特許 7573809 電源システム

(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】

(24)【登録日】2024-10-18

(45)【発行日】2024-10-28

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20241021BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20241021BHJP

   H02J 9/08 20060101ALI20241021BHJP

【ＦＩ】

H02J3/46

H02J3/38 120

H02J9/08

H02J3/38 130

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020198662

(22)【出願日】2020-11-30

(65)【公開番号】P2022086576

(43)【公開日】2022-06-09

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003942

【氏名又は名称】日新電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121441

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 竜平

(74)【代理人】

【識別番号】100154704

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 真大

(74)【代理人】

【識別番号】100129702

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 喜永

(74)【代理人】

【識別番号】100206151

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 惇志

(74)【代理人】

【識別番号】100218187

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 治子

(72)【発明者】

【氏名】西村 荘治

(72)【発明者】

【氏名】河▲崎▼ 吉則

(72)【発明者】

【氏名】宇田 怜史

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１４２０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１６３７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２１２０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００－５／００

Ｈ０２Ｊ ９／００－１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

商用電力系統からの電力を一般負荷及び重要負荷に供給する電源システムであって、
前記重要負荷に接続される非常用発電機と、
前記一般負荷又は前記重要負荷に接続される自然エネルギー発電装置と、
前記自然エネルギー発電装置からの電力を前記一般負荷に供給する第１状態と、前記自然エネルギー発電装置からの電力を前記重要負荷に供給する第２状態とを切り替える切替スイッチと、
前記一般負荷の消費電力である一般負荷消費電力と、前記重要負荷の消費電力である重要負荷消費電力と、前記商用電力系統の電力コストである商用電力コストと、前記非常用発電機の電力コストである非発電力コストと、に基づいて前記切替スイッチを制御する切替制御部と、を備える電源システム。

【請求項2】

前記切替制御部が、
前記一般負荷の消費コストである一般負荷消費コストと、前記重要負荷の消費コストとである重要負荷消費コストを比較して、前記切替スイッチを制御する、請求項１記載の電源システム。

【請求項3】

前記一般負荷消費コスト及び前記重要負荷コストを算出するための算出用データを格納する算出用データ格納部を備え、
前記切替制御部が、前記算出用データを用いて前記一般負荷消費コスト及び前記重要負荷消費コストを算出する、請求項２記載の電源システム。

【請求項4】

前記自然エネルギー発電装置の最大発電能力を推定する最大発電能力推定装置をさらに備える、請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の電源システム。

【請求項5】

前記一般負荷消費電力をＰＬｇ、前記重要負荷消費電力をＰＬｉ、前記最大発電能力をＰｐｖ、前記商用電力の単位電力当たりの消費コストをＣｕ、前記非発電力の単位電力当たりの消費コストをＣｅｇとした場合、
前記切替制御部が、以下の場合に第１状態となるように前記切替スイッチを切り替える、請求項４記載の電源システム。
（ａ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、Ｃｕ－Ｃｅｇ＞０の場合
（ｂ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、Ｐｐｖ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｃ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－Ｐｐｖ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｄ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合

【請求項6】

前記非常用発電機が、前記商用電力系統のピークカット運転時に前記重要負荷に電力を供給するものである、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の電源システムとしては、特許文献１に示すように、商用電力系統からの供給電力の変動を補償するべく、蓄電池、太陽電池、及び非常用発電機を備えたものがある。

【0003】

一方、昨今では、非常用発電機を非常時の自立型電源として機能させるだけでなく、平常時に電力のピークカット電源として稼働させる非常用発電機の２ＷＡＹ利用が知られている。かかる２ＷＡＹ利用は、非常用発電機に限らず、太陽電池等の自然エネルギー発電装置においても適用することができる。

【0004】

しかしながら、これまで、非常用発電機と自然エネルギー装置とを備えた設備において、これらの電力を有効活用しつつ、しかも設備内の消費コストの最小化を図ろうとしたシステムは知られていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６０５２５４５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そこで本発明は、非常用発電機や自然エネルギー発電装置を有効活用しつつ、施設内の消費コストの最小化を図ることをその主たる課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

すなわち本発明に係る電源システムは、商用電力系統からの電力を一般負荷及び重要負荷に供給する電源システムであって、前記重要負荷に接続される非常用発電機と、前記一般負荷又は前記重要負荷に接続される自然エネルギー発電装置と、前記自然エネルギー発電装置からの電力を前記一般負荷に供給する第１状態と、前記自然エネルギー発電装置からの電力を前記重要負荷に供給する第２状態とを切り替える切替スイッチと、前記一般負荷の消費電力である一般負荷消費電力と、前記重要負荷の消費電力である重要負荷消費電力と、前記商用電力系統の電力コストである商用電力コストと、前記非常用発電機の電力コストである非発電力コストと、に基づいて前記切替スイッチを制御する切替制御部と、を備えることを特徴とするものである。

【0008】

このような電源システムであれば、非常用発電機や自然エネルギー発電装置を平常時のピークカット（負荷平準化）に活用しつつも、自然エネルギー発電装置からの電力を一般負荷又は重要負荷に供給するうえで、一般負荷消費電力、重要負荷消費電力、商用電力コスト、及び非発電力コストに基づいて切替スイッチを制御するので、施設内の消費コストの最小化を図れる。

【0009】

前記切替制御部が、前記一般負荷の消費コストである一般負荷消費コストと、前記重要負荷の消費コストとである重要負荷消費コストを比較して、前記切替スイッチを制御することが好ましい。
このような構成であれば、自然エネルギー発電装置からの電力を一般負荷又は重要負荷のどちらに供給した方が全体の消費コストの削減に有利であるかを、的確に判断することができる。

【0010】

より具体的な実施態様としては、前記一般負荷消費コスト及び前記重要負荷コストを算出するための算出用データを格納する算出用データ格納部を備え、前記切替制御部が、前記算出用データを用いて前記一般負荷消費コスト及び前記重要負荷消費コストを算出する態様を挙げることができる。

【0011】

前記自然エネルギー発電装置の最大発電能力を推定する最大発電能力推定装置をさらに備えることが好ましい。
このように、自然エネルギー発電装置の最大発電能力を推定し、この推定された最大発電能力を加味して切替スイッチを切り替えることで、自然エネルギー発電装置から非常用発電機への逆潮流を防ぐことができる。

【0012】

消費コストの最小化を図るための具体的な実施態様としては、前記一般負荷消費電力をＰＬｇ、前記重要負荷消費電力をＰＬｉ、前記最大発電能力をＰｐｖ、前記商用電力の単位電力当たりの消費コストをＣｕ、前記非発電力の単位電力当たりの消費コストをＣｅｇとした場合、前記切替制御部が、以下の場合に第１状態となるように前記切替スイッチを切り替える態様を挙げることができる。
（ａ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、Ｃｕ－Ｃｅｇ＞０の場合
（ｂ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、Ｐｐｖ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｃ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－Ｐｐｖ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｄ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合

【0013】

前記非常用発電機が、前記商用電力系統のピークカット運転時に前記重要負荷に電力を供給するものであることが好ましい。
このような構成であれば、非常用発電機を２ＷＡＹ利用することができ、非常用発電機を有効活用することができる。

【発明の効果】

【0014】

このように構成した本発明によれば、非常用発電機や自然エネルギー発電装置を有効活用しつつ、施設内の消費コストの最小化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態の電源システムの構成を示す模式図である。

【図2】同実施形態の切替制御部の動作を説明するための表。

【図3】同実施形態の電源システムの動作を示す模式図である。

【図4】その他の実施形態の電源システムの構成を示す模式図である。

【図5】その他の実施形態の切替制御部の動作を説明するための表。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明に係る電源システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。

【0017】

本実施形態の電源システム１００は、図１に示すように、商用電力系統１０と重要負荷２０との間に設けられ、商用電力系統１０の電力を重要負荷２０に供給するものである。

【0018】

ここで、商用電力系統１０は、電力会社（電気事業者）の電力供給網であり、発電所、送電系統及び配電系統を有するものである。また、重要負荷２０は、停電や瞬低などの系統異常時においても電力を安定して供給すべき負荷であり、図１では１つであるが、複数あっても良い。さらに、この商用電力系統には、重要負荷２０とは別の１又は複数の一般負荷３０も接続されている。

【0019】

具体的に電源システム１００は、無停電電源装置（ＵＰＳ）１と、商用電力系統１０と重要負荷２０とを解列するための解列スイッチ２と、解列スイッチ２よりも商用電力系統１０側の電圧を検出する系統側電圧検出部３と、系統側電圧検出部３の検出電圧から系統異常を検出するとともに、異常検出時に解列スイッチ２を開放する制御監視部４とを備えている。

【0020】

無停電電源装置１は、この実施形態では電力貯蔵装置（蓄電デバイス）たる蓄電池１１と、電圧制御装置１２とを有するものであり、商用電力系統１０の健全状態においては停止状態となり、商用電力系統の異常状態においては運転状態となる。

【0021】

解列スイッチ２は、電力線Ｌ１を開閉するものであり、電力線Ｌ１において無停電電源装置１の接続点よりも商用電力系統１０側であって、一般負荷３０の接続点よりも重要負荷２０側に設けられている。具体的に解列スイッチ２としては、例えば半導体スイッチ、又は、半導体スイッチと機械式スイッチとを組み合わせたハイブリッドスイッチなどの高速切り替えが可能な切替スイッチを用いることができる。この解列スイッチ２は、後述する制御監視部４により開閉制御されるものであり、所定の解列条件を満たす場合に開放される。

【0022】

系統側電圧検出部３は、電力線Ｌ１において解列スイッチ２よりも商用電力系統１０側の電圧を検出するものである。具体的に系統側電圧検出部３は、電力線Ｌ１における一般負荷３０の接続点よりもよりも商用電力系統１０側に計器用変圧器を介して接続されている。

【0023】

制御監視部４は、系統側電圧検出部３により検出された検出電圧と、予め定められた整定値とを比較して、前記検出電圧が整定値以下である場合に、解列スイッチ２に制御信号を出力して解列スイッチ２を開放するものである。なお、本実施形態の前記整定値は、瞬低を検出するための電圧値である。このように、例えば瞬低、周波数異常等の商用電力系統１０の異常時に制御監視部４が解列スイッチ２を開放させることで、商用電力系統１０と重要負荷２０とが解列される。

【0024】

また、本実施形態の制御監視部４は、施設全体の総消費電力と、予め定められた上限電力とを比較して、前記総消費電力が上限電力に達した場合に、解列スイッチ２に負荷平準化指令としての制御信号を出力して解列スイッチ２を開放する。なお、本実施形態の前記上限電力は、例えば契約電力等である。

【0025】

より具体的には、本実施形態の電源システム１００は、一般負荷３０に接続されて一般負荷消費電力ＰＬｇを測定する第１消費電力測定手段Ｍ１と、重要負荷２０に接続されて重要負荷消費電力ＰＬｉを測定する第２消費電力測定手段Ｍ２とを備えており、これらの消費電力測定手段Ｍ１、２により測定された消費電力が制御監視部４に逐次出力されるようにしてある。
かかる構成により、例えば平常時において総消費電力が大きい場合には、制御監視部４が解列スイッチ２を開放させることにより、ピークカットを実現することができる。

【0026】

ここで、本実施形態の電源システム１００は、図１に示すように、重要負荷２０に接続された非常用発電機５と、一般負荷３０又は重要負荷２０に接続される自然エネルギー発電装置６とをさらに備えている。

【0027】

非常用発電機５は、解列スイッチ２が開放されている場合に、重要負荷２０に電力を供給するものであり、電力線Ｌ１において解列スイッチ２よりも重要負荷２０側であって、ここでは電力線Ｌ１において無停電電源装置１の接続点よりも重要負荷２０側に接続スイッチＺを介して接続されている。

【0028】

自然エネルギー発電装置６は、解列スイッチ２が開放されている場合に、一般負荷３０又は重要負荷２０を供給するものであり、ここでは太陽光発電を利用したものである。ただし、自然エネルギー発電装置６としては、風力発電や地熱発電などを利用した発電装置などであっても良いし、複数種の自然エネルギー発電装置６が設けられていても良い。

【0029】

この自然エネルギー発電装置６は、電力線Ｌ１における解列スイッチ２よりも商用電力系統１０側に設定されたＦ点、又は、電力線Ｌ１における解列スイッチ２よりも重要負荷２０側に設定されたＬ点に択一的に接続される。Ｆ点は、一般負荷３０が接続される系統に設定されており、Ｌ点は、重要負荷２０が接続されている系統に設定されている。

【0030】

より具体的に説明すると、本実施形態の電源システム１００は、自然エネルギー発電装置６の接続箇所をＦ点又はＬ点に切り替える切替スイッチ７と、この切替スイッチ７の動作を制御する切替制御部８とをさらに備えている。

【0031】

切替スイッチ７は、自然エネルギー発電装置６をＦ点に接続して、自然エネルギー発電装置６からの電力を一般負荷３０に供給する第１状態と、自然エネルギー発電装置６をＬ点に接続して、自然エネルギー発電装置６の電力を重要負荷２０に供給する第２状態とを切り替えるものであり、ここでは上述した解列スイッチ２よりは低速のものを用いている。

【0032】

然して、切替制御部８は、一般負荷３０の消費電力である一般負荷消費電力ＰＬｇと、重要負荷２０の消費電力である重要負荷消費電力ＰＬｉと、商用電力系統１０の電力コストである商用電力コストＣｕと、非常用発電機５の電力コストである非発電力コストＣｅｇと、に基づいて切替スイッチ７を制御するように構成されている。なお、ここでいう電力コストＣｕ、Ｃｅｇは、単位電力当たりの電力コストである。

【0033】

より具体的に説明すると、切替制御部８は、一般負荷３０の消費コストである一般負荷消費コストと、重要負荷２０の消費コストである重要負荷消費コストとを比較して切替スイッチ７を制御するものであり、ここでは算出用データ格納部Ｘ１に格納されている算出用データに基づいて一般負荷消費コスト及び重要負荷消費コストを算出するように構成されている。

【0034】

算出用データは、一般負荷消費コストや重要負荷消費コストを算出するための算出式などであり、具体的には消費電力に単位電力当たりの電力コストを掛け合わせるものである。

【0035】

具体的にここでの算出用データは、一般負荷消費電力ＰＬｇ、重要負荷消費電力ＰＬｉ、商用電力コストＣｕ、及び非発電力コストＣｅｇの少なくとも１つをパラメータとして含む算出式である。
一般負荷消費電力ＰＬｇは、第１消費電力測定手段Ｍ１により逐次測定されるとともに、切替制御部８に逐次出力され、重要負荷消費電力ＰＬｉは、第２消費電力測定手段Ｍ２により逐次測定されるとともに、切替制御部８に逐次出力される。
また、商用電力コストＣｕは、商用電力系統１０の料金（燃料費）に応じて定まる単位電力当たりの消費コストであり、非発電力コストＣｅｇは、非常用発電機５の燃料費に応じて定まる単位電力当たりの消費コストであり、コストデータ格納部Ｘ２に予め格納されている。

【0036】

さらに、本実施形態の電源システム１００は、自然エネルギー発電装置６の最大発電能力Ｐｐｖを推定する最大発電能力推定装置９を備えている。

【0037】

この最大発電能力推定装置９としては、例えば自然エネルギー発電装置６が太陽発電を利用するものである場合には、例えば温度や日射量に基づいて最大発電能力Ｐｐｖを推定するものを挙げることができ、自然エネルギー発電装置６が風力発電を利用するものである場合には、例えば風速に基づいて最大発電能力Ｐｐｖを推定するものを挙げることができる。

【0038】

かかる構成において、上述した切替制御部８は、一般負荷消費電力ＰＬｇや重要負荷消費電力ＰＬｉのみならず、最大発電能力推定装置９により推定された最大発電能力Ｐｐｖにも基づいて、切替スイッチ７を切り替えるように構成されている。

【0039】

より詳細に説明すると、図２の表に示すように、切替制御部８は、以下の（ａ）～（ｄ）の何れかを満たす場合には、第１状態となるように切替スイッチ７を切り替えて、自然エネルギー発電装置６を電力線Ｌ１におけるＦ点に接続する。

【0040】

逆に、以下の（ａ）～（ｄ）の何れも満たさない場合には、切替制御部８は、第２状態となるように切替スイッチ７を切り替えて、自然エネルギー発電装置６を電力線Ｌ１におけるＬ点に接続する。

【0041】

（ａ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、Ｃｕ－Ｃｅｇ＞０の場合
（ｂ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、Ｐｐｖ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｃ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－Ｐｐｖ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｄ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合
なお、ここでのＰｐｖ×Ｃｕ及びＰＬｇ×Ｃｕが一般負荷消費コストを算出するための算出式であり、ＰＬｉ×Ｃｅｇ及びＰｐｖ×Ｃｅｇが重要負荷消費コストを算出するための算出式である。

【0042】

本実施形態では、（ａ）～（ｄ）の何れも満たさず、切替制御部８が切替スイッチ７を制御して第２状態となった場合、すなわち自然エネルギー発電装置６が電力線Ｌ１のＬ点に接続されて、自然エネルギー発電装置６の電力が重要負荷２０に供給される場合、上述した無停電電源装置１に備わる電圧制御装置１２が、非常用発電機５の出力が逆潮流にならない範囲で、重要負荷２０へ供給する電力を可及的に自然エネルギー発電装置６に分担させる。

【0043】

次に、本実施形態の電源システム１００の動作について、図３を参照しながら説明する。

【0044】

まず、平常時の電源システム１００は第１状態にあり、自然エネルギー発電装置６はＦ点に接続されており、自然エネルギー発電装置６がＦ点に対して逆潮流運転をしている。

【0045】

ここで、施設全体の総負荷電力が上限電力を超え、制御監視部４によりピークカット運転（負荷平準化）が必要であると判定された場合、すなわち施設内の総消費電力が上限電力に達した場合、制御監視部４は、解列スイッチ２に制御信号を出力して解列スイッチ２を開放する。

【0046】

これにより、重要負荷２０が接続されたＬ点系が、商用電力系統１０との連系運転から自立運転に切り替わる。この切り替わりの直後は、自立運転系に切り替わったＬ点系に（すなわち、重要負荷２０に）無停電電源装置１から電力が供給される。また、本実施形態では、このＬ点系の自立運転の開始と同時に、最大発電能力推定装置９による自然エネルギー発電装置６の最大発電能力Ｐｐｖの推定が開始される。

【0047】

次いで、非常用発電機５が起動し、無停電電源装置１に備わる電圧制御装置１２と非常用発電機５との同期検定後に、非常用発電機５の接続スイッチＺが投入され、無停電電源装置１の蓄電池１１から重要負荷２０へ供給される電力を、徐々に非常用発電機５に分担させる。

【0048】

そして、このピークカット運転時において、切替制御部８が、上述したように、一般負荷消費電力ＰＬｇ、重要負荷消費電力ＰＬｉ、最大発電能力Ｐｐｖ、商用電力コストＣｕ、非発電力コストＣｅｇに基づいて、切替スイッチ７を制御し、自然エネルギー発電装置６をＦ点又はＬ点の何れか一方に択一的に接続する。

【0049】

その後は、制御監視部４により施設全体の総負荷電力の監視が継続されるとともに、切替制御部８により必要に応じて切替スイッチ７を逐次制御されて、自然エネルギー発電装置６の接続点が適宜Ｆ点又はＬ点に切り替わる。

【0050】

制御監視部４によりピークカット運転が不要であると判定されると、ピークカット運転の開始時と逆の手順、すなわち重要負荷２０への電力供給を非常用発電機５から無停電電源装置１の蓄電池１１に徐々に分担させ、同期検定後に解列スイッチ２を投入して、商用電力系統１０と重要負荷２０とを接続する、といった手順を踏んで、ピークカット運転を終了する。

【0051】

このように構成した本実施形態の電源ステムによれば、非常用発電機５や自然エネルギー発電装置６を平常時のピークカット（負荷平準化）に活用しつつも、自然エネルギー発電装置６からの電力を一般負荷３０又は重要負荷２０に供給するうえで、一般負荷消費電力ＰＬｇ、重要負荷消費電力ＰＬｉ、商用電力コストＣｕ、及び電力コストに基づいて切替スイッチ７を制御するので、施設内の消費コストの最小化を図れる。

【0052】

さらに、切替制御部８が、最大発電能力推定装置９により推定された自然エネルギー発電装置６の最大発電能力Ｐｐｖをも考慮して切替スイッチ７を制御するので、自然エネルギー発電装置６から非常用発電機５への逆潮流を防ぐことができる。

【0053】

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

【0054】

例えば、電源システム１００としては、図４に示すように、電力線Ｌ１に設けられた低速の第１解列スイッチ２１と、第１解列スイッチ２１よりも重要負荷２０側に設けられた高速の第２解列スイッチ２２とを備えていても良い。

【0055】

これらの第１解列スイッチ２１及び第２解列スイッチ２２は、いずれも制御監視部４により制御されるものである。

【0056】

かかる構成において、非常用発電機５は、第１解列スイッチ２１及び第２解列スイッチ２２の間に接続されており、自然エネルギー発電装置６は、第１解列スイッチ２１よりも商用電力系統１０側に設定されたＦ点、又は、第１解列スイッチ２１及び第２解列スイッチ２２の間に設定されたＤ点の何れかに択一的に接続される。Ｆ点は、一般負荷３０が接続された系統に設定されており、Ｄ点は、非常用発電機５が接続された系統に設定されている。

【0057】

このように構成された電源システム１００の動作としては、以下の態様を挙げることができる。

【0058】

平常時においては、自然エネルギー発電装置６はＦ点に接続されており、自然エネルギー発電装置６がＦ点に対して逆潮流運転をしている。

【0059】

ここで、施設全体の総負荷電力が上限電力を超え、制御監視部４によりピークカット運転（負荷平準化）が必要であると判定された場合、すなわち施設内の総消費電力が上限電力に達した場合、制御監視部４は、高速の第２解列スイッチ２２に制御信号を出力して第２解列スイッチ２２を開放する。

【0060】

これにより、重要負荷２０が接続されたＬ点系が、商用電力系統１０との連系運転から自立運転に切り替わる。この切り替わりの直後は、自立運転系に切り替わったＬ点系に（重要負荷２０に）無停電電源装置１から電力が供給される。

【0061】

次いで、第１解列スイッチ２１を開放するとともに、第２解列スイッチ２２を投入して、非常用発電機５を起動させる。続いて、無停電電源装置１に備わる電圧制御装置１２と非常用発電機５との同期検定後に、非常用発電機５の接続スイッチＺが投入され、無停電電源装置１の蓄電池１１から重要負荷２０へ供給される電力を、徐々に非常用発電機５に分担させる。

【0062】

そして、このピークカット運転時において、切替制御部８は、図５の表に示すように、一般負荷消費電力ＰＬｇ、重要負荷消費電力ＰＬｉ、最大発電能力Ｐｐｖ、商用電力コストＣｕ、非発電力コストＣｅｇに基づいて、切替スイッチ７を制御し、自然エネルギー発電装置６をＦ点又はＤ点の何れか一方に択一的に接続する。
具体的に切替制御部８は、以下の（ｅ）～（ｈ）の何れかを満たす場合には、切替スイッチ７を切り替えて、自然エネルギー発電装置６を電力線Ｌ１におけるＦ点に接続する。

【0063】

逆に、以下の（ｅ）～（ｈ）の何れも満たさない場合には、切替制御部８は、切替スイッチ７を切り替えて、自然エネルギー発電装置６を電力線Ｌ１におけるＤ点に接続する。

【0064】

（ｅ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、Ｃｕ－Ｃｅｇ＞０の場合
（ｆ）ＰＬｇ＞Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、Ｐｐｖ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｇ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＞Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－Ｐｐｖ×Ｃｅｇ＞０の場合
（ｈ）ＰＬｇ＜Ｐｐｖ、ＰＬｉ＜Ｐｐｖ、且つ、ＰＬｇ×Ｃｕ－ＰＬｉ×Ｃｅｇ＞０の場合

【0065】

その後は、制御監視部４により施設全体の総負荷電力の監視が継続され、切替制御部８により必要に応じて切替スイッチ７を逐次制御されて、自然エネルギー発電装置６の接続点が適宜Ｆ点又はＤ点に切り替わる。

【0066】

制御監視部４によりピークカット運転が不要であると判定されると、ピークカット運転の開始時と逆の手順、すなわち重要負荷２０への電力供給を非常用発電機５から無停電電源装置１の蓄電池１１に徐々に分担させ、同期検定後に第１解列スイッチ２１を投入して、商用電力系統１０と重要負荷２０とを接続する、といった手順を踏んで、ピークカット運転を終了する。

【0067】

その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

【符号の説明】

【0068】

１００・・・電源システム
１０ ・・・商用電力系統
２０ ・・・重要負荷
３０ ・・・一般負荷
Ｌ１ ・・・電力線
１ ・・・無停電電源装置
１１ ・・・蓄電池
１２ ・・・電圧制御装置
２ ・・・解列スイッチ
３ ・・・系統側電圧検出部
４ ・・・制御監視部
５ ・・・非常用発電機
６ ・・・自然エネルギー発電装置
７ ・・・切替スイッチ
８ ・・・切替制御部
９ ・・・最大発電能力推定装置
Ｍ１ ・・・第１消費電力測定手段
Ｍ２ ・・・第２消費電力測定手段
Ｘ１ ・・・算出用データ格納部
Ｘ２ ・・・コストデータ格納部
Ｚ ・・・接続スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】