(57)【要約】【課題】本体側の設定に関わらず、出力抑制動作を確実に行わせることが可能なパワーコンディショナを得ること。【解決手段】  外部発電電源である太陽光発電パネル３０からの発電電力である直流電力を交流電力に変換して商用系統電源５０に出力するパワーコンディショナであるＰＶ−ＰＣＳ２０であって、直流電力を前記交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２と、ＤＣ／ＡＣインバータ２を制御するインバータ制御部１０と、インバータ制御部１０に対して出力抑制指令を出力する出力抑制設定部１１と、出力抑制設定部１１に対して出力抑制指令のオンオフを設定する出力抑制オンオフスイッチ３と、出力抑制設定部１１に対して制御信号を送信する通信部１２とを備え、出力抑制設定部１１は、発電電力が存在する場合には、出力抑制オンオフスイッチ３がオフであっても、制御信号により出力抑制指令を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部発電電源からの発電電力である直流電力を交流電力に変換して商用系統電源に出力するパワーコンディショナであって、
前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、
前記インバータを制御するインバータ制御部と、
前記インバータ制御部に対して出力抑制指令を出力する出力抑制設定部と、
前記出力抑制設定部に対して出力抑制指令のオンオフを設定する出力抑制オンオフスイッチと、
前記出力抑制設定部と外部機器の制御信号を送受信する通信部とを備え、
前記出力抑制設定部は、前記発電電力が存在する場合には、前記出力抑制オンオフスイッチがオフであっても、前記制御信号により前記出力抑制指令を出力することを特徴とするパワーコンディショナ。
【請求項２】
前記インバータ制御部は、
前記外部機器との通信状態を判定する通信状態判定部と、
前記通信状態が通信断である場合に前記通信状態を表示する通信状態表示部と、
前記通信状態を前記外部機器に送信する通信状態送信部と、
前記通信状態を記憶する通信状態記憶部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項３】
前記制御信号が、前記インバータと前記商用系統電源との間に設けられた電力メータによって売電が検出された際に出力されることを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
【請求項４】
前記制御信号が、前記外部機器又は前記商用系統電源が設けられた電力供給側のいずれからも出力設定可能なことを特徴とする請求項３に記載のパワーコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電電力を抑制可能なパワーコンディショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境への配慮から二酸化炭素の排出量を削減し、災害発生時には自己消費可能な発電電力を確保するために、自然再生エネルギーの普及が進められている。代表的な自然再生エネルギーとして、太陽光エネルギーを例示することができる。太陽光エネルギーは太陽光パネルによって電力に変換される。近年、太陽光パネルによる発電電力は電力会社による買い取りが行われているが、その発電電力は天候に応じて大きく変化するものであり、太陽光パネルの急速な普及によって、商用系統電源の電圧の不安定化が生じている。そのため、各電力会社において、太陽光パネルによる発電電力の抑制ルールが策定されており、電力会社によって太陽光パネルによる発電電力の買い取りが行われる場合には、商用系統電源への出力抑制が可能なパワーコンディショナである出力抑制機能付ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いることが義務付けられている。一方、太陽光パネルによる発電電力を電力会社が買い取りをせず、１００％屋内消費する場合には、出力抑制機能は必要ない。
【０００３】
このように、電力会社によって太陽光パネルによる発電電力の買い取りが行われる場合には商用系統電源の電圧の安定化のために出力抑制を行わねばならない。そのため、上記の出力抑制機能付ＰＣＳでは、電力会社の買い取り実施の有無に対して、出力抑制機能のオンオフ切り換えを可能としている。一例として、ＰＣＳ本体のスイッチで出力抑制のオンオフが可能なものがある。
【０００４】
従来技術である特許文献１には、「複数の太陽光発電の総発電量を考慮しつつ、各太陽光発電の出力抑制を個別に行なうことにより、太陽光発電を有効利用可能な発電システムを提供する」ことを課題とし、「太陽電池からの直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎと、パワーコンディショナ２１ａ、２１ｂ、…、２１ｎを管理する出力抑制管理装置１０とを有する」発電システムが開示されている。特許文献１には、インターネットをはじめとする通信手段を用いて発電電力の出力制限値を設定することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０７８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術によれば、出力抑制機能のオンオフ切り換えが可能な出力抑制機能付ＰＣＳでは、本体側で出力抑制機能をオフしてしまうと出力抑制すべき場合にも出力抑制が行われないおそれがある。その結果、商用系統電源の電圧の不安定化を招く可能性がある、という問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、本体側の設定によらず、出力抑制動作を行わせることが可能なパワーコンディショナを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、外部発電電源からの発電電力である直流電力を交流電力に変換して商用系統電源に出力するパワーコンディショナであって、前記直流電力を前記交流電力に変換するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御部と、前記インバータ制御部に対して出力抑制指令を出力する出力抑制設定部と、前記出力抑制設定部に対して出力抑制指令のオンオフを設定する出力抑制オンオフスイッチと、前記出力抑制設定部と外部機器の制御信号を送受信する通信部とを備え、前記出力抑制設定部は、前記発電電力が存在する場合には、前記出力抑制オンオフスイッチがオフであっても、前記制御信号により前記出力抑制指令を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、本体側の設定によらず、出力抑制動作を行わせることが可能なパワーコンディショナを得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システムの一構成例を示す図
【図２】実施の形態１における制御部の一動作例を示すフローチャート
【図３】実施の形態２にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システムの一構成例を示す図
【図４】実施の形態２におけるパワーコンディショナであるＰＶ−ＰＣＳの一動作例を示すフローチャート
【図５】実施の形態３にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システムの一構成例を示す図
【図６】実施の形態３における制御部の一動作例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかるパワーコンディショナを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システム１００の一構成例を示す図である。図１に示す太陽光発電システム１００は、パワーコンディショナであるＰＶ−ＰＣＳ（ＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃ−Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）２０と、太陽光発電パネル３０と、外部サーバ４０と、商用系統電源５０とを備える。ＰＶ−ＰＣＳ２０は、太陽光発電パネル３０からの太陽光発電電力を直流から交流に変換するインバータであるＤＣ／ＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ／Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）インバータ２と、ＤＣ／ＡＣインバータ２を制御する制御部１と、出力抑制オンオフスイッチ３とを備える。制御部１は、ＤＣ／ＡＣインバータ２の出力を制御するインバータ制御部１０と、出力抑制オンオフスイッチ３のオンオフ設定に応じて出力抑制指令を出力する出力抑制設定部１１と、外部サーバ４０と通信可能な通信部１２とを備える。太陽光発電パネル３０は、太陽光を受けて発電し、直流電力を出力する。外部機器である外部サーバ４０は、通信部１２と相互通信しており、外部サーバ４０は、ＰＶ−ＰＣＳ２０の状態を知ることができるので、ＰＶ−ＰＣＳ２０に対して出力抑制指令を出力させる制御信号を送信する。商用系統電源５０は、電力供給側に設けられた商用の交流電源である。なお、電力供給側の一例は電力会社である。
【００１３】
図１に示す太陽光発電システム１００では、太陽光発電パネル３０から出力された直流電力がＤＣ／ＡＣインバータ２で交流電力に変換され、商用系統電源５０への売電時の出力抑制指令に従って商用系統電源５０への電力供給が抑制されて出力される。
【００１４】
出力抑制設定部１１は、ＰＶ−ＰＣＳ２０の本体に設けられた出力抑制オンオフスイッチ３がオンである場合、又は通信部１２を介して外部サーバ４０から出力抑制指令を出力させる制御信号が送信された場合には、インバータ制御部１０に出力抑制指令を出力する。ここで、外部サーバ４０からの制御信号による出力抑制指令は、出力抑制オンオフスイッチ３の設定よりも優先される。すなわち、出力抑制設定部１１は、出力抑制オンオフスイッチ３がオフであっても、外部サーバ４０から出力抑制指令を出力させる制御信号を受信すると、インバータ制御部１０に出力抑制指令を出力する。
【００１５】
なお、制御部１は、外部サーバ４０からの制御信号をもとにＰＶ−ＰＣＳ２０の出力抑制の要否を判定する出力抑制要否判定部と、外部発電電源である太陽光発電パネル３０からの直流電力の有無を判定する電力有無判定部と、ＰＶ−ＰＣＳ２０の本体に設置された出力抑制オンオフスイッチ３のオンオフを判定する出力抑制オンオフ判定部とを備える構成であってもよい。
【００１６】
図２は、本実施の形態１における制御部１の一動作例を示すフローチャートである。まず、処理をスタートし、ＰＶ−ＰＣＳ２０が出力抑制対象であるか否かを制御部１が判定する（Ｓ１）。ＰＶ−ＰＣＳ２０が出力抑制対象である場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）には、接続されている太陽光発電パネル３０において発電が開始されているか否かを制御部１が判定する（Ｓ２）。発電が開始されている場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、制御部１は出力抑制対応に設定し（Ｓ３）、すなわち、パワーコンディショナ本体の出力抑制オンオフスイッチ３がオフされていたとしても出力抑制を行い、処理をエンドする。ＰＶ−ＰＣＳ２０が出力抑制対象でない場合（Ｓ１：Ｎｏ）又は太陽光発電パネル３０において発電が開始されていない場合（Ｓ２：Ｎｏ）には、現状維持とし（Ｓ４）、出力抑制することなく、処理をエンドする。
【００１７】
本実施の形態１によれば、パワーコンディショナ本体の出力抑制オンオフスイッチがオフであっても出力抑制対象である場合には出力抑制動作を行わせることができる。
【００１８】
実施の形態２．
実施の形態１では、通信部１２と外部サーバ４０との通信状態を考慮できていない。そのため、通信状態が良好ではなく外部サーバ４０からの出力抑制指令を出力させる制御信号が受信できない場合の対策を講じることが困難である。本実施の形態２では、通信部１２と外部サーバ４０との通信状態が良好でない場合に、その旨をユーザに報知する。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態２にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システム１００ａの一構成例を示す図である。本実施の形態２にかかるパワーコンディショナであるＰＶ−ＰＣＳ２０ａは、実施の形態１のＰＶ−ＰＣＳ２０に対し、通信部１２と外部サーバ４０との通信状態が良好か否かを判定する通信状態判定部１３と、通信状態判定部１３の判定結果に応じて通信状態が良好でない場合にはその旨を表示する通信状態表示部１４と、通信状態が良好でないことを外部サーバ４０に送信する通信状態送信部１５と、通信状態を記憶する通信状態記憶部１６とを備える。
【００２０】
図４は、本実施の形態２におけるパワーコンディショナであるＰＶ−ＰＣＳ２０ａの一動作例を示すフローチャートである。まず、処理をスタートし、通信断状態であるか否かを通信状態判定部１３が判定する（Ｓ１１）。通信断状態でない場合（Ｓ１１：Ｎｏ）には、通信断状態であると判定されるまで判定を繰り返す。通信断状態である場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、最新の通信状態記憶部１６が通信状態を保存し（Ｓ１２）、通信状態表示部１４が通信断状態を表示し（Ｓ１３）、パワーコンディショナの通信状態の改善を促すと同時に、通信状態送信部１５が外部サーバ４０に通信断状態を通知し（Ｓ１４）、通信状態が改善した後においても、通信状態記憶部１６に保存された通信断状態の時刻等の状況を表示し続けて、処理をエンドする。
【００２１】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、通信断状態である場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、通信状態記憶部１６が通信状態を保存し（Ｓ１２）、通信状態表示部１４が通信断状態を表示し（Ｓ１３）、通信状態表示部１４により通信断状態を認識したユーザが外部サーバ４０に通信断状態を通知してもよい。すなわち、通信状態送信部１５が設けられていなくてもよい。
【００２２】
実施の形態１においては、通信部１２と外部サーバ４０との通信状態が良好でない場合に、外部サーバ４０から出力抑制指令が出力されているにも関わらず、出力抑制動作が行われないおそれがある。
【００２３】
本実施の形態２によれば、通信断状態をユーザに報知し、外部サーバにも通知するので、通信断状態に対して速やかに対処することが可能であり、出力抑制されずに商用系統電源に太陽光パネルによる発電電力が出力されることを極力防止することができると同時に、通信断状態であった時刻及び状況を表示するので、通信状態が不安定になった時又は通信断状態になった時の状態を推測する手助けとなり、通信状態の改善を図ることができる。
【００２４】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかるパワーコンディショナを備える太陽光発電システム１００ｂの一構成例を示す図である。図５に示す太陽光発電システム１００ｂにおいては、ＰＶ−ＰＣＳ２０と商用系統電源５０との間に電力メータ６０が設置されている。電力メータ６０で計測された売電量及び買電量は電力会社７０に送信される。電力会社７０の売電電力量判定部８０は、ＰＶ−ＰＣＳ２０の売電電力量を判定する。売電電力量判定部８０の判定結果である売電電力量が、予め定められた売電電力量を超過した場合には、売電電力量判定部８０は、売電が実行されている旨を外部サーバ４０に通知する。売電が実行されている旨が通知された外部サーバ４０は、ＰＶ−ＰＣＳ２０に出力抑制指令を出力させる制御信号を送信する。その他の動作は、実施の形態１と同様である。
【００２５】
なお、電力メータ６０は、一例として無線通信により電力会社７０への情報の送信が可能である。電力会社７０は、電力メータ６０から送信された情報をもとに、ＰＶ−ＰＣＳ２０が売電を実行していると判定された場合には、外部サーバ４０にこの旨を通知する。売電を実行していることが通知された外部サーバ４０は、実施の形態１と同様に、出力抑制指令を出力させる制御信号を送信する。
【００２６】
図６は、本実施の形態３における制御部１の一動作例を示すフローチャートである。図６では、実施の形態１における図２のＳ２に代えて売電が開始されているか否かの判定が行われる（Ｓ２ａ）。
【００２７】
本実施の形態３によれば、パワーコンディショナ本体の出力抑制の設定がオフであってもパワーコンディショナが出力抑制対象である場合には、売電実行時にＰＶ−ＰＣＳの各々が出力抑制を行うように、電力会社側からＰＶ−ＰＣＳの出力抑制を設定することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態３において、外部サーバ４０からの制御信号は、売電実行の通知によらず外部サーバ４０により生成されてもよいし、電力メータ６０からの売電実行が通知されてから外部サーバ４０により生成された出力抑制指令であってもよい。
【００２９】
本実施の形態３によれば、パワーコンディショナの出力抑制を外部サーバから設定することもできるし、電力供給側である電力会社から設定することもできる。
【００３０】
なお、電力会社によって太陽光パネルによる発電電力の買い取りが行われる場合には、商用系統電源への出力抑制機能を備えることが義務付けられており、出力抑制をオフさせた状態で商用系統電源への出力を行うことは契約違反となるおそれがある。実施の形態１から３によれば、本体側の設定に関わらず、出力抑制動作を行わせることが可能であるため、このような契約違反になることを防止することもできる。
【００３１】
以上の実施の形態１から３に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  制御部、２  ＤＣ／ＡＣインバータ、３  出力抑制オンオフスイッチ、１０  インバータ制御部、１１  出力抑制設定部、１２  通信部、１３  通信状態判定部、１４  通信状態表示部、１５  通信状態送信部、１６  通信状態記憶部、２０，２０ａ  ＰＶ−ＰＣＳ、３０  太陽光発電パネル、４０  外部サーバ、５０  商用系統電源、６０  電力メータ、７０  電力会社、８０  売電電力量判定部、１００，１００ａ，１００ｂ  太陽光発電システム。
【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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