特許 6251610 電力融通システム、及び電力融通方法

(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】6251610

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】電力融通システム、及び電力融通方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20171211BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20171211BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20171211BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20171211BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/46

   H02J3/38 130

   H02J3/32

   H02J1/00 306K

   H02J1/00 304D

【請求項の数】11

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2014-50008(P2014-50008)

(22)【出願日】2014年3月13日

(65)【公開番号】特開2015-177575(P2015-177575A)

(43)【公開日】2015年10月5日

【審査請求日】2016年8月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】593063161

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴファシリティーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松尾 英徳

(72)【発明者】

【氏名】則竹 政俊

(72)【発明者】

【氏名】津村 哲史

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 圭一

(72)【発明者】

【氏名】早川 慶朗

【審査官】 小池 堂夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１３０９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０４４８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 雪田和人，分散型電源を導入した小規模系統における給電手法の開発，技術開発ニュース，中部電力，２０１２年１２月，No.147，pp.3-4

【文献】 Masatoshi Noritake et al.，Operation algorithm of DC microgrid for achieving local production for local consumption of renewable energy，INT ELEC 2013，２０１３年１０月１７日，pp.411-416

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １／００−５／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成される電力融通システムであって、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において、交流電力により電力の融通と直流電力により電力の融通の両方を可能とし、
前記第１クラスタ部と前記複数の第２クラスタ部の内の少なくとも発電装置及び負荷装置を備える何れかのクラスタ部は、
前記何れかのクラスタ部内の前記発電装置による交流発電電力量と直流発電電力量と、前記何れかのクラスタ部内の交流の消費電力との関係に基づいて、交流電力のみを融通するモードと、直流電力のみを融通するモードと、交流電力と直流電力との両方を融通するモードの内から選択されたモードにより、前記何れかのクラスタ部から他のクラスタ部に電力の融通を行う
ことを特徴とする電力融通システム。

【請求項2】

前記何れかのクラスタ部は、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において電力を融通する際に、
前記交流電力のみを融通するモードと、前記直流電力のみを融通するモードと、前記交流電力と前記直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電力融通システム。

【請求項3】

前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間は、交流電力の給電経路となるＡＣバスで接続されるとともに、直流電力の給電経路となるＤＣバスで接続されており、
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間で、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通し、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力融通システム。

【請求項4】

前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とは、
交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部と、
直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部と、
を備え、
前記双方向交直変換部は、
前記ＡＣバスから供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、
自クラスタ部が備える前記発電装置又は前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する交流電力に変換し、該交流電力を前記ＡＣバスに供給する動作モードと、
を備え、
前記双方向直流変換部は、
前記ＤＣバスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、
前記発電装置及び前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する直流電力に変換し、該直流電力を前記ＤＣバスに供給する動作モードと、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の電力融通システム。

【請求項5】

前記第１クラスタ部は、
第１発電装置から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第１パワーコンディショナと、
前記第１パワーコンディショナの接続先に、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記商用電力系統に電力を供給する給電経路とを含み、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記商用電力系統に電力を供給する給電経路とを切り替える第１切替部と、
を備え、
前記第１切替部は、
前記第１パワーコンディショナから前記ＡＣバスに電力を供給する場合に、
前記第１パワーコンディショナの接続先を、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路にする
ことを特徴とする請求項４に記載の電力融通システム。

【請求項6】

前記第１クラスタ部は、
第２発電装置から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第２パワーコンディショナと、
前記第２パワーコンディショナの接続先に、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える第２切替部と、
を備え、
前記第２切替部は、
前記第２パワーコンディショナから前記ＤＣバスに電力を供給する場合に、
前記第２パワーコンディショナの接続先を、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路にする
ことを特徴とする請求項５に記載の電力融通システム。

【請求項7】

前記第２クラスタ部は、
第３発電装置から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第３パワーコンディショナと、
前記第３パワーコンディショナの接続先に、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを切り替える第３切替部と、
を備え、
前記第３切替部は、
前記第３パワーコンディショナから前記ＡＣバスに電力を供給する場合に、
前記第３パワーコンディショナの接続先を、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路にする
ことを特徴とする請求項６に記載の電力融通システム。

【請求項8】

前記第２クラスタ部は、
第４発電装置から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第４パワーコンディショナと、
前記第４パワーコンディショナの接続先に、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と、自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える第４切替部と、
を備え、
前記第４切替部は、
前記第４パワーコンディショナから前記ＤＣバスに電力を供給する場合に、
前記第４パワーコンディショナの接続先を、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路にする
ことを特徴とする請求項７に記載の電力融通システム。

【請求項9】

前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部において、
前記ＡＣバスを介して交流融通を行うか、前記ＤＣバスを介して直流融通を行うか、又は、前記ＡＣバスを介しての交流融通と前記ＤＣバスを介しての直流電力との両方を行うかを決定する際には、
前記双方向交直変換部において交流電力と直流電力との間で変換を行う際に、当該直流電力の供給方向によって定める
ことを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の電力融通システム。

【請求項10】

前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部は、
前記ＡＣバスを介して交流融通を行うか、前記ＤＣバスを介して直流融通を行うか、又は、前記ＡＣバスを介しての交流融通と前記ＤＣバスを介しての直流融通との両方を行うかの選択を、
前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部のうち供給元に当たるクラスタ部が備える前記蓄電装置の蓄電池残容量に応じて実施する
ことを特徴とする請求項３から請求項８のいずれか一項に記載の電力融通システム。

【請求項11】

商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成されるとともに、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、それぞれが発電装置と蓄電装置と負荷装置とのうちの何れか又は全部を備える電力融通システムにおける電力融通方法であって、
前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において、交流電力により電力の融通と、直流電力により電力の融通の両方を可能とし、
前記第１クラスタ部と前記複数の第２クラスタ部の内の少なくとも発電装置及び負荷装置を備える何れかのクラスタ部は、
前記何れかのクラスタ部内の前記発電装置による交流発電電力量と直流発電電力量と、前記何れかのクラスタ部内の交流の消費電力との関係に基づいて、前記交流電力と前記直流電力の少なくとも一方を他のクラスタ部に融通可能であることを識別し、前記何れかのクラスタ部から前記他のクラスタ部に電力の融通を行う
ことを特徴とする電力融通方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のクラスタ（需要家）間で電力を融通する、電力融通システム、及び電力融通方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、太陽光発電や風力発電のような自然エネルギーを利用した再生可能エネルギー利用の分散型電源の導入が活発に行われている。しかし、その発電電力は天候や気象状況に大きく左右されるため、需要電力とのマッチングがとりにくく、発電電力が需要電力より多い場合には再生可能エネルギー利用の分散型電源による発電を停止したり、擬似負荷で消費させたり、または商用系統に逆流させる必要があり、自然エネルギーを十分に利用できないことが多かった。そこで、複数のクラスタ（需要家間）間で電力のエネルギー需給を効率良くマッチングさせる電力融通システムが注目されている。

【0003】

例えば、電力システムの電力量融通制御方法が開示されている（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の電力システムの電力システムの電力量融通制御方法では、複数の需要家間で電力量融通制御装置を介して電力量の融通制御を行う。複数の需要家間で融通する電力は、蓄電部に充電された電力である。蓄電部に充電された電力貯蔵残量に応じて蓄電部に充電された電力を直流で需要家内の負荷へ供給する電力供給、及び電力供給停止の制御を実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−２８８１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の電力量融通制御方法によって、蓄電部に充電された電力を直流で融通することができるとしても、同文献では交流で融通することについて言及されていない。このため、複数の需要家間において再生可能エネルギーの相互連携を図り、電力の利用効率を高める上での障害になっていた。
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、複数のクラスタ（需要家間）間において電力の利用効率を高めることができる、電力融通システム、及び電力融通方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の電力融通システムは、商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成される電力融通システムであって、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において、交流電力により電力の融通と直流電力により電力の融通の両方を可能とし、前記第１クラスタ部と前記複数の第２クラスタ部の内の少なくとも発電装置及び負荷装置を備える何れかのクラスタ部は、前記何れかのクラスタ部内の前記発電装置による交流発電電力量と直流発電電力量と、前記何れかのクラスタ部内の交流の消費電力との関係に基づいて、前記交流電力と前記直流電力の少なくとも一方を他のクラスタ部に融通可能であることを識別し、前記何れかのクラスタ部から前記他のクラスタ部に電力の融通を行うことを特徴とする。

【0007】

また、上記電力融通システムにおいて、第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間は、交流電力の給電経路となるＡＣバスで接続されるとともに、直流電力の給電経路となるＤＣバスで接続されており、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部の間で、前記ＡＣバスを介して前記交流電力を融通し、前記ＤＣバスを介して前記直流電力を融通することを特徴とする。

【0008】

また、上記電力融通システムにおいて、前記何れかのクラスタ部は、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において電力を融通する際に、前記交流電力のみを融通するモードと、前記直流電力のみを融通するモードと、前記交流電力と前記直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成されることを特徴とする。

【0009】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とは、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部と、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部と、を備え、前記双方向交直変換部は、前記ＡＣバスから供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、自クラスタ部が備える前記発電装置又は前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する交流電力に変換し、該交流電力を前記ＡＣバスに供給する動作モードと、を備え、前記双方向直流変換部は、前記ＤＣバスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置に供給するとともに、該変換した直流電力を前記蓄電装置に蓄える動作モードと、前記発電装置及び前記蓄電装置から供給される直流電力を前記融通する直流電力に変換し、該直流電力を前記ＤＣバスに供給する動作モードと、を備えることを特徴とする。

【0010】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部は、第１発電装置から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第１パワーコンディショナと、前記第１パワーコンディショナの接続先に、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記商用電力系統に電力を供給する給電経路とを含み、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記商用電力系統に電力を供給する給電経路とを切り替える第１切替部と、を備え、前記第１切替部は、前記第１パワーコンディショナから前記ＡＣバスに電力を供給する場合に、前記第１パワーコンディショナの接続先を、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路にすることを特徴とする。

【0011】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部は、第２発電装置から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第２パワーコンディショナと、前記第２パワーコンディショナの接続先に、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える第２切替部と、を備え、前記第２切替部は、前記第２パワーコンディショナから前記ＤＣバスに電力を供給する場合に、前記第２パワーコンディショナの接続先を、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路にすることを特徴とする。

【0012】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第２クラスタ部は、第３発電装置から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第３パワーコンディショナと、前記第３パワーコンディショナの接続先に、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路と前記自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを切り替える第３切替部と、を備え、前記第３切替部は、前記第３パワーコンディショナから前記ＡＣバスに電力を供給する場合に、前記第３パワーコンディショナの接続先を、前記ＡＣバスに電力を供給する給電経路にすることを特徴とする。

【0013】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第２クラスタ部は、第４発電装置から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させる第４パワーコンディショナと、前記第４パワーコンディショナの接続先に、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と、自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える第４切替部と、を備え、前記第４切替部は、前記第４パワーコンディショナから前記ＤＣバスに電力を供給する場合に、前記第４パワーコンディショナの接続先を、前記ＤＣバスに電力を供給する給電経路にすることを特徴とする。

【0014】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部において、前記ＡＣバスを介して交流融通を行うか、前記ＤＣバスを介して直流融通を行うか、又は、前記ＡＣバスを介しての交流融通と前記ＤＣバスを介しての直流電力との両方を行うかを決定する際には、前記双方向交直変換部において交流電力と直流電力との間で変換を行う際に、当該直流電力の供給方向によって定めることを特徴とする。

【0015】

また、上記電力融通システムにおいて、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部は、前記ＡＣバスを介して交流融通を行うか、前記ＤＣバスを介して直流融通を行うか、又は、前記ＡＣバスを介しての交流融通と前記ＤＣバスを介しての直流融通との両方を行うかの選択を、前記第１クラスタ部及び前記第２クラスタ部のうち供給元に当たるクラスタ部が備える前記蓄電装置の蓄電池残容量に応じて実施することを特徴とする。

【0016】

また本発明の電力融通方法は、商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける第１クラスタ部と、前記第１クラスタ部を経由して前記商用電力の供給を受ける１又は複数の第２クラスタ部と、で構成されるとともに、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び前記負荷装置を備え、それぞれが発電装置と蓄電装置と負荷装置とのうちの何れか又は全部を備える電力融通システムにおける電力融通方法であって、前記第１クラスタ部と前記第２クラスタ部との間、及び前記複数の第２クラスタ部の間において、交流電力により電力の融通と、直流電力により電力の融通の両方を可能とし、前記第１クラスタ部と前記複数の第２クラスタ部の内の少なくとも発電装置及び負荷装置を備える何れかのクラスタ部は、前記何れかのクラスタ部内の前記発電装置による交流発電電力量と直流発電電力量と、前記何れかのクラスタ部内の交流の消費電力との関係に基づいて、前記交流電力と前記直流電力の少なくとも一方を他のクラスタ部に融通可能であることを識別し、前記何れかのクラスタ部から前記他のクラスタ部に電力の融通を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、複数のクラスタ（需要家）間において電力の利用効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る電力融通システム１の概略構成を示す構成図である。

【図2】発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成例を示す構成図である。

【図3】変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成例を示す構成図である。

【図4】変換装置Ｂ２２０の構成例を示す構成図である。

【図5】図１に示す電力融通システムの変形例を示す構成図である。

【図6】電力融通システムにおける電力融通の制御動作の概要を示す説明図である。

【図7】クラスタ部における電力融通動作について説明するための説明図である。

【図8】蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣに応じてＡＣ融通とＤＣ融通を選択する例を示す説明図である。

【図9】切替部を用いて交流融通及び直流融通を行う場合の例を示す説明図である。

【図10】電力融通処理の手順を示すフローチャートである。

【図11】ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理の例を示す説明図である。

【図12】ＤＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。

【図13】ＡＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。

【図14】ＡＣ融通モードの終了の例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
（電力融通システム１の概略構成）
図１は、本発明の実施形態に係る電力融通システム１の概略構成を示す構成図である。この電力融通システム１は、図１に示すように、親クラスタ部１００と、この親クラスタ部１００の配下に置かれる複数の子クラスタ部２００及び子クラスタ部３００とを、ＡＣバス３１とＤＣバス３２とを介して接続し、電力を融通するようにしたものである。また、子クラスタ部３００には、子クラスタ部４００がカスケード接続されている。

【0020】

なお、ＡＣバス３１は、親クラスタ部１００と、複数の子クラスタ部２００及び３００とを共通接続して交流電力を融通するための給電バスとなる給電経路であり、以下の説明では、ＡＣバス３１を一次側ＡＣバス３１と呼ぶことがある。また、ＤＣバス３２は、親クラスタ部１００と、複数の子クラスタ部２００及び３００とを共通接続して直流電力を融通するための給電バスとなる給電経路であり、以下の説明では、ＤＣバス３２を一次側ＤＣバス３２と呼ぶことがある。また、親クラスタ部１００、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００の内部において、交流電力を配電する給電経路を二次側ＡＣバスと呼び、直流電力を配電する給電経路を二次側ＤＣバスと呼ぶことがある。

【0021】

この電力融通システム１において、親クラスタ部１００、子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００の各制御部は、通信網１２を介して、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１に接続されている。このエネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１は、各クラスタ部における電力の給電状態を監視するとともに、各クラスタ部の制御部に指令信号を送信してその動作を制御する。例えば、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１は、各クラスタにおける電力消費量と、発電装置の発電量と、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣ（State Of Charge）の情報を収集し、この収集した情報に基づいて、各クラスタ部間における電力消費のバランスを取るように電力融通の制御を行う。

【0022】

なお、本実施形態における用語「クラスタ」とは、再生可能エネルギー利用の分散型電源から構成される発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び負荷装置を備える需要家を１単位（例えば、ビル単位の需要家）とする電力クラスタ（Electricity Cluster）を意味している。
例えば、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とのそれぞれは、再生可能エネルギーを利用する発電装置（例えば、太陽光発電装置）と、エネルギー貯蔵システムとなる蓄電装置と、需要家の負荷装置とから成る。

【0023】

上記電力融通システム１において、親クラスタ部１００は、遮断器（ＣＢ）１０１、変圧器１０２、制御部１１０、変換装置Ａ１２０、変換装置Ｄ１３０、発電装置１４１、発電装置１４２、交流負荷装置１４３、直流負荷装置１４４、蓄電装置１４５、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０、パワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）１５０Ａ、分電盤１６１、分電盤１６２、及び切替部１６０を備えている。
なお、以下の説明において、交流電力を出力するパワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）を、単に「ＰＣＳＡＣ」と呼び、直流電力を出力するパワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）を、単に「ＰＣＳＤＣ」と呼ぶことがある。

【0024】

この親クラスタ部１００において、変圧器１０２は、商用電力系統２から供給される高圧交流電圧（例えば、３相ＡＣ６６００Ｖ）を所定の低圧交流電圧（例えば、３相ＡＣ４００Ｖ）に降圧し、この低圧交流電圧を変換装置Ａ１２０に供給する。

【0025】

制御部１１０は、この親クラスタ部１００の全体の動作を統括して制御する制御部である。制御部１１０は、例えば、マイクロコンピュータとその周辺回路とを用いて構成されており、親クラスタ部１００の各部に設置した図示していない電流や電圧の検知部で検知された電流や電圧の検知信号に応じて変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０と切替部１６０の動作を制御する。また、制御部１１０は、発電装置の発電量と、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣの情報を収集し、この収集した情報を、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１に対して送信する。

【0026】

変換装置Ａ１２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置であり、変換装置Ｄ１３０は、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成については後述する。
この変換装置Ａ１２０には給電経路１７５を介して分電盤１６１が接続され、また、給電経路１７２を介して分電盤１６２が接続される。分電盤１６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、一次側ＡＣバス３１と、交流負荷装置１４３と、切替部１６０の一端とが接続される。
また、分電盤１６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置１４５と、ＰＣＳＤＣ１５０Ａと、直流負荷装置１４４とが接続される。なお、直流負荷装置１４４は、直流電力によって動作する装置であり、例えば、直流家電、ＬＥＤ照明、パソコンやサーバなどの情報機器等である。
なお、分電盤１６１は、交流電力の分電盤であり、分電盤１６２は、直流電力の分電盤である。

【0027】

発電装置１４１及び１４２は、例えば、太陽光発電、風力発電等の自然エネルギー型の発電装置や、エンジン発電装置や、燃料電池等である。パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０は、発電装置１４１の発電電力を所定の交流電力に変換して出力する。また、パワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）１５０Ａは、発電装置１４２の発電電力を所定の直流電力に変換して出力する。発電装置１４１及び１４２の構成と、ＰＣＳＡＣ１５０及びＰＣＳＤＣ１５０Ａの構成については後述する。

【0028】

蓄電装置１４５は、分電盤１６２に接続される。この蓄電装置１４５は、例えば、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル水素電池等の２次電池を備える。この蓄電装置１４５は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して発電装置１４２から出力される電力によって充電される。また、蓄電装置１４５は、変換装置Ａ１２０から出力される直流電流Ｉｄｃにより充電される。この蓄電装置１４５は、商用電力系統２から交流電圧（ＡＣ６６００Ｖ）が供給されない停電時には、蓄えた電荷により、分電盤１６２を介して直流負荷装置１４４に電力を供給するとともに、分電盤１６２と変換装置Ａ１２０とを介して、交流負荷装置１４３と一次側ＡＣバス３１とに電力を供給する。また、蓄電装置１４５は、分電盤１６２と変換装置Ｄ１３０を介して、一次側ＤＣバス３２に電力を供給することもできる。

【0029】

切替部１６０は、１ｃ接点で構成され、共通接点ｃと接点ａとによりメーク接点が構成され、共通接点ｃと接点ｂとによりブレーク接点が構成されている。この切替部１６０における接点の開閉動作は制御部１１０から出力される開閉信号（不図示）により制御され、共通接点ｃと接点ａが導通する状態（共通接点ｃと接点ｂは非導通）と、共通接点ｃと接点ｂが導通する状態（共通接点ｃと接点ａは非導通）との何れかの状態が選択される。
そして、共通接点ｃには、発電装置１４１がＰＣＳＡＣ１５０を介して接続されており、接点ｂには、分電盤１６１に繋がる給電経路１７４が接続されており、接点ａには、変圧器１０２の二次側に繋がる給電経路１７１が接続されている。

【0030】

そして、切替部１６０において、接点ｂと共通接点ｃとが導通状態にされる場合、発電装置１４１で発電された電力が、給電経路１７４を介して分電盤１６１に出力される。また、切替部１６０において、接点ａと共通接点ｃが導通状態にされる場合に、発電装置１４１で発電された電力が、余剰電力として、変圧器１０２を介して、商用電力系統２側に供給される。
なお、切替部１６０では、機械式接点を用いたスイッチの例を示しているが、実際には、切替部１６０は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体スイッチング素子を用いた半導体スイッチで構成されている。後述する親クラスタ部１００の切替部１６０Ａ（図５）や、子クラスタ部２００の切替部２６０や、切替部２６０Ａ（図５）や、子クラスタ部３００の切替部３６０や、子クラスタ部４００の切替部４６０等についても同様である。

【0031】

子クラスタ部２００、子クラスタ部３００、及び子クラスタ部４００は、商用電力系統２の受電点を有しない点を除いて、基本的な構成は親クラスタ部１００と同様である。
例えば、子クラスタ部２００は、制御部２１０、変換装置Ｂ２２０、発電装置２４１、発電装置２４２、交流負荷装置２４３、直流負荷装置２４４、蓄電装置２４５、ＰＣＳＡＣ２５０、ＰＣＳＤＣ２５０Ａ、切替部２６０、分電盤２６１、及び分電盤２６２を備えている。

【0032】

この子クラスタ部２００において、制御部２１０は、子クラスタ部２００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｂ２２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｂ２２０の構成については後述する。
この変換装置Ｂ２２０には、クラスタ内部の二次側ＡＣバス４１を介して分電盤２６１が接続され、又、クラスタ内部の二次側ＤＣバス４２を介して分電盤２６２が接続される。この分電盤２６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置２４３と、切替部２６０の一端とが接続される。

【0033】

この切替部２６０は、親クラスタ部１００の切替部１６０と同様に１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置２４１がＰＣＳＡＣ２５０を介して接続されており、切替部２６０の接点ｂ側は、分電盤２６１に接続されており、切替部２６０の接点ａ側は、一次側ＡＣバス３１に接続されている。

【0034】

そして、切替部２６０において、接点ｂと共有接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置２４１で発電された電力が、ＰＣＳＡＣ２５０を介して分電盤２６１に出力される。また、切替部２６０において、接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置２４１で発電された電力が、余剰電力として一次側ＡＣバス３１に出力される。
また、分電盤２６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置２４５と、ＰＣＳＤＣ２５０Ａと、直流負荷装置２４４とが接続されている。

【0035】

また、子クラスタ部３００において、制御部３１０は、この子クラスタ部３００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｅ３２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｅ３２０の構成については後述する。
この変換装置Ｅ３２０には、クラスタ内部の二次側ＡＣバス５１を介して分電盤３６１が接続され、又、二次側ＤＣバス５２を介して、分電盤３６２が接続される。この分電盤３６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置３４３と、切替部３６０の一端とが接続されている。

【0036】

切替部３６０は、子クラスタ部２００の切替部２６０と同様に、不図示の１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置３４１がＰＣＳＡＣ３５０を介して接続されており、切替部３６０の接点ｂ側は、分電盤３６１に接続されており、切替部３６０の接点ａ側は、一次側ＡＣバス３１に接続されている。

【0037】

そして、切替部３６０において、不図示の接点ｂと共通接点ｃが導通状態とされる場合に、発電装置３４１で発電された電力が、分電盤３６１に出力される。また、切替部３６０において、不図示の接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合に、発電装置３４１で発電された電力が、余剰電力として一次側ＡＣバス３１に出力される。
また、分電盤３６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置３４５と、直流負荷装置３４４とが接続されている。

【0038】

また、子クラスタ部４００は、子クラスタ部３００にカスケード接続されるクラスタである。この子クラスタ部４００において、制御部４１０は、この子クラスタ部４００の全体の動作を統括して制御する制御部である。変換装置Ｃ４２０は、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行うとともに、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う変換装置である。この変換装置Ｃ４２０の構成については後述する。
この変換装置Ｃ４２０は、二次側ＡＣバス６１及び二次側ＤＣバス６２を介して、子クラスタ部３００と接続される。なお、二次側ＡＣバス６１は、子クラスタ部３００において、分電盤３６１を介して二次側ＡＣバス５１に接続されている。また、二次側ＤＣバス６２は、子クラスタ部３００において、分電盤３６２を介して二次側ＤＣバス５２に接続されている。また、この変換装置Ｃ４２０には、分電盤４６１と、分電盤４６２とが接続される。また、分電盤４６１には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、交流負荷装置４４３と、切替部４６０の一端とが接続されている。また、分電盤４６２には、不図示の過電流遮断器（ブレーカ）を介して、蓄電装置４４５と直流負荷装置４４４とが接続されている。

【0039】

切替部４６０は、子クラスタ部２００の切替部２６０と同様に、不図示の１ｃ接点で構成されており、共通接点ｃには、発電装置４４１がＰＣＳＡＣ４５０を介して接続されている。切替部４６０の接点ｂは、分電盤４６１に接続されており、切替部４６０の接点ａは、二次側ＡＣバス６１に接続されている。

【0040】

そして、切替部４６０において、不図示の接点ｂと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置４４１で発電された電力が、給電経路７１を介して分電盤４６１に出力される。また、切替部４６０において、不図示の接点ａと共通接点ｃが導通状態とされる場合、発電装置４４１で発電された電力が、余剰電力として、二次側ＡＣバス６１に出力される。

【0041】

（発電装置とパワーコンディショナの構成）
次に、親クラスタ部１００の発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成について説明する。なお、子クラスタ部２００の発電装置２４１とＰＣＳＡＣ２５０、子クラスタ部３００の発電装置３４１とＰＣＳＡＣ３５０、及び子クラスタ部４００の発電装置４４１とＰＣＳＡＣ４５０についても同様な構成である。

【0042】

図２は、発電装置１４１とＰＣＳＡＣ１５０の構成例を示す構成図である。この図２（Ａ）に示す例は、発電装置１４１として、太陽電池アレイ１４１ａを用いた例を示しており、ＰＣＳＡＣ１５０は、発電量制御部１５１と、系統連系制御部１５２と、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３と、変圧器１５４と、を備える。

【0043】

発電量制御部１５１は、発電装置１４１から最大電力を取り出すために、太陽電池アレイ１４１ａのＩ−Ｖ（電流−電圧）特性において、太陽電池アレイ１４１ａの出力を最大とする動作点（最大電力点）を制御する。太陽電池アレイ１４１ａは、接続されている負荷が実際に必要としている電圧によって最大電力点がずれる。Ｉ−Ｖ特性は、日射強度やモジュール温度や状態等によって変化することから、最大電力を得るためには、最適な電圧又は電流を自動で追従しなければならない。そこで、発電量制御部１５１は、太陽電池アレイ１４１ａを、最大電力点で動作させるように制御する。

【0044】

また、系統連系制御部１５２は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３の出力電圧の位相を調整することにより、一次側ＡＣバス３１に対して連系させてＰＣＳＡＣ１５０から出力される電力を給電できるように制御する。このＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）１５３は、太陽電池アレイ１４１ａから出力される直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を、変圧器１５４を介して、一次側ＡＣバス３１に供給するためのインバータである。

【0045】

なお、ＰＣＳＡＣ１５０は、商用電力系統２において停電が発生すると、一旦その動作を停止する。その後、バックアップ用の蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０を介してＡＣバス３１への電力の供給が開始され、やがてこの蓄電装置１４５に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、蓄電装置１４５からＡＣバス３１に電力を供給できなくなると、ＰＣＳＡＣ１５０は、再び起動する。つまり、ＰＣＳＡＣ１５０は、商用電力系統２の停電時において、蓄電装置１４５からＡＣバス３１に電力の供給ができなくなると起動し、発電装置１４１が発電した電力をＡＣバス３１に供給する。なお、この場合のＰＣＳＡＣ１５０は系統に連系する動作モードではなく、自立して電力を供給するモードで動作することは言うまでもない。

【0046】

また、図２（Ｂ）は、発電装置１４２とＰＣＳＤＣ１５０Ａの構成例を示す構成図である。なお、子クラスタ部２００の発電装置２４２とＰＣＳＤＣ２５０Ａについても同様な構成である。
この図２（Ｂ）に示す例では、図２（Ａ）に示す例と同様に、発電装置１４２として太陽電池アレイ１４２ａを用いた例を示している。そして、ＰＣＳＤＣ１５０Ａは、発電量制御部１５１と、系統連系制御部１５２Ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５５とを備える。
系統連系制御部１５２Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１５５の出力電圧を調整することにより、分電盤１６２に直流電力を供給する。

【0047】

（変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成）
図３は、変換装置Ａ１２０と変換装置Ｄ１３０の構成例を示す構成図である。
変換装置Ａ１２０は、図３（Ａ）に示すように、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）１２１と、スイッチ部（ＳＷ）１２２とを備える。
この変換装置Ａ１２０は、スイッチ部１２２が閉状態の場合、破線ａに示す方向に沿って、変圧器１０２から出力される商用の交流電圧（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を、分電盤１６１を介して、一次側ＡＣバス３１に出力する。また、商用電力系統２に停電が発生した場合、制御部１１０は、スイッチ部１２２を遮断して、変換装置Ａ１２０の負荷側を商用電力系統２から解列する（すなわち切り離す）。

【0048】

また、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能とＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）機能とを備える。双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能により、破線ｂに示す方向に沿って、変圧器１０２から入力される交流電力を直流電力に変換し、クラスタ部内の直流電力の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力する。

【0049】

また、双方向交直変換部１２１は、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）機能により、破線ｃに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＡＣバス３１に融通する交流電力に変換し、この交流電力を一次側ＡＣバス３１に出力する。
また、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ機能により、破線ｄに示す方向に沿って、分電盤１６１を介して一次側ＡＣバス３１から入力される交流電力を直流電力に変換して、クラスタ部内の直流電力の給電経路１７２を介して分電盤１６２に出力する。
なお、親クラスタ部１００内の発電装置１４１や発電装置１４２等の余剰電力を交流電力として一次側ＡＣバス３１に向けて出力する動作を「交流融通」又は「ＡＣ融通」と呼ぶことがある。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とについても同様である。

【0050】

また、図３（Ｂ）に示すように、変換装置Ｄ１３０は、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１を備え、ＤＣバス３２と分電盤１６２との間で、双方向に直流電力を変換して直流電力の受け渡しを行う。例えば、双方向直流変換部１３１は、破線eに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この直流電力を一次側ＤＣバス３２に出力する。
また、双方向直流変換部１３１は、破線ｆに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２から直流電力を入力し、この直流電力をクラスタ部内に配電する直流電力に変換し、給電経路１７３を介して分電盤１６２に出力する。
なお、親クラスタ部１００内の発電装置１４２や蓄電装置１４５等の余剰電力を直流電力として一次側ＤＣバス３２に向けて出力する動作を「直流融通」又は「ＤＣ融通」と呼ぶことがある。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とについても同様である。

【0051】

（変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０の構成）
次に、変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０の構成について説明する。この変換装置Ｂ２２０と変換装置Ｅ３２０と変換装置Ｃ４２０とは、同じ構成の変換装置であるため、変換装置Ｂ２２０を代表として示し、この変換装置Ｂ２２０の構成について説明する。
図４は、変換装置Ｂ２２０の構成例を示す構成図である。
変換装置Ｂ２２０は、図４に示すように、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）２２１と、スイッチ部（ＳＷ）２２２と、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）２２３とスイッチ部（ＳＷ）２２４とを備えている。双方向交直変換部２２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより、交流電力を直流電力に変換する機能と、ＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）により直流電力を交流電力に変換する機能を備えている。また、双方向直流変換部２２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換する機能を備えている。

【0052】

この変換装置Ｂ２２０は、スイッチ部２２２が閉状態の場合に、破線ａに示す方向に沿って、一次側ＡＣバス３１から入力される交流電圧（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を、二次側ＡＣバス４１を介して分電盤２６１に出力する。また、変換装置Ｂ２２０は、スイッチ部２２２が閉状態の場合に、破線ａに示す方向とは逆方向に、二次側ＡＣバス４１から一次側ＡＣバス３１に向けて交流電力を出力することができる。
また、双方向交直変換部（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部）２２１は、スイッチ部２２２が閉状態の場合、破線ｂに示す方向に沿って、一次側ＡＣバス３１から供給される交流電力を直流電力に変換し、この直流電力を、二次側ＤＣバス４２を介して、分電盤２６２に出力することができる。

【0053】

また、双方向交直変換部２２１は、破線ｃに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２から入力される直流電力を交流電力に変換し、この交流電力を一次側ＡＣバス３１に供給することができる。また、双方向交直変換部２２１は、スイッチ部２２２が開状態の場合、破線ｄに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２から入力される直流電力を交流電力に変換して二次側ＡＣバス４１に出力することができる。

【0054】

また、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）２２３は、スイッチ部２２４が閉状態の場合に、破線ｅに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２に供給されている直流電力をクラスタ部内の給電経路に配電する直流電力に変換し、二次側ＤＣバス４２に出力することができる。
また、双方向直流変換部２２３は、破線ｆに示す方向に沿って、二次側ＤＣバス４２に供給されている直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この変換した直流電力を一次側ＤＣバス３２に出力することができる。

【0055】

なお、図４において、変換装置Ｂ２２０内のスイッチ部２２２を開状態にし、切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＡＣ２５０を一次側ＡＣバス３１に直接接続し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に向けて交流電力を供給することができる。つまり、破線Ａ１で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に交流融通（ＡＣ融通）を行うことができる。このように、切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通状態にすることにより、子クラスタ部２００から一次側ＡＣバス３１にＡＣ融通を行う際に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に直接電力を供給することができる。この切替部２６０を用いて交流融通を行う例については、後述する。

【0056】

（電力融通システム１の変形例）
また、図５は、図１に示す電力融通システムの変形例を示す構成図である。
この図５に示す電力融通システム１Ａは、図１に示す電力融通システム１と比較して、
親クラスタ部１００Ａにおいて、図１に示す親クラスタ部１００内の変換装置Ｄ１３０を省略した点と、切替部１６０Ａを新たに追加した点が構成上で異なる。また、図５に示す子クラスタ部２００Ａ内に、新たに切替部２６０Ａを追加した点が構成上で異なる。他の構成は、図１に示す電力融通システム１と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0057】

この電力融通システム１Ａでは、親クラスタ部１００Ａに切替部１６０Ａを追加することにより、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの接続先を分電盤１６２するか、又は一次側ＤＣバス３２にするかを選択できるようにした点に特徴がある。また、子クラスタ部２００Ａ内に、新たに切替部２６０Ａを追加することにより、ＰＣＳＤＣ２５０Ａの接続先を分電盤２６２にするか、又は一次側ＤＣバス３２にするかを選択できるようにした点に特徴がある。子クラスタ部３００Ａにおいても、子クラスタ部２００Ａと同様である。

【0058】

この図５に示す電力融通システム１Ａでは、親クラスタ部１００Ａ内に切替部１６０Ａを設けることにより、発電装置１４２からＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して出力される直流電力を、切替部１６０Ａを介して、一次側ＤＣバス３２に直接連系して出力できる効果がある。また、子クラスタ部２００Ａ内に切替部２６０Ａを設けることにより、発電装置２４２からＰＣＳＤＣ２５０Ａを介して出力される直流電力を、一次側ＤＣバス３２に直接連系して出力できる効果がある。

【0059】

（電力融通システム１における電力融通制御処理）
次に、電力融通システムにおける電力融通制御処理について説明する。
上記構成の電力融通システム１においては、商用電力系統２の受電点となり該商用電力系統２から商用電力の供給を受ける親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との各クラスタ同士は、一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とを介して、互いに交流電力及び直流電力を融通できるように構成されている。そして、親クラスタ部１００と、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００との間で電力を融通する場合の方法として、交流電力のみの融通、直流電力のみの融通、又は直流電力と交流電力との両方の融通との３通りの融通方法を選択可能としている。

【0060】

図６は、電力融通システムにおける電力融通の制御動作の概要を示す説明図である。
この図６では、親クラスタ部１００を例にとり電力融通の制御動作について説明するが、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても同様な制御動作が行われる。
図６に示す親クラスタ部１００において、交流融通を行う場合は、ＰＳＡＣ１５０を介して出力される発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃが余った場合であり、かつ、蓄電装置１４５が満充電又は満充電に近い状態の場合である。つまり、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上の場合である。

【0061】

より具体的には、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃが交流負荷装置１４３の交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも大きく（Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ）、変換装置Ａ１２０から分電盤１６２に流れる電流Ｉｄｃが、図に示す充電方向に流れ、かつ蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上である場合に、親クラスタ部１００から他のクラスタに対して一次側ＡＣバス３１を介して交流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００についても同様である。
なお、図６における電流Ｉｄｃは、蓄電装置１４５が負極接地されている場合の電流Ｉｄｃの向きを示しており、この直流電流Ｉｄｃの向きが直流電力を融通する向きを示している。つまり、直流系を正極接地とするか負極接地とするかで、ＧＮＤに対となる接続線の電流の向きが変化する。図６では、蓄電装置１４５が負極接地であるという条件の基での電流Ｉｄｃの向きを示し、直流電流Ｉｄｃの向きが直流電力を融通する向きと一致する場合の例である。

【0062】

また、直流融通（ＤＣ融通）を行う場合は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを介して出力される発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃが余った場合であり、かつ、蓄電装置１４５が満充電又は満充電に近い状態の場合である。つまり、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上の場合である。
より具体的には、発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃが直流負荷装置１４４の直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きく（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）、変換装置Ａ１２０から分電盤１６２に流れる電流Ｉｄｃが、図に示す放電方向に流れ、かつ蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが所定の閾値以上である場合に、親クラスタ部１００から他のクラスタに対して一次側ＤＣバス３２を介して直流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００についても同様である。

【0063】

このように、各クラスタ部の間で、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力が大きい場合に、交流融通を行い、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きい場合に、直流融通を行うことを基本にしている。また、後述するように、交流融通と直流融通とを同時に行うこともできる。
なお、一次側ＡＣバス３１には、商用電力系統２から電力が供給される他、発電装置１４１や発電装置１４２や蓄電装置１４５からも電力が供給されるため、商用電力系統２が停電になった場合でも、すぐに一次側ＡＣバス３１が停電になることなく給電可能状態が維持される。一方、一次側ＤＣバス３２は直流融通時に限り給電されるものである。

【0064】

また、図７は、クラスタ部における電力融通動作について説明するための説明図である。この図７は、例えば、親クラスタ部１００における交流発電量Ｐａｃと、交流負荷装置１４３の交流消費電力Ｌｏａｄａｃと、直流発電量Ｐｄｃと、直流負荷装置１４４の直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと、電流Ｉｄｃの方向と、蓄電装置１４５の状態と、に応じた電力の融通状態を表で示したものである。

【0065】

なお、この表において、符号「ＣＳ」は、親クラスタ部１００の場合は、商用電力系統２から供給される交流電力である。
なお、子クラスタ部２００、３００、４００においても、親クラスタ部１００の場合と同様に適用可能であり、それぞれの場合の符号「ＣＳ」は、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００とにおいては、一次側ＡＣバス３１から供給される交流電力であり、子クラスタ部４００においては、子クラスタ部３００の二次側ＡＣバス６１から供給される交流電力である。
また、この表において、電流Ｉｄｃは、電流Ｉｄｃの方向が「充電方向」の場合に、変換装置Ａ１２０から直流系の分電盤１６２に向けて直流電力が融通される状態を示し、電流Ｉｄｃの方向が「放電方向」の場合に、直流系の分電盤１６２から変換装置Ａ１２０に向けて直流電力が融通される状態を示している。

【0066】

この図７においては、後述する状態ＳＴ１０及び状態ＳＴ１１に示すように、例えば、親クラスタ部１００の発電装置１４１のＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力の発電量が交流負荷装置１４３の負荷電力よりも大きく、かつ、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、さらに、電流Ｉｄｃが充電方向（図６参照）に流れる場合に、一次側ＡＣバス３１を介して他クラスタ部に交流融通が行われる。
また、後述する状態ＳＴ１３に示すように、発電装置１４２のＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力の発電量が直流負荷装置１４４の負荷電力よりも大きく、かつ、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、さらに電流Ｉｄｃが放電方向（図６参照）に流れる場合に、一次側ＤＣバス３２を介して他クラスタ部に対して直流融通が行われる。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても同様である。

【0067】

以下、図７に示す表の状態ＳＴ１から状態ＳＴ１４について説明する。
まず、状態ＳＴ１から状態ＳＴ３は、サブクラスタ消費の状態、つまり、クラスタ内の発電装置１４１から直流負荷装置１４４側に電力の融通が行われず、かつ、発電装置１４２と蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３側に電力の融通が行われない状態を示している。
この状態ＳＴ１から状態ＳＴ３においては、交流発電量Ｐａｃと直流発電量Ｐｄｃに交流融通又は直流融通を行うほどの余裕がないため、交流融通と直流融通との両方とも行われない。

【0068】

そして、状態ＳＴ１は、交流発電量Ｐａｃと商用電力ＣＳとの合計値「Ｐａｃ＋ＣＳ」が、交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃと等しい場合であり（Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ）、また、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも小さい場合である（Ｐｄｃ＜Ｌｏａｄｄｃ）。
この状態ＳＴ１においては、直流消費電力Ｌｏａｄｄｃの不足分を補うために、蓄電装置１４５から直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。また、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて直流電流Ｉｄｃが流れず、Ｉｄｃは０である。

【0069】

また、状態ＳＴ２は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと等しい場合である（Ｐｄｃ＝Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ２においては、電流Ｉｄｃは０となり、また、蓄電装置１４５からの放電は行われない（Ｉｂａｔｔ＝０）。
また、状態ＳＴ３は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きい場合である（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ３においては、発電装置１４２から蓄電装置１４５に向けて充電方向の電流Ｉｂａｔｔが流れる。

【0070】

また、状態ＳＴ４から状態ＳＴ８は、クラスタ内で電力融通が行われる場合を示している。例えば、親クラスタ部１００において、ＰＣＳＡＣ１５０から直流負荷装置１４４側に電力が融通され、又、ＰＣＳＤＣ１５０Ａや蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３側に電力が融通される場合を示している。この状態ＳＴ４から状態ＳＴ８においては、交流発電量Ｐａｃと直流発電量Ｐｄｃに交流融通又は直流融通を行うほどの余裕がないため、交流融通と直流融通とが両方とも行われない。

【0071】

そして、状態ＳＴ４から状態ＳＴ６は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃと商用電力系統２から供給される電力ＣＳとの合計の電力量「Ｐａｃ＋ＣＳ」が交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも小さい場合を示している。つまり、親クラスタ部１００の内部で、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３に交流電力の融通が行われる状態を示している。

【0072】

そして、状態ＳＴ４は、交流発電量Ｐａｃと商用電力ＣＳとの合計値「Ｐａｃ＋ＣＳ」が、交流負荷装置１４３における交流消費電力Ｌｏａｄａｃよりも小さく（Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ）、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも小さい場合である（Ｐｄｃ＜Ｌｏａｄｄｃ）。
この状態ＳＴ４においては、交流電力と直流電力の不足分を補うために、蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３及び直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。このため、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。

【0073】

また、状態ＳＴ５においては、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃと、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃと等しい場合である（Ｐｄｃ＝Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ５においては、交流電力の不足分を補うために、蓄電装置１４５から交流負荷装置１４３に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。このため、蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。

【0074】

また、状態ＳＴ６においては、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、かつ、直流発電量Ｐｄｃが、直流負荷装置１４４における直流消費電力Ｌｏａｄｄｃよりも大きい場合である（Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ）。この状態ＳＴ６においては、交流電力の不足分を補うために、発電装置１４２から交流負荷装置１４３に向けて電力を供給する。このため、発電装置１４２から変換装置Ａ１２０に向けて放電方向に直流電流Ｉｄｃが流れる。また、発電装置１４２から直流負荷装置１４４と交流負荷装置１４３とに電力を供給した状態において、さらに出力電力に余裕がある場合には、蓄電装置１４５に充電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。

【0075】

また、状態ＳＴ７と状態ＳＴ８は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃが交流負荷装置１４３の消費電力よりも大きい場合を示している（Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ）。
そして、状態ＳＴ７及び状態ＳＴ８においては、交流発電量Ｐａｃと消費電力Ｌａｏｄａｃとの差分の電力「Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ」と発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃとの合計電力「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）」が直流電力として利用可能となる。

【0076】

そして、状態ＳＴ７は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＜Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、直流電力の不足を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃが流れるとともに、蓄電装置１４５から直流負荷装置１４４に向けて放電方向にバッテリ電流Iｂａｔｔを流す。

【0077】

状態ＳＴ８は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＝Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、直流電力の不足を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流す。なお、この場合、蓄電装置１４５のバッテリ電流Iｂａｔｔは０となる（Ｉｂａｔｔ＝０）。

【0078】

また、状態ＳＴ９から状態ＳＴ１１は、発電装置１４１による交流発電量Ｐａｃが、交流負荷装置１４３の消費電力Ｌａｏｄａｃよりも大きい状態である。この場合、交流発電量Ｐａｃと消費電力Ｌａｏｄａｃとの差分の電力「Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ」と発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃとの合計電力「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）」が直流電力として利用可能となる。

【0079】

そして、状態ＳＴ９は、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＞Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、この場合、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４側に電流Ｉｄｃを流すか否かは、ＰｄｃとＬｏａｄｄｃとの大小関係により決定される。

【0080】

また、状態ＳＴ１０と状態ＳＴ１１とは、蓄電装置１４５が満充電の状態であり、かつ、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」の場合であり、一次側ＡＣバス３１により交流融通を行う場合である。
換言すると、状態ＳＴ１０は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＜Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、直流電力の不足分を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流すとともに、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃにさらに余裕のある場合は、一次側ＡＣバス３１に対して交流融通を行う。

【0081】

また、状態ＳＴ１１は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＋（Ｐａｃ−Ｌｏａｄａｃ）＝Ｌｏａｄｄｃ」の場合であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、直流電力の不足分を補うために、変換装置Ａ１２０から直流負荷装置１４４に向けて充電方向に電流Ｉｄｃを流すとともに、発電装置１４１の発電力にさらに余裕のある場合は、一次側ＡＣバス３１に対して交流融通を行う。

【0082】

また、状態ＳＴ１２は、「Ｐａｃ＞Ｌｏａｄａｃ」の場合であり、かつ、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」の場合である。蓄電装置１４５の充電状態により、ＡＣ融通又は交流融通を行うか否かが決定される。

【0083】

また、状態ＳＴ１３は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＜Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、交流電力の不足分を補うために、発電装置１４２や蓄電装置１４５から変換装置Ａ１２０に放電方向に電流Ｉｄｃを流す。また、蓄電装置１４５が満充電であるために、一次側ＤＣバス３２に対して直流融通を行うことが可能になる。

【0084】

また、状態ＳＴ１４は、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であり、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」であり、かつ、蓄電装置１４５が「満充電」の場合である。この場合、「Ｐａｃ＋ＣＳ＝Ｌｏａｄａｃ」であるため、発電装置１４２から変換装置Ａ１２０に向けて電流を流す必要はなく、また、「Ｐｄｃ＞Ｌｏａｄｄｃ」かつ蓄電装置１４５が満充電であるために、一次側ＤＣバス３２に対して直流融通を行うことが可能になる。

【0085】

以上、図７の表について説明したが、交流融通を行うか直流融通を行うかの実際の判定処理としては、蓄電装置１４５に流れるバッテリ電流Iｂａｔｔを図示しない検出器によって検出して、制御部１１０は、検出されたバッテリ電流Iｂａｔｔに基づいて満充電状態を判定する。また、分電盤１６２から変換装置Ａ１２０に流れる電流Ｉｄｃを図示しない検出器によって検出して、制御部１１０は、検出された電流Ｉｄｃの方向を判定する。制御部１１０は、上記のバッテリ電流Iｂａｔｔに基づいて判定した満充電の判定結果と、電流Ｉｄｃの方向の判定結果とに基づいて、交流融通を行うか、又は、直流融通を行うか決定する。

【0086】

（ＡＣ融通とＤＣ融通とを蓄電池残容量ＳＯＣにより選択する例）
図７に示した表では、例えば、親クラスタ部１００において、蓄電装置１４５が満充電の状態にある場合に、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流発電量Ｐａｃと、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流発電量Ｐｄｃと、変換装置Ａ１２０と分電盤１６２との間に流れる電流Ｉｄｃの向きとを基にして、交流融通か直流融通かを決める例を示したが、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、交流融通を行うか直流融通を行うかを決めることもできる。

【0087】

図８は、蓄電装置の蓄電池残容量ＳＯＣに応じてＡＣ融通とＤＣ融通を選択する例を示す説明図である。この図８に示す例では、蓄電装置１４５からＡＣ融通を行うかＤＣ融通を行うかを、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて切り替える例を示している。
この図８では、縦軸に蓄電池残容量ＳＯＣの大きさを取り、横軸に時間ｔを取り、蓄電池残容量ＳＯＣの変化と、蓄電池残容量ＳＯＣの変化に応じたＡＣ融通期間とＤＣ融通期間の変化を示している。

【0088】

この図８において、基準値ＳＯＣ１Ａは、例えば、蓄電池残容量ＳＯＣが満充電に近い状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する基準値である。また、基準値ＳＯＣ１Ｂは、例えば、基準値ＳＯＣ１Ａより小さい値を有する基準値（すなわち基準値ＳＯＣ１Ａ＞基準値ＳＯＣ１Ｂである）であって、例えば、運用上、蓄電装置１４５に対して充電を開始させることが好ましい状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する値に設定する。
また、図８において、基準値ＳＯＣ２Ａは、蓄電池残容量ＳＯＣが満充電の状態、又は運用上、発電装置１４２等から蓄電装置１４５にこれ以上充電させないことが好ましい状態の蓄電池残容量ＳＯＣの値に対応する基準値である。また、基準値ＳＯＣ２Ｂは、例えば、基準値ＳＯＣ２Ａより小さい値を有する基準値（すなわち基準値ＳＯＣ２Ａ＞基準値ＳＯＣ２Ｂ）である。

【0089】

例えば、親クラスタ部１００の制御部１１０は、蓄電装置１４５の充放電電流の検出値の積算結果や、蓄電装置１４５の端子電圧の検知結果、あるいは蓄電装置１４５から受信した状態を表す信号等に基づいて、蓄電池残容量ＳＯＣを算出する。そして、制御部１１０は、この蓄電池残容量ＳＯＣと、基準値ＳＯＣ１Ａ及び基準値ＳＯＣ１Ｂとの大小関係を比較するとともに、蓄電池残容量ＳＯＣと、基準値ＳＯＣ２Ａ及び基準値ＳＯＣ２Ｂとの大小関係を比較する

【0090】

そして、図８に示すように、ＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流発電量Ｐａｃや、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流発電量Ｐｄｃが大きい場合は、蓄電装置１４５に充電電流が流れることにより、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが次第に増加する。
そして、制御部１１０は以下の処理をする。時刻ｔ１において、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１Ａ以上になる場合に、最初にＡＣ融通モードを開始する。そして、時刻ｔ１以降、さらに蓄電池残容量ＳＯＣが上昇し、時刻ｔ２において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２Ａを超える場合には、ＡＣ融通モードと合わせてＤＣ融通モードを開始する。
その後、蓄電池残容量ＳＯＣが変化し、時刻ｔ３において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ２Ｂまで低下するとＤＣ融通モードを停止する。
そして、時刻ｔ３以降、時刻ｔ４において、蓄電池残容量ＳＯＣが基準値ＳＯＣ１Ｂまで低下するとＡＣ融通モードを停止する。

【0091】

このように、制御部１１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間と時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間とにおいてＡＣ融通モードを実行し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間においてＡＣ融通モードとＤＣ融通モードとの両方を実行する。つまり、制御部１１０は、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、ＡＣ融通モードを行う第１段階と、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの両方を実行する第２段階と、の２段階に分けて電力融通処理を行う。
これにより、制御部１１０は、蓄電装置１４５が満充電に近い状態になると、他のクラスタへ交流融通を行う。上記の交流融通を行う期間において、蓄電装置１４５が過充電になる恐れがある場合には、制御部１１０は、ＡＣ融通に合わせて直流融通を行わせることにより、他のクラスタへ融通する電力量を増やして、蓄電装置１４５が過充電されることを回避するように制御する。

【0092】

（交流融通及び直流融通を行う場合に切替部を用いる例）
図９は、切替部を用いて交流融通及び直流融通を行う場合の例を示す説明図である。
例えば、図９に示す子クラスタ部２００Ａにおいて、制御部２１０が切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＡＣ２５０を一次側ＡＣバス３１に直接接続し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に向けて交流融通を行うことができる。つまり、破線Ａ１で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に交流融通を行うことができる。

【0093】

また、制御部２１０が切替部２６０Ａの共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＤＣ２５０Ａを一次側ＤＣバス３２に直接接続し、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから一次側ＤＣバス３２に向けて直流融通を行うことができる。つまり、破線Ａ２で示す経路に沿って、ＰＣＳＤＣ２５０Ａから一次側ＤＣバス３２に直流融通を行うことができる。
これにより、子クラスタ部２００Ａから一次側ＡＣバス３１にＡＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０を介して、一次側ＡＣバス３１に直接に交流電力を供給することができる。また、子クラスタ部２００Ａから一次側ＤＣバス３２にＤＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に直接に直流電力を供給することができる。

【0094】

（電力融通処理の手順）
図１０は、電力融通処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１０のフローチャートを参照して、電力融通処理の手順について説明する。
なお、図１０では、交流融通を「ＡＣ融通」と記載し、直流融通を「ＤＣ融通」と記載している。

【0095】

そして、例えば、親クラスタ部１００の制御部１１０において、電力融通が必要であることが検知される（ステップＳ１００）。例えば、制御部１１０は、発電装置１４１の交流発電量Ｐａｃと、発電装置１４２の直流発電量Ｐｄｃと、蓄電池残容量ＳＯＣ等に基づいて、電力融通が必要であることを検知する。或いは、制御部１１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られる電力融通の要請信号を受信して、電力融通が必要であることを検知する。
続いて、制御部１１０では、ＡＣ融通が必要な状態か否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部１１０が、蓄電装置１４５に流れるバッテリ電流Iｂａｔｔを検出して満充電状態を判定するとともに、変換装置Ａ１２０と分電盤１６２との間に流れる電流Ｉｄｃの方向を判定して、交流融通を行うことが必要な状態であるか否かを判定する。

【0096】

そして、ステップＳ１０５においてＡＣ融通が必要な状態であると判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、ＰＣＳＡＣ１５０を切替部１６０を介して一次側ＡＣバス３１に接続する（ステップＳ１１０）。そして、制御部１１０は、ＰＣＳＡＣ１５０において一次側ＡＣバス３１に対する連系運転検出処理を行わせる（ステップＳ１１５）。

【0097】

続いて、制御部１１０は、ＡＣ融通の可否情報を収集する（ステップＳ１２０）。例えば、制御部１１０は、ＡＣ融通を行う場合に電力会社との取り決めによる規制上の制約があるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。
続いて、制御部１１０は、指定された電力供給モードに応じて交流電力（ＡＣ）又は直流電力（ＤＣ）の何れを融通するかを判定する（ステップＳ１３０）。
そして、ステップＳ１３０において、交流融通（ＡＣ融通）を行うと判定された場合（ステップＳ１３０：ＡＣ）、制御部１１０は、ＡＣ融通モードの起動処理を開始する（ステップＳ１４０）。
続いて、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの起動が必要か否かを判定する（ステップＳ１４５）。そして、ステップＳ１４５において、ＤＣ融通モードの起動が必要でないと判定された場合（ステップＳ１４５：Ｎｏ）、ＡＣ融通モードの起動状態を維持するか否かを判定する（ステップＳ１８０）。
そして、ステップＳ１８０において、ＡＣ融通モードの起動状態を維持しないと判定された場合（ステップＳ１８０：Ｎｏ）、制御部１１０は、ステップＳ１５０に移行し、ＡＣ融通モードの終了処理を実行する（ステップＳ１５０）。
制御部１１０は、ＡＣ融通モードの終了処理に移行する（ステップＳ１５０）。そして、このステップＳ１５０の処理を実行した後に、制御部１１０は、この電力融通処理を終える。
一方、ステップＳ１８０において、ＡＣ融通モードの起動状態を維持すると判定された場合（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）、つまり、ＡＣ融通モードを維持したままにする場合、制御部１１０は、ステップＳ１８０の判定を繰り返す。

【0098】

一方、ステップＳ１０５においてＡＣ融通が必要でないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１２５においてＡＣ融通が可能でないと判定された場合（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、ステップＳ１３０において直流融通（ＤＣ融通）を行うと判定された場合（ステップＳ１３０：ＤＣ）、及びステップＳ１４５においてＤＣ融通モードの起動が必要と判定された場合（ステップＳ１４５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６０に移行して、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの起動処理を行う（ステップＳ１６０）。

【0099】

続いて、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了指示を検出した場合、ＤＣ融通モードの終了処理を行い（ステップＳ１７０）、このステップＳ１７０の処理を終了した後に、ステップＳ１８０に進む。なお、ＤＣ融通モードの終了処理の詳細については後述する。

【0100】

このように、電力融通システム１では、クラスタ間で交流融通及び直流融通を行うことにより複数のクラスタ間において電力の利用効率を高めることができる。
なお、図１０のフローチャートでは、親クラスタ部１００における電力融通処理の手順について説明したが、子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００とにおいても、同様な電力融通処理が行われる。

【0101】

（ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理）
図１１は、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの起動処理の例を示す説明図である。図１１（Ａ）は、ＡＣ融通モードの起動処理を、図１１（Ｂ）は、ＤＣ融通モードの起動処理を示している。

【0102】

この図１１（Ａ）では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＡＣバス３１の給電状態と、ＰＣＳＡＣ１５０の動作状態とを並べて示している。
この図１１（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、ＰＣＳＡＣ１５０は制御部１１０から送られる融通モードの起動指示を検出すると、ＰＣＳＡＣ１５０は、一旦、その動作を停止する。そして、時刻ｔ２において、一次側ＡＣバス３１との連系動作を開始し、時刻ｔ３から一次側ＡＣバス３１への交流電力の供給を開始する。

【0103】

また、図１１（Ｂ）では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＤＣバス３２の給電状態と、双方向直流変換部１３１（図３（Ｂ）参照）の動作状態とを並べて示している。
この図１１（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、双方向直流変換部１３１は、制御部１１０から送られる融通モードの起動指示を検出すると、双方向直流変換部１３１は、一次側ＤＣバス３２との連系動作を開始し、時刻ｔ３から一次側ＤＣバス３２への直流電力の供給を開始する。
なお、図５に示す電力融通システム１Ａにおいて、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に接続する場合のＤＣ融通モードの起動処理は、図１１（Ａ）に示すＰＣＳＡＣ１５０を一次側ＡＣバス３１に接続する起動処理に準じた処理が行われる。

【0104】

（ＤＣ融通モードの終了処理）
図１２は、ＤＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。この図１２に示すＤＣ融通モードの終了処理は、ＤＣ融通を変換装置Ｄ１３０を用いて行う場合の例である。
例えば、親クラスタ部１００において、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの実行中に、ＤＣ融通モードの終了指示の検出を行う（ステップＳ１７１）。例えば、制御部１１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られるＤＣ融通モードの終了指示の信号の検出を行う。そして、制御部１１０は、終了指示を検出したか否かを判定する（ステップＳ１７２）。
そして、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了指示を検出した場合（ステップＳ１７２：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、融通先の給電状態と、自系統の給電状態とを検出し（ステップＳ１７３）、ＤＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する（ステップＳ１７４）。

【0105】

そして、ステップＳ１７４においてＤＣ融通モードの終了が可能でないと判定された場合（ステップＳ１７４：Ｎｏ）、制御部１１０は、ＤＣ融通モードの終了が可能となるまで待機する。
そして、ステップＳ１７４においてＤＣ融通モードの終了が可能であると判定された場合（ステップＳ１７４：Ｙｅｓ）、制御部１１０は、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１（図３（Ｂ）参照）の出力を遮断する（ステップＳ１７５）。
そして、制御部１１０は、ステップＳ１７５の処理を実行した後に、このＤＣ融通モードの終了処理を終える。

【0106】

なお、上述したＤＣ融通モードの終了処理は、ＤＣ融通モードの終了時に双方向交直変換部１２１の出力を遮断する例を示したが、図５に示す親クラスタ部１００Ａのように、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に直流電力を供給している場合は、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの動作を停止させるようにしてもよい。

【0107】

（ＡＣ融通モードの終了処理）
図１３は、ＡＣ融通モードの終了処理の手順を示すフローチャートである。なお、この図１３に示す例は、図４に示すように、ＰＣＳＡＣ２５０から切替部２６０を介して一次側ＤＣバス３２に交流電力を出力する場合の例である。
以下、子クラスタ部２００を例にして、ＡＣ融通モードの終了処理について説明する。
まず、子クラスタ部２００において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの実行中に、ＡＣ融通モードの終了指示の検出を行っている（ステップＳ１５１）。例えば、制御部２１０は、エネルギー管理装置（ＥＭＳ）１１から送られるＡＣ融通モードの終了指示の検出を行う。そして、制御部２１０は、終了指示を検出したか否かを判定する（ステップＳ１５２）。

【0108】

そして、ステップＳ１５２において、ＡＣ融通モードの終了指示を検出しなかった場合（ステップＳ１５２：Ｎｏ）、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了処理が検出されるまで待機する。
そして、ステップＳ１５２において、ＡＣ融通モードの終了指示を検出した場合（ステップＳ１５２：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、融通先の状態と、自系統の状態を検出し（ステップＳ１５３）、ＡＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する（ステップＳ１５４）。

【0109】

そして、ステップＳ１５４においてＡＣ融通モードの終了が可能でないと判定された場合（ステップＳ１５４：Ｎｏ）、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了が可能となるまで待機する。
そして、ステップＳ１５４においてＡＣ融通モードの終了が可能であると判定された場合（ステップＳ１５４：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の出力を停止する（ステップＳ１５５）。
続いて、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の接続先を一次側ＡＣバス３１から子クラスタ部２００の二次側ＡＣバス４１に変更する（ステップＳ１５６）。そして、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０の出力を二次側ＡＣバス４１に連系させ（ステップＳ１５７）、この連系が完了した後、ＰＣＳＡＣ２５０から二次側ＡＣバス４１に電力を出力させる（ステップＳ１５８）。
そして、制御部２１０は、ステップＳ１５８の処理の実行後に、このＡＣ融通モードの終了処理を終える。

【0110】

なお、図９に示す子クラスタ部２００Ａのように、ＰＣＳＤＣ２５０ＡをＤＣバス３２に接続する構成の場合において、ＤＣ融通モードを終了する際には、上記のＡＣ融通モードの処理に準じた処理が行われる。

【0111】

また、図１４は、ＡＣ融通モードの終了処理の例を示す説明図である。この図１４に示す終了処理は、上述した図１３のフローチャートで説明した処理手順をタイムチャートで示したものである。
この図１４では、横方向に時間ｔの経過を示し、縦方向に、一次側ＡＣバス３１の給電状態と、ＰＣＳＡＣ２５０の動作状態とを並べて示している。
この図１４に示すように、時刻ｔ１以前において、一次側ＡＣバス３１にはＰＣＳＡＣ２５０から電力が供給されている。そして、時刻ｔ１において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了指示を検出し、その後の時刻ｔ２において、融通先の状態と、自系統の状態を検出する。続いて、時刻ｔ３において、制御部２１０は、ＡＣ融通モードの終了が可能か否かを判定する。そして、ＡＣ融通モードの終了が可能と判定された場合に、時刻ｔ３の後の時刻ｔ４において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ１５０の出力を停止し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１への電力の供給を停止する。

【0112】

そして、続く時刻ｔ５において、切替部２６０により、ＰＣＳＡＣ２５０と一次側ＡＣバス３１との接続を遮断し、そして、時刻ｔ５に続く時刻ｔ６において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０を二次側ＡＣバス４１に接続する。そして、時刻ｔ６に続く時刻ｔ７において、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０を二次側ＡＣバス４１に連系させ、その後の時刻ｔ８から、制御部２１０は、ＰＣＳＡＣ２５０から二次側ＡＣバス４１に交流電力を供給させる。

【0113】

なお、ＤＣ融通モードにおいて、図５の親クラスタ部１００Ａに示すように、ＰＣＳＤＣ１５０Ａを切替部１６０Ａを介して一次側ＤＣバス３２に接続する構成の場合には、ＤＣ融通モード終了処理は、上述したＡＣ融通モード終了処理に準じた処理となる。

【0114】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態において、親クラスタ部１００内の制御部１１０と、子クラスタ部２００内の制御部２１０と、子クラスタ部３００内の制御部３１０と、子クラスタ部４００内の制御部４１０とは、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。また、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0115】

なお、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。すなわち、本発明における電力融通システムは、図１に示す電力融通システム１、又は図５に示す電力融通システム１Ａが対応する。また、本発明における第１クラスタ部は、親クラスタ部１００又は親クラスタ部１００Ａ（図５）が対応し、本発明における第２クラスタ部は、例えば、子クラスタ部２００、子クラスタ部２００Ａ（図５）、及び子クラスタ部３００等が対応する。また、本発明におけるＡＣバスは、一次側ＡＣバス３１が対応し、本発明におけるＤＣバスは、一次側ＤＣバス３２が対応する。

【0116】

また、本発明における第１発電装置は、親クラスタ部１００の発電装置１４１が対応し、本発明における第２発電装置は、親クラスタ部１００の発電装置１４２が対応し、本発明における第３発電装置は、例えば、子クラスタ部２００の発電装置２４１が対応し、本発明における第４発電装置は、例えば、子クラスタ部２００の発電装置２４２が対応する。

【0117】

また、本発明における第１パワーコンディショナは、親クラスタ部１００のパワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０が対応し、本発明における第２パワーコンディショナは、親クラスタ部１００のパワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）１５０Ａが対応し、本発明における第３パワーコンディショナは、例えば、子クラスタ部２００のパワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）２５０が対応し、本発明における第４パワーコンディショナは、例えば、子クラスタ部２００のパワーコンディショナ（ＰＣＳＤＣ）２５０Ａが対応する。
また、本発明における第１切替部は、親クラスタ部１００の切替部１６０が対応し、本発明における第２切替部は、親クラスタ部１００Ａ(図５)の切替部１６０Ａが対応し、本発明における第３切替部は、例えば、子クラスタ部２００の切替部２６０が対応し、本発明における第４切替部は、例えば、子クラスタ部２００Ａ（図５）の切替部２６０Ａが対応する。
また、本発明における交流負荷装置は、交流負荷装置１４３及び２４３等が対応し、本発明における直流負荷装置は、直流負荷装置１４４及び２４４等が対応する。

【0118】

（１）そして、上記実施形態において、電力融通システム１は、商用電力系統の受電点となり該商用電力系統から商用電力の供給を受ける親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と、親クラスタ部１００を経由して商用電力の供給を受ける１又は複数の子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）と、で構成される。電力融通システム１において、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００等とのそれぞれは、発電装置及び負荷装置、又は蓄電装置及び負荷装置を備え、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００及び３００等との間、及び複数の子クラスタ部２００等の間において、交流電力により電力の融通を行うととともに、直流電力により電力の融通を行う。
このような構成の電力融通システム（例えば、電力融通システム１）では、商用電力系統の受電となる親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と、複数の子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）とを一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とで共通接続する。そして、親クラスタ部１００と子クラスタ部２００等との間で、交流電力の融通と直流電力の融通とを行う。
これにより、複数のクラスタ（需要家）間において電力の利用効率を高めることができる。

【0119】

（２）また、上記実施形態において、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）は、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）との間は、交流電力の給電経路となる一次側ＡＣバス３１で接続されるとともに、直流電力の給電経路となる一次側ＤＣバス３２で接続されており、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）及び子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）の間で、一次側ＡＣバス３１を介して前記交流電力を融通し、一次側ＤＣバス３２を介して前記直流電力を融通する。
これにより、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）では、一次側ＡＣバス３１と一次側ＤＣバス３２とを介して、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）との間で交流電力及び直流電力を融通することができる。

【0120】

（３）また、上記実施形態において、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）は、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等の間で電力を融通する際には、交流電力のみを融通するモードと、直流電力のみを融通するモードと、交流電力と直流電力との両方を融通するモードとを選択可能に構成される。
これにより、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）では、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）との間、及び複数の子クラスタ部２００及び３００等（第２クラスタ部）の間で電力を融通する際に、親クラスタ部１００及び子クラスタ部２００等における電力の需給状態に応じて、交流電力を融通するか、直流電力を融通するか、又は、交流電力と直流電力との両方を融通するかを選択することができる。

【0121】

（４）また、上記実施形態において、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）は、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）とは、交流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向交直変換部（例えば、双方向交直変換部１２１）と、直流電力と直流電力との間で双方向に電力変換を行う双方向直流変換部（例えば、双方向直流変換部１３１）と、を備える。そして、例えば、親クラスタ部１００において、双方向交直変換部１２１は、一次側ＡＣバス３１から供給された交流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置１４４に供給するとともに、該変換した直流電力を蓄電装置１４５に蓄える動作モードと、自クラスタ部が備える発電装置１４２又は蓄電装置１４５から供給される直流電力を融通する交流電力に変換し、該交流電力を一次側ＡＣバス３１に供給する動作モードと、を備える。また、双方向直流変換部１３１は、一次側ＤＣバス３２バスから供給された直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、該変換した直流電力を直流負荷装置１４４に供給するとともに、該変換した直流電力を蓄電装置１４５に蓄える動作モードと、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を融通する直流電力に変換し、該直流電力を一次側ＤＣバス３２バスに供給する動作モードと、を備える。

【0122】

このような構成の電力融通システム（例えば、電力融通システム１）であれば、例えば、図３に示す親クラスタ部１００（第１クラスタ部）の変換装置Ａ１２０及び変換装置Ｄ１３０において、双方向交直変換部１２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータとＤＣ／ＡＣコンバータ（インバータ）とを備える。この双方向交直変換部１２１は、破線ｂに示す方向に沿って、変圧器１０２から入力される交流電力を直流電力に変換し、クラスタ部の内部の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力することができる。
また、双方向交直変換部１２１は、破線ｃに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＡＣバス３１に融通する交流電力に変換し、該交流電力を一次側ＡＣバス３１に出力することができる。また、双方向交直変換部１２１は、破線ｄに示す方向に沿って、分電盤１６１を介して一次側ＡＣバス３１から入力される交流電力を直流電力に変換して、クラスタ部の内部の給電経路１７２を介して分電盤１６２に向けて出力することができる。なお、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）においても同様である。

【0123】

また、図３（Ｂ）に示すように、双方向直流変換部（双方向ＤＣ／ＤＣ変換部）１３１は、例えば、破線eに示す方向に沿って、発電装置１４２及び蓄電装置１４５から供給される直流電力を一次側ＤＣバス３２に融通する直流電力に変換し、この直流電力を一次側ＤＣバス３２に供給することができる。また、双方向直流変換部１３１は、破線ｆに示す方向に沿って、一次側ＤＣバス３２から直流電力を入力し、この直流電力をクラスタ部の内部の給電経路に配電する直流電力に変換し、この直流電力を給電経路１７３を介して分電盤１６２に出力することができる。なお、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）においても同様である。

【0124】

（５）また、上記実施形態において、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）は、発電装置１４１（第１発電装置）から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させるＰＣＳＡＣ１５０（第１パワーコンディショナ）と、ＰＣＳＡＣ１５０の接続先に、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路と商用電力系統２に電力を供給する給電経路とを含み、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路と商用電力系統２に電力を供給する給電経路とを切り替える切替部１６０（第１切替部）と、を備え、切替部１６０は、ＰＣＳＡＣ１５０から一次側ＡＣバス３１に電力を供給する場合に、ＰＣＳＡＣ１５０の接続先を、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路にする。

【0125】

このような構成の親クラスタ部１００（第１クラスタ部）では、例えば、図３の変換装置Ａ１２０に示すように、切替部１６０の共通接点ｃと接点ｂとを導通させることにより、発電装置１４１のＰＣＳＡＣ１５０（第１パワーコンディショナ）を一次側ＡＣバス３１に向かう給電経路１７４に接続し、ＰＣＳＡＣ１５０からＡＣバス３１に向けて交流融通を行うことができる。また、切替部１６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＡＣ１５０から商用電力系統２に電力を供給することができる。

【0126】

（６）また、上記実施形態において、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）は、発電装置１４２（第２発電装置）から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させるＰＣＳＤＣ１５０Ａ（第２パワーコンディショナ）と、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの接続先に、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える切替部１６０Ａ（第２切替部）と、を備え、切替部１６０Ａは、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから一次側ＤＣバス３２に電力を供給する場合に、ＰＣＳＤＣ１５０Ａの接続先を、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路にする。

【0127】

このような構成の親クラスタ部１００（第１クラスタ部）では、例えば、図５の親クラスタ部１００Ａに示すように、切替部１６０Ａの共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＤＣ１５０Ａ（第２パワーコンディショナ）を一次側ＤＣバス３２に直接接続して、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから一次側ＤＣバス３２に向けて直流融通を行うことができる。

【0128】

（７）また、上記実施形態において、例えば、子クラスタ部２００（第２クラスタ部）は、発電装置２４１（第３発電装置）から供給される電力を交流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させるＰＣＳＡＣ２５０（第３パワーコンディショナ）と、ＰＣＳＡＣ２５０の接続先に、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを含み、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に交流電力を配電する給電経路とを切り替える切替部２６０（第３切替部）と、を備え、切替部２６０は、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に電力を供給する場合に、ＰＣＳＡＣ２５０の接続先を、一次側ＡＣバス３１に電力を供給する給電経路にする。

【0129】

このような構成の子クラスタ部では、例えば、図４の変換装置Ｂ２２０に示すように、切替部２６０の共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、発電装置２４１のＰＣＳＡＣ２５０をＡＣバス３１に直接接続し、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に向けて交流融通を行う。つまり、破線Ａ１で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０から一次側ＡＣバス３１に交流融通を行う。
これにより、子クラスタ部２００から一次側ＡＣバス３１にＡＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０を介して、一次側ＡＣバス３１に直接に電力を供給することができる。

【0130】

（８）また、上記実施形態において、例えば、子クラスタ部２００Ａ（図９）は、発電装置２４２（第４発電装置）から供給される電力を直流電力に変換するとともに接続先の給電経路に連系させるＰＣＳＤＣ２５０Ａ（第４パワーコンディショナ）と、ＰＣＳＤＣ２５０Ａの接続先に、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路と、自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを含み、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路と自クラスタ部の内部に直流電力を配電する給電経路とを切り替える切替部２６０Ａ（第４切替部）と、を備え、切替部２６０Ａは、ＰＣＳＤＣ２５０Ａから一次側ＤＣバス３２に電力を供給する場合に、ＰＣＳＤＣ２５０Ａの接続先を、一次側ＤＣバス３２に電力を供給する給電経路にする。

【0131】

このような構成の子クラスタ部（第２クラスタ部）では、例えば、図９の子クラスタ部２００Ａに示すように、切替部２６０Ａの共通接点ｃと接点ａとを導通させることにより、ＰＣＳＤＣ２５０Ａを一次側ＤＣバス３２に直接接続し、ＰＣＳＤＣ２５０Ａから一次側ＤＣバス３２に向けて直流融通を行うことができる。つまり、破線Ａ２で示す経路に沿って、ＰＣＳＡＣ２５０Ａから一次側ＤＣバス３２に直接に直流融通を行うことができる。
これにより、子クラスタ部２００から一次側ＤＣバス３２にＤＣ融通を行う場合に、変換装置Ｂ２２０を経由することなく、切替部２６０Ａを介して、発電装置２４２から一次側ＤＣバス３２に直接に電力を融通することができる。

【0132】

（９）また、上記実施形態において、電力融通システム（例えば、電力融通システム１）は、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）及び子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）において、一次側ＡＣバス３１を介して交流融通を行うか、一次側ＤＣバス３２を介して直流融通を行うか、又は、一次側ＡＣバス３１を介しての交流融通と一次側ＤＣバス３２を介しての直流融通との両方を行うかを決定する際には、双方向交直変換部（例えば、双方向交直変換部１２１）において交流電力と直流電力との間で変換を行う際に、当該直流電力の供給方向によって定める。

【0133】

例えば、図６に示す親クラスタ部１００（第１クラスタ部）に示すように、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０から出力される交流電力が大きく、双方向交直変換部１２１から分電盤１６２の方向に電流Ｉｄｃが流れる場合には、親クラスタ部１００は、子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）に対して一次側ＡＣバス３１を介して交流融通を行う。また、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きく、分電盤１６２から双方向交直変換部１２１の方向に電流Ｉｄｃが流れる場合には、親クラスタ部１００は、子クラスタ部２００等に対して一次側ＤＣバス３２を介して直流融通を行う。子クラスタ部２００等においても同様である。

【0134】

これにより、パワーコンディショナ（ＰＣＳＡＣ）１５０から出力される交流電力が大きい場合には、このＰＣＳＡＣ１５０から出力される交流電力を用いて交流融通を行うことができる。また、ＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力が大きい場合には、このＰＣＳＤＣ１５０Ａから出力される直流電力を用いて直流融通を行うことができる。このため、交流融通を行うか直流融通を行うかの判定処理が容易になるととともに、電力融通制御を簡略化できる。

【0135】

（１０）また、上記実施形態において、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）と子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）は、一次側ＡＣバス３１を介して交流融通を行うか、一次側ＤＣバス３２を介して直流融通を行うか、又は、一次側ＡＣバス３１を介しての交流融通と一次側ＤＣバス３２を介しての直流融通との両方を行うかの選択を、親クラスタ部１００（第１クラスタ部）及び子クラスタ部２００等（第２クラスタ部）のうち供給元に当たるクラスタ部が備える蓄電装置の蓄電池残容量に応じて実施する。
このような構成の電力融通システム（例えば、電力融通システム１）であれば、例えば、親クラスタ部１００において、蓄電装置１４５の蓄電池残容量ＳＯＣに応じて、ＡＣ融通モードを行う第１段階と、ＡＣ融通モードとＤＣ融通モードの両方を実行する第２段階と、の２段階に分けて電力融通処理を行う。
これにより、例えば、蓄電装置１４５が満充電に近い状態になると、ＡＣ融通モードにより他のクラスタ部へ交流融通を行うことができるとともに、蓄電装置１４５が過充電になる恐れがある場合には、ＡＣ融通と合わせて直流融通を行うことにより、他のクラスタ部へ融通する電力量を増やして、蓄電装置１４５が過充電されることを回避できる。

【0136】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の電力融通システム１、及び電力融通システム１Ａは、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、親クラスタ部１００の蓄電装置１４５は、親クラスタ部１００部とは独立して設けられていてもよい。子クラスタ部２００と、子クラスタ部３００と、子クラスタ部４００の蓄電装置においても同様である。

【0137】

なお、上記実施形態による電力融通システム１（１Ａ）において、一次側ＤＣバス３２を介して融通する電力の給電開始時に、この融通する電力が徐々に給電されるように所謂「ソフトスタート」の制御を行ってもよい。例えば、他のクラスタ部に対して電力を融通するクラスタ部は、一次側ＤＣバス３２の電圧の立ち上がりがなだらかになるように、給電開始時の所定の時間において徐々に給電電圧を上げるように制御してもよい。また、電力を融通するクラスタ部は、給電開始時の所定の時間において間欠的に給電するように制御してもよい。なお、電力を融通するクラスタ部は、給電開始時の所定の時間において給電する電流値を制限するよう制御してもよい。
このように、ソフトスタートの制御を行うことにより、給電電圧の電圧降下や給電停止などの原因となる給電開始時の突入電流の発生を抑制することができる。

【符号の説明】

【0138】

１，１Ａ・・・電力融通システム、２・・・商用電力系統、
１１・・・エネルギー管理装置（ＥＭＳ）、１２・・・通信網、
３１・・・一次側ＡＣバス、３２・・・一次側ＤＣバス、
１００，１００Ａ・・・親クラスタ部（第１クラスタ部）、１０２・・・変圧器、
２００，２００Ａ，３００・・・子クラスタ部（第２クラスタ部）、
１１０，２１０，３１０，４１０・・・制御部、
１２１，２２１・・・双方向交直変換部、
１３１，２２３・・・双方向直流変換部、
１４１・・・発電装置（第１発電装置）、１４２・・・発電装置（第２発電装置）、
２４１・・・発電装置（第３発電装置）、
２４２・・・発電装置（第４発電装置）、
１４３，２４３，３４３，４４３・・・交流負荷装置、
１４４，２４４，３４４，４４４・・・直流負荷装置、
１４５，２４５，３４５，４４５・・・蓄電装置、
１５０・・・パワーコンディショナ（第１パワーコンディショナ）、
１５０Ａ・・・パワーコンディショナ（第２パワーコンディショナ）、
２５０・・・パワーコンディショナ（第３パワーコンディショナ）、
２５０Ａ・・・パワーコンディショナ（第４パワーコンディショナ）、
１６０・・・切替部（第１切替部），１６０Ａ・・・切替部（第２切替部）、
２６０・・・切替部（第３切替部）、
２６０Ａ・・・切替部（第４切替部）、
１６１，２６１，３６１，４６１・・・分電盤、
１６２，２６２，３６２，４６２・・・分電盤

【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】