(57)【要約】【課題】系統の力率を改善する力率改善装置及びそれを備えた蓄電装置を提供することを目的とする。【解決手段】力率改善制御装置１１は、系統２０と蓄電池１５との間に接続された電力変換部１１Ａ、電流検出部１１４、電圧検出部１１３、及び力率改善制御部１１５を備える。電流検出部１１４は系統２０と電力変換部１１Ａの間の交流電流を検出し、電圧検出部１１３は、系統２０と電力変換部１１Ａの間の交流電圧を検出する。力率改善制御部１１５は、系統２０に接続された交流負荷１３の消費電力に応じた交流電力を蓄電池１５に充電、及び当該交流電力を蓄電池１５から放電の少なくとも一方を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統と蓄電池との間に接続され、交流電力を直流電力に変換し、直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、
前記系統と前記電力変換部との間の交流電流を検出する電流検出部と、
前記系統と前記電力変換部との間の交流電圧を検出する電圧検出部と、
前記電力変換部を制御し、検出された前記交流電流と前記交流電圧とに基づく力率が所定値となるように、前記系統に接続された交流負荷の消費電力に応じた交流電力を前記蓄電池に充電、及び当該交流電力を前記蓄電池から放電の少なくとも一方を行う力率改善制御部と、
を備える力率改善装置。
【請求項２】
前記力率改善制御部は、前記電力変換部において、前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を入力して前記蓄電池を充電する、請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項３】
前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、
前記力率改善制御部は、前記蓄電池を放電して、前記電力変換部から前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記交流負荷に出力する、請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項４】
前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、発電装置で発電された直流電力を交流電力に変換して前記系統へ供給しており、
前記力率改善制御部は、前記蓄電池を放電して、前記電力変換部から前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記交流負荷に出力する、請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項５】
前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、前記蓄電池から放電した交流電力を前記系統に供給しており、
前記力率改善制御部は、さらに、前記蓄電池を放電して、前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記電力変換部から前記交流負荷に出力する、請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項６】
前記力率改善制御部は、前記交流負荷の消費電力に応じた交流電流を前記電力変換部に入力して前記蓄電池を充電するとともに、前記蓄電池を放電して前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記電力変換部から前記系統に出力し、前記蓄電池の充電量と放電量は同等である、請求項１に記載の力率改善装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の力率改善装置と、
前記蓄電池と、
を備える蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、力率改善装置、及びそれを備えた蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力会社の電力系統から需要家の交流負荷に電力を供給する際、交流負荷が誘導性負荷の場合、電圧に対して電流の位相が遅れ、力率が低下する。電力系統の力率が低下すると皮相電力が大きくなり、電力損失が増大するため、電力会社の発電設備に影響する。そのため、従来より、電力系統の力率を改善するための技術が提案されている。例えば、下記特許文献１には、再生可能発電設備を有する配電系統の無効電力を制御する配電管理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２０４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、工場等の一部の需要家については、負荷の力率を改善することで、力率に応じた料金を割り引くというインセンティブが電力会社から与えられている。今後、一般家庭でも力率に応じた料金インセンティブが与えられる可能性が考えられる。また、電力の小売の自由化を考慮すると、電力系統の力率が一定程度保たれるように需要家ごとに力率を改善することが望ましい。
【０００５】
本発明は、系統の力率を改善する力率改善装置及びそれを備えた蓄電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】
【０００６】
本発明に係る力率改善装置は、系統と蓄電池との間に接続され、交流電力を直流電力に変換し、直流電力を交流電力に変換する電力変換部と、前記系統と前記電力変換部との間の交流電流を検出する電流検出部と、前記系統と前記電力変換部との間の交流電圧を検出する電圧検出部と、前記電力変換部を制御し、検出された前記交流電流と前記交流電圧とに基づく力率が所定値となるように、前記系統に接続された交流負荷の消費電力に応じた交流電力を前記蓄電池に充電、及び当該交流電力を前記蓄電池から放電の少なくとも一方を行う力率改善制御部と、を備える力率改善装置。
【０００７】
この構成によれば、系統の力率が所定値となるように、交流負荷の電力消費を考慮した交流電力を蓄電池に充電、及び当該交流電力を蓄電池から放電の少なくとも一方を行う。そのため、系統に接続された交流負荷の電力消費によって系統における力率が低下しても、系統の力率を改善することができる。
【０００８】
また、上記力率改善装置において、前記力率改善制御部は、前記電力変換部において、前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を入力して前記蓄電池を充電することとしてもよい。
【０００９】
この構成によれば、交流負荷の消費電流に応じた交流電流を蓄電池に入力することにより、系統の力率を所定値にすることができる。
【００１０】
また、上記力率改善装置において、前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、前記力率改善制御部は、前記蓄電池を放電して、前記電力変換部から前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記交流負荷に出力することとしてもよい。
【００１１】
この構成によれば、交流負荷の消費電流に応じた交流電流を蓄電池から放電して交流負荷に供給することにより、系統の電力が交流負荷によって消費されず、交流負荷の電力消費による力率の低下を抑制することができる。
【００１２】
また、上記力率改善装置において、前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、発電装置で発電された直流電力を交流電力に変換して前記系統へ供給しており、前記力率改善制御部は、前記蓄電池を放電して、前記電力変換部から前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記交流負荷に出力することとしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、交流負荷の消費電流に応じた交流電流を蓄電池から放電して交流負荷に供給するため、発電装置による電力の売電時に交流負荷の電力消費によって生じる力率の低下を改善することができる。
【００１４】
また、上記力率改善装置において、前記電力変換部は、前記交流負荷と接続され、前記蓄電池から放電した交流電力を前記系統に供給しており、前記力率改善制御部は、さらに、前記蓄電池を放電して、前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記電力変換部から前記交流負荷に出力することとしてもよい。
【００１５】
この構成によれば、交流負荷の消費電流に応じた交流電力を蓄電池から放電して交流負荷に供給するため、蓄電池の電力を系統に供給する際に交流負荷の電力消費によって生じる力率の低下を改善することができる。
【００１６】
また、上記力率改善装置において、前記力率改善制御部は、前記交流負荷の消費電力に応じた交流電流を前記電力変換部に入力して前記蓄電池を充電するとともに、前記蓄電池を放電して前記交流負荷の消費電流に応じた交流電流を前記電力変換部から前記系統に出力し、前記蓄電池の充電量と放電量は同等であることとしてもよい。
【００１７】
この構成によれば、系統における力率が所定値となるように、交流負荷の消費電力に応じた交流電流を蓄電池に充電するとともに蓄電池から放電し、蓄電池の充電量と放電量とが同等となっている。そのため、蓄電池が充電と放電の両方を行わない待機モードの場合に、見かけ上は待機モードを保ちつつ、交流負荷の電力消費によって生じる力率の低下を改善することができる。
【００１８】
本発明に係る蓄電装置は、上記したいずれかの力率改善装置と蓄電池とを備える。
【００１９】
この構成によれば、系統の力率が所定値となるように、交流負荷の電力消費を考慮した交流電力を蓄電池に充電、及び当該交流電力を蓄電池から放電の少なくとも一方を行う。そのため、系統に接続された交流負荷の電力消費によって系統における力率が低下しても、系統の力率を改善することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、系統の力率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る力率改善装置の接続例を示す概略模式図である。
【図２】図２は、図１に示す力率改善装置の電力変換部と力率改善部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態における力率改善装置の動作フローを示す図である。
【図４】図４（ａ）は、系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び力率改善後の系統の電流波形を例示した図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）において力率改善のために蓄電池を充電する電流波形を例示した図である。
【図５】図５（ａ）は、系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び力率改善後の系統の電流波形を例示した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）において力率改善のために蓄電池を放電する電流波形を例示した図である。
【図６】図６（ａ）は、太陽電池の電力の売電時における、系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び力率改善前と力率改善後の系統の電流波形を例示した図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）において力率改善のために蓄電池を放電する電流波形を例示した図である。
【図７】図７（ａ）は、蓄電池の電力を系統に供給しているときの、系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び力率改善前と力率改善後の系統の電流波形を例示した図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）において力率改善のために蓄電池を放電する電流波形を例示した図である。
【図８】図８は、第２実施形態における力率改善装置の動作フロー図である。
【図９】図９（ａ）は、系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び蓄電池が待機モードの場合における力率改善後の系統の電流波形を例示した図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）において力率改善のために蓄電池を充放電する際の電流波形を例示した図である。
【図１０】図１０（ａ）は、変形例（１）における系統の電圧波形、交流負荷の消費電流波形、及び力率改善前の系統の電流波形を例示した図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）において力率改善のために蓄電池を充電する入力電流の波形を例示した図である。
【図１１】図１１は、変形例（２）における蓄電装置の接続例を示す概略構成図である。
【図１２】図１２（ａ）は、変形例（２）における系統の電圧波形及び力率改善前の電流波形と、交流負荷の消費電流波形とを例示した図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）において力率改善のために蓄電池を放電する電流波形を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る力率改善装置の接続例を示す概略模式図である。図１に示すように、宅内に設けられたＨＥＭＳ（Home Energy Management System）等のエネルギー管理システム１０に力率改善装置１１は設けられる。
【００２４】
エネルギー管理システム１０は、系統２０と接続された配線Ｌに分電盤１２を介して接続されている。力率改善装置１１と交流負荷１３は、分電盤１２を介して配線Ｌに接続され、太陽電池１４と蓄電池１５はそれぞれ力率改善装置１１と接続されている。
【００２５】
交流負荷１３は、例えば、宅内に設置されたパーソナルコンピュータやサーバ等のＯＡ機器、テレビ、冷蔵庫、照明等、交流電力の供給によって動作する電気機器である。
【００２６】
太陽電池１４は、複数のセルが直列又は並列に接続された太陽電池モジュールを備え、光起電力効果によって太陽光を直流電力に変換する。
【００２７】
蓄電池１５は、繰り返し充放電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池が用いられる。蓄電池１５は、直流電力を蓄電する充電モードと、直流電力を放電する放電モードと、蓄電及び放電のいずれも行っていない待機モードとを有し、力率改善装置１１の制御の下、いずれかの動作モードで動作する。
【００２８】
力率改善装置１１は、電力変換部１１Ａと力率改善部１１Ｂとを含む。力率改善部１１Ｂは、系統２０と分電盤１２とを接続する配線Ｌにおける力率が所定値となるように、電力変換部１１Ａを制御して電流制御を行い、蓄電池１５を充電又は放電させる。
【００２９】
図２は、力率改善装置１１の電力変換部１１Ａと力率改善部１１Ｂの概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、電力変換部１１Ａは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１とＤＣ／ＤＣコンバータ１１２とを含む。
【００３０】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１は、力率改善部１１Ｂの制御の下、系統２０からの交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣコンバータ１１２に出力したり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２からの直流電力を交流電力に変換して交流負荷１３又は系統２０に出力する。
【００３１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から出力される直流電力や、太陽電池１４で生成された直流電力を蓄電池１５の電圧に応じた電圧に変換して蓄電池１５に出力する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２は、太陽電池１４で生成された直流電力、及び蓄電池１５から放電された直流電力を所定の電圧に変換してＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に出力する。
【００３２】
力率改善部１１Ｂは、電圧検出部１１３、電流検出部１１４、及び力率改善制御部１１５を有する。
【００３３】
電圧検出部１１３は、配線Ｌにおける交流電圧、つまり系統２０における交流電圧を検出し、検出結果を力率改善制御部１１５に出力する。
【００３４】
電流検出部１１４は、配線Ｌにおける交流電流、つまり系統２０における交流電流を検出し、検出結果を力率改善制御部１１５に出力する。
【００３５】
力率改善制御部１１５は、例えば、マイコン等で構成される。力率改善制御部１１５は、検出された交流電流の実効値（電流実効値）と、検出された交流電圧の実効値（電圧実効値）とに基づいて力率を算出する。そして、力率改善制御部１１５は、電力潮流（買電又は売電）に応じて、力率が所定値となるように、電力変換部１１Ａを制御して蓄電池１５を充電又は放電させる。なお、交流負荷１３が系統２０からの電力を消費（買電）、又は系統２０に電力が供給（売電）されているか否かは、電流検出部１１４で検出される電流値の符号に基づいて判断するようにしてもよい。つまり、例えば、系統２０から電力の供給を受けている場合に正の電流値が検出されるように電流検出部１１４が設置されている場合、検出される電流値の符号が正であれば買電と判断し、負であれば売電であると判断する。
【００３６】
（動作）
図３は、本実施形態における力率改善装置１１の動作フローを示す図である。なお、以下では、蓄電池１５は充電モード又は放電モードで動作し、交流負荷１３は電力を消費しているものとして説明する。
【００３７】
力率改善装置１１は、力率改善制御部１１５において、電圧検出部１１３と電流検出部１１４によりそれぞれ検出される交流電圧と交流電流とを用い、系統２０の力率を算出する（ステップＳ１１）。そして、力率改善制御部１１５は、系統２０へ電力が逆潮流していない買電状態の場合において（ステップＳ１２：Ｎｏ）、蓄電池１５の動作モードが充電モードであれば（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、力率が所定値（例えば１．０）となるように、交流負荷１３の消費電流に応じた交流電流をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に入力して蓄電池１５を充電する（ステップＳ１５）。
【００３８】
図４（ａ）は、交流負荷１３が電力を消費している場合（買電）の系統２０における電圧波形Ｗ１と、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ２と、系統２０の力率が所定値（例えば１．０）である場合の系統２０における電流波形Ｗ３とを例示した図である。
【００３９】
消費電流波形Ｗ２で示すように、交流負荷１３の電力消費によって、電圧波形Ｗ１よりも電流の位相が遅れ、系統２０の力率は所定値よりも低下する。この場合、力率改善制御部１１５は、系統２０における電流が電流波形Ｗ３となるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１において入力電流を制御して蓄電池１５を充電する。すなわち、交流負荷１３の消費電流と、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に入力する交流電流とを合わせた電流波形が電流波形Ｗ３となるように、図４（ｂ）の電流波形Ｗ４で示す電流をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１において入力して蓄電池１５を充電する。これにより、系統２０における電流波形は、消費電流波形Ｗ２の歪みが補償された電流波形Ｗ３となり、力率が改善される。
【００４０】
一方、ステップＳ１３において、蓄電池１５の動作モードが放電モードである場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、力率改善制御部１１５は、力率が所定値（例えば０）となるように、交流負荷１３の消費電流に応じた交流電流がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から出力されるように蓄電池１５を放電する（ステップＳ１５）。
【００４１】
図５（ａ）は、上記した図４（ａ）と同様、買電時の系統２０における電圧波形Ｗ１と、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ２と、力率改善後の系統２０の電流波形Ｗ６を例示した図である。交流負荷１３が系統２０の電力を消費することにより無効電力が生じて系統２０の力率が低下する。蓄電池１５が放電モードの場合、交流負荷１３の消費電力を蓄電池１５の電力で補うべく、蓄電池１５を放電して、交流負荷１３の消費電流に相当する図５（ｂ）の電流波形Ｗ５をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から交流負荷１３に供給する。これにより、交流負荷１３は蓄電池１５から放電された電力を消費し、系統２０における電流は図５（ａ）の電流波形Ｗ６で示すように０となり、力率は０になる。この場合、系統２０から宅内に流れる電流は０であるため、系統２０からの電力を交流負荷１３が消費することによる系統２０の力率の低下が抑制される。
【００４２】
また、ステップＳ１２において電力が逆潮流している場合に（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、太陽電池１４で発電された電力の売電であるとき（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、力率改善制御部１１５は、系統２０における電圧と電流とが逆位相になるように、つまり、力率の絶対値が１．０となるように、交流負荷１３の消費電力に応じた電流を蓄電池１５から放電して交流負荷１３に供給する（ステップＳ１７）。
【００４３】
図６（ａ）は、太陽電池１４の電力の売電中における、系統２０の電圧波形Ｗ１１、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ１２、力率改善前の系統２０の電流波形Ｗ１３、力率改善後の系統２０の電流波形Ｗ１４を例示した図である。
【００４４】
太陽電池１４の電力を売電する場合、電力変換部１１Ａにおいて、所定の力率（例えば１．０）となるように太陽電池１４で生成された直流電力を交流電力に変換して出力する。このとき、交流負荷１３による電力消費がなければ、系統２０における電流波形は図６（ａ）の電流波形Ｗ１４となる。図６（ａ）の消費電流波形Ｗ１２で示すように、交流負荷１３が電力を消費することによって生じる無効電力によって、系統２０の電流波形は電流波形Ｗ２３となり、力率が低下する。
【００４５】
この場合、力率改善制御部１１５は、売電時の系統２０における電流と電圧とが逆位相となるように、蓄電池１５を放電し、交流負荷１３の消費電流に相当する図６（ｂ）の電流波形Ｗ１５をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から交流負荷１３に供給する。これにより、交流負荷１３は蓄電池１５から放電された電力を消費し、系統２０の電流波形は図６（ａ）に示す電流波形Ｗ１４となり、系統２０の力率は所定値に改善される。
【００４６】
一方、ステップＳ１６において、蓄電池１５から放電した電力が系統２０に供給されている場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、力率改善制御部１１５は、系統２０における電圧と電流とが逆位相となるように、つまり力率の絶対値が１．０となるように、交流負荷１３の消費電流を合わせた電流を蓄電池１５から放電し、系統２０と交流負荷１３に供給する（ステップＳ１８）。
【００４７】
図７（ａ）は、蓄電池１５の電力を系統２０に供給しているときの、系統２０の電圧波形Ｗ１１、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ１２と、力率改善前の系統２０の電流波形Ｗ２３、及び力率改善後の系統２０の電流波形Ｗ２４を例示した図である。
【００４８】
蓄電池１５から放電した電力を系統２０へ供給する場合、電力変換部１１Ａにおいて、所定の力率（例えば１．０）となるように、蓄電池１５の直流電力を交流電力に変換して出力する。このとき、交流負荷１３による電力消費がなければ、系統２０における電流波形は、図７（ａ）の電流波形Ｗ２４となる。図７（ａ）の消費電流波形Ｗ１２で示すように、交流負荷１３の電力消費によって生じる無効電力により、系統２０の電流波形は電流波形Ｗ２３となり、力率が低下する。
【００４９】
この場合、力率改善制御部１１５は、系統２０における電流と電圧とが逆位相となるように、系統２０に供給する電力に加え、交流負荷１３の消費電力に相当する電力を蓄電池１５から放電し、交流負荷１３の消費電力を補う。従って、系統２０に出力される電流と消費電流波形Ｗ１２に相当する電流とを合わせた図７（ｂ）の電流波形Ｗ２５がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から出力される。これにより、交流負荷１３は蓄電池１５から供給される交流電力を消費し、系統２０の電流波形は図７（ａ）に示す電流波形Ｗ２４となり、系統２０の力率が改善される。
【００５０】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、系統２０から交流負荷１３に電力が供給されている場合において、蓄電池１５が待機モードの場合の力率改善制御について説明する。
【００５１】
図８は、本実施形態における力率改善装置１１の動作フロー図である。力率改善装置１１は、第１実施形態と同様、力率改善制御部１１５において、系統２０における交流電圧と交流電流とに基づいて力率を算出する（ステップＳ１１）。そして、力率改善制御部１１５は、算出した力率が所定値となるように、交流負荷１３の消費電力に応じた電力を蓄電池１５に充放電する（ステップＳ２０）。
【００５２】
系統２０における電圧が図９（ａ）に示す電圧波形Ｗ３１であり、交流負荷１３の電力消費によって生じる無効電力によって、交流負荷１３の消費電流が図９（ａ）に示す消費電流波形Ｗ３２となる場合、力率改善制御部１１５は、系統２０における電流波形が図９（ａ）に示す電流波形Ｗ３３となるように、蓄電池１５を充放電させる。
【００５３】
具体的には、力率改善制御部１１５は、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ３２に応じて、図９（ｂ）に示す電流波形Ｗ３４がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に入出力されるように蓄電池１５の充電と放電とを行う。なお、充放電を行っている間の充電量と放電量は同等である。充電量は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から蓄電池１５に入力される交流電流を充電時間で積分した値であり、放電量は、蓄電池１５からＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に出力された交流電流を放電時間で積分した値である。
【００５４】
そのため、充放電後の蓄電池１５の残量は充放電の開始前と略同じであり、見かけ上は待機モードが維持される。また、系統２０における電流は図９（ａ）に示す電流波形Ｗ３３となり、系統２０の力率が所定値に改善される。
【００５５】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。以下、本発明の変形例について説明する。
【００５６】
（１）上述した第１実施形態では、図３のステップＳ１６において、太陽電池１４で発電された電力を売電中（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、系統２０の力率が所定値となるように蓄電池１５を放電する例（図６（ａ）（ｂ））を説明したが、このとき蓄電池１５を充電してもよい。具体的には、図１０（ａ）に示すように、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ１２の歪みを補償するべく、消費電流波形Ｗ１２に応じた図１０（ｂ）に示す電流波形Ｗ１５’をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に入力して蓄電池１５を充電する。これにより、系統２０の電流波形は電流波形Ｗ１４’となる。つまり、蓄電池１５を充電することによって、太陽電池１４から系統２０へ出力される電力が相殺され、系統２０における電流は０となり、力率は０になる。その結果、系統２０からの電力を交流負荷１３が消費することによる系統２０の力率の低下が抑制される。
【００５７】
（２）上述した実施形態では、力率改善装置と蓄電池とが宅内に設置される例を説明したが、図１１に示すように、力率改善装置１１０と蓄電池１５とを含む蓄電装置３０が宅外に設置されていてもよい。本実施形態において、宅外とは、需要家毎に設けられる料金メータの外側（系統側）である。但し、分電盤１２の中に電力会社のアンペアブレーカーが設置されている場合、アンペアブレーカーより外側（系統側）を宅外とする。
【００５８】
力率改善装置１１０は、第１実施形態と同様の電力変換部１１Ａと力率改善部１１０Ｂとを含む。以下、第１実施形態と異なる点について主に説明する。力率改善部１１０Ｂは、系統２０における交流電圧と交流電流とを検出し、検出した交流電圧と交流電流とに基づいて系統２０における力率を算出する。力率改善部１１０Ｂは、交流負荷１３が電力を消費している場合、上述した第１実施形態の図４（ａ）（ｂ）と同様、系統２０の力率が所定値となるように、交流負荷１３の消費電流に応じた電流波形Ｗ４（図４（ｂ））をＡＣ／ＤＣコンバータ１１１に入力して蓄電池１５を充電する。
【００５９】
また、図１１には図示されていないが、太陽電池等の発電装置が宅内に設置されている場合において、発電装置で発電された電力が系統２０に供給されていてもよい。例えば、宅内に電力が供給されている買電の場合に系統２０の電流値が正となるように電流検出部が設けられている場合、力率改善部１１０Ｂは、検出される交流電流値の符号が負であれば売電状態であると判断する。図１２（ａ）は、売電時に交流負荷１３が電力を消費している場合の系統２０における電圧波形Ｗ１１と、交流負荷１３の消費電流波形Ｗ１２と、力率改善前の系統２０における電流波形Ｗ４２と、力率が所定値（例えば１．０）系統２０における電流波形Ｗ４４とを示している。図１２（ａ）に示すように、売電時に交流負荷１３による電力消費によって、系統２０の電流波形Ｗ４２は歪み、電圧波形Ｗ１１と逆位相とならない。この場合、力率改善装置１１０は、交流負荷１３の消費電流を補うように、消費電流波形Ｗ１２に応じた図１２（ｂ）に示す電流波形Ｗ４３がＡＣ／ＤＣコンバータ１１１から出力されるように蓄電池１５を放電する。これにより、系統２０の電流波形は図１２（ａ）に示す電流波形Ｗ４４となり、系統２０の力率が所定値に改善される。
【００６０】
（３）上述した実施形態では、力率改善装置１１に太陽電池１４が接続されている例を説明したが、太陽電池に限らず、風力を用いた発電装置や燃料電池等を発電装置として用いてもよいし、力率改善装置１１に発電装置が接続されていなくてもよい。
【００６１】
（４）上述した実施形態の力率改善装置は、系統における交流電流波形の歪みによる力率低下を改善するものとして説明したが、交流電流の位相シフトによる力率低下の改善に適用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・エネルギー管理システム、１１，１１０・・・力率改善装置、１１Ａ・・・電力変換部、１１Ｂ・・・力率改善部、１２・・・分電盤、１３・・・交流負荷、１４・・・太陽電池、１５・・・蓄電池、２０・・・系統、３０・・・蓄電装置、１１１・・・ＡＣ／ＤＣコンバータ、１１２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、１１３・・・電圧検出部、１１４・・・電流検出部、１１５・・・力率改善制御部
【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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