特許 6373017 直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法、及びプログラム

(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】6373017

(24)【登録日】2018年7月27日

(45)【発行日】2018年8月15日

(54)【発明の名称】直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20180806BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20180806BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20180806BHJP

   H02J 5/00 20160101ALI20180806BHJP

【ＦＩ】

   H02J1/00 309C

   H02J3/38 130

   H02J3/38 180

   H02J3/46

   H02J5/00

【請求項の数】10

【全頁数】38

(21)【出願番号】特願2014-39775(P2014-39775)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-164384(P2015-164384A)

(43)【公開日】2015年9月10日

【審査請求日】2016年11月22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】則竹 政俊

(72)【発明者】

【氏名】津村 哲史

(72)【発明者】

【氏名】松尾 英徳

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 圭一

(72)【発明者】

【氏名】早川 慶朗

【審査官】 猪瀬 隆広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０８３０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１２１６１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０７０５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８３０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０９４４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０３９６０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−０８３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０００１９３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８８６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２８３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００３７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００９２４６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１４８２１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２６６９５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １／００− １／１６

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムであって、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部と、
前記検出された結果に基づいて前記給電経路への直流電力の供給を制御する制御部と、
前記制御部を含み、パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する電源供給装置と、
前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を、前記パワーコンディショナと前記給電経路との間で遮断する第１遮断部と
を備え、
太陽光発電装置が発電した電力を前記パワーコンディショナが直流電力に変換して、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が前記制御部の制御に応じて供給されるように前記給電経路が構成されており、
前記制御部は、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御し、
前記制御部は、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記電源供給装置の蓄電装置から前記給電経路に前記調整用電圧で給電を開始させて、
前記パワーコンディショナは、
前記調整用電圧を参照し、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整して起動し、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給する
ことを特徴とする直流給電システム。

【請求項2】

前記制御部は、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出し、前記制御部による制御に応じて前記パワーコンディショナから前記給電経路に直流電力が供給される場合に、前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部によって遮断させる
ことを特徴とする請求項１に記載の直流給電システム。

【請求項3】

前記商用電力系統の受電点から前記直流電源装置までの間に設けられ、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように、前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を遮断する第２遮断部
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の直流給電システム。

【請求項4】

前記太陽光発電装置が発電した電力を変換して、前記変換した後の直流電力を前記給電経路に供給するという前記パワーコンディショナの動作を、前記直流電源装置から給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した後に、前記制御部が一旦停止させるとともに、
前記制御部は、前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させた後に、前記商用電力系統に向けての電力の供給を遮断した状態にあることを検出して、前記電力の供給を遮断した状態にあることを検出した後に、前記動作が一旦停止した状態にあるパワーコンディショナが再起動するように当該パワーコンディショナを制御して、前記パワーコンディショナが再起動した後に前記パワーコンディショナから前記給電経路に前記直流電力を供給させる
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の直流給電システム。

【請求項5】

前記制御部は、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、
前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させるとともに、
前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させた後に、前記パワーコンディショナの起動を指示する操作が行われたことを検出して、前記指示する操作の検出結果に応じて前記パワーコンディショナを再起動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の直流給電システム。

【請求項6】

前記制御部は、
前記パワーコンディショナの起動を指示する操作が行われたことを検出した後に、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出することと、
前記太陽光発電装置から出力可能な電力が所定値以上の電力であることと、
がともに満たされる場合に前記パワーコンディショナを再起動させる
ことを特徴とする請求項５に記載の直流給電システム。

【請求項7】

前記検出部と、
前記直流電源装置と、
前記太陽光発電装置と、
前記パワーコンディショナと、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の直流給電システム。

【請求項8】

商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムにおける電源供給装置であって、
前記給電経路への直流電力の供給を制御する制御部と、
を備え、
前記直流給電システムは、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部を備えており、
さらに、太陽光発電装置が発電した電力をパワーコンディショナが直流電力に変換して、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が前記制御部の制御に応じて供給されるように前記給電経路が構成されており、
前記給電経路と前記パワーコンディショナが直流電力を出力する出力端子との間に第１遮断部が設けられており、
前記制御部は、
前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部に遮断させ、
前記制御部は、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御し、
前記制御部は、
前記直流電源装置から給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記電源供給装置の蓄電装置から前記給電経路に、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧で給電を開始させて、
前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させる
ことを特徴とする電源供給装置。

【請求項9】

商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムにおける給電制御方法であって、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出部により検出する手順と、
パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する手順と、
前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を、前記パワーコンディショナと前記給電経路との間で遮断する手順と、
太陽光発電装置が発電した電力を前記パワーコンディショナが直流電力に変換する手順と、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御する手順と、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する手順と、
前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させる手順と
を含むことを特徴とする給電制御方法。

【請求項10】

商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に直流電力を供給するとともに、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部を備え、さらに、太陽光発電装置が発電した電力を変換するパワーコンディショナから、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が供給されるように前記給電経路が構成される直流給電システムであって、前記給電経路と前記パワーコンディショナが直流電力を出力する出力端子との間に第１遮断部が設けられており、前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部に遮断させる直流給電システムのコンピュータに、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御するステップと、
前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給するステップと、
前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させるステップとを
実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、直流電圧の給電経路に接続された負荷装置に電力を供給する直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、データセンタや通信局舎などにおいては、ルータやサーバ等の各種負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システムの構築が進められている。この直流給電システムは、交流電力系統（商用電力系統）を入力とする直流電源装置により、商用交流電力を所定の電圧の直流電力に変換し、給電経路（電力供給線）を介して複数の負荷装置へ供給する。

【0003】

この交流電力系統において系統事故等の異常が生じて、直流電源装置から負荷装置に直流電力を正常に出力できなくなる場合に備え、バックアップ用としてエンジン発電機を備えることが多い。しかし、このエンジン発電機は、排ガスに二酸化炭素や硫黄酸化物、窒素酸化物などを含み、環境保護の観点から自然エネルギーを利用した太陽光発電装置や排ガスのクリーンな燃料電池などの電源装置（分散形電源）の利用が望まれている。分散形電源は通常、商用電力系統と連系して動作するが、商用電力系統が停電となった場合は、商用電力系統側での保全・復旧作業の安全を図るために、分散形電源は動作を停止し、商用電力系統から電気的に切り離すことが定められている。このため、分散形電源をバックアップ電源として利用するためには、商用電力系統が停電した際には一旦分散形電源を停止して、商用系統から切り離し、再度立ち上げる必要があり、種々の技術開発が行われている。

【0004】

ところで、分散形電源の一つとして太陽光発電装置が注目され、各所で導入が進んでいる。太陽光発電装置は、燃料を必要とせず、太陽の日射が得られる限り、クリーンな発電が可能であるという特徴がある。このような太陽光発電装置は、自ら発電した電力を変換するパワーコンディショナ（Power Conditioning Subsystem）と併せて用いられる。このパワーコンディショナ（以下の説明において、単に「ＰＣＳ」と呼ぶことがある。）は、太陽光発電装置の出力電圧を昇圧（または降圧）して給電システムの給電経路に供給する他、太陽光発電装置等の発電量に応じて出力電力を制御する制御機能を備えている。

【0005】

商用電力系統が停電した場合でも発電装置を動作させ、給電を継続するための技術のひとつとして自立運転支援装置が開示されている（特許文献１を参照）。この特許文献１に記載の自立運転支援装置は、系統電源に連系して用いられる燃料電池システムを始動させて、燃料電池システムが自立運転するように必要な電力を供給する。

【0006】

また、関連する文献として「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」がある（非特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−０２２６５０号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」、資源エネルギー庁、[online]、平成２５年５月３１日、［平成２５年７月１４日検索］<http://www.jhia.or.jp/pdf/keito_guideline.pdf>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、上述の特許文献１に記載の自立運転支援装置は、系統電源の停止時などにおいて、パワーコンディショナにより、燃料電池などの分散型発電装置からの直流電力を系統電源に連系した交流電力に変換して出力するものであり、直流電力を給電経路に供給する方法について開示されていない。
また、上述の非特許文献１に記載の「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」には、直流電力を給電経路に供給する方法について開示されていない。
上記のように特許文献１と非特許文献１のいずれにも、交流電力系統を電源として、交流電力から変換した直流電力を給電経路に供給する直流給電システムの開示がなく、同直流給電システムにおいて、給電経路の停電状態を解消させる方法についても開示されていない。

【0010】

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、直流電源装置から給電経路に直流電力が供給されない停電状態において、太陽光発電装置から給電経路に直流電力を供給することができる直流給電システム、電源供給装置、直流給電システムにおける給電制御方法、及びプログラムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

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、本発明の直流給電システムは、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に前記直流電力を供給する直流給電システムであって、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部と、前記検出された結果に基づいて前記給電経路への直流電力の供給を制御する制御部と、前記制御部を含み、パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する電源供給装置と、前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を、前記パワーコンディショナと前記給電経路との間で遮断する第１遮断部とを備え、太陽光発電装置が発電した電力を前記パワーコンディショナが直流電力に変換して、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が前記制御部の制御に応じて供給されるように前記給電経路が構成されており、前記制御部は、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御し、前記制御部は、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記電源供給装置の蓄電装置から前記給電経路に前記調整用電圧で給電を開始させて、前記パワーコンディショナは、前記調整用電圧を参照し、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整して起動し、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給することを特徴とする。

【0012】

また、上記直流給電システムにおいて、前記制御部は、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出し、前記制御部による制御に応じて前記パワーコンディショナから前記給電経路に直流電力が供給される場合に、前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部によって遮断させることを特徴とする。

【0013】

また、上記直流給電システムは、前記商用電力系統の受電点から前記直流電源装置までの間に設けられ、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように、前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を遮断する第２遮断部を備えることを特徴とする。

【0014】

また、上記直流給電システムにおいて、前記太陽光発電装置が発電した電力を変換して、前記変換した後の直流電力を前記給電経路に供給するという前記パワーコンディショナの動作を、前記直流電源装置から給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した後に、前記制御部が一旦停止させるとともに、前記制御部は、前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させた後に、前記商用電力系統に向けての電力の供給を遮断した状態にあることを検出して、前記電力の供給を遮断した状態にあることを検出した後に、前記動作が一旦停止した状態にあるパワーコンディショナが再起動するように当該パワーコンディショナを制御して、前記パワーコンディショナが再起動した後に前記パワーコンディショナから前記給電経路に前記直流電力を供給させることを特徴とする。

【0015】

また、上記直流給電システムにおいて、前記制御部は、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させるとともに、前記パワーコンディショナの前記動作を一旦停止させた後に、前記パワーコンディショナの起動を指示する操作が行われたことを検出して、前記指示する操作の検出結果に応じて前記パワーコンディショナを再起動させることを特徴とする。

【0016】

また、上記直流給電システムにおいて、前記制御部は、前記パワーコンディショナの起動を指示する操作が行われたことを検出した後に、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出することと、前記太陽光発電装置から出力可能な電力が所定値以上の電力であることと、がともに満たされる場合に前記パワーコンディショナを再起動させることを特徴とする。

【0018】

また、上記直流給電システムは、前記検出部と、前記直流電源装置と、前記太陽光発電装置と、前記パワーコンディショナと、を備えることを特徴とする。

【0019】

また、本発明の電源供給装置は、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に前記直流電力を供給する直流給電システムにおける電源供給装置であって、前記給電経路への直流電力の供給を制御する制御部と、を備え、前記直流給電システムは、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部を備えており、さらに、太陽光発電装置が発電した電力をパワーコンディショナが直流電力に変換して、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が前記制御部の制御に応じて供給されるように前記給電経路が構成されており、前記給電経路と前記パワーコンディショナが直流電力を出力する出力端子との間に第１遮断部が設けられており、前記制御部は、前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部に遮断させ、前記制御部は、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御し、前記制御部は、前記直流電源装置から給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記電源供給装置の蓄電装置から前記給電経路に、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧で給電を開始させて、前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させることを特徴とする。

【0020】

また、本発明の給電制御方法は、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に前記直流電力を供給する直流給電システムにおける給電制御方法であって、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出部により検出する手順と、パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する手順と、前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を、前記パワーコンディショナと前記給電経路との間で遮断する手順と、太陽光発電装置が発電した電力を前記パワーコンディショナが直流電力に変換する手順と、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御する手順と、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給する手順と、前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させる手順とを含むことを特徴とする。

【0021】

また、本発明のプログラムは、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置が設けられ、前記直流電源装置から給電経路を介して負荷装置に前記直流電力を供給するとともに、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を検出する検出部を備え、さらに、太陽光発電装置が発電した電力を変換するパワーコンディショナから、前記パワーコンディショナが変換した後の直流電力が供給されるように前記給電経路が構成される直流給電システムであって、前記給電経路と前記パワーコンディショナが直流電力を出力する出力端子との間に第１遮断部が設けられており、前記直流電源装置が前記給電経路への前記直流電力の供給を停止した際に、前記商用電力系統に逆潮流が発生しないように前記給電経路から前記商用電力系統に向けての電力の供給を前記第１遮断部に遮断させる直流給電システムのコンピュータに、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記パワーコンディショナの動作を一旦停止させて、前記パワーコンディショナと前記給電経路の間を遮断して、その後、前記太陽光発電装置が予め定められた下限値を上回る電力量を供給可能な場合に、前記パワーコンディショナからの直流電力を前記給電経路に供給するように制御するステップと、前記直流電源装置から前記給電経路に前記直流電力が供給されない状態を前記検出部が検出した場合に、前記動作を一旦停止した状態の前記パワーコンディショナが起動するように、前記パワーコンディショナが出力電圧を調整するための調整用電圧を前記給電経路に供給するステップと、前記パワーコンディショナに、前記調整用電圧に基づいて前記給電経路に出力する電圧を調整させて自らを起動させ、前記変換して得られた直流電力を前記給電経路に供給させるステップとを実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、直流電源装置から給電経路に直流電力が供給されない停電状態において、太陽光発電装置から給電経路に直流電力を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の第１実施形態に係る直流給電システム１の概略構成を示す構成図である。

【図2】スイッチ部の構成を示す構成図である。

【図3】ＰＣＳ４０と電源供給装置５０の構成例を示す構成図である。

【図4】スイッチ制御信号ＣＮＴの例を示す説明図である。

【図5】直流給電システム１の停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。

【図6】コントロールパネル５３の一例を示す説明図である。

【図7】スイッチ部の制御回路の構成例を示す構成図である。

【図8】直流給電システム１における電力供給処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】コントロールパネル５３におけるＰＣＳ４０の起動画面の一例を示す説明図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る直流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。

【図11】直流給電システム１Ａの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。

【図12】本発明の第３実施形態に係る直流給電システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。

【図13】直流給電システム１Ｂの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。

【図14】本発明の第４実施形態に係る直流給電システム１Ｃの概略構成を示す構成図である。

【図15】直流給電システム１Ｃの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。

【図16】ＰＣＳ４０の起動処理の手順の第１の変形例を示すフローチャートである。

【図17】ＰＣＳ４０の起動処理の手順の第２の変形例を示すフローチャートである。

【図18】交流給電システム１Ｄの概略構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

（概要）
本発明の実施形態における直流給電システムは、商用電力系統から供給される交流電力を直流電源装置により直流電力に変換し、この直流電力を給電経路を介して負荷装置に電力を供給するとともに、太陽光発電装置がパワーコンディショナ（ＰＣＳ）を介して給電経路に電力を供給する直流給電システムに関するものである。以下、本発明の幾つかの実施形態について説明するが、最初に、その概要について説明する。

【0026】

図１に示す本発明の第１実施形態に係る直流給電システム１は、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０が、一旦その動作を停止する。その後に、パワーコンディショナ４０の起動ボタンが操作されたことを電源供給装置５０が検出した場合に、電源供給装置５０は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを検出し、この検出後に、パワーコンディショナ４０を再起動し、パワーコンディショナ４０から給電経路に直流電力を供給させる。

【0027】

また、図１０に示す本発明の第２実施形態に係る直流給電システム１Ａは、商用電力系統２からに電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０が、一旦その動作を停止する。その後、電源供給装置５０Ａは、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを検出し、この検出後に、パワーコンディショナ４０を再起動して、パワーコンディショナ４０から給電経路に電力を供給させる。
つまり、第１実施形態の直流給電システム１では、商用電力系統２に停電状態が発生して一旦停止したパワーコンディショナ４０を再起動させる条件に、起動ボタンが操作されることが含まれるが、第２実施形態の直流給電システム１Ａでは、起動ボタンが操作されることを必要とせずに、パワーコンディショナ４０が自動的に再起動する。

【0028】

また、図１２に示す本発明の第３実施形態に係る直流給電システム１Ｂは、バックアップ用の電源装置として蓄電装置８０がパワーコンディショナ（ＰＣＳ）８１を介して給電経路に接続される例である。この直流給電システム１Ｂでは、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、太陽光発電装置３０のパワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０が、一旦その動作を停止するとともに、蓄電装置８０からパワーコンディショナ８１を介して給電経路に直流電力の供給が開始される。
その後、パワーコンディショナ４０の起動ボタンが操作されたことを電源供給装置５０が検出した場合に、電源供給装置５０は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを検出し、この検出後に、パワーコンディショナ４０を再起動して、パワーコンディショナ４０から給電経路に直流電力を供給させる。
つまり、第３実施形態の直流給電システム１Ｂは、第１実施形態の直流給電システム１と同様に、パワーコンディショナ４０を再起動させる条件に、起動ボタンが操作されることが含まれている。ただし、直流給電システム１Ｂは、蓄電装置８０をバックアップ用の電源装置として備える点が、直流給電システム１の構成と異なっている。

【0029】

以下、第１実施形態の直流給電システム１と、第２実施形態の直流給電システム１Ａと、第３実施形態の直流給電システム１Ｂと、その他の実施形態とについて順番に説明する。

【0030】

［第１実施形態］
（直流給電システム１の概略構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る直流給電システム１の概略構成を示す構成図である。この直流給電システム１は、例えば、データセンタや通信局舎等のビルに設備される直流給電システムの例である。

【0031】

図１に示す直流給電システム１は、受電設備１０、直流電源装置（ＲＥＣ）２０、負荷装置までの給電経路、スイッチ部１０１、スイッチ部１１１から１１６、太陽光発電装置３０、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０、及び電源供給装置５０を備える。

【0032】

受電設備１０は、遮断器（ＣＢ）１１、変圧器１２、及び保護継電器１３を備えている。保護継電器１３は、例えば、過電流継電器、地絡継電器、不足電圧継電器（何れも不図示）などを含んで構成されており、これらの継電器がそれぞれの検出条件に応じて異常状態を検出すると、その信号が遮断器１１に送られ当該遮断器１１を開放させる。
例えば、過電流継電器は、電路に過電流が流れたことを検出した場合に遮断器１１を開放して、地絡継電器は、電路や機器に地絡が発生したことを検出した場合に遮断器１１を開放して、不足電圧継電器は、停電や事故により商用電力系統２から商用電力を受電できなくなったことを検出した場合に遮断器１１を開放する。
なお、遮断器１１には、主接触子と機械的に連動する補助接点１１ａが設備されており、この補助接点１１ａの開閉状態が、遮断器１１の開閉状態を示す接点信号Ａｕｘとして、後述する電源供給装置５０に出力される。

【0033】

変圧器１２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直流電源装置２０に供給する。直流電源装置２０は、商用交流電力を直流電力に変換する整流装置であり、変圧器１２から入力される低圧交流電圧を所定の電圧の直流電圧に変換する。直流電源装置２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１（図３）を備え、このＡＣ／ＤＣコンバータ２１により、変圧器１２から入力されるＡＣ４００Ｖの交流電圧を、例えば、ＤＣ３８０Ｖの直流電圧に変換し、このＤＣ３８０Ｖの直流電圧を、主幹の電力供給線である給電経路Ｐ１１及びＮ１１へ出力する。
なお、直流電源装置２０には、出力電流が定格電流を超えないように制限する出力電流制限機能や、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の線間短絡事故等により瞬間的な過大電流（例えば、定格電流の３００％の電流）が流れた場合に、この過大電流を検出して出力を遮断する保護機能を備えている。

【0034】

給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０及びスイッチ部１０１を介して、太陽光発電装置３０が接続されている。スイッチ部１０１は、太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０と、給電経路Ｐ１１及びＮ１１との間の接続／開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部１０１が接続状態にある時にＰＣＳ４０を直流電源装置２０の出力に連系可能にする。
また、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６は、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８において電路を開閉するための開閉器を含む。また、給電経路Ｐ１１及びＰ２１から給電経路Ｐ２８は、正極側の給電線を示し、給電経路Ｎ１１及びＮ２１から給電経路Ｎ２８は、負極側の給電線を示している。
なお、以下の説明において、スイッチ部１０１、及びスイッチ部１１１から１１６を総称する場合は、「スイッチ部１００」と呼ぶ。

【0035】

そして、上記給電経路Ｐ１１及びＮ１１は、分電盤（ＰＤＦ）６１の入力側に接続され、直流電源装置２０は、この分電盤６１を介して、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８の系統内に配置されたそれぞれの負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６へ電力を供給する。負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６は、いずれも直流電源装置２０から供給される直流電力によって動作する装置である。例えば、負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６は、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。また、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８の所定の箇所には、負荷装置Ｌ１１から負荷装置Ｌ１６に電力を供給する給電範囲を設定するためのスイッチ部１１１からスイッチ部１１６が配置されている。つまり、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６は、給電経路において、太陽光発電装置３０からの電力を供給する給電範囲と、電力を供給しない非給電範囲とを分割する箇所に配置されている。

【0036】

上記給電経路についてより詳細に説明すると、給電経路Ｐ１１及びＮ１１は、分電盤（ＰＤＦ）６１の入力側に接続され、この分電盤６１内の過電流遮断器（不図示）等を用いた分岐回路により、給電経路Ｐ２１及びＮ２１と、給電経路Ｐ２４及びＮ２４と、に分岐される。そして、給電経路Ｐ２１及びＮ２１は、スイッチ部１１１を介して、給電経路Ｐ２２及びＮ２２に接続され、この給電経路Ｐ２２及びＮ２２には負荷装置Ｌ１１が接続される。また、給電経路Ｐ２２及びＮ２２から、スイッチ部１１２を介して、給電経路Ｐ２３及びＮ２３が分岐され、この給電経路Ｐ２３及びＮ２３に、負荷装置Ｌ１２が接続される。

【0037】

一方、分電盤６１から分岐される給電経路Ｐ２４及びＮ２４は、スイッチ部１１３を介して、給電経路Ｐ２５及びＮ２５に分岐され、この給電経路Ｐ２５及びＮ２５には、負荷装置Ｌ１３が接続される。また、給電経路Ｐ２４及びＮ２４は、スイッチ部１１４を介して給電経路Ｐ２６及びＮ２６に分岐され、この給電経路Ｐ２６及びＮ２６には、負荷装置Ｌ１４が接続される。また、給電経路Ｐ２６及びＮ２６は、スイッチ部１１５を介して給電経路Ｐ２７及びＮ２７に分岐され、この給電経路Ｐ２７及びＮ２７には、負荷装置Ｌ１５が接続される。また、給電経路Ｐ２６及びＮ２６は、スイッチ部１１６を介して給電経路Ｐ２８及びＮ２８に分岐され、この給電経路Ｐ２８及びＮ２８には、負荷装置Ｌ１６が接続される。

【0038】

図２は、スイッチ部の構成を示す構成図である。スイッチ部１００は、図２（Ａ）に示すスイッチＳＷのように、双投接点（２接点）を用いて、正極側の給電線Ｐと負極側の給電線Ｎのそれぞれを接続又は開放するように構成されている。なお、スイッチ部１００は、図２（Ｂ）に示すスイッチＳＷのように、単投接点（１接点）を用いて、正極側の給電線Ｐ（又は負極側の給電線Ｎ）のみを接続又は開放するようにしてもよい。さらに、スイッチ部１００は、図２（Ｃ）に示すように、第１方向スイッチＳＷａと、第２方向スイッチＳＷｂと、第３方向スイッチＳＷｃの接点とが相互に接続され、３方向の何れかの方向から入力された電圧を、他の２方向又は１方向に出力することができるＴ型スイッチであってもよい。

【0039】

また、図１及び図２では、スイッチ部１００として、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、スイッチＳＷ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を含んで構成されている。この半導体スイッチは、給電経路を接続及び遮断させて、接続時に供給先の給電経路及び負荷装置に直流電流を供給するとともに、遮断時に当該負荷装置に流れる負荷電流を遮断できる能力を持つように構成されている。なお、このスイッチ部１００の構成については後述する。

【0040】

図１に戻り、太陽光発電装置（ＰＶ）３０は、太陽電池アレイ（太陽電池）３１を備えており、この太陽電池アレイ３１により太陽エネルギーを電気に変換してＰＣＳ４０に出力する。ＰＣＳ４０は、直流電源装置２０が直流電力を供給している通常時には、太陽光発電装置３０が発電した電力を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給して、直流電源装置２０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給される電力量を低減させる。

【0041】

また、ＰＣＳ４０に接続されるスイッチ部１０１は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害（例えば、線間短絡等）が発生したことが保護継電器１３や直流電源装置２０により検出された場合に開（オフ）状態になり、太陽光発電装置３０を系統から分離させる。
なお、太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生していることを検出して出力電流を遮断する保護機能を備える場合、例えば、ＰＣＳ４０に過電流が流れたことを検出して出力電流を遮断する機能を備える場合は、スイッチ部１０１を省略することも可能である。

【0042】

電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の動作を制御する。この電源供給装置５０は、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できないことにより、直流電源装置２０の出力が停止した停電状態にある停電時（以下、「直流電源装置２０の停電時」という。）には、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる。例えば、電源供給装置５０は、受電設備１０から入力する遮断器１１の補助接点１１ａの接点信号Ａｕｘにより、遮断器１１が開放したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる。
また、同時に、電源供給装置５０は、スイッチ部１０１、及びスイッチ部１１１からスイッチ部１１６を一旦開放させる。
なお、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態を検出する方法としては、例えば、電源供給装置５０が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給される電圧が所定の電圧値以下（例えば、ゼロ電圧に近い値）に低下したことを検出して、商用電力系統２に停電が発生したことを検出するようにしてもよい。

【0043】

そして、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の起動を指示する起動ボタン５５（図３）が操作されるまで、ＰＣＳ４０の動作停止状態を維持する。そして、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の起動を指示する起動ボタン５５が操作されたことを検出した場合に、上記の接点信号Ａｕｘにより遮断器１１が開放状態であることを検出する。つまり、電源供給装置５０は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生する状態でないことを確認し、この確認後に、ＰＣＳ４０を再起動する。
なお、ＰＣＳ４０を再起動する際には、後述するように、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であることが起動条件になる。この所定値以上の電力とは、例えば、少なくとも１つの負荷装置に電力を供給できる電力量を下限値として、任意の値に設定することができる。

【0044】

また、電源供給装置５０は、このＰＣＳ４０を再起動させる際に、直流電源装置２０の停電により給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧の供給ができなくなり、ＰＣＳ４０の２次側（出力側）の電圧が予め定められた所定の閾値電圧より低下したことを検出した場合に、ＰＣＳ４０を起動させる基準となる動作電圧をＰＣＳ４０に供給してこのＰＣＳ４０を自立起動させる。

【0045】

つまり、ＰＣＳ４０を直流電源装置２０の給電経路に接続し、ＰＣＳ４０の出力を直流電源装置２０の出力に連系させる場合、ＰＣＳ４０は給電経路の電圧を検出する。そのため、直流電源装置２０の電源に当たる商用電力系統２の停電や直流電源装置２０の故障などにより給電経路に電力の供給がなくなった場合、ＰＣＳ４０は、給電経路の電圧として自らが動作するのに必要とされる所定の電圧範囲内の電圧を検出できなくなる。そこで、電源供給装置５０は、出力を停止した停止状態のＰＣＳ４０に、ＰＣＳ４０から出力させる基準となる動作電圧を供給して、ＰＣＳ４０を自立起動させる。
なお、直流電源装置２０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に対して電力が供給されなくなる状態は、商用電力系統２が停電した場合や、直流電源装置２０が故障した場合や、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の事故等により直流電源装置２０の出力が遮断された場合に発生する。

【0046】

また、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させた後、一旦開状態にされたスイッチ部１００に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１００の開閉状態を制御する。これにより、電源供給装置５０は、太陽光発電装置３０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に対して電力を供給させるとともに、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を制御する。
つまり、電源供給装置５０は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御することにより、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を調整する。これにより、電源供給装置５０は、直流電源装置２０から電力の供給ができない場合に、太陽光発電装置３０から電力を供給する停電時使用負荷装置（例えば、照明装置等）と、電力を供給しない負荷装置（例えば、空調装置等）とを設定することができる。

【0047】

このようにして、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０が停止状態になり、ＰＣＳ４０から電力を出力させることを可能にする動作電圧が直流電源装置２０からＰＣＳ４０に供給されない場合に、ＰＣＳ４０に動作電圧を供給して該ＰＣＳ４０を自立起動させる。さらに、電源供給装置５０は、スイッチ部１００に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号によりスイッチ部１００の開閉状態を制御する。これにより、電源供給装置５０は、給電経路における給電範囲を設定する。

【0048】

（太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０と電源供給装置５０の構成）
図３は、太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０と電源供給装置５０の構成例を示す構成図である。図３に示すように、ＰＣＳ４０は、発電量制御部４１と、系統連系制御部４２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４３とを備える。

【0049】

発電量制御部４１は、太陽光発電装置３０から最大電力を取り出すために、太陽電池アレイ３１のＩ−Ｖ（電流−電圧）特性において、太陽電池アレイ３１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３１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４１は、太陽電池アレイ３１を、最大電力点で動作させるように制御する。
また、発電量制御部４１は、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が、「所定値以上の電力であるか否かの情報」を電源供給装置５０に通知する。この「太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かの情報」は、電源供給装置５０が、一旦動作を停止したＰＣＳ４０を再起動させる際の起動条件として用いられる。

【0050】

また、系統連系制御部４２は、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出し、この検出結果に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ４３の出力電圧を調整する。例えば、系統連系制御部４２は、直流電源装置２０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧が出力されている通常状態において、この給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出し、この検出結果に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ４３の出力電圧を調整することにより、給電経路Ｐ１２及びＮ１２に対して連系させてＰＣＳ４０から出力される電力を給電できるように制御する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４３は、太陽光発電装置３０の出力電圧を昇圧して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給するための昇圧型のコンバータである。

【0051】

電源供給装置５０は、ＰＣＳ起動部５１と、母線電圧検出部５１Ａと、スイッチ制御部５２と、コントロールパネル５３と、蓄電池５４と、起動ボタン５５と、を備える。
母線電圧検出部５１Ａは、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧を検出する。母線電圧検出部５１Ａは、例えば、直流電源装置２０から給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力が供給されなくなり、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が予め定められた所定の電圧値より低下したことを検出し、この検出結果をＰＣＳ起動部５１に通知する。

【0052】

ＰＣＳ起動部５１は、直流電源装置２０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力が供給されなくなり、ＰＣＳ４０に出力電圧の基準となる動作電圧が供給されなくなった場合に、内蔵する蓄電池５４により太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０に動作電圧を供給してこのＰＣＳ４０を自立起動させる。
このＰＣＳ起動部５１は、ＰＣＳ４０の動作が一旦停止した後に、起動ボタン５５が操作されて起動信号ＳＴが入力された場合、遮断器１１が開放されていることと、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であることを検出した後に、ＰＣＳ４０を起動させる。なお、起動ボタン５５は、後述する図９に示すように、コントロールパネル５３上に起動ボタン５５Ａとして配置するようにしてもよい。
また、ＰＣＳ起動部５１は、ＰＣＳ４０の起動動作と停止動作とを制御するとともに、後述する蓄電装置８０のＰＣＳ８１（図１２）の起動動作と停止動作とを制御する。

【0053】

スイッチ制御部５２は、コントロールパネル５３からの制御に応じてスイッチ部１００の開閉状態を制御する。スイッチ制御部５２は、スイッチ部１０１にスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１０１を閉状態（オン状態）にすることにより、太陽光発電装置３０を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に接続する。
さらに、スイッチ制御部５２は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６に対してスイッチ制御信号ＣＮＴを送信し、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御する。
つまりスイッチ制御部５２は、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉状態を制御することにより、給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を制御する。
例えば、直流電源装置２０の停電時において、スイッチ制御部５２は、太陽光発電装置３０により電力を供給する停電時使用負荷装置として、照明装置等を選択して電力を供給するように給電経路Ｐ２１及びＮ２１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８における給電範囲を設定する。

【0054】

図４は、スイッチ制御信号ＣＮＴの例を示す説明図である。この図４に示すスイッチ制御信号ＣＮＴの例では、スイッチ制御信号ＣＮＴを、「スイッチの識別情報」と、当該スイッチの「オン／オフ（開閉）情報」とで構成している。このスイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に向けて送信することにより、「スイッチの識別情報」に該当するスイッチ部１００では、「オン／オフ（開閉）情報」に基づいて、スイッチのオン／オフ（開閉）動作を行う。

【0055】

図３に戻り、スイッチ制御信号ＣＮＴをスイッチ部１００に送信する信号経路としては、専用の信号線を設けてもよく、又、給電経路Ｐ１１及びＮ１１、Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８のうち少なくとも一部の給電経路を信号線として利用するようにしてもよい。そして、専用の信号線を設ける場合は、スイッチ部１００を動作させる電源もこの信号線を介して、電源供給装置５０から供給することができる。

【0056】

また、電源供給装置５０内の蓄電池５４は、直流電源装置２０から給電経路に電力を供給する通常状態において、例えば、給電経路Ｐ１１及びＮ１１から常時充電されている。そして、直流電源装置２０の停電時において、ＰＣＳ４０を起動させる際に、蓄電池５４は、電源供給装置５０からＰＣＳ４０に電力を出力させるようにする動作電圧を電源供給装置５０に供給して、電源供給装置５０の動作を開始させるとともに、この電源供給装置５０からＰＣＳ４０に動作電圧を供給して、ＰＣＳ４０を自立起動させる。なお、蓄電池５４に代えて、燃料電池やエンジン発電機を使用してＰＣＳ４０を自立起動させてもよい。

【0057】

（直流給電システム１の停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順）
図５は、直流給電システム１の停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。
以下、図５に示すフローチャートを参照して、直流給電システム１におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順について説明する。
まず、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したとする（ステップＳ１１０）。
この商用電力系統２において停電状態が発生すると、受電設備１０内の遮断器１１が不足電圧継電器の動作により開放し、遮断器１１の補助接点１１ａが開放する。電源供給装置５０は、遮断器１１の補助接点１１ａが開放されたことを、接点信号Ａｕｘにより検出して、商用電力系統２に停電状態が発生したことを検知する。

【0058】

続いて、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるとともに（ステップＳ１１５）、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１２０）。これにより、電源供給装置５０は、商用電力系統２において停電状態が発生したことを検出した場合に、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させることができる。
なお、商用電力系統２において停電状態が発生したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる方法としては、電源供給装置５０の母線電圧検出部５１Ａが、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下（例えば、ゼロ電圧に近い値）に低下したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるようにしてもよい。或いは、ＰＣＳ４０自身が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が低下したこと検出して、ＰＣＳ４０が自分で動作を停止するようにしてもよい。

【0059】

続いて、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させる起動ボタン５５が操作されたか否かを判定する（ステップＳ１２５）。
そして、ステップＳ１２５の処理において、起動ボタン５５が操作されたと判定された場合（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３０の処理ステップに移行し、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。つまり、太陽光発電装置３０が所定値以上の日照量を得ることができる状態にあり、ＰＣＳ４０から給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあるか否かを判定する。

【0060】

続いて、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を出力できる状態にあると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３５の処理ステップに移行し、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。例えば、電源供給装置５０は、接点信号Ａｕｘにより、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する。
なお、ステップＳ１１０の停電検出処理において、電源供給装置５０は、既に接点信号Ａｕｘにより遮断器１１が開放されていることを検出しているため、このステップＳ１３５の判定処理は、遮断器１１が開放していることを再確認するために行うものであり、省略することも可能である。

【0061】

そして、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態にあると判定された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ＰＣＳ起動部５１により、ＰＣＳ４０を起動させる（ステップＳ１４０）。
続いて、電源供給装置５０は、スイッチ制御部５２により、スイッチ部１０１を投入して、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を出力させる（ステップＳ１４５）。そして、このステップＳ１４５の処理を実行した後に、電源供給装置５０は、このＰＣＳ４０の起動処理を終える。

【0062】

一方、ステップＳ１２５の処理において、起動ボタン５５が操作されていないと判定された場合（ステップＳ１２５：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
また、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を出力できる状態にないと判定された場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
また、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放されていないと判定された場合（ステップＳ１３５：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。

【0063】

これにより、直流給電システム１では、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、ＰＣＳ４０が、一旦その動作を停止する。その後にＰＣＳ４０の起動ボタンが操作されたことを電源供給装置５０により検出した場合に、電源供給装置５０は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態であることを検出して、ＰＣＳ４０を再起動させることができる。

【0064】

なお、ステップＳ１４０によりＰＣＳ４０を起動した後、ステップＳ１４５においてスイッチ部１０１を投入する際に、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けて過渡的に過大な電流が流れる可能性がある場合には、先にスイッチ部１０１を投入し、その後に、ＰＣＳ４０の出力電圧を立ち上げるようにしてもよい。例えば、スイッチ部１０１を投入した後に、ＰＣＳ４０の出力電圧を緩やかに立ち上げるようにして、過渡的な過大電流が流れることを回避するようにしてもよい。
さらには、直流電源装置２０の停電時において、スイッチ部１０１を開放することなく閉状態にしておくことにより、ステップＳ１２０のスイッチ部１０１の開放処理と、ステップＳ１４５のスイッチ部１０１の投入処理とを、省略することも可能である（後述する図１１、図１３、図１５、図１６、及び図１７においても同じ）。

【0065】

（コントロールパネル５３についての説明）
次に、コントロールパネル５３について説明する。コントロールパネル５３は、スイッチ部１００の開閉状態（オン／オフ状態）を設定する操作を検出して、検出した操作に応じてスイッチ制御部５２を制御するとともに、スイッチ部１００の開閉状態を表示する。このコントロールパネル５３は、例えば、タッチパネル式の表示装置を含めて構成することができる。

【0066】

図６は、コントロールパネル５３の一例を示す説明図である。この図６に示す例は、タッチパネル式の表示画面上に、「直流給電システム１の単線結線図の表示画面５３ａ」と、操作を検出する位置を示す「スイッチ選択ボタン５３ｂ」、「投入ボタン５３ｃ」、及び「開放ボタン５３ｄ」と、を配置した場合を示す。

【0067】

なお、図６に示す「直流給電システム１の単線結線図の表示画面５３ａ」では、直流給電システム１内の全ての負荷装置Ｌ１１からＬ１６を表示しているが、この表示画面５３ａには、直流電源装置２０の停電時において太陽光発電装置３０から電力を供給することが必要な負荷装置のみを選択して表示するようにしてもよい。

【0068】

例えば、この単線結線図の表示画面５３ａにおいて、スイッチ部１００の状態を、当該スイッチ部を破線で囲む領域の色で示す。例えば、スイッチ部１００が開放状態にある場合は「緑色」で表示し、スイッチ部１００が閉状態にある場合は「赤色」で表示する。
「ＳＷ１１１」で示す開放状態にあるスイッチ部１１１を投入する場合、ユーザ（より正確には直流給電システム１の管理者）は、スイッチ選択ボタン５３ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面５３ａ上でスイッチ部１１１の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部１１１を示す領域を操作することにより、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１を示す領域の点滅表示を開始させる。このスイッチ部１１１を示す領域が点滅表示されている状態において、投入ボタン５３ｃを操作することにより、コントロールパネル５３は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部５２を介してスイッチ部１１１を投入させて閉状態にする。さらに、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１の表示の色を「緑色」から「赤色」に変える。

【0069】

また、閉状態にあるスイッチ部１１１を開放状態にする場合、スイッチ選択ボタン５３ｂを操作し、その後に、単線結線図の表示画面５３ａ上でスイッチ部１１１の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部１１１を示す領域を操作することにより、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１の点滅表示を開始させる。このスイッチ部１１１を示す領域が点滅表示されている状態において、開放ボタン５３ｄを操作することにより、コントロールパネル５３は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部５２を介してスイッチ部１１１を開放させる。さらに、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１の表示の色を「赤色」から「緑色」に変える。他のスイッチ部１００についても同様である。

【0070】

なお、スイッチ選択ボタン５３ｂを操作してスイッチ部１００を指定する場合、スイッチ部１１１部とスイッチ部１１２とを同時に指定するなど、複数のスイッチ部１００を同時に指定することもできる。

【0071】

（スイッチ部の制御回路の構成）
また、図７は、スイッチ部の制御回路の構成例を示す構成図である。この図７に示すように、スイッチ部１００には、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３と、スイッチ７４と、電源部７５とが設けられている。

【0072】

スイッチ制御信号受信部７１は、電源供給装置５０内のスイッチ制御部５２からスイッチ制御信号ＣＮＴを受信する。
スイッチ開閉部７２は、スイッチ制御信号受信部７１により受信したスイッチ制御信号ＣＮＴに基づき、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであるか否かを判定する。そして、スイッチ開閉部７２は、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであると判定した場合に、「スイッチのオン／オフ情報」に基づき、スイッチ７４をオン／オフ（投入又は開放）させる。つまり、スイッチ開閉部７２は、スイッチ７４の開閉動作を行う。

【0073】

そして、スイッチ開閉部７２がスイッチ７４をオン／オフした場合、開閉結果通知部７３は、スイッチ７４をオン／オフした動作結果の情報を電源供給装置５０のスイッチ制御部５２に送信する。動作結果の情報を受けたスイッチ制御部５２は、開閉結果通知部７３から受信したスイッチ７４のオン／オフの動作結果の情報を基にして、当該スイッチ７４の開閉状態をコントロールパネル５３上に表示させる。

【0074】

電源部７５は、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３のそれぞれに電力を供給する。なお、電源部７５は、スイッチ制御信号受信部７１と、スイッチ開閉部７２と、開閉結果通知部７３とを機能させる電力を蓄積しておいてもよい。
これにより、ユーザは、コントロールパネル５３により、給電経路上のスイッチ７４の開閉を指示できるととともに、その開閉結果をコントロールパネル５３上に表示して確認することができる。

【0075】

次に、図８を参照して、直流給電システムにおける電力供給処理について説明する。
図８は、直流給電システムにおける電力供給処理の手順を示すフローチャートである。この図８では、直流電源装置２０が停電状態になった後に、ＰＣＳ４０が起動し、太陽光発電装置３０からＰＣＳ４０を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力の供給がでるようになった状態からの処理を示す。また、直流電源装置２０が停電状態になった際に、スイッチ部１１１からスイッチ部１１６が一旦開放されるものする。

【0076】

まず、コントロールパネル５３は、ユーザの指示を検出し、検出した指示に応じて、電力の供給を必要とする負荷装置があることを検出する（ステップＳ２００）。

【0077】

続いて、コントロールパネル５３は、電力の供給範囲を指定するユーザの操作を検出する（ステップＳ２１０）。例えば、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とが指定されたことを検出する。
続いて、コントロールパネル５３は、検出した操作に応じたスイッチ部１００（より正確にはスイッチ部１００内のスイッチ７４）を順に投入させるようにスイッチ制御部５２を制御する（ステップＳ２２０）。例えば、スイッチ制御部５２は、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２とを順番に投入するように、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とにスイッチ制御信号ＣＮＴを順に送信して、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とを順に投入させる。

【0078】

続いて、スイッチ制御信号ＣＮＴが自身を対象とすると判定したスイッチ部１００は、自身のスイッチ７４を投入するとともに、その結果をスイッチ制御部５２に通知する（ステップＳ２３０）。例えば、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２とは、自身のスイッチ７４を投入するとともに、その結果をスイッチ制御部５２に通知する。

【0079】

続いて、スイッチ制御部５２は、スイッチ部１００から受けた通知に応じて、コントロールパネル５３にその通知に含まれたスイッチ部１００の状態を表示させる。コントロールパネル５３は、スイッチ部１００の状態をコントロールパネル５３の表示画面５３ａ上に表示する（ステップＳ２４０）。例えば、コントロールパネル５３は、スイッチ部１１１とスイッチ部１１２とが投入された場合に、このスイッチ部１１１とスイッチ部１１２の領域を「赤色」で表示する。
以上の電力供給処理により、所望のスイッチ部１００を開閉制御することにより、給電経路における給電範囲を設定することができる。

【0080】

なお、上記の変形例として、スイッチ部１１１と、スイッチ部１１２とが開放している状態において、ユーザがスイッチ部１１２を直接指定して投入を指示することにより、電源供給装置５０内のスイッチ制御部５２が、自動的に、スイッチ部１１１の投入と、スイッチ部１１２の投入とを順番に実行するようにしてもよい。

【0081】

同様にして、直流電源装置２０の停電状態において、負荷装置Ｌ１４と負荷装置Ｌ１５とに電力を供給する場合、ユーザがスイッチ部１１５を直接指定して投入を指示することにより、スイッチ制御部５２が、自動的に、スイッチ部１１４の投入と、スイッチ部１１５の投入とを順番に実行するようにしてもよい。

【0082】

このように、ユーザは、コントロールパネル５３上で、給電経路Ｐ１１及びＮ１１から給電経路Ｐ２８及びＮ２８に配置されたスイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉を指示することにより、太陽光発電装置３０から電力を供給しようとする給電経路の範囲を設定することができる。
これにより、ユーザは、直流電源装置２０の停電時において、直流電源装置２０から負荷装置に電力の供給ができず、太陽光発電装置３０から電力を供給する場合に、コントロールパネル５３上でスイッチ部１１１からスイッチ部１１６の開閉を指示することにより、太陽光発電装置３０から電力を供給できる負荷装置を選択できる。また、太陽光発電装置３０の電力の給電能力に応じて、電力を供給する負荷装置の範囲を、順次に拡大して行くことができる。

【0083】

（コントロールパネル５３におけるＰＣＳ４０の起動画面の例）
また、コントロールパネル５３には、上述したＰＣＳ４０の起動ボタンを配置することもできる。
図９は、コントロールパネル５３におけるＰＣＳ４０の起動画面の一例を示す説明図である。
この図９に示す例は、タッチパネル式の表示画面５６上に、「ＰＣＳ４０の起動条件の表示部５７」と、起動操作を検出する位置を示す「起動ボタン５５Ａ」と、ＰＣＳ４０が起動中であることを示す「表示ランプ５８」と、を配置した場合を示す。

【0084】

起動条件の表示部５７は、ＰＣＳ４０を起動させる際に必要となる起動条件が成立しているか否かを表示する表示ランプ５７ａから５７ｄを含む。このＰＣＳ４０の起動条件には、（１）に示す「遮断器１１が開放」している条件と、「太陽光発電装置（ＰＶ）の出力状態」の条件との２つの判定条件がある。起動条件の表示部５７では、各条件が成立しているか否かを破線で囲む領域の色で示す。

【0085】

（１）に示す「遮断器１１が開放」の条件は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態であることを検出するための条件である。例えば、遮断器（ＣＢ）１１が開放されていることを示す接点信号Ａｕｘが、電源供給装置５０に入力されているか否かを検出する。
この「遮断器１１が開放」の条件が満たされている場合、例えば、表示ランプ（ＯＫ）５７ａの破線で囲む領域の色を、「緑色」で表示し、表示ランプ（ＮＯ）５７ｂの破線で囲む領域の色を、「灰色」で表示する。一方、「遮断器１１が開放」の条件が満たされていない場合、表示ランプ（ＯＫ）５７ａの破線で囲む領域の色を、「灰色」で表示し、表示ランプ（ＮＯ）５７ｂの破線で囲む領域の色を、「赤色」で表示する。

【0086】

また、（２）に示す「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件は、太陽光発電装置３０から所定値以上の電力を給電経路に供給できるか否かを検出するための条件である。
この「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件が満たされている場合、例えば、表示ランプ（ＯＫ）５７ｃの破線で囲む領域の色を、「緑色」で表示し、表示ランプ（ＮＯ）５７ｄの破線で囲む領域の色を、「灰色」で表示する。一方、「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件が満たされていない場合、表示ランプ（ＯＫ）５７ｃの破線で囲む領域の色を、「灰色」で表示し、表示ランプ（ＮＯ）５７ｄの破線で囲む領域の色を、「赤色」で表示する。

【0087】

そして、「遮断器１１が開放」の条件と、「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件とがともに満たされている場合には、起動ボタン５５Ａの実線で囲まれる部分が、例えば、「緑色」で点滅表示され、ユーザの操作の受付が可能な状態になる。
一方、「遮断器１１が開放」の条件と、「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件との何れかの条件が満たされていない場合、起動ボタン５５Ａの実線で囲まれる部分が、例えば、「灰色」で表示され、ユーザの操作の受付ができない状態になる。

【0088】

そして、「遮断器１１が開放」の条件と、「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件とがともに満たされている場合において、起動ボタン５５Ａの実線で示す領域を操作することにより、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させる。そして、ＰＣＳ４０が起動されると、ＰＣＳ４０が起動中であることを示す表示ランプ５８の破線で示す領域が、例えば、「灰色」から「橙色」に変化する。
これにより、ユーザは、ＰＣＳ４０を起動させる際に、ＰＣＳ４０の起動条件が成立していることを確認して、ＰＣＳ４０の起動ボタン５５Ａを操作することができる。また、ユーザは、表示ランプ５８により、ＰＣＳ４０が起動したことを目視で確認することができる。
なお、図９に示す例では、ＰＣＳ４０の起動条件として、「遮断器１１が開放」の条件と、「太陽光発電装置３０の出力状態」の条件と、の２つの条件を用いたが、その他の条件を付加することもできる。例えば、ＰＣＳ４０の起動条件として、給電経路に障害が発生していない条件を含めることもできる。

【0089】

以上、説明したように、第１実施形態の直流給電システム１では、商用電力系統２が停電したことを保護継電器１３の不足電圧継電器により検出する例について説明したが、商用電力系統２が停電したこと検出する方法としては、例えば、変圧器１２の２次側にボルティジ・センサ（電圧検出リレー）を設け、このボルティジ・センサにより商用電力系統２が停電したことを検出してもよい。
また、直流電源装置２０内に、商用電力系統２が停電したこと検出するボルティジ・センサや電圧検出回路を設け、このボルティジ・センサや電圧検出回路により商用電力系統２が停電したことを検出してもよい。
さらには、直流電源装置２０に過電流継電器の機能と、地絡継電器の機能と、不足電圧継電器の機能とを設けるようにしてもよい。つまり、上述した保護継電器１３を直流電源装置２０内に含めて構成することもできる。
また、商用電力系統２が停電状態にあることをボルティジ・センサ等により検出した場合に、遮断器１１を開放せずに、ＰＣＳ４０の起動ボタン５５が操作されたことを電源供給装置５０が検出した場合に、遮断器１１を開放させるようにしてもよい。

【0090】

また、直流電源装置２０が、電力の回生機能を有しない片方向のＡＣ／ＤＣコンバータで構成され、給電経路Ｐ１１及びＮ１１から商用電力系統２に向けて電力を逆潮流させる可能性がない場合、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させる際に、遮断器１１の開放状態を検出することなく、ＰＣＳ４０を起動させることも可能である。

【0091】

［第２実施形態］
上述した第１実施形態の直流給電システム１では、ＰＣＳ４０を起動する際に、起動ボタン５５が操作されることが条件になっているが、第２実施形態の直流給電システム１Ａとして、起動ボタン５５を操作することなく、ＰＣＳ４０を自動的に起動させる例について説明する。

【0092】

図１０は、本発明の第２実施形態に係る直流給電システム１Ａの概略構成を示す構成図である。この図１０に示す直流給電システム１Ａは、図３に示す直流給電システム１と比較して、図１０に示す電源供給装置５０Ａにおいて、図３に示す起動ボタン５５を省略した点だけが異なり、他の構成は、図３に示す直流給電システム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。

【0093】

この図１０に示す直流給電システム１Ａは、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、遮断器１１を開放させるとともに、ＰＣＳ４０が、一旦その動作を停止する。続いて、電源供給装置５０Ａは、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを検出し、この検出後にＰＣＳ４０を再起動して、ＰＣＳ４０から給電経路に電力を供給する。
つまり、第１実施形態の直流給電システム１では、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後にＰＣＳ４０を再起動させる条件に、起動ボタン５５が操作されることが含まれるが、第２実施形態の直流給電システム１Ａでは、起動ボタン５５の操作を必要とすることなく、ＰＣＳ４０を自動的に再起動させる。

【0094】

また、図１１は、直流給電システム１Ａの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。この図１１に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順は、図５に示す第１実施形態の直流給電システム１におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順と比較して、図５に示すステップＳ１２５の処理ステップを省略した点だけが異なり、他の処理ステップは、図５に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0095】

つまり、直流給電システム１Ａにおいて、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合（ステップＳ１１０）、電源供給装置５０Ａは、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるとともに（ステップＳ１１５）、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１２０）。
なお、商用電力系統２において停電状態が発生したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる方法としては、電源供給装置５０の母線電圧検出部５１Ａが、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下（例えば、ゼロ電圧に近い値）に低下したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるようにしてもよい。或いは、ＰＣＳ４０自身が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が低下したこと検出して、ＰＣＳ４０が自分で動作を停止するようにしてもよい。

【0096】

続いて、電源供給装置５０Ａは、ステップＳ１３０の処理ステップに移行し、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。つまり、太陽光発電装置３０が所定値以上の日照量を得ることができる状態にあり、ＰＣＳ４０から給電経路に所定値以上の電力を出力できるか否かを判定する。

【0097】

続いて、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が所定値以上の電力を出力できる状態にあると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０Ａは、ステップＳ１３５の処理ステップに移行し、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。

【0098】

そして、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態にあると判定された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０Ａは、ＰＣＳ起動部５１により、ＰＣＳ４０に動作電圧を供給して、ＰＣＳ４０を起動させる（ステップＳ１４０）。
続いて、電源供給装置５０Ａは、スイッチ制御部５２により、スイッチ部１０１を投入して、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を出力させる（ステップＳ１４５）。
これにより、直流給電システム１Ａでは、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、遮断器１１を開放状態にするとともに、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるが、その後、電源供給装置５０Ａにより、ＰＣＳ４０を自動的に再起動させることができる。

【0099】

［第３実施形態］
第１実施形態の直流給電システム１及び第２実施形態の直流給電システム１Ａでは、バックアップ用の電源装置として、太陽光発電装置３０だけを設けた例について説明したが、本発明の第３実施形態として、バックアップ用の電源装置として、太陽光発電装置３０に加えて蓄電装置８０を設けた例について説明する。

【0100】

図１２は、本発明の第３実施形態に係る直流給電システム１Ｂの概略構成を示す構成図である。
この図１２に示す直流給電システム１Ｂは、図３に示す直流給電システム１と比較して、蓄電装置８０とパワーコンディショナ（ＰＣＳ）８１とを新たに追加した点だけが異なり、他の構成は、図３に示す直流給電システム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。
つまり、直流給電システム１Ｂにおいて、給電経路Ｐ１１及びＮ１１には、ＰＣＳ８１及びスイッチ部１０２を介して、蓄電池を備える蓄電装置８０が接続されている。スイッチ部１０２は、蓄電装置８０のＰＣＳ８１と、給電経路Ｐ１１及びＮ１１との間の接続／開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部１０２が接続状態にある時にＰＣＳ８１を直流電源装置２０の出力に連系可能にする。

【0101】

蓄電装置８０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。蓄電装置８０は、直流電源装置２０の出力が停止した停電状態にない通常時には、ＰＣＳ８１を介して直流電源装置２０からの電力によって蓄電される。蓄電装置８０は、直流電源装置２０の停電時には、蓄えた電力をＰＣＳ８１を介して、給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給する。なお、ＰＣＳ８１は、通常時における使用電力のピークカットを目的に蓄電装置８０の充放電制御を行うこともできる。
また、ＰＣＳ８１に接続されるスイッチ部１０２は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生した場合に開（オフ）状態になり、蓄電装置８０を系統から分離させる。このスイッチ部１０２は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生していない通常の場合には、閉（オン）状態にされている。
なお、蓄電装置８０のＰＣＳ８１が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の系統に障害が発生した場合に出力電流を遮断する保護機能を備える場合は、スイッチ部１０２を省略することも可能である。

【0102】

（直流給電システム１ＢにおけるＰＣＳ４０の起動処理の手順）
図１３は、直流給電システム１Ｂの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。
この図１３に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順は、図５に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順と比較して、ステップＳ１１０Ａの処理ステップと、ステップＳ１３５Ａの処理ステップと、ステップＳ１４０Ａの処理ステップとを追加した点だけが異なり、他の処理ステップは、図５に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0103】

この図１３に示す起動処理の手順では、直流給電システム１Ｂにおいて、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したとする。
この商用電力系統２において停電状態が発生すると、受電設備１０内の遮断器１１が保護継電器１３内の不足電圧継電器（不図示）の動作により開放し、遮断器１１の補助接点１１ａが開放する。電源供給装置５０は、遮断器１１の補助接点１１ａが開放されたことを、接点信号Ａｕｘにより検出して、商用電力系統２に停電状態が発生したことを検知する（ステップＳ１１０）。

【0104】

続いて、電源供給装置５０は、蓄電装置８０のＰＣＳ８１を制御して、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けての放電を開始させるとともに（ステップＳ１１０Ａ）、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１５）。また、電源供給装置５０は、スイッチ部１０１を開放させる（ステップＳ１２０）。
続いて、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させる起動ボタン５５が操作されたか否かを判定し（ステップＳ１２５）、起動ボタン５５が操作されたと判定された場合（ステップＳ１２５：Ｙｅｓ）、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

【0105】

続いて、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を出力できる状態にあると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３５の処理ステップに移行し、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。

【0106】

そして、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態にあると判定された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、母線電圧検出部５１Ａにより給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内（例えば、定格電圧の±１０％以内）であるか否かを判定する（ステップＳ１３５Ａ）。

【0107】

そして、ステップＳ１３５Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１３５Ａ：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動させる基準となる動作電圧をＰＣＳ４０に供給してこのＰＣＳ４０を自立起動させる（ステップＳ１４０）。つまり、電源供給装置５０は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出することなく、出力を停止した停止状態のＰＣＳ４０にＰＣＳ４０から出力させることを可能にする動作電圧を供給して、ＰＣＳ４０を自立起動させる。

【0108】

一方、ステップＳ１３５Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内であると判定された場合（ステップＳ１３５Ａ：Ｙｅｓ）、つまり蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧が出力されている場合に、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧に連系するようにして起動させる（ステップＳ１４０Ａ）。
そして、ＰＣＳ４０が、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力されている直流電圧を検出して連系する場合、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力する直流電圧を、蓄電装置８０のＰＣＳ８１から出力される直流電圧よりも所定分だけ高い電圧（例えば、１％から数％高い電圧）とすることにより、ＰＣＳ４０を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に自然に連系させることができる。

【0109】

このように、第３実施形態の直流給電システム１Ｂでは、直流電源装置２０の停電時において、蓄電装置８０からＰＣＳ８１を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給できるとともに、起動ボタン５５が操作されることにより、ＰＣＳ４０を自立起動させて、太陽光発電装置３０からＰＣＳ４０を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。

【0110】

［第４実施形態］
上述した第３実施形態の直流給電システム１Ｂでは、ＰＣＳ４０を起動する際に、起動ボタン５５が操作されることが条件になっているが、第４実施形態の直流給電システム１Ｃとして、起動ボタン５５を操作することなく、ＰＣＳ４０を自動的に起動させる例について説明する。
図１４は、本発明の第４実施形態に係る直流給電システム１Ｃの概略構成を示す構成図である。
この図１４に示す直流給電システム１Ｃは、図１２に示す直流給電システム１Ｂと比較して、図１４に示す電源供給装置５０Ａにおいて、図１２に示す起動ボタン５５を省略した点だけが異なり、他の構成は、図１２に示す直流給電システム１Ｂ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。

【0111】

この図１４に示す本発明の第４実施形態に係る直流給電システム１Ｃは、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合に、遮断器１１を開放するとともに、ＰＣＳ４０が、一旦その動作を停止し、蓄電装置８０からＰＣＳ８１を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給する。
続いて、電源供給装置５０Ａは、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを検出し、この検出後に、パワーコンディショナ４０を自動的に再起動して、ＰＣＳ４０から給電経路に電力を供給する。

【0112】

つまり、第３実施形態の直流給電システム１Ｂでは、パワーコンディショナ４０を起動する際に、起動ボタン５５が操作されることが条件になっているが、第４実施形態の直流給電システム１Ｃでは、起動ボタン５５が操作されることを必要とせずに、パワーコンディショナ４０が自動的に起動される。
このように、第４実施形態の直流給電システム１Ｃでは、直流電源装置２０の停電時において、蓄電装置８０からＰＣＳ８１を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給できるとともに、起動ボタン５５が操作されることを必要とせずに、ＰＣＳ４０を自動的に自立起動させて、太陽光発電装置３０からＰＣＳ４０を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。

【0113】

（直流給電システム１ＣにおけるＰＣＳ４０の起動処理の手順）
図１５は、直流給電システム１Ｃの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順を示すフローチャートである。この図１５に示す例は、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生した場合に、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給し、その後、蓄電装置８０に蓄積された電荷が不足又は枯渇した場合に、ＰＣＳ４０を起動する例である。
以下、図１５に示すフローチャートを参照して、直流給電システム１ＣにおけるＰＣＳ４０の起動処理の手順について説明する。
まず、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したとする。
この商用電力系統２において停電状態が発生すると、受電設備１０内の遮断器１１が保護継電器１３内の不足電圧継電器（不図示）の動作により開放し、遮断器１１の補助接点１１ａが開放する。電源供給装置５０は、遮断器１１の補助接点１１ａが開放されたことを、接点信号Ａｕｘにより検出して、商用電力系統２に停電状態が発生したことを検知する（ステップＳ１１０）。

【0114】

続いて、電源供給装置５０は、蓄電装置８０のＰＣＳ８１を制御して、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けての放電を開始させるとともに（ステップＳ１１０Ａ）、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１５）。また、電源供給装置５０は、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１２０）。これにより、電源供給装置５０は、商用電力系統２において停電状態が発生したことを検出した場合に、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるとともに、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。

【0115】

続いて、電源供給装置５０は、母線電圧検出部５１Ａにより、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下（例えば、ゼロ電圧に近い値）に低下しているか否かを検出する（ステップＳ１２５Ａ）。つまり、蓄電装置８０が放電を開始した後、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に供給される直流電圧が、蓄電装置８０の電荷の不足又は枯渇により、所定の電圧値以下に低下しているか否かを、電源供給装置５０が検出する。
そして、ステップＳ１２５Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下していると判定された場合（ステップＳ１２５Ａ：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３０の処理ステップに移行し、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。すなわち、太陽光発電装置３０が所定値以上の日照量を得ることができる状態にあり、ＰＣＳ４０から給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあるか否かを判定する。

【0116】

続いて、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を出力できる状態にあると判定された場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３５の処理ステップに移行し、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。
なお、ステップＳ１１０の停電検出処理において、電源供給装置５０は、既に接点信号Ａｕｘにより遮断器１１が開放されていることを検出しているため、このステップＳ１３５の判定処理は、遮断器１１が開放していることを再確認するために行うものであり、省略することも可能である。

【0117】

そして、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態にあると判定された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１４０の処理ステップに移行し、ＰＣＳ起動部５１により、ＰＣＳ４０から電力を出力させることを可能にする動作電圧を当該ＰＣＳ４０に供給して、ＰＣＳ４０を起動させる（ステップＳ１４０）。
続いて、電源供給装置５０は、スイッチ制御部５２により、スイッチ部１０１を投入して、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を出力させる（ステップＳ１４５）。そして、このステップＳ１４５の処理を実行した後に、電源供給装置５０は、このＰＣＳ４０の起動処理を終える。

【0118】

一方、ステップＳ１２５Ａの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下していないと判定された場合（ステップＳ１２５Ａ：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
また、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０が給電経路に所定値以上の電力を出力できる状態にないと判定された場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。
また、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態でないと判定された場合（ステップＳ１３５：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理ステップに戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態とスイッチ部１０１の開放状態とを継続させる。

【0119】

これにより、直流給電システム１Ｃでは、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態が発生した場合に、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるとともに、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。その後、蓄電装置８０に蓄積された電荷が不足又は枯渇した場合に、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を起動して、太陽光発電装置３０から給電経路に電力を供給させることができる。

【0120】

（直流給電システム１ＣにおけるＰＣＳ４０の起動処理の手順の第１の変形例）
また、図１６は、直流給電システム１Ｃの停電時におけるＰＣＳ４０の起動処理の手順の第１の変形例を示すフローチャートである。この図１６に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順は、図１５に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順と比較して、図１５に示すステップＳ１２５Ａの処理ステップを、図１６に示すステップＳ１２５Ｂの処理に置き換えた点だけが異なり、他の処理ステップは、図１５に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0121】

この図１６に示す起動処理の手順では、直流給電システム１Ｃにおいて、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したとする。
この商用電力系統２において停電状態が発生すると、受電設備１０内の遮断器１１が保護継電器１３内の不足電圧継電器（不図示）の動作により開放し、遮断器１１の補助接点１１ａが開放する。電源供給装置５０は、遮断器１１の補助接点１１ａが開放されたことを、接点信号Ａｕｘにより検出して、商用電力系統２に停電状態が発生したことを検知する（ステップＳ１１０）。

【0122】

続いて、電源供給装置５０は、蓄電装置８０のＰＣＳ８１を制御して、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に向けての放電を開始させるとともに（ステップＳ１１０Ａ）、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる（ステップＳ１１５）。また、電源供給装置５０は、スイッチ部１０１を開放させる（ステップＳ１２０）。
続いて、電源供給装置５０は、母線電圧検出部５１Ａにより給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内（例えば、定格電圧の±１０％以内）であるか否かを判定する（ステップＳ１２５Ｂ）。

【0123】

そして、ステップＳ１２５Ｂの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内であると判定された場合（ステップＳ１２５Ｂ：Ｙｅｓ）、つまり、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧が出力されている場合に、電源供給装置５０は、ステップＳ１３０の処理に移行する。そして、ステップＳ１３０の処理において、太陽光発電装置３０から給電経路に所定値以上の電力を供給できる状態にあると判定された場合に（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１３５の処理に移行して、遮断器１１が開放された状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。
そして、ステップＳ１３５の処理において、遮断器１１が開放された状態にあると判定された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ＰＣＳ起動部５１により、ＰＣＳ４０を起動させる（ステップＳ１４０）。
一方、ステップＳ１２５Ｂの処理において、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の基準電圧の範囲内でないと判定された場合（ステップＳ１２５Ｂ：Ｎｏ）、電源供給装置５０は、ステップＳ１１５の処理に戻り、ＰＣＳ４０の動作停止状態を継続させる。

【0124】

つまり、図１６に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順では、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電圧が出力されている状態において、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０を給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧に連系するようにして起動させる。
そして、ＰＣＳ４０が、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力されている直流電圧を検出して連系する場合、ＰＣＳ４０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力する直流電圧を、蓄電装置８０のＰＣＳ８１から出力される直流電圧よりも所定分だけ高い電圧（例えば、１％から数％高い電圧）とすることにより、ＰＣＳ４０を給電経路Ｐ１１及びＮ１１に自然に連系させることができる。
これにより、直流電源装置２０の停電時において、蓄電装置８０と太陽光発電装置３０とから並列に給電経路Ｐ１１及びＮ１１に電力を供給することができる。

【0125】

（直流給電システム１ＣにおけるＰＣＳ４０の起動処理の手順の第２の変形例）
図１５及び図１６に示した起動処理の手順の例では、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給できない停電状態を示す信号（例えば、接点信号Ａｕｘ）を電源供給装置５０が検出した場合に、ＰＣＳ４０の動作を停止させる例について説明したが、電源供給装置５０が、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が所定の電圧値以下に低下したことを検出して、例えば、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧がゼロ電圧に近い値になったことを検出してＰＣＳ４０の動作を停止させるようにしてもよい。

【0126】

図１７は、ＰＣＳ４０の起動処理の手順の第２の変形例を示すフローチャートである。
この図１７に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順は、図１６に示すＰＣＳ４０の起動処理の手順と比較すると、図１６に示す手順からステップＳ１１０Ａの処理を省略し、ステップＳ１１０ＢとステップＳ１２０Ａの処理とを新たに追加した点が異なり、他の処理は、図１６に示す処理手順と同様である。このため、同一の処理内容のステップには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0127】

この図１７に示す起動処理の手順では、直流給電システム１Ｃにおいて、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力を供給することができない停電状態が発生したことを保護継電器１３が検出した場合（ステップＳ１１０）、遮断器１１を開放させるが、この時点において、電源供給装置５０は、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を供給させない。
続いて、電源供給装置５０は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧を母線電圧検出部５１Ａにより検出し、直流電源装置２０の停電により給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の電圧値以下に低下したか否かを判定する（ステップＳ１１０Ｂ）。そして、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が所定の電圧値以下に低下したと判定された場合に（ステップＳ１１０Ｂ：Ｙｅｓ）、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させるととともに（ステップＳ１１５）、スイッチ部１０１を開放する（ステップＳ１２０）。
続いて、電源供給装置５０は、ＰＣＳ８１を制御して、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１への電力の供給を開始させる（ステップＳ１２０Ａ）。

【0128】

その後の処理の手順は、図１６に示すステップＳ１２５ＢからステップＳ１４５の処理の手順と同様である。
これにより、直流電源装置２０の停電時において、電源供給装置５０は、給電母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が低下したことを検出して、ＰＣＳ４０の動作を停止させることができる。
なお、ＰＣＳ４０自身が、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の直流電圧が低下したこと検出し、ＰＣＳ４０が自分で動作を停止するようにしてもよい。

【0129】

また、第４実施形態の直流給電システム１Ｃのさらなる変形例として、直流電源装置２０において停電状態が発生した場合に、ＰＣＳ４０は、その動作を停止することなく、蓄電装置８０からＰＣＳ８１を介して給電経路Ｐ１１及びＮ１１に出力される直流電圧に連系して、そのまま動作を継続するようにしてもよい。但し、電源供給装置５０Ａは、ＰＣＳ４０の動作を継続する際に、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生しない状態にあることを接点信号Ａｕｘにより検出し、この逆潮流が発生しない状態にあることを検出した場合は、そのままＰＣＳ４０の動作を継続する。一方、電源供給装置５０Ａは、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生する可能性があることを検出した場合は、ＰＣＳ４０の動作を停止させる。

【0130】

以上、本発明の直流給電システムとして、第１実施形態の直流給電システム１と、第２実施形態の直流給電システム１Ａと、第３実施形態の直流給電システム１Ｂと、第４実施形態の直流給電システム１Ｃと、について説明した。
これらの直流給電システムにおいて、ＰＣＳ４０は、このＰＣＳ４０が連系する母線となる給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出することが必須の条件にされることはなく、ＰＣＳ４０は、電源供給装置５０又は５０Ａから動作電圧の供給を受けることにより、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧を検出しなくても動作することができる。つまり、ＰＣＳ４０は、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧が低下するような状態になっても、そのまま、直流電力の出力を継続することができる。

【0131】

また、ＰＣＳ４０の起動時の条件として、商用電力系統２から直流電源装置２０に電力が供給できない停電状態が発生している条件に加えて、給電経路Ｐ１１及びＮ１１の電圧がなくなったことを起動条件に含めるようにしてもよい。
さらには、第３実施形態の直流給電システム１Ｂや、第４実施形態の直流給電システム１Ｃのように、直流給電システムが蓄電装置８０を備え、商用電力系統２の停電時において、この蓄電装置８０のバッテリから給電経路Ｐ１１及びＮ１１に直流電力を供給する場合、直流給電システムのブラックアウト時などで起動できるように、蓄電装置８０内のバッテリの電荷を枯渇させずに所定のＳＯＣ（State of Charge）を確保するようにしてもよい。つまり、蓄電装置８０のバッテリのＳＯＣが所定のＳＯＣ以下になる場合に、蓄電装置８０から給電経路Ｐ１１及びＮ１１への放電を停止するようにしてもよい。

【0132】

［交流給電システムの例］
上記第１実施形態から第４実施形態では、給電経路に接続される負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムの例について説明したが、負荷装置に交流（例えば、ＡＣ４００Ｖ）を供給する交流給電システムであってもよい。
図１８は、交流給電システム１Ｄの概略構成を示す構成図である。図１８に示す交流給電システム１Ｄは、図１に示す直流給電システム１と比較して、基本的な構成は同じであるが、図１に示す直流電源装置２０を省略し、パワーコンディショナ４０を交流電圧を出力するパワーコンディショナ４０Ａに代えた点が、構成上で異なる。
また、図１に示す直流電圧の給電経路Ｐ１１及びＮ１１を３相交流電圧の給電経路ＡＣＬ１１に代え、給電経路Ｐ２１及びＮ２１からＰ２８及びＮ２８を、３相又は単相の給電経路ＡＣＬ２１からＡＣＬ２８に代えた点が異なる。また、図１８において、スイッチ部１０１から１１６は、交流電流を導通及び遮断する機能を備える半導体スイッチであり、負荷装置Ｌ１１からＬ１６は、３相又は単相の交流電圧を入力とする負荷装置である。

【0133】

上記構成の交流給電システム１Ｄにおいて、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）を変圧器１２により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、給電経路ＡＣＬ１１へ出力する。

【0134】

給電経路ＡＣＬ１１には、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０Ａ及びスイッチ部１０１を介して太陽光発電装置３０が接続されている。太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０Ａは、ＤＣ/ＡＣコンバータ（インバータ）や交流を所定の電圧に昇圧するＰＣＳ用変圧器などの電力変換装置を備える。
なお、交流給電システム１Ｄにおける制御動作は、図１に示す直流給電システム１における直流電電圧を交流電圧に置き換えた点だけが異なり、電源供給装置５０やＰＣＳ４０Ａやスイッチ部１００等の基本的な動作は、図１に示す直流給電システム１における動作と同様である。

【0135】

つまり、商用電力系統２の停電時において、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０Ａの動作を一旦停止させ、起動ボタン５５が操作されると、ＰＣＳ４０Ａに基準となる交流の動作電圧を供給して、このＰＣＳ４０Ａを自立起動させる。また、電源供給装置５０は、スイッチ部１１１から１１６の開閉状態を設定して、給電経路ＡＣＬ１１からＡＣＬ２８における給電範囲を設定する。
なお、詳細な構成と制御動作については、直流給電システム１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。
これにより、交流給電システム１Ｄにおいて、商用電力系統２から給電経路に交流電力が供給されない停電状態において、太陽光発電装置から給電経路に交流電力を供給することができる。

【0136】

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、電源供給装置５０及び電源供給装置５０Ａ内の各処理部の機能は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
すなわち、電源供給装置５０及び５０Ａ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。

【0137】

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。本発明における直流給電システムは、直流給電システム１、直流給電システム１Ａ、直流給電システム１Ｂ、又は、直流給電システム１Ｃが対応する。
また、本発明における直流電源装置は、直流電源装置２０が対応する。
また、本発明における電源供給装置は、電源供給装置５０又は電源供給装置５０Ａが対応し、本発明におけるパワーコンディショナは、パワーコンディショナ（ＰＣＳ）４０が対応する。また、本発明における検出部は、保護継電器１３が対応し、より詳細には、保護継電器１３内の不足電圧継電器から出力される信号により動作する遮断器１１の補助接点１１ａの接点信号により、電源供給装置５０が、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を検出する。また、本発明における制御部は、電源供給装置５０のＰＣＳ起動部５１が対応する。なお、この制御部は、ＰＣＳ４０の系統連系制御部４２であってもよい。また、本発明における遮断部は、遮断器１１が対応する。

【0138】

（１）そして上記実施形態において、直流給電システム１（直流給電システム）は、商用電力系統２から供給される交流電力を直流電力に変換する直流電源装置２０が設けられ、直流電源装置２０から給電経路を介して負荷装置に直流電力を供給する直流給電システム１であって、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を検出する保護継電器１３（検出部）と、検出された結果に基づいて給電経路への直流電力の供給を制御する電源供給装置５０（制御部）と、を備え、太陽光発電装置３０が発電した電力をＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）が直流電力に変換して、ＰＣＳ４０が変換した後の直流電力が電源供給装置５０の制御に応じて給電経路に供給されるように給電経路が構成されており、電源供給装置５０は、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３が検出した後に、ＰＣＳ４０からの直流電力を給電経路に供給するように制御する。

【0139】

このような構成の直流給電システム１（直流給電システム）では、商用電力系統２が停電状態にあり直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３（検出部）が検出した後に、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０から給電経路に直流電力を供給させる。
これにより、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない停電状態において、太陽光発電装置３０から給電経路に直流電力を供給することができる。
また、直流給電システム１（直流給電システム）では、ＰＣＳ４０から給電経路に直接電力を供給する。要するに、直流給電システム１では、ＰＣＳ４０から供給される電力を蓄えてから、蓄えた電力を負荷に供給するような構成を必要としない。このように構成することにより、直流給電システム１は、太陽光発電装置からの電力を蓄えることなく、太陽光発電装置３０からＰＣＳ４０を介して給電経路に直流電力を供給して、給電経路を介してその電力を負荷に供給することができる。

【0140】

（２）また、上記実施形態において、直流給電システム１（直流給電システム）は、商用電力系統２に逆潮流が発生しないように、給電経路から商用電力系統２に向けての電力の供給を遮断する遮断器１１（遮断部）を備え、電源供給装置５０（制御部）は、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３（検出部）が検出し、電源供給装置５０による制御に応じてＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）から給電経路に直流電力が供給される場合に、給電経路から商用電力系統に向けての電力の供給を遮断器１１によって遮断させる。
このような構成の直流給電システム１（直流給電システム）では、商用電力系統２に逆潮流が発生しないように、給電経路から商用電力系統２に向けての電力の供給を遮断する遮断器１１（遮断部）を備える。そして、電源供給装置５０（制御部）は、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）から給電経路に直流電力が供給される場合に、給電経路から商用電力系統に向けての電力の供給を遮断器１１によって遮断させる。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）から給電経路に直流電力が供給される場合に、給電経路から商用電力系統２に向けての電力の供給を遮断器１１によって遮断させることができる。

【0141】

（３）また、上記実施形態において、遮断器１１（遮断部）は、商用電力系統２の受電点から直流電源装置２０までの間に設けられている。
これにより、直流電源装置２０から商用電力系統２に向けての電力の供給を遮断器１１によって遮断させることができる。

【0142】

（４）また、上記実施形態において、太陽光発電装置３０が発電した電力を変換して、変換した後の直流電力を給電経路に供給するというＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）の動作を、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３（検出部）が検出した後に、電源供給装置５０（制御部）が一旦停止させる。そして、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後に、商用電力系統２に向けての電力の供給を遮断した状態にあることを検出して、電力の供給を遮断した状態にあることを検出した後に、動作が一旦停止した状態にあるＰＣＳ４０が再起動するように当該ＰＣＳ４０を制御して、ＰＣＳ４０が再起動した後にＰＣＳ４０から給電経路に直流電力を供給させる。

【0143】

このような構成の直流給電システム１（直流給電システム）では、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３（検出部）が検出した後に、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる。そして、電源供給装置５０は、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生することを回避する状態にあることを検出した後、例えば、遮断器１１が開放されていることを接点信号Ａｕｘにより検出した後に、ＰＣＳ４０を再起動して、ＰＣＳ４０から給電経路に電力を供給する。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない停電状態において、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後に、ＰＣＳ４０を再起動して、太陽光発電装置３０から給電経路に直流電力を供給することができる。

【0144】

（５）また、上記実施形態において、電源供給装置５０（制御部）は、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３（検出部）が検出した場合に、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）の動作を一旦停止させるとともに、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後に、ＰＣＳ４０の起動を指示する操作が行われたことを検出して、この起動を指示する操作の検出結果に応じてＰＣＳ４０を再起動させる。
このような構成の直流給電システム１（直流給電システム）では、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を保護継電器１３が検出した場合に、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させる。そして、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後、起動ボタン５５が操作されたことを検出して、ＰＣＳ４０を再起動して、ＰＣＳ４０から給電経路に電力を供給する。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない停電状態において、ＰＣＳ４０の動作を一旦停止させた後に、起動ボタン５５を操作することにより、ＰＣＳ４０を再起動して、太陽光発電装置３０から給電経路に直流電力を供給することができる。

【0145】

（６）また、上記実施形態において、電源供給装置５０（制御部）は、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）の起動を指示する操作が行われたことを検出した後に、直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を検出することと、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であることと、がともに満たされる場合にＰＣＳ４０を再起動させる。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、起動ボタン５５が操作されたことが電源供給装置５０により検出された場合に、給電経路から商用電力系統２に向けて電力の逆潮流が発生することを回避できるとともに、太陽光発電装置３０から出力可能な電力が所定値以上の電力であることを検出して、ＰＣＳ４０を再起動することができる。

【0146】

（７）また、上記実施形態において、直流給電システム１（直流給電システム）は、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）が動作を停止した状態から起動する際に、ＰＣＳ４０から電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給して該ＰＣＳ４０を起動させる電源供給装置５０を備える。
このように、直流給電システム１（直流給電システム）では、直流電源装置２０の停電時において、一旦動作を停止したＰＣＳ４０を再起動するために、ＰＣＳ４０から電力を出力させることを可能にする動作電圧を供給して、ＰＣＳ４０を自立起動させる。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、給電経路から太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０の動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、当該ＰＣＳ４０を自立起動させて、給電経路に電力を供給することができる。

【0147】

（８）また、上記実施形態において、直流給電システム１（直流給電システム）は、保護継電器１３（検出部）と、直流電源装置２０と、電源供給装置５０（制御部）と、太陽光発電装置３０と、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）と、を備える。
このような構成の直流給電システム１（直流給電システム）は、保護継電器１３（検出部）と、直流電源装置２０と、電源供給装置５０（制御部）と、太陽光発電装置３０と、ＰＣＳ４０（パワーコンディショナ）とを備えることにより、商用電力系統２が停電状態にあり直流電源装置２０から給電経路に直流電力が供給されない状態を直流電源装置２０（保護継電器１３）が検出した後に、電源供給装置５０は、ＰＣＳ４０から給電経路に直流電力を供給させる。
これにより、直流給電システム１（直流給電システム）では、給電経路から太陽光発電装置３０のＰＣＳ４０の動作可能とする動作電圧が供給されていない停電状態において、当該ＰＣＳ４０を自立起動させて、給電経路に電力を供給することができる。

【0148】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の直流給電システムは、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。

【0149】

例えば、直流給電システム１及び直流給電システム１Ａでは、バッアップ用の電源装置として、太陽光発電装置３０が設備された例を示し、直流給電システム１Ｂ及び直流給電システム１Ｃでは、バッアップ用の電源装置として、太陽光発電装置３０と蓄電装置８０とが設備された例を示したが、バッアップ用の電源として、さらに燃料電池やエンジン発電機等が設備される場合においても、本発明は好適に適用できるものである。

【0150】

また、図６に示したコントロールパネル５３を用いてスイッチ部１００の開閉を行う例は、一例を示したものであって、給電経路上のスイッチ部１００を指定して開閉を行う他の制御方法を用いて行ってもよい。また、図９に示したコントロールパネル５３を用いてＰＣＳ４０の起動を行う例についても、一例を示したものであって、ＰＣＳ４０の起動ボタンは、機械式のスイッチを用いて行ってもよく、又、他の起動指示方法を用いてもよい。

【符号の説明】

【0151】

１， １Ａ，１Ｂ，１Ｃ・・・直流給電システム、１Ｄ・・・交流給電システム、
２・・・商用電力系統、１０・・・受電設備、
１１・・・遮断器（遮断部）、１３・・・保護継電器（検出部）、
２０・・・直流電源装置、２１・・・ＡＣ／ＤＣコンバータ、
３０・・・太陽光発電装置（ＰＶ）、４０・・・パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、
４１・・・発電量制御部、４２・・・系統連系制御部、
４３・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ、
５０・・・電源供給装置（制御部）、５１・・・ＰＣＳ起動部、
５１Ａ・・・母線電圧検出部、５２・・・スイッチ制御部、
５３・・・コントロールパネル、５４・・・蓄電池、
５５，５５Ａ・・・起動ボタン、６１・・・分電盤（ＰＤＦ）、
７１・・・スイッチ制御信号受信部、７２・・・スイッチ開閉部、
７３・・・開閉結果通知部、７４・・・スイッチ、７５・・・電源部、
８０・・・蓄電装置、８１・・・パワーコンディショナ（ＰＣＳ）、
１００，１０１〜１１６・・・スイッチ部、
Ａｕｘ・・・接点信号、Ｌ１１〜Ｌ１６・・・負荷装置、
Ｐ１１，Ｐ２１〜Ｐ２８，Ｎ１１，Ｎ２１〜Ｎ２８・・・給電経路

【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】