特許 6240445 電力ピークカット装置

(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】6240445

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】電力ピークカット装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20171120BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20171120BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20171120BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20171120BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/32

   H02J3/38 110

   H02J3/38 130

   H02J3/38 160

   H02J7/00 L

   H02J7/35 K

   H02M7/48 R

   H02M7/48 E

【請求項の数】8

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-190104(P2013-190104)

(22)【出願日】2013年9月13日

(65)【公開番号】特開2015-56996(P2015-56996A)

(43)【公開日】2015年3月23日

【審査請求日】2016年7月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】502002050

【氏名又は名称】株式会社ピューズ

(73)【特許権者】

【識別番号】000208455

【氏名又は名称】大和製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122770

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 和弘

(72)【発明者】

【氏名】深沢 保

(72)【発明者】

【氏名】榎木 泰史

(72)【発明者】

【氏名】矢部 誠司

(72)【発明者】

【氏名】池田 泰久

(72)【発明者】

【氏名】大野 力

【審査官】 坂東 博司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−３０６８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０４１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７９７３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／３２

Ｈ０２Ｊ ３／３８

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／３５

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電力系統から受電した受電電力を計測する計測手段と、
受電された電力を複数の負荷それぞれに供給する複数の電力系統と、
系統連系機能を有し、複数の前記電力系統それぞれに接続された複数の双方向インバータと、
複数の前記双方向インバータそれぞれに接続された複数の蓄電池と、
複数の前記電力系統それぞれに取り付けられ、各電力系統により供給される電力を計測する複数の第２計測手段と、
前記計測手段により計測された受電電力に基づいて、一定時間の平均電力値が予め定められた所定の電力値を超えないように前記双方向インバータを駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記蓄電池から前記電力系統に電力を供給するときに、前記計測手段により計測された受電電力、及び、前記第２計測手段により計測された前記複数の電力系統それぞれの電力値に基づいて、駆動する前記双方向インバータを決定し、当該双方向インバータを運転することを特徴とする電力ピークカット装置。

【請求項2】

前記蓄電池は、リチウムイオン電池であり、
前記制御手段は、予め設定された、受電電力がピークになると予測される時刻の直前に、前記蓄電池が満充電状態となるように前記双方向インバータを駆動制御して、前記蓄電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の電力ピークカット装置。

【請求項3】

前記双方向インバータは、定格出力が２乃至１０ＫＷであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力ピークカット装置。

【請求項4】

カットしたい電力量に応じて、前記双方向インバータ及び前記蓄電池を増設可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電力ピークカット装置。

【請求項5】

系統連系機能を有し、発電された電力を負荷に供給する電力系統に接続されたパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナに接続された自家発電装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力ピークカット装置。

【請求項6】

前記制御手段は、受電電力の瞬間電力値が前記所定の電力値を超えた場合に、前記双方向インバータを駆動して、前記蓄電池の電力を前記電力系統に供給し、前記双方向インバータの駆動中に、受電電力の所定時間毎の移動平均値が前記所定の電力値を下回ったときに、前記双方向インバータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力ピークカット装置。

【請求項7】

前記制御手段は、受電電力の所定時間毎の平均値が前記所定の電力値を超えた場合に、前記双方向インバータを駆動して、前記蓄電池の電力を前記電力系統に供給し、前記双方向インバータの駆動中に、受電電力の所定時間毎の移動平均値が前記所定の電力値を下回ったときに、前記双方向インバータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力ピークカット装置。

【請求項8】

前記制御手段は、受電電力の瞬間電力値が前記所定の電力値を超えた場合に、前記双方向インバータを駆動して、前記蓄電池の電力を前記電力系統に供給し、前記双方向インバータの駆動中に、受電電力の瞬間電力値が前記所定の電力値を下回ったときに、前記双方向インバータの駆動を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力ピークカット装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受電電力のピークカットを行う電力ピークカット装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、商用電力系統から供給される電力が所定値以上になった場合に、蓄電池等の電力貯蔵装置から電力供給を行ない、電力ピークのカットを行う電力ピークカット装置が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

【0003】

ここで、特許文献１には、バッテリ（蓄電池）の容量を増加させることなく、契約電力の削減を実現し得る配電システム（電力ピークカット装置）が開示されている。この配電システムでは、所内負荷が、常時給電される第１系統の負荷（常時給電用負荷）、電力ピーク時間帯に蓄電池から給電される第２系統の負荷（ピークシフト用負荷）、及び、電力ピーク時間帯に給電が停止される第３系統の負荷（ピークカット用負荷）の３系統に分割されている。そして、ピークシフト用負荷に接続された蓄電池が、深夜を含む軽負荷時間帯に充電され、電力ピーク時間帯（例えばＰＭ１〜４時頃）に放電される。すなわち、電力ピーク時間帯には、ピークシフト用負荷に対して蓄電池から電力が供給される。また、ピーク時間帯には、ピークカット用負荷に対する電力給電が停止される。これにより、蓄電池の容量を増加させることなく、ピーク電力をカットすることができる。

【0004】

また、特許文献２には、商用電力系統から電力が供給される例えば工場や事務所等に設置され、電力使用量がピークに達する時間帯に、平均電力が所定値以下となるように蓄電池等から電力を供給することにより、商用電力系統から供給される電力のピーク使用量（ピーク電力値）が契約によって定められた値を超えないようにして、契約電力料金を削減させる電力ピークカット装置が開示されている。この電力ピークカット装置では、供給する電力量を連続的に可変でき、かつ、その供給時間も制御できるように、すなわち、必要最小限の電力を必要最小限の期間供給できるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−９２７１７号公報

【特許文献2】特開２００３−１８９４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように、特許文献１に記載の配電システム（電力ピークカット装置）によれば、電力ピーク時間帯に、第２系統の負荷（ピークシフト用負荷）に対しては蓄電池から給電され、第３系統の負荷（ピークカット用負荷）に対しては給電が停止される。そのため、蓄電池の容量を増加させることなく、契約電力を削減することができる。しかしながら、この配電システムでは、電力ピーク時間帯に第３系統の負荷（ピークカット用負荷）への給電が停止されるため、該電力ピーク時間帯に、第３系統に接続されている負荷（すなわち電気機器）を使用することができない。そのため、この配電システムを工場や事務所等に適用した場合には、負荷の使用制限による業務効率の低下等を招くおそれがある。一方、業務効率の低下等を防止するために電力ピーク時間帯に第３系統の負荷への給電を停止しないようにするには、蓄電池を大容量化する必要がある。

【0007】

また、上述したように、特許文献２に記載のピークカット装置では、必要最小限の電力を必要最小限の期間供給できるように構成されている。ところで、ピークカット装置の効率は、充電器／インバータにおける交流／直流の変換効率に大きく依存するが、充電器／インバータは、その特性上、定格出力時に最も変換効率が高く、出力が低くなると変換効率が低下する。よって、特許文献２に記載のピークカット装置では、装置のエネルギー効率が低下するおそれがある。

【0008】

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、蓄電池を大型化することなく、ピークカット時の業務効率の低下を防止するとともに、エネルギー効率の向上を図ることが可能な電力ピークカット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】

【0009】

本発明に係る電力ピークカット装置は、商用電力系統から受電した受電電力を計測する計測手段と、系統連系機能を有し、受電された電力を負荷に供給する電力系統に接続された双方向インバータと、双方向インバータに接続された蓄電池と、計測手段により計測された受電電力に基づいて、一定時間の平均電力値が予め定められた所定の電力値を超えないように双方向インバータを駆動制御する制御手段とを備え、該制御手段が、蓄電池から電力系統に電力を供給するときに、双方向インバータを定格出力で運転することを特徴とする。

【0010】

本発明に係る電力ピークカット装置によれば、一定時間の平均電力値が予め定められた所定の電力値を超えないように双方向インバータが駆動制御される。すなわち、双方向インバータを介して、負荷が接続された電力系統に蓄電池から電力が供給される。よって、蓄電池に蓄えられた電力を最大デマンド時に供給することで負荷の使用制限を設けることなく電力のピークカットを行うことができる。また、その際に、双方向インバータが、最も電力変換効率がよい定格出力（最大効率）で運転され、電力系統に電力が供給される。ここで、本発明に係る電力ピークカット装置では、一定時間の平均電力値が所定の電力値を超えないように制御されるため、一時的に必要以上の電力が供給されたとしても、その後の双方向インバータの停止時間を長くすることができ、総合的に効率を向上させることができる。また、蓄電池の容量を必要以上に大きくする必要がなくなる。その結果、蓄電池を大型化することなく、ピークカット時の業務効率の低下を防止するとともに、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。

【0011】

本発明に係る電力ピークカット装置では、蓄電池が、リチウムイオン電池であり、制御手段が、予め設定された、受電電力がピークになると予測される時刻の直前に、蓄電池が満充電状態となるように双方向インバータを駆動制御して、蓄電池を充電することが好ましい。

【0012】

この場合、蓄電池として、充放電効率が高いリチウムイオン電池を用いることにより全体効率を向上させることができる。ところで、リチウムイオン電池は、満充電状態（高電位状態）で長い時間おいておくと、電解液が電気分解を起こす率が高くなり、劣化が促進される。しかしながら、本発明に係る電力ピークカット装置では、負荷の消費電力（受電電力）がピークになると予測される時刻に合わせて（放電開始の直前に）リチウムイオン池が満充電状態となるように充電される。よって、リチウムイオン電池の劣化を抑制して寿命を向上させることが可能となる。

【0013】

本発明に係る電力ピークカット装置では、双方向インバータの定格出力が２乃至１０ＫＷであることが好ましい。

【0014】

このようにすれば、双方向インバータ及び蓄電池を含むストリングを小型化することができる。その結果、該ストリングの分散配置や、高価な蓄電池の過剰投資の抑制等を図ることが可能となる。

【0015】

本発明に係る電力ピークカット装置では、カットしたい電力量に応じて、双方向インバータ及び蓄電池を増設可能に構成されていることが好ましい。

【0016】

このようにすれば、カットしたい電力量に応じて、双方向インバータ及び蓄電池を含むストリングの数を変えることができる。よって、ユーザは、比較的高価な蓄電池等を含むストリングのコストを考慮して、最適な装置構成とすることが可能となる。

【0017】

本発明に係る電力ピークカット装置は、複数の負荷それぞれに電力を供給する複数の電力系統と、複数の電力系統それぞれに接続された複数の双方向インバータ及び蓄電池と、複数の電力系統それぞれに取り付けられ、各電力系統により供給される電力を計測する複数の第２計測手段とを備え、制御手段が、計測手段により計測された受電電力、及び、第２計測手段により計測された複数の電力系統それぞれの電力値に基づいて、駆動する双方向インバータを決定することが好ましい。

【0018】

このようにすれば、複数の電力系統それぞれの電力に基づいて、例えば、最も消費電力が大きい電力系統から順番に蓄電池の電力を供給することができる。よって、ピークカットを行う際に、より効率よく蓄電池から電力を供給することが可能となる。

【0019】

本発明に係る電力ピークカット装置は、系統連系機能を有し、発電された電力を負荷に供給する電力系統に接続されたパワーコンディショナと、パワーコンディショナに接続された自家発電装置とをさらに備えることが好ましい。

【0020】

このようにすれば、自家発電装置（例えば太陽電池等）が接続されている高圧受電設備に対しても、本発明に係る電力ピークカット装置を適用することが可能となる。また、このようにすれば、自家発電装置で発電された電力を蓄電池に供給するといった協調制御を行うことも可能となる。

【0021】

本発明に係る電力ピークカット装置では、制御手段が、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を超えた場合に、双方向インバータを駆動して、蓄電池の電力を電力系統に供給し、双方向インバータの駆動中に、受電電力の所定時間毎の移動平均値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータの駆動を停止することが好ましい。

【0022】

このようにすれば、一定時間の平均電力値が所定の電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。また、特に、負荷変動の周期が短い場合であってもピークカットの精度を向上することができる。

【0023】

また、本発明に係る電力ピークカット装置では、制御手段が、受電電力の所定時間毎の平均値が所定の電力値を超えた場合に、双方向インバータ駆動して、蓄電池の電力を電力系統に供給し、双方向インバータの駆動中に、受電電力の所定時間毎の移動平均値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータの駆動を停止することが好ましい。

【0024】

このようにしても、一定時間の平均電力値が所定の電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。また、特に、制御をよりシンプルにすることができ、処理の負荷を低減することができる。

【0025】

さらに、本発明に係る電力ピークカット装置では、制御手段が、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を超えた場合に、双方向インバータ駆動して、蓄電池の電力を電力系統に供給し、双方向インバータの駆動中に、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータの駆動を停止することが好ましい。

【0026】

このようにすれば、受電電力が所定の無効電力を含む最大電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、蓄電池を大型化することなく、ピークカット時の業務効率の低下を防止するとともに、エネルギー効率の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態に係る電力ピークカット装置の構成を示すブロック図である。

【図2】事務所の１日の電力使用状況とデマンド値の一例を示す図である。

【図3】第１実施形態に係る電力ピークカット装置による充放電の基本制御フローを示すフローチャートである。

【図4】実施例１に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図5】実施例１に係るピークカット処理におけるリチウムイオン電池からの供給電力、受電電力、及び、供給電力と受電電力との合計値を示す図である。

【図6】実施例１に係るピークカット処理によるデマンド値の削減結果を示す図である。

【図7】実施例１に係るピークカット処理によるデマンド値の削減結果を示す図である。

【図8】実施例２に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】実施例２に係るピークカット処理におけるリチウムイオン電池からの供給電力、受電電力、供給電力と受電電力との合計値、及び、合計値の５分毎の平均値を示す図である。

【図10】実施例２に係るピークカット処理によるデマンド値の削減結果を示す図である。

【図11】実施例２に係るピークカット処理によるデマンド値の削減結果を示す図である。

【図12】実施例３に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図13】実施例３に係るピークカット処理におけるリチウムイオン電池からの供給電力、受電電力、及び、供給電力と受電電力との合計値を示す図である。

【図14】実施例４に係る充電処理が実行された場合の充電動作を示す図である。

【図15】実施例５に係る充電処理が実行された場合の充電動作を示す図である。

【図16】実施例６に係る充電処理が実行された場合の充電動作を示す図である。

【図17】実施例７に係る充電処理が実行された場合の充電動作を示す図である。

【図18】第２実施形態に係る電力ピークカット装置の構成を示すブロック図である。

【図19】第３実施形態に係る電力ピークカット装置の構成を示すブロック図である。

【図20】第４実施形態に係る電力ピークカット装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0030】

［第１実施形態］
まず、図１を用いて、第１実施形態に係る電力ピークカット装置１の構成について説明する。図１は、電力ピークカット装置１、及び電力ピークカット装置１が適用された高圧受電設備５の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、電力ピークカット装置１が、例えば事務所や工場等の高圧受電契約の需要家が保有する高圧受電設備５に適用された場合を例にして説明する。

【0031】

高圧受電設備５は、電力事業者が展開している商用電力系統から需要家が電力を受電するための設備である。図１に例示された高圧受電設備５では、引き込まれた商用電力系統は、ＤＳ（Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｓｗｉｔｃｈ：断路器）２１、ＶＣＴ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：電力供給用計器用変成器）２２、ＯＣＲ（Ｏｖｅｒ−Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｌａｙ：過電流継電器）２３、及び、ＶＣＢ（真空遮断器）２４を介して、母線２５に接続されている。なお、ＶＣＴ２２には、受電電力を計測するとともに、受電電力に応じたパルス信号を出力するＷＨ（Ｗａｔｔ−ｈｏｕｒ ｍｅｔｅｒ：電力量計）２６が接続されている。

【0032】

母線２５には、ＬＢＳ（ＡＣ Ｌｏａｄ Ｂｒｅａｋ Ｓｗｉｔｃｈ：高圧交流負荷開閉器）２６を介して接続されたＴｒ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：変圧器）２８によって降圧された電力を負荷（例えば、電灯、ＯＡ機器等）に供給する３系統の単相三線式（１φ３Ｗ）の電力系統（単相電灯線）３２，３３，３４が接続されている。

【0033】

同様に、母線２５には、ＬＢＳ（ＡＣ Ｌｏａｄ Ｂｒｅａｋ Ｓｗｉｔｃｈ：高圧交流負荷開閉器）２７を介して接続されたＴｒ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：変圧器）２９によって降圧された電力を負荷（例えば、コンプレッサ、冷凍機、空調機等）に供給する３系統の三相三線式（３φ３Ｗ）の電力系統（三相動力線）３５，３６，３７が接続されている。

【0034】

電力ピークカット装置１は、主として、パルス検出器１１、ＣＴセンサ１２、双方向インバータ１３、蓄電池１５、及びシステムコントローラ１７等を有して構成されている。

【0035】

パルス検出器１１は、上述したＷＨ（電力量計）２６から出力されるパルス信号（すなわち受電電力）を検出する。すなわち、パルス検出器１１は、特許請求の範囲に記載の計測手段として機能する。パルス検出器１１は、システムコントローラ１７に接続されており、検出されたパルス信号は、システムコントローラ１７に出力される。

【0036】

ＣＴセンサ１２は、上述した三相三線式の電力系統３７に取り付けられており、該電力系統に流れる電流の値（すなわち負荷に供給される電力値）を検出する。すなわち、ＣＴセンサ１２は、特許請求の範囲に記載の第２計測手段として機能する。ＣＴセンサ１２は、システムコントローラ１７に接続されており、検出された電流値（電力値）は、システムコントローラ１７に出力される。なお、ＣＴセンサ１２としては、例えば、ＣＴ・ＺＣＴ一体型のもの等を用いてもよい。

【0037】

双方向インバータ１３は、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの交流電力を直流電力に変換するとともに、リチウムイオン電池１５から出力される直流電力を交流電力に変換し、系統と連系（電圧、周波数の変換や停電時の保護協調）して運転可能な電力変換装置である。双方向インバータ１３は、上述したように系統連系機能を有し、受電された電力を負荷に供給する三相三線式の電力系統３７に接続されている。ここで、双方向インバータ１３の定格出力は、２乃至１０ｋＷであることが好ましい。なお、本実施形態では定格出力が５ｋＷのものを用いた。

【0038】

インバータ・コントローラ１４は、システムコントローラ１７からの制御信号（情報）に基づいて双方向インバータ１３を駆動する。なお、システムコントローラ１７と、インバータ・コントローラ１４とは、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＲＳ４８５等の通信回線１８で相互に通信可能に接続されている。

【0039】

蓄電池１５は、双方向インバータ１３に接続され、該双方向インバータ１３を介して、商用電力で充電される一方で、充電電力を放電して負荷に電力を供給する。蓄電池１５としては、エネルギー密度が高く、充放電効率が高いリチウムイオン電池が好適に用いられる。なお、リチウムイオン電池１５の状態、例えば、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や電圧、温度等はＢＣＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１６によって監視される。

【0040】

ＢＣＵ１６は、リチウムイオン電池１５の充電量（ＳＯＣ）が足りないときには充電要求をシステムコントローラ１７に出力する。一方、充電量が充分であるときには、放電可能であることを示す情報をシステムコントローラ１７に出力する。なお、システムコントローラ１７と、ＢＣＵ１６とは、上述した通信回線１８で相互に通信可能に接続されている。

【0041】

システムコントローラ１７は、演算を行うＣＰＵ、該ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。システムコントローラ１７は、リチウムイオン電池１５の放電（給電）のタイミング、及び、充電（受電）のタイミングをコントロールする。より具体的には、システムコントローラ１７は、パルス検出器１１により計測された受電電力、及びＣＴセンサ１２により検出された電力系統３７の電力値に基づいて、一定時間（３０分間）の平均電力値が、予め定められた所定の電力値を超えないように双方向インバータ１３を駆動制御する（詳細は後述する）。その際に（リチウムイオン電池１５から電力系統３７に電力を供給するときに）、システムコントローラ１７は、双方向インバータを定格出力で運転（オン・オフ制御）する。すなわち、システムコントローラ１７は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

【0042】

一方、システムコントローラ１７は、予め設定された、負荷の消費電力（受電電力）がピークになると予測される時刻の直前（デマンド直前）に、リチウムイオン電池１５が満充電状態（最大容量）となるように双方向インバータ１３を駆動制御（充電制御）して、リチウムイオン電池１５を充電する。

【0043】

ここで、事務所の１日の電力使用状況とデマンド値の一例を図２に示す。より具体的には、ある事務所における、１分単位で計測した消費電力、及びデマンド値（消費電力の３０分平均値）それぞれの１日の変化を図２に示す。図２の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。また、図２では、１分単位の消費電力を太い実線で、消費電力の３０分平均値を細い実線で示した。図２に例示された事務所での最大デマンド値は３７（ｋＷ）であった。

【0044】

ところで、有効電力Ｐは電圧と電流の瞬時値（ｅ（ｔ），ｉ（ｔ））の積である瞬間電力を積分し、１周期Ｔで平均したものである。電力会社で計測するデマンド値は消費電力の３０分間の平均値として算出され、過去１１ヶ月のデマンド値の最大値が、次の１年間の電力会社との契約電力料金（基本料金）となる。そこで、システムコントローラ１７は、３０分間の平均電力値が予め定められた所定の電力値（例えば３５ｋＷ）を超えないように双方向インバータ１３を駆動制御する。

【0045】

次に、図３を参照しつつ、電力ピークカット装置１の動作について説明する。図３は、電力ピークカット装置１による充放電の基本制御フローを示すフローチャートである。この処理は、システムコントローラ１７によって、所定のタイミングで繰り返して実行される。

【0046】

まず、ステップＳ１００では、パルス検出器１１により検出されたパルス数（すなわち受電電力）が読み込まれる。続くステップＳ１０２では、リチウムイオン電池１５の充電要求が出力されているか否かについての判断が行われる。ここで、充電要求が出力されている場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、充電要求が出力されていないときには、ステップＳ１２２に処理が移行する。

【0047】

ステップＳ１０４では、双方向インバータ１３の起動条件（受電電力値、及び／又は設定時刻等の条件）が成立したか否かの判断が行われる。ここで、起動条件が成立している場合には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、起動条件が成立していないときには、本処理から一旦抜ける。

【0048】

ステップＳ１０６では、ＣＴセンサ１２により検出された電力系統３７の電流値（電力値）が読み込まれ、電力系統３７の負荷（消費電力）が取得される。なお、ここで、ＣＴセンサ１２が複数の電力系統に取り付けられている場合には、どの系統の負荷（消費電力）が小さいかが判断される。そして、ＣＴセンサ１２の検出値に基づいて、リチウムイオン電池１５を充電するための電力をどの系統から取得するかが決定される。

【0049】

続くステップＳ１０８では、各種リレーがオン（接続）され、双方向インバータ１３が起動される。

【0050】

次に、ステップＳ１１０では、受電電力値が充電（受電）開始しきい値以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が充電開始しきい値以下である場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。一方、充電電力値が充電開始しきい値よりも大きいときには、本処理から一旦抜ける。

【0051】

ステップＳ１１２では、双方向インバータ１３が駆動されて、電力系統３７から電力が受電され、リチウムイオン電池１５が充電される。

【0052】

続いて、ステップＳ１１４では、受電電力値が充電停止しきい値以下であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が充電停止しきい値よりも大きい場合には、ステップＳ１１８に処理が移行する。一方、受電電力値が充電停止しきい値以下のときには、ステップＳ１１６に処理が移行する。

【0053】

ステップＳ１１６では、リチウムイオン電池１５の充電が完了したか否か（ＳＯＣが目標値に達したか否か）についての判断が行われる。ここで、リチウムイオン電池１５の充電が完了した場合には、ステップＳ１１８に処理が移行する。一方、リチウムイオン電池１５の充電が完了していないときには、上述したステップＳ１１４に処理が移行し、リチウムイオン電池１５の充電が継続して実行される。

【0054】

ステップＳ１１８では、双方向インバータ１３による受電が終了され、リチウムイオン電池１５の充電が終了する。そして、ステップＳ１２０では、双方向インバータ１３が停止される。

【0055】

次に、ステップＳ１２２では、リチウムイオン電池１３が放電可能であるか否かについての判断が行われる。ここで、放電可能である場合には、ステップＳ１２４に処理が移行する。一方、放電できないときには、本処理から一旦抜ける。

【0056】

ステップＳ１２４では、双方向インバータ１３の起動条件（受電電力、及び／又は設定時刻等の条件）が成立したか否かの判断が行われる。ここで、起動条件が成立している場合には、ステップＳ１２６に処理が移行する。一方、起動条件が成立していないときには、本処理から一旦抜ける。

【0057】

ステップＳ１２６では、ＣＴセンサ１２により検出された電力系統３７の電流値（電力値）が読み込まれ、電力系統３７の負荷（消費電力）が取得される。なお、ここで、ＣＴセンサ１２が複数の電力系統に取り付けられている場合には、どの系統の負荷（消費電力）が大きいかが判断される。そして、ＣＴセンサ１２の検出値に基づいて、リチウムイオン電池１５の電力をどの系統に供給するかが決定される。

【0058】

続くステップＳ１２８では、各種リレーがオン（接続）され、双方向インバータ１３が起動される。

【0059】

次に、ステップＳ１３０では、受電電力値が給電（放電）開始しきい値以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が給電開始しきい値以上である場合には、ステップＳ１３２に処理が移行する。一方、受電電力値が給電開始しきい値よりも小さいときには、本処理から一旦抜ける。

【0060】

ステップＳ１３２では、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給（給電）される。

【0061】

続いて、ステップＳ１３４では、受電電力値が給電（放電）停止しきい値以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、受電電力値が給電停止しきい値よりも小さい場合には、ステップＳ１３８に処理が移行する。一方、受電電力値が給電停止しきい値以上のときには、ステップＳ１３６に処理が移行する。

【0062】

ステップＳ１３６では、リチウムイオン電池１５のＳＯＣ（充電量）が所定値よりも低下したか否かについての判断が行われる。ここで、リチウムイオン電池１５のＳＯＣが所定値以下まで低下した場合には、ステップＳ１３８に処理が移行する。一方、リチウムイオン電池１５のＳＯＣがまだ低下していないときには、上述したステップＳ１３４に処理が移行し、リチウムイオン電池１５からの電力供給が継続して実行される。

【0063】

ステップＳ１３８では、双方向インバータ１３による給電が終了され、リチウムイオン電池１５の放電（電力供給）が終了する。そして、ステップＳ１４０では、双方向インバータ１３が停止される。

【0064】

次に、図４、図８、及び図１２を参照しつつ、３つ（実施例１〜３）のピークカット方法について説明する。ここで、図４は、実施例１（瞬時電力値によるデマンド値の削減例）に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。図８は、実施例２（積算電力値によるデマンド値の削減例）に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図１２は、実施例３（瞬時最大電力値の削減例）に係るピークカット処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図４，８，１２に示したフローチャートは、上述した（図３に示した）充放電の基本制御フロー中の放電処理（ピークカット処理）、すなわちステップＳ１３０〜Ｓ１３４に対応するものである。

【0065】

（実施例１）
まず、図４を参照しつつ、実施例１に係るピークカット処理について説明する。なお、ここでは、ＷＨ２６から、仮に５０，０００（ｐｕｌｓｅ／ｋＷｈ）のパルス信号が出力される（パルス検出器１１によって検出される）として、しきい値を設定した。例えば、目標電力値を３５（ｋＷ）とした場合には、１（ｋＷ）＝５０，０００／３，６００＝１３．８８パルスであるため、３５×１３．８８＝４８６（ｐｕｌｓｅ）をしきい値とした。

【0066】

ステップＳ２００では、パルス検出器１１により検出されたパルス数がカウントされる。次に、ステップＳ２０２では、ステップＳ２００でカウントされたパルス数が所定値（例えば４８６パルス：３５ｋＷに相当）以上であるか否か、すなわち受電電力の瞬間電力値が所定値（３５ｋＷ）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、パルス数が所定値以上の場合には、ステップＳ２０４に処理が移行する。一方、パルス数が所定値未満のときには、ステップＳ２０６に処理が移行する。

【0067】

ステップＳ２０４では、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給（給電）される。その後、ステップＳ２０８に処理が移行する。一方、ステップＳ２０６では、双方向インバータ１３による給電が終了され、リチウムイオン電池１５の放電（電力供給）が終了される。そして、双方向インバータ１３が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。

【0068】

ステップＳ２０８では、例えば５分毎のパルス数の移動平均値が所定値（例えば４８６パルス：３５ｋＷに相当）以上であるか否か、すなわち受電電力の５分毎の移動平均値が所定値（３５ｋＷ）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、５分毎のパルス数の移動平均値が所定値以上の場合には、ステップＳ２００に処理が移行し、上述したステップＳ２００以降の処理が繰り返して実行される。

【0069】

一方、５分毎のパルス数の移動平均値が所定値未満のときには、ステップＳ２０６において、双方向インバータ１３による給電が終了され、リチウムイオン電池１５の放電（電力供給）が終了される。そして、双方向インバータ１３が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。

【0070】

ここで、実施例１に係るピークカット処理によるピークカット結果（デマンド値の削減結果）を図５〜７に示す。図５は、リチウムイオン電池１５からの供給電力、受電電力、及び、リチウムイオン電池１５からの供給電力と受電電力との合計値（すなわち、リチウムイオン電池１５からの電力供給がない場合の受電電力）をそれぞれ示す図である。なお、図５の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。図５では、受電電力を細い実線で、合計値を太い実線で、供給電力を中間の実線でそれぞれ示した。図５に示されるように、パルス信号から算出される瞬時電力値が３５ｋＷ以上となったときに、双方向インバータ１３（リチウムイオン電池１５）から５ｋＷ一定の電力を給電（放電）し、５分毎の移動平均値が３５ｋＷを下回ったときに給電を停止するように制御した場合のデマンド値の変化（削減結果）を図６に示す。

【0071】

図６は、実施例１に係るピークカット処理（瞬時電力値制御）によるデマンド値の削減結果を示す図である。なお、図６では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い実線でそれぞれ示した。また、図７に、図５のグラフと図６のグラフとをまとめて示した。なお、図７では、受電電力を細い実線で、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い破線で、合計値を太い実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い破線で、供給電力を中間の実線でそれぞれ示した。

【0072】

図６及び図７に示されるように、本実施例によれば、しきい値を３５．０００（ｋＷ）、ピークカット時のバッテリ電力を５．０００（ｋＷ）とした場合に、３．０００（ｋＷｈ）の電池容量で、デマンドピーク値を５．４％低減できること、すなわち、ピーク電力値を３４．６５５（ｋＷ）に抑制できることが確認された。なお、上述した移動平均を取る時間は５分間には限られない。当該時間を短時間にするほど、制御目標値に対する追従性が向上する。

【0073】

（実施例２）
次に、図８を参照しつつ、実施例２に係るピークカット処理について説明する。なお、しきい値（パルス数）の設定方法は上述した通りであるので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0074】

ステップＳ３００では、パルス検出器１１により検出されたパルス数がカウントされる。次に、ステップＳ３０２では、ステップＳ３００でカウントされたパルス数の５分間の平均値が所定値（例えば４８６パルス：３５ｋＷに相当）以上であるか否か、すなわち受電電力の５分間の平均値が所定値（３５ｋＷ）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、パルス数の平均値が所定値以上の場合には、ステップＳ３０４に処理が移行する。一方、パルス数の平均値が所定値未満のときには、ステップＳ３０６に処理が移行する。

【0075】

ステップＳ３０４では、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給（給電）される。その後、ステップＳ３００に処理が移行し、上述したステップＳ３００以降の処理が繰り返して実行される。

【0076】

一方、ステップＳ３０６では、双方向インバータ１３による給電が終了され、リチウムイオン電池１５の放電（電力供給）が終了される。そして、双方向インバータ１３が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。

【0077】

ここで、実施例２に係るピークカット処理によるピークカット結果（デマンド値の削減結果）を図９〜１１に示す。図９は、リチウムイオン電池１５からの供給電力、受電電力、リチウムイオン電池１５からの供給電力と受電電力との合計値（すなわち、リチウムイオン電池１５から電力供給がされない場合の受電電力）、及び、合計値の５分毎の平均値をそれぞれ示す図である。なお、図９の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。図９では、受電電力を細い実線で、合計値を太い実線で、合計値の５分毎の平均値を太い破線で、供給電力を中間の実線でそれぞれ示した。図９に示されるように、パルス信号から算出される５分毎の平均値が３５ｋＷ以上となったときに、双方向インバータ１３（リチウムイオン電池１５）から５ｋＷ一定の電力を給電（放電）し、５分毎の移動平均値が３５ｋＷを下回ったときに給電を停止するように制御した場合のデマンド値の変化（削減結果）を図１０に示す。

【0078】

図１０は、実施例２に係るピークカット処理（５分毎平均電力値制御）によるデマンド値の削減結果を示す図である。なお、図１０では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、合計値を太い実線で、合計値の５分毎平均値を太い破線でそれぞれ示した。また、図１１に、図９のグラフと図１０のグラフとをまとめて示した。なお、図１１では、受電電力を細い実線で、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い破線で、合計値を太い実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い破線で、供給電力を中間の実線でそれぞれ示した。

【0079】

図１０及び図１１に示されるように、本実施例によれば、しきい値を３５．０００（ｋＷ）、ピークカット時のバッテリ電力を５．０００（ｋＷ）とした場合に、３．０８３ｋＷｈの電池容量で、デマンドピーク値を５．４％低減できること、すなわち、ピーク電力値を３４．６５５（ｋＷ）に抑制できることが確認された。

【0080】

（実施例３）
次に、図１２を参照しつつ、実施例３に係るピークカット処理について説明する。なお、しきい値（パルス数）の設定方法は上述した通りであるので、ここでは詳細な説明は省略する。

【0081】

ステップＳ４００では、パルス検出器１１により検出されたパルス数がカウントされる。次に、ステップＳ４０２では、ステップＳ４００でカウントされたパルス数が所定値（例えば４８６パルス：３５ｋＷに相当）以上であるか否か、すなわち受電電力の瞬時値が所定値（３５ｋＷ）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、パルス数（受電電力の瞬時値）が所定値以上の場合には、ステップＳ４０４に処理が移行する。一方、パルス数が所定値未満のときには、ステップＳ４０６に処理が移行する。

【0082】

ステップＳ４０４では、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給（給電）される。その後、ステップＳ４００に処理が移行し、上述したステップＳ４００以降の処理が繰り返して実行される。

【0083】

一方、ステップＳ４０６では、双方向インバータ１３による給電が終了され、リチウムイオン電池１５の放電（電力供給）が終了される。そして、双方向インバータ１３が停止される。その後、本処理から一旦抜ける。

【0084】

ここで、実施例３に係るピークカット処理によるピークカット結果を図１３に示す。図１３は、リチウムイオン電池１５からの供給電力、受電電力、及び、リチウムイオン電池１５からの供給電力と受電電力との合計値（すなわち、リチウムイオン電池１５から電力供給がされない場合の受電電力）をそれぞれ示す図である。なお、図１３の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。図１３では、受電電力を細い実線で、供給電力を中間の実線で、合計値を太い実線でそれぞれ示した。図１３に示されるように、パルス信号から算出される瞬時電力値が３５ｋＷ以上となったときに、双方向インバータ１３（リチウムイオン電池１５）から５ｋＷ一定の電力を給電（放電）し、１分後の電力値が３５ｋＷを下回ったときに給電を停止するように制御した場合、最大３８．３ｋＷの電力値を１３％削減、すなわち、３３．３２１ｋＷに低減できることが確認された。

【0085】

次に、図１４、図１５、図１６、及び図１７を参照しつつ、４つ（実施例４〜７）の充電方法について説明する。

【0086】

（実施例４）
１番目の方法は、受電電力が３０（ｋＷ）以下となったときに受電（充電）を行い、例えば５分毎の移動平均値が３０（ｋＷ）を超えた場合に充電を停止する制御方法である。ここで、実施例４に係る充電処理（充電制御方法）が実行された場合の充電動作を図１４に示す。図１４の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。なお、図１４では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、リチウムイオン電池１５からの供給電力を中間の実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い実線でそれぞれ示した。図１４で示された例（充電パターン）では、最大デマンド値が低下した後（１８：１０−１８：３０）、リチウムイオン電池１５をＳＯＣが５０％となるまで充電し、翌日の給電（放電）直前（８：００−８：１５）に満充電にした。このようにすれば、リチウムイオン電池１５の寿命を向上させることができる。

【0087】

（実施例５）
２番目の方法は、上述した充電パターンに加えて、電力料金の安い時間帯にも受電（充電）を行う、すなわち深夜電力を用いて充電を行う制御方法である。ここで、実施例５に係る充電処理（充電制御方法）が実行された場合の充電動作を図１５に示す。図１５の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。なお、図１５では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、リチウムイオン電池１５からの供給電力を中間の実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い実線でそれぞれ示した。図１５で示された例（充電パターン）では、夜間電力にて（５：３０−５：４０）、リチウムイオン電池１５を所定のＳＯＣ（例えば８０％）まで充電し、その後、給電（放電）直前（８：００−８：０５）に満充電にした。このようにすれば、リチウムイオン電池１５の寿命を向上させることができる。

【0088】

（実施例６）
３番目の方法は、給電後、リチウムイオン電池１５をＳＯＣ８０％まで充電し、翌日の給電（放電）直前に満充電にする制御方法である。ここで、実施例６に係る充電処理（充電制御方法）が実行された場合の充電動作を図１６に示す。図１６の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。なお、図１６では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、リチウムイオン電池１５からの供給電力を中間の実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い実線でそれぞれ示した。図１６で示された例（充電パターン）では、給電後（１８：１０−１８：４０）、リチウムイオン電池１５をＳＯＣ８０％程度まで充電して、非常時の電力を貯蔵し、翌日の給電（放電）直前（８：００−８：０５）に満充電にした。このようにすれば、リチウムイオン電池１５の寿命向上と、非常時に備えた電力貯蔵とを両立することができる。

【0089】

（実施例７）
４番目の方法は、昼休みの電力が低下する時間帯にも受電（充電）を行うことで、午前中に給電（放電）した電力を補う制御方法である。ここで、実施例７に係る充電処理（充電制御方法）が実行されたた場合の充電動作を図１７に示す。図１７の横軸は時刻であり、縦軸は電力（ｋＷ）である。なお、図１７では、受電電力の３０分平均値（デマンド値）を細い実線で、リチウムイオン電池１５からの供給電力を中間の実線で、合計値の３０分平均値（デマンド値）を太い実線でそれぞれ示した。図１７で示された例（充電パターン）では、昼休みの低消費電力時（１２：００−１２：１０）にも充電を行った。この例では、昼休みの間に、午前中に消費した電力量（０．８３ｋＷｈ）を充電することができた。このようにすれば、リチウムイオン電池１５の設備容量を削減することができる。

【0090】

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、一定時間の平均電力値が予め定められた所定の電力値（例えば３５ｋＷ）を超えないように双方向インバータ１３が駆動制御される。すなわち、リチウムイオン電池１５から双方向インバータ１３を介して、負荷が接続された電力系統３７に電力が供給される。よって、リチウムイオン電池１５に蓄えられた電力を最大デマンド時に供給することで負荷の使用制限を設けることなく電力のピークカットを行うことができる。また、その際に、双方向インバータ１３が、最も電力変換効率がよい定格出力（最大効率）で運転され、電力系統３７に電力が供給される。ここで、本実施形態では、一定時間（３０分間）の平均電力値が所定の電力値（例えば３５ｋＷ）を超えないように制御（ピークカット）されるため、一時的に必要以上の電力が供給されたとしても、その後の双方向インバータ１３の停止時間を長くすることができ、目標のピークカット電力値に収束させる際に、総合的に効率を向上させることができる。また、リチウムイオン電池１５の容量を必要以上に大きくする必要がなくなる。その結果、本実施形態によれば、リチウムイオン電池１５を大型化することなく、ピークカット時の業務効率の低下を防止するとともに、エネルギー効率を向上させることが可能となる。

【0091】

また、本実施形態によれば、３相動力線系統に双方向インバータ１３が接続されており、空調等の消費電力が大きくピークが出やすい負荷のピークをカットできるため、最大デマンド値の低減効果をより高めることができる。さらに、本実施形態によれば、Ｔｒ２９で降圧した後に双方向インバータ１３が接続され、リチウムイオン電池１３の電力が供給される。すなわち、より実負荷に近いところで電力が注入されるため、電力の伝送損失を抑制でき、エネルギー効率をより高めることができる。

【0092】

本実施形態によれば、蓄電池として、充放電効率が高い（約９５％程度）リチウムイオン電池１５を用いることにより全体効率を向上させることができる。また、本実施形態によれば、負荷の消費電力（受電電力）がピークになると予測される時刻に合わせて（放電開始の直前に）、リチウムイオン電池１５が満充電状態となるように充電されるため、リチウムイオン電池１５の寿命を向上させることが可能となる。

【0093】

本実施形態（実施例１）によれば、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を超えた場合に、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給され、受電電力の所定時間毎の移動平均値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータ１３の駆動が停止されるため、一定時間（３０分間）の平均電力値が所定の電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。

【0094】

また、本実施形態（実施例２）によれば、受電電力の所定時間毎の平均値が所定の電力値を超えた場合に双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給され、受電電力の所定時間毎の移動平均値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータ１３の駆動が停止されるため、一定時間（３０分間）の平均電力値が所定の電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。また、本実施形態（実施例２）によれば、特に、制御をよりシンプルにすることができ、処理の負荷を低減することができる。

【0095】

さらに、本実施形態（実施例３）によれば、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を超えた場合に、双方向インバータ１３が駆動されて、リチウムイオン電池１５の電力が電力系統３７に供給され、受電電力の瞬間電力値が所定の電力値を下回ったときに、双方向インバータ１３の駆動が停止されるため、受電電力が所定の電力値を超えないように制御（ピークカット）することが可能となる。

【0096】

［第２実施形態］
上述した第１実施形態では１つの双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５（以下「ストリング」ともいう）を用いたが、ピークカットしたい電力量に応じて、２つ以上のストリング、すなわち双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５を備える構成としてもよい。そこで、次に、図１８を用いて、第２実施形態に係る電力ピークカット装置２の構成について説明する。図１８は、電力ピークカット装置２の構成を示すブロック図である。なお、図１８において第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

【0097】

電力ピークカット装置２は、上述した電力ピークカット装置１の構成に加えて、さらに２台のストリング、すなわち、２台の双方向インバータ１３，１３及び２台のリチウムイオン電池１５，１５を備えている点で、上述した電力ピークカット装置１と異なっている。なお、すべての双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５は、同一の電力系統３７に接続されている。その他の構成は、上述した電力ピークカット装置１と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。なお、増設するストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）の数は、２台には限られることなく、需要家の最大デマンド値に応じて増設台数を設定することができる。

【0098】

本実施形態によれば、カットしたい電力量に応じて、双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５を含むストリングの数を変えることができる。よって、ユーザは、比較的高価なリチウムイオン電池１５等を含むストリングのコストを考慮して、最適な装置構成とすることが可能となる。また、このようにすれば、各ストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）を小型化することができるため、該ストリングの分散配置や、高価なリチウムイオン電池１５の過剰投資の抑制等を図ることも可能となる。また、全システムを停止することなく保守・点検を行うことができる。

【0099】

［第３実施形態］
上述した第２実施形態では、３台のストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）が１つの電力系統３７に接続されていたが、別々の電力系統に接続される構成とすることもできる。そこで、次に、図１９を用いて、第３実施形態に係る電力ピークカット装置３の構成について説明する。図１９は、電力ピークカット装置３の構成を示すブロック図である。なお、図１９において第２実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

【0100】

電力ピークカット装置３は、３台のストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）それぞれが、別々の電力系統３５，３６，３７に接続されている点で、上述した電力ピークカット装置２と異なっている。また、各電力系統３５，３６，３７それぞれにＣＴセンサ１２が取り付けられており、各電力系統３５，３６，３７の電力を計測することができるように構成されている点で、上述した電力ピークカット装置２と異なっている。

【0101】

本実施形態のシステムコントローラ１７は、パルス検出器１１により計測された受電電力、及び、ＣＴセンサ１２により計測された複数の電力系統３５，３６，３７それぞれの電力に基づいて、駆動するストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）を決定する。より詳細には、システムコントローラ１７は、ＣＴセンサ１２の検出値に基づいて、どの系統の負荷（消費電力）が大きいかを判定し、リチウムイオン電池１５の電力を供給する系統を決定する。また、システムコントローラ１７は、ＣＴセンサ１２の検出値に基づいて、どの系統の負荷（消費電力）が小さいかを判定し、リチウムイオン電池１５を充電するための電力を取得する系統を決定する。その他の構成は、上述した電力ピークカット装置２と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0102】

本実施形態によっても、カットしたい電力量に応じて、双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５を含むストリングの数を変えることができる。よって、ユーザは、比較的高価なリチウムイオン電池１５等を含むストリングのコストを考慮して、最適な装置構成とすることが可能となる。また、このようにすれば、各ストリング（双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５）を小型化することができるため、該ストリングの分散配置や、高価なリチウムイオン電池１５の過剰投資の抑制等を図ることも可能となる。

【0103】

また、本実施形態によれば、複数の電力系統３５，３６，３７それぞれの電力に基づいて、例えば、最も消費電力が大きい電力系統から順番にリチウムイオン電池１５の電力を供給することができる。よって、ピークカットを行う際に、より効率よくリチウムイオン電池１５から電力を供給することが可能となる。

【0104】

［第４実施形態］
上述した第３実施形態では３台の双方向インバータ１３及びリチウムイオン電池１５（ストリング）を備えていたが、リチウムイオン電池１５に代えて、例えば太陽光発電装置等の自家発電装置を系統に連結する構成とすることもできる。そこで、次に、図２０を用いて、第４実施形態に係る電力ピークカット装置４の構成について説明する。図２０は、電力ピークカット装置４の構成を示すブロック図である。なお、図２０において第３実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。

【0105】

電力ピークカット装置４は、パワーコンディショナ４０と、パワーコンディショナ４０に接続された太陽電池４２（自家発電装置）とをさらに備える。太陽電池４２は、照射される光の量（日射量）に応じて電力を発電する。パワーコンディショナ４０は、系統連系機能を有し、太陽電池４２からの直流電力を交流電力に変換し、その交流電力を電力系統３５に出力する。その他の構成は、上述した電力ピークカット装置３と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0106】

本実施形態によれば、太陽電池４２が接続されている高圧受電設備に対しても、電力ピークカット装置４を適用することが可能となる。また、本実施形態によれば、太陽電池４２で発電された電力をリチウムイオン電池１５に供給するといった協調制御を行うことも可能となる。なお、自家発電装置は太陽電池４２に限られることなく、例えば、風力発電装置や発電機等を用いる構成とすることもできる。

【0107】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、電力ピークカット装置１を、工場や事務所等の高圧受電契約の需要家が保有する高圧受電設備（キュービクル）に適用した場合を例にして説明したが、電力ピークカット装置１は、双方向インバータ１３を単相にすることにより、一般家庭でのピークカットにも適用することができる。

【0108】

また、上記実施形態では、蓄電池としてリチウムイオン電池を用いたが、リチウムイオン電池に代えて、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、ＮａＳ（ナトリウム硫黄）蓄電池等を用いることもできる。

【0109】

また、上記実施形態では、Ｔｒ２９で電圧を落とした後に双方向インバータ１３を接続したが、Ｔｒ２９で降圧する前（上流側）で双方向インバータ１３を接続する構成としてもよい。

【符号の説明】

【0110】

１，２，３，４ 電力ピークカット装置
５ 高圧受電設備
１１ パルス検出器
１２ ＣＴセンサ
１３ 双方向インバータ
１４ インバータ・コントローラ
１５ リチウムイオン電池
１６ ＢＣＵ
１７ システムコントローラ
３２，３３，３４ 単相三線式電力系統
３５，３６，３７ 三相三線式電力系統
４０ パワーコンディショナ
４２ 太陽電池

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】