングは等しいが、運転情報信号ＳＯＩ３の出力タイミングが運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２の出力タイミングよりも遅れるものとする。まず、通常時ＴＵＳＵにおける分散型電源システムの動作については、上記した実施の形態４の場合と略同様であるので、その説明を省略する。なお、図１３では、通常時ＴＵＳＵに何らの不都合も生じない場合を示している。
【００７２】
次に、同期確認時ＴＳＣでは、コントローラ２を構成する送受信回路１１は、図１３（１）に示すように、通信線３を介して各制御回路６１１〜６１３に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信するとともに、タイマ回路１２にも同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを供給する。これにより、タイマ回路１２は、所定時間Ｔ１をカウントして、その間、送受信回路１１に運転情報要求信号ＳＲＯＩの送信を停止させるための切換信号ＳＳＷ１を供給し続ける。制御回路６１１及び６１２の送受信回路６２は、通信線３を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信すると、図１３（２）及び（３）に時刻ｔ１で示すように、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されるタイミングで、運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２を通信線３を介して他の制御回路６１に送信する。一方、制御回路６１３の送受信回路６２は、通信線３を介して同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信しても、図１３（４）に示すように、時刻ｔ１の時点では、微小変動指令回路２６から出力タイミング信号ＳＴＯが供給されないので、運転情報信号ＳＯＩ３を通信線３を介して他の制御回路６１に送信しない。
【００７３】
次に、他の制御回路６１から通信線３を介して他の運転情報信号ＳＯＩＥが供給されると、各制御回路６１１〜６１３の送受信回路６２は、他の制御回路６１から供給された運転情報信号ＳＯＩＥを同期確認判定回路４３に供給する。これにより、各同期確認判定回路４３は、送受信回路６２から供給される運転情報信号ＳＯＩＥと、微小変動指令回路２６から供給される出力タイミング信号ＳＴＯとを比較して、他の制御回路６１における微小変動１セット分のスタートタイミングと、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングとが等しいか否か判定する。
【００７４】
今の場合、上記したように、同期確認時ＴＳＣにおける運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２の出力タイミングは等しいが、運転情報信号ＳＯＩＥ３の出力タイミングが運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２の出力タイミングよりも遅れている。したがって、制御回路６１１及び６１２の同期確認判定回路４３は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路６１２又は６１１における微小変動１セット分のスタートタイミングと等しく、制御回路６１３における微小変動１セット分のスタートタイミングよりも進んでいると判定するので、対応する微小変動指令回路２６に何も供給しない。一方、制御回路６１３の同期確認判定回路４３は、運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２が供給された時点では、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、制御回路６１１及び６１２における微小変動１セット分のスタートタイミングより遅れていると判定するので、もっとも進んでいる運転情報信号ＳＯＩＥ、今の場合、運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２のタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給する。
【００７５】
これにより、制御回路６１３の微小変動指令回路２６は、同期確認判定回路４３から供給された修正指示信号ＳＤＡに基づいて、上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングを修正する。そして修正した以降、微小変動指令回路２６は、その修正された上記微小変動期間の１セット分のスタートタイミングで、対応するインバータ７３にインバータ制御信号ＳＩＣＴを供給するとともに、上記出力タイミング信号ＳＴＯを同期確認判定回路４３及び送受信回路６２に供給する。すなわち、修正した以降、制御回路６１３の送受信回路６２には、同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した後、微小変動指令回路２６から修正された出力タイミング信号ＳＴＯが供給される。この結果、制御回路６１３の送受信回路６２は、時刻ｔ１に、運転情報信号ＳＯＩ１及びＳＯＩ２と同じ出力タイミングで運転情報信号ＳＯＩ３を出力する。これにより、すべての系統連系インバータ６１〜６３において単独運転検出のために行われている微小変動の同期をとることができる。そして、コントローラ２のタイマ回路１２は、上記所定時間Ｔ１のカウントが終了すると、送受信回路１１への上記切換信号ＳＳＷ１の供給を停止する。これにより、図１３に示すように、同期確認時ＴＳＣから再び通常時ＴＵＳＵに移行する。なお、次の通常時ＴＵＳＵにおける動作については、上記した通常時ＴＵＳＵの動作と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
このように、この実施の形態５によれば、同期確認時ＴＳＣには、運転情報信号ＳＯＩを上記した実施の形態１〜４における同期確認タイミング信号ＳＴＣＳとして使用しているので、例えば、図８に示す切換回路２２及びタイマ回路２３及びパルス入出力回路４２のように信号の入出力を切り換える回路や通信プロトコルを変更するための回路を設ける必要がない。したがって、この実施の形態５によれば、上記した実施の形態４で得られる効果の他、上記した実施の形態１〜４に比べて制御回路６１の回路規模を縮小することができ、処理の簡略化及びコスト削減を図ることができる。
【００７７】
実施の形態６．
上述の各実施の形態においては、各コントローラ及び制御回路をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定されない。すなわち、上記コントローラ及び制御回路を、それぞれ、ＣＰＵ（中央処理装置）と、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置と、ＦＤＤ（フロッピー（登録商標）・ディスク・ドライブ）、ＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の外部記憶装置と、出力手段と、入力手段とを有するコンピュータによって構成し、上記コントローラを構成する送受信回路及びタイマ回路、統轄回路、上記制御回路を構成する単独運転検出回路及びタイマ回路、送受信回路、統轄回路、微小変動指令回路、送信設定回路、パルス入出力回路、同期確認判定回路がＣＰＵによって構成され、これらの機能が分散型電源システムの制御プログラムとして、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＦＤ、ＨＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されていると構成しても良い。この場合、分散型電源システムの制御プログラムは、記憶媒体からＣＰＵに読み込まれ、ＣＰＵの動作を制御する。ＣＰＵは、分散型電源システムの制御プログラムが起動されると、上記コントローラを構成する送受信回路及びタイマ回路、統轄回路、上記制御回路を構成する単独運転検出回路及びタイマ回路、送受信回路、統轄回路、微小変動指令回路、送信設定回路、パルス入出力回路、同期確認判定回路として機能し、分散型電源システムの制御プログラムの制御により、上記した処理を実行するのである。
【００７８】
以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の各実施の形態においては、微小変動指令回路が系統周期に同期して、対応するインバータから出力される交流電圧の周波数に、そのプラス側及びマイナス側に交互に微小変動期間だけ微小変動を与えるインバータ制御信号ＳＩＣＴを当該インバータに供給する例を示したが、これに限定されない。例えば、インバータ制御信号ＳＩＣＴは、系統周期に同期して、対応するインバータから出力される交流電圧の周期に、そのプラス側及びマイナス側に交互に微小変動期間だけ微小変動を与えるものでも良い。また、プラス側とマイナス側で微小変動を与える期間が異なっていても良い。さらに、インバータ制御信号ＳＩＣＴは、系統周期に同期して、対応するインバータから出力される交流電力の有効電力又は無効電力に微小変動を与えるものでも良い。
【００７９】
また、上述の各実施の形態においては、単独運転検出回路は、誤動作を防止するために、系統電圧ＶＳの周波数変化が所定時間連続した場合にのみ、この分散型電源システムが単独運転していると検出する例を示したが、これに限定されない。例えば、単独運転検出回路は、系統電圧ＶＳの周波数変化又は周期変化を検出すると直ちに、この分散型電源システムが単独運転していると検出しても良いし、系統電圧ＶＳの周波数変化又は周期変化を予め設定された回数だけ検出した場合のみ、この分散型電源システムが単独運転していると検出しても良い。また、上述の実施の形態１及び２においては、親機及び子機は、各制御回路９内部に設けられた図示せぬディップスイッチ等の設定回路により予め設定する例を示したが、これに限定されない。親機は、例えば、図示せぬアドレス設定回路により予め設定されているアドレス番号のいずれか（例えば、アドレス番号「１」）が付与されている制御回路９に予め設定しても良い。
【００８０】
また、上述の実施の形態３おいては、同期確認判定回路４３は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングより遅れていると判定した場合に、もっとも進んでいる同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥのタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給しているが、これに限定されない。要するに、単独運転検出のための同期がとれれば良いのであるから、同期確認判定回路４３は、自己における微小変動１セット分のスタートタイミングが、他の制御回路４１における微小変動１セット分のスタートタイミングよりずれていると判定した場合に、もっとも遅れている同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥのタイミング又は中間の同期確認タイミング信号ＳＴＣＳＥのタイミングで、対応する微小変動指令回路２６に修正指示信号ＳＤＡを供給するようにしても良い。また、上述の各実施の形態においては、同期確認時ＴＳＣにおける同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ（実施の形態１〜４の場合）又は運転情報信号ＳＯＩ（実施の形態５の場合）がある制御回路から他の制御回路に送信されるタイミングは、微小変動期間を１セットとして、その微小変動期間がスタートするタイミングである例を示したが、これに限定されない。上記同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ等の他の制御回路に送信されるタイミングは、例えば、系統周期に対して、同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを受信した１サイクル後や数サイクル後が微小変動期間を１セットとしてスタートするタイミングであっても良い。このように構成しても、微小変動指令回路２６で実施される微小変動期間の１セット分のスタートタイミングの修正が、同期確認タイミング信号ＳＴＣＳ又は運転情報信号ＳＯＩの送信と、微小変動指令回路からパルス入出力回路又は送受信回路への出力タイミング信号ＳＴＯの供給とにおいて、上記したルールが遵守されていれば単独運転検出のための同期がずれることはない。
【００８１】
また、上述の各実施の形態においては、コントローラが同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信するタイミングや間隔については、特に言及していないが、分散型電源システムの起動時だけや、数秒ごとであっても良い。後者の場合、コントローラを構成するタイマ回路２２には、上記同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信する間隔である数秒間をカウントし、その時間に到達した場合にその旨を示す送信指示信号を出力する機能を付加しても良い。送受信回路２１は、送信指示信号が供給された場合に同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信する。なお、上記同期確認トリガ信号ＳＴＳＣを送信する間隔は、数秒ごとに限らずもっと長くても良い。この場合には、通常時ＴＵＳＵにおけるコントローラにおける各制御回路からの運転情報の取得に支障はない。また、上述の実施の形態４においては、送受信回路５３は、自己宛の運転情報要求信号ＳＲＯＩを受信し、運転情報信号ＳＯＩをコントローラ２に送信する際に、単独運転検出回路５２から復旧信号ＳＲＥが供給されている場合には、運転情報信号ＳＯＩに単独運転検出回路５２で一旦単独運転検出期間に入ったことを示す情報である単独運転検出期間突入情報を含めてコントローラ２に送信する例を示したが、これに限定されない。例えば、送受信回路５３は、単独運転検出回路５２から復旧信号ＳＲＥが供給された場合には、通信線３に信号が伝送されているか否かを判定し、通信線３に何ら信号が伝送されていない場合には、直ちに、対応する単独運転検出回路５２で一旦単独運転検出期間に入ったことを示す情報である単独運転検出期間突入情報を示す信号をコントローラ２に送信するように構成しても良い。このように構成すれば、より早い段階で単独運転検出のための同期をとることができる。
【００８２】
また、上述の実施の形態５においては、同期確認時ＴＳＣには、運転情報信号ＳＯＩを上記した実施の形態１〜４における同期確認タイミング信号ＳＴＣＳとして使用する例を示したが、これに限定されない。すなわち、同期確認時ＴＳＣに同期確認のために各制御回路が他の制御回路に送信する信号は、運転情報信号ＳＯＩと同一の通信プロトコルで送信することができればどのようなものでも良い。また、上述の実施の形態５においては、コントローラを構成する送受信回路も各制御回路から同期確認時ＴＳＣに送信された運転情報信号ＳＯＩを受信することできる。そこで、コントローラを構成するタイマ回路を取り除き、コントローラを構成する送受信回路を、各制御回路から同期確認時ＴＳＣに送信された運転情報信号ＳＯＩを受信するまで運転情報要求信号ＳＲＯＩを送信しないように構成しても良い。このように構成すれば、上記した実施の形態１〜４に比べてコントローラの回路規模を小さくすることができ、処理の簡略化およびコストの削減が可能である。
【００８３】
また、上述の各実施の形態においては、コントローラ２は、各系統連系インバータ６１〜６３の運転状態や発電電力等に関する情報である運転情報を取得して表示するとともに、各系統連系インバータ６１〜６３の運転のオン／オフ等を制御する例を示したが、これに限定されず、いずれか一方の機能だけを有していても良い。また、上述の各実施の形態においては、この発明を３台の太陽光発電部１１〜１３を並列に接続した分散型電源システムに適用する例を示したが、これに限定されず、この発明は、太陽光発電部１を、２台、４台、５台、あるいはそれ以上並列接続した分散型電源システムにも適用することができる。
【００８４】
また、上述の各実施の形態においては、通信線３は、双方向通信線である例を示したが、これに限定されず、送信側と受信側が別の線からなるものでも良い。さらに、通信線３は、コントローラ及び各制御回路に電源を供給する電源線を流用しても良い。このように構成すれば、より施工性が向上するとともに、コストの削減が可能である。また、上述の各実施の形態においては、コントローラ及び制御回路は通信線３を介して有線通信を行う例を示したが、これに限定されず、コントローラ及び制御回路は無線通信を行っても良い。このように構成すれば、より施工性が向上する。また、上述の各実施の形態においては、直流電源として太陽電池を用いる例を示したが、これに限定されず、直流電源は、例えば、燃料電池でも良い。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。例えば、実施の形態４における、単独運転検出回路５２が復旧信号ＳＲＥを送信し、送受信回路５３が単独運転検出期間突入情報を含めた運転情報信号ＳＯＩを送信する技術は、上記した実施の形態１〜３にも適用することができる。また、実施の形態５における、同期確認時ＴＳＣに同期確認タイミング信号ＳＴＣＳに換えて運転情報信号ＳＯＩを送信する技術は、上記した実施の形態１〜４にも適用することができる。
【００８５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、複数の系統連系インバータと、コントローラとを備えている。各系統連系インバータは、対応する直流電源からの直流電力を交流電力に変換し系統電源と連系して出力するとともに、交流電力を微小変動させて単独運転を検出する。コントローラは、通信路を介して各系統連系インバータの運転情報を取得するとともに、通信路を介して各系統連系インバータに微小変動の同期がとれているか否かの確認を促す同期確認トリガ信号を送信する。これにより、各系統連系インバータは、同期確認トリガ信号に応じて通信路を介して互いに微小変動の同期がとれているか否かの確認を行う。このため、施工性に優れ、分散型電源システムを安価かつ簡単に構成することができ、しかも安定的に単独運転を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す分散型電源システムのブロック図である。
【図２】同システムを構成するコントローラのブロック図である。
【図３】同システムを構成する太陽光発電部の一部である制御回路のブロック図である。
【図４】同システムの動作を説明するためのタイミング・チャートである。
【図５】この発明の実施の形態２である分散型電源システムを構成するコントローラのブロック図である。
【図６】同システムを構成する太陽光発電部の一部である系統連系インバータを構成する制御回路のブロック図である。
【図７】同システムの動作を説明するためのタイミング・チャートである。
【図８】この発明の実施の形態３である分散型電源システムを構成する太陽光発電部に含まれる系統連系インバータの一部である制御回路のブロック図である。
【図９】同システムの動作を説明するためのタイミング・チャートである。
【図１０】この発明の実施の形態４である分散型電源システムを構成する太陽光発電部の一部である制御回路のブロック図である。
【図１１】同システムの動作を説明するためのタイミング・チャートである。
【図１２】この発明の実施の形態５である分散型電源システムを構成する太陽光発電部の一部である制御回路のブロック図である。
【図１３】同システムの動作を説明するためのタイミング・チャートである。
【符号の説明】
１１〜１３  太陽光発電部、２，３１  コントローラ、３  通信線（通信路）、４  系統電源、５１〜５３  太陽電池、６１〜６３  系統連系インバータ、７１〜７３  インバータ、８１〜８３  連系リレー、９１〜９３，３２，４１，５１，６１  制御回路、１１，２４，３４，５３，６２  送受信回路、１２，２３タイマ回路、１３，２５，３３  統轄回路、１４  モニタ、２１，５２  単独運転検出回路、２２  切換回路、２６  微小変動指令回路、２７，３５  送信設定回路、２８，４２  パルス入出力回路、２９，４３  同期確認判定回路。
【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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