特許 6097947 発電システム及びその制御方法

(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】6097947

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】発電システム及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20170313BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20170313BHJP

   H02P 9/00 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 110

   H02J3/46

   H02P9/00 B

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-262540(P2012-262540)

(22)【出願日】2012年11月30日

(65)【公開番号】特開2014-110649(P2014-110649A)

(43)【公開日】2014年6月12日

【審査請求日】2015年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220712

【氏名又は名称】株式会社ＴＢＫ

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100090468

【弁理士】

【氏名又は名称】佐久間 剛

(72)【発明者】

【氏名】黒田 清志

(72)【発明者】

【氏名】原 伊砂夫

(72)【発明者】

【氏名】樋口 久

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 元保

【審査官】 小池 堂夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２４７７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７３３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２７８２５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ３／４６

Ｈ０２Ｐ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の発電装置を、対応するパワーコンディショナーを介して相互に並列に接続しかつ連系点で商用電力系統に連系して成る発電システムにおいて、
前記パワーコンディショナーが、通信回線を介して相互に接続される、１台の親機パワーコンディショナーと、少なくとも１台のサブマスタ・パワーコンディショナーと、少なくとも１台の子機パワーコンディショナーとを含み、
前記連系点での受電電流を１次電流とする変流器と、
前記変流器の２次電流を前記親機パワーコンディショナーに供給する第１の切替位置と前記サブマスタ・パワーコンディショナーに供給する第２の切替位置との間で前記変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチとを備え、
前記親機パワーコンディショナーが、前記第１の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するものであり、
前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するものであり、
前記子機パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナー又はサブマスタ・パワーコンディショナーから指定された発電電力量に従って自機の発電装置を制御するものであり、
前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じると、前記切替スイッチを前記第１の切替位置から前記第２の切替位置に切り替えることを特徴とする発電システム。

【請求項2】

前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じていないときは前記子機パワーコンディショナーとして動作するものであることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。

【請求項3】

前記親機パワーコンディショナーが、前記第１の切替位置で供給された２次電流を計測する親機側電流計測回路と、該親機側電流計測回路で計測された電流値に基づいて受電電力量を演算し該演算した受電電力量から各発電装置が発電すべき発電電力量を演算する親機側演算回路と、該親機側演算回路で演算された発電電力量を指定する情報を、少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて、前記通信回線を介して送信する親機側通信制御部とを備え、
前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流を計測するサブマスタ側電流計測回路と、該サブマスタ側電流計測回路で計測された電流値に基づいて受電電力量を演算し該演算した受電電力量から各発電装置が発電すべき発電電力量を演算するサブマスタ側演算回路と、前記サブマスタ側演算回路で演算された発電電力量を指定する情報を、少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて、前記通信回線を介して送信するサブマスタ側通信制御部とを備え、
前記子機パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナー又はサブマスタ・パワーコンディショナーから指定された発電電力量に従って自機の発電装置を制御する発電制御部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電システム。

【請求項4】

前記親機パワーコンディショナー及びサブマスタ・パワーコンディショナーの少なくとも一方が、前記親機側通信制御部から前記通信回線に向けて送信される通信に障害が発生したことを検出する通信異常判定部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の発電システム。

【請求項5】

前記親機パワーコンディショナー及びサブマスタ・パワーコンディショナーが、前記連系点において逆潮流を発生させないように各発電装置が発電すべき発電電力量を演算することを特徴とする請求項１から４何れか１項に記載の発電システム。

【請求項6】

前記切替スイッチが、前記親機パワーコンディショナー及び前記サブマスタ・パワーコンディショナーの少なくとも一方に配置されることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の発電システム。

【請求項7】

前記第２の切替位置への切り替え後に、前記親機パワーコンディショナーの通信が復旧すると、前記切替スイッチを前記第２の切替位置から前記第１の切替位置に切り替えることを特徴とする請求項１から６何れか１項に記載の発電システム。

【請求項8】

複数の発電装置を、対応するパワーコンディショナーを介して相互に並列に接続しかつ連系点で商用電力系統に連系して成り、前記パワーコンディショナーが、通信回線を介して相互に接続される発電システムを制御する方法であって、
前記パワーコンディショナーが、１台の親機パワーコンディショナーと、少なくとも１台のサブマスタ・パワーコンディショナーと、少なくとも１台の子機パワーコンディショナーとを含み、
前記親機パワーコンディショナーが、前記連携点での受電電流を１次電流とする変流器の２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するステップと、
前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じると、前記変流器の２次電流を前記親機パワーコンディショナーに供給する第１の切替位置と前記サブマスタ・パワーコンディショナーに供給する第２の切替位置との間で前記変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチを、前記第１の切替位置から前記第２の切替位置に切り替えるステップと、
前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するステップとを有することを特徴とする発電システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電システム及びその制御方法に関し、更に詳しくは、パワーコンディショナーを介して複数の発電装置を並列に接続した分散型発電システムを連系点で商用電力系統に連系して成る発電システム、及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

太陽光発電や、風力発電、ガスコージェネレーション装置などの発電装置を需要家内に設置し、これを商用電力の電力系統に連系させる連系発電システムが広範囲に用いられるようになっている。このうち、一需要家内に複数の発電装置を装備し、パワーコンディショナーを介してそれら発電装置を相互に並列に接続した後に、連系点で商用電力系統に連系する連系分散型発電システムが知られている。そのような発電システムでは、各発電装置の発電電力量をできるだけ均等にすることで、各発電装置の寿命を一定以上に保ち、かつ各発電装置のメンテナンス頻度をできるだけ少なくすることが求められる。このため、照明設備や空調システムなど時々刻々に変化する負荷に対して、各発電装置の発電量をどのように制御すべきかが問題となる。

【0003】

ところで、太陽光発電や風力発電等を用いた発電システムでは、その時点での負荷よりも発電システムの発電量が大きいため発電システムから商用電力系統に電力が逆流する逆潮流が認められている。一方、ガスコージェネレーション装置などの発電システムでは、このような逆潮流が認められていない。従って、そのような発電システムでは、系統電力を監視して逆潮流が発生しないように発電量を制御する必要がある。

【0004】

複数のガスコージェネレーション装置を発電装置として有する発電システムが、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１では、各発電装置に付随するパワーコンディショナーの出力電力量を、逆潮流を監視する監視側パワーコンディショナーによって統括的に制御することにより、逆潮流を防止しつつ各発電装置の発電量を均等に保つ。この発電システムでは、１台の監視側パワーコンディショナーの制御装置が、その時点で商用電力から供給される受電電力量を測定しつつ当該監視側パワーコンディショナーの出力電力量を制御すると共に、通信回線を介してその制御情報を他の非監視側パワーコンディショナーにも送る。各非監視側パワーコンディショナーは、送られてきた制御情報に基づいて、自身の出力電力量が監視側パワーコンディショナーの出力電力量と同量になるように制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−２４７７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の発電システムでは、逆潮流を監視する監視側パワーコンディショナーが、非監視側の各パワーコンディショナーから発電装置の状態情報を、通信制御部を介して取得し、かつ、現在の受電電力量に基づいて選定した発電電力量に制御するための制御情報を、通信回線を介して非監視側の各パワーコンディショナーに送信する。しかし、特許文献１に記載の発電システムでは、監視側パワーコンディショナーと非監視側のパワーコンディショナーとの間の通信に不具合が発生した場合、例えば一定時間通信が途絶える等の障害が生じた場合には、目的とする電力量制御が行われない。この場合、逆潮流の発生を未然に防ぐために、非監視側のパワーコンディショナーを停止させる必要が生じる。非監視側のパワーコンディショナーを停止させると、商用電力系統からの受電電力量が大幅に増大し、需要家側に電力使用料がかさむなどの無駄な損失が発生する。

【0007】

本発明は、上記に鑑み、パワーコンディショナー間の通信に不具合が発生した場合にも、正常なパワーコンディショナー間の通信を用いて所望の制御を可能にするように改良された発電システム、及びその制御方法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】

上記目的を達成するために、本発明は、複数の発電装置を、対応するパワーコンディショナーを介して相互に並列に接続しかつ連系点で商用電力系統に連系して成る発電システムにおいて、前記パワーコンディショナーが、通信回線を介して相互に接続される、１台の親機パワーコンディショナーと、少なくとも１台のサブマスタ・パワーコンディショナーと、少なくとも１台の子機パワーコンディショナーとを含み、前記連系点での受電電流を１次電流とする変流器と、前記変流器の２次電流を前記親機パワーコンディショナーに供給する第１の切替位置と前記サブマスタ・パワーコンディショナーに供給する第２の切替位置との間で前記変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチとを備え、前記親機パワーコンディショナーが、前記第１の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するものであり、前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するものであり、前記子機パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナー又はサブマスタ・パワーコンディショナーから指定された発電電力量に従って自機の発電装置を制御するものであり、前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じると、前記切替スイッチを前記第１の切替位置から前記第２の切替位置に切り替えることを特徴とする発電システムを提供する。

【0009】

本発明の発電システムでは、前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じていないときは前記子機パワーコンディショナーとして動作するものとすることができる。

【0010】

本発明では、前記親機パワーコンディショナーが、前記第１の切替位置で供給された２次電流を計測する親機側電流計測回路と、該親機側電流計測回路で計測された電流値に基づいて受電電力量を演算し該演算した受電電力量から各発電装置が発電すべき発電電力量を演算する親機側演算回路と、該親機側演算回路で演算された発電電力量を指定する情報を、少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて、前記通信回線を介して送信する親機側通信制御部とを備え、前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流を計測するサブマスタ側電流計測回路と、該サブマスタ側電流計測回路で計測された電流値に基づいて受電電力量を演算し該演算した受電電力量から各発電装置が発電すべき発電電力量を演算するサブマスタ側演算回路と、前記サブマスタ側演算回路で演算された発電電力量を指定する情報を、少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて、前記通信回線を介して送信するサブマスタ側通信制御部とを備え、前記子機パワーコンディショナーが、前記親機パワーコンディショナー又はサブマスタ・パワーコンディショナーから指定された発電電力量に従って自機の発電装置を制御する発電制御部を備える構成を採用することができる。

【0011】

また、前記親機パワーコンディショナー及びサブマスタ・パワーコンディショナーの少なくとも一方が、前記親機側通信制御部から前記通信回線に向けて送信される通信に障害が発生したことを検出する通信異常判定部を更に備える構成を採用することもできる。

【0012】

本発明において、前記親機パワーコンディショナー及びサブマスタ・パワーコンディショナーは、前記連系点において逆潮流を発生させないように各発電装置が発電すべき発電電力量を演算することが好ましい。

【0013】

前記切替スイッチは、前記親機パワーコンディショナー及び前記サブマスタ・パワーコンディショナーの少なくとも一方に配置されていてもよい。

【0014】

前記第２の切替位置への切り替え後に、前記親機パワーコンディショナーの通信が復旧すると、前記切替スイッチを前記第２の切替位置から前記第１の切替位置に切り替えることが好ましい。

【0015】

本発明は、また、複数の発電装置を、対応するパワーコンディショナーを介して相互に並列に接続しかつ連系点で商用電力系統に連系して成り、前記パワーコンディショナーが、通信回線を介して相互に接続される発電システムを制御する方法であって、前記パワーコンディショナーが、１台の親機パワーコンディショナーと、少なくとも１台のサブマスタ・パワーコンディショナーと、少なくとも１台の子機パワーコンディショナーとを含み、前記親機パワーコンディショナーが、前記連携点での受電電流を１次電流とする変流器の２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するステップと、前記親機パワーコンディショナーで通信に障害が生じると、前記変流器の２次電流を前記親機パワーコンディショナーに供給する第１の切替位置と前記サブマスタ・パワーコンディショナーに供給する第２の切替位置との間で前記変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチを、前記第１の切替位置から前記第２の切替位置に切り替えるステップと、前記サブマスタ・パワーコンディショナーが、前記第２の切替位置で供給された２次電流の計測結果に基づいて各発電機が発電すべき発電電力量を演算し、該演算された発電電力量を指定する情報を少なくとも前記子機パワーコンディショナーに向けて前記通信回線を介して送信するステップとを有することを特徴とする発電システムの制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0016】

本発明の発電システム及びその制御方法によると、受電電流を１次電流とする変流器の２次電流を親機パワーコンディショナー側に供給する第１の切替位置とサブマスタ・パワーコンディショナー側に供給する第２の切替位置との間で変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチを設置し、親機パワーコンディショナーから通信回線に送出される通信に障害が発生すると、切替スイッチを第１の切替位置から第２の切替位置に切り替える構成を採用したことにより、サブマスタ・パワーコンディショナー側で、変流器の２次電流から受電電力量の演算が可能になり、これに基づいて各子機のパワーコンディショナーの発電電力量が演算できる。このため、サブマスタ・パワーコンディショナーが、親機パワーコンディショナーの代わりに、子機パワーコンディショナーが発電すべき電力量を通知することができ、目的とする発電電力量の制御が可能となる。このように、本発明の発電システムでは、親機パワーコンディショナーに通信障害が発生しても、子機パワーコンディショナーを停止する必要がなく、所望の発電量制御が可能になり、需要家側において受電電力量の増大によって生じる電力使用料の増大のおそれを除いている。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態例に係る発電システムのブロック図。

【図2】図１の発電システムにおける親機パワーコンディショナーのブロック図。

【図3】図１の発電システムにおけるサブマスタ・パワーコンディショナーのブロック図。

【図4】図１の発電システムにおける子機パワーコンディショナーのブロック図、

【図5】親機パワーコンディショナー及びサブマスタ・パワーコンディショナーのＣＰＵの機能ブロック図。

【図6】親機パワーコンディショナーのフローチャート。

【図7】図６の親機通信異常時処理ルーチンを示すフローチャート。

【図8】サブマスタ・パワーコンディショナーのフローチャート。

【図9】子機パワーコンディショナーのフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態例に係る連系分散型発電システム（以下、単に発電システムと呼ぶ）を含む電力系統を占めす。発電システム１００は、連系点１０１において商用電力系統１０３の配電線に接続される需要家の構内配電線１０２に接続されている。構内配電線１０２は、需要家構内に設置された照明設備や空調システムなどの電力負荷１０４に接続されており、発電システム１００及び商用電力系統１０３から供給される電力を電力負荷１０４に供給する。なお、同図では、需要家構内の電気系統が低圧単相３線式配線である例が示されている。しかしながら、電気系統は、例えば、低圧単相２線式、低圧３相３線式、高圧３相３線式など、従来から使用されている如何なる配線方式も使用可能である。

【0019】

発電システム１００は、それぞれが対応する発電装置１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃから出力される電力を制御する複数のパワーコンディショナー＃０（１０Ａ）、＃１（１０Ｂ）、…、＃ｎ（１０Ｃ）を含む。各パワーコンディショナー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、通信回線１０５を介して互いに接続されており、各パワーコンディショナー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの間で情報のやりとりが可能である。また、各パワーコンディショナー１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、その出力側が構内配電線１０２を介して相互に並列に接続されており、各発電装置１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃからの電力を、構内配電線１０２を経由して電力負荷１０４に供給可能である。

【0020】

パワーコンディショナー＃０（１０Ａ）は、他のパワーコンディショナー＃１（１０Ｂ）、…、＃ｎ（１０Ｃ）を制御する親機(マスタ)パワーコンディショナーとして構成される。パワーコンディショナー＃１（１０Ｂ）は、通常時は子機(スレーブ)として働き、かつ、親機パワーコンディショナー１０Ａの通信異常発生などの際には親機の代替として動作する親機予備(サブマスタ)パワーコンディショナーとして構成される。パワーコンディショナー＃ｎ（１０Ｃ）は、子機（スレーブ)パワーコンディショナーとして構成されている。サブマスタ及び子機として構成されるパワーコンディショナー１０Ｂ、１０Ｃは、それぞれ１台以上が発電システム１００内に設置される。

【0021】

マスタであるパワーコンディショナー＃０（１０Ａ）は、連系点１０１付近の構内配電線１０２に設置された変流器ＣＴ_１（１０６）、ＣＴ_２（１０７）の２次巻線に接続されているＣＴ（Current Transformer）２次配線１０８を介して、ＣＴ２次電流を受け取る。サブマスタであるパワーコンディショナー＃１（１０Ｂ）は、親機通信異常発生などの際には、親機パワーコンディショナー１０Ａ内の電流切替回路及びＣＴ２次配線１０８、１０９を介してＣＴ_１（１０６）、ＣＴ_２（１０７）の２次電流を受け取る。

【0022】

図２は、親機パワーコンディショナー（以下、単に親機とも呼ぶ）１０Ａの構成を、協働する発電装置１１Ａなどと共に示す。発電装置１１Ａは、例えば、ガスタービン２２によって、ヒートポンプ用のコンプレッサ２１と共に回転駆動されて発電を行う誘導発電機として構成される。ヒートポンプは、例えば、建屋の空調設備や給湯システムなどの熱源に利用される。

【0023】

親機１０Ａは、切替スイッチ１２、電流計測回路１３、電圧計測回路１４、ＣＰＵ１５、インバータ１６、及び通信ドライバ１７を有する。ＣＰＵ１５は、全体の制御を行う。切替スイッチ１２は、ＣＴ_１（１０６）、ＣＴ_２（１０７）の２次巻線からＣＴ２次配線１０８を経由して送られるＣＴ２次電流を親機１０Ａ内で利用するか、又は、ＣＴ２次配線１０９を介してサブマスタ・パワーコンディショナー（以下、単にサブマスタとも呼ぶ）１０Ｂに送るかを選択する。電流計測回路１３は、切替スイッチ１２から電流を受け取り、その電流値を計測してＣＰＵ１５に入力する。

【0024】

電圧計測回路１４は、構内配電線１０２の線間電圧を入力し、計測した電圧値をＣＰＵ１５に入力する。インバータ１６は、発電装置１１Ａからの出力電力を商用電力系統１０３と同期した交流電力に変換する。通信ドライバ１７は、通信回線１０５を介してサブマスタ１０Ｂ及び各子機パワーコンディショナー（以下、単に子機とも呼ぶ）１０Ｃに制御信号を送信し、かつこれらから状態情報を受信する。

【0025】

図２に示されるように、ＣＴ_１１０６、ＣＴ_２（１０７）の２次電流は、ＣＴ２次配線１０８を介して親機１０Ａ内の切替スイッチ１２に接続されており、切替スイッチ１２は、ＣＴ２次配線１０８から受け取ったＣＴ２次電流を自機内の電流計測回路１３に入力するか、又は、ＣＴ２次配線１０９を介してサブマスタ１０Ｂに転送するかを選択する。切替スイッチ１２は、通常時閉の接点（ｂ接点）がサブマスタ１０Ｂ側に接続されており、通常時開の接点（ａ接点）が自機内の電流計測回路１３に接続されている。切替スイッチ１２は、発電システム１００の通常運転時には、ＣＴ_１、ＣＴ_２の２次電流を自機内の電流計測回路１３に入力し、また、親機の通信異常時や、親機電気回路の異常時、停電時などにはサブマスタ１０Ｂに向けてＣＴ_１、ＣＴ_２の２次電流を転送する。

【0026】

通信ドライバ１７は、通信回線１０５を経由してサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃを含む各スレーブと通信を行う。ＣＰＵ１５は、一定時間ごとに、例えば５０〜２００ミリ秒（ｍＳ）ごとに、各スレーブに向けて順次にスレーブの状態情報を送信させるための指示信号を送信する。各スレーブは、その指示信号に応答して、自機の発電装置における現在の発電電力量や、パワーコンディショナーの出力電圧、パワーコンディショナー内の警報発生状況、発電停止などの状態情報を送信する。ＣＰＵ１５は、順次に各スレーブから状態情報を受け取った後に、各スレーブが発電すべき共通の電力量を指示する制御情報を一斉送信する。ＣＰＵ１５は、このスレーブごとの送受信及びスレーブ一斉送信を含む一連の通信を、例えば１秒ごとに繰り返す。

【0027】

インバータ１６は、ガスタービン２２によって駆動される発電装置１１Ａの発電電圧、相数、位相を商用電力系統１０３からの供給電圧、相数、位相に合致するように変換し、構内配電線１０２に向けて供給する。ＣＰＵ１５は、発電電力量をインバータ１６に指示し、インバータ１６における電力変換の際の供給電力量を制御することで、発電装置１１Ａの発電電力量を制御する。インバータ１６は、ＣＰＵ１５に対し、その時点でのパワーコンディショナーの供給電力量や、供給電圧、周波数、警報の作動状況、発電停止などの状態情報を周期的に入力する。

【0028】

図３は、サブマスタ１０Ｂのブロック図である。図２に示した親機１０Ａとの違いは、切替スイッチ１２に接続されるＣＴ２次配線の構成であり、その他の構成は親機１０Ａと同様である。サブマスタ１０Ｂの切替スイッチ１２は、ＣＴ２次配線１０９を経由して親機１０Ａから転送されたＣＴ２次電流を、自機内の電流計測回路１３に入力するか、又は、単に短絡させるかを選択する。切替スイッチ１２は、通常時開の接点が自機内の電流計測回路１３に接続され、通常時閉の接点が切替スイッチ１２外で短絡される。切替スイッチ１２は、自機の電気回路が正常であることを前提として、親機１０Ａの通信異常時や、親機１０Ａの停電等の異常時に際して、ＣＴ_１、ＣＴ_２の２次電流を自機内の電流計測回路１３に切り替えることで、連系点１０１における受電電流をサブマスタ１０Ｂ側で計測するために利用される。

【0029】

図４は、子機１０Ｃのブロック図である。子機１０Ｃの構成は、切替スイッチ１２、電流計測回路１３を有しないことを除いて、親機１０Ａやサブマスタ１０Ｂの構成と同じである。図２及び図３に示した構成と同様な子機１０Ｃの構成については、重複した説明を省略する。

【0030】

図５は、親機１０Ａ内のＣＰＵ１５の機能ブロック図である。この親機ＣＰＵ１５の機能は、記憶媒体に記録されたプログラムによって実現される。プログラムは、例えば親機１０Ａ、サブマスタ１０Ｂ、子機１０Ｃとも共通のプログラムとして作成され、管理者からの入力により定まる初期設定に従って、各パワーコンディショナーが親機１０Ａ、サブマスタ１０Ｂ、又は、子機１０Ｃの何れとして作動するかが選択可能に構成される。

【0031】

図５において、親機ＣＰＵ１５は、電流値入力部３１及び電圧値入力部３２により、定期的に電流計測回路１３及び電圧計測回路１４からそれぞれ入力を受け取る。受電電力量演算部３３は、電流値入力部３１及び電圧値入力部３２からそれぞれ受け取った電流値及び電圧値から現時点における受電電力量を演算する。逆潮流判定部３４は、演算された受電電力量及びあらかじめ設定された設定電力量に基づいて逆潮流が発生するか否かを判定する。

【0032】

発電電力量演算部３５は、逆潮流判定部３４の判定結果に基づいて、発電システム全体で発電すべき発電電力量を演算する。つまり、発電電力量演算部３５は、逆潮流判定部３４が現在の受電電力量が設定電力量より多いと判定すれば、現在の発電電力量より所定値だけ発電電力量を増やし、また、逆潮流判定部３４が現在の受電電力量が設定電力量と等しいか又はこれより少いと判定すれば、同じ所定値だけ発電電力量を減らすことによって、発電システム１００が発電すべき電力量を演算する。

【0033】

各機発電量演算部３６は、発電電力量演算部３５が算出した電力量、及び、その時点で稼動しているパワーコンディショナーの台数に基づいて各パワーコンディショナーに割り振るべき発電量を演算する。各機発電量演算部３６の演算結果は、通信制御部３７及び発電制御部４１に通知される。発電制御部４１は、通知された発電量に従ってインバータ１６における電力変換量を制御し、これによって発電装置１１Ａの発電量を制御する。

【0034】

通信制御部３７は、通信回線１０５及び通信ドライバ１７を介して、サブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃを含む各スレーブとの間で通信を行う。通信は、まず親機１０Ａからスレーブであるサブマスタ１０Ｂと子機１０Ｃのそれぞれに対して現在の発電状態の情報を送るように指示する指令信号が送信され、その指令信号に応答してサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃがそれぞれ自機の状態情報を送信し、その後に親機１０Ａがサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃの全てに共通の発電電力量を通知する指示情報を送信するという一連の送受信を繰り返すことで実行される。

【0035】

子機異常判定部３８は、受信した状態情報から何れかの子機に発電停止の異常が発生したことを検知すると、その旨を各機発電量演算部３６に通知する。各機発電量演算部３６は、当該異常が発生した子機を除いて、各発電機が発電すべき発電量をあらためて演算する。発電制御部４１は、自機の発電装置１１Ａ及びインバータ１６の運転状態を監視しており、その運転が停止するという異常常態が発生すると、その旨を各機発電量演算部３６に通知し、各機発電量演算部３６は、その異常が発生した親機を除いて、現時点で作動している各スレーブが発生すべき発電電力量をあらためて演算する。

【0036】

発電システム１００の定常状態において、親機１０Ａの通信異常判定部３９は、通信制御部３７における通信状態を監視する。通信異常判定部３９は、通信制御部３７による親機から通信回線１０５への送信、それに応答した各子機からの受信を含む一連の通信が、一定時間継続的に行われていないと判定すると、親機通信異常と判定する。マスタ／スレーブ切替部４０は、通信異常判定部３９が親機通信異常発生と判定すると、発電制御部４１に通知して、インバータ１６及び発電装置１１Ａを停止させると共に、ＣＰＵ１５をマスタモードからスレーブモードに移行させ、自機ＣＰＵ１５のマスタとしての作動を停止する。マスタ／スレーブ切替部４０は、更に切替スイッチ１２を操作して、ＣＴ２次電流をサブマスタ１０Ｂ側に切り替える。

【0037】

親機通信異常が発生すると、それ以後におけるマスタの役割は、サブマスタ１０Ｂに移され、また、親機パワーコンディショナーを除いてサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃのパワーコンディショナーで発電が行われる。サブマスタ１０ＢのＣＰＵ１５のブロック構成は、図５で示した親機ＣＰＵ１５のブロック構成と同様であり、その旨は、図８のフローチャートを参照したサブマスタの動作記述によって明確になる。子機１０ＣのＣＰＵ１５は、図５に示した通信制御部３７、及び、発電制御部４１を有しており、図９のフローチャートを参照したスレーブの動作記述によって明確になる。前述したように、親機１０Ａ、サブマスタ１０Ｂ、子機１０ＣのＣＰＵは、何れも同じプログラムで作動しており、これらの何れで作動するかは、オペレータの指定などで定まる電源投入時などの初期設定によって決定される。なお、子機ＣＰＵのプログラムは、親機ＣＰＵやサブマスタＣＰＵのプログラムとは別に用意してもよい。

【0038】

以下、上記実施形態の発電システム１００の作動について図６〜図９を参照して説明する。図６は、親機ＣＰＵ１５の処理を示すフローチャートである。親機１０Ａに電源が投入されると、ＣＰＵ１５は、まず初期設定によって自機をマスタモードに設定する（ステップＡ１）。初期設定には他に、サブマスタの台数や、子機の台数、設定電力量などが含まれる。次いで親機ＣＰＵ１５の電流値入力部３１及び電圧値入力部３２が、連系点における電流値及び電圧値をそれぞれ読み込む（ステップＡ２）。

【0039】

受電電力量演算部３３は、入力された電流値及び電圧値から、受電電力量（商用系統電力量）を演算によって求める（ステップＡ３）。逆潮流判定部３４は、求められた受電電力量が設定電力量よりも大きいか否かを判定する（ステップＡ４）。発電電力量演算部３５は、受電電力量と設定電力量との大小関係に応じて、発電システム全体が発電すべき発電量を演算する。発電電力量演算部３５は、受電電力量が設定電力量よりも大きければ、現時点での発電システムにおける発電量から一定値を増加させる（ステップＡ５）。また、受電電力量が設定電力量よりも小さいか又は等しければ、現時点での発電システムにおける発電量から一定値を減少させる（ステップＡ６）。

【0040】

各機発電量演算部３６は、発電電力量演算部３５が演算した電力量と、現在稼動中のパワーコンディショナーの台数とに基づいて、パワーコンディショナー１台あたりが発電すべき電力量を演算する（ステップＡ７）。演算によって求められた各機の発電電力量は、自機の発電制御部４１に伝えられる。また、通信制御部３７、通信ドライバ１７及び通信回線１０５を介して、スレーブであるサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃに対しても通知される（ステップＡ８）。自機のインバータ１６は、発電制御部４１により、演算された各機の発電電力量に従って制御される。

【0041】

各機発電量演算部３６は、各パワーコンディショナーにおける発電状態を取得する（ステップＡ９）。例えば自機の発電機及びインバータ１６の発電停止という異常状態が発生した場合、各機発電量演算部３６はその旨の通知を発電制御部４１から受け取る。また、子機異常判定部３８が、通信制御部３７、通信ドライバ１７及び通信回線１０５を介して各子機の発電制御部から取得した発電機の発電状態からその停止異常を認識した場合、各機発電量演算部３６はその旨の通知を子機異常判定部３８から受け取る。

【0042】

各機発電量演算部３６は、発電制御部４１及び子機異常判定部３８から取得した情報から、稼働中の発電機で停止異常が発生しているか否かを判定する（ステップＡ１０）。自機又は子機の何れかに発電停止の異常が発生していると判断されたときはステップＡ７に戻り、ステップＡ７〜Ａ９を繰り返し実行する。つまり、各機発電量演算部３６は、発電制御部４１及び子機異常判定部３８からの情報により、停止した親機又は子機を除いて正常に動作するパワーコンディショナーに対して、必要な発電量を割り振り、各パワーコンディショナーの発電機が発電すべき電力量をあらためて演算し、求められた発電量をスレーブであるサブマスタ１０Ｂ及び子機１０Ｃと自機のインバータ１６に伝達する。ステップＡ２〜Ａ１０までは親機通常処理ルーチンＭ１である。

【0043】

ステップＡ１０で、子機異常判定部３８及び発電制御部４１の何れもが発電機の停止を検知していないと判断された場合は、通信異常判定部３９が親機の通信機能に不具合が生じる親機通信異常が発生したか否かを判定する（ステップＡ１１）。ステップＡ１１で、親機通信異常が発生していないと判定されると、ステップＡ２に戻り、ステップＡ２〜Ａ１０を含む親機通常処理ルーチンＭ１が繰り返される。ステップＡ１１で、親機通信異常が発生したと判定されると、処理は親機通信異常処理ルーチンＭ２に進む。親機通信異常は、例えば、親機ＣＰＵ１５の通信異常判定部３９が、通信制御部３７からの送信が１秒以上停止していると判定することであり、この場合は親機１０Ａ側で検出される。なお、親機通信異常は、場合により、サブマスタ１０Ｂから親機通信異常が発生した旨の情報、又は、サブマスタがマスタとして作動する旨の情報を受け取ることで、通信異常判定部３９が認識するようにしてもよい。また、サブマスタ側で切替スイッチ１２が作動した旨を親機の電流計測回路１３が認識し、これを通信異常判定部３９に通知してもよい。

【0044】

図７は、親機通信異常時ルーチンＭ２を示すフローチャートである。親機ＣＰＵのマスタ／スレーブ切替部４０は、親機通信異常が発生すると、まず親機のマスタモードを停止すると共に、発電制御部４１に指示してインバータ１６を停止させる（ステップＡ２１）次いで、マスタ／スレーブ切替部４０は、自機の切替スイッチ１２を操作して、ＣＴ２次配線１０８の接続先を自機の電流計測回路１３からサブマスタ１０Ｂ側に切り替える（ステップＡ２２）。なお、このとき、サブマスタ１０Ｂの切替スイッチ１２も、サブマスタＣＰＵのマスタ／スレーブ切替部４０からの制御に従って動作し、ＣＴ２次配線１０９の接続先を自機の電流計測回路１３に切り替える。

【0045】

インバータ１６の停止後、親機ＣＰＵ１５の通信異常判定部３９は、通信制御部３７の稼働状況及び受信内容に基づいて、親機の通信機能が親機通信異常から回復したか否かを随時判定する（ステップＡ２３）。何らかの理由で、親機通信異常から回復すると、つまり、親機ＣＰＵ１５の通信異常判定部３９が親機通信異常から回復したと判定すると、マスタ／スレーブ切替部４０は、親機ＣＰＵ１５をスレーブモードからマスタモードに復帰させ（ステップＡ２４）、ＣＴ２次配線１０８をサブマスタ側から自機の電流計測回路１３へ再び切り替える（ステップＡ２５）。次いで、図６のステップＡ２に戻り、受電電流値及び電圧値の読込みから始まる親機通常処理ルーチンＭ１に復帰する。

【0046】

図８は、サブマスタＣＰＵ１５における処理を示すフローチャートである。サブマスタ１０Ｂのパワーコンディショナーに電源が投入されると、サブマスタＣＰＵ１５は、スタート時の初期設定によりスレーブモードに設定される（ステップＢ１）。これにより、サブマスタ１０Ｂは、電源立ち上がり時には子機パワーコンディショナーとして作動する。サブマスタＣＰＵ１５の通信制御部３７は、ＣＰＵ処理が開始すると、通信回線１０５に伝送される全ての通信を受信し、受信した通信をそのまま通信異常判定部３９に受け渡すと共に、受信した通信が親機からの送信であるか否かを判定する（ステップＢ２）。

【0047】

ステップＢ２で親機１０Ａから通信回線１０５に向けて通信が発生していると判定すると、サブマスタＣＰＵ１５の通信制御部３７は、その通信が自機への通信であるか否かを判定する（ステップＢ３）。通信制御部３７は、ステップＢ３で親機からの通信が自機への通信であると判定すると、それを発電制御部４１にも送る。発電制御部４１は、受け取った通信が自機の状態報告を指示する通信か、又は、自機の発電電力量の設定を指示する通信かを判定する（ステップＢ４）。

【0048】

発電制御部４１は、ステップＢ４の判定結果が、状態報告の指示であれば、自機の発電状態を通信制御部３７を介して親機に報告する（ステップＢ５）。発電制御部４１は、ステップＢ４の判定結果が発電電力量設定の指示であれば、その指示に従って自機の発電電力量を設定し（ステップＢ６）、その設定電力量に従ってインバータ１６を制御する。発電制御部４１から親機１０Ａへの発電状態の通知は、親機が通信回線１０５を通じてサブマスタ１０Ｂに状態報告を要求するタイミングに後続して通信回線１０５に送出される。ステップＢ５及びＢ６の後に、ステップＢ２に戻る。

【0049】

ステップＢ２で、通信制御部３７が親機１０Ａから通信回線１０５への通信を認識できないと、通信異常判定部３９は、親機からの通信が継続して発生していない時間を計測することで、親機の通信状態を監視する（ステップＢ７）。通信異常判定部３９は、親機から例えば１秒以上継続して通信回線１０５への通信が発生しないと、親機通信異常の発生と判定する（ステップＢ８）。ステップＢ８で親機通信異常が発生していなければ、ステップＢ２に戻り、通信異常判定部３９により、親機１０Ａから通信回線１０５に伝送される通信が更に監視される。

【0050】

ステップＢ８で、サブマスタＣＰＵ１５の通信異常判定部３９が、親機通信異常が発生したと判定すると、マスタ／スレーブ切替部４０は、まず切替スイッチ１２を操作して、ＣＴ２次配線１０９を自機の電流計測回路１３側に切り替え（ステップＢ９）、次いで、自機をマスタモードに設定する（ステップＢ１０）。これにより、サブマスタＣＰＵ１５は、親機ＣＰＵに代わって、図６に示した親機通常処理ルーチンＭ１に従って、スレーブパワーコンディショナーを制御するマスタＣＰＵとして作動する。

【0051】

サブマスタＣＰＵ１５の通信異常判定部３９は、通常処理ルーチンＭ１の各ループに後続して、通信回線１０５の監視結果に基づいて親機通信異常から回復したか否かを判定する（ステップＢ１１）。この通信異常からの回復の判定では、親機から正常な通信が通信回線１０５に伝送されたと判定されると、親機通信回復と判定する。通信異常判定部３９が、ステップＢ１１で親機通信異常が回復していないと判定すると、サブマスタＣＰＵ１５は、親機通常処理ルーチンＭ１に従ってマスタＣＰＵとしての作動を継続する。

【0052】

何らかの理由で親機から通信回線１０５に伝達される通信が正常に戻り、通信異常判定部３９が、ステップＢ１１で親機通信異常から回復したと判定すると、マスタ／スレーブ切替部４０は、まず、自機の切替スイッチ１２を操作してＣＴ２次配線１０９を短絡側に切り替え（ステップＢ１２）、次いで、自機ＣＰＵ１５を再びスレーブモードで作動させる（ステップＢ１３）。

【0053】

図９は、子機１０ＣのＣＰＵ１５における処理を示すフローチャートである。子機ＣＰＵ１５は、パワーコンディショナーに電源が投入されると、スタート時の初期設定により、スレーブモードに設定される（ステップＣ１）。子機ＣＰＵ１５の通信制御部３７は、処理が開始すると、通信回線１０５に伝送される通信が親機１０Ａから自機に向けた通信であるか否かを判定する（ステップＣ２）、子機ＣＰＵ１５は、ステップＣ２で自機への通信でないと判定するとそのまま待機する。

【0054】

通信制御部３７は、ステップＣ２で親機１０Ａからの通信が自機への通信であると判定すると、それを発電制御部４１に送る。発電制御部４１は、その自機への通信が自機の状態報告を指示する通信か、又は、自機の発電電力量の設定指示であるかを判定する（ステップＣ３）。発電制御部４１は、ステップＣ３の判定結果が、状態報告の指示であれば、自機の発電状態を、親機１０Ａ又はその時点でマスタとして動作しているサブマスタ１０Ｂに報告する（ステップＣ４）。また、ステップＣ３の判定結果が発電電力量設定の指示であれば、その指示に従って自機の発電電力量を設定し（ステップＣ５）、それに従ってインバータ１６を制御する。

【0055】

ステップＣ４又はＣ５の後にはステップＣ２に戻り、新たな通信の発生を監視する。発電制御部４１からマスタへの発電状態の報告は、マスタが通信回線１０５を通じて自機に状態報告を要求するタイミングに後続して実行される。

【0056】

上記実施形態では、受電電流を１次電流とする変流器（ＣＴ_１、ＣＴ_２）の２次電流を親機パワーコンディショナー１０Ａ側に供給する第１の切替位置とサブマスタ・パワーコンディショナー１０Ｂ側に供給する第２の切替位置との間で変流器の２次電流を切り替え可能な切替スイッチ１２（図２）を設置し、親機パワーコンディショナー１０Ａから通信回線に送出される通信に障害が発生すると、切替スイッチ１２を第１の切替位置から第２の切替位置に切り替える。このようにすることで、サブマスタ・パワーコンディショナー１０Ｂ側で、変流器の２次電流から受電電力量の演算が可能になり、これに基づいて各子機のパワーコンディショナーの発電電力量が演算できる。このため、サブマスタ・パワーコンディショナー１０Ｂが、親機パワーコンディショナー１０Ａの代わりに、子機パワーコンディショナー１０Ｃが発電すべき電力量を通知することができ、目的とする発電電力量の制御が可能となる。このように、親機パワーコンディショナーに通信障害が発生しても、子機パワーコンディショナーを停止する必要がなく、所望の発電量制御が可能になり、需要家側において受電電力量の増大によって電力使用料が増大することを防止できる。

【0057】

上記実施形態の発電システム１００では、通信回線１０５として、シリアル通信システム、例えばＲＳ４８５通信システムが利用可能である。ＲＳ４８５通信システムを利用する場合には、親機１０Ａからの通信発生によって通信回線内の通信が制御される。つまり、親機から通信が発生すると、その通信に応答する通信のみが有効となり、それ以外の通信は各機の通信ドライバ１７によってブロックされる。このＲＳ４８５通信システムを使用すると、パワーコンディショナーとして例えば最大２０台までを含む発電システムの場合で、通信距離として１２００ｍ程度までが可能である。使用可能な通信方式としては、他に、例えばＲＳ２３２Ｃ、ＣＡＮ通信システムなどが利用可能である。

【0058】

上記実施形態の発電システムは、例えば敷地内に複数の店舗を含むショッピングセンターなどに好適に用いられる。この場合、一例として、親機１台、サブマスタ１台、子機１台〜１８台の最大２０台程度のパワーコンディショナーを含む発電システムが構築可能である。これらパワーコンディショナーは、各店舗内の負荷に隣接して配置することが好ましい。なお、ショッピングセンター開設初期には、その時点で開店する店舗数に合致した台数のパワーコンディショナーを設備しておき、店舗の増設に対応して、パワーコンディショナーを増やすことが考えられる。サブマスタは、必要に応じて２台以上を配置してもよい。この場合には、サブマスタ間に順位が設定される。

【0059】

パワーコンディショナーを例えば２０台設置する場合には、親機は、例えば５０ミリ秒（ｍｓ）ごとに通信回線を介してポーリングを行い、サブマスタ及び各子機を含むスレーブに対して順次に通信指令を発行し、その都度、各スレーブからパワーコンディショナーの状態報告を受け取る。最後のスレーブに通信指令を発行し、そのスレーブから状態報告を受信した後に、スレーブ全体に各パワーコンディショナーが発電すべき電力量を一斉に通知する。このようにすると、親機は１秒ごとに、スレーブ全体から状態報告を受け取ると共に、これらに一斉指示を与えることが出来る。スレーブの台数がこれより少ない、例えばショッピングセンターの開設時点では、ＣＰＵの初期設定により、各スレーブの通信間隔を調整して、開設時の通信周期を増設後の周期と同じ１秒に合わせる。

【0060】

サブマスタが、親機通信異常を検出してマスタとして作動しているときに、親機から通信回線への通信が回復すると、サブマスタは、通信回線に送信された親機の通信状態からその通信回復を検知し、自律的にスレーブに復帰する。この目的のために、通信ビット中に、親機通信異常、スレーブ通信異常などのビットを含ませることが好ましい。この場合、例えばサブマスタＣＰＵ１５の通信異常判定部３９は、親機通信に一定以上の障害が発生したと判定すると、親機通信異常発生と判定し、これを親機通信異常ビットに含めて親機に送信してもよい。

【0061】

上記実施形態では、通信回線１０５又は通信制御部３７から親機通信異常を検出する通信異常判定部３９、及び、ＣＴ２次配線１０８、１０９の接続を切り替える切替スイッチ１２を、親機１０Ａ及びサブマスタ１０Ｂの双方に設ける例を示した。しかし、本発明は、この実施形態の例には限定されない。例えば、通信制御部３７から通信異常を判定する通信異常判定部３９を親機のみに設置する。この場合には、親機１０Ａに切替スイッチ１２を設置し、親機１０Ａが通信異常を検出すると、切替スイッチ１２をサブマスタ側に切り替える。サブマスタ１０Ｂ側では、転送されてくるＣＴ２次電流によって、通信異常判定部３９が親機１０Ａの通信異常を検出する。

【0062】

上記に代えて、サブマスタ１０Ｂに、ＣＴの２次電流を親機１０Ａに供給する第１の切替位置とサブマスタ１０Ｂ（自機）に供給する第２の切替位置との間で切り替え可能な切替スイッチを設けることとしてもよい。通常時は、第１の切替位置を選択して親機１０ＡにＣＴの２次電流を供給し、親機の通信異常時に第２の切替位置に切り替えてサブマスタ１０ＢにＣＴの２次電流を供給するようにしてもよい。なお、親機１０Ａ及びサブマスタ１０Ｂは、発電電力量を演算し、それを子機１０Ｃに送信して子機の発電電力量を調整する機能を有すればよく、必ずしも発電装置及びパワーコンディショナー自体を親機及びサブマスタに設置すること、或いは、親機及びサブマスタ側で発電電力量を子機と同様に制御することを必須とするものではない。

【0063】

上記実施形態では、サブマスタ側にも切替スイッチを設ける例を示したが、ＣＴ２次配線を開放しない限り、サブマスタ側に切替スイッチを設けずに、親機の切替スイッチの操作によって、ＣＴ２次配線を直ちにサブマスタ側の電流計測回路に接続する構成も可能である。また、例えばサブマスタ１０Ｂが親機１０Ａよりも連系点１０１から距離的に近い場所に設置されるなどの場合には、通信異常判定部３９及び切替スイッチ１２をサブマスタ側にのみ設置してもよい。なお、ＣＴ２次電流の計測に際しては、シャント抵抗を用いて、受電電流の計測感度を複数段階に分けて設定することが好ましい。この場合、受電電力量の計測範囲を所望の範囲に維持すると共に、逆潮流の検出感度を高めることが出来る。

【0064】

上記実施形態では、逆潮流の検出に際して、逆潮流検出のためのしきい値を１つとする例を示したが、しきい値としては、上限値及び下限値を用いてもよい。この場合、受電電力量が上限値以上になると発電電力量を所定値だけ増加させて受電電力量を減らし、受電電力量が下限値以下になると発電電力量を所定値だけ減少させて受電電力量を増やし、かつ、受電電力量が上限値と下限値の間では、現在の発電量を維持することで、受電電力量を所定範囲に維持する方式も可能である。なお、下限値は実際に逆潮流が発生するゼロ電力値よりも所定値だけ上側に設定してもよい。また、逆潮流の発生如何にかかわらず、設定電力量のしきい値を定めてもよい。

【0065】

親機がスレーブから受信する状態報告には、例えば、パワーコンディショナー停止の他に、各パワーコンディショナーにおける発電周波数や、発電電力量、インバータの故障、近傍の負荷状況などを含んでもよい。親機は、受信した各子機の発電状態、現在の受電電力量、発電システムの現在の発電電力量、各子機の近傍の負荷状況、記憶している子機の累積稼働時間や起動頻度を含む運転履歴などを勘案して、各子機に対して個々に異なる発電電力量を通知してもよい。また、近傍の負荷状況に応じて特定の子機に対して停止指令などを与えることも出来る。更には、発電システムを構成する発電機が異なる発電容量や、異なる発電方式を採用してもよい。

【0066】

上記実施形態では、発電機及びヒートポンプが、ガスタービンによって共通に駆動される例を示した。しかし、発電機の運転は、このような例には限定されず、任意の発電方式で発電する発電機が採用可能である。また、パワーコンディショナーがインバータを含む例を示したが、この例には限定されず、発電機が、商用電力と同じ周波数、同じ電気方式、同じ相数の電力を発生するものでもよい。この場合、パワーコンディショナーは、発電装置から供給する電力を調整する機能を持てばよい。

【0067】

上記実施形態では、親機、サブマスタ及び子機が均等に発電電力量を分担する例を示したが、本発明はこの例には限定されない。例えば、各機の発電能力や、発電コスト、運転頻度、運転時間、各地点における負荷密度の相違などを勘案して、各機に異なる発電電力量を設定し分担させてもよい。

【0068】

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の発電システム及びその制御方法は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0069】

１００：発電システム
１０１：連系点
１０２：構内配電線
１０３：商用電力系統
１０４：電力負荷
１０５：通信回線
１０６、１０７：変流器（ＣＴ）
１０８、１０９：ＣＴ２次配線
１０Ａ：親機
１０Ｂ：サブマスタ
１０Ｃ：子機
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ：発電装置
１２：切替スイッチ
１３：電流計測回路
１４：電圧計測回路
１５：ＣＰＵ
１６：インバータ
１７：通信ドライバ
２１：コンプレッサ
２２：ガスタービン
３１：電流値入力部
３２：電圧値入力部
３３：受電電力量演算部
３４：逆潮流判定部
３５：発電電力量演算部
３６：各機発電量演算部
３７：通信制御部
３８：子機異常判定部
３９：通信異常判定部
４０：マスタ／スレーブ切替部
４１：発電制御部

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図2】