特許 6333668 電力自立システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6333668

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】電力自立システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20180521BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/35 J

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-171119(P2014-171119)

(22)【出願日】2014年8月26日

(65)【公開番号】特開2016-46961(P2016-46961A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2016年12月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】000222037

【氏名又は名称】東北電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小坂 忠義

(72)【発明者】

【氏名】松田 勝弘

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７８０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２５２９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００−５／００

Ｈ０２Ｊ ７／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源としての太陽光発電装置からの電力を充電する蓄電装置と、
需用機器の使用電力および前記蓄電装置の充電電力の少なくとも１つを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、日射量に応じて変動する前記太陽光発電装置の電力供給上限と前記需要機器および前記蓄電装置による電力需要とを一定時間毎に検出するようになっており、
前記制御装置は、Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）が第１の閾値よりも小さい場合、または、Ｙ１が第２の閾値より小さい場合、電力需要を低減するための制御指令を制御対象に送信し、Ｙ１が、ある時刻における発電余力であり、前記ある時刻における発電余力は、前記ある時刻についての電力供給上限と前記ある時刻についての前記電力需要との差分であり、Ｙ０が、前記ある時刻の所定時間過去における発電余力である、
電力自立システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記蓄電装置の充電電力を制御できない場合、前記蓄電装置よりも前記需要機器を優先して制御し、前記蓄電装置の充電電力を制御できる場合、前記需要機器よりも前記蓄電装置を優先して制御する、
請求項１記載の電力自立システム。

【請求項3】

前記蓄電装置は、充電用ＡＣ／ＤＣコンバータと、放電用ＤＣ／ＡＣコンバータとを有し、
前記充電用ＡＣ／ＤＣコンバータは、前記太陽光発電装置が接続されたＰＣＳ（Power Conditioning Sub-unit）の出力に接続され、且つ、第１のスイッチを介して前記需要機器に接続され、
前記放電用ＤＣ／ＡＣコンバータは、第２のスイッチを介して前記需要機器に接続され、
前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電残量が相対的に少ない場合、前記第２のスイッチを開放し前記第１のスイッチを投入し、前記蓄電装置の蓄電残量が相対的に多い場合、前記第１のスイッチを開放し前記第２のスイッチを投入する、
請求項１または２記載の電力自立システム。

【請求項4】

需要機器と電源としての太陽光発電装置からの電力を充電する蓄電装置とを有するシステムの制御装置であって、
前記需要機器および前記蓄電装置の少なくとも一方に接続された第１のインターフェイス装置と、
日照量を計測する計測装置から、計測された日照量を示す値を受信する第２のインターフェイス装置と、
前記第１および第２のインターフェイス装置に接続されたプロセッサと
を有し、
前記プロセッサは、日射量に応じて変動する前記太陽光発電装置の電力供給上限と前記需要機器および前記蓄電装置による電力需要とを一定時間毎に検出するようになっており、
前記プロセッサは、Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）が第１の閾値よりも小さい場合、または、Ｙ１が第２の閾値より小さい場合、電力需要を低減するための制御指令を制御対象に送信し、Ｙ１が、ある時刻における発電余力であり、前記ある時刻における発電余力は、前記ある時刻についての電力供給上限と前記ある時刻についての前記電力需要との差分であり、Ｙ０が、前記ある時刻の所定時間過去における発電余力である、
制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、電力自立システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特開２００８−１２５２９５号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、「自立運転時に使用可能な電力よりも稼働させる負荷の使用電力の方が大きくなると自立運転が不可能になるが、比較手段が使用可能な電力と使用電力とを比較し、使用可能な電力よりも使用電力が上回ると操作手段が負荷を遠隔操作して優先順位の低いものから順番に選択して遮断する」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１２５２９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によれば、使用可能な電力を使用電力が上回る場合の負荷の制御（遮断）には、例えば数百ミリ秒〜数秒の時間が必要である。このため、蓄電池からの即時の電力供給が見込めない場合には、制御が間に合わずに、システム全体が停止する場合がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、例えば特許請求項の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を１つ以上含んでいるが、その一例を挙げるならば、次の通りである。電力自立システムが、電源としての太陽光発電装置からの電力を充電する蓄電装置と、需用装置の使用電力および前記蓄電装置の充電電力の少なくとも１つを制御する制御装置とを備える。前記制御装置は、日射量に応じて変動する前記太陽光発電装置の電力供給上限と前記需要機器および前記蓄電装置による電力需要とを一定時間毎に検出するようになっている。前記制御装置は、Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）が第１の閾値よりも小さい場合、または、Ｙ１が第２の閾値より小さい場合、電力需要を低減するための制御指令を制御対象に送信する。Ｙ１が、ある時刻における発電余力であり、前記ある時刻における発電余力は、前記ある時刻についての電力供給上限と前記ある時刻についての前記電力需要との差分であり、Ｙ０が、前記ある時刻の所定時間過去における発電余力である。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）が第１の閾値よりも小さい場合、または、Ｙ１が第２の閾値よりも小さい場合が検出されるので、需要電力が電力供給上限を上回りそうな場合を事前に検出可能である。本発明によれば、そのような場合が検出されたときに、電力需要を低減するための制御指令が送信される。これにより、システム全体（電力自立システム全体）の過負荷による停止を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る電力自立システムの構成を示す。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る判定基準１の説明図である。

【図3】夏期１週間および冬期１週間の日射量の実測データの例を示す。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る判定基準２の説明図である。

【図5】本発明の第１の実施形態に係る需要制御判定処理のフローチャートである。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る制御ルールＤＢの構成を示す。

【図7】本発明の第２の実施形態に係る電力自立システムの構成を示す。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る制御ルールＤＢの構成を示す。

【図9】本発明の第３の実施形態に係る電力自立システムの第１の状態を示す。

【図10】本発明の第３の実施形態に係る制御ルールＤＢの構成を示す。

【図11】本発明の第３の実施形態に係る電力自立システムの第２の状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、幾つかの実施例を、図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0009】

図１は、第１の実施形態に係る電力自立システムの構成例を示す。

【0010】

電力自立システム１００Ａは、太陽電池５と、ＰＣＳ（Power Conditioning Sub-unit）４と、日射量計７（日射量計測装置の一例）と、切り換え装置８Ａと、蓄電装置３Ａ（蓄電装置の一例）と、外部機器との間の通信手段を有するスマート分電盤２と、複数（または１つ）の需要機器６１〜６３と、制御装置１Ａとを有する。切り換え装置８Ａは、複数のスイッチＳＷ８１〜８３と、各スイッチの開放（ターンオフ）／投入（ターンオン）を制御する開閉制御装置８１とを有する。蓄電装置３Ａが、蓄電池３２と、双方向コンバータ３１とを有する。スマート分電盤２は、複数のブレーカＳＷ２０〜２４と、各スイッチの開放／投入を制御する開閉制御装置２２と、電力計２１と、電流センサＣＴ２１とを有する。制御装置１Ａが、需要機器６１〜６３と蓄電装置３Ａの少なくとも一方（本実施形態では両方）に接続される第１のＩＦ（インターフェイス装置）７１と、日射量計７に接続される第２のＩＦ７２と、記憶装置（例えば１以上のメモリと補助記憶装置のうちの少なくとも１つ）７３と、それらに接続されたプロセッサ７４Ａとを有する。プロセッサ７４Ａは、第１のＩＦ７１を介して制御指令を出したり情報を受信したりすることができ、第２のＩＦ７２を介して日射量（日射量計７により計測された日射量）を示す情報（値）を受信することができる。また、プロセッサ７４Ａは、受信した情報を基に後述の需要低減判定を行うことができる。プロセッサ７４Ａの処理の少なくとも一部がハードウェア回路により行われてもよい。記憶装置７３は、データやプログラムを記憶することができる。記憶装置７３は、例えば後述の制御ルールＤＢ（データベース）１１および機器状態ＤＢ１２（図５参照）を記憶することができる。それらのＤＢの少なくとも一部が制御装置１Ａの外部の記憶装置に格納されてもよい。なお、日射量計７とその他の機器の通信プロトコルが同じ場合には、ＩＦ７１がＩＦ７１とＩＦ７２の両方の機能を兼ねてもよい。

【0011】

太陽電池５は、太陽光発電装置の一部であり、電源である。太陽電池５は、ＰＣＳ４に接続され、平常時の出力が、電力系統、および、切り換え装置８Ａ内の第３のスイッチＳＷ８２に接続される。電力系統が停電などで停止した場合、開閉制御装置８１により第３のスイッチＳＷ８２が開放され、且つ、ＰＣＳ４内のスイッチ（図示せず）が開放され、それにより、電力系統は、電力自立システム１００Ａから切り離される。このとき、ＰＣＳ４は、連系運転から自立運転に切り換わり、非常コンセントから電力が供給される。非常コンセントは、切り換え装置８Ａ内の第１のスイッチＳＷ８１に接続されており、第１のスイッチＳＷ８１は、第３のスイッチＳＷ８２が開放されてから開閉制御装置８１により投入される（閉じられる）。

【0012】

切り換え装置８Ａは、蓄電装置３Ａ内の双方向コンバータ３１に接続されている。双方向コンバータ３１は、ＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換して蓄電池３２と電力のやり取りを行う。また、切り換え装置８Ａは、スマート分電盤２のメインブレーカＳＷ２０に接続され、そこから複数に分岐されたブレーカＳＷ２１〜ＳＷ２４を介して複数の需要機器６１〜６３および制御装置１Ａと接続される。

【0013】

スマート分電盤２において、電流センサＣＴ２１は、需要機器６１〜６３全体の使用電力を計測するためのセンサである。スマート分電盤２は、制御装置１Ａに例えば通信ネットワークを介して接続されている。需要機器６１〜６３、蓄電装置３Ａ、日射量計７、および切り換え装置８Ａも、同様に、例えば通信ネットワークを介して制御装置１Ａに接続されている。

【0014】

電力自立システム１００Ａが自立運転を行っている場合、ＰＣＳ４の電力供給上限（供給可能な電力の上限）が電力需要よりも大きければ、電力自立システム１００Ａは安定して動作する。しかし、雲の動き等により日射量が急激に低減する場合、ＰＣＳ４の電力供給上限が低減して、電力需要を下回る恐れがある。このような場合、蓄電装置３Ａから足りない電力を直ちに補充できれば問題がないが、蓄電残量が少ない場合（例えば蓄電残量が第１の残量閾値未満の場合）、または、蓄電装置３Ａが充電状態にあって充電から放電への切り換えに時間がかかる場合、過負荷によってＰＣＳ４が停止する。

【0015】

そこで、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、一定期間（例えば数ミリ秒〜数秒）毎に、日射量計測値（日射量計７により計測された日射量の値）を読み取り、日射量計測値を基に電力供給上限（ＰＣＳ４が供給できる電力の上限）を算出する。また、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、スマート分電盤２の電力計２１から特定される現在の使用電力（消費電力）と蓄電装置３Ａの充電電力との和である電力需要を算出する。制御装置１Ａは、算出された電力供給上限と電力需要とを基に、必要に応じて、需要機器６１〜６３の使用電力と蓄電装置３Ａの充電電力とのうちの少なくとも１つを低減することで需給バランスを調整する。

【0016】

図２は、需要低減判定の判定基準１の説明図である。

【0017】

需要低減判定は、電力需要を低減するための制御指令を送信するか否かの判定である。制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、一定期間（例えば一定の計測時間間隔）Δｔ毎に、その時刻での電力供給上限とその時刻での電力需要とをそれぞれ算出し、且つ、その時刻での電力供給上限とその時刻での電力需要との差分である発電余力Ｙを計算する。ある時刻t１より一回前の測定時刻ｔ０（ｔ０＝ｔ１−Δｔ）における発電余力をＹ０とし、時刻t１での発電余力をＹ１とする。また、Δｔの３倍程度の時間幅では殆ど発電余力の時間傾きの変化がないと仮定する。

【0018】

時刻t１での需要低減判定は、時刻t１の次の時刻t２（ｔ２＝ｔ１＋Δｔ）での需要低減判定の結果が肯定の場合に制御が間に合うか否かの判定である。時刻t２に需要低減判定を開始してから制御指令を送信し実際に電力需要を低減できるまでの時刻を制御時間Ｔｃとすると、図２に示すように、制御時間Ｔｃの間に、発電余力は、（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）Ｔｃだけ低減することがわかる。ここで、ＰＣＳ４は、発電余力が０になった場合に即座に動作停止するわけではなく、ＰＣＳ４に内蔵されているコンデンサなどの影響により、発電余力が０になってから動作停止までの余裕時間Ｔｄがあると仮定する。すると、図２に示すように、発電余力が０になってから余裕時間Ｔｄ後にＰＣＳ４が停止し、その間に、発電余力は、（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）Ｔｄだけ低減することがわかる。時刻t１と時刻t２の間の発電余力の変化は、（Ｙ１−Ｙ０）と等しい。ここで、図２より、以下の計算式が、時刻t１において制御を行うための条件（次の時刻t２での需要低減判定の結果が肯定の場合に制御が間に合うための条件）となることがわかる。
Ｙ１−（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）Ｔｄ ＜ −（Ｙ１−Ｙ０）−（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）Ｔｃ・・・（式１）

【0019】

（式１）を整理すると、下記の通りとなる。
２Ｙ１−Ｙ０＜（（Ｙ１−Ｙ０）／Δt）Ｔｄ−（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）Ｔｃ
２Ｙ１−Ｙ０＜（（Ｙ１−Ｙ０）／Δｔ）（Ｔｄ−Ｔｃ）
（２Ｙ１−Ｙ０）／（Ｙ１−Ｙ０）＜（Ｔｄ−Ｔｃ）／Δｔ
Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）＜（Ｔｄ−Ｔｃ）／Δｔ−１・・・（式２）

【0020】

Ｔｄ、Ｔｃ、Δtが測定中に変化しない場合、右辺を固定値Ｌ１と置き換えることができる。このため、以下の判定式が得られる。
Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）＜Ｌ１・・・（式３）

【0021】

それぞれの計測値の算出に誤差の発生が見込まれる場合には固定値Ｌ１を大きめに設定すれば判定ミスを低減することができる。固定値Ｌ１が、第１の閾値の一例である。

【0022】

Ｙ１の絶対値が小さい場合には発電余力の時間傾きの僅かな変化によって容易にＰＣＳ４が停止する事例が、実験によって確認された。関東地方におけるある年の夏期１週間および冬期１週間の日射量を時定数０.１秒未満の日射量測定装置を用い、１秒毎に日射量を測定し、電力自立システムが維持できない程度に日射量が小さくなった時刻ｔｘの数秒前（例えば上記制御時間Ｔｃ相当）の時刻ｔｙでの発電余力と、時刻ｔｙの１秒前の時刻ｔｚでの発電余力とを算出した。時刻ｔｙでの発電余力がＹ１であり、時刻ｔｚでの発電余力がＹ０とする。つまり、この例では、上記Δｔは１秒である。この算出結果に基づくグラフを図３に示す。横軸は、Ｙ０−Ｙ１であり、縦軸は、Ｙ１である。Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）一定のラインは、図３のグラフでは右上がりの直線として表現される。以下、その直線を「基準直線」と言う。基準直線より下の領域におけるマーク「＊」は、判定に成功した事例（ＰＣＳ４の余裕時間Ｔｄを確保できた事例）を意味する。直線より上の領域にあり、判定に失敗したと考えられる事例（マーク「＊」）は一見少ないが、実際には発電余力Ｙ１の小さい領域に集中して数多く存在することがわかる。

【0023】

そこで、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、発電余力Ｙ１の絶対値を新たな判定基準２として設け、判定基準１とのＯＲ条件で判定を行う。

【0024】

図４は、需要低減判定の判定基準２の説明図である。

【0025】

時刻t１での需要低減判定の判定基準２は、発電余力Ｙ１が所定の電力Ｌ２より小さいか否かである。発電余力の僅かな傾きの変化によってＰＣＳ４が停止する事例が多いので、時刻ｔ１での発電余力Ｙ１と所定の電力Ｌ２との関係が判定基準とされる。所定の電力Ｌ２が、第２の閾値の一例である。発電余力Ｙ１が所定の電力Ｌ２より小さい場合、制御装置１Ａは、電力需要を低減するための制御指令を需要機器６１〜６３と蓄電装置３Ａとのうちの少なくとも１つに送信する。

【0026】

図５は、需要制御判定処理のフローチャートである。

【0027】

需要制御判定処理は、Δｔ毎に行われる。制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、直前回の発電余力を例えばメモリに格納する（Ｓ１）。これにより、この需要制御判定処理が時刻ｔ１に開始された処理であれば、直前回の発電余力は、時刻ｔ０での需要制御判定処理において算出された発電余力Ｙ０である。時刻とその時刻での需要制御判定処理において算出された発電余力との対応の履歴が、例えば記憶装置７３に格納される。その履歴から、時刻と算出された発電余力との対応がわかる。

【0028】

制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、日射量計測値を読み取り（Ｓ２）、その日射量計測値を基に電力供給上限を算出する。電力供給上限は、あらかじめ記憶装置７３に記憶してある相関関係（日射量と電力供給上限の相関表）を基に算出されてもよいし、あらかじめ設定された計算式に従い算出されてもよい。電力供給上限の精度を上げるために太陽光パネル温度センサ（図示せず）の測定結果を取得しその測定結果が、電力供給上限の算出に使用されてよい。また、ＰＣＳ４が、電圧電流特性から電力供給上限を算出し、算出結果を制御装置１Ａに伝達してもよい。

【0029】

次に、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、電力計２１から使用電力を読み取り（Ｓ４）、蓄電装置３Ａから充電電力を読み取り（Ｓ５）、Ｓ４の使用電力とＳ５の充電電力の和である電力需要を算出する（Ｓ６）。そして、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、発電余力Ｙ１（＝（Ｓ３の電力供給上限）−（Ｓ６の電力需要））を算出し（Ｓ７）、需要低減判定を行う（Ｓ８）。需要低減判定は、判定基準１と判定基準２のＯＲ条件が使用される。すなわち、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）＜Ｌ１と、Ｙ１＜Ｌ２とのうちのいずれかの条件が満たされるか否かを判定する。Ｙ１／（Ｙ１−Ｙ０）＜Ｌ１と、Ｙ１＜Ｌ２とのうちのいずれかの条件が満たされていれば、需要低減判定の結果が肯定である。

【0030】

需要低減判定の結果が肯定の場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、電力需要を低減するための制御指令を需要機器６１〜６３と蓄電装置３Ａとのうちの少なくとも１つに送信する、具体的には、制御ルールＤＢ１１Ａと機器状態ＤＢ１２を基に需要制御を行う。制御ルールＤＢ１１Ａと機器状態ＤＢ１２は、例えば制御装置１Ａが有する記憶装置７３に格納されている。

【0031】

図６は、制御ルールＤＢ１１Ａの例を示す。

【0032】

制御ルールＤＢ１１Ａは、制御毎に、制御の順番を意味する制御番号、制御対象機器のＩＤ（例えば名前）、および、制御の内容（詳細）を有する。制御対象機器のＩＤから特定される機器が、制御対象の一例である。ステップＳ９では、制御ルールＤＢ１１Ａが表す制御であって実行可能な制御のうち、制御番号の最も小さい制御が制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）により実行される。なお、制御ルールＤＢ１１Ａが表す各制御が「実行可能な制御」か否かは、例えば機器状態ＤＢ１２を基に判定される。機器状態ＤＢ１２は、例えば、制御対象となり得る機器毎に機器の状態を表す。機器状態ＤＢ１２は、そのような機器の状態の変更が検出された場合に制御装置１Ａ又は他の装置により更新される。例えば、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、需要機器６１の状態が稼働状態であることを機器状態ＤＢ１２から特定した場合、制御番号「１」の制御は実行可能であると判定し、需要機器６１の状態が障害状態または停止状態であることを機器状態ＤＢ１２から特定した場合、制御番号「１」の制御は実行不可能であると判定してよい。蓄電池３については、充電状態から放電状態に遷移するのに時間がかかる場合があるため、充電電力低減、充電停止、放電開始が順番通りに実行されるものとする。

【0033】

以上の動作により、制御装置１Ａ（プロセッサ７４Ａ）は、電力需要が電力供給上限を上回りそうな場合を事前に検出し、電力需要を低減するための制御指令を制御対象（例えば需要機器６１〜６３と充電状態にある蓄電装置３Ａとの少なくとも１つ）に送信する。これにより、システム全体の過負荷による停止を防止することが可能となる。なお、ＤＢ１１Ａ及び１２のうちの少なくとも一方は、ＤＢ形式に代えて他種の形式の情報でもよい。

【実施例2】

【0034】

以下、第２の実施形態を説明する。その際、第１の実施形態との相違点を主に説明し、第１の実施形態との共通点については説明を省略または簡略する。

【0035】

図７は、第２の実施形態に係る電力自立システムの構成例を示す。

【0036】

電力自立システム１００Ｂの蓄電装置３Ｂにおいて、蓄電池３２に代えて電気自動車３３が採用され得る。

【0037】

電気自動車３３は、固定式の蓄電池３２（常に電力自立システムに接続されている状態）と異なり、電気自動車３３の移動により電力自立システム１００Ｂから切り離されることがある。従って、図８に示すように、電気自動車３３が電力自立システム１００Ｂに接続されている場合に使用される制御ルールＤＢ（電気自動車有り）１１Ｂ１と、電気自動車３３が電力自立システム１００Ｂから切り離されている場合に使用される制御ルールＤＢ（電気自動車無し）１１Ｂ２が例えば記憶装置７３に格納される。制御ルールＤＢ（電気自動車有り）１１Ｂ１は、需要機器よりも電気自動車３３を優先的に制御することを表すルールを示しており、制御ルールＤＢ（電気自動車無し）１１Ｂ２は、電気自動車３３よりも需要機器を優先的に制御することを表すルールを示している。制御装置１Ｂ（プロセッサ７３Ｂ）は、電気自動車３３の有無を蓄電装置３Ｂからの情報（信号）を基に判定し、その判定の結果を基に、その判定結果に対応した制御ルールＤＢ１１Ｂ１又は１１Ｂ２を選択する。すなわち、制御装置１Ｂ（プロセッサ７３Ｂ）は、蓄電装置３Ｂの充電電力を制御できない場合（例えば電気自動車３３がシステム１００Ｂから切り離されている場合）、その状態に対応した制御ルールＤＢ（電気自動車無し）１１Ｂ２を選択し使用することで、蓄電装置３Ｂよりも需要機器を優先して制御し、一方、蓄電装置３Ｂの充電電力を制御できる場合（例えば電気自動車３３がシステム１００Ｂに接続されている場合）、その状態に対応した制御ルールＤＢ（電気自動車有り）１１Ｂ１を選択し使用することで、需要機器よりも蓄電装置３Ｂを優先して制御する。

【0038】

第２の実施形態によれば、固定式の蓄電池３２に代えて電気自動車３３のような移動式の蓄電池（電力自立システム１００Ｂに接続されたりそのシステム１００Ｂから切り離されたりする蓄電池）が採用されても、電力需要が電力供給上限を上回りそうな場合を事前に検出し、電力需要を低減するための制御指令を送信することができる。なお、電気自動車３３の代わりにプラグインハイブリッド車を用いても良い。

【実施例3】

【0039】

以下、第３の実施形態を説明する。その際、第１及び第２の実施形態との相違点を主に説明し、第１及び第２の実施形態との共通点については説明を省略または簡略する。

【0040】

図９は、第３の実施形態に係る電力自立システムの構成例を示す。

【0041】

電力自立システム１００Ｃの蓄電装置３Ｃにおいて、双方向コンバータ３１に代えて、充電用のＡＣ／ＤＣコンバータ３５と、放電用のＤＣ／ＡＣコンバータ３４とが採用されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ３５は、切り換え装置８Ｂの第１のスイッチＳＷ８１の上流側に接続され、ＰＣＳ４からの電力を蓄電装置３Ｃへの充電と需要機器６１〜６３への給電に使用される。通常、蓄電池３２への入出力に別々のインバータを用いる場合は、充電しながら放電するという使い方をするが、本実施形態では、蓄電池３２を需要機器の１つとして用いる。

【0042】

図１０が、制御ルールＤＢ１１Ｃの例を示す。図６に示したルールと比較して、本実施形態では、図６のＤＢ１１Ａが表す、制御番号７の制御（蓄電池からの放電）、ができない。このため、制御ルールＤＢ１１Ｃは、制御番号７の制御（蓄電池からの放電）を表すレコードを有しない。しかし、蓄電装置３Ｃの蓄電残量が十分に大きいことが例えば制御装置１Ｃ（プロセッサ７４Ｃ）により検出された場合、図１１に示すように、第１のスイッチＳＷ８１を開放して第２のスイッチＳＷ８３を投入することで、日射変動に影響されずに安定した需要機器の利用を行うことができる。この場合は、需要機器の制御は必要ない。

【0043】

本実施形態では、制御装置１Ｃ（プロセッサ７４Ｃ）は、蓄電装置３Ｃの蓄電残量が相対的に少ない場合、第２のスイッチＳＷ８３を開放し第１のスイッチＳＷ８１を投入する（図９参照）。これにより、充電電力の確保が優先される。一方、蓄電装置３Ｃの蓄電残量が相対的に多い場合、第１のスイッチＳＷ８１を開放し第２のスイッチＳＷ８３を投入する（図１１参照）。これにより、需要機器の安定性が優先される。なお、「蓄電残量が相対的に少ない」とは、蓄電残量が第１の残量閾値より小さいことでよく、「蓄電残量が相対的に多い」とは、蓄電残量が第１の残量閾値又はそれより大きい第２の残量閾値より大きいことでよい。

【0044】

以上、幾つかの実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。

【符号の説明】

【0045】

１００Ａ〜１００Ｃ：電力自立システム １Ａ〜１Ｃ：制御装置 ２：スマート分電盤 ３Ａ〜３Ｃ：蓄電装置 ４：ＰＣＳ ５：太陽電池 ７：日射量計 ８Ａ〜８Ｂ：切り換え装置 ３２：蓄電池 ３３：電気自動車 ６１〜６３：需要機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】