特許 6097148 パワーコンディショナおよびこのパワーコンディショナを含む分散システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6097148

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】パワーコンディショナおよびこのパワーコンディショナを含む分散システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20170306BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 110

   H02J3/38 130

   H02J3/38 180

   H02M7/48 M

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-107875(P2013-107875)

(22)【出願日】2013年5月22日

(65)【公開番号】特開2014-230386(P2014-230386A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2016年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000217491

【氏名又は名称】田淵電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100144082

【弁理士】

【氏名又は名称】林田 久美子

(74)【代理人】

【識別番号】100167977

【弁理士】

【氏名又は名称】大友 昭男

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 達彦

【審査官】 木村 貴俊

(56)【参考文献】

【文献】 特許第３０２８２０５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−３４７７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／３８− ３／４０

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電力を電力系統に連系可能な交流電力に変換して出力するパワーコンディショナであって、
第１の伝送線を介して前記交流電力の周波数に対応した周波数からなる周期的な同期信号を他の一のパワーコンディショナから受信する第１の通信インタフェースと、
第２の伝送線を介して前記交流電力の周波数に対応した周波数からなる周期的な同期信号をさらに他の一のパワーコンディショナに送信する第２の通信インタフェースと、
前記第１の通信インタフェースが受信した同期信号を監視する同期信号監視部と、
前記同期信号監視部が監視している同期信号がなくなると、前記交流電力の出力を停止させる停止部とを備え、
前記第１の通信インタフェースが同期信号を受信すると、前記同期信号監視部および前記停止部が実行する処理とは無関係に、前記第２の通信インタフェースが、所定のレベルで同期信号を送信する、パワーコンディショナ。

【請求項2】

請求項１に記載のパワーコンディショナ、前記他の一のパワーコンディショナ、および前記さらに他の一のパワーコンディショナを少なくとも含む、分散システム。

【請求項3】

請求項２に記載の分散システムにおいて、
当該分散システムに含まれるパワーコンディショナのうちの１つが親機として機能し、この親機として機能するパワーコンディショナは、
前記同期信号を生成する同期信号生成部であって、重大な異常の発生が検出されると、この同期信号の生成を停止する同期信号生成部を有する、分散システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力系統に連系可能なパワーコンディショナおよびこのパワーコンディショナを含む分散システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電力系統に連系可能なパワーコンディショナは、単独運転が検出された時には速やかに運転を停止することが求められる。このために、同期ラインを用いる分散システムがある（例えば、特許文献１）。この分散システムでは、図６に示すように、それぞれ太陽光モジュール１０３に接続された複数のパワーコンディショナ１０２は、電力線１１１に加えて、伝送線１１６によって接続される。このシステムでは、複数のパワーコンディショナ１０２のうちの１台が親機となり、同期信号を親機以外のパワーコンディショナ１０２（子機）に送信する。親機のパワーコンディショナ１０２が単独運転を検出すると同期信号の送信を停止するため、全てのパワーコンディショナ１０２が電力系統１１４への電力出力を停止できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許３０２８２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記特許文献１のシステムにおいて、各パワーコンディショナ１０２は１本の伝送線１１６に接続されている。そのため、この伝送線１１６に接続できるパワーコンディショナ１０２の数には限りがある。

【0005】

そこで、本発明は、膨大な数のパワーコンディショナに対する同期信号の伝達を可能とする分散システム、およびそのパワーコンディショナ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】

上記目的を達成するために、本発明の一構成にかかるパワーコンディショナは、直流電力を電力系統に連系可能な交流電力に変換して出力するパワーコンディショナであって、第１の伝送線を介して、前記交流電力の周波数に対応した周波数からなる同期信号を他の一のパワーコンディショナと送受信する第１の通信インタフェースと、第２の伝送線を介して、前記交流電力の周波数に対応した周波数からなる同期信号をさらに他の一のパワーコンディショナと送受信する第２の通信インタフェースと、前記第１および第２の通信インタフェースの一方が受信した同期信号を監視する同期信号監視部と、前記同期信号監視部が監視している同期信号がなくなると、前記交流電力の出力を停止させる停止部とを備え、前記第１および第２の通信インタフェースの一方が同期信号を受信すると、前記同期信号監視部および前記停止部が実行する処理とは無関係に、前記第１および第２の通信インタフェースの他方が、所定のレベルで同期信号を送信する。

【0007】

この構成によれば、各パワーコンディショナを接続する伝送線がそれぞれ別個であるため、伝送線に接続されるパワーコンディショナの数が制限されても、これによって何ら影響を受けずに直列接続されるパワーコンディショナの数を増やすことができる。また、一方の通信インタフェースが信号を受信すると、同期信号監視部や停止部が実行する処理とは無関係に、他方の通信インタフェースが信号を送信するため、このパワーコンディショナにおいて信号の遅延はほとんど発生しない。さらに、他方の通信インタフェースは所定のレベルで同期信号を送信するため、伝送線によって減衰した同期信号が、所定のレベルにまで回復されて送信されることになる。そのため、直列接続されるパワーコンディショナの数が多くても全体として同期信号の減衰は生じない。

【0008】

また、同期信号監視部が監視している同期信号がなくなると交流電力の出力を停止させるため、電力系統への電力出力を停止させなければならない事態に対して、同期信号の送受信の停止のみで速やかに対処できる。

【0009】

ここで、「前記交流電力の周波数に対応した周波数からなる同期信号」は、一定の周波数を有する周期的な信号であり、好ましくは交流電力の周波数と同一の周波数を有する。

【0010】

本発明の一構成にかかる分散システムは、前記パワーコンディショナ、前記他の一のパワーコンディショナ、および前記さらに他の一のパワーコンディショナを少なくとも含む。この構成によれば、パワーコンディショナの直列接続が構成され、別個の伝送線によって同期信号が順次伝達される。

【0011】

好ましい実施形態においては、当該分散システムに含まれるパワーコンディショナのうちの１つが親機として機能し、この親機として機能するパワーコンディショナは、前記同期信号を生成する同期信号生成部であって、重大な異常の発生が検出されると、この同期信号の生成を停止する同期信号生成部を有する。これによれば、重大な異常の発生が検出されると親機のパワーコンディショナが同期信号の生成を停止し、当該分散システムにおいて直列に接続された各パワーコンディショナは同期信号を順次受信しなくなり、この伝達に並行して各パワーコンディショナにおける停止処理が実行されるため、直列に接続された全てのパワーコンディショナは速やかに電力系統への電力出力を停止できる。

【0012】

ここで、「重大な異常の発生」には、単独運転および地絡過電圧が含まれる。これらの他にも、電力系統への電力出力を停止させなければならない事態は、「重大な異常の発生」に該当する。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかる分散システムによれば、パワーコンディショナを接続する伝送線がそれぞれ別個であるため直列接続されるパワーコンディショナの数に制限がなく、各パワーコンディショナにおいて信号の遅延がほとんどなく、かつ、パワーコンディショナの直列接続の全体として同期信号の減衰が生じないため、膨大な数のパワーコンディショナに対する同期信号の伝達が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態にかかる分散システムの概略ブロック図である。

【図2】図１の分散システムにおいて親機として機能するパワーコンディショナの概略ブロック図である。

【図3】図１の分散システムにおいて子機として機能するパワーコンディショナの概略ブロック図である。

【図4】（ａ）は系統電圧信号を示す波形図であり、（ｂ）は同期信号を示す波形図であり、（ｃ）は信号がない場合を示す図である。

【図5】本発明の第２の実施形態にかかる分散システムの概略ブロック図である。

【図6】従来の分散システムの概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の第１の実施形態にかかる分散システムを図面に基づいて説明する。
図１に示す本実施形態にかかる分散システム１は、複数のパワーコンディショナ２を備える。各パワーコンディショナ２は、１つまたは複数の太陽電池モジュール３に接続されている。なお、簡略化のために、各パワーコンディショナ２には１つの太陽電池モジュール３のみが接続された構成を図示する。

【0016】

分散システム１は複数のパワーコンディショナ群２０からなり、各パワーコンディショナ群２０は複数のパワーコンディショナ２を含む。パワーコンディショナ群２０に含まれるパワーコンディショナ２は電力線１１によって直列に接続されて、複数のパワーコンディショナ２の電力についての直列接続を構成する。これらパワーコンディショナ群２０は、並列に集電箱１２に接続される。そのため、集電箱１２は、全てのパワーコンディショナ群２０を構成する全てのパワーコンディショナ２が出力する交流電力を集電する。集電箱１２は、遮断器１３を介して電力系統１４に接続される。

【0017】

分散システム１の全てのパワーコンディショナ２は、渡り配線の形態で通信接続されている。すなわち、ある一のパワーコンディショナ２は、他の一のパワーコンディショナ２に伝送線（通信ケーブル）１６_iによって接続されるとともに、さらに他の一のパワーコンディショナ２に別個の伝送線１６_i+1によって接続されている。なお、終端のパワーコンディショナ２₁，２_nは、１つのパワーコンディショナ２のみに伝送線１６₁，１６_n-1によって接続されている。

【0018】

これら全てのパワーコンディショナ２のうち、１つのパワーコンディショナ２が親機として機能し、その他のパワーコンディショナ２が子機として機能する。いずれのパワーコンディショナ２が親機として機能するかは、いかなる基準によって定められてもよい。例えば、両終端のパワーコンディショナ２₁，２_nのうちの一方が親機として機能してもよい。本実施形態においては、一方の終端のパワーコンディショナ２₁であって、一のパワーコンディショナ群２０のパワーコンディショナ２のうち、最も集電箱１２に近いパワーコンディショナ２₁が親機として機能する。なお、いずれのパワーコンディショナ２が親機になるかは絶対的なものではなく分散システム１の稼働中に変更されてもよい。

【0019】

これら伝送線１６によって、各パワーコンディショナ２が正常に動作している間、系統電圧の正弦波と同一の周期を有する方形波からなる同期信号が、親機として機能するパワーコンディショナ２₁で生成されて伝達される。そのため、例えばパワーコンディショナ２_iとパワーコンディショナ２_i+1との間の伝送線１６_iが断線すると、その伝送線１６_iよりも親機のパワーコンディショナ２₁に対して遠位のパワーコンディショナ２_i+1〜２_nは同期信号を受信しなくなる。同期信号を受信しなくなったパワーコンディショナ２_i+1〜２_nは、後述するように電力出力を停止する。

【0020】

このように伝送線１６は同期信号を伝送するためのものであるため、各パワーコンディショナ２のログなどを取得してそれぞれの状態を監視する管理ユニット（図示せず）と各パワーコンディショナ２との間のデータ通信には、伝送線１６とは別個の通信ケーブルが用いられる。

【0021】

図２に、親機として機能するパワーコンディショナ２₁を示す。
パワーコンディショナ２₁は、太陽電池モジュール３が出力する直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）、およびこの昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ２１を備える。これにより、パワーコンディショナ２は、交流電力を出力する。ただし、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）は省略されてもよい。パワーコンディショナ２には、また、インバータ２１の出力を電力線１１に供給する部分に、電磁接触器のような開閉手段２２が設けられている。

【0022】

親機として機能するパワーコンディショナ２₁は、マイコンからなる親機制御手段２３Ａを有する。親機制御手段２３Ａは、異常判定部２３ａ、同期信号生成部２３ｂおよび停止部２３ｃを含む。

【0023】

異常判定部２３ａは、重大な異常の発生を判定する。重大な異常としては、単独運転検出および地絡過電圧がある。単独運転は、例えば、制御手段２３Ａ内の単独運転検出手段（図示せず）によって検出される。単独運転の検出には既知のいかなる方法が用いられてもよい。地絡過電圧は、例えば、各パワーコンディショナ２とは別個に設けられた地絡過電圧検出装置（図示せず）によって検出される。地絡過電圧の検出には既知のいかなる方法が用いられてもよい。そして、単独運転や地絡過電圧が検出されると、異常判定部２３ａに単独運転や地絡過電圧が検出された旨が通知される。異常判定部２３ａがこの通知を受けて重大な異常が発生したと判定すると、同期信号生成部２３ｂと停止部２３ｃにその旨を通知する。

【0024】

親機として機能するパワーコンディショナ２₁は、また、通信インタフェース２４、およびこれらに接続された絶縁回路２５を備える。通信インタフェース２４は、本実施形態においてはＲＳ４８５プロトコルを実装したトランシーバからなる。トランシーバ２４は、１つの伝送線１６₁に接続され、トランスミッタ２４ａおよびレシーバ２４ｂを含む。伝送線１６は例えばツイストペアケーブルまたは同軸ケーブルからなる。トランスミッタ２４ａは、伝送線１６に所定の大きさの電圧波形を送出する。レシーバ２４ｂは、伝送線１６から電圧波形を受信する。絶縁回路２５は、例えばフォトカプラからなり、接続されたトランシーバ２４をパワーコンディショナ２₁内の他の構成要から電気的に絶縁する。なお、絶縁回路２５はトランシーバ２４に内蔵されてもよい。

【0025】

同期信号生成部２３ｂは、異常判定部２３ａから重大な異常が発生したとの通知を受けない限りは、図４（ａ）に示す系統電圧の正弦波と同一の周期を有する図４（ｂ）の方形波を生成して、通信インタフェース２４に送出する。通信インタフェース２４のトランスミッタ２４ａは、受信した方形波の周期に対応した電圧波形を伝送線１６₁に印加することで、伝送線１６₁を介して隣接するパワーコンディショナ２₂に同期信号を送信する。同期信号生成部２３ｂが、異常判定部２３ａから重大な異常が発生したとの通知を受けると、同期信号オフの指令を通信インタフェース２４に通知する。通信インタフェース２４のトランスミッタ２４ａは、この通知に応えて、図４（ｃ）に示すように、伝送線１６₁に電圧波形を印加しない。すなわち、伝送線１６₁を介して隣接するパワーコンディショナ２₂に送信する同期信号を停止する。

【0026】

停止部２３ｃは、異常判定部２３ａから重大な異常が発生したとの通知を受けると、インバータ２１を停止させるとともに、開閉手段２２を開成して、パワーコンディショナ２から電力線１１への電力出力を停止させる。

【0027】

なお、本実施形態においてこの親機として機能する図１のパワーコンディショナ２₁は、隣接するパワーコンディショナ２₂が１つであり、このパワーコンディショナ２₂に同期信号を送信するが、他のパワーコンディショナ２から同期信号を受信するものではない。そのため、通信インタフェース２４と絶縁回路２５からなる組は１組のみでもよいが、複数組が設けられてもよい。

【0028】

図３に、子機として機能するパワーコンディショナ２_iの１つを示す。なお、図２に示した親機として機能するパワーコンディショナ２₁と同一の構成要素については、図３において同一の符号を付してその説明を省略する。

【0029】

子機として機能するパワーコンディショナ２_iは、第１および第２の通信インタフェース２４Ａ，２４Ｂ、ならびにこれらにそれぞれ接続された２つの絶縁回路２５，２５を備える。これら第１および第２の通信インタフェース２４Ａ，２４Ｂは、いずれも図２に示した通信インタフェース２４と同一の構成を有する。したがって、この子機として機能するパワーコンディショナ２_iには、親機として機能するパワーコンディショナ２₁に設けられた通信インタフェース２４と絶縁回路２５からなる組が２組設けられていることになる。

【0030】

子機として機能するパワーコンディショナ２_iは、マイコンからなる子機制御手段２３Ｂを有する。子機制御手段２３Ｂは、停止部２３ｃおよび同期信号監視部２３ｄを含む。同期信号監視部２３ｄは、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが受ける伝送線１６_i-1の電圧波形を、絶縁回路２５を介して受信して監視する。そして、周期的な方形波からなる同期信号を受信している場合は、外部で何ら異常が発生していないと判定するのに対して、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが何も信号を受信しなくなると、当該パワーコンディショナ２_iの外部において何らかの異常が発生したと判定する。

【0031】

子機制御手段２３Ｂは、その内部に単独運転検出手段（図示せず）やその他内部における重大な異常を検出するための手段を設けてもよい。この場合、子機制御手段２３Ｂはメモリ（図示せず）上に正常フラグを構成し、この正常フラグの既定値はオンとし、パワーコンディショナ２_i自体で重大な異常を検出した場合にオフに切り替える。

【0032】

停止部２３ｃは、同期信号監視部２３ｄが、監視中の同期信号がなくなったことによって当該パワーコンディショナ２_iの外部において何らかの異常が発生していると判定した場合、またはパワーコンディショナ２_i自体で重大な異常を検出した場合に、インバータ２１を停止させるとともに、開閉手段２２を開成して、パワーコンディショナ２から電力線１１への電力出力を停止させる。

【0033】

子機として機能するパワーコンディショナ２_iは、また、第１および第２の通信インタフェース２４Ａ，２４Ｂ、ならびにこれらにそれぞれ接続された２つの絶縁回路２５，２５に加えて、ＡＮＤ論理ゲート２６を有する。

【0034】

第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが伝送線１６_i-1から受ける電圧波形は、子機制御手段２３Ｂに入力されるとともに、ＡＮＤ論理ゲート２６に入力される。ＡＮＤ論理ゲート２６には、また、子機制御手段２３Ｂから正常フラグの値が入力される。したがって、正常フラグがオン、つまり異常がこのパワーコンディショナ２_iの内部または外部で検出されていない場合には、ＡＮＤ論理ゲート２６の出力に、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが伝送線１６_i-1から受けた電圧波形が表われる。

【0035】

第２の通信インタフェース２４Ｂのトランスミッタ２４ａには、絶縁回路２５を介してこのＡＮＤ論理ゲート２６の出力が入力される。そして、トランスミッタ２４ａは、その入力に対応した電圧波形を伝送線１６_iに印加する。この電圧波形の電圧値は、予め定められた大きさであり、全てのパワーコンディショナ２で同一の大きさである。このため、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが系統電圧の正弦波と同一の周期を有する図４（ｂ）の方形波を受信し、かつ、当該パワーコンディショナ２自体で重大な異常を検出していなければ、第２の通信インタフェース２４Ｂのトランスミッタ２４ａは、系統電圧の正弦波と同一の周期を有して所定の電圧値からなる方形波を伝送線１６_iに印加する。これに対して、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが伝送線１６_i-1から信号を受信しない場合には、第２の通信インタフェース２４Ｂのトランスミッタ２４ａは、伝送線１６_iに対して信号を送信しない（図４（ｃ）に図示）。また、第１の通信インタフェース２４Ａのレシーバ２４ｂが系統電圧の正弦波と同一の周期を有する図４（ｂ）の方形波を受信しても、正常フラグがオフであれば、第２の通信インタフェース２４Ｂのトランスミッタ２４ａは、伝送線１６_iに対して信号を送信しない（図４（ｃ）に図示）。

【0036】

このように、子機として機能するパワーコンディショナ２_iにおいて、第１の通信インタフェース２４Ａが伝送線１６_i-1から信号を受信してから第２の通信インタフェース２４Ｂが伝送線１６_iを介して信号を送信するまでには、絶縁回路２５、ＡＮＤ論理ゲート２６および絶縁回路２５を経由するだけであるため、伝送線１６_i-1から受信した信号を制御手段２３Ｂで処理して伝送線１６_iに送出する場合に比べて、このパワーコンディショナ２_iにおける処理時間は極めて小さい。

【0037】

なお、図２の親機として機能するパワーコンディショナ２₁と図３の子機として機能するパワーコンディショナ２_iは異なる構成として示したが、各パワーコンディショナ２は、両方の構成要素を含み、親機としても子機としても機能できるのが好ましい。

【0038】

本分散システム１の動作について図１を参照して説明する。
異常が発生していない正常時には、親機として機能するパワーコンディショナ２₁は、同期信号生成部２３ｂ（図２）が同期信号を生成し、伝送線１６₁を介して同期信号を隣接するパワーコンディショナ２₂に送出する。この同期信号を受信したパワーコンディショナ２₂では、そのパワーコンディショナ２自体で重大な異常の発生を検出していなければ、同期信号を、親機として機能するパワーコンディショナ２₁とは反対側の隣接するパワーコンディショナ２₃に伝送線１６₂を介して送信する。同様に、同期信号がパワーコンディショナ２の間で順次伝達されて、終端のパワーコンディショナ２_nが同期信号を受信する。

【0039】

なお、この終端のパワーコンディショナ２_nでは、図３の第１の通信インタフェース２４Ａが同期信号を受信し、同期信号監視部２３ｄが外部で何らかの異常が発生していると判定する点は、他の子機として機能するパワーコンディショナ２₂〜２_n-1（図１）と同一である。しかし、他の子機として機能するパワーコンディショナ２₂〜２_n-1（図１）とは、第２の通信インタフェース２４Ｂから伝送線１６に同期信号を送出しない点で異なる。

【0040】

パワーコンディショナ２間で伝達される同期信号は、伝送線１６上で減衰する。しかし、各パワーコンディショナ２の第２の通信インタフェース２４Ｂのトランスミッタ２４ａは、所定の電圧値を伝送線１６に印加するため、伝送線１６上で減衰した同期信号は、各パワーコンディショナ２で所定値に回復する。このように、渡り配線によって互いに接続されるパワーコンディショナ２の数は、同期信号の減衰の観点からは制限を受けない。

【0041】

また、各パワーコンディショナ２では、伝送線１６から同期信号を受信してから伝送線１６に同期信号を送出するまでに所定の時間を要する。しかし、パワーコンディショナ２の第１の通信インタフェース２４Ａが伝送線１６から信号を受信してから第２の通信インタフェース２４Ｂから信号を送信するまでには、絶縁回路２５、ＡＮＤ論理ゲート２６および絶縁回路２５を経由するだけであるため、伝送線１６から受信した信号を制御手段２３Ｂで処理して伝送線１６に送出する場合に比べて、このパワーコンディショナ２_iにおける処理時間は極めて小さい。このため、複数のパワーコンディショナ２が順次同期信号を処理することによって、分散システム１におけるパワーコンディショナ２の数だけ同期信号の伝達に時間を要するが、それでも分散システム１全体としても許容範囲内の伝搬時間である。例えば、分散システム１にパワーコンディショナ２がたとえ１０００台設置されていたとしても、各パワーコンディショナ２における処理時間が例えば３μ秒程度であれば、分散システム１の全体の伝搬時間は３秒である。

【0042】

図１に戻って、親機として機能するパワーコンディショナ２₁が単独運転または地絡過電圧のような重大な異常を検出すると、このパワーコンディショナ２₁は、伝送線１６を介して隣接するパワーコンディショナ２₂への同期信号の送信を停止する。同期信号を受信しなくなったパワーコンディショナ２₂では、隣接するパワーコンディショナ２₃への同期信号の送信を停止する。同様に、同期信号の停止がパワーコンディショナ２の間で順次伝達されて、終端のパワーコンディショナ２_nが同期信号を受信しなくなる。なお、この終端のパワーコンディショナ２_nでは、同期信号を受信しなくなることで、図３の子機制御手段２３Ｂの同期信号監視部２３ｄが外部で何らかの異常が発生していると判定し、判定部２３ｃがその出力を停止するが、第２の通信インタフェース２４Ｂに伝送線が接続されていないため、このパワーコンディショナ２_nには停止すべき送信中の同期信号がない。

【0043】

このように、図１の分散システム１において単独運転や地絡過電圧などの重大な異常が発生すると、系統連系された全てのパワーコンディショナ２からの電力出力が停止される。

【0044】

上述のとおり各パワーコンディショナ２における処理時間が極めて小さいため、分散システム１全体としてもその同期信号の伝搬に要する時間は通常許容範囲である。例えば、各パワーコンディショナ２における処理時間が３μ秒程度であれば、分散システム１にパワーコンディショナ２が１０００台の場合に分散システム１の全体の伝搬時間は３秒であるため、パワーコンディショナ２の停止処理に０．１秒程度要するとすると、親機として機能するパワーコンディショナ２₁が単独運転や地絡過電圧などを検出してから全てのパワーコンディショナ２が停止処理を完了するまでに４秒も要しない。

【0045】

異常が解消されると、親機として機能するパワーコンディショナ２₁の図２の同期信号生成手段２３ｂが再度同期信号を生成し、伝送線１６₁を介して全てのパワーコンディショナ２に伝達する。同期信号を生成した親機のパワーコンディショナ２₁および同期信号を受信した全てのパワーコンディショナ２は、開閉手段２２を閉成するとともにインバータ２１を起動させて、電力線１１に再度電力を出力させる。

【0046】

次に、本発明の第２の実施形態にかかる分散システムについて図５を参照して説明する。ただし、この第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点について説明し、同一の構成要素に関しては同一の符号を付して説明を省略する。

【0047】

本実施形態の分散システム１Ａにおいても、第１の実施形態と同様に、複数のパワーコンディショナ群２０が並列に集電箱１２に接続される。渡り配線の形態の通信接続については、第１の実施形態のように全てのパワーコンディショナ２が直列に接続されるのではなく、パワーコンディショナ群２０ごとに渡り配線による直列接続が構成される。具体的には、本分散システム１Ａは、親機として機能するパワーコンディショナ２₁₁を含む複数のパワーコンディショナ２₁₁〜２_1lからなる第１のパワーコンディショナ群２０ａ、複数のパワーコンディショナ２₂₁〜２_2mからなる第２のパワーコンディショナ群２０ｂ、および複数のパワーコンディショナ２₃₁〜２_3nからなる第３のパワーコンディショナ群２０ｃを備える。なお、本実施形態におけるパワーコンディショナ群２０の数は３であるが、いくつであってもよい。

【0048】

本実施形態において、第２のパワーコンディショナ群２０ｂのうちの１つのパワーコンディショナ２₂₁は、第１のパワーコンディショナ群２０ａと第３のパワーコンディショナ群２０ｃとの橋渡しの役割を果たす。すなわち、このパワーコンディショナ２₂₁は、同一群に属する第２のパワーコンディショナ群２０ｂの隣接するパワーコンディショナ２₂₂に伝送線１６によって接続されるとともに、第１のパワーコンディショナ群２０ａの親機であるパワーコンディショナ２₁₁および第３のパワーコンディショナ群２０ｃのあるパワーコンディショナ２₃₁にもそれぞれ伝送線１６によって接続される。この橋渡しとなるパワーコンディショナ２₂₁には、通信インタフェース２４（図３）が３つ設けられ、第１の通信インタフェース２４Ａ（図３）によって親機であるパワーコンディショナ２₁₁から受信した同期信号を、２つの第２の通信インタフェース２４Ｂ（図３）から、接続されたパワーコンディショナ２₂₂，２₃₁に送信する。

【0049】

親機であるパワーコンディショナ２₁₁は少なくとも１つの第２の通信インタフェース２４Ｂ（図３）を備え、２つの隣接したパワーコンディショナ２₁₂，２₂₁に同期信号を送信する。

【0050】

このように、本実施形態によれば、電力線による接続に対応させて通信接続を構成しているため、直列に通信接続されるパワーコンディショナ２の数を少なくできる。したがって、子機として機能するパワーコンディショナ２がその内部で異常を検出した場合には、親機として機能するパワーコンディショナ２₁₁に対して遠位側に直列に通信接続されたパワーコンディショナ２が同期信号を受信しなくなるが、そのパワーコンディショナ２の数は、全てのパワーコンディショナ２が直列に通信接続された場合に比べて少ない。そのため、停止の必要がないパワーコンディショナ２までもが停止することを防止できる。

【0051】

以上、本発明にかかる分散システムによれば、パワーコンディショナを接続する伝送線がそれぞれ別個であるため直列接続されるパワーコンディショナの数に制限がなく、各パワーコンディショナにおいて信号の遅延がほとんどなく、かつ、パワーコンディショナの直列接続の全体として同期信号の減衰が生じないため、膨大な数のパワーコンディショナに対する同期信号の伝達が可能である。

【0052】

なお、上記各実施形態において、伝送線は電気線として説明したが、電気線には限定されず、同期信号を伝送できるものであればいかなるものであってもよい。例えば、伝送線は光ファイバであってもよい。

【0053】

また、通信インタフェースはＲＳ４８５プロトコルを実装するものとして説明したが、これには限定されず、いかなるプロトコルからなるものであってもよい。ただし、好ましくは、シリアル通信のプロトコルからなる。

【0054】

さらに、重大な異常として単独運転と地絡過電圧を挙げたが、これらに限定されるわけではない。
また、上記実施形態では、図２の同期信号生成部２３ｂが生成する信号は、図４（ａ）および（ｂ）のように交流電力と同一の周波数を有するものとしたが、異なる周波数を有するものであってもよい。

【符号の説明】

【0055】

２ パワーコンディショナ
１６ 伝送線
２３ｃ 停止部
２３ｄ 同期信号監視部
２４ 通信インタフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】