(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022145135
(43)【公開日】2022-10-03
(54)【発明の名称】パワーコンディショナシステム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/35 20060101AFI20220926BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20220926BHJP
【ＦＩ】
H02J7/35 K
H02J7/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021046419
(22)【出願日】2021-03-19
(71)【出願人】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】百瀬 敏成
(72)【発明者】
【氏名】秋岡 尚克
(72)【発明者】
【氏名】山本 明日香
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503AA05
5G503AA06
5G503BA01
5G503BB01
5G503CA01
5G503CA11
5G503EA08
5G503GB01
5G503GB06
5G503GD04
(57)【要約】
【課題】太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナから電力線へ電力を供給する場合であっても、太陽光発電装置から供給される電力と充放電装置から供給される電力とを区別して測定できるパワーコンディショナシステムを提供する。
【解決手段】パワーコンディショナシステムであって、電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２の途中に、第１電力メーター３と、第１接続箇所Ｐ１と、第２電力メーター４と、第２接続箇所Ｐ２とがその並び順で設けられ、充放電装置７から電力線２への、パワーコンディショナ回路部１１を介した充放電装置７の放電電力の供給状態に応じて、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替える接続切替装置ＳＷを備える。
【選択図】図１
【解決手段】パワーコンディショナシステムであって、電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２の途中に、第１電力メーター３と、第１接続箇所Ｐ１と、第２電力メーター４と、第２接続箇所Ｐ２とがその並び順で設けられ、充放電装置７から電力線２への、パワーコンディショナ回路部１１を介した充放電装置７の放電電力の供給状態に応じて、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替える接続切替装置ＳＷを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナ回路部とその動作を制御するパワーコンディショナ制御部とを備え、前記パワーコンディショナ回路部が電力系統に連系される電力線に接続されるパワーコンディショナを備えるパワーコンディショナシステムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線の途中に、第１電力メーターと、第１接続箇所と、第２電力メーターと、第２接続箇所とがその並び順で設けられ、
前記充放電装置から前記電力線への、前記パワーコンディショナ回路部を介した前記充放電装置の放電電力の供給状態に応じて、前記電力線に対する前記パワーコンディショナ回路部の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える接続切替装置を備えるパワーコンディショナシステム。
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線の途中に、第１電力メーターと、第１接続箇所と、第２電力メーターと、第２接続箇所とがその並び順で設けられ、
前記充放電装置から前記電力線への、前記パワーコンディショナ回路部を介した前記充放電装置の放電電力の供給状態に応じて、前記電力線に対する前記パワーコンディショナ回路部の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える接続切替装置を備えるパワーコンディショナシステム。
【請求項2】
前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続するように構成される請求項１に記載のパワーコンディショナシステム。
【請求項3】
前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力し、且つ、前記電力線から前記電力系統への電力の逆潮流が発生している場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続し、
前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力していても前記電力線から前記電力系統への電力の逆潮流が発生していない場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続するように構成される請求項１に記載のパワーコンディショナシステム。
前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力していても前記電力線から前記電力系統への電力の逆潮流が発生していない場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続するように構成される請求項１に記載のパワーコンディショナシステム。
【請求項4】
前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が、前記太陽光発電装置の発電電力より大きい電力を前記充放電装置へ充電する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続し、
前記パワーコンディショナ回路部が、前記太陽光発電装置の発電電力以下の電力を前記充放電装置へ充電する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続する請求項１～３の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
前記パワーコンディショナ回路部が、前記太陽光発電装置の発電電力以下の電力を前記充放電装置へ充電する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続する請求項１～３の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
【請求項5】
前記パワーコンディショナは、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続された状態で、前記第１接続箇所又は前記第２接続箇所に接続される連系接続線に対して接続し、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続されない状態で、前記電力線の途中の、前記第２接続箇所よりも下流側の第３接続箇所に接続される自立接続線に対して接続し、
前記接続切替装置は、前記電力線に対する前記連系接続線の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える請求項１～４の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
前記接続切替装置は、前記電力線に対する前記連系接続線の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える請求項１～４の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
【請求項6】
前記接続切替装置は、
前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続された状態で、前記電力線の前記第１接続箇所に接続される連系接続線及び前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線の何れか一方に接続し、
前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記電力系統に対して電気的に接続されない状態で、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線に対して接続する請求項１～４の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続された状態で、前記電力線の前記第１接続箇所に接続される連系接続線及び前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線の何れか一方に接続し、
前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記電力系統に対して電気的に接続されない状態で、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線に対して接続する請求項１～４の何れか一項に記載のパワーコンディショナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナ回路部とその動作を制御するパワーコンディショナ制御部とを備え、パワーコンディショナ回路部が電力系統に連系される電力線に接続されるパワーコンディショナを備えるパワーコンディショナシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
電力系統に連系される電力線に複数の電源装置が接続されている場合、それら複数の電源装置の両方から同時に電力系統へ電力が逆潮流する場合がある。その場合、複数の電力メーターを用いて、複数の電源装置のそれぞれの逆潮流電力を特定することが行われる。例えば、特許文献１（特開２０２０－１３７２０９号公報）には、電力系統に連系される電力線に設けられる複数の電力計を併用することで、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることを目的とした分散型電源システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１３７２０９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には、複数の電源装置が、電力系統に連系される電力線に対して各別に接続される構成だけではなく、複数の電源装置が一つのパワーコンディショナによって電力系統に連系される電力線に接続される構成も記載されている。具体的には、特許文献１には、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナが、電力系統に連系される電力線に接続される構成も記載されている。このような構成の場合、パワーコンディショナに接続される太陽光発電装置及び充放電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を知るための電力メーター（即ち、差分計量計）を設ける場所が無い、即ち、太陽光発電装置から供給される電力及び充放電装置から供給される電力を電力メーターによって区別して計測できないという問題がある。そのため、例えば太陽光発電装置から供給される電力を電力系統へ逆潮流させることはできるが、充放電装置から供給される電力を電力系統へ逆潮流させることはできないといった制限を受ける。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナから電力線へ電力を供給する場合であっても、太陽光発電装置から供給される電力と充放電装置から供給される電力とを区別して測定できるパワーコンディショナシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための本発明に係るパワーコンディショナシステムの特徴構成は、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナ回路部とその動作を制御するパワーコンディショナ制御部とを備え、前記パワーコンディショナ回路部が電力系統に連系される電力線に接続されるパワーコンディショナを備えるパワーコンディショナシステムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線の途中に、第１電力メーターと、第１接続箇所と、第２電力メーターと、第２接続箇所とがその並び順で設けられ、
前記充放電装置から前記電力線への、前記パワーコンディショナ回路部を介した前記充放電装置の放電電力の供給状態に応じて、前記電力線に対する前記パワーコンディショナ回路部の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える接続切替装置を備える点にある。
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線の途中に、第１電力メーターと、第１接続箇所と、第２電力メーターと、第２接続箇所とがその並び順で設けられ、
前記充放電装置から前記電力線への、前記パワーコンディショナ回路部を介した前記充放電装置の放電電力の供給状態に応じて、前記電力線に対する前記パワーコンディショナ回路部の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える接続切替装置を備える点にある。
【0007】
ここで、前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続するように構成できる。
【0008】
また、前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力し、且つ、前記電力線から前記電力系統への電力の逆潮流が発生している場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続し、前記パワーコンディショナ回路部が前記充放電装置の放電電力を前記電力線に出力していても前記電力線から前記電力系統への電力の逆潮流が発生していない場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続するように構成できる。
【0009】
上記特徴構成によれば、接続切替装置がパワーコンディショナを第１接続箇所に接続した場合、即ち、接続切替装置がパワーコンディショナを第１電力メーターと第２電力メーターとの間の電力線に接続した場合、パワーコンディショナから電力系統に逆潮流される電力は第１電力メーターで測定されるが、第２電力メーターでは測定されない。また、接続切替装置がパワーコンディショナを第２接続箇所に接続した場合、即ち、接続切替装置がパワーコンディショナを第２電力メーターよりも下流側の電力線に接続した場合、パワーコンディショナから電力系統に逆潮流される電力は第２電力メーターで測定できる。このように、接続切替装置が、電力線に対するパワーコンディショナ回路部の接続箇所を第１接続箇所及び第２接続箇所の何れか一方に切り替える構成を採用することで、太陽光発電装置の電力を電力系統に逆潮流させる場合にはパワーコンディショナを第１接続箇所に接続し、充放電装置の電力を電力系統に逆潮流させる場合にはパワーコンディショナを第２接続箇所に接続するなどの切り替えを行うことができる。
従って、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナから電力線へ電力を供給する場合であっても、太陽光発電装置から供給される電力と充放電装置から供給される電力とを区別して測定できるパワーコンディショナシステムを提供できる。
従って、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナから電力線へ電力を供給する場合であっても、太陽光発電装置から供給される電力と充放電装置から供給される電力とを区別して測定できるパワーコンディショナシステムを提供できる。
【0010】
本発明に係るパワーコンディショナシステムの更に別の特徴構成は、前記接続切替装置は、前記パワーコンディショナ回路部が、前記太陽光発電装置の発電電力より大きい電力を前記充放電装置へ充電する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第２接続箇所に接続し、前記パワーコンディショナ回路部が、前記太陽光発電装置の発電電力以下の電力を前記充放電装置へ充電する場合には前記パワーコンディショナ回路部を前記第１接続箇所に接続する点にある。
【0011】
上記特徴構成によれば、充放電装置が充電する電力に太陽光発電装置を起源とする電力のみが含まれる場合にはパワーコンディショナ回路部を第１接続箇所に接続でき、充放電装置が充電する電力に太陽光発電装置を起源とする電力以外の電力が含まれる場合にはパワーコンディショナ回路部を第２接続箇所に接続できる。
【0012】
本発明に係るパワーコンディショナシステムの更に別の特徴構成は、前記パワーコンディショナは、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続された状態で、前記第１接続箇所又は前記第２接続箇所に接続される連系接続線に対して接続し、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続されない状態で、前記電力線の途中の、前記第２接続箇所よりも下流側の第３接続箇所に接続される自立接続線に対して接続し、前記接続切替装置は、前記電力線に対する前記連系接続線の接続箇所を前記第１接続箇所及び前記第２接続箇所の何れか一方に切り替える点にある。
【0013】
上記特徴構成によれば、接続切替装置は、パワーコンディショナ回路部を、電力系統に対して電気的に接続された状態で、電力線の第１接続箇所又は第２接続箇所に接続される連系接続線に接続できる。その結果、連系接続線が接続される第１接続箇所又は第２接続箇所を介して、パワーコンディショナ回路部から電力系統へ電力を逆潮流させることができる。また、接続切替装置は、パワーコンディショナ回路部を、電力系統に対して電気的に接続されない状態で、電力線の第３接続箇所に接続される自立接続線に接続できる。その結果、自立接続線を介して、パワーコンディショナ回路部から電力線の第３接続箇所へ電力を供給させることができる。
【0014】
本発明に係るパワーコンディショナシステムの更に別の特徴構成は、前記接続切替装置は、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力系統に対して電気的に接続された状態で、前記電力線の前記第１接続箇所に接続される連系接続線及び前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線の何れか一方に接続し、前記電力系統から前記電力線への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、前記電力系統に対して電気的に接続されない状態で、前記パワーコンディショナ回路部を、前記電力線の前記第２接続箇所に接続される自立接続線に対して接続する点にある。
【0015】
上記特徴構成によれば、接続切替装置は、パワーコンディショナ回路部を、電力系統に対して電気的に接続された状態で、電力線の第１接続箇所に接続される連系接続線と、電力線の第２接続箇所に接続される自立接続線とに接続できる。その結果、連系接続線又は自立接続線を介して、パワーコンディショナ回路部から電力系統へ電力を逆潮流させることができる。また、接続切替装置は、パワーコンディショナ回路部を、電力系統に対して電気的に接続されない状態で、電力線の第２接続箇所に接続される自立接続線に接続できる。その結果、自立接続線を介して、パワーコンディショナ回路部から電力線の第２接続箇所へ電力を供給させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】第１実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【図2】第１実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【図3】第１実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【図4】第３実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【図5】第３実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【図6】第３実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係るパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムについて説明する。
図１～図３は、第１実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。図１～図３において、電力供給が行われている箇所を太線で示している。
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係るパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムについて説明する。
図１～図３は、第１実施形態のパワーコンディショナシステムが設けられる電源システムの構成を示す図である。図１～図３において、電力供給が行われている箇所を太線で示している。
【0018】
図示するように、パワーコンディショナシステムは、パワーコンディショナ１０と接続切替装置ＳＷとを備える。パワーコンディショナ１０は、太陽光発電装置８と充放電装置７とが接続されるパワーコンディショナ回路部１１とその動作を制御するパワーコンディショナ制御部１２とを備え、パワーコンディショナ回路部１１は電力系統１に連系される電力線２に接続される。パワーコンディショナ回路部１１は、半導体スイッチング素子等を用いて構成されるＤＣ／ＤＣ変換回路やＤＣ／ＡＣ変換回路などの電気回路を有する。太陽光発電装置８は、太陽光を受光して発電する装置であり、パワーコンディショナ回路部１１に接続される。充放電装置７は、蓄電池等の充放電部で蓄えている電力の放電及び充放電部への電力の充電を行うことができる装置であり、パワーコンディショナ回路部１１に接続される。
【0019】
電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２の途中に、第１電力メーター３と、第１接続箇所Ｐ１と、第２電力メーター４と、第２接続箇所Ｐ２と、第３接続箇所Ｐ３と、第４接続箇所Ｐ４とがその並び順で設けられている。
【0020】
パワーコンディショナ１０は、太陽光発電装置８の発電電力を電力線２に出力させる動作や、充放電装置７を充放電させる動作などを制御する。パワーコンディショナ１０は、例えば最大電力追従制御などにより太陽光発電装置８の発電電力を制御して、その発電電力を電力線２に供給できる。他にも、パワーコンディショナ１０は、太陽光発電装置８の発電電力の一部又は全部を充放電装置７に充電させてもよい。また、パワーコンディショナ１０は、電力線２から受電した電力を充放電装置７に充電させることもできる。
【0021】
第４接続箇所Ｐ４には燃料電池装置６及び電力負荷装置５が接続される。燃料電池装置６は、例えば固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）や固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）など燃料電池部及びその燃料電池部の動作を制御する燃料電池制御部等を有する。また、燃料電池装置６は、燃料電池部で発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して電力線２の第４接続箇所Ｐ４に出力するための電力変換部を有する。尚、燃料電池装置６は、燃料電池部に供給する燃料ガスとしての水素等を改質処理により生成する燃料改質器などを備えていてもよい。
【0022】
燃料電池装置６は、負荷追従運転及び一定出力運転などの運転を行うことができる。例えば、燃料電池装置６は、負荷追従運転を行う場合、電力測定部１８で測定される電力がゼロになるように電力線２への出力電力を調節する。また、燃料電池装置６は、一定出力運転を行う場合、所定の出力電力を電力線２に供給する。燃料電池装置６が一定出力運転を行う場合、燃料電池装置６から電力線２の第４接続箇所Ｐ４に供給される電力が、電力負荷装置５の消費電力よりも大きければ、その余剰電力が第４接続箇所Ｐ４から上流の切替スイッチ１７の方に向かって供給される。それに対して、燃料電池装置６から電力線２の第４接続箇所Ｐ４に供給される電力が、電力負荷装置５の消費電力よりも小さければ、その不足電力が切替スイッチ１７から第４接続箇所Ｐ４に向かって供給される。
【0023】
加えて、パワーコンディショナ１０は、切替スイッチ１４を備える。この切替スイッチ１４は、パワーコンディショナ１０を、切替部２０及び電力線２の第３接続箇所Ｐ３に設けられている切替スイッチ１７の何れかに接続するように切り替える。具体的には、切替スイッチ１４の接点ａはパワーコンディショナ回路部１１に接続され、切替スイッチ１４の接点ｂは連系接続線１５を介して切替部２０の切替スイッチ２１の接点ａに接続され、切替スイッチ１４の接点ｃは自立接続線１６を介して電力線２の第３接続箇所Ｐ３に設けられている切替スイッチ１７の接点ｂに接続される。
【0024】
切替部２０は、切替スイッチ２１とその動作を制御する駆動回路２２とを備える。切替スイッチ２１の接点ａは連系接続線１５を介してパワーコンディショナ１０の切替スイッチ１４の接点ｂに接続され、切替スイッチ２１の接点ｂは電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続され、切替スイッチ２１の接点ｃは電力線２の第２接続箇所Ｐ２に接続される。駆動回路２２は、パワーコンディショナ制御部１２からの指示に応じて切替スイッチ２１の動作を制御する。
【0025】
パワーコンディショナ制御部１２は、電圧測定部２３で測定される電圧が所定の下限電圧以上である場合、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われている正常状態であると判定して、図１及び図２に示すように、切替スイッチ１４を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替えることで、パワーコンディショナ回路部１１を連系接続線１５に接続する。加えて、パワーコンディショナ制御部１２は、正常状態の場合、切替スイッチ１７を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替える。
【0026】
また、パワーコンディショナ制御部１２は、電圧測定部２３で測定される電圧が下限電圧よりも低い場合、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態であると判定して、図３に示すように、切替スイッチ１４を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替えることで、パワーコンディショナ回路部１１を自立接続線１６に接続する。加えて、パワーコンディショナ制御部１２は、異常状態の場合、切替スイッチ１７を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替える。
【0027】
このように、パワーコンディショナ１０は、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、パワーコンディショナ回路部１１を、電力系統１に対して電気的に接続された状態で、第１接続箇所Ｐ１又は第２接続箇所Ｐ２に接続される連系接続線１５に対して接続し、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、パワーコンディショナ回路部１１を、電力系統１に対して電気的に接続されない状態で、電力線２の途中の、第２接続箇所Ｐ２よりも下流側の第３接続箇所Ｐ３に接続される自立接続線１６に対して接続し、接続切替装置ＳＷは、電力線２に対する連系接続線１５の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替えるように構成されている。
【0028】
切替部２０の切替スイッチ２１とパワーコンディショナ１０の切替スイッチ１４とで、本発明の接続切替装置ＳＷが実現される。接続切替装置ＳＷは、充放電装置７から電力線２への、パワーコンディショナ回路部１１を介した充放電装置７の放電電力の供給状態に応じて、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替える。図１は、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所が第１接続箇所Ｐ１に切り替えられている状態を示す。図２は、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所が第２接続箇所Ｐ２に切り替えられている状態を示す。接続切替装置ＳＷの動作はパワーコンディショナ制御部１２が制御する。
【0029】
〔放電時（正常状態）〕
接続切替装置ＳＷは、正常状態において、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続する。具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報が伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、正常状態において、充放電装置７の放電電力の符号がプラスである場合、図２に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ２１は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。
接続切替装置ＳＷは、正常状態において、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続する。具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報が伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、正常状態において、充放電装置７の放電電力の符号がプラスである場合、図２に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ２１は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。
【0030】
〔充電時（正常状態）〕
接続切替装置ＳＷは、正常状態において、パワーコンディショナ回路部１１が、太陽光発電装置８の発電電力より大きい電力を充放電装置７へ充電する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続し、パワーコンディショナ回路部１１が、太陽光発電装置８の発電電力以下の電力を充放電装置７へ充電する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続する。
接続切替装置ＳＷは、正常状態において、パワーコンディショナ回路部１１が、太陽光発電装置８の発電電力より大きい電力を充放電装置７へ充電する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続し、パワーコンディショナ回路部１１が、太陽光発電装置８の発電電力以下の電力を充放電装置７へ充電する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続する。
【0031】
具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報と、電力測定部２４で測定できる、太陽光発電装置８の発電電力についての情報とが伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、正常状態において、充放電装置７の充電電力が太陽光発電装置８の発電電力より大きい場合、図２に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ２１は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。また、パワーコンディショナ制御部１２は、充放電装置７の充電電力が太陽光発電装置８の発電電力以下である場合、図１に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わり、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ２１は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わる。
【0032】
以上のように、接続切替装置ＳＷがパワーコンディショナ１０を第１接続箇所Ｐ１に接続した場合、即ち、接続切替装置ＳＷがパワーコンディショナ１０を第１電力メーター３と第２電力メーター４との間の電力線２に接続した場合、パワーコンディショナ１０から電力系統１に逆潮流される電力は第１電力メーター３で測定されるが、第２電力メーター４では測定されない。また、接続切替装置ＳＷがパワーコンディショナ１０を第２接続箇所Ｐ２に接続した場合、即ち、接続切替装置ＳＷがパワーコンディショナ１０を第２電力メーター４よりも下流側の電力線２に接続した場合、パワーコンディショナ１０から電力系統１に逆潮流される電力は第２電力メーター４で測定できる。このように、接続切替装置ＳＷが、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替える構成を採用することで、太陽光発電装置８の電力を電力系統１に逆潮流させる場合にはパワーコンディショナ１０を第１接続箇所Ｐ１に接続し、充放電装置７の電力を電力系統１に逆潮流させる場合にはパワーコンディショナ１０を第２接続箇所Ｐ２に接続するなどの切り替えを行うことができる。
【0033】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のパワーコンディショナシステムは、充放電装置７の放電時の動作が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態のパワーコンディショナシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第２実施形態のパワーコンディショナシステムは、充放電装置７の放電時の動作が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態のパワーコンディショナシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【0034】
本実施形態では、接続切替装置ＳＷは、正常状態において、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力し、且つ、電力線２から電力系統１への電力の逆潮流が発生している場合には、図２に示すようにパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続し、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力していても電力線２から電力系統１への電力の逆潮流が発生していない場合には、図１に示すようにパワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続するように構成される。
【0035】
例えば、パワーコンディショナ制御部１２は、電力線２の第１接続箇所Ｐ１よりも上流側に設けられた電力測定部９で測定される電力を参照することで、電力線２から電力系統１への電力の逆潮流が発生しているか否かを判定できる。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、電力線２から電力系統１への電力の逆潮流が発生しているか否か、及び、充放電装置７の放電電力を電力線２に出力しているか否かに基づいて、パワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続するか又は第２接続箇所Ｐ２に接続するかを決定できる
【0036】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のパワーコンディショナシステムは、接続切替装置ＳＷの構成が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のパワーコンディショナシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第３実施形態のパワーコンディショナシステムは、接続切替装置ＳＷの構成が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のパワーコンディショナシステムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【0037】
【0038】
図４～図６に示すように、電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２の途中に、第１電力メーター３と、第１接続箇所Ｐ１と、第２電力メーター４と、切替部３０と、第２接続箇所Ｐ２と、第３接続箇所Ｐ３とがその並び順で設けられている。
【0039】
パワーコンディショナ１０は、切替スイッチ１４を備える。この切替スイッチ１４は、パワーコンディショナ１０を、第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れかに接続するように切り替える。具体的には、切替スイッチ１４の接点ａはパワーコンディショナ回路部１１に接続され、切替スイッチ１４の接点ｂは連系接続線１５を介して電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続され、切替スイッチ１４の接点ｃは自立接続線１６を介して電力線２の第２接続箇所Ｐ２に接続される。
【0040】
切替部３０は、切替スイッチ３１とその動作を制御する駆動回路３２とを備える。切替スイッチ３１は電力線２の途中に介装され、接続状態にある場合には電力線２の上流側と下流側とを導通させ、非接続状態にある場合には電力線２の上流側と下流側とを絶縁させる。駆動回路３２は、パワーコンディショナ制御部１２からの指示に応じて切替スイッチ３１の動作を制御する。
【0041】
パワーコンディショナ制御部１２は、電圧測定部３３で測定される電圧が所定の下限電圧以上である場合、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われている正常状態であると判定して、図４に示す例では、切替スイッチ１４を接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替えることで、パワーコンディショナ回路部１１を連系接続線１５に接続し、切替スイッチ３１を接続状態にさせる。また、パワーコンディショナ制御部１２は、正常状態であると判定している場合、図５に示す例では、切替スイッチ１４を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替えることで、パワーコンディショナ回路部１１を自立接続線１６に接続し、切替スイッチ３１を接続状態にさせる。
【0042】
また、パワーコンディショナ制御部１２は、電圧測定部３３で測定される電圧が下限電圧よりも低い場合、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態であると判定して、図６に示す例では、切替スイッチ１４を接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替えることで、パワーコンディショナ回路部１１を自立接続線１６に接続し、切替スイッチ３１を非接続状態にさせる。
【0043】
パワーコンディショナ１０の切替スイッチ１４で、本発明の接続切替装置ＳＷが実現される。接続切替装置ＳＷは、充放電装置７から電力線２への、パワーコンディショナ回路部１１を介した充放電装置７の放電電力の供給状態に応じて、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所を第１接続箇所Ｐ１及び第２接続箇所Ｐ２の何れか一方に切り替える。図４は、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所が第１接続箇所Ｐ１に切り替えられている状態を示す。図５は、電力線２に対するパワーコンディショナ回路部１１の接続箇所が第２接続箇所Ｐ２に切り替えられている状態を示す。接続切替装置ＳＷの動作はパワーコンディショナ制御部１２が制御する。
【0044】
つまり、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われている正常状態の場合、パワーコンディショナ回路部１１を、電力系統１に対して電気的に接続された状態で、電力線２の第１接続箇所Ｐ１に接続される連系接続線１５及び電力線２の第２接続箇所Ｐ２に接続される自立接続線１６の何れか一方に接続し、電力系統１から電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態の場合、電力系統１に対して電気的に接続されない状態で、パワーコンディショナ回路部１１を、電力線２の第２接続箇所Ｐ２に接続される自立接続線１６に対して接続する。
【0045】
〔放電時（正常状態）〕
接続切替装置ＳＷは、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続する。具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報が伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、充放電装置７の放電電力の符号がプラスである場合、図５に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。
接続切替装置ＳＷは、パワーコンディショナ回路部１１が充放電装置７の放電電力を電力線２に出力する場合にはパワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続する。具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報が伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、充放電装置７の放電電力の符号がプラスである場合、図５に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。
【0046】
〔充電時（正常状態）〕
接続切替装置ＳＷは、パワーコンディショナ回路部１１が太陽光発電装置８の発電電力より大きい電力を充放電装置７へ充電する場合には、パワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続し、パワーコンディショナ回路部１１が太陽光発電装置８の発電電力以下の電力を充放電装置７へ充電する場合には、パワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続する。
接続切替装置ＳＷは、パワーコンディショナ回路部１１が太陽光発電装置８の発電電力より大きい電力を充放電装置７へ充電する場合には、パワーコンディショナ回路部１１を第２接続箇所Ｐ２に接続し、パワーコンディショナ回路部１１が太陽光発電装置８の発電電力以下の電力を充放電装置７へ充電する場合には、パワーコンディショナ回路部１１を第１接続箇所Ｐ１に接続する。
【0047】
具体的には、パワーコンディショナ制御部１２には、電力測定部１９で測定できる、充放電装置７への充放電電力についての情報と、電力測定部２４で測定できる、太陽光発電装置８の発電電力についての情報とが伝達される。そして、パワーコンディショナ制御部１２は、充放電装置７の充電電力が太陽光発電装置８の発電電力より大きい場合、図５に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｃとが接続される状態に切り替わる。また、パワーコンディショナ制御部１２は、充放電装置７の充電電力が太陽光発電装置８の発電電力以下である場合、図４に示すように、接続切替装置ＳＷとしての切替スイッチ１４は接点ａと接点ｂとが接続される状態に切り替わる。
【0048】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、パワーコンディショナ１０及び電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、それらの構成は適宜変更可能である。
例えば、電源システムが燃料電池装置６を備えている構成を例示したが、他の種類の発電装置を備えていてもよい。
＜１＞
上記実施形態では、パワーコンディショナ１０及び電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、それらの構成は適宜変更可能である。
例えば、電源システムが燃料電池装置６を備えている構成を例示したが、他の種類の発電装置を備えていてもよい。
【0049】
＜２＞
上記実施形態では、電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態である場合に燃料電池装置６とパワーコンディショナ回路部１１とを接続するための構成は適宜変更可能である。例えば、燃料電池装置６をパワーコンディショナ回路部１１に直接接続できる接続線を別途設け、異常状態の場合にその接続線を用いてそれらを電気的に接続してもよい。
上記実施形態では、電力線２への電力供給が正常に行われていない異常状態である場合に燃料電池装置６とパワーコンディショナ回路部１１とを接続するための構成は適宜変更可能である。例えば、燃料電池装置６をパワーコンディショナ回路部１１に直接接続できる接続線を別途設け、異常状態の場合にその接続線を用いてそれらを電気的に接続してもよい。
【0050】
＜３＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
【産業上の利用可能性】
【0051】
本発明は、太陽光発電装置と充放電装置とが接続されるパワーコンディショナから電力線へ電力を供給する場合であっても、太陽光発電装置から供給される電力と充放電装置から供給される電力とを区別して測定できるパワーコンディショナシステムに利用できる。
【符号の説明】
【0052】
１ 電力系統
２ 電力線
３ 第１電力メーター
４ 第２電力メーター
７ 充放電装置
８ 太陽光発電装置
１０ パワーコンディショナ
１１ パワーコンディショナ回路部
１２ パワーコンディショナ制御部
１５ 連系接続線
１６ 自立接続線
Ｐ１ 第１接続箇所
Ｐ２ 第２接続箇所
Ｐ３ 第３接続箇所
ＳＷ 接続切替装置
２ 電力線
３ 第１電力メーター
４ 第２電力メーター
７ 充放電装置
８ 太陽光発電装置
１０ パワーコンディショナ
１１ パワーコンディショナ回路部
１２ パワーコンディショナ制御部
１５ 連系接続線
１６ 自立接続線
Ｐ１ 第１接続箇所
Ｐ２ 第２接続箇所
Ｐ３ 第３接続箇所
ＳＷ 接続切替装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】