JP6024929B2 - Control device and power distribution system - Google Patents
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Description
本発明は、配電技術に関し、特に再生可能エネルギーの発電装置に接続された蓄電池と、商用電源とが併存するシステムにおける電力を制御する技術に関する。 The present invention relates to power distribution technology, and more particularly, to technology for controlling power in a system in which a storage battery connected to a power generator for renewable energy and a commercial power source coexist.
蓄電池と商用電源とを負荷に並列に接続し、商用電源の停電時に備えて負荷で消費される電力のバックアップとして蓄電池を用いる技術が開発されている。このような技術において、例えば太陽電池などの再生可能エネルギーによる発電装置や商用電源からの電力を蓄電池に蓄えることにより、商用電源が停電した場合に、蓄電池の電力を交流電力に変換して負荷に供給することが行われる。 A technology has been developed in which a storage battery and a commercial power supply are connected in parallel to a load, and the storage battery is used as a backup of power consumed by the load in preparation for a power failure of the commercial power supply. In such a technology, for example, when power from a power generation device or a commercial power source using renewable energy such as a solar battery is stored in a storage battery, the power of the storage battery is converted to AC power and loaded into a load when the commercial power supply fails. Supply is done.
上述の電力変換等の制御をするために、専用の電力変換装置が使用されることがある。このような技術に関連して、蓄電池から負荷に電力を供給する場合に、蓄電池の電圧を検知して電力変換装置の運転を制御することにより、蓄電池を保護する技術が提案されている（特許文献１参照）。 In order to control the above-described power conversion or the like, a dedicated power conversion device may be used. In relation to such a technique, when supplying power from a storage battery to a load, a technique for protecting the storage battery by detecting the voltage of the storage battery and controlling the operation of the power conversion device has been proposed (patent) Reference 1).
商用電源の停電中、負荷に電力を供給している蓄電池の残量が低下するなどの不具合が発生した場合、蓄電池を含むシステムを保護するため電力供給を停止する必要がある場合がある。その後、発電装置からの電力供給などにより蓄電池の残量が回復すると、蓄電池から負荷への電力供給が再開可能となるが、自動的に電力供給を再開させると、それまで作動していなかった負荷がユーザの予期しないタイミングで作動する可能性がある。 During a power failure of the commercial power supply, when a problem such as a decrease in the remaining amount of the storage battery that supplies power to the load occurs, it may be necessary to stop the power supply to protect the system including the storage battery. After that, when the remaining capacity of the storage battery recovers due to power supply from the power generator, etc., power supply from the storage battery to the load can be resumed, but when power supply is automatically resumed, the load that has not been operating until then May operate at times unexpected by the user.
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、商用電源の停電中に電力供給を停止した負荷への電力供給再開を適切に管理するための技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique for managing appropriately the electric power supply restart to the load which stopped the electric power supply during the power failure of the commercial power source.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、蓄電池から電力変換器を介した負荷への電力供給を制御する制御装置であって、蓄電池および電力変換器の少なくとも一方の物理量を取得し、取得した物理量に基づき電力変換器を制御する電力変換制御部を含む。電力変換制御部は、物理量に基づき電力変換器を停止すべきと判断した場合には電力変換器を停止させ、電力変換器の停止時に、物理量に基づき電力変換器が再開可能であると判断した場合には電力変換器が再開可能であることを表示部に表示させる。 In order to solve the above problems, a control device according to an aspect of the present invention is a control device that controls power supply from a storage battery to a load via a power converter, and is a physical quantity of at least one of the storage battery and the power converter. And a power conversion control unit that controls the power converter based on the acquired physical quantity. When it is determined that the power converter should be stopped based on the physical quantity, the power conversion control unit stops the power converter, and determines that the power converter can be restarted based on the physical quantity when the power converter is stopped. In this case, the display unit displays that the power converter can be resumed.
本発明の別の態様は、配電システムである。この配電システムは、蓄電池と、蓄電池の電力を変換して負荷へ供給する電力変換器と、蓄電池から電力変換器を介した負荷への電力供給を制御する制御装置と、ユーザへ情報を提示する表示部とを備える。制御装置は、蓄電池および電力変換器の少なくとも一方の物理量を取得し、取得した物理量に基づき電力変換器を制御する電力変換制御部を含む。電力変換制御部は、物理量に基づき電力変換器を停止すべきと判断した場合には電力変換器を停止させ、電力変換器の停止時に、物理量に基づき電力変換器が再開可能であると判断した場合には電力変換器が再開可能であることを表示部に表示させる。 Another aspect of the present invention is a power distribution system. This power distribution system presents information to a storage battery, a power converter that converts the power of the storage battery and supplies it to a load, a control device that controls power supply from the storage battery to the load via the power converter, and a user A display unit. The control device includes a power conversion control unit that acquires a physical quantity of at least one of the storage battery and the power converter and controls the power converter based on the acquired physical quantity. When it is determined that the power converter should be stopped based on the physical quantity, the power conversion control unit stops the power converter, and determines that the power converter can be restarted based on the physical quantity when the power converter is stopped. In this case, the display unit displays that the power converter can be resumed.
本発明によれば、商用電源の停電中に電力供給を停止した負荷への電力供給再開を適切に管理するための技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique for managing appropriately the electric power supply restart to the load which stopped the electric power supply during the power failure of the commercial power supply can be provided.
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の概要を述べる。第１の実施形態は、太陽電池を商用電力系統と並列に接続し、商用電源および太陽電池の両方から負荷へ電力を供給するとともに、蓄電池を充電する配電システムに関する。このような配電システムは、例えばオフィスや家庭内等に設置される。電力会社が時間帯別電気料金制度を採用している場合、夜間の時間帯の電気料金は、昼間の時間帯の電気料金よりも安く設定される。これらの時間帯一例として、昼間の時間帯は７時から２３時であり、夜間の時間帯は２３時から翌日の７時というように規定される。このような低い電気料金を有効に利用するために、配電システムは、夜間の時間帯に、商用電源からの電力を蓄電池に蓄える。(First embodiment)
An outline of the first embodiment of the present invention will be described. The first embodiment relates to a power distribution system that connects a solar cell in parallel with a commercial power system, supplies power from both the commercial power source and the solar cell to a load, and charges the storage battery. Such a power distribution system is installed, for example, in an office or home. When the electric power company adopts the electricity bill system by time zone, the electricity bill at night time is set lower than the electricity bill at daytime. As an example of these time zones, the day time zone is defined as 7 o'clock to 23 o'clock, and the night time zone is defined as from 23 o'clock to 7 o'clock the next day. In order to effectively use such a low electricity bill, the power distribution system stores electric power from a commercial power source in a storage battery during a night time zone.
蓄電池に蓄えられた電力は、商用電源が停電したときに、サーバやエレベータ等の重要な機器（特定負荷）を動作させるためのバックアップ電源として用いられる。蓄電池はさらに、一般に電気の使用量が大きくなる昼間の時間帯において放電することによって、昼間の商用電力における使用量の最大値を下げる、いわゆるピークカットまたはピークシフトとしても用いられる。 The electric power stored in the storage battery is used as a backup power source for operating important devices (specific loads) such as servers and elevators when the commercial power source fails. The storage battery is further used as a so-called peak cut or peak shift, which lowers the maximum value of the amount of usage in daytime commercial power by discharging in the daytime hours when the amount of electricity used is generally large.
このように、蓄電池は特定負荷のバックアップとしての役割と、ピークカットとしての役割とのふたつの役割を持つ。第１の実施形態に係る配電システムは、蓄電池に前述のふたつの役割を果たさせるために、商用電源が通電中の通常時には蓄電池に一定の蓄電量を確保しつつピークカットを実行し、商用電源が停電の場合には、蓄電池を放電して特定負荷に電力を供給する。 In this way, the storage battery has two roles: a role as a backup for a specific load and a role as a peak cut. The power distribution system according to the first embodiment performs peak cut while ensuring a certain amount of electricity stored in the storage battery at normal times when the commercial power source is energized in order to cause the storage battery to perform the two roles described above. When the power source is a power failure, the storage battery is discharged to supply power to the specific load.
また、商用電源が停電し蓄電池を放電して特定負荷に電力を供給しているときに、配電システムに何らかの不具合が発生した場合、安全確保のためインバータの電力変換を停止させ、特定負荷への電力供給を停止する。その後、不具合が解消した場合、特定負荷への電力供給を自動的に再開せず、ユーザからの再開指示を受け付けることにより電力供給を再開させる。なお、配電システムに生じる不具合の原因としては、インバータ側の要因と蓄電池側の要因とに大きく分けられる。 In addition, when a power failure occurs and the storage battery is discharged to supply power to a specific load, if any problem occurs in the power distribution system, the inverter power conversion is stopped to ensure safety and Stop power supply. Thereafter, when the problem is resolved, the power supply to the specific load is not automatically resumed, and the power supply is resumed by accepting a resume instruction from the user. In addition, the cause of the malfunction which arises in a power distribution system is divided roughly into the factor by the side of an inverter, and the factor by the side of a storage battery.
このように、電力供給が停止されて作動しなくなった特定負荷に対して、自動的に電力供給を再開させないことにより、ユーザが予期しないタイミングで特定負荷が作動してしまう不都合を解消することができる。ユーザは、不具合の解消後、任意のタイミングで特定負荷への電力供給を再開させることができる。 Thus, by not automatically restarting the power supply for the specific load that has stopped operating due to the power supply being stopped, it is possible to eliminate the inconvenience that the specific load operates at an unexpected timing by the user. it can. The user can restart the power supply to the specific load at an arbitrary timing after the failure is solved.
図１は、本発明の第１の実施形態に係る配電システム１００を模式的に示す図である。配電システム１００は、太陽電池１０、蓄電池１４、双方向パワーコンディショナ１６、蓄電池制御部１８、負荷２６、第１スイッチ２０、第２スイッチ１２、第３スイッチ５２、電源切替部２２、配電経路６６、および分電盤６８を含む。また、配電システム１００は、商用電源２４に接続されている。なお、本明細書において、配電システム１００が太陽電池１０を含む場合を例に説明するが、太陽電池１０に限られず、例えば風力発電装置を含んでもよく、またこれらが併存していてもよい。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a
商用電源２４は、電力会社からの電力を供給するための交流電源である。太陽電池１０は、光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接電力に変換する発電装置である。太陽電池１０として、シリコン太陽電池、さまざまな化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感型（有機太陽電池）等が使用される。
分電盤６８は一端において商用電源２４と接続され、他端において双方向パワーコンディショナ１６と接続される。分電盤６８は一端側や他端側から交流電力を受け付け、後述する第２種負荷３０に交流電力を供給する。分電盤６８は、一端側および他端側それぞれから受け付ける交流電力を計測することも可能である。The
The
双方向パワーコンディショナ１６は、一端において蓄電池１４および太陽電池１０と接続するとともに、他端において分電盤６８を介して商用電源２４と接続可能となっている。詳細は後述するが、双方向パワーコンディショナ１６は電力変換器として双方向インバータを備え、このインバータは太陽電池１０が発電した電力、または蓄電池１４が放電した電力である直流電力を交流電力に変換するとともに、商用電源２４からの交流電力を直流電力に変換する双方向インバータである。また、双方向パワーコンディショナ１６は、双方向パワーコンディショナ１６の運転を停止または再開するためのユーザインタフェースである「運転／停止」スイッチ（図示せず）を備える。双方向パワーコンディショナ１６の運転中にユーザが「運転／停止」スイッチを押下すると、双方向パワーコンディショナ１６は運転を停止し、双方向パワーコンディショナ１６が運転を停止中に「運転／停止」スイッチを押下すると、双方向パワーコンディショナ１６は運転を開始する。
The
蓄電池１４は、商用電源２４および太陽電池１０からの電力を蓄える。商用電源２４からの電力は、双方向パワーコンディショナ１６により交流電力から直流電力に変換された後、蓄電池１４に蓄電される。蓄電池１４としては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。
The
蓄電池制御部１８は、蓄電池１４の様々な物理量を測定し、測定した物理量が所定の基準値の範囲内にあるかどうかを判断する。蓄電池制御部１８は、測定した物理量が所定の基準値の範囲外にあると判断した場合には、双方向パワーコンディショナ１６に対して停止指示を送信する。また、蓄電池制御部１８は、蓄電池１４の物理量が所定の基準値の範囲内に戻ったとき、双方向パワーコンディショナ１６に対して解除指示を送信する。
また、蓄電池制御部１８は、蓄電池１４の蓄電量に関する種々の情報を必要に応じて双方向パワーコンディショナ１６に送信する。なお、蓄電池１４の物理量は、例えば、蓄電池１４の蓄電量や温度、蓄電池１４を放電するための電圧や電流等である。蓄電池１４を温めるためのヒーターを制御して蓄電池１４を温めたり、蓄電池１４を冷やすためのファンを制御して蓄電池１４を冷やしたり等の制御もする。なお、蓄電池１４に関する所定の基準値は、例えば、蓄電池制御部１８内のメモリ（図示せず）に格納される。The storage
Moreover, the storage
第３スイッチ５２は、蓄電池１４の入出力端子と、太陽電池１０の出力端子および双方向パワーコンディショナ１６との間に設けられており、蓄電池１４と太陽電池１０および双方向パワーコンディショナ１６との接続をオンまたはオフする。蓄電池１４は、一定電圧を超える電圧を加えたり、一定の残量を超えて放電したりすると劣化してしまう。第３スイッチ５２を設けることにより、過電圧の印加や過放電による劣化から蓄電池１４を保護することができる。
The
第２スイッチ１２は、太陽電池１０の出力端子と、蓄電池１４の入力端子および双方向パワーコンディショナ１６との間に設けられており、太陽電池１０と蓄電池１４および双方向パワーコンディショナ１６との接続をオンまたはオフする。太陽電池１０の発電量は太陽光の量によって左右されるため、発電量を制御することは困難である。このため、第２スイッチ１２を設けることにより、太陽電池１０の発電電力により蓄電池１４が過充電されることを防止することができる。
The
第１スイッチ２０は、双方向パワーコンディショナ１６と商用電源２４との間に設けられており、双方向パワーコンディショナ１６と商用電源２４との間をオンまたはオフする。
電源切替部２２は、第１スイッチ２０と双方向パワーコンディショナ１６との間から分岐された第１経路に接続する第１端子５８と、商用電源２４と接続された分電盤６８と第１スイッチ２０との間の配電経路６６から分岐された第２経路に接続する第２端子６０とのいずれか一方と、後述する第１種負荷２８との接続を切り替える。The
The power
負荷２６は、第１種負荷２８と第２種負荷３０とを含む。第１種負荷２８と第２種負荷３０とはともに、交流電力で駆動する交流駆動型の電気機器であり、上述の特定負荷である。第２種負荷３０は、分電盤６８と第１スイッチ２０とを接続する配電経路６６からの電力で駆動する。配電経路６６から供給される電力は基本的には分電盤６８を介して商用電源２４から供給される電力であるが、例えばピークカット実行時には双方向パワーコンディショナ１６を介して太陽電池１０や蓄電池１４から供給される電力が混合される。
The
第１種負荷２８は、商用電源２４が停電して電力供給が停止した場合であっても駆動させるべき電気機器である。第１種負荷２８は、電源切替部２２により第１経路または第２経路に接続される。第１種負荷２８は、第２経路に接続された場合は、第２種負荷３０と同様に、配電経路６６からの電力で駆動する。第１種負荷２８は、第１経路に接続された場合は、後述するように同時に第１スイッチ２０がオフされるため、双方向パワーコンディショナ１６を介して太陽電池１０や蓄電池１４から電力を供給されるが、商用電源２４からは電力を供給されない。
The
図２は、本発明の第１の実施形態に係る双方向パワーコンディショナ１６の内部構成を模式的に示す図である。双方向パワーコンディショナ１６は、電力変換器３２と、電源制御部３６と、電力変換制御部３８と、受付部４０と、表示部４２と、通信部４４とを含む。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal configuration of the
前述したとおり、電力変換器３２は、負荷２６に電力を供給するために、太陽電池１０が発電した直流電力や、蓄電池１４が放電する直流電力を交流電力に変換する。また、電力変換器３２は、蓄電池１４に充電するために商用電源２４からの交流電力を直流電力に変換する。
電力変換器３２は、商用電源２４が通電中の場合は、商用電源２４と連系するために、商用電源２４の周波数に同期した周波数で動作する。また、電力変換器３２は、商用電源２４が停電中の場合は、商用電源２４の周波数と非同期の周波数で動作する。また、電力変換器３２は、自身の様々な物理量を測定するとともに、測定した物理量を電力変換制御部３８に送信する。As described above, the
When the
受付部４０は、ユーザからの入力操作を受け付ける操作盤であり、具体的には、前述の「運転／停止」スイッチや、「リセット」スイッチなどを含む。受付部４０は、ユーザによりスイッチが押下されたことを検出し、その信号を電力変換制御部３８に送信する。
The accepting
表示部４２は、タッチパネル式の表示装置であり、電力変換制御部３８の指示に基づき、双方向パワーコンディショナ１６の運転状態など種々の情報が表示される。表示部４２は、ユーザの入力操作用の画面を表示することにより、受付部４０としても用いることができる。
The
通信部４４は、蓄電池制御部１８から双方向パワーコンディショナ１６に対して送信される停止指示や解除指示、蓄電池制御部１８から必要に応じて送信される蓄電池１４の蓄電量に関する種々の情報を受信する。通信部４４は、蓄電池制御部１８から受信した情報を、電力変換制御部３８へ送信する。
The
また、通信部４４は、ユーザによって受付部４０の「リセット」スイッチが押下された場合に、蓄電池制御部１８に対して制御信号を送信する。図３は、通信部４４が蓄電池制御部１８に対して送信する制御信号のフォーマットを示す図である。通信部４４が送信する制御信号７０には、ヘッダ情報、運転状態情報、物理量検知情報、停止条件検知情報が含まれる。
Further, the
ヘッダ情報には、送信先である蓄電池制御部１８との同期を取るための情報や、送信する制御信号のデータサイズなどの情報が含まれる。
運転状態情報には、双方向パワーコンディショナ１６が自立運転中または系統連系運転中のいずれであるか、商用電源２４が通電中または停電中のいずれであるかを示す情報が含まれる。また、運転状態情報には、受付部４０が受け付ける「リセット」スイッチの押下状態に関する情報も含む。
物理量検知情報には、電力変換器３２における直流電圧、直流電流、直流電力などの値を示す情報が含まれる。停止条件検知情報には、電力変換器３２の半導体スイッチ素子の温度が規定値以上であることを示す情報や、直流電圧が規定値以上であることを示す情報など、停止条件が発生しているか否かを示す情報が含まれる。The header information includes information for synchronizing with the storage
The operation state information includes information indicating whether the
The physical quantity detection information includes information indicating values such as a DC voltage, a DC current, and DC power in the
通信部４４は、ユーザによって受付部４０の「リセット」スイッチが押下された場合に、制御信号に含まれる情報を変化させ、蓄電池制御部１８に対して定期的に制御信号を送信する。例えば、その送信間隔は０．５秒間隔であるが、その間隔時間はこれに限られない。また、蓄電池制御部１８に対して制御信号を送信する必要がある場合のみ送信を行ってもよい。
When the “reset” switch of the receiving
具体的に、通信部４４は、受付部４０が「リセット」スイッチ押下を受け付けたか否かによって、運転状態情報に含まれるリセットスイッチ状態のビットの値を変化させる。例えば、運転状態情報に含まれるリセットスイッチ状態のビットを、リセットスイッチが押下されているときに１とし、リセットスイッチが押下されていないときに０として、通信部４４は制御信号を送信する。
Specifically, the
なお、通信部４４は、受付部４０が「リセット」スイッチ押下を受け付けた後、一定時間、リセットスイッチ状態のビットを１とした運転状態情報を含む制御信号を送信してもよい。例えば、制御信号の送信間隔が０．５秒である場合、受付部４０が「リセット」スイッチ押下を受け付けたのち１秒間、通信部４４は、リセットスイッチ状態のビットが１である制御信号を送信する。これにより、通信部４４は、リセットスイッチ状態のビットが１である制御信号を、蓄電池制御部１８に対して確実に送信することができる。
Note that the
電源制御部３６は、双方向パワーコンディショナ１６と商用電源２４とを接続する分電盤６８における電圧変動を常時監視しており、検出された電圧変動に基づき商用電源２４が停電か通電かを判断する。電源制御部３６は、商用電源２４が通電か停電かの判断結果に基づき、電力変換器３２が生成すべき交流電力の周波数を設定する。具体的に、電源制御部３６は、商用電源２４が通電状態であると判断した場合、商用電源２４と連系するために、商用電源２４に同期した位相と周波数とを設定する。これにより、太陽電池１０および蓄電池１４から電力変換器３２を介して出力された交流電力と、商用電源２４からの交流電力とを同時に負荷２６で消費することが可能となる。
また、電源制御部３６は、商用電源２４が停電状態であると判断した場合、商用電源２４の周波数と非同期の周波数を設定する。また、電源制御部３６は、商用電源２４が停電か通電かの判断結果に基づき、第１スイッチ２０のオンオフおよび電源切替部２２の切り替えを制御する。The
Moreover, the power
ここで、電力変換器３２が生成する交流電力の周波数が、商用電源２４が供給する交流電力の周波数に依存することを、双方向パワーコンディショナ１６の「系統連系」運転という。また、電力変換器３２が生成する交流電力の周波数が、商用電源２４が供給する交流電力の周波数に非依存とすることを、双方向パワーコンディショナ１６の「自立」運転という。双方向パワーコンディショナ１６は、「系統連系」運転と「自立」運転とのふたつの運転モードを切り替えながら運転する。
Here, the fact that the frequency of the AC power generated by the
電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８から取得した指示や、電力変換器３２から取得した電力変換器３２の物理量、受付部４０において受け付けしたユーザからの入力操作等をもとに、電力変換器３２を制御する。電力変換器３２に関する物理量は、例えば、電力変換器３２を構成するスイッチング素子の温度や、電力変換器３２を流れる直流電力および交流電力の電流値や電圧値等である。
The power
電力変換制御部３８は、電力変換器３２の物理量が所定の基準値の範囲外となったとき、または、蓄電池制御部１８から停止指示を受け取ったとき、配電システム１００に停止条件が発生したと判断する。このとき、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させる。なお、電力変換器３２に関する所定の基準値は、例えば、電力変換制御部３８内のメモリ（図示せず）に格納される。
The power
電力変換制御部３８は、電力変換器３２の物理量が所定の基準値の範囲内に戻ったとき、または、蓄電池制御部１８から解除指示を受け取ったとき、配電システム１００の停止条件が解消されたと判断する。このとき、電力変換制御部３８は、停止条件発生前の双方向パワーコンディショナ１６の運転モードに応じて異なる制御をする。
When the physical quantity of the
具体的には、停止条件発生前の双方向パワーコンディショナ１６の運転モードが自立運転の場合、電力変換制御部３８は、停止条件が解消したと判断しても、電力変換器３２による電力変換を再開させない。電力変換制御部３８は、停止条件が解消されたと判断した後に、受付部４０を通じてユーザからの運転再開の指示を受け付けた場合に、電力変換器３２による電力変換を再開させる。なお、ユーザからの運転再開の指示は、受付部４０が含む「リセット」スイッチの押下により受け付ける。
Specifically, when the operation mode of the
一方、停止条件発生前の双方向パワーコンディショナ１６の運転モードが系統連系運転の場合、電力変換制御部３８は、停止条件が解消したと判断したとき、ユーザからの運転再開の指示無しで電力変換器３２による電力変換を再開させる。
On the other hand, when the operation mode of the
また、電力変換制御部３８は、前述したように双方向パワーコンディショナ１６の運転状態等の種々の情報を表示部４２に表示させる。図４（ａ）〜（ｄ）は、表示部４２に表示させる情報の一例である。
電力変換制御部３８は、停止条件が発生したと判断し、電力変換器３２の電力変換を停止させたとき、図４（ａ）に示すように、電力変換器３２が「電力変換停止中」であることを表示部４２に表示させる。これにより、ユーザは何らかの停止条件が発生したことにより、電力変換器３２の電力変換が停止されていることを確認することができる。
また、電力変換制御部３８は、図４（ｂ）に示すように、その要因となる停止条件を併せて表示部４２に表示させることができる。さらに、図４（ｂ）に示す「詳細」ボタンが押下された場合、電力変換制御部３８は、図４（ｃ）に示すように、停止条件の詳細情報を表示部４２に表示させることもできる。この場合、ユーザはその要因についても併せて確認することができ、停止条件に応じた措置を適宜とることができる。Moreover, the power
When the power
Moreover, the power
また、電力変換制御部３８は、停止条件発生前の双方向パワーコンディショナ１６の運転モードが自立運転であった場合、停止条件が解消したとき、図４（ｄ）に示すように「自立運転再開可能」と表示部４２に表示させる。これにより、ユーザは、受付部４０の「リセット」スイッチを押下することにより、電力変換器３２の電力変換を再開できる。電力変換制御部３８は、ユーザからの指示に基づき電力変換器３２の電力変換を再開させた後、表示部４２に「自立運転中」と表示させる。
Further, when the operation mode of the
また、電力変換制御部３８は、表示部４２の背景色を変化させることにより、ユーザに注意喚起を行ってもよい。例えば、停止条件が発生しておらず、双方向パワーコンディショナ１６が通常運転を行っている場合、表示部４２の背景色を白色とする。具体的には、表示部４２が「系統連系中」や「自立運転中」と表示している場合などである。
一方、停止条件の発生により双方向パワーコンディショナ１６が電力変換を停止している場合、ユーザへ注意喚起するために表示部４２の背景色をピンク色とする。具体的には、表示部４２が「電力変換停止中」や「自立運転再開可能」と表示している場合などである。Further, the power
On the other hand, when the
また、電力変換制御部３８は、図４（ａ）に示すように、表示部４２の画面右下に「メイン画面」と表示させてもよい。タッチパネル式の表示部４２における「メイン画面」の表示箇所を押下することにより、表示部４２は、双方向パワーコンディショナ１６を制御するためのメイン画面に遷移する。
Further, as shown in FIG. 4A, the power
なお、ユーザへ注意喚起するために表示部４２の背景色をピンク色として「電力変換停止中」や「自立運転再開可能」の表示を行っている場合、「メイン画面」を押下した後のメイン画面の背景色をピンク色のままとしてもよい。また、ユーザが「メイン画面」を押下した後、所定時間経過までにメイン画面の操作を行わない場合には、メイン画面に遷移する前の「電力変換停止中」や「自立運転再開可能」の表示に自動的に切り換えてもよい。画面表示の切替時間は例えば１分である。これにより、ユーザがメイン画面に切り換えた後においても、効果的にユーザへ注意喚起することができる。
In order to alert the user, when the background color of the
以下、商用電源２４が通電状態と停電状態の間を遷移する場合における配電システム１００の動作について説明する。この説明において、商用電源２４は、通電状態から停電状態に遷移した後、停電状態が復旧して通電状態に戻る。
Hereinafter, the operation of the
図５は、商用電源２４の状態の遷移と、双方向パワーコンディショナ１６の運転モードの切り替えと、負荷２６の通電状態との関係を示す図である。商用電源２４が通電状態にある場合、双方向パワーコンディショナ１６は系統連系運転をしている。また、電源制御部３６は、第１スイッチ２０をオンにし、電源切替部２２に第２端子６０と第１種負荷２８とを接続させている（第２経路）。これにより、第１種負荷２８および第２種負荷３０は、商用電源２４および双方向パワーコンディショナ１６の両方から電力供給を受ける。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the transition of the state of the
商用電源２４が通電状態から停電状態に遷移した場合、電源制御部３６は、第１スイッチ２０をオフするとともに、電源切替部２２に第１端子５８と第１種負荷２８とを接続させる（第１経路）。これにより、第１種負荷２８は双方向パワーコンディショナ１６からの電力供給を維持できるが、第２種負荷３０は停電中となる。また、電源制御部３６は、電力変換器３２の周波数を商用電源２４と非同期となるように設定するため、双方向パワーコンディショナ１６の運転モードが系統連系運転から自立運転に切り替わる。商用電源２４が復旧しない間、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転を継続する。
When the
現在、日本国では、所定の認証を取得したパワーコンディショナでない限り、商用電源２４が停電状態から復旧して通電状態に戻った際に自動的に系統連系運転に復帰することは認められていない。そこで、商用電源２４が停電状態から通電状態に遷移した場合、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転を継続する。このとき、電源制御部３６は、電源切替部２２に第１種負荷２８と第２端子６０とを接続させる（第２経路）一方で、第１スイッチ２０のオフ状態は維持する。この結果、第１種負荷２８は、双方向パワーコンディショナ１６との間の接続が電気的に切断されるとともに、商用電源２４と電気的に接続される。第１種負荷２８は、商用電源２４のみから電力が供給される。また、第２種負荷３０への商用電源２４からの電力供給も再開される。
At present, in Japan, unless the inverter is a power conditioner that has obtained the specified certification, it is allowed to automatically return to grid-connected operation when the
図６は、商用電源２４が停電から復旧後に、双方向パワーコンディショナ１６の運転を停止および再開する場合を示す図である。停電復旧時に、双方向パワーコンディショナ１６の運転モードを自立運転から系統連系運転に切り替えるためには、手動にて双方向パワーコンディショナ１６を再起動させる必要がある。双方向パワーコンディショナ１６は、再起動が行われない限り、自立運転を維持する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a case where the operation of the
電源制御部３６は、商用電源２４が復旧したと判断した後、双方向パワーコンディショナ１６の「運転／停止」スイッチが押下されたことを検出した場合、双方向パワーコンディショナ１６の自立運転を停止させる。ここで、第１種負荷２８および第２種負荷３０は、配電経路６６に接続されているため、双方向パワーコンディショナ１６の運転が停止しても商用電源２４からの電力供給が維持される。さらにその後、電源制御部３６が、商用電源２４の通電中に、双方向パワーコンディショナ１６の「運転／停止」スイッチが再度押下されたことを検出した場合、双方向パワーコンディショナ１６は再起動する。
If the power
配電システム１００は起動処理を行い、電源制御部３６が商用電源２４の通電を検知すると、双方向パワーコンディショナ１６は系統連系運転を自動で開始する。さらに、電源制御部３６は、電源切替部２２の第２端子６０への接続を維持するとともに、第１スイッチ２０をオンにする。これにより、負荷２６に対する商用電源２４からの電力供給を維持するとともに、双方向パワーコンディショナ１６とも接続する。
The
以上のように、商用電源２４の状態が変化した場合であっても、変化に応じて電源切替部２２を切り替えることにより、第１種負荷２８への電力供給を常時確保することができる。電源切替部２２の切り替え時に、数秒間ほど第１種負荷２８への電力供給が途切れるが、すぐに電力供給が再開される。
As described above, even when the state of the
以下、商用電源２４の停電中または通電中に停止条件が発生した場合における配電システム１００の動作を説明する。
まず、商用電源２４が停電中に停止条件が発生した場合について説明する。図７は、商用電源２４が停電中の場合における双方向パワーコンディショナ１６の運転モードと、電力変換制御部３８により判断される停止条件の状態と、負荷２６の通電状態との関係を示す図である。Hereinafter, the operation of the
First, the case where a stop condition occurs during a power failure of the
商用電源２４の停電中、停止条件が発生していない場合には、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転している。このとき、電源制御部３６は、第１スイッチ２０をオフするとともに、電源切替部２２に第１端子５８と第１種負荷２８とを接続させる（第１経路）。これにより、第１種負荷２８は双方向パワーコンディショナ１６からの電力供給を維持できるが、第２種負荷３０は停電中となる。その後、停止条件が発生した場合、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させる。そのため、双方向パワーコンディショナ１６から第１種負荷２８への電力供給が遮断され、第１種負荷２８も停電中となる。
その後、停止条件が解消したとしても、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を自動的に再開させない。電力変換制御部３８は、停止条件が解消したと判断した場合、表示部４２に「自立運転再開可能」と表示させる。ユーザは表示部４２を確認後、任意のタイミングで受付部４０の「リセット」スイッチを押下して、双方向パワーコンディショナ１６の自立運転を再開することができる。これにより、ユーザの任意のタイミングで、双方向パワーコンディショナ１６から第１種負荷２８への電力供給を開始することができ、ユーザの予期しないタイミングで第１種負荷２８が作動してしまうことを防ぐことができる。例えば、自立運転再開時に第１種負荷２８に電力が供給されてしまうと不都合がある場合には、ユーザは、「リセット」スイッチを押下する前に適宜対応を取ることができる。During the power failure of the
Thereafter, even if the stop condition is resolved, the power
次に、商用電源２４の通電中に停止条件が発生した場合について説明する。図８は、商用電源２４が通電中の場合における双方向パワーコンディショナ１６の運転モードと、電力変換制御部３８が判断する停止条件の状態と、負荷２６の通電状態との関係を示す図である。
商用電源２４の通電中、停止条件が発生していない場合には、双方向パワーコンディショナ１６は系統連系運転している。このとき、電源制御部３６は、第１スイッチ２０をオンにし、電源切替部２２に第２端子６０と第１種負荷２８とを接続させている（第２経路）。これにより、第１種負荷２８および第２種負荷３０は、商用電源２４および双方向パワーコンディショナ１６の両方から電力供給を受ける。
その後、停止条件が発生した場合、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させる。双方向パワーコンディショナ１６からの電力供給が遮断されるが、商用電源２４からの電力供給は維持されるため、第１種負荷２８は通電中となる。Next, a case where a stop condition occurs while the
When the
Thereafter, when a stop condition occurs, the power
その後、停止条件が解消した場合、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を再開させる。このとき、第１種負荷２８は継続して商用電源２４から電力供給を受けており通電中であるため、作動していなかった第１種負荷２８が、ユーザの予期しないタイミングで作動するという不都合は生じない。
Thereafter, when the stop condition is resolved, the power
以下、配電システム１００の制御方法について説明する。まず、配電システム１００の通常時、すなわち配電システム１００に停止条件が発生していない状態における制御方法について説明する。
図９は、配電システム１００の処理の流れを説明するフローチャートである。双方向パワーコンディショナ１６が起動すると（Ｓ２）、電源制御部３６は商用電源２４が停電か通電かのいずれの状態であるかを判断する（Ｓ４）。商用電源２４が通電中であると電源制御部３６が判断した場合（Ｓ４のＮ）、電源制御部３６は、第１スイッチ２０をオンにするとともに、電源切替部２２に第２端子６０と第１種負荷２８とを接続させる（第２経路）。このとき、電源制御部３６は、電力変換器３２の周波数および位相を、商用電源２４に同期するように設定する。そのため、双方向パワーコンディショナ１６は系統連系運転で運転する（Ｓ１４）。Hereinafter, a control method of the
FIG. 9 is a flowchart for explaining the processing flow of the
このように、第１種負荷２８を第２経路に接続することにより、第１種負荷２８は商用電源２４および双方向パワーコンディショナ１６と電気的に接続される。そのため、商用電源２４からの電力と、双方向パワーコンディショナ１６を介して送電された太陽電池１０および蓄電池１４からの電力が、第２経路を介して第１種負荷２８に供給される。
Thus, by connecting the
また、双方向パワーコンディショナ１６の起動時に、商用電源２４が停電していると電源制御部３６が判断した場合（Ｓ４のＹ）、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転で運転する（Ｓ６）。その後、商用電源２４が停電状態から通電状態に遷移した場合（Ｓ８のＹ）、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転を継続する（Ｓ１０）。このとき、第１種負荷２８は、商用電源２４のみから電力が供給される。また、第２種負荷３０への商用電源２４からの電力供給も再開される。
Further, when the power
停電復旧時に、再起動が行われない限り（Ｓ１２のＮ）、双方向パワーコンディショナ１６は、自立運転を維持する（Ｓ１０）。商用電源２４の通電中に、双方向パワーコンディショナ１６の「運転／停止」スイッチが再度押下されたことを検出した場合、双方向パワーコンディショナ１６は再起動する（Ｓ１２のＹ）。配電システム１００は上述した起動時の処理を行い、電源制御部３６が商用電源２４の通電を検知すると（Ｓ４のＮ）、双方向パワーコンディショナ１６は系統連系運転を自動で開始する（Ｓ１４）。
As long as the restart is not performed at the time of power failure recovery (N in S12), the
次に、商用電源２４の停電中、双方向パワーコンディショナ１６が自立運転している間に、配電システム１００に何らかの停止条件が発生した場合における制御方法について説明する。図１０は、配電システム１００に停止条件が発生した場合の自立運転の処理の流れを説明する詳細フローチャートである。図１０は、図９の自立運転（Ｓ６）を詳細に説明するフローチャートである。
Next, a control method in the case where a certain stop condition occurs in the
双方向パワーコンディショナ１６のは自立運転中（Ｓ２２）、電力変換制御部３８は、停止条件が発生したか否かを判断する（Ｓ２４）。電力変換制御部３８は、停止条件が発生したと判断した場合（Ｓ２４のＹ）、電力変換器３２による電力変換を停止させる（Ｓ２６）。このとき、電力変換制御部３８は、図４（ａ）に示すように「電力変換停止中」であることを表示部４２に表示させる。電力変換制御部３８は、停止条件が発生していないと判断した場合（Ｓ２４のＮ）、双方向パワーコンディショナ１６に自立運転を継続させる。その後、発生した停止条件が解消しない間（Ｓ２８のＮ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させたままとなる。
While the
その後、電力変換制御部３８は、停止条件が解消したと判断した場合（Ｓ２８のＹ）、図４（ｄ）に示すように「自立運転再開可能」であることを表示部４２に表示させる（Ｓ３０）。しかし、この時点では、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を再開させない（Ｓ３０）。
その後、ユーザにより「リセット」スイッチが押下され、受付部４０を通じてユーザからの運転再開の指示を受け付けた場合に（Ｓ３２のＹ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を開始させ、双方向パワーコンディショナ１６に自立運転を再開させる（Ｓ３４）。このとき、通信部４４は、リセットスイッチ状態のビットが１である情報を含む制御信号を蓄電池制御部１８に送信する（Ｓ３４）。なお、ユーザにより「リセット」スイッチが押下されない場合（Ｓ３２のＮ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させたままとなり、引き続き「自立運転再開可能」であることを表示部４２に表示させる。Thereafter, when the power
Thereafter, when the user presses the “reset” switch and receives an instruction to resume operation from the user through the receiving unit 40 (Y in S32), the power
以上のフローにより、配電システム１００は、自立運転中に停止条件が発生し、その後解消した場合には、自動的に電力供給を再開させないこととなる。これにより、停止条件が解消した時点で自動的に電力変換が再開され、ユーザの予期しないタイミングで第１種負荷２８に蓄電池１４からの電力が供給され、第１種負荷２８が作動してしまうことを防ぐことができる。
また、ユーザは自身が把握しているタイミングで、蓄電池１４から第１種負荷２８への電力供給を開始することができる。そのため、自立運転再開時に第１種負荷２８に電力が供給されてしまうと不都合がある場合には、「リセット」スイッチを押下する前に適宜対応を取ることができる。
さらに、双方向パワーコンディショナ１６が蓄電池制御部１８に対して「リセット」スイッチが押下されたことを示す制御信号を適時に送信することで、双方向パワーコンディショナ１６と蓄電池制御部１８とが連係して双方向パワーコンディショナ１６による自立運転を再開させることができる。According to the above flow, the
Further, the user can start power supply from the
Further, the
次に、商用電源２４の通電中、双方向パワーコンディショナ１６が系統連係運転している間に、配電システム１００に停止条件が発生した場合における制御方法について説明する。図１１は、配電システム１００に停止条件が発生した場合の系統連系運転の処理の流れを説明する詳細フローチャートである。図１１は、図９の系統連系運転（Ｓ１４）を詳細に説明するフローチャートである。
Next, a control method in the case where a stop condition occurs in the
双方向パワーコンディショナ１６の系統連系運転中（Ｓ４０）、電力変換制御部３８は停止条件が発生したか否かを判断する（Ｓ４２）。電力変換制御部３８は、停止条件が発生したと判断した場合（Ｓ４２のＹ）、電力変換器３２による電力変換を停止させる（Ｓ４４）。電力変換制御部３８は、停止条件が発生していないと判断した場合（Ｓ４２のＮ）、双方向パワーコンディショナ１６に系統連系運転を継続させる。
その後、電力変換制御部３８により停止条件が解消したと判断された場合（Ｓ４６のＹ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を再開させる（Ｓ４８）。なお、停止条件が解消していない場合（Ｓ４６のＮ）、電力変換器３２の電力変換の停止を継続させる。During the grid interconnection operation of the bidirectional power conditioner 16 (S40), the power
Thereafter, when the power
以上のフローにより、系統連系運転中に停止条件が解消した場合、配電システム１００は、双方向パワーコンディショナ１６による電力変換を自動的に再開させる。これにより、ユーザの手を煩わせずに系統連系運転を再開させることができる。このとき、第１種負荷２８は継続して商用電源２４から電力供給を受けており通電中であるため、作動していなかった第１種負荷２８が、ユーザの予期しないタイミングで作動するという不都合は生じない。
With the above flow, when the stop condition is resolved during the grid interconnection operation, the
（第１の実施形態の変形例）
商用電源２４が停電中、双方向パワーコンディショナ１６が自立運転モードに切り替わった場合、太陽電池１０および蓄電池１４からの電力が双方向パワーコンディショナ１６を介して第１種負荷２８へ供給される。蓄電池１４は、残存蓄電量がある限り放電できるが、ある一定の残存蓄電量を超えて放電し続けると劣化しやすくなる。そのため、ある一定の残存蓄電量を超えて放電し続けることがないよう、残存蓄電量に応じて放電を停止する制御が重要となる。
蓄電池１４は、太陽電池１０と並列に接続されている。そのため、商用電源２４の停電中であっても、太陽電池１０の発電電力を蓄電池１４に充電できる。自立運転中、太陽電池１０の発電電力は全て第１種負荷２８への電力供給に用いられる。第１種負荷２８の需要電力のうち、太陽電池１０の発電電力で足りない分は、蓄電池１４からの電力によりまかなわれる。自立運転中に蓄電池１４の残存蓄電量が所定値以下に低下した場合、停止条件が発生したとして電力変換器３２が停止され、蓄電池１４の放電が停止される。電力変換器３２が停止している間、太陽電池１０の発電電力は蓄電池１４の充電に用いられる。蓄電池１４の残存蓄電量が所定値以上に回復した場合には、蓄電池１４の放電を再開することができる。しかし、自動的に電力供給を再開させると、それまで作動していなかった第１種負荷２８がユーザの予期しないタイミングで作動する可能性がある。したがって、残存蓄電量が回復した場合においても、電力供給の再開を適切に管理することが重要となる。(Modification of the first embodiment)
When the
The
そこで、以下第１の実施形態の変形例として、蓄電池１４の残存蓄電量に応じた自立運転中における双方向パワーコンディショナ１６の制御について説明する。第１の実施形態の変形例に係る配電システム１００の構成は、図１に示す第１の実施形態に係る配電システム１００と同様である。また、第１の実施形態の変形例に係る双方向パワーコンディショナ１６の内部構成は、図２に示す第１の実施形態に係る双方向パワーコンディショナ１６の内部構成と同様である。そのため、以下では主に相違点について述べる。
Therefore, as a modification of the first embodiment, control of the
第１の実施形態と同様、蓄電池制御部１８は、蓄電池１４の蓄電量を取得する。蓄電池制御部１８は、取得した蓄電量の値に応じて、双方向パワーコンディショナ１６に対し停止指示または解除指示を送信する。以下、蓄電池制御部１８が取得する蓄電池１４の蓄電量を「残存蓄電量」と記載することがある。
As in the first embodiment, the storage
蓄電池制御部１８は、自立運転中に残存蓄電量が第１の閾値より小さくなった場合、双方向パワーコンディショナ１６に対し停止指示を送信する。ここで第１の閾値は、蓄電池１４がこの第１の閾値を下回る残存蓄電量となるまで放電し続けることにより、蓄電池１４が劣化してしまう値として設定される。例えば、第１の閾値は、蓄電池１４の満充電容量の１０％として設定されるが、蓄電池１４の特性などに応じてその他の値を設定してもよい。なお、第１の閾値は、例えば、蓄電池制御部１８内のメモリ（図示せず）に格納される。後述する第２の閾値および第３の閾値も同様である。
The storage
蓄電池制御部１８は、その後、太陽電池１０からの電力供給により残存蓄電量が第２の閾値より大きくなった場合、双方向パワーコンディショナ１６に対し解除指示を送信する。電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８から解除指示を受信し、自立運転が再開可能であると判断する。ここで第２の閾値は、第１の閾値以上の値として設定される。例えば、第２の閾値は、蓄電池１４の満充電容量の２４％として設定されるが、蓄電池１４の特性などに応じてその他の値を設定してもよい。
Thereafter, the storage
また、第２の閾値は、自立運転中に第１種負荷２８へ供給する電力量に応じて算出してもよい。例えば、電力変換器３２による電力変換を介して、第１種負荷２８へ電力供給を２０分間継続できる蓄電量に、第１の閾値として設定した蓄電量を加算した蓄電量を第２の閾値として算出する。以下、このときの蓄電量を「残り放電可能時間が２０分の蓄電量」と記載することがある。自立運転により、第２の閾値の残存蓄電量を有する蓄電池１４から第１種負荷２８への電力供給を開始すると、２０分後に残存蓄電量が第１の閾値となり、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させるからである。
なお、第２の閾値を決定する上での残り放電可能時間はその他の時間でもよく、２０分に限定されるものではない。また、満充電容量から設定した値と、残り放電可能時間から算出した値を組み合わせ、例えば、いずれか一方を上回った場合に第２の閾値より大きくなったと判断してもよい。The second threshold value may be calculated according to the amount of power supplied to the
Note that the remaining dischargeable time for determining the second threshold value may be other time and is not limited to 20 minutes. Further, a value set from the full charge capacity and a value calculated from the remaining dischargeable time may be combined, and for example, when either one is exceeded, it may be determined that the value is larger than the second threshold value.
電力変換制御部３８は、自立運転が再開可能であると判断した時点では、電力変換器３２による電力変換を再開させない。その後、受付部４０を通じてユーザからの運転再開の指示を受け付けた場合、電力変換器３２を制御して電力変換器３２による電力変換を再開させる。
The power
電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８から受信した蓄電池１４の残存蓄電量に関する情報に応じて、双方向パワーコンディショナ１６の運転状態を表示部４２に表示させる。図１２（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態の変形例に係る表示部４２に表示される画面を示す図である。
The power
図１２（ａ）は、自立運転中に残存蓄電量が第１の閾値より小さくなり、放電停止中の表示をしている表示部４２を示す図である。自立運転中に残存蓄電量が第１の閾値より小さくなり、電力変換制御部３８が電力変換器３２による電力変換を停止させているとき、表示部４２は、双方向パワーコンディショナ１６が「放電停止中」であることを表示している。これにより、ユーザは残存蓄電量が低下したことにより、電力変換が停止されていることを確認することができる。
FIG. 12A is a diagram showing the
図１２（ｂ）は、残存蓄電量が第２の閾値より大きくなり、自立運転が再開可能である表示をしている表示部４２を示す図である。残存蓄電量が第１の閾値より小さくなった後に、太陽電池１０からの電力供給により残存蓄電量が第２の閾値より大きくなった場合、表示部４２は、双方向パワーコンディショナ１６が「自立運転再開可能」であることを表示している。これにより、ユーザは、残存蓄電量が回復し、「リセット」スイッチを押下することで電力変換を再開させることができることを確認する。電力変換制御部３８は、電力変換を再開させた後、表示部４２に「自立運転中」と表示させる。
FIG. 12B is a diagram illustrating the
図１２（ｃ）は、残存蓄電量が第３の閾値より小さくなり、残存蓄電量が僅少であることを表示している表示部４２を示す図である。蓄電池制御部１８は、自立運転中に残存蓄電量が第３の閾値より小さくなった場合、その情報を電力変換制御部３８に送信する。電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８から受信した情報に基づき、表示部４２に「蓄電量僅少」の表示をさせる。ここで、第３の閾値は、第１の閾値以上で、第２の閾値以下の値として設定される。例えば、第３の閾値は、蓄電池１４の満充電容量の１７％として設定される。その他、前述の残放電時間を用いて、「残り放電可能時間が１０分の蓄電量」として設定してもよい。もちろん、設定値はこれらに限られず、これらの組み合わせにより第３の閾値より小さくなったことを判断してもよい。
FIG. 12C is a diagram showing the
電力変換制御部３８は、自立運転中に残存蓄電量が第３の閾値より小さくなり「蓄電量僅少」の表示を行った場合、その後、残存蓄電量が第１の閾値より小さくなるまで、または、残存蓄電量が第２の閾値より大きくなったという情報を蓄電池制御部１８から受信するまで、図１２（ｃ）に示す「蓄電量僅少」の表示を継続する。これにより、ユーザは残存蓄電量が低下したことにより、自立運転による第１種負荷２８への電力供給が間もなく停止することを知る。また、表示の確認後、必要に応じて電力供給停止した場合に備えることができる。
「蓄電量僅少」の表示を行った後に、残存蓄電量が第１の閾値より小さくなった場合には、電力変換制御部３８は、前述したように「放電停止中」と表示部４２に表示させる。一方、「蓄電量僅少」の表示を行った後に、残存蓄電量が第２の閾値より大きくなった場合には、電力変換制御部３８は、「自立運転中」と表示部４２に表示させる。When the remaining power storage amount is smaller than the third threshold value and the display “insufficient power storage amount” is displayed during the self-sustained operation, the power
If the remaining power storage amount becomes smaller than the first threshold value after the display of “low storage amount”, the power
なお、電力変換制御部３８は、第１の実施形態と同様、表示部４２における双方向パワーコンディショナ１６の運転状態を示す文字の背景色を変化させることにより、ユーザに注意喚起を行ってもよい。例えば、残存蓄電量が第３の閾値より小さくなった場合や、残存蓄電量が第１の閾値より小さくなり双方向パワーコンディショナ１６が電力変換を停止している場合、電力変換制御部３８は、ユーザへ注意喚起するために表示部４２の背景色をピンク色とする。具体的には、表示部４２が「蓄電量僅少」、「放電停止中」または「自立運転再開可能」と表示している場合などである。
Note that the power
次に、第１の実施形態の変形例に係る配電システム１００の動作について説明する。
図１３（ａ）は、商用電源が停電中の場合における双方向パワーコンディショナ１６の運転状態と、負荷２６の通電状態との関係を示す図であり、図１３（ｂ）は、商用電源が停電中の場合における蓄電池１４の残存蓄電量の推移を示す図である。
双方向パワーコンディショナ１６が自立運転中、電力変換制御部３８は、太陽電池１０および蓄電池１４からの電力を電力変換器３２を介して、第１種負荷２８に供給させている。その後、蓄電池制御部１８は、残存蓄電量が第３の閾値Ｐ３より小さくなったとき（Ｔ１）、その情報を電力変換制御部３８に送信する。電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８からの情報に基づき、表示部４２に「蓄電量僅少」と表示させる。これにより、ユーザは、自立運転による第１種負荷２８への電力供給が間もなく停止することを知ることができる。Next, the operation of the
FIG. 13A is a diagram showing the relationship between the operation state of the
During the independent operation of the
その後、蓄電池制御部１８は、残存蓄電量が第１の閾値Ｐ１より小さくなったとき（Ｔ２）、停止指示を電力変換制御部３８送信する。電力変換制御部３８は、蓄電池制御部１８から受信した停止指示に基づき、電力変換器３２による電力変換を停止させ、第１種負荷２８への電力供給を停止する。したがって、第１種負荷２８は停電中となる。
その後、太陽電池１０の発電により蓄電池１４に電力が供給され、残存蓄電量が回復していくが（Ｔ３〜Ｔ４）、この間、電力変換制御部３８は、表示部４２に「自立運転再開可能」と表示させない。自立運転を再開させたとしても残存蓄電量が十分でないため、すぐに残存蓄電量が第１の閾値Ｐ１より小さくなり、電力変換器３２による電力変換を停止しなければならず、却って不都合が生じるためである。Thereafter, the storage
Thereafter, power is supplied to the
その後、蓄電池制御部１８は、残存蓄電量が第２の閾値Ｐ２より大きくなり（Ｔ４）、自立運転を再開させても十分な残存蓄電量まで回復した場合、解除指示を電力変換制御部３８に送信する。しかし、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を自動的に再開させない。これにより、残存蓄電量が回復した時点で自動的に電力変換が再開され、ユーザの予期しないタイミングで第１種負荷２８に双方向パワーコンディショナ１６からの電力が供給され、第１種負荷２８が作動してしまうことを防ぐことができる。
残存蓄電量が回復した場合、表示部４２は「自立運転再開可能」であることを表示しているため、ユーザは表示部４２を確認後、任意のタイミングで「リセット」スイッチを押下して自立運転を再開することができる（Ｔ４〜Ｔ５）。これにより、ユーザにとって都合のよいタイミングで、双方向パワーコンディショナ１６から第１種負荷２８への電力供給を開始することができ、第１種負荷２８は通電中となる（Ｔ５〜）。例えば、自立運転再開時に第１種負荷２８に電力が供給されてしまうと不都合がある場合には、ユーザは、「リセット」スイッチを押下する前に適宜対応を取ることができる。Thereafter, the storage
When the remaining power storage amount is recovered, the
以下、蓄電池１４の残存蓄電量に応じた配電システム１００の制御方法について説明する。図１４は、商用電源２４が停電中の配電システム１００において蓄電池１４の残存蓄電量が変化する場合の処理の流れを説明するフローチャートである。
Hereinafter, a control method of the
電源制御部３６は、商用電源２４が停電中であると判断し、双方向パワーコンディショナ１６は自立運転を行っている（Ｓ５８）。このとき、電力変換制御部３８は、電力変換器３２を制御して太陽電池１０および蓄電池１４からの電力を変換し、第１種負荷２８に供給させている。また、電力変換制御部３８は、表示部４２に「自立運転中」と表示させる（Ｓ５８）。
その後、残存蓄電量が第３の閾値より小さくなった場合（Ｓ６０のＹ）、電力変換制御部３８は、図１２（ｃ）に示すように表示部４２に「蓄電量僅少」と表示させる（Ｓ６２）。残存蓄電量が第３の閾値より小さくならない場合には（Ｓ６０のＮ）、表示部４２は、「自立運転中」の表示を継続する（Ｓ５８）。これにより、ユーザは残存蓄電量の低下のため、自立運転が間もなく停止する可能性があることを知ることができる。The power
Thereafter, when the remaining power storage amount becomes smaller than the third threshold value (Y in S60), the power
その後、残存蓄電量が第１の閾値より小さくなった場合（Ｓ６４のＹ）、電力変換制御部３８は電力変換器３２による電力変換を停止させ、図１２（ａ）に示すように表示部４２に「放電停止中」と表示させる（Ｓ６８）。これにより、第１の閾値を超えて放電し続けることによる蓄電池１４の劣化を防止することができる。その後、残存蓄電量が第２の閾値より大きくならない間（Ｓ７０のＮ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させたままとなる（Ｓ６８）。
一方、残存蓄電量が第１の閾値より小さくない場合であって（Ｓ６４のＮ）、残存蓄電量が第２の閾値より大きくない場合（Ｓ８２のＮ）、表示部４２は、「蓄電量僅少」の表示を継続する（Ｓ６２）。また、残存蓄電量が第１の閾値より小さくない場合であって（Ｓ６４のＮ）、残存蓄電量が第２の閾値より大きくなった場合（Ｓ８２のＹ）、電力変換制御部３８は、表示部４２に「自立運転中」と表示させる（Ｓ８４）。太陽電池１０が発電した電力が蓄電池１４に供給されることにより残存蓄電量が回復し、第１種負荷２８への電力供給がしばらくの間継続できるためである。Thereafter, when the remaining power storage amount becomes smaller than the first threshold (Y in S64), the power
On the other hand, when the remaining power storage amount is not smaller than the first threshold (N in S64) and the remaining power storage amount is not larger than the second threshold (N in S82), the
残存蓄電量が第１の閾値より小さくなり、電力変換制御部３８は電力変換器３２による電力変換を停止させた（Ｓ６８）後に、残存蓄電量が第２の閾値より大きくなった場合（Ｓ７０のＹ）、電力変換制御部３８は、図１２（ｂ）に示すように表示部４２に「自立運転再開可能」と表示させる（Ｓ７２）。しかし、この時点では、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を再開させない（Ｓ７２）。
その後、ユーザにより「リセット」スイッチが押下され、受付部４０を通じてユーザからの運転再開の指示を受け付けた場合に（Ｓ７４のＹ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を開始させ、自立運転を再開させる（Ｓ７６）。ユーザにより「リセット」スイッチが押下されない場合（Ｓ７４のＮ）、電力変換制御部３８は、電力変換器３２による電力変換を停止させたままとなる（Ｓ７２）。この間、表示部４２は、「自立運転再開可能」であることを表示したままとなる（Ｓ７２）。When the remaining power storage amount becomes smaller than the first threshold value and the power
Thereafter, when the user presses the “reset” switch and receives an instruction to resume operation from the user through the receiving unit 40 (Y in S74), the power
以上のフローにより、残存蓄電量が回復した時点で自動的に電力変換が再開され、ユーザの予期しないタイミングで第１種負荷２８に双方向パワーコンディショナ１６からの電力が供給され、第１種負荷２８が作動してしまうことを防ぐことができる。
また、残存蓄電量が回復した場合、表示部４２は「自立運転再開可能」であることを表示しているため、ユーザは表示部４２を確認後、任意のタイミングで「リセット」スイッチを押下して自立運転を再開することができる。これにより、ユーザが把握しているタイミングで、双方向パワーコンディショナ１６から第１種負荷２８への電力供給を開始することができる。According to the above flow, power conversion is automatically restarted when the remaining power storage amount is recovered, and power from the
Further, when the remaining power storage amount is recovered, the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there.
例えば上述した第１の実施形態および、その変形例において、電力変換制御部３８は双方向パワーコンディショナ１６に設置される場合について説明したが、電力変換制御部３８は双方向パワーコンディショナ１６に設置されることは必須ではない。電力変換制御部３８の設置場所は自由度があり、例えば蓄電池制御部１８内に設置されてもよく、また、単独で存在してもよい。
For example, although the case where the power
また、上述した第１の実施形態において、双方向パワーコンディショナ１６に対する停止条件が解消し、その後、ユーザが「リセット」スイッチを押下した場合に、通信部４４が蓄電池制御部１８に対して制御信号を送信する場合を説明した。これは、第１の実施形態の変形例で説明したように、蓄電池１４の残存蓄電量が回復し自立運転が再開可能となった後、ユーザが「リセット」スイッチを押下した場合に、通信部４４が蓄電池制御部１８に対して制御信号を送信してもよい。
Further, in the first embodiment described above, the
１４…蓄電池、１６…双方向パワーコンディショナ、１８…蓄電池制御部、２４…商用電源、２６…負荷、３２…電力変換器、３６…電源制御部、３８…電力変換制御部、４０…受付部、４２…表示部、４４…通信部、１００…配電システム。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電力変換器の物理量を取得し、取得した物理量に基づき前記電力変換器を制御する電力変換制御部を含み、
前記電力変換制御部は、前記物理量に基づき前記電力変換器を停止すべきと判断した場合には前記電力変換器を停止させ、前記電力変換器の停止時に、前記物理量に基づき前記電力変換器が再開可能であると判断した場合には前記電力変換器が再開可能であることを表示部に表示させ、前記電力変換器が再開可能であることを前記表示部に表示させた後、ユーザからの電力供給再開の指示を取得した場合、前記電力変換器を再開させることを特徴とする制御装置。 A control device for controlling power supply from a storage battery to a load via a power converter,
Including a power conversion control unit that acquires a physical quantity of the power converter and controls the power converter based on the acquired physical quantity;
When the power conversion control unit determines that the power converter should be stopped based on the physical quantity, the power conversion control unit stops the power converter, and when the power converter is stopped, the power converter is configured based on the physical quantity. When it is determined that the power converter can be restarted, the display unit displays that the power converter can be restarted, and the display unit displays that the power converter can be restarted. If you obtain an indication of the power supply restart control apparatus according to claim Rukoto to resume the power converter.
前記負荷へ電力供給を行う電源を制御する電源制御部を更に含み、
前記電源制御部は、前記商用電源が通電状態か停電状態かを検出し、前記商用電源が通電状態から停電状態に遷移したことを検出した場合に、前記蓄電池および前記商用電源の少なくとも一方から前記負荷への電力供給を、前記蓄電池から前記負荷への電力供給に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 The load is connected to a commercial power source,
A power control unit that controls a power source that supplies power to the load;
The power control unit detects whether the commercial power source is in an energized state or a power outage state, and detects that the commercial power source has transitioned from an energized state to a power outage state from at least one of the storage battery and the commercial power source. The control device according to claim 1, wherein power supply to the load is switched to power supply from the storage battery to the load.
前記蓄電池制御部は、前記蓄電池の物理量を取得し、取得した物理量に基づき前記電力変換器を停止すべきかどうか判断し、判断結果に基づく指示を前記電力変換制御部に送信し、
前記電力変換制御部は、前記蓄電池制御部から受信した指示に基づき、前記電力変換器を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。 The control device is connected via a storage battery control unit and a communication unit for controlling the storage battery,
The storage battery control unit acquires the physical quantity of the storage battery, determines whether to stop the power converter based on the acquired physical quantity, transmits an instruction based on the determination result to the power conversion control unit,
The power conversion control unit, based on the instruction received from the battery control unit, the control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller controls the power converter.
前記電力変換制御部は、前記電力変換器が再開可能であることを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項５に記載の制御装置。 The storage battery control unit transmits an instruction to stop the power converter to the power conversion control unit when it is determined that the storage amount of the storage battery is smaller than a first threshold, and when the power converter is stopped, When it is determined that the storage amount of the storage battery has become larger than a second threshold, a restart instruction for the power converter is transmitted to the power conversion control unit,
The control device according to claim 5 , wherein the power conversion control unit displays on the display unit that the power converter can be resumed.
前記電力変換制御部は、蓄電量が僅少であることを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項６に記載の制御装置。 The storage battery control unit transmits the information to the power conversion control unit when the storage amount of the storage battery is smaller than a third threshold that is greater than or equal to the first threshold and less than or equal to the second threshold. And
The control device according to claim 6 , wherein the power conversion control unit causes the display unit to display that the amount of stored power is very small.
前記蓄電池の電力を変換して負荷へ供給する電力変換器と、
蓄電池から電力変換器を介した負荷への電力供給を制御する制御装置と、
ユーザへ情報を提示する表示部と、
ユーザの指示を受け付ける受付部とを備え、
前記制御装置は、
前記電力変換器の物理量を取得し、取得した物理量に基づき前記電力変換器を制御する電力変換制御部を含み、
前記電力変換制御部は、前記物理量に基づき前記電力変換器を停止すべきと判断した場合には前記電力変換器を停止させ、前記電力変換器の停止時に、前記物理量に基づき前記電力変換器が再開可能であると判断した場合には前記電力変換器が再開可能であることを前記表示部に表示させ、前記電力変換器が再開可能であることを前記表示部に表示させた後、ユーザからの電力供給再開の指示を前記受付部から取得した場合、前記電力変換器を再開させることを特徴とする配電システム。 A storage battery,
A power converter that converts the power of the storage battery and supplies it to a load;
A control device for controlling power supply from the storage battery to the load via the power converter;
A display for presenting information to the user ;
A reception unit for receiving user instructions ,
The control device includes:
Including a power conversion control unit that acquires a physical quantity of the power converter and controls the power converter based on the acquired physical quantity;
When the power conversion control unit determines that the power converter should be stopped based on the physical quantity, the power conversion control unit stops the power converter, and when the power converter is stopped, the power converter is configured based on the physical quantity. When it is determined that the power converter can be restarted, the display unit displays that the power converter can be restarted, and the display unit displays that the power converter can be restarted. If the acquired from the receiving unit an indication of the power supply restart, power distribution system characterized in Rukoto to resume the power converter.
前記電力変換制御部と前記蓄電池制御部との間の通信を行う通信部とを備え、
前記蓄電池制御部は、前記蓄電池の物理量を取得し、取得した物理量に基づき前記電力変換器を停止すべきかどうか判断し、判断結果に基づく指示を前記電力変換制御部に前記通信部を介して送信し、
前記電力変換制御部は、前記蓄電池制御部から受信した指示に基づき、前記電力変換器を制御することを特徴とする請求項８に記載の配電システム。 A storage battery control unit for controlling the storage battery;
A communication unit that performs communication between the power conversion control unit and the storage battery control unit,
The storage battery control unit acquires a physical quantity of the storage battery, determines whether to stop the power converter based on the acquired physical quantity, and transmits an instruction based on a determination result to the power conversion control unit via the communication unit And
The power distribution system according to claim 8 , wherein the power conversion control unit controls the power converter based on an instruction received from the storage battery control unit.
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