JP2003116225A

JP2003116225A - 分散電源システム

Info

Publication number: JP2003116225A
Application number: JP2001310848A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kubo; 謙二久保; Tomonori Hagio; 友紀萩尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】受電端側に一括して電源システムを設け負荷平
準化する場合に比べて、電源システムとして柔軟性に優
れ、簡単な構成により、分散配置された電源システムか
らの放電電力により、放電電力を電源系統に逆潮流させ
ることなく、受電端電力のピークを低減し負荷平準化す
る。【解決手段】電源系統から受電し複数の負荷に電力を供
給するものにおいて、電源系統の交流電力を直流電力に
順変換する電力順変換手段、前記電力順変換手段により
電源系統の電力を蓄電する電力蓄電手段、前記電力蓄電
手段の直流電力を交流電力に逆変換する電力逆変換手段
とから構成される電源システムを電源系統に複数台接続
すると供に、前記受電端電力を検出する手段を設け、受
電端電力値が所定の電力上限値以下となるように、各電
源システムからの放電電力を個別に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、蓄電池に電源系統の電
力を蓄電し、蓄電された電力を電源系統に放電する分散
電源システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電源系統の受電端電力を平準化す
る方法として、特開平９―１８２３１６号公報（文献
1）に記載されているように、電力変換手段と電力蓄電
手段とから構成される電源システムを電源系統に連系
し、夜間のように系統負荷が小さいときには、系統電力
を電力蓄電手段に蓄電し、昼間のピーク負荷時には、電
力蓄電手段に蓄電した電力を放電する方式が知られてい
る。これにより、ピーク時の電力は電力蓄電手段から供
給されるため、電源系統の受電端電力を平準化できる。

【０００３】一方、太陽光発電システムなどでは、複数
台の太陽光発電システムを電源系統に連系する方法が知
られているが、系統連系された分散電源の運転状態を管
理するため、特開２０００―２５３５８５号公報（文献
2）に記載された技術では、複数の系統連系される分散
電源と各分散電源の動作状態をそれぞれ管理している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記文献1に
記載された技術では、電源系統の受電端に一括して電源
システムを設けるため、平準化しようとする系統電力の
ピーク分に見合った容量の電力蓄電手段、および電力変
換手段が必要となる。このため、容量の大きな蓄電シス
テムが必要となり、また、連系点の系統電圧も受電電圧
と同じ高電圧となる。

【０００５】また、文献2に記載された技術では、受電
端に負荷と並列に複数の太陽光発電システム（分散電
源）を配置しているので、これらを管理する制御を行う
必要がある。

【０００６】本発明の目的は、電力系統からの電力を蓄
電し必要なときに放電する電源を複数備えた分散電源シ
ステムにおいて、個々の分散電源の容量を大きくせずに
負荷に電力を供給でき、各分散電源間で信号のやり取り
を行うことを要さずに放電電力を制御することが可能な
分散電源システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を決するための手段】上記目的は、電源系統から
電力を受電する受電設備と、この受電設備から並列に接
続された複数の負荷群と、これら並列に接続された負荷
群毎に設けられ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄
電された電力を交流に変換して放電する複数の電源装置
と、前記電力系統から受電される電力を計測する受電電
力計測器と、この計測された受電電力と設定された電源
系統から受電する電力の上限値とから前記複数の電源装
置の放電電流指令を生成する機能を備えることによって
達成される。

【０００８】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、前記電力
系統から受電される電流を計測する受電電流計測器と、
前記複数の電源装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続
された系統の電圧を計測する電圧検出器と、前記複数の
電源装置毎に設けられ、前記受電電流計測器の出力とこ
の電圧検出器の出力から受電電力を演算する電力演算器
と、前記複数の電源装置毎に設けられ、この電力演算器
の出力と設定された電源系統から受電する電力の上限値
とからこの電源装置の放電電流指令を生成する機能を備
えることによって達成される。

【０００９】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、前記電力
系統から受電される電力を計測する受電電力計測器と、
この計測された受電電力と設定された電源系統から受電
する電力の上限値とから前記複数の電源装置の第１の放
電電流指令を生成する機能と、前記電源装置毎に設けら
れ、夫々の電源装置が接続された並列回路における負荷
群に給電される電力を計測し、この電力と、この負荷群
が消費する最大電力よりも小さい正値の設定値とからこ
の電源装置が放電する第２の電流指令を生成する機能
と、前記第１の電流指令とこの第２の電流指令のうち一
方をこの電源装置が放電する電流指令として選択する機
能とを備えることによって達成される。

【００１０】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、前記電力
系統から受電される電力を計測する受電電力計測器と、
この計測された受電電力と設定された電源系統から受電
する電力の上限値とから前記複数の電源装置の第１の放
電電流指令を生成する機能と、前記電源装置毎に設けら
れ、夫々の電源装置が接続された並列回路における負荷
群に給電される電力を計測し、この電力と、この負荷群
が消費する最大電力よりも小さい正値の設定値とからこ
の電源装置が放電する第２の電流指令を生成する機能
と、前記第１の電流指令とこの第２の電流指令のうち小
さい方をこの電源装置が放電する電流指令として選択す
る機能とを備えることによって達成される。

【００１１】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、前記電力
系統から受電される電流を計測する受電電流計測器と、
前記複数の電源装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続
された系統の電圧を計測する電圧検出器と、前記複数の
電源装置毎に設けられ、前記受電電流計測器の出力とこ
の電圧検出器の出力から受電電力を演算する電力演算器
と、この演算された受電電力と設定された電源系統から
受電する電力の上限値とから前記複数の電源装置の第１
の放電電流指令を生成する機能と、前記電源装置毎に設
けられ、夫々の電源装置が接続された並列回路における
負荷群に給電される電力を計測し、この電力と、この負
荷群が消費する最大電力よりも小さい正値の設定値とか
らこの電源装置が放電する第２の電流指令を生成する機
能と、前記第１の電流指令とこの第２の電流指令のうち
一方をこの電源装置が放電する電流指令として選択する
機能とを備えることによって達成される。

【００１２】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、前記電力
系統から受電される電流を計測する受電電流計測器と、
前記複数の電源装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続
された系統の電圧を計測する電圧検出器と、前記複数の
電源装置毎に設けられ、前記受電電流計測器の出力とこ
の電圧検出器の出力から受電電力を演算する電力演算器
と、この演算された受電電力と設定された電源系統から
受電する電力の上限値とから前記複数の電源装置の第１
の放電電流指令を生成する機能と、前記電源装置毎に設
けられ、夫々の電源装置が接続された並列回路における
負荷群に給電される電力を計測し、この電力と、この負
荷群が消費する最大電力よりも小さい正値の設定値とか
らこの電源装置が放電する第２の電流指令を生成する機
能と、前記第１の電流指令とこの第２の電流指令のうち
小さい方をこの電源装置が放電する電流指令として選択
する機能とを備えることによって達成される。

【００１３】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、これら電
源装置毎に設けられ、設定された時刻に設定された時間
予定の電流値の電流を放電するような電流指令を生成す
る機能を備えることによって達成される。

【００１４】上記目的は、電源系統から電力を受電する
受電設備と、この受電設備から並列に接続された複数の
負荷群と、これら並列に接続された負荷群毎に設けら
れ、交流を直流に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力
を交流に変換して放電する複数の電源装置と、これら電
源装置毎に設けられ、設定された時刻に設定された時間
予定の電流値の電流を放電するような第１の電流指令を
生成する機能と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の電
源装置が接続された並列回路における負荷群に給電され
る電力を計測し、この電力と、この負荷群が消費する最
大電力よりも小さい正値の設定値とからこの電源装置が
放電する第２の電流指令を生成する機能と、前記第１の
電流指令とこの第２の電流指令のうち小さい方をこの電
源装置が放電する電流指令として選択する機能とを備え
ることによって達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施例を図
１により説明する。図１は対象とする施設の配線系統図
を示す。施設内の各負荷の電力は、受電設備２を介して
電源系統１から受電される。電力計３は電源系統１から
施設に対して給電される電力（具体的には電流）を計測
する。受電した電力は、施設内配線４により施設内の各
負荷８１、９１、８２、９２に給電される。各負荷は、
各分電盤６１、６２を介して施設内配線４に接続されて
いる。すなわち、負荷８１、負荷９１は分電盤６１を介
して施設内配線４に接続されており、また、負荷８２、
負荷９２は分電盤６２を介して施設内配線４に接続され
ている。この分電盤６１，６２は、いわゆるブレーカー
であり、その分電盤の下にぶら下がっている負荷の電力
使用量が予定の値を超えると電力の供給を遮断する機能
を有している。例えば、分電盤６１は、５０Ａを超える
と遮断機が動作するようになっており、負荷８１乃至負
荷９１の総電力使用量が、分散電源（１）５１を用いな
い場合、この５０Ａを超えるとこれら負荷への電力を遮
断する。

【００１６】複数台の分散電源システム、分散電源
（１）５１、分散電源（ｎ）５２を、図１に示すよう
に、各分電盤毎に、電源配線７１、７２に接続する。す
なわち、分散電源（１）５１は、負荷８１、９１に対す
る分散電源システムとして、また、分散電源（ｎ）５２
は、負荷８２、９２に対する分散電源システムとして、
それぞれ設置する。分散電源（１）５１は、電力計３お
よび電力検出手段１０１の検出値に基づき、電源配線へ
の放電電力制御、あるいは電源配線からの電力蓄電制御
を実行する。同様に、分散電源（ｎ）５２は、電力計３
および電力検出手段１０２の検出値に基づき、電源配線
への放電電力制御、あるいは電源配線からの電力蓄電制
御を実行する。

【００１７】図２に、分散電源（１）５１の構成を示
す。なお、他の分散電源（ｎ）５２も、同様な構成とな
る。分散電源（１）５１は、単相３線１００／２００Ｖ
の電源配線７１に接続されている。電源配線７１には、
各種負荷８１１が接続されている。また、電源配線の電
力を検出するための電力検出手段の一つとして交流電流
センサ１０１が設けられている。また、施設内配線４の
受電端電力を計測する手段として、同様に交流電流セン
サ３が設けられている。

【００１８】分散電源（１）５１は、電力変換部５１１
と電力蓄電部５１２から構成される。電力変換部５１１
は、交流電力と直流電力との双方向変換を実行する交直
変換回路５１１１、直流電力を制御して電力蓄電部５１
２に蓄電、あるいは放電するチョッパ回路５１１２、平
滑コンデンサ５１１３、交直変換回路５１１１により交
流電流を制御する交流電流制御部５１１４、平滑コンデ
ンサ５１１３の直流電圧が一定になるよう制御する直流
電圧制御５１１５、チョッパ回路５１１２により電力蓄
電部５１２への蓄電電流、あるいは電力蓄電部５１２か
らの放電電流を制御する電流制御５１１６、電源配線７
１の系統電圧を検出するための交流電圧センサ５１１
７、交流電圧センサから交流電圧を検出する電圧検出部
５１１８により構成される。また、電力蓄電部５１２
は、多直列接続された二次電池から構成され、電源系統
の交流電力を直流電力として蓄電したり、蓄電された直
流電力を放電したりするのに用いられる。

【００１９】交直変換回路５１１１はフルブリッジ接続
された４個のパワートランジスタＩＧＢＴ( Insulated
Gate Bipolar Transistor )１１、２個の交流リアクト
ル１２、２個のコンデンサ１３、２個の電流検出器１４
から構成されており、パワートランジスタＩＧＢＴのオ
ンオフ時間を制御することで交流電力と直流電力との双
方向変換を実行する。同様に、チョッパ回路５１１２は
ハーフブリッジ接続された２個のパワートランジスタＩ
ＧＢＴ２１、直流リアクトル２２、コンデンサ２３、電
流検出器２４から構成されており、パワートランジスタ
ＩＧＢＴのオンオフ時間を制御することで電力蓄電部５
１２への蓄電電流、電力蓄電部５１２からの放電電流を
制御する。

【００２０】受電端の電力を計測するための交流電流セ
ンサ３からの検出信号３０１（電流）は、分散電源
（１）５１に取り込まれる。電力演算部５１３におい
て、電圧検出部５１１８により検出された系統電圧と検
出信号３０１とを乗算し、受電端電力値を演算する。電
圧検出部５１１８は、交直変換回路５１１１の受電側の
電圧を計測している。この電圧は電源系統１の電圧に他
ならず、また交流電流センサ３の電流は系統から施設へ
供給している電流を計測するものであるので、これらを
乗算して求まる電力は電源系統１から施設内の全ての負
荷に対して供給している電力の総和ということができ
る。また、この電圧検出を、分散電源内の電圧検出部５
１１８を用いた理由は、交流電流制御のために電圧を検
出する必要があり、この電圧検出部を兼用したものであ
る。このため、総電力を算出するために別途電源系統１
の受電端に電圧検出部を設ける必要がない。

【００２１】減算器５１５において、受電端電力の演算
値と所定の値に設定される電力上限値５１４との偏差を
演算する。電源系統１から施設に供給される電力の総和
は、電力会社との契約によって決められており（施設内
に存在する分電盤の遮断電流の合計は、余裕を持ってこ
の値よりも大きな値としてある）、この値を超えないよ
うに制御する必要がある。超える場合には蓄電池５１２
に蓄電された電気を放電することによって各分電盤下に
配置されている負荷に給電する必要がある。

【００２２】このように決められた電力上限値５１４と
電力演算器５１３で演算された施設内の総消費電力の瞬
時値が、減算器５１５にて比較されその偏差が電力制御
部５１６に入力される。減算器５１５での演算の仕方
は、指令値である電力上限値５１４を負、フィードバッ
ク値である電力演算部５１３の出力(実電力)を正として
計算される。これは、この偏差が最終的に蓄電池５１２
から出力される電流指令となるためであり、電力上限値
５１４を実電力が超えた電力を蓄電池が負担するという
考え方に基づく。

【００２３】電力制御部５１６において、前記偏差の値
がゼロになるような電流指令値が演算される。電流制御
部５１１６はチョッパ回路５１１２を制御し、前記電流
指令値に従って電力蓄電部５１２から電流を放電させ
る。この放電電力は、交直変換回路５１１１により交流
電力に変換され、交流電力として電源配線７１に出力さ
れる。分散電源（１）５１から出力された交流電力は、
電源配線７１に接続された分電盤６１に接続された各種
負荷８１１に供給されるため、その電力分だけ受電端電
力を低減できる。

【００２４】それぞれの分散電源システムで同様な制御
を実行することにより、ｎ台の分散電源システム５１，
５２の夫々を統括するシステムや相互に情報のやり取り
を行うことをせずに、各々の分散電源システムからの放
電電力の和だけ受電端電力を低減できる。その結果、電
力上限値５１４と受電端電力値との偏差がゼロとなる。

【００２５】一方、分散電源（１）５１では、各種負荷
８１１側に取り付けられた交流電流センサ１０１によ
り、各種負荷８１１側の交流電流を検出する。この検出
信号１０１１は、電力演算部５１７において、電圧検出
器５１１８の出力である系統電圧検出値と乗算され、夫
々の分電盤を介して給電されている各種負荷側の電力検
出値となる。

【００２６】減算器５１８は、前記電力検出値と、所定
の値に設定される電力制限値５１９との偏差を演算す
る。この電力制限値５１９は、この分散電源システム５
１が配置されている分電盤６１の制限電流値（超えると
回路を遮断する電流値）よりも小さな正値であり、この
分電盤６１下に接続された負荷の使用電力に見合って設
定される。なお、減算器５１８は、蓄電池５１２が放電
する電流指令を算出するものであるため、指令値である
電力制限値５１９を負、帰還値である電力演算器５１７
の出力を正としている。

【００２７】電力制御部５２０は前記偏差がゼロになる
ように制御演算を実行し、電流指令値を演算する。ここ
で、選択部５１０１は、受電端電力の検出値から演算さ
れる放電電流指令値、すなわち電力制御部５１６が出力
する放電電流指令値（総電力による電流指令）と、各種
負荷側の電力検出値から演算される放電電流指令値（個
別電流指令)、すなわち電力制御部５２０が出力する放
電電流指令値のうち小さい値を選択する。

【００２８】これにより、受電端電力から演算される放
電電流指令値（総電力による電流指令）が、各種負荷側
の電力検出値から演算される放電電流指令値（個別電流
指令）より大きい場合には、後者が選択され、各種負荷
側の電力検出値から演算される放電電流指令値に従っ
て、電力蓄電部５１２からの放電が実行される。

【００２９】なお、リミタ部５１０２により、放電電流
指令値の最大値が所定のリミタ値以下に制限されるた
め、交直変換回路５１１１、チョッパ回路５１１２、電
力蓄電部５１２の最大定格を超える電力放電は発生しな
い。また、電流指令が負となった場合（実電力が電力制
限値５１９や電力上限値５１４よりも小さい場合）は、
充電を意味し、実電力に応じて充電する意味がないの
で、これを捨てている。

【００３０】前述の通り、電力制限値５１９は、各種負
荷側電力の制限値として設定される。この働きにより、
受電端電力値と電力上限値５１４との偏差が大きい場合
でも、分散電源（１）５１からの放電電力は、各種負荷
側で消費される電力を超えることはない。このため、電
源システムから放電される電力が、同じ施設内の他の配
電系統側に流出することを防げる。従って、電源システ
ムを複数台だけ分散設置した場合でも、各電源システム
間での電力のやり取りがなく、安定した運転特性の分散
電源システムを構築できる。

【００３１】なお、受電端電力が電力上限値５１４より
も小さい場合には、各種負荷側の電力検出値が電力上限
値５１９より大きい場合であっても、選択部５１０１に
よって受電端側の電力検出値による放電電流指令値が選
択され、分散電源（１）５１からの放電は行われない。

【００３２】そのときの動作波形を図３に示す。図３
（１）に受電端電力の時間変化を示す。昼間の時間帯で
受電端電力が大きく場合について示している。受電端電
力４０１が電力上限値５１４を超えた時点から、分散し
て設置された電源システムからの放電が開始される。そ
のときの、分散電源（１）からの放電電力を図３（３）
に、分散電源（ｎ）からの放電電力を図３（４）に、そ
れぞれ示す。受電端の電力は、各分散電源からの放電電
力の総和分だけ低減させる。図３（２）に、各分散電源
からの放電電力の総和を示す。このように、それぞれの
電源システムが受電端電力を監視し、その電力値と電力
上限値との大小関係から、各電源システムからの放電電
力を個別に制御することにより、受電端の電力ピークを
低減し、受電端から見たときの電力を平準化できる。

【００３３】次に、総消費電力量に対する放電電流を制
御する電力制御器５１６と分電盤下に接続された負荷の
消費電力に対する電力制御器５１８について考え方とそ
の具体例を説明する。

【００３４】電力制御器５１６は、電源系統１から給電
される施設内全ての負荷の総消費電力が契約電力を上回
らないように蓄電池の放電制御をするための制御器であ
り、総消費電力が契約電力である電力上限値５１４を上
回ると放電電流指令を生成する。これは、前述したよう
に、全ての分散電源が同じ指令値を発する。電力制御器
５１６は、電力偏差（電力上限値を超えた電力）から積
分制御によって電流指令値を生成する。このため、指令
値を徐々に上げてゆき偏差がなくなる値で、維持され
る。

【００３５】一方、電力制御器５２０は、分電盤６１内
の系統に接続された全ての負荷８１１が消費する電力に
対して、電源系統１から給電する給電量を電力制限値５
１９として設定するもので、この電力制限値５１９を超
えた分の電力を蓄電池から放電する電流指令を生成す
る。この制御が生きている場合、負荷８１１への給電電
力のうち電力制限値５１９分は必ず電源系統１から給電
される電力であるので、分散電源５１から放電（出力）
される電力が、他の分電盤内の負荷に供給されることは
ない。この電力制御器５２０を設けることで、各分散電
源は他の分散電源から干渉を受けないので、協調制御を
行うことなく自律して放電制御を行うことができる。

【００３６】今、契約電力、すなわち、電力上限値が２
０ｋWの施設に、負荷８１１（負荷８２…負荷９２を指
す）及び分散電源５１が分電盤６１に接続され、負荷８
２１（負荷８２…負荷９２を指す）及び分散電源５２が
接続されているとする。負荷８１１の総消費電力量を４
０ｋWとし、負荷８２１の総消費電力量を２０ｋWとす
る。また、分散電源５１の電力制限値５１９を負荷の総
消費電力量の１０％である４ｋWに設定し、同様に分散
電源５２の電力制限値５２９（図示なしであるが区別す
るために数字にて表記した）を２ｋWに設定する。

【００３７】今、施設内の負荷が受電設備を介して、電
源系統１から全電力が給電されているとする。このと
き、負荷８１１は１０ｋWを消費し、負荷８２１は６ｋW
を消費しているものとする。分散電源５１の電力制御器
５２０は、電力制限値５１９と消費電力との偏差である
６ｋW（１０ｋW−４ｋW）に見合う電流指令を出力する
が、総消費電力が電力上限値を上回っていないので選択
器５１０１にて小さい指令値が選択されるので、電力制
御器５２０の出力は無視される。分散電源５２における
電力制御器５３０（図示なし）も同様、無視される。

【００３８】昼間の時間帯になり負荷が消費する電力量
が増大して各分散電源で演算される総消費電力が全ての
分散電源共通の指令値である電力上限値を上回る場合を
想定する。このとき分散電源５１側の負荷８１１の消費
電力量を２０ｋW、分散電源５２側の負荷８２１の消費
電力量を１０ｋWとする。電力上限値側の制御（同じ指
令値を出力するので一方について説明する）は、総消費
電力が３０ｋWであるため、電力上限値との偏差が１０
ｋW（３０ｋW−２０ｋW）となり、これに見合った電力
指令を選択器に対して出力する。

【００３９】分散電源５１の電力制御器５２０は、電力
制限値（４ｋW）との偏差である１６ｋWに見合う電流指
令が選択器５１０１に対して出力される。選択器５１０
１は小さい電流指令を選択するので、総消費電力側の電
流指令が出力される。

【００４０】一方、分散電源５２の電力制御器５３０
は、電力制限値（２ｋW）との偏差である８ｋWに見合う
電流指令が出力される。選択器５２０１は、小さい電流
指令である電力制限値側の電流指令が選択される。例
え、８ｋWの電力を放電するに至ったとしても負荷８２
１は、１０ｋWを消費しているので、放電電力全てがこ
の負荷８２１で消費され、分散電源５１側の負荷に消費
される恐れはない。

【００４１】そして、両分散電源は一方が１０ｋWを放
電するように、他方が８ｋWを放電するように徐々に指
令値を上昇させてゆく。両者が２ｋWづつ放電、すなわ
ち合計４ｋWだけ放電するまでは、分散電源５２におけ
る電流指令の選択値は電力制限が掛かった電力制限値制
御側の電流指令が選択されるが、その後、電力上限値側
の制御による電流指令が小さくなるため、こちらの電流
指令が選択され、両分散電源の電流指令が、およそ５ｋ
Wの放電に対応する値あたりで落ち着く。

【００４２】以上述べたように、本実施例によれば、対
象とする施設の受電端電力と、個々の電源システムが電
力を給電する各種負荷側電力とを用い、個々の電源シス
テムからの放電電力を制御する。このため、それぞれの
電源システム間での電力のやり取りを発生させることな
く、各分散電源を自律して制御を行わせることができ、
複数の分散電源システムにより施設電力での受電端電力
のピークを抑制し、電力負荷を平準化することができ
る。

【００４３】次に本発明による第２の実施例を、図４に
より説明する。図２に示す第１の実施例との相違点は、
電源システムが接続される電源配線側の負荷電力検出、
およびそれを用いた放電電力の制限が無い点にある。こ
のように、電源配線側の負荷電力検出が無い場合でも、
本実施例によれば、受電端電力の検出値と電力上限値の
設定値を用いて、各々の分散電源からの放電電力を制御
するため、分散電源からの放電電力が受電端より上流の
電源系統に逆潮流させることなく、受電端での電力ピー
クを低減できる。本実施例では、個々の分散電源からの
放電電力が、個々の分散電源が接続される電源配線側の
負荷より大きい場合には、その余剰電力分は、他の電源
配線側の負荷に供給される。分散電源システムの規模が
小さい場合には、分電盤で区分される電源配線間で、分
散電源からの放電電力のやり取りがあっても、その量を
小さく制御できるので、分散電源全体として安定した運
転ができる。このように、本実施例によれば、各分散電
源が、受電端電力とその上限設定値に基づいて、個別に
放電電力を制御することで、受電端の電力ピークを平準
化できるという利点がある。

【００４４】本発明による第３の実施例を図５に示す。
本実施例では、個々の分散電源からの放電電力は、タイ
マー制御による放電パターン発生部５２１により実行す
る。放電パターン発生部５２１では、予め、受電端電力
がピークを迎える時刻を予測し、そのピーク電力を平準
化するための、各分散電源での放電電力量を設定してお
く。ここで、受電端電力は分散電源毎に監視（電力演算
器５１３の出力が負にならないように）し、各分散電源
からの放電電力が受電端より上流側の電源系統に逆潮流
することのないように放電パターンを修正する。放電パ
ターンの修正は、パタンからの電流指令から電力演算器
の出力に見合った値を減算することで行われる。各分散
電源は、設定された時刻の間、同時に電力を放電するた
め、全体として、受電端電力の特定のピークを低減する
ことができる。このように、本実施例によれば、個々の
分散電源からの放電制御をタイマ制御することで、受電
端電力のピークを平準化できるという利点がある。

【００４５】本発明による第４の実施例を図６に示す。
本実施例では、図５に示す第３の実施例と同様に、個々
の分散電源からの放電電力は、タイマー制御による放電
パターン発生部５２１により実行する。一方、個々の分
散電源が接続される電源配線側の電力を検出し、その値
が電力制限値５１９を超えないように電力制御部５２０
により放電電流指令値を演算する。選択部５１０１で
は、両者の演算結果のうち、小さい値を選択し、それを
放電電流指令値とする。これにより、放電パターン発生
部が大きな放電電流指令値を指令した場合でも、電源配
線側の電力を検出して制御することで、電源配線側の負
荷の大きさ以上に放電することはない。このため、分散
電源全体としても、受電端より上流側の電源系統に電力
を逆潮流させるような放電は発生しない。このように、
本実施例によれば、受電端電力を検出することなく、放
電パターン制御により受電端電力を平準化できるという
利点がある。

【００４６】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、電力系統からの電力を蓄電し必要なときに放電する
電源を複数備えた分散電源システムにおいて、個々の分
散電源の容量を大きくせずに負荷に電力を供給でき、各
分散電源間で信号のやり取りを行うことを要さずに放電
電力を制御することが可能な分散電源システムを提供す
ることにある。

【図面の簡単な説明】

【図１】分散電源を複数備えた電源装置の全体構成図を
示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る構成図である。

【図３】分散電源の動作波形を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る構成図である。

【図５】本発明の第３の実施例に係る構成図である。

【図６】本発明の第４の実施例に係る構成図である。

【符号の説明】

１…電源系統、５１…分散電源、５１２…蓄電池、５１
３…電力制御手段、５１１１…交流電力変換回路、５１
１２…直流電力変換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電力を計測する受電電力計測器と、この計測された
受電電力と設定された電源系統から受電する電力の上限
値とから前記複数の電源装置の放電電流指令を生成する
機能を備えた分散電源システム。
【請求項２】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電流を計測する受電電流計測器と、前記複数の電源
装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続された系統の電
圧を計測する電圧検出器と、前記複数の電源装置毎に設
けられ、前記受電電流計測器の出力とこの電圧検出器の
出力から受電電力を演算する電力演算器と、前記複数の
電源装置毎に設けられ、この電力演算器の出力と設定さ
れた電源系統から受電する電力の上限値とからこの電源
装置の放電電流指令を生成する機能を備えた分散電源シ
ステム。
【請求項３】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電力を計測する受電電力計測器と、この計測された
受電電力と設定された電源系統から受電する電力の上限
値とから前記複数の電源装置の第１の放電電流指令を生
成する機能と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の電源
装置が接続された並列回路における負荷群に給電される
電力を計測し、この電力と、この負荷群が消費する最大
電力よりも小さい正値の設定値とからこの電源装置が放
電する第２の電流指令を生成する機能と、前記第１の電
流指令とこの第２の電流指令のうち一方をこの電源装置
が放電する電流指令として選択する機能とを備えた分散
電源システム。
【請求項４】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電力を計測する受電電力計測器と、この計測された
受電電力と設定された電源系統から受電する電力の上限
値とから前記複数の電源装置の第１の放電電流指令を生
成する機能と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の電源
装置が接続された並列回路における負荷群に給電される
電力を計測し、この電力と、この負荷群が消費する最大
電力よりも小さい正値の設定値とからこの電源装置が放
電する第２の電流指令を生成する機能と、前記第１の電
流指令とこの第２の電流指令のうち小さい方をこの電源
装置が放電する電流指令として選択する機能とを備えた
分散電源システム。
【請求項５】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電流を計測する受電電流計測器と、前記複数の電源
装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続された系統の電
圧を計測する電圧検出器と、前記複数の電源装置毎に設
けられ、前記受電電流計測器の出力とこの電圧検出器の
出力から受電電力を演算する電力演算器と、この演算さ
れた受電電力と設定された電源系統から受電する電力の
上限値とから前記複数の電源装置の第１の放電電流指令
を生成する機能と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の
電源装置が接続された並列回路における負荷群に給電さ
れる電力を計測し、この電力と、この負荷群が消費する
最大電力よりも小さい正値の設定値とからこの電源装置
が放電する第２の電流指令を生成する機能と、前記第１
の電流指令とこの第２の電流指令のうち一方をこの電源
装置が放電する電流指令として選択する機能とを備えた
分散電源システム。
【請求項６】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、前記電力系統から受電さ
れる電流を計測する受電電流計測器と、前記複数の電源
装置の夫々に設けられ前記負荷群に接続された系統の電
圧を計測する電圧検出器と、前記複数の電源装置毎に設
けられ、前記受電電流計測器の出力とこの電圧検出器の
出力から受電電力を演算する電力演算器と、この演算さ
れた受電電力と設定された電源系統から受電する電力の
上限値とから前記複数の電源装置の第１の放電電流指令
を生成する機能と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の
電源装置が接続された並列回路における負荷群に給電さ
れる電力を計測し、この電力と、この負荷群が消費する
最大電力よりも小さい正値の設定値とからこの電源装置
が放電する第２の電流指令を生成する機能と、前記第１
の電流指令とこの第２の電流指令のうち小さい方をこの
電源装置が放電する電流指令として選択する機能とを備
えた分散電源システム。
【請求項７】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、これら電源装置毎に設け
られ、設定された時刻に設定された時間予定の電流値の
電流を放電するような電流指令を生成する機能を備えた
分散電源システム。
【請求項８】電源系統から電力を受電する受電設備と、
この受電設備から並列に接続された複数の負荷群と、こ
れら並列に接続された負荷群毎に設けられ、交流を直流
に変換し電力を蓄電し、蓄電された電力を交流に変換し
て放電する複数の電源装置と、これら電源装置毎に設け
られ、設定された時刻に設定された時間予定の電流値の
電流を放電するような第１の電流指令を生成する機能
と、前記電源装置毎に設けられ、夫々の電源装置が接続
された並列回路における負荷群に給電される電力を計測
し、この電力と、この負荷群が消費する最大電力よりも
小さい正値の設定値とからこの電源装置が放電する第２
の電流指令を生成する機能と、前記第１の電流指令とこ
の第２の電流指令のうち小さい方をこの電源装置が放電
する電流指令として選択する機能とを備えた分散電源シ
ステム。