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技術 電力変換装置及び電力管理システム

出願人 京セラ株式会社
発明者 佐竹正臣馬場雅博佐藤友理五十嵐研太桑原恵
出願日 2015年2月25日 (5年8ヶ月経過) 出願番号 2015-035910
公開日 2016年9月1日 (4年2ヶ月経過) 公開番号 2016-158434
状態 特許登録済
技術分野 電池等の充放電回路 交流の給配電
主要キーワード 動作停止指示 抑制度合い 出力抑制 直流コンバータ 動作点電圧 昇圧変換 自立運転状態 電力閾値
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供する。

解決手段

PCS130は、太陽電池110から入力されるDC電力電圧を変換するDC/DCコンバータ131と、蓄電池120から入力されるDC電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ132と、DC電力をAC電力に変換するインバータ133と、太陽電池110の出力を停止する条件が満たされた場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する制御部134とを備える。

概要

背景

DC電力を出力する分散電源に接続された電力変換装置パワーコンディショナ)が知られている。電力変換装置は、分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する直流コンバータ(DC/DCコンバータ)と、直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータとを備える(例えば、特許文献1)。

ここで、電力変換装置は、分散電源の出力の抑制を指示するメッセージ(以下、出力抑制メッセージ)を外部サーバから受信することがあるため、外部サーバと電力変換装置との間の通信が切断されると、分散電源の出力を停止しなければならない。或いは、電力変換装置は、出力抑制メッセージが出力の停止を指示するメッセージである場合にも、分散電源の出力を停止しなければならない。

このように、分散電源の出力を停止しなければならないケースにおいて、電力変換装置は、インバータの動作を停止することによって、分散電源の出力を停止する。

概要

分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供する。PCS130は、太陽電池110から入力されるDC電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ131と、蓄電池120から入力されるDC電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ132と、DC電力をAC電力に変換するインバータ133と、太陽電池110の出力を停止する条件が満たされた場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する制御部134とを備える。

目的

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

分散電源から入力されるDC電力電圧を変換する第1直流コンバータと、蓄電池から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータと、前記第1直流コンバータから入力されるDC電力及び前記第2直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを特徴とする電力変換装置

請求項2

前記分散電源の出力を停止する条件は、前記外部サーバと前記電力変換装置との間の通信が切断されるという条件であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。

請求項3

前記分散電源の出力を停止する条件は、前記電力変換装置と前記外部サーバとの間に介在する制御装置から、前記制御装置と前記外部サーバとの間の通信が切断したことを検出されたことを示すメッセージを前記制御部が受信するという条件であることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。

請求項4

前記電力変換装置と前記外部サーバとの間に介在する制御装置と接続され、前記電力変換装置を操作するためのメッセージを前記制御装置に送信可能な遠隔操作部をさらに備え、前記分散電源の出力を停止する条件は、前記遠隔操作部と前記制御装置との間の通信が切断されたことを検出したことを示すメッセージを前記遠隔操作部から前記制御部が受信するという条件であることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。

請求項5

前記分散電源の出力を停止する条件は、前記分散電源の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信するという条件であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。

請求項6

前記制御部は、前記インバータの動作を停止せずに、前記第1直流コンバータの動作を停止することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の電力変換装置。

請求項7

前記制御部は、前記第2直流コンバータの動作を停止せずに、前記第1直流コンバータの動作を停止することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の電力変換装置。

請求項8

前記制御部は、前記分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を出力し、前記制御部は、前記第1直流コンバータの動作を停止した場合に、前記検証記録としてゼロを出力することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電力変換装置。

請求項9

分散電源と、蓄電池と、電力変換装置とを備え、前記電力変換装置は、前記分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する第1直流コンバータと、前記蓄電池から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータと、前記第1直流コンバータから入力されるDC電力及び前記第2直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを特徴とする電力管理システム

技術分野

0001

本発明は、DC電力をAC電力に変換する電力変換装置及び電力変換装置を備える電力管理システムに関する。

背景技術

0002

DC電力を出力する分散電源に接続された電力変換装置(パワーコンディショナ)が知られている。電力変換装置は、分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する直流コンバータ(DC/DCコンバータ)と、直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータとを備える(例えば、特許文献1)。

0003

ここで、電力変換装置は、分散電源の出力の抑制を指示するメッセージ(以下、出力抑制メッセージ)を外部サーバから受信することがあるため、外部サーバと電力変換装置との間の通信が切断されると、分散電源の出力を停止しなければならない。或いは、電力変換装置は、出力抑制メッセージが出力の停止を指示するメッセージである場合にも、分散電源の出力を停止しなければならない。

0004

このように、分散電源の出力を停止しなければならないケースにおいて、電力変換装置は、インバータの動作を停止することによって、分散電源の出力を停止する。

先行技術

0005

特開2014−171359号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、上述した分散電源から入力されるDC電力だけではなく、蓄電池から入力されるDC電力をAC電力に変換する電力変換装置も知られている。しかしながら、このような電力変換装置において、分散電源の出力を抑制するときにインバータの動作を停止してしまうと、蓄電池の充電及び放電もできなくなってしまう。

0007

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システム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

0008

第1の特徴は、電力変換装置であって、分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する第1直流コンバータと、蓄電池から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータと、前記第1直流コンバータから入力されるDC電力及び前記第2直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを要旨とする。

0009

第2の特徴は、電力管理システムであって、分散電源と、蓄電池と、電力変換装置とを備え、前記電力変換装置は、前記分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する第1直流コンバータと、前記蓄電池から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータと、前記第1直流コンバータから入力されるDC電力及び前記第2直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを要旨とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0011

図1は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。
図2は、実施形態に係るPCS130を示す図である。
図3は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。
図4は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。
図5は、変更例1に係る電力管理システム1を示す図である。
図6は、変更例1に係る制御方法を示すフロー図である。
図7は、変更例1に係る制御方法を示すフロー図である。
図8は、変更例2に係る制御方法を示すフロー図である。
図9は、変更例2に係る制御方法を示すフロー図である。
図10は、変更例3に係るPCS130を示す図である。

実施例

0012

以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

0013

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

0014

[実施形態の概要
実施形態に係る電力変換装置は、分散電源から入力されるDC電力の電圧を変換する第1直流コンバータと、蓄電池から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータと、前記第1直流コンバータから入力されるDC電力及び前記第2直流コンバータから入力されるDC電力をAC電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部とを備える。

0015

実施形態では、分散電源及び蓄電池の双方から入力されるDC電力をAC電力に変換する電力変換装置において、制御部は、分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する。従って、分散電源の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することができる。

0016

[実施形態]
以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。図1は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。

0017

図1に示すように、電力管理システム1は、需要家施設100と、外部サーバ400と、記録装置500とを有する。需要家施設100は、EMS200を有しており、EMS200は、ネットワーク300を介して、外部サーバ400及び記録装置500と通信を行う。

0018

需要家施設100は、太陽電池110と、蓄電池120と、PCS130と、分電盤140と、負荷150とを有する。さらに、需要家施設100は、EMS200及びリモートコントローラ210とを有する。

0019

太陽電池110は、受光に応じて発電を行う装置である。太陽電池110は、発電されたDC電力を出力する。太陽電池110の発電量は、太陽電池110に照射される日射量に応じて変化する。太陽電池110は、後述する出力抑制メッセージに従って動作すべき分散電源の一例である。

0020

蓄電池120は、電力を蓄積する装置である。蓄電池120は、蓄積されたDC電力を出力する。実施形態では、蓄電池120は、後述する出力抑制メッセージに従って動作する必要がないことに留意すべきである。

0021

PCS130は、DC電力をAC電力に変換する電力変換装置(PCS;Power Conditioning System)の一例である。実施形態では、PCS130は、電力系統10に接続された主幹電力線10L(ここでは、主幹電力線10LA及び主幹電力線10LB)に接続されるとともに、太陽電池110及び蓄電池120の双方に接続される。主幹電力線10LAは、電力系統10とPCS130とを接続する電力線であり、主幹電力線10LBは、PCS130と分電盤140とを接続する電力線である。

0022

ここで、PCS130は、太陽電池110から入力されるDC電力をAC電力に変換するとともに、蓄電池120から入力されるDC電力をAC電力に変換する。さらに、PCS130は、電力系統10から供給されるAC電力をDC電力に変換する。

0023

分電盤140は、主幹電力線10L(ここでは、主幹電力線10LB)に接続される。分電盤140は、主幹電力線10LBを複数の電力線に分岐するとともに、複数の電力線に接続された機器(ここでは、負荷150及びEMS200)に電力を分配する。

0024

負荷150は、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷150は、冷蔵庫照明エアコンテレビなどの装置を含む。負荷150は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。

0025

EMS200は、電力系統10から需要家施設100に供給される電力を示す電力情報を管理する装置(EMS;Energy Management System)である。EMS200は、太陽電池110の発電量、蓄電池120の充電量及び蓄電池120の放電量を管理してもよい。

0026

実施形態では、EMS200は、リモートコントローラ210及びネットワーク300に接続される。例えば、EMS200は、後述する出力抑制メッセージを外部サーバ400から受信し、出力抑制メッセージをリモートコントローラ210に通知する。或いは、EMS200は、後述する計画表カレンダー)を外部サーバ400から受信し、計画表(カレンダー)に基づいて、出力抑制メッセージをリモートコントローラ210に通知する。

0027

リモートコントローラ210は、PCS130に併設されており、PCS130を操作するための各種メッセージをPCS130に通知する。例えば、リモートコントローラ210は、EMS200から受信する出力抑制メッセージをPCS130に通知する。なお、リモートコントローラ210は、EMS200に併設されていてもよいし、EMS200およびPCS130から離れて設けられていてもよい。

0028

ネットワーク300は、EMS200、外部サーバ400及び記録装置500を接続する通信網である。ネットワーク300は、インターネットであってもよい。ネットワーク300は、移動体通信網を含んでもよい。

0029

外部サーバ400は、分散電源(ここでは、太陽電池110)の出力の抑制を指示するメッセージである出力抑制メッセージを通知する。ここで、外部サーバ400は、電力系統10の全体として、分散電源の出力を抑制すべき日時を含む計画表(カレンダー)を管理していてもよい。外部サーバ400は、このような計画表(カレンダー)に基づいて、出力抑制メッセージを通知する。或いは、外部サーバ400は、このような計画表(カレンダー)をEMS200に通知してもよい。すなわち、外部サーバ400は、分散電源の出力抑制を指示するサーバである。

0030

ここで、出力抑制メッセージ及び計画表(カレンダー)は、分散電源(ここでは、太陽電池110)の出力の抑制度合い(例えば、出力抑制電力閾値)を示す情報を含む。抑制度合いは、分散電源(ここでは、太陽電池110)の出力の絶対値(例えば、○○kW)で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、分散電源(ここでは、太陽電池110)の出力の相対値(例えば、○○kWの減少)で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、分散電源(ここでは、太陽電池110)の出力の抑制割合(例えば、○○%)で表されてもよい。抑制割合とは、需要家施設100に分散電源を設置する際に、分散電源を制御するPCSの出力能力として認定を受けた出力(以下、設備認定出力)に対する割合であることが好ましい。分散電源の出力能力とPCSの出力能力とが異なる場合には、設備認定出力は、これらの出力能力のうち、小さい方の出力能力である。複数のPCSが設置されるケースにおいては、設備認定出力は、複数のPCSの出力能力の合計である。

0031

記録装置500は、各種情報を記録する装置である。具体的には、記録装置500は、出力抑制メッセージに従って分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を記録する。検証記録は、出力抑制メッセージの受信後において分散電源から出力される電力の量である。分散電源から出力される電力の量は、集計期間(例えば、30分)毎に集計されてもよい。このようなケースにおいて、集計期間毎に集計された検証記録において、分散電源の出力の抑制が正しく実行されていればよい。

0032

(電力変換装置)
以下において、実施形態に係る電力変換装置について説明する。図2は、実施形態に係るPCS130を示す図である。

0033

図2に示すように、PCS130は、主幹電力線10LAに接続された電力線11L及び主幹電力線10LBに接続された電力線12Lに接続される。さらに、電力線11Lと電力線12Lとを接続する電力線13Lが設けられる。電力線13Lは、スイッチ11SWよりも主幹電力線10LA側において電力線11Lに接続されており、スイッチ12SWよりも主幹電力線10LB側において電力線12Lに接続される。

0034

電力線11Lは、電力系統10とインバータ133とを接続する電力線である。電力線11Lは、主幹電力線10LAの一部を構成する電力線であってもよく、主幹電力線10LAから分岐する電力線であってもよい。電力線12Lは、インバータ133と分電盤140(負荷150)とを接続する電力線である。電力線12Lは、主幹電力線10LBの一部を構成する電力線であってもよく、主幹電力線10LBから分岐する電力線であってもよい。

0035

PCS130は、電力線11L上に設けられるスイッチ11SWと、電力線12L上に設けられるスイッチ12SWと、電力線13L上に設けられるスイッチ13SWとを有する。

0036

スイッチ11SWは、電力系統10にPCS130が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。一方で、スイッチ11SWは、電力系統10からPCS130が解列された自立運転状態において開状態に制御される。

0037

スイッチ12SWは、電力系統10にPCS130が連系された連系運転状態において開状態に制御される。一方で、スイッチ11SWは、電力系統10からPCS130が解列された自立運転状態において閉状態に制御される。

0038

スイッチ13SWは、電力系統10に分電盤140(負荷150)が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。同様に、スイッチ13SWは、電力系統10にPCS130が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。一方で、スイッチ13SWは、電力系統10から分電盤140(負荷150)が解列された自立運転状態において開状態に制御される。同様に、スイッチ13SWは、電力系統10からPCS130が解列された自立運転状態において開状態に制御される。

0039

一般的には、需要家施設100が電力系統10に連系された連系運転状態においては、PCS130及び分電盤140(負荷150)の双方が電力系統10に接続される。従って、このような連系運転状態において、スイッチ11SW及びスイッチ13SWは閉状態に制御され、スイッチ12SWは開状態に制御される。一方で、一般的には、需要家施設100が電力系統10から解列された自立運転状態においては、PCS130及び分電盤140(負荷150)の双方が電力系統10に接続されない。従って、このような自立運転状態において、スイッチ11SW及びスイッチ13SWは開状態に制御され、スイッチ12SWは閉状態に制御される。

0040

図2に示すように、PCS130は、DC/DCコンバータ131と、DC/DCコンバータ132と、インバータ133と、制御部134と、通信部135とを有する。

0041

DC/DCコンバータ131は、太陽電池110から入力されるDC電力の電圧を変換する第1直流コンバータである。DC/DCコンバータ131は、DC電力の電圧を昇圧変換してもよく、DC電力の電圧を降圧変換してもよい。

0042

DC/DCコンバータ132は、蓄電池120から入力されるDC電力の電圧を変換する第2直流コンバータである。さらには、DC/DCコンバータ132は、インバータ133から入力されるDC電力の電圧を変換する。DC/DCコンバータ132は、DC電力の電圧を昇圧変換してもよく、DC電力の電圧を降圧変換してもよい。

0043

ここで、蓄電池120からDC/DCコンバータ132にDC電力を出力する動作は、蓄電池120の放電であることに留意すべきである。DC/DCコンバータ132から蓄電池120にDC電力を出力する動作は、蓄電池120の充電であることに留意すべきである。

0044

インバータ133は、DC/DCコンバータ131から入力されるDC電力及びDC/DCコンバータ132から入力されるDC電力をAC電力に変換する。さらに、インバータ133は、電力系統10から供給されるAC電力をDC電力に変換する。

0045

制御部134は、PCS130を制御する。第1に、制御部134は、太陽電池110の発電量を制御する。詳細には、制御部134は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)法によって太陽電池110の発電量を制御する。これによって、太陽電池110の動作点動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点)が最適化される。第2に、制御部134は、蓄電池120の充電量及び放電量を制御する。

0046

ここで、制御部134は、出力抑制メッセージ又は計画表(カレンダー)に従って太陽電池110の出力を抑制する。上述したように、抑制度合いは、太陽電池110の出力の絶対値(例えば、○○kW)で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、太陽電池110の出力の相対値(例えば、○○kWの減少)で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、太陽電池110の出力の抑制割合(例えば、○○%)で表されてもよい。

0047

実施形態において、制御部134は、太陽電池110の出力を停止する条件が満たされた場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。このようなケースにおいて、制御部134は、インバータ133の動作を停止せずに、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。さらに、制御部134は、DC/DCコンバータ131の動作を停止する際に、DC/DCコンバータ132の動作を停止せずに、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。

0048

実施形態において、太陽電池110の出力を停止する条件は、外部サーバ400とPCS130との間の通信が切断されるという条件である。外部サーバ400とPCS130との間の通信の切断要因としては、外部サーバ400とEMS200との間の通信の切断及びEMS200とリモートコントローラ210との間の通信の切断が考えられる。或いは、外部サーバ400とPCS130との間の通信の切断要因は、リモートコントローラ210と通信部135との間の通信の切断であってもよい。

0049

例えば、外部サーバ400とEMS200との間の通信においてEMS200から外部サーバ400宛に送信された信号に対する応答が外部サーバ400から受信されないなど、通信の切断と判断するべき事象の発生した場合にEMS200から制御部134に通信の切断を示すメッセージが送信される。

0050

制御部134は、通信の切断を示すメッセージをEMS200から受信することによって通信の切断を検出する。或いは、EMS200とリモートコントローラ210との間の通信においてリモートコントローラ210からEMS200宛に送信された信号に対する応答がEMS200から受信されないなど、通信の切断と判断するべき事象の発生した場合にリモートコントローラ210から制御部134に通信の切断を示すメッセージが送信される。

0051

制御部134は、通信の切断を示すメッセージをリモートコントローラ210から受信することによって通信の切断を検出してもよい。このようなケースにおいて、通信の切断を示すメッセージは、太陽電池110の動作停止を指示するメッセージ(以下、動作停止指示)と読み替えてよい。

0052

通信の切断は、瞬時的な通信の切断を含まなくてもよい。具体的には、制御部134は、通信が切断された状態が一定期間(例えば、5分)に亘った継続する場合に、通信の切断を検出してもよい。

0053

制御部134は、出力抑制メッセージ又は計画表(カレンダー)に従って太陽電池110の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を出力する。上述したように、検証記録は、出力抑制メッセージの受信後において太陽電池110から出力される電力の量である。制御部134は、DC/DCコンバータ131の動作を停止した場合に、検証記録としてゼロを出力する。

0054

通信部135は、リモートコントローラ210と通信を行う。例えば、通信部135は、外部サーバ400から通知される出力抑制メッセージを受信する。通信部135は、制御部134から出力される検証記録を記録装置500に送信する。

0055

さらに、通信部135は、EMS200又はリモートコントローラ210によって通信の切断が検出される場合には、通信の切断を示すメッセージをEMS200又はリモートコントローラ210から受信する。このようなケースにおいて、通信の切断を示すメッセージは、太陽電池110の動作停止を指示するメッセージ(動作停止指示)と読み替えてよい。実施形態では、通信部135は、EMS200又はリモートコントローラ210から動作停止指示を受信する。

0056

(制御方法)
以下において、実施形態に係る制御方法について説明する。図3及び図4は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。

0057

第1に、太陽電池110の出力を停止するケースについて図3を参照しながら説明する。

0058

図3に示すように、ステップS10において、外部サーバ400とPCS130との間の通信が切断される。ここでは、外部サーバ400とPCS130との間の通信の切断は、外部サーバ400とEMS200との間の通信の切断、或いは、EMS200とリモートコントローラ210との間の通信の切断である。

0059

ステップS11において、PCS130は、太陽電池110の動作停止を指示するメッセージ(動作停止指示)をリモートコントローラ210から受信したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS12の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0060

ステップS12において、PCS130は、太陽電池110の動作を停止するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を停止する。

0061

第2に、太陽電池110の出力を再開するケースについて図4を参照しながら説明する。

0062

図4に示すように、ステップS15において、外部サーバ400とPCS130との間の通信が復帰する。

0063

ステップS16において、PCS130は、太陽電池110の動作停止の解除を指示するメッセージ(動作停止解除指示)をリモートコントローラ210から受信したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS17の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0064

ステップS17において、PCS130は、太陽電池110の動作を開始するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を開始する。

0065

(作用及び効果)
実施形態では、太陽電池110及び蓄電池120の双方から入力されるDC電力をAC電力に変換するPCS130において、PCS130は、太陽電池110の動作停止を指示するメッセージ(動作停止指示)を受信した場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。従って、太陽電池110の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池120の充電及び放電を継続することができる。

0066

[変更例1]
以下において、実施形態の変更例1について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

0067

変更例1において、需要家施設100は、図5に示すように、EMS200及びリモートコントローラ210を有していない。PCS130(通信部135)は、ネットワーク300に直接的に接続されており、外部サーバ400及び記録装置500と通信を行う。

0068

従って、PCS130(制御部134)は、外部サーバ400と通信部135との間の通信の切断を検出する。例えば、PCS130(制御部134)は、外部サーバ400から周期的に送信されるビーコン信号の受信に成功したか否かによって通信の切断を検出してもよい。或いは、PCS130(制御部134)は、ネットワーク300の監視によって通信の切断を検出してもよい。

0069

(制御方法)
以下において、変更例1に係る制御方法について説明する。図6及び図7は、変更例1に係る制御方法を示すフロー図である。

0070

第1に、太陽電池110の出力を停止するケースについて図6を参照しながら説明する。

0071

図6に示すように、ステップS20において、外部サーバ400とPCS130との間の通信が切断される。

0072

ステップS21において、PCS130は、通信切断を検出したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS22の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0073

ステップS22において、PCS130は、太陽電池110の動作を停止するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を停止する。

0074

第2に、太陽電池110の出力を再開するケースについて図7を参照しながら説明する。

0075

図7に示すように、ステップS25において、外部サーバ400とPCS130との間の通信が復帰する。

0076

ステップS26において、PCS130は、通信復帰を検出したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS27の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0077

ステップS27において、PCS130は、太陽電池110の動作を開始するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を開始する。

0078

(作用及び効果)
変更例1では、太陽電池110及び蓄電池120の双方から入力されるDC電力をAC電力に変換するPCS130において、PCS130は、外部サーバ400とPCS130との間の通信の切断を検出した場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。従って、太陽電池110の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池120の充電及び放電を継続することができる。

0079

[変更例2]
以下において、実施形態の変更例2について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

0080

変更例2において、太陽電池110の出力を停止する条件は、外部サーバ400とPCS130との間の通信が切断されるという条件ではなくて、太陽電池110の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信するという条件である。例えば、太陽電池110の出力の停止を指示する出力抑制メッセージは、太陽電池110の出力の絶対値として0kWを示すメッセージであってもよく、太陽電池110の出力の抑制割合として0%を示すメッセージであってもよい。

0081

変更例2においては、図1に示すように、EMS200及びリモートコントローラ210が設けられていてもよく、図5に示すように、EMS200及びリモートコントローラ210が設けられていなくてもよい。

0082

(制御方法)
以下において、変更例2に係る制御方法について説明する。図8及び図9は、変更例2に係る制御方法を示すフロー図である。

0083

第1に、太陽電池110の出力を停止するケースについて図8を参照しながら説明する。

0084

図8に示すように、ステップS30において、外部サーバ400は、太陽電池110の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを通知する。

0085

ステップS31において、PCS130は、太陽電池110の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS32の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0086

ステップS32において、PCS130は、太陽電池110の動作を停止するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を停止する。

0087

第2に、太陽電池110の出力を再開するケースについて図9を参照しながら説明する。

0088

図9に示すように、ステップS35において、外部サーバ400は、太陽電池110の出力の停止解除を指示する出力抑制解除メッセージを通知する。

0089

ステップS36において、PCS130は、出力抑制解除メッセージを受信したか否かを判定する。判定結果がYESである場合には、PCS130は、ステップS37の処理に移る。判定結果がNOである場合には、PCS130は、そのまま待機する。

0090

ステップS37において、PCS130は、太陽電池110の動作を開始するために、太陽電池110に接続されたDC/DCコンバータ131の動作を開始する。

0091

(作用及び効果)
変更例2では、太陽電池110及び蓄電池120の双方から入力されるDC電力をAC電力に変換するPCS130において、PCS130は、太陽電池110の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信した場合に、DC/DCコンバータ131の動作を停止する。従って、太陽電池110の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池120の充電及び放電を継続することができる。

0092

[変更例3]
以下において、実施形態の変更例3について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

0093

変更例3においては、PCS130は、図10に示すように、記録部136を有する。記録部136は、記録装置500と同様に、出力抑制メッセージに従って分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を記録する。このようなケースにおいて、記録部136は、制御部134から出力される検証記録を記録することに留意すべきである。

0094

変更例3においては、検証記録を記録する記録部136がPCS130に設けられているため、電力管理システム1は、記録装置500を有していなくてもよい。

0095

[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

0096

実施形態では、出力抑制メッセージに従って動作すべき分散電源として太陽電池110を例示した。しかしながら、分散電源はこれに限定されるものではない。分散電源は、風力又は地熱などの自然エネルギーを利用して電力を発電する装置であってもよい。或いは、分散電源は、燃料ガスを利用して電力を生成する燃料電池であってもよい。

0097

実施形態では、制御部134がPCS130を制御する。このようなケースにおいて、制御部134は、EMS200又はリモートコントローラ210の指示に従ってPCS130を制御してもよい。すなわち、分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第1直流コンバータの動作を停止する制御部(制御部134と同様の機能を有する機能ブロック)は、EMS200又はリモートコントローラ210に設けられていてもよい。

0098

変更例3では、検証記録を記録する記録部136がPCS130に設けられている。しかしながら、実施形態はこれに限定さえるものではない。検証記録を記録する記録部136は、EMS200又はリモートコントローラ210に設けられていてもよい。

0099

また、太陽電池110の動作停止を指示するメッセージ(動作停止指示)を受信したときに、蓄電池120の蓄電量が所定の値よりも低い場合には、太陽電池110で発電した電力を蓄電池120に蓄電した後、DC/DCコンバータ131を停止してもよい。このように逆潮流できなくなった電力の一部を蓄電池120に蓄電することにより、発電された電力を有効に使うことができる。

0100

加えて、太陽電池110で発電された電力を蓄電池120に蓄電するときに、主幹電力線10Lに発電した電力が逆潮流しないよう、スイッチ11SW、スイッチ12SW及びスイッチ13SWを操作することにより、電力系統10からPCS130を切り離してもよい。これにより、太陽電池110によって発電された電力が逆潮流される可能性を低減することができる。

0101

上述の実施形態では、DC/DCコンバータ131のみを停止する場合について説明したが、DC/DCコンバータ132も併せて停止してもよい。また、DC/DCコンバータ131及びDC/DCコンバータ132を停止する場合、同時に停止するのではなく、時間差を設けて(所定の条件を満たしたときに)DC/DCコンバータ132を停止してもよい。

0102

1…電力管理システム、10…電力系統、10L…主幹電力線、11L…電力線、11SW…スイッチ、12L…電力線、12SW…スイッチ、13L…電力線、13SW…スイッチ、100…需要家施設、110…太陽電池、120…蓄電池、130…PCS、131…DC/DCコンバータ、132…DC/DCコンバータ、133…インバータ、134…制御部、135…通信部、136…記録部、140…分電盤、150…負荷、200…EMS、210…リモートコントローラ、300…ネットワーク、400…外部サーバ、500…記録装置

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