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技術 分散型電源システム

出願人 大阪瓦斯株式会社
発明者 富尾剛至
出願日 2019年2月15日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2019-025812
公開日 2020年8月31日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-137209
状態 未査定
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 分散形電源 AC変換回路 充電作動 電力消費装置 DC変換回路 SOFC 分散型電源システム PEFC
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課題

複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる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であって、電力線2の上流側に電力系統1への接続箇所が設けられ、電力系統1への接続箇所から下流側に向かって電力線2上に第1接続箇所10及び第2接続箇所11がその並び順で設けられ、第1発電装置3及び充放電装置5が接続されるパワーコンディショナ7を備え、第1接続箇所10にはパワーコンディショナ7が接続され、第2接続箇所11には第2発電装置4及び電力消費装置6が接続され、パワーコンディショナ7は、第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わない。

概要

背景

特許文献1には、電力系統連系される電力線と、太陽光発電装置と、燃料電池発電部と、充放電装置とを備える分散型電源システムが記載されている。電力線において電力系統へ向かう側を上流側とし、電力系統から離れる側を下流側としたとき、この分散型電源システムでは、電力線の最上流側に電力系統が接続され、電力線の最下流側に電力消費装置が接続されている。そして、電力線の上流側から下流側に向かって、太陽光発電装置と充放電装置と発電装置とがその並び順で接続されている。更に、燃料電池発電部から上流側(即ち、電力系統側)に電力潮流を向かわせないという条件下(所謂、逆潮流禁止するという条件下)で燃料電池発電部の動作が制御されている。つまり、燃料電池発電部は、自身よりも下流側に接続されている電力消費装置の消費電力を賄うように運転される。また、太陽光発電装置は燃料電池発電部よりも上流側に接続されており、その発電電力を電力系統へと逆潮流させることができる。

概要

複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供する。分散型電源システムであって、電力線2の上流側に電力系統1への接続箇所が設けられ、電力系統1への接続箇所から下流側に向かって電力線2上に第1接続箇所10及び第2接続箇所11がその並び順で設けられ、第1発電装置3及び充放電装置5が接続されるパワーコンディショナ7を備え、第1接続箇所10にはパワーコンディショナ7が接続され、第2接続箇所11には第2発電装置4及び電力消費装置6が接続され、パワーコンディショナ7は、第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わない。

目的

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、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

電力系統連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所がその並び順で設けられ、前記第1発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、前記第1接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、前記第2接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、前記パワーコンディショナは、前記第1接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない分散型電源システム。

請求項2

前記パワーコンディショナは、前記第1発電装置が前記パワーコンディショナに供給する電力から、前記充放電装置が前記パワーコンディショナから充電する電力を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナでの電力変換効率乗算して得られる値を、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力とする請求項1に記載の分散型電源システム。

請求項3

電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所がその並び順で設けられ、前記第1発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、前記第1接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、前記第2接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、前記パワーコンディショナは、前記第2発電装置が前記電力線の前記第2接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない分散型電源システム。

請求項4

電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所及び第3接続箇所がその並び順で設けられ、前記第1接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、前記第2接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、前記第3接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、前記充放電装置は、前記第1接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記第1発電装置が前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力から、前記充放電装置が前記電力線の前記第2接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない分散型電源システム。

請求項5

電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所及び第3接続箇所がその並び順で設けられ、前記第1接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、前記第2接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、前記第3接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、前記充放電装置は、前記第2発電装置が前記電力線の前記第3接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わない分散型電源システム。

請求項6

前記第1発電装置は太陽光発電装置であり、前記第2発電装置は燃料電池装置である請求項1〜5の何れか一項に記載の分散型電源システム。

技術分野

0001

本発明は、電力系統連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、電力系統に連系される電力線と、太陽光発電装置と、燃料電池発電部と、充放電装置とを備える分散型電源システムが記載されている。電力線において電力系統へ向かう側を上流側とし、電力系統から離れる側を下流側としたとき、この分散型電源システムでは、電力線の最上流側に電力系統が接続され、電力線の最下流側に電力消費装置が接続されている。そして、電力線の上流側から下流側に向かって、太陽光発電装置と充放電装置と発電装置とがその並び順で接続されている。更に、燃料電池発電部から上流側(即ち、電力系統側)に電力潮流を向かわせないという条件下(所謂、逆潮流禁止するという条件下)で燃料電池発電部の動作が制御されている。つまり、燃料電池発電部は、自身よりも下流側に接続されている電力消費装置の消費電力を賄うように運転される。また、太陽光発電装置は燃料電池発電部よりも上流側に接続されており、その発電電力を電力系統へと逆潮流させることができる。

先行技術

0003

特開2011−188607号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載したような分散型電源システムでも、燃料電池発電部の動作制御を変更すれば、太陽光発電装置の発電電力を電力系統へ逆潮流させるだけでなく、燃料電池発電部の発電電力を電力系統へ逆潮流させることは可能である。

0005

但し、太陽光発電装置の発電電力及び燃料電池発電部の発電電力の両方を電力系統に逆潮流させる場合、充放電装置が存在しているために、それぞれの逆潮流電力の値を知ることが出来ないという問題がある。例えば、燃料電池発電部から上流側(即ち、電力系統側)に向かう電力値を測定できたとしても、それよりも電力系統側で充放電装置が充電作動していれば、燃料電池発電部から上流側(即ち、電力系統側)に向かう電力値が全て電力系統に逆潮流することにはならない。

0006

このように、燃料電池発電部から上流側(即ち、電力系統側)へと電力を向かわせたとしても、実際にどれだけの電力が電力系統へと逆潮流されたのかを知ることは困難である。

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、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる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、電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第1発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第1接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第2接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第1接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない点にある。

0009

上記特徴構成によれば、パワーコンディショナは、パワーコンディショナが接続されている第1接続箇所から電力系統へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナが電力線の第1接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、第2発電装置から電力線の第2接続箇所に供給された後、電力線の第2接続箇所から第1接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第2接続箇所と第1接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第1発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力と、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第2接続箇所と第1接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第1発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる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、前記パワーコンディショナは、前記第1発電装置が前記パワーコンディショナに供給する電力から、前記充放電装置が前記パワーコンディショナから充電する電力を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナでの電力変換効率乗算して得られる値を、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力とする点にある。

0011

上記特徴構成によれば、第1発電装置がパワーコンディショナに供給する電力と、充放電装置がパワーコンディショナから充電する電力とを測定することで、パワーコンディショナが電力線の第1接続箇所に供給する電力を計算できる。

0012

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第1発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第1接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第2接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第2発電装置が前記電力線の前記第2接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない点にある。

0013

上記特徴構成によれば、パワーコンディショナは、第2発電装置が電力線の第2接続箇所に供給する電力が電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線の第2接続箇所から第1接続箇所へと向かう電力が正の値の場合、充放電装置の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、第2発電装置から電力線の第2接続箇所に供給された後、電力線の第2接続箇所から第1接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第2接続箇所と第1接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第1発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力と、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第2接続箇所と第1接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第1発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

0014

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所及び第3接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第1接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第2接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第3接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第1接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記第1発電装置が前記電力線の前記第1接続箇所に供給する電力から、前記充放電装置が前記電力線の前記第2接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない点にある。

0015

上記特徴構成によれば、充放電装置は、電力線の第1接続箇所から電力系統へ向かう逆潮流電力が、第1発電装置が電力線の第1接続箇所に供給する電力から、充放電装置が電力線の第2接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない。つまり、充放電装置が充電を行わない場合、第2発電装置から電力線の第3接続箇所に供給された後、電力線の第3接続箇所から第2接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第3接続箇所と第2接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、充放電装置が充電を行わない場合、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第1発電装置から電力系統へと逆潮流する電力と、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第3接続箇所と第2接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第1発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

0016

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第1発電装置と、第2発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第1接続箇所及び第2接続箇所及び第3接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第1接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第2接続箇所には前記第1発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第3接続箇所には前記第2発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第2発電装置が前記電力線の前記第3接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わない点にある。

0017

上記特徴構成によれば、充放電装置は、第2発電装置が電力線の第3接続箇所に供給する電力が電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線の第3接続箇所から第2接続箇所へと向かう電力が正の値の場合、充電を行わない。つまり、充放電装置が充電を行わない場合、第2発電装置から電力線の第3接続箇所に供給された後、電力線の第3接続箇所から第2接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第3接続箇所と第2接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、充放電装置が充電を行わない場合、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第1発電装置から電力系統へと逆潮流する電力と、第2発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第1接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第3接続箇所と第2接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第1発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

0018

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記第1発電装置は太陽光発電装置であり、前記第2発電装置は燃料電池装置である点にある。

0019

上記特徴構成によれば、太陽光発電装置及び燃料電池装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を知ることができる。

図面の簡単な説明

0020

第1実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。
第2実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。
第3実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。
第4実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。
第5実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。

実施例

0021

<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態に係る分散型電源システムについて説明する。
図1は、第1実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統1に連系される電力線2と、第1発電装置としての太陽光発電装置3と、第2発電装置としての燃料電池装置4と、充放電装置5とを備え、電力線2に電力消費装置6が接続されている。電力線2の上流側に電力系統1への接続箇所が設けられ、電力系統1への接続箇所から下流側に向かって、電力線2上に第1接続箇所10及び第2接続箇所11がその並び順で設けられる。加えて、分散型電源システムは、太陽光発電装置3及び充放電装置5が接続されるパワーコンディショナ7を備える。第1接続箇所10にはパワーコンディショナ7が接続され、第2接続箇所11には燃料電池装置4及び電力消費装置6が接続される。
尚、本実施形態の分散型電源システムでは、特に言及しない限り、電力系統1への電力の逆潮流は許容される。

0022

パワーコンディショナ7は、半導体スイッチング素子等を用いて構成されるDC/DC変換回路やDC/AC変換回路などの電気回路を有するパワーコンディショナ回路部7aと、そのパワーコンディショナ回路部7aの動作を制御するパワーコンディショナ7制御部7bとを備える。太陽光発電装置3は、太陽光受光して発電する装置であり、パワーコンディショナ回路部7aに接続される。充放電装置5は、蓄電部で蓄えている電力の放電及び蓄電部への電力の充電を行うことができる装置であり、パワーコンディショナ回路部7aに接続される。

0023

パワーコンディショナ7は、太陽光発電装置3の発電電力を電力線2の第1接続箇所10に出力させる動作や、充放電装置5を充放電させる動作などを制御する。パワーコンディショナ7は、例えば最大電力追従制御などにより太陽光発電装置3の発電電力を制御して、その発電電力を電力線2の第1接続箇所10に供給できる。他にも、パワーコンディショナ7は、太陽光発電装置3の発電電力の一部又は全部を充放電装置5に充電させてもよい。また、パワーコンディショナ7は、電力線2の第1接続箇所10から受電した電力を充放電装置5に充電させることもできる。

0024

燃料電池装置4は、例えば固体酸化物形燃料電池SOFC)や固体高分子形燃料電池PEFC)など燃料電池部及びその燃料電池部の動作を制御する燃料電池制御部等を有する。また、燃料電池装置4は、燃料電池部で発生した電力を、所望の電圧周波数位相の電力に変換して電力線2の第2接続箇所11に出力するための電力変換部を有する。尚、燃料電池装置4は、燃料電池部に供給する燃料ガスとしての水素等を改質処理により生成する燃料改質器などを備えていてもよい。

0025

燃料電池装置4は、例えば定格出力で運転する。その場合、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給される電力が、電力消費装置6の消費電力よりも大きければ、その余剰電力が第2接続箇所11から第1接続箇所10に向かって供給される。それに対して、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給される電力が、電力消費装置6の消費電力よりも小さければ、その不足電力が第1接続箇所10から第2接続箇所11に向かって供給される。

0026

図1では、電力線2の第1接続箇所10から上流側の電力系統1に向かう逆潮流電力をP1で示し、パワーコンディショナ7から電力線2の第1接続箇所10に供給される電力をP2で示し、太陽光発電装置3の発電電力をP3で示し、充放電装置5の充電電力をP4で示し、燃料電池装置4が電力線2の第2接続箇所11に供給する電力(燃料電池装置4の発電電力)をP5で示し、電力消費装置6の消費電力をP6で示し、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10に向かう電力(燃料電装置の発電電力のうちの余剰電力)をP7で示す。

0027

本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ7は、電力線2の第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ7は、上記場合には充放電装置5の充放電を行わないように制御する。

0028

具体的に説明すると、パワーコンディショナ7には、計器用変流器13で測定できる電力についての情報と、計器用変流器14で測定できる電力についての情報と、計器用変流器15で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器13は、電力線2の途中の、第1接続箇所10よりも上流側(電力系統1側)に設けられ、第1接続箇所10から電力系統1に向かう電力P1を計測するために利用される。計器用変流器14は、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7に供給される電力P3を計測するために利用される。計器用変流器14は、充放電装置5がパワーコンディショナ7から充電する電力P4を計測するために利用される。パワーコンディショナ7は、計器用変流器13から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、電力線2の第1接続箇所10から上流側の電力系統1に向かう逆潮流電力P1を導出できる。同様に、パワーコンディショナ7は、計器用変流器14から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、太陽光発電装置3の発電電力P3を導出でき、計器用変流器15から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、充放電装置5の充電電力P4を導出できる。

0029

以上のように構成することで、パワーコンディショナ7は、太陽光発電装置3がパワーコンディショナ7に供給する電力P3から、充放電装置5がパワーコンディショナ7から充電する電力P4を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナ7での電力変換効率を乗算して得られる値を、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力とする計算を行うことができる。

0030

上述したように、本実施形態のパワーコンディショナ7は、パワーコンディショナ7が接続されている第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力P1が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力(=〔P3?P4〕×電力変換効率)よりも大きくなる場合、少なくとも充放電装置5の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給された後、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10へと向かう電力P7は全て電力系統1へと逆潮流する。その結果、例えば電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9で測定した電力は全て、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力を示すことになる。

0031

また、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8で測定した電力は、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力(=P3×電力変換効率)と、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力P7との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8と、電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9とを併用することで、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統1へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

0032

<第2実施形態>
第2実施形態の分散型電源システムは、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力を特定する手法が上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

0033

図2は、第2実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ7は、電力線2の第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ7は、上記場合には充放電装置5の充放電を行わないように制御する。

0034

具体的に説明すると、パワーコンディショナ7には、計器用変流器13で測定できる電力についての情報と、計器用変流器16で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器13は、電力線2の途中の、第1接続箇所10よりも上流側(電力系統1側)に設けられ、第1接続箇所10から電力系統1に向かう電力P1を計測するために利用される。計器用変流器16は、パワーコンディショナ7から電力線2の第1接続箇所10に供給される電力P2を計測するために利用される。パワーコンディショナ7は、計器用変流器13から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、電力線2の第1接続箇所10から上流側の電力系統1に向かう逆潮流電力P1を導出できる。同様に、パワーコンディショナ7は、計器用変流器16から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力P2を導出できる。

0035

以上のように構成することで、パワーコンディショナ7は、パワーコンディショナ7が接続されている第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力P1が、パワーコンディショナ7が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力P2よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給された後、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10へと向かう電力P7は全て電力系統1へと逆潮流する。その結果、例えば電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9で測定した電力は全て、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力を示すことになる。

0036

また、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8で測定した電力は、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力(=P3×電力変換効率)と、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力P7との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8と、電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9とを併用することで、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統1へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

0037

<第3実施形態>
第3実施形態の分散形電源ステムは、パワーコンディショナ7が監視する電力が上記実施形態と異なっている。以下に第3実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

0038

図3は、第3実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ7は、燃料電池装置4が電力線2の第2接続箇所11に供給する電力が電力消費装置6の消費電力よりも大きくなる場合、充放電装置5の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ7は、上記場合には充放電装置5の充放電を行わないように制御する。

0039

具体的に説明すると、パワーコンディショナ7には、計器用変流器17で測定できる電力についての情報が伝達される。計器用変流器17は、電力線2の途中の、第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けられ、第2接続箇所11から第1接続箇所10へ向かう電力P7を計測するために利用される。パワーコンディショナ7は、計器用変流器13から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、第2接続箇所11から第1接続箇所10へ向かう電力P7を導出できる。この電力P7は、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給される電力P5が、電力消費装置6の消費電力P6よりも大きい場合に発生する余剰電力である。

0040

以上のように、パワーコンディショナ7は、燃料電池装置4が電力線2の第2接続箇所11に供給する電力が電力消費装置6の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10へと向かう電力が正の値の場合、少なくとも充放電装置5の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、燃料電池装置4から電力線2の第2接続箇所11に供給された後、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10へと向かう電力は全て電力系統1へと逆潮流する。その結果、例えば電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9で測定した電力は全て、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力を示すことになる。

0041

また、パワーコンディショナ7が充放電装置5の充電を行わない場合、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8で測定した電力は、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力と、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8と、電力線2の第2接続箇所11と第1接続箇所10との間に設けた電力計9とを併用することで、太陽光発電装置3からパワーコンディショナ7を経由して電力系統1へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統1へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

0042

<第4実施形態>
第4実施形態の分散型電源システムは、電力線2に対する太陽光発電装置3及び充放電装置5の接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第4実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

0043

図4は、第4実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統1に連系される電力線2と、太陽光発電装置3と、燃料電池装置4と、充放電装置5とを備え、電力線2に電力消費装置6が接続されている。電力線2の上流側に電力系統1への接続箇所が設けられ、電力系統1への接続箇所から下流側に向かって、電力線2上に第1接続箇所10及び第2接続箇所11及び第3接続箇所12がその並び順で設けられる。第1接続箇所10には太陽光発電装置3が接続され、第2接続箇所11には充放電装置5の他方が接続され、第3接続箇所12には燃料電池装置4及び電力消費装置6が接続される。
尚、電力線2に対する太陽光発電装置3の接続箇所と充放電装置5の接続箇所とが入れ替わっても構わない。つまり、第1接続箇所10には太陽光発電装置3及び充放電装置5の一方が接続され、第2接続箇所11には太陽光発電装置3及び充放電装置5の他方が接続されていればよい。

0044

図4では、電力線2の第1接続箇所10から上流側の電力系統1に向かう逆潮流電力をP1で示し、太陽光発電装置3が電力線2の第1接続箇所10へ供給する電力をP3で示し、充放電装置5が電力線2の第2接続箇所11から充電する電力をP4で示し、燃料電池装置4が電力線2の第2接続箇所11に供給する電力(燃料電池装置4の発電電力)をP5で示し、電力消費装置6の消費電力をP6で示し、電力線2の第2接続箇所11から第1接続箇所10に向かう電力(燃料電装置の発電電力のうちの余剰電力)をP7で示す。

0045

本実施形態の分散型電源システムにおいて、充放電装置5は、第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力P1が、太陽光発電装置3が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力P2から、充放電装置5がパワーコンディショナ7から充電する電力P4を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わないように制御する。或いは、充放電装置5は、上記場合には充放電を行わないように制御する。

0046

図示するように、充放電装置5には、計器用変流器18で測定できる電力についての情報と、計器用変流器19で測定できる電力についての情報と、計器用変流器20で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器18は、電力線2の途中の、第1接続箇所10よりも上流側(電力系統1側)に設けられ、第1接続箇所10から電力系統1に向かう電力P1を計測するために利用される。充放電装置5は、計器用変流器19から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、電力線2の第1接続箇所10から上流側の電力系統1に向かう逆潮流電力P1を導出できる。同様に、計器用変流器19は、太陽光発電装置3と電力線2の第1接続箇所10との間に設けられ、太陽光発電装置3から電力線2の第1接続箇所10に供給される電力P3を計測するために利用される。また、計器用変流器20は、充放電装置5と電力線2の第2接続箇所11との間に設けられ、充放電装置5が電力線2の第2接続箇所11から充電する電力P4を計測するために利用される。

0047

以上のように構成することで、充放電装置5は、電力線2の第1接続箇所10から電力系統1へ向かう逆潮流電力P1が、太陽光発電装置3が電力線2の第1接続箇所10に供給する電力P2から、充放電装置5が電力線2の第2接続箇所11から充電する電力P4を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、少なくとも充電を行わない。つまり、充放電装置5が充電を行わない場合、燃料電池装置4から電力線2の第3接続箇所12に供給された後、電力線2の第3接続箇所12から第2接続箇所11へと向かう電力は全て電力系統1へと逆潮流する。その結果、例えば電力線2の第3接続箇所12と第2接続箇所11との間に設けた電力計9で測定した電力P7は全て、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力を示すことになる。

0048

また、充放電装置5が充電を行わない場合、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8で測定した電力は、太陽光発電装置3から電力系統1へと逆潮流する電力P2と、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8と、電力線2の第3接続箇所12と第2接続箇所11との間に設けた電力計9とを併用することで、太陽光発電装置3から電力系統1へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統1へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

0049

<第5実施形態>
第5実施形態の分散形電源システムは、充放電装置5が監視する電力が上記実施形態と異なっている。以下に第5実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

0050

図5は、第5実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、充放電装置5は、燃料電池装置4が電力線2の第3接続箇所12に供給する電力が電力消費装置6の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わないように制御する。或いは、充放電装置5は、上記場合には充放電を行わないように制御する。

0051

具体的に説明すると、充放電装置5には、計器用変流器21で測定できる電力についての情報が伝達される。計器用変流器21は、電力線2の途中の、第3接続箇所12と第2接続箇所11との間に設けられ、第3接続箇所12から第2接続箇所11へ向かう電力P7を計測するために利用される。充放電装置5は、計器用変流器21から伝達される電流値と、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、第2接続箇所11から第1接続箇所10へ向かう電力P7を導出できる。この電力P7は、燃料電池装置4から電力線2の第3接続箇所12に供給される電力P5が、電力消費装置6の消費電力P6よりも大きい場合に発生する余剰電力である。

0052

以上のように構成することで、充放電装置5は、燃料電池装置4が電力線2の第3接続箇所12に供給する電力P5が電力消費装置6の消費電力P6よりも大きくなる場合、即ち、電力線2の第3接続箇所12から第2接続箇所11へと向かう電力が正の値の場合、少なくとも充電を行わない。つまり、充放電装置5が充電を行わない場合、燃料電池装置4から電力線2の第3接続箇所12に供給された後、電力線2の第3接続箇所12から第2接続箇所11へと向かう電力は全て電力系統1へと逆潮流する。その結果、例えば電力線2の第3接続箇所12と第2接続箇所11との間に設けた電力計9で測定した電力は全て、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力を示すことになる。

0053

また、充放電装置5が充電を行わない場合、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8で測定した電力は、太陽光発電装置3から電力系統1へと逆潮流する電力P3と、燃料電池装置4から電力系統1へと逆潮流する電力P7との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線2の第1接続箇所10よりも電力系統1側に設けた電力計8と、電力線2の第3接続箇所12と第2接続箇所11との間に設けた電力計9とを併用することで、太陽光発電装置3から電力系統1へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統1へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

0054

<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、本発明の分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。

0055

<2>
上記実施形態では、本発明の第1発電装置の例として太陽光発電装置3を挙げ、第2発電装置の例として燃料電池装置4を挙げたが、それらには様々な発電装置を用いることができる。例えば、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成されるタイプの発電装置などを用いることできる。

0056

<3>
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

0057

本発明は、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムに利用できる。

0058

1電力系統
2電力線
3太陽光発電装置(第1発電装置)
4燃料電池装置(第2発電装置)
5充放電装置
6電力消費装置
7パワーコンディショナ
10 第1接続箇所
11 第2接続箇所
12 第3接続箇所

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