JP2009017645A - 電流形インバータにより系統連系を行う分散電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】系統連系を行うに当たって、電力損失の低減及びインバータの出力電流波形における歪発生の抑制を実現しつつ、負荷側電圧の変動を抑制することが可能な分散電源装置を提供する。
【解決手段】インバータＡを介して系統連系を行う分散電源装置１０は、インバータＡを電流形で構成し、インバータＡの入力側にインダクタＬ_Pを接続し、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームＳＸＰ，ＳＸＮがキャパシタＣ_Pを挟んで直列接続されたバイパス回路１２をインバータＡの入力側に並列接続し、補機類５０への電力供給回路１１をキャパシタＣ_Pの両側より分岐し、商用電源３０に接続する整流器Ｄ_Nの出力側と並列接続し、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧になるように、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束するようにキャパシタＣ_Pの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電流形インバータを使用して商用電源との系統連系を行う分散電源装置に関する。

従来、インバータを使用して系統連系を行う分散電源装置として、下記特許文献１に記載のものが提案されている。

この特許文献１に記載の分散電源装置は、インバータ６ａ，６ｂとして電圧形のものを使用し、商用電源４０と接続する系統連系用電力線Ｕ２，Ｖ２を介して、該分散電源装置の制御装置５並びに冷却水ポンプ１６、ラジエータファン７ａ及び換気ファン１５等のモータ負荷を含む補機類の電力を得る構成としている。

図２４は、特許文献１に記載の分散電源装置を等価的に示す基本構成図であって、図２４（ａ）は、その概略図であり、図２４（ｂ）は、その詳細の一例を示す図である。なお、図２４において、特許文献１に記載の分散電源装置の構成と実質的に同じ構成には同一符号を付している。また、図２４（ａ）において、図２４（ｂ）のキャパシタＣｅ及びインダクタＬ_S及び抵抗ｒ_Sは図示を省略してあり、図２４（ｂ）において、図２４（ａ）の動力源４は図示を省略してある。後述する図２６（ｂ）についても同様である。

図２４（ｂ）に示すＤＣ／ＤＣコンバータＸａは、電圧形インバータ６ａ，６ｂの入力側にインダクタＬａ及びダイオードＤａを直列接続すると共に、該インダクタＬａ及びダイオードＤａの間にスイッチング素子（アームＳａ）を並列接続したものである。また、電圧形インバータ６ａ，６ｂは、ダイオード及びスイッチング素子を並列に接続した上アーム及び下アームからなるアーム対を二対並列接続したものである。インバータ６ａ，６ｂの出力側各相の上アーム及び下アームと接続する経路の少なくとも一方（図示例では双方）には、インダクタＬｂが直列に接続されている。また、インダクタＬｂと連系リレーＲとの間にはキャパシタＣｅが並列に接続されている。なお、連系リレーＲと商用電源４０との間には、商用電源系統のラインインピーダンスとして、インダクタＬ_Sと抵抗ｒ_Sを直列に接続している。

この分散電源装置では、直流電源（例えば、エンジン等の動力源４と発電機３と整流器２１ａ，２１ｂをと組み合わせたもの）から系統側の商用電源４０への電力供給が可能とされており、直流電源が商用電源４０と連系して、制御装置５と、冷却水ポンプ１６等のモータ負荷を含む補機類Ｙとに電力を供給するようになっている。

即ち、直流電源から商用電源４０へ電力を供給する場合には、例えば、直流電源における動力源４の動力によって発電機３にて生じた交流が、整流器２１ａ，２１ｂにて直流に変換されてキャパシタＣａにて電圧変動が抑えられ、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータＸａを介して昇圧され、キャパシタＣｂにて所定電圧Ｖｂ（商用電源電圧の二倍程度、例えば４００Ｖ）にされた後、電圧形インバータ６ａ，６ｂにて交流に変換されて、インダクタＬｂ及び連系リレーＲを介して商用電源４０へ出力される。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータＸａは、キャパシタＣｂに一定の電圧Ｖｂ（商用電源電圧の二倍程度、例えば４００Ｖ）が保持されるように、アームＳａがオン・オフされるようになっている。

また、直流電源から制御装置５や補機類Ｙに電力を供給する場合には、直流電源から制御装置５や補機類Ｙへ充分に電力供給が可能な電力供給可能状態（例えば発電状態）にお
いて、インバータ６ａ、６ｂにて変換された交流が、インダクタＬｂ及び連系リレーＲを介して、商用電源４０との接続点Ｑ１と連系リレーＲとの間の分岐点Ｑ２から、一旦、整流器Ｘｃにて直流に変換されてインダクタＬｃ及びキャパシタＣｃにて所定電圧Ｖｃ（商用電源電圧の最大値程度、例えば２８０Ｖ）にされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータＸｄにて所定電圧Ｖｄ（例えば１２Ｖ）に降圧されて、制御装置５に出力されると共に、インバータＸｅにて交流に変換されて、冷却水ポンプ１６等のモータ負荷を含む補機類Ｙに出力される。

一方、直流電源の非稼働時（例えば非発電時）や、起動時等の直流電源から制御装置５や補機類Ｙへの電力供給が不足している電力不足状態においては、商用電源４０から制御装置５や補機類Ｙへ電力を供給する。この場合、商用電源４０からの交流が、分岐点Ｑ２から整流器Ｘｃ、インダクタＬｃ及びキャパシタＣｃを経て、ＤＣ／ＤＣコンバータＸｄやインバータＸｅを介して制御装置５や補機類Ｙに出力される。

このような従来の分散電源装置では、直流電源から制御装置５や補機類Ｙへ電力供給を行うに当たり、インバータ６ａ，６ｂの出力側からインダクタＬｂ、連系リレーＲ、分岐点Ｑ２、整流器Ｘｃ及びインダクタＬｃを経由するといった迂回経路を介するので、それだけ電力損失が大きくなったり、インバータ６ａ，６ｂ、インダクタＬｂ、連系リレーＲなどに電流容量の大きいものが必要となったりする。また、最終的に系統連系する電流ｉｓは、インバータ６ａ，６ｂの出力電流ｉｂから、制御装置５や補機類Ｙに向かう電流ｉｒを差し引いた電流であるため、制御装置５や補機類Ｙに向かう電流ｉｒ分が減じられ、それだけ歪んだ電流となる。このため、商用電源４０に歪んだ電流ｉｓが供給されることになる。

図２５は、図２４に示す従来の分散電源装置において、制御装置５や補機類Ｙに向かう電流ｉｒによって歪んだ電流ｉｓが出力される状態を示す図である。図２５に示すように、最終的に系統連系する電流ｉｓは、制御装置５や補機類Ｙに向かう電流ｉｒが発生する分だけ歪みαが生じることになる。このように歪んだ電流ｉｓが商用電源４０に供給されることは好ましくない。

この問題に対して、最終的に系統連系する電流ｉｓの歪みをなくすという観点から、電圧形インバータの入力側で分岐して制御装置や補機類に電力供給を行う構成の分散電源装置が提案されている。図２６は、電圧形インバータの入力側で分岐して制御装置や補機類に電力供給を行う従来の分散電源装置の基本構成図であって、図２６（ａ）は、その概略図であり、図２６（ｂ）は、その詳細の一例を示す図である。なお、図２６において、図２４と実質的に同じ構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図２６（ｂ）において、直流電源から制御装置５や補機類Ｙに電力を供給する場合には、直流電源の電力供給可能状態において、整流器２１ａ，２１ｂ、ＤＣ／ＤＣコンバータＸａを介して所定電圧Ｖｂ（商用電源電圧の二倍程度、例えば４００Ｖ）にされた直流が、ＤＣ／ＤＣコンバータＸａと電圧形インバータ６ａ，６ｂとの間の分岐点Ｑ３を経て、キャパシタＣｃに送られた後、ＤＣ／ＤＣコンバータＸｄにて所定電圧Ｖｄ（例えば１２Ｖ）に降圧されて、制御装置５に出力されると共に、インバータＸｅにて交流に変換されて、冷却水ポンプ１６等のモータ負荷を含む補機類Ｙに出力される。

一方、直流電源の非稼働時や電力不足状態において、商用電源４０から制御装置５や補機類Ｙへ電力を供給する場合には、商用電源４０からの交流が、分岐点Ｑ２から、一旦、整流器Ｘｃにて直流に変換されてインダクタＬｃ及びキャパシタＣｃにて所定電圧Ｖｃ（商用電源電圧の最大値程度、例えば２８０Ｖ）にされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータＸｄにて所定電圧Ｖｄ（例えば１２Ｖ）に降圧されて、制御装置５に出力されると共に、インバ
ータＸｅにて交流に変換されて、冷却水ポンプ１６等のモータ負荷を含む補機類Ｙに出力される。

このような従来の分散電源装置においては、キャパシタＣｃは、直流電源の非稼働時や電力不足状態において、直流電源から充分な電力供給が可能となるまでの間、商用電源側の電圧Ｖｃ（商用電源電圧の最大値程度、例えば２８０Ｖ）にされる一方で、直流電源の電力供給可能状態においては、インバータ入力側で補機類Ｙへ分岐する電力供給回路Ｚの電圧Ｖｂとして商用電源側の電圧Ｖｓの２倍程度大きい電圧（例えば４００Ｖ）にされる。このため、制御装置５や補機類Ｙへ供給される負荷側電圧が、商用電源側の電圧Ｖｃ（商用電源電圧の最大値程度、例えば２８０Ｖ）と、電力供給回路Ｚの電圧Ｖｂ（商用電源電圧の二倍程度、例えば４００Ｖ）との間で大きく変動することになる。
特開２００３−２４４８４９号公報

そこで、本発明は、系統連系を行うに当たって、電力損失の低減及びインバータの出力電流波形における歪発生の抑制を実現しつつ、負荷側電圧の変動を抑制することが可能な分散電源装置を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するために、次の第１及び第２態様の分散電源装置を提供する。
（１）第１態様の分散電源装置
インバータを介して系統連系を行い、前記インバータの入力側でモータ負荷を含む補機類へ電力供給回路を分岐する分散電源装置であって、前記インバータをそのアームが逆阻止形のスイッチング素子より成る電流形で構成し、前記インバータの入力側にインダクタを直列接続し、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームがキャパシタを挟んで直列接続されたバイパス回路を前記インバータの入力側に並列接続し、前記補機類への前記電力供給回路を前記キャパシタの両側より分岐すると共に商用電源に接続する整流器の出力側と並列接続し、前記整流器の出力側電圧が前記商用電源の最大電圧以上であって所定電圧に収束するように、又は前記整流器の入力側電流が零に収束するように前記キャパシタの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御することを特徴とする分散電源装置。

本発明に係る第１態様の分散電源装置によれば、前記キャパシタの両側におけるスイッチング素子のオン・オフ制御によって、前記補機類への前記電力供給回路の電圧を前記商用電源の最大電圧以上であって所定電圧に収束させるので、例えば、この所定電圧を前記商用電源の最大電圧近傍に設定することで、或いは、前記整流器の入力側電流が零に収束するように前記キャパシタの両側におけるスイッチング素子のオン・オフ制御を行うことで、いずれにしても、前記整流器の入力側電流を零に収束させることができる。こうすることで、前記補機類への前記電力供給回路の電圧を前記商用電源側の電圧に近づけることができ、これにより、負荷側電圧の変動を抑制することが可能となる。また、前記インバータの入力側で前記補機類への前記電力供給回路を分岐する構成なので、電力損失の低減及び前記インバータの出力電流波形における歪発生の抑制を実現することが可能となる。

本発明に係る第１態様の分散電源装置において、前記インバータの制御構成を次のような構成にすることが好ましい。即ち、
（ａ）前記バイパス回路の上下アームをオンとする場合に、系統側仮想中性点からの電圧が最小となる相以外の相と接続する前記インバータのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで下アームをオンとし且つ上アームをオフとすることを回避する制御を行
う構成、
（ｂ）前記バイパス回路の上下アームをオンとする場合に、系統側仮想中性点からの電圧が最大となる相以外の相と接続する前記インバータのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで上アームをオンとし且つ下アームをオフとすることを回避する制御を行う構成、
（ｃ）系統側仮想中性点からの電圧の内で、最大となる相と接続する前記インバータのアーム対の内で上アームをオンとし、且つ、最小となる相と接続する前記インバータのアーム対の内で下アームをオンとした場合に前記バイパス回路の上下アームのオン・オフ制御を行う構成である。

前記（ａ）及び（ｂ）の制御構成では、前記補機類への前記電力供給回路を経由して前記電流形インバータと、前記商用電源から前記補機類への前記整流器との間を循環する、いわゆる横流の発生を防止できる。

前記（ｃ）の制御構成では、系統側の最大線間電圧が前記補機類への電圧を上回る場合であっても、前記補機類への前記電力供給回路を経由して前記電流形インバータと、前記商用電源から前記補機類への前記整流器との間を循環する、いわゆる横流の発生を防止できる。

本発明に係る第１態様の分散電源装置において、前記商用電源に接続する前記整流器側の経路（たとえば、前記整流器の入力側）に開閉手段を設け、前記整流器の出力側電圧が前記商用電源の最大電圧以上であって所定電圧に収束したとき、又は前記整流器の入力側電流が零に収束したときに前記開閉手段を開いて前記キャパシタの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御することが好ましい。この構成では、前記開閉手段によって、前記電流形インバータと前記整流器とを電気的に遮断できるので、前記した（ａ）及び（ｂ）の制御構成とすることなく、横流を防止することが可能となる。また、前記整流器の入力側電流が零に収束してから前記開閉手段を開くので、前記開閉手段の開操作に伴うストレスを軽減できる。

本発明に係る第１態様の分散電源装置において、前記インダクタに流れるインダクタ電流が所定値以下となるように前記インバータ又は前記バイパス回路のスイッチング素子を開閉制御することが好ましい。こうすることで、前記インバータ又は前記バイパス回路への電力供給効率を向上させることができる。
（２）第２態様の分散電源装置
インバータを介して系統連系を行い、前記インバータの入力側でモータ負荷を含む補機類へ電力供給回路を分岐する分散電源装置であって、前記インバータをそのアームが逆阻止形のスイッチング素子より成る電流形で構成し、前記インバータの入力側にインダクタを直列接続し、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームとキャパシタとが直列接続されたバイパス回路を前記インバータの入力側に並列接続し、前記補機類への前記電力供給回路を前記キャパシタの両側より分岐することを特徴とする分散電源装置。

本発明に係る第２態様の分散電源装置によれば、前記アームと前記キャパシタとが直列接続された前記バイパス回路を前記インバータの入力側に並列接続し、前記補機類への前記電力供給回路を前記キャパシタの両側より分岐するように構成したので、商用電源に接続する整流器の出力側とは接続しないように構成することができ、これにより、前記補機類への負荷側電圧の変動を抑制することができる。また、前記インバータの入力側で前記補機類への前記電力供給回路を分岐する構成なので、電力損失の低減及び前記インバータの出力電流波形における歪発生の抑制を実現することが可能となる。また、前記第１態様の分散電源装置の構成に比較して前記バイパス回路に接続されるアームを一つ少なくでき、それだけ回路構成を簡素化することができる。また、前記インバータのアームと前記バ
イパス回路のアームとのオン・オフ制御により、例えば、直流電源の電力が発生していない場合でも商用電源から前記補機類への電力供給が可能となる。さらに、前記電力供給回路を、商用電源に接続する整流器の出力側とは接続しないように構成することで、前記インバータを、前記バイパス回路を経由して商用電源に接続する整流器と接続しないように、換言すれば、横流が発生しないように構成することができ、こうすることで、前記第１態様の分散電源装置の前記（ａ）から（ｃ）の制御構成を考慮する必要もない。

以上説明したように、本発明によると、系統連系を行うに当たって、電力損失の低減及びインバータの出力電流波形における歪発生の抑制を実現しつつ、負荷側電圧の変動を抑制することが可能な分散電源装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る分散電源装置の概略構成を示す概略図である。図１に示す分散電源装置１０は、系統連系用インバータＡと、電力供給用整流器Ｄ_Nと、インダクタＬ_Pと、電力供給回路１１と、バイパス回路１２と、該分散電源装置１０の制御を司る制御装置１３とを備えている。

この分散電源装置１０において、インバータＡの入力側には、直流電源２０が接続されている。直流電源２０は、所望の直流出力が得られるものであれば、いずれのものでもよい。この直流電源２０としては、それには限定されないが、例えば、太陽電池、燃料電池、エンジン等の動力源と発電機と整流器とを組み合わせたもの等を挙げることができる。本実施の形態では、直流電源２０は、エンジン等の動力源２１と発電機２２と整流器２３とを組み合わせたものとされている。

インバータＡは、そのアームが逆阻止形のスイッチング素子より成る電流形で構成されている。この電流形インバータＡは、単相構成のものであってもよいし、三相構成のものであってもよい。図２は、図１に示す分散電源装置１０の詳細図であって、図２（ａ）は、該分散電源装置１０における電流形インバータＡが単相構成のもの（Ａａ）である場合の図であり、図２（ｂ）は、該分散電源装置１０における電流形インバータＡが三相構成のもの（Ａｂ）である場合の図である。なお、図１において、図２のインダクタＬ_S、抵抗ｒ_S及びキャパシタＣ_Pは図示を省略してある。

電流形インバータＡが単相構成のもの（Ａａ）である場合、この単相構成の電流形インバータＡ（Ａａ）は、図２（ａ）に示すように、アーム対Ｂ１，Ｂ２が二対並列に接続されている。アーム対Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ、上アームＳ１，Ｓ２及び下アームＳ４，Ｓ３が直列に接続されている。上アームＳ１，Ｓ２及び下アームＳ４，Ｓ３は、いずれも、逆阻止形のスイッチング素子より成っている。逆阻止形のスイッチング素子は、電流を一方向にしか流さないようにしたスイッチング素子であり、例えば、ダイオードとＩＧＢＴなどのスイッチング素子を直列接続したものである。後述する三相構成の電流形インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム及びバイパス回路１２におけるアームも同様である。

電流形インバータＡ（Ａａ）の出力側には、各アーム対Ｂ１，Ｂ２の上アームＳ１，Ｓ２と下アームＳ４，Ｓ３との間において、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相の二つのラインＵ，Ｖを介して単相の商用電源３０（３０ａ）が接続されている。この二つのラインＵ，Ｖには、それぞれ、該二つのラインＵ，Ｖに対して並列接続されたキャパシタＣ_Sが設けられてい
る。また、この二つのラインＵ，Ｖが整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）の入力側に接続されている。

一方、単相構成の電流形インバータＡ（Ａａ）の入力側で上アームＳ１，Ｓ２及び下アームＳ４，Ｓ３と接続する経路の少なくとも一方（ここでは上アームＳ１，Ｓ２と接続する経路）には、インダクタＬ_Pが直列に接続されている。

また、電流形インバータＡが三相構成のもの（Ａｂ）である場合、この三相構成の電流形インバータＡ（Ａｂ）は、図２（ｂ）に示すように、アーム対Ｂ１’，Ｂ２’，Ｂ３’が三対並列に接続されている。アーム対Ｂ１’，Ｂ２’，Ｂ３’は、それぞれ、上アームＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’及び下アームＳ６’，Ｓ５’，Ｓ４’が直列に接続されている。上アームＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’及び下アームＳ６’，Ｓ５’，Ｓ４’は、いずれも、逆阻止形のスイッチング素子より成っている。

電流形インバータＡ（Ａｂ）の出力側には、各アーム対Ｂ１’，Ｂ２’，Ｂ３’の上アームＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’と下アームＳ６’，Ｓ５’，Ｓ４’との間において、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三つのラインＵ，Ｖ，Ｗを介して三相の商用電源３０（３０ｂ）が接続されている。この三つのラインＵ，Ｖ，Ｗには、それぞれ、該三つのラインＵ，Ｖ，Ｗに対して並列接続されたキャパシタＣ_Sが設けられている。また、この三つのラインＵ，Ｖ，Ｗが整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）の入力側に接続されている。

一方、三相構成の電流形インバータＡ（Ａｂ）の入力側で上アームＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’及び下アームＳ６’，Ｓ５’，Ｓ４’と接続する経路の少なくとも一方（ここでは上アームＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’ と接続する経路）には、インダクタＬ_Pが直列に接続されている。

なお、本明細書で言う上アームとは入力側（直流側）から電流形インバータＡに電流が流入する方のアーム群（図２（ａ）ではＳ１，Ｓ２、図２（ｂ）ではＳ１’，Ｓ２’，Ｓ３’）を指し、下アームとは電流形インバータＡから入力側（直流側）に電流が流出する方のアーム群（図２（ａ）ではＳ４，Ｓ３、図２（ｂ）ではＳ６’，Ｓ５’，Ｓ４’）を指す。

電流形インバータＡの単相及び三相の構成に拘わらず、電流形インバータＡの入力側において、該電流形インバータＡとインダクタＬ_Pとの間にはバイパス回路１２が並列接続されている。このバイパス回路１２は、上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮと、キャパシタＣ_Pとを備えている。上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮは、いずれも、逆阻止形のスイッチング素子より成っている。キャパシタＣ_Pは、上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮの間に挟持されるように直列に接続されている。

そして、電力供給回路１１は、電流形インバータＡの入力側で補機類５０へ分岐するようになっている。詳しくは、電力供給回路１１は、バイパス回路１２におけるキャパシタＣ_Pの両側Ｑ３より引き出された経路が商用電源３０に接続する整流器Ｄ_Nの出力側と並列に接続されている。

また、整流器Ｄ_Nの出力経路には平滑キャパシタＣ_Nが並列に接続されている。また、整流器Ｄ_Nの出力経路にはインダクタＬ_Nが直列に接続されている。整流器Ｄ_Nの出力側には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して制御装置１３が接続されていると共に、インバータ２５を介して冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０が接続されている。

さらに、本実施の形態では、電流形インバータＡの出力経路には連系リレー５１が直列に接続されている。また、図２に示すように、電流形インバータＡの出力経路には商用電
源系統のラインインピーダンスとして、インダクタＬ_Sと抵抗ｒ_Sを直列に接続している。

また、整流器Ｄ_Nの出力経路には、図２に示すように、突入電流防止用開閉手段（ここでは突入電流防止用リレー）５２が直列に接続されていてもよい。

制御装置１３は、図示を省略したＣＰＵ（Central Processing Unit）及び記憶部を備えている。前記記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、各種制御プログラムや必要な関数及びテーブルを記憶するようになっている。

制御装置１３は、前記ＣＰＵによって、スイッチング制御プログラムを前記記憶部から読み出し、該読み出したスイッチング制御プログラムを実行することで、バイパス回路１２における上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮ並びに単相構成の電流形インバータＡ（Ａａ）における各アームＳ１〜Ｓ４のスイッチング素子や三相構成の電流形インバータＡ（Ａｂ）における各アームＳ１’〜Ｓ６’のスイッチング素子のスイッチング制御を行うように構成されている。本実施の形態では、制御装置１３は、さらに連系リレー５１及び開閉手段５２のスイッチング制御を行うようにも構成されている。

制御装置１３は、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧に収束したか否か、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束したか否かを検出する整流器状態検出手段を備えている。そして、制御装置１３は、スイッチング制御プログラムによって、電流形インバータＡ（Ａａ，Ａｂ）における各アームのスイッチング制御を行うに当たり、前記整流器状態検出手段による検出結果に基づき、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧Ｖｃに収束するように、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束するようにキャパシタＣ_Pの両側のアームＳＸＰ，ＳＸＮにおけるスイッチング素子をオン・オフ制御するように構成されている。なお、前記所定電圧としては、整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束することが可能な電圧、例えば、商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）の１割増し程度（例えば３００Ｖ〜３１０Ｖ程度）の電圧を例示できる。

以上説明した分散電源装置１０では、直流電源２０から系統側の商用電源３０への電力供給が可能とされており、直流電源２０が商用電源３０と連系して、制御装置１３と、モータ負荷を含む補機類５０とに電力を供給するようになっている。

即ち、直流電源２０の非稼働時（ここでは非発電時）や、起動時等の直流電源２０から制御装置１３や補機類２４への電力供給が不足している電力不足状態においては、商用電源３０から制御装置１３や補機類５０へ電力を供給する。この場合、例えば、商用電源３０からの突入電流を防止するために、一旦、突入電流防止用開閉手段５２をオフ状態とし、負荷側電圧をチャージした後、開閉手段５２をオン状態とする。そうすると、商用電源３０からの交流が、商用電源３０との接続点Ｑ１と連系リレー５１との間の分岐点Ｑ２から、一旦、整流器Ｄ_Nにて直流に変換されてインダクタＬ_N及びキャパシタＣ_Nにて所定電圧（商用電源３０の最大電圧、例えば２８０Ｖ）にされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して制御装置１３に出力されると共に、インバータ２５を介して冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０に出力される。

一方、直流電源２０から制御装置１３や補機類５０へ充分に電力供給が可能な電力供給可能状態（ここでは発電状態）において、直流電源２０から商用電源３０へ電力を供給する場合には、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオフ状態とする（後述する図５から図７のモードＭ１〜Ｍ３参照）。そうすると、直流電源２０からの直流（ここでは動力源２１の動力によって発電機２２にて生じた交流が整流器２３にて変換された直流
）が、インダクタＬ_Pを経て、電流形インバータＡにて交流に変換された後、キャパシタＣ_S及び連系リレー５１を介して商用電源３０へ出力される。

また、直流電源２０の電力供給可能状態において、直流電源２０から制御装置１３や補機類５０に電力を供給する場合には、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオン状態とする（後述する図８から図１０のモードＭ４〜Ｍ６参照）。そうすると、直流電源２０からの直流が、インダクタＬ_Pを経て、整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束するように、バイパス回路１２及び平滑キャパシタＣ_Nによって整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上の所定電圧Ｖｃ（例えば３００Ｖ〜３１０Ｖ）とされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４にて所定電圧Ｖｄ（例えば１２Ｖ）に降圧されて、制御装置１３に出力されると共に、インバータ２５にて交流に変換されて、冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０に出力される。

要するに、制御装置１３や補機類５０へ供給される負荷側電圧は、直流電源２０の非稼働時や電力不足状態において、直流電源２０から充分な電力供給が可能となるまでの間、商用電源側の電圧Ｖｃ（例えば２８０Ｖ）にされる一方で、直流電源２０の電力供給可能状態においては、整流器Ｄ_Nの入力側電流を零に収束するように、インバータＡの入力側で補機類５０へ分岐する電力供給回路１１の電圧として商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上の所定電圧（例えば３００Ｖ〜３１０Ｖ）にされる。このため、制御装置１３や補機類５０へ供給される負荷側電圧の変動を抑制することが可能となる。

このように、本発明の第１実施形態に係る分散電源装置１０によれば、直流電源２０から制御装置１３や補機類５０に電力を供給するに当たり、キャパシタＣ_Pの両側における上下アームＳＸＰ，ＳＸＮのスイッチング素子のオン・オフ制御によって、補機類５０への電力供回路１１の電圧を商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上であって所定電圧に収束させるので、この所定電圧を商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上の近傍（例えば３００Ｖ〜３１０Ｖ）に設定することで、整流器Ｄ_Nの入力側電流を零に収束させることができる。こうすることで、補機類５０への電力供給回路１１の電圧を商用電源３０側の電圧に近づけることができ、これにより、制御装置１３や補機類５０への負荷側電圧の変動を抑制することが可能となる。また、インバータＡの入力側で補機類５０への電力供給回路１１を分岐する構成とされているので、インバータＡの出力側で分岐する構成で発生するような迂回経路が存在せず、それだけ電力損失の低減させることができると共に、制御装置１３や補機類５０への電流供給がインバータＡの入力側で行われるので、インバータＡの出力電流波形における歪発生を抑制できる。図３は、本発明の第１実施形態に係る分散電源装置１０においてインバータＡから電流波形を出力するシミュレーションを行った結果を示すグラフである。制御装置１３や補機類５０への電流供給をインバータＡの入力側で行うことで、図３に示すように、最終的に系統連系する電流ｉｓは、歪みを生じることなく、きれいな正弦波にすることができる。

制御装置１３は、直流電源２０から商用電源３０への電力供給及び直流電源２０から制御装置１３や補機類５０への電力供給を行うに当たり、第１環流モードＭ１と、出力モードＭ２と、第２環流モードＭ３と、負荷供給移行モードＭ４と、負荷供給モードＭ５と、環流移行モードＭ６とを含むスイッチング動作を行うように構成されている。

次に、各モードＭ１〜Ｍ６のスイッチング動作の一例について、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を例にとって図４から図１０を参照しながら以下に説明する。なお、以下の説明において、特に言及しないアームはオフ状態としている。

図４は、本発明の第１実施形態に係る分散電源装置１０のスイッチング動作のタイミングチャートの一例を示す図であって、図４（ａ）は、図２（ａ）に示す単相構成のインバ
ータＡ（Ａａ）の出力側キャリア信号と各アームのオン・オフ指令値を示す図であり、図４（ｂ）は、該インバータＡ（Ａａ）におけるアームＳ１〜Ｓ４及びバイパス回路１２におけるアームＳＸＰ，ＳＸＮのオン・オフ状態を示す図である。

また、図５から図１０は、それぞれ、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第１環流モードＭ１、出力モードＭ２、第２環流モードＭ３、負荷供給移行モードＭ４、負荷供給モードＭ５及び環流移行モードＭ６のスイッチング動作状態を示す図である。なお、図６（ａ）は、出力モードＭ２の内、インバータＡ（Ａａ）の出力側のＵ相ラインから系統側へ電流が流れるプラス出力モードのスイッチング動作状態を示す図であり、図６（ｂ）は、出力モードＭ２の内、インバータＡ（Ａａ）の出力側のＶ相ラインから系統側へ電流が流れるマイナス出力モードのスイッチング動作状態を示す図である。
（第１環流モードＭ１）
先ず、第１環流モードＭ１では、図４及び図５に示すように、キャパシタＣ_Pの両側に設けられた上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮの双方がオフ状態において、インバータＡ（Ａａ）における一方のアーム対Ｂ１の上下アームＳ１，Ｓ４をオン状態とすると、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上下アームＳ１，Ｓ４を介して直流電源２０からの電流ｉ_Pが環流する。このとき、直流電源２０からの電力は、系統側の商用電源３０及び負荷側の平滑キャパシタＣ_Nのいずれにも供給されていない。
（出力モードＭ２）
次に、出力モードＭ２では、図４及び図６（ａ）に示すように、キャパシタＣ_Pの両側に設けられた上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮの双方がオフ状態において、インバータＡ（Ａａ）における一方のアーム対Ｂ１の上アームＳ１をオン状態とし、他方のアーム対Ｂ２の下アームＳ３をオン状態とすると、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上アームＳ１、インバータＡ（Ａａ）の出力側のＵ相ラインから系統側へ電流が流れる。このとき、直流電源２０からの電力は系統側へ供給される。なお、この出力モードＭ２において、図６（ｂ）に示すように、インバータＡ（Ａａ）における一方のアーム対Ｂ１の下アームＳ４をオン状態とし、他方のアーム対Ｂ２の上アームＳ２をオン状態とすれば、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上アームＳ２、インバータＡ（Ａａ）の出力側のＶ相ラインから系統側へ電流を流すことができる。
（第２環流モードＭ３）
次に、第２環流モードＭ３では、図４及び図７に示すように、キャパシタＣ_Pの両側に設けられた上下のアームＳＸＰ，ＳＸＮの双方がオフ状態において、インバータＡ（Ａａ）における他方のアーム対Ｂ２の上下アームＳ２，Ｓ３をオン状態とすると、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上下アームＳ２，Ｓ３を介して直流電源２０からの電流ｉ_Pが環流する。このとき、直流電源２０からの電力は、系統側の商用電源３０及び負荷側の平滑キャパシタＣ_Nのいずれにも供給されていない。
（負荷供給移行モードＭ４）
次に、負荷供給移行モードＭ４では、図４及び図８に示すように、バイパス回路１２における上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオン状態とすると共に、インバータＡ（Ａａ）における他方のアーム対Ｂ２の上下アームＳ２，Ｓ３をオン状態とする。このとき、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、依然としてインダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上下アームＳ２，Ｓ３を介して環流している。
（負荷供給モードＭ５）
そして、負荷供給モードＭ５では、図４及び図９に示すように、バイパス回路１２における上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方がオン状態において、インバータＡ（Ａａ）における他方のアーム対Ｂ２の下アームＳ３のみをオン状態とすると、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上下アームＳＸＰ，ＳＸＮを介して直流電源２０からの電流ｉ_Pが環流する。このとき、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮ間のキャパシタＣ_Pが充電されると共に平滑キャパシタＣ_Nが充電され、直流電源２０から制御装置１３や補機類５０へ電力が供給
される。この平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧は、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）の入力側電流を零に収束するように、商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上であって所定電圧（例えば３００Ｖ〜３１０Ｖ程度）に設定されている。こうすることで、既述したように、制御装置１３や補機類５０への負荷側電圧の変動の抑制が可能である。
（環流移行モードＭ６）
さらに、環流移行モードＭ６では、図４及び図１０に示すように、バイパス回路１２における上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方がオン状態において、インバータＡ（Ａａ）における他方のアーム対Ｂ２の上下アームＳ２，Ｓ３をオン状態とすると、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）における上下アームＳ２，Ｓ３を介して環流する。このとき、直流電源２０からの電力は、系統側の商用電源３０及び負荷側の平滑キャパシタＣ_Nのいずれにも供給されていない。

その後、図７に示す第２環流モードＭ３、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示す出力モードＭ２を経て、図５に示す第１環流モードＭ１に移行し、各アームのオン・オフ指令値の大小関係が変わるまで、この動作を繰り返す。

なお、ここでは、説明を省略するが、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）についても同様にスイッチング動作を行うことができる。

ところで、図１及び図２に示す分散電源装置１０では、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオン状態とする場合、例えば、前記した負荷供給移行モードＭ４、負荷供給モードＭ５及び環流移行モードＭ６において、横流が発生することがある。ここで、横流とは、補機類５０への電力供給回路１１を経由して、インバータＡと整流器Ｄ_Nとの間を電流が循環する現象をいう。この横流の発生は、該横流によって整流器Ｄ_N対して該整流器Ｄ_Nの定格電流以上の電流が流れることがあり、該整流器Ｄ_Nが破損する等の不都合を招くという観点から好ましくない。
（第１横流条件について）
バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、系統側仮想中性点Ｍからの電圧（以下、相電圧という。）が最小となる相以外の相と接続するインバータＡのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで下アームをオンとし且つ上アームをオフとする第１横流条件の場合に横流が発生する。

図１１は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第１横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図１１（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１１（ｂ）は、その詳細図である。なお、図１１（ｂ）において、リレー５１及びインダクタＬ_P，Ｌ_N等は図示を省略してある。後述する図１２（ｂ）乃至図１６（ｂ）並びに図１７乃至図２０についても同様である。

ここで、単相構成のインバータＡ（Ａａ）において、以下に説明する各電圧、電流は矢印の向きを正として定義する。例えば、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SVにかかる電圧ｖ_U，ｖ_Vは系統側中性点Ｍからみた各ラインＵ，Ｖの方向を正とする。また、以下の説明において、具体的な数値は、代表値として、あるタイミングでの電流、電圧値を捉え、そのタイミングでのスイッチング制御の動作を例示している。

この第１横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（例えばＶ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＵ相と接続するアーム対Ｂ１）における上下アーム（例えばＳ１，Ｓ４）で下アーム（例えばＳ４）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ１）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１１（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_S、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びインバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ１の下アームＳ４を経て、環流することになる。

これについて図１１（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）は、Ｕ相に接続されるアーム対Ｄ_Uの上下アームＤ１，Ｄ４と、Ｖ相に接続されるアーム対Ｄ_Vの上下アームＤ２，Ｄ３とからなっている。これらのアーム対Ｄ_U，Ｄ_Vは並列に接続されている。

Ｕ相及びＶ相に対して系統側仮想中性点Ｍからみた相電圧を、それぞれ、ｖ_U，ｖ_Vとすると、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）では、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、１２５Ｖ，−１２５Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２５０Ｖ（＝１２５Ｖ＋１２５Ｖ））である場合には、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_Uの上アームＤ１が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_Vの下アームＤ３が導通することになる。即ち、Ｖ相から見たＵ相の電圧は２５０Ｖであるので、アーム対Ｄ_Uの下アームＤ４及びアーム対Ｄ_Vの上アームＤ２には２５０Ｖの逆バイアス電圧がかかり、該下アームＤ４及び上アームＤ２がオフ状態になる一方、アーム対Ｄ_Uの上アームＤ１及びアーム対Ｄ_Vの下アームＤ３がオン状態となる。また、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに２５０Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ３、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SV、キャパシタＣ_SU、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びアーム対Ｂ１の下アームＳ４を横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＶ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ２）の下アーム（ここではＳ３）をオンした場合、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ３、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、インバータ側Ｖ相ラインＶ及びアーム対Ｂ２の下アームＳ３を通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。

図１２は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第１横流条件の場合に発生する横流の他の例を説明するための図であって、図１２（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１２（ｂ）は、その詳細図である。

第１横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（例えばＵ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＶ相と接続するアーム対Ｂ２
）における上下アーム（例えばＳ２，Ｓ３）で下アーム（例えばＳ３）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ２）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１２（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_S、インバータ側Ｖ相ラインＶ及びインバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ２の下アームＳ３を経て、環流することになる。

これについて図１２（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）では、既述したように、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、−１２５Ｖ，１２５Ｖ（従って、Ｕ相から見たＶ相の電圧２５０Ｖ（＝１２５Ｖ＋１２５Ｖ））である場合には、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_Vの上アームＤ２が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_Uの下アームＤ４が導通することになる。即ち、Ｕ相から見たＶ相の電圧は２５０Ｖであるので、アーム対Ｄ_Vの下アームＤ３及びアーム対Ｄ_Uの上アームＤ１には２５０Ｖの逆バイアス電圧がかかり、該下アームＤ３及び上アームＤ１がオフ状態になる一方、アーム対Ｄ_Vの上アームＤ２及びアーム対Ｄ_Uの下アームＤ４がオン状態となる。また、Ｕ相から見たＶ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラインＶに２５０Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ４、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SU、キャパシタＣ_SV、インバータ側Ｖ相ラインＶ及びアーム対Ｂ２の下アームＳ３を横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＵ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ１）の下アーム（ここではＳ４）をオンした場合、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ４、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、連系リレー５１、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びアーム対Ｂ１の下アームＳ４を通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。

ここでは、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）について説明したが、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）についても同様である。

図１３は、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）を備えた分散電源装置１０において、第１横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図１３（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１３（ｂ）は、その詳細図である。

ここで、三相構成のインバータＡ（Ａｂ）において、以下に説明する各電圧、電流は矢印の向きを正として定義する。例えば、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SV，Ｃ_SWにかかる電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wは系統側中性点Ｍからみた各ラインＵ，Ｖ，Ｗの方向を正とする。

第１横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（例えばＶ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対の内の少なくとも一方（例えばＵ相及びＷ相と接続するアーム対Ｂ１’，Ｂ３’）における上下アーム（例えば（Ｓ１’，Ｓ３’）、（Ｓ６’，Ｓ４’））で下アーム（例えばＳ６’，Ｓ４’）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ１’，Ｓ３’）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１３（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_S、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びインバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ１’の下アームＳ６’を経て、環流することになる。

これについて図１３（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）は、Ｕ相に接続されるアーム対Ｄ_U’の上下アームＤ１’，Ｄ６’と、Ｖ相に接続されるアーム対Ｄ_V’の上下アームＤ２’，Ｄ５’と、Ｗ相に接続されるアーム対Ｄ_W’の上下アームＤ３’，Ｄ４’とからなっている。これらのアーム対Ｄ_U’，Ｄ_V’，Ｄ_W’は並列に接続されている。

Ｕ相，Ｖ相及びＷ相に対して系統側仮想中性点Ｍからみた相電圧を、それぞれ、ｖ_V，ｖ_U，ｖ_Wとすると、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）では、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが、それぞれ、１２５Ｖ，−１５３Ｖ，２８Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖ（＝１２５Ｖ＋１５３Ｖ）、Ｖ相から見たＷ相の電圧１８１Ｖ（２８Ｖ＋１５３Ｖ）、Ｗ相から見たＵ相の電圧９７Ｖ（＝１２５Ｖ−２８Ｖ））である場合には、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_U’の上アームＤ１’が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１５３ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_V’の下アームＤ５’が導通することになる。即ち、Ｖ相から見たＵ相の電圧は２７８Ｖであるので、アーム対Ｄ_U’の下アームＤ６’及びアーム対Ｄ_V’の上アームＤ２’には２７８Ｖの逆バイアス電圧がかかり、該下アームＤ６’及び上アームＤ２’がオフ状態になる一方、アーム対Ｄ_U’の上アームＤ１’及びアーム対Ｄ_V’の下アームＤ５’がオン状態となる。また、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２７８Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに２７８Ｖ分流れ易くなっている。一方、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）において、Ｖ相から見たＷ相の電圧は１８１Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SWを経てＷ相ラインＷに１８１Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）のアームＤ５’、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SVから、電圧１８１Ｖ分流れ易いＶ相ラインＶからＷ相ラインＷへの経路よりも電圧２７８Ｖ分流れ易いインバータ側Ｖ相ラインＶからインバータ側Ｕ相ラインＵへの経路（即ち、キャパシタＣ_SU及びＵ相ラインＵ）を介して、アーム対Ｂ１’の下アームＳ６’を横流することになる。ここで、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ１’の下アームＳ６’がオフ状態である場合には、整流器側Ｖ相ラインＶ_Nからの電流ｉ_Pは、連系リレー５１、キャパシタＣ_SVから、電圧１８１Ｖ分流れ易いインバータ側Ｖ相ラインＶからインバータ側Ｗ相ラインＷへの経路
（即ち、キャパシタＣ_SW及びＷ相ラインＷ）を経て、アーム対Ｂ３’の下アームＳ４’を横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相（ここでは相電圧−１５３ＶのＶ相）と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ２’）の下アーム（ここではＳ５’）をオンした場合、インダクタＬ_P、バイパス回路１２の上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ５’、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、インバータ側Ｖ相ラインＶ及びアーム対Ｂ２’の下アームＳ５’を通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。
（第１禁止モードＭ７）
そこで、制御装置１３は、第１横流条件の際の第１禁止モードＭ７を含むスイッチング動作を行うように構成されていることが好ましい。

即ち、制御装置１３は、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオンとする場合に、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最小となる相以外の相と接続するインバータＡのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで下アームをオンとし且つ上アームをオフとすることを回避する制御を行うように構成され得る。

例えば、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、第１禁止モードＭ７を実行することができる。

第１禁止モードＭ７は、単相構成のインバータＡ（Ａａ）において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧ｖ_U，ｖ_Vが最小となる相（例えばＶ相）以外の相（例えばＵ相）と接続するアーム対（例えばＢ１）で下アーム（例えばＳ４）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ１）をオフとすることを回避する制御を含む。

また、第１禁止モードＭ７は、三相構成のインバータＡ（Ａｂ）において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが最小となる相（例えばＶ相）以外の相（例えばＵ相及びＷ相）の内、一方（例えばＵ相）と接続するアーム対（例えばＢ１’）で下アーム（例えばＳ６’）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ１’）をオフとすることを回避する制御と、他方（例えばＷ相）と接続するアーム対（例えばＢ３’）で下アーム（例えばＳ４’）をオンとし且つ上アーム（例えばＳ３’）をオフとすることを回避する制御と、双方（例えばＵ相及びＷ相の双方）と接続するアーム対（例えばＢ１’，Ｂ３’）の内で下アームの双方（例えばＳ６’，Ｓ４’の双方）をオンとし且つ上アームの双方（例えばＳ１’，Ｓ３’の双方）、または、上アームの片方（例えばＳ１’，Ｓ３’の片方）をオフとすることを回避する制御とを含む。

こうすることで、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、補機類５０への電力供給回路１１を経由して、系統連系用インバータＡと電力供給用整流器Ｄ_Nとの間を電流ｉ_Pが循環する横流の発生を効果的に防止することができる。
（第２横流条件について）
バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相以外の相と接続するインバータＡのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで上アームをオンとし且つ下アームをオフとする第２横流条件の場合に横流が発生する。

図１４は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第２横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図１４（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、その詳細図である。

この第２横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（例えばＵ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＶ相と接続するアーム対Ｂ２）における上下アーム（例えばＳ２，Ｓ３）で上アーム（例えばＳ２）をオンとし且つ下アーム（例えばＳ３）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１４（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ２の上アームＳ２、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_S、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、環流することになる。

これについて図１４（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）では、既述したように、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、１２５Ｖ，−１２５Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、既述したように、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_Uの上アームＤ１が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_Vの下アームＤ３が導通することになる。また、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに２５０Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、アーム対Ｂ２の上アームＳ２、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_SV、キャパシタＣ_SU、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２の下アームＳＸＮを横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ１）の上アーム（ここではＳ１）をオンした場合、インダクタＬ_P、アーム対Ｂ１の上アームＳ１、インバータ側Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２の下アームＳＸＮを通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。

図１５は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第２横流条件の場合に発生する横流の他の例を説明するための図であって、図１５（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１５（ｂ）は、その詳細図である。

第２横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（例えばＶ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＵ相と接続するアーム対Ｂ１）における上下アーム（例えばＳ１，Ｓ４）で上アーム（例えばＳ１）をオンとし且つ下
アーム（例えばＳ４）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１５（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ１の上アームＳ１、インバータ側Ｕ相ラインＵ、キャパシタＣ_S、Ｖ相ラインＶ、連系リレー５１、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、環流することになる。

これについて図１５（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）では、既述したように、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、−１２５Ｖ，１２５Ｖ（従って、Ｕ相から見たＶ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、既述したように、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_Vの上アームＤ２が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_Uの下アームＤ４が導通することになる。また、Ｕ相から見たＶ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラインＶに２５０Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、アーム対Ｂ１の上アームＳ１、インバータ側Ｕ相ラインＵ、キャパシタＣ_SU、キャパシタＣ_SV、Ｖ相ラインＶ、連系リレー５１、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ２、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２の下アームＳＸＮを横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＶ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ２）の上アーム（ここではＳ２）をオンした場合、インダクタＬ_P、アーム対Ｂ２の上アームＳ２、インバータ側Ｖ相ラインＶ、連系リレー５１、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ２、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２の下アームＳＸＮを通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。

ここでは、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）について説明したが、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）についても同様である。

図１６は、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）を備えた分散電源装置１０において、第２横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図１６（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図１６（ｂ）は、その詳細図である。

第２横流条件では、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（例えばＵ相）以外の相と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対の内の少なくとも一方（例えばＶ相及びＷ相と接続するアーム対Ｂ２’，Ｂ３’）における上下アーム（例えば（Ｓ２’，Ｓ３’）、（Ｓ５’，Ｓ４’））で上アーム（例えばＳ２’，Ｓ３’）をオンとし且つ下アーム（ここではＳ５’，Ｓ４’）をオフとすると、次のような横流が発生する。

即ち、図１６（ａ）に示すように、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、イ
ンバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ２’の上アームＳ２’、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_S、Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、環流することになる。

これについて図１６（ｂ）を参照しながらさらに説明すると、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）では、既述したように、系統側の最大相電圧となる相と接続するアーム対の上アームが導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相と接続するアーム対の下アームが導通する。

例えば、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが、それぞれ、１２５Ｖ，−１５３Ｖ，２８Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖ、Ｖ相から見たＷ相の電圧１８１Ｖ、Ｗ相から見たＵ相の電圧９７Ｖ）である場合には、既述したように、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）において、系統側の最大相電圧となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するアーム対Ｄ_U’の上アームＤ１’が導通すると共に、系統側の最小相電圧となる相（ここでは相電圧−１５３ＶのＶ相）と接続するアーム対Ｄ_V’の下アームＤ５’が導通することになる。また、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２７８Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに２７８Ｖ分流れ易くなっている。一方、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）において、Ｗ相から見たＵ相の電圧は９７Ｖであるので、Ｗ相ラインＷに流れる電流は、Ｗ相ラインＷからキャパシタＣ_SW及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに９７Ｖ分流れ易くなっている。

以上のことから、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_Pから、インバータＡ（Ａｂ）において、電圧９７Ｖ分流れ易いＷ相ラインＷからＵ相ラインＵへの経路よりも電圧２７８Ｖ流れ易いＶ相ラインからＵ相ラインＵへの経路に接続するアーム対Ｂ２’の上アームＳ２’を介して、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_SV、キャパシタＣ_SU、Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１’、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを横流することになる。ここで、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ２’の上アームＳ２’がオフ状態である場合には、インダクタＬ_Pからの電流ｉ_Pは、インバータＡ（Ａｂ）において、電圧９７Ｖ分流れ易いＷ相ラインＷからＵ相ラインＵへの経路に接続するアーム対Ｂ３’の上アームＳ３’を介して、インバータ側Ｗ相ラインＷ、キャパシタＣ_SW、キャパシタＣ_SU、Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１’、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを横流することになる。

なお、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相（ここでは相電圧１２５ＶのＵ相）と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対（ここではアーム対Ｂ１’）の上アーム（ここではＳ１’）をオンした場合、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ１’の上アームＳ１’、インバータ側Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１’、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを通る線間電圧に関与しない経路ができる。しかしながら、この場合、該経路の線路インピーダンスは、上下アームＳＸＰ，ＳＸＮがオン状態のバイパス回路１２の線路インピーダンスに比べ大きくなる傾向にあり、横流に関して、かかる経路は考慮しなくてもよい。
（第２禁止モードＭ８）
そこで、制御装置１３は、第２横流条件の際の第２禁止モードＭ８を含むスイッチング動作を行うように構成されていることが好ましい。

即ち、制御装置１３は、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオンとする場合に、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧が最大となる相以外の相と接続するインバータＡ
のアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで上アームをオンとし且つ下アームをオフとすることを回避する制御を行うように構成され得る。

例えば、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、第２禁止モードＭ８を実行することができる。

第２禁止モードＭ８は、単相構成のインバータＡ（Ａａ）において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧ｖ_U，ｖ_Vが最大となる相（例えばＵ相）以外の相（例えばＶ相）と接続するアーム対（例えばＢ２）で上アーム（例えばＳ２）をオンとし且つ下アーム（例えばＳ３）をオフとすることを回避する制御を含む。

また、第２禁止モードＭ８は、三相構成のインバータＡ（Ａｂ）において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが最大となる相（例えばＵ相）以外の相（例えばＶ相及びＷ相）の内、一方（例えばＶ相）と接続するアーム対（例えばＢ２’）で上アーム（例えばＳ２’）をオンとし且つ下アーム（例えばＳ５’）をオフとすることを回避する制御と、他方（例えばＷ相）と接続するアーム対（例えばＢ３’）で上アーム（例えばＳ３’）をオンとし且つ下アーム（例えばＳ４’）をオフとすることを回避する制御と、双方（例えばＶ相及びＷ相の双方）と接続するアーム対（例えばＢ２’，Ｂ３’）の内で上アーム双方（例えばＳ２’，Ｓ３’の双方）をオンとし且つ下アーム双方（例えばＳ５’，Ｓ４’の双方）、または、下アームの片方（例えばＳ５’，Ｓ４’の片方）をオフとすることを回避する制御とを含む。

こうすることで、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、補機類５０への電力供給回路１１を経由して、系統連系用インバータＡと電力供給用整流器Ｄ_Nとの間を電流が循環する横流の発生を効果的に防止することができる。
（第３横流条件について）
さらに、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオン状態とし、系統側の最大線間電圧が平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧を上回る場合（例えば、キャパシタＣ_Nの充電過程）においては、第１及び第２禁止モードＭ７，Ｍ８を実施しても、横流が発生することがある。

即ち、たとえインバータＡのいずれかのアーム対の上下アームの双方がオン状態であっても、系統側の最大線間電圧が平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧を上回る第３横流条件の場合には、横流が発生する。

図１７は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図１７（ａ）は、該横流の発生状態の一例を示す図であり、図１７（ｂ）は、該横流の発生状態の他の例を示す図である。

第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２５０Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、１２５Ｖ，−１２５Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、一方のアーム対Ｂ１における上下アームＳ１，Ｓ４の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１７（ａ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラ
インＵに１５０Ｖ（＝２５０Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ３、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SV，Ｃ_SU、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びインバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ１の下アームＳ４を経て、横流が発生する。

また、第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２５０Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、−１２５Ｖ，１２５Ｖ（従って、Ｕ相から見たＶ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、他方のアーム対Ｂ２における上下アームＳ２，Ｓ３の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１７（ｂ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｕ相から見たＶ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラインＶに１５０Ｖ（＝２５０Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ４、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SV、インバータ側Ｖ相ラインＶ及びインバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ２の下アームＳ３を経て、横流が発生する。

図１８は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）を備えた分散電源装置１０において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図１８（ａ）は、該横流の発生状態のさらに他の例を示す図であり、図１８（ｂ）は、該横流の発生状態のさらに他の例を示す図である。

第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２５０Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、１２５Ｖ，−１２５Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、他方のアーム対Ｂ２における上下アームＳ２，Ｓ３の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１８（ａ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに１５０Ｖ（＝２５０Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ２の上アームＳ２、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_SV，Ｃ_SU、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ１、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、横流が発生する。

また、第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２５０Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相及びＶ相の相電圧ｖ_U，ｖ_Vが、それぞれ、−１２５Ｖ，１２５Ｖ（従って、Ｕ相から見たＶ相の電圧２５０Ｖ）である場合には、一方のアーム対Ｂ１における上下アームＳ１，Ｓ４の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１８（ｂ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｕ相から見たＶ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラ
インＶに１５０Ｖ（＝２５０Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ１の上アームＳ１、インバータ側Ｕ相ラインＵ、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SV、連系リレー５１、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ２、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、横流が発生する。

ここでは、図２（ａ）に示す単相構成のインバータＡ（Ａａ）について説明したが、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）についても同様である。

図１９は、図２（ｂ）に示す三相構成のインバータＡ（Ａｂ）を備えた分散電源装置１０において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図１９（ａ）は、該横流の発生状態の一例を示す図であり、図１９（ｂ）は、該横流の発生状態の他の例を示す図である。

第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２７８Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが、それぞれ、１２５Ｖ，−１５３Ｖ，２８Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖ、Ｖ相から見たＷ相の電圧１８１Ｖ、Ｗ相から見たＵ相の電圧９７Ｖ）である場合には、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧より大きいＶ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖがかかる一方側のＵ相と接続するアーム対Ｂ１’における上下アームＳ１’，Ｓ６’の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１９（ａ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２７８Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに１７８Ｖ（＝２７８Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アームＳＸＰ、電力供給回路１１、インダクタＬ_N、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N）のアームＤ５’、整流器側Ｖ相ラインＶ_N、連系リレー５１、キャパシタＣ_SV，Ｃ_SU、インバータ側Ｕ相ラインＵ及びインバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ１’の下アームＳ６’を経て、横流が発生する。

また、第３横流条件では、例えば、系統側の最大線間電圧が２７８Ｖであり、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであり、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の相電圧ｖ_U，ｖ_V，ｖ_Wが、それぞれ、１２５Ｖ，−１５３Ｖ，２８Ｖ（従って、Ｖ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖ、Ｖ相から見たＷ相の電圧１８１Ｖ、Ｗ相から見たＵ相の電圧９７Ｖ）である場合には、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧より大きいＶ相から見たＵ相の電圧２７８Ｖがかかる他方側のＶ相と接続するアーム対アーム対Ｂ２’における上下アームＳ２’，Ｓ５’の双方をオンとしても、次のような横流が発生する。

即ち、図１９（ｂ）に示すように、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、既述したように、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２７８Ｖであるので、Ｖ相ラインＶに流れる電流は、Ｖ相ラインＶからキャパシタＣ_SV及びキャパシタＣ_SUを経てＵ相ラインＵに１７８Ｖ（＝２７８Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ易くなっている。従って、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ２’の上アームＳ２’、インバータ側Ｖ相ラインＶ、キャパシタＣ_SV，Ｃ_SU、Ｕ相ラインＵ、連系リレー５１、整流器側Ｕ相ラインＵ_N、整流器Ｄ_N（Ｄｂ_N）のアームＤ１’、開閉手段５２、電力供給回路１１及びバイパス回路１２における下アームＳＸＮを経て、横流が発生する。
（必須モードＭ９）
そこで、制御装置１３は、第３横流条件の際の必須モードＭ９を含むスイッチング動作を行うように構成されていることが好ましい。

即ち、制御装置１３は、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオン状態とし、系統側の最大線間電圧（例えば２８０Ｖ）が補機類５０への電力供給用の平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃを上回る場合（例えば充電電圧Ｖｃが１００Ｖ）において、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧の内で、最大となる相と接続するインバータＡのアーム対の内で上アームをオンとし、且つ、最小となる相と接続するインバータＡのアーム対の内で下アームをオンとした状態で、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮのオン・オフ制御を行うように構成され得る。

例えば、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオン状態とし、系統側の最大線間電圧が平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧を上回る場合（具体的には直流電源２０の起動時や第２環流モードＭ３から負荷供給移行モードＭ４への切り替え時等）において、必須モードＭ９を実行することができる。

図２０は、図２に示す分散電源装置１０において、第３横流条件の場合に発生する横流を防止する必須モードを説明するための詳細図であって、図２０（ａ）は、該分散電源装置１０におけるインバータＡが単相構成のもの（Ａａ）である場合の図であり、図２０（ｂ）は、該分散電源装置１０におけるインバータＡが三相構成のもの（Ａｂ）である場合の図である。

必須モードＭ９は、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧の内で、最大となる相（例えばＵ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＢ１）の内で上アーム（例えばＳ１）をオンとし、且つ、最小となる相（例えばＶ相）と接続するインバータＡ（Ａａ）のアーム対（例えばＢ２）の内で下アーム（例えばＳ３）をオンとした場合にバイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオン・オフする制御を含む。この場合、図２０（ａ）に示すように、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ１の上アームＳ１、Ｕ相ラインＵ、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SV、Ｖ相ラインＶ、インバータＡ（Ａａ）におけるアーム対Ｂ２の下アームＳ３を通る経路が形成されるものの、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２５０Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラインＶに１５０Ｖ（＝２５０Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ難くなっている。このため、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アーム対ＳＸＰ、キャパシタＣ_P及び下アームＳＸＮを介して循環することになる。

また、必須モードＭ９は、系統側仮想中性点Ｍからの相電圧の内で、最大となる相（例えばＵ相）と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対（例えばＢ１’）の内で上アーム（例えばＳ１’）をオンとし、且つ、最小となる相（例えばＶ相）と接続するインバータＡ（Ａｂ）のアーム対（例えばＢ２’）の内で下アーム（例えばＳ５’）をオンとした場合にバイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオン・オフする制御を含む。この場合、図２０（ｂ）に示すように、インダクタＬ_P、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ１’の上アームＳ１’、Ｕ相ラインＵ、キャパシタＣ_SU，Ｃ_SV、Ｖ相ラインＶ、インバータＡ（Ａｂ）におけるアーム対Ｂ２’の下アームＳ５’を通る経路が形成されるものの、平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃが１００Ｖであるのに対し、Ｖ相から見たＵ相の電圧が２７８Ｖであるので、Ｕ相ラインＵに流れる電流は、Ｕ相ラインＵからキャパシタＣ_SU及びキャパシタＣ_SVを経てＶ相ラインＶに１７８Ｖ（＝２７８Ｖ−Ｖｃ（１００Ｖ））分流れ難くなっている。このため、直流電源２０からの電流ｉ_Pは、インダクタＬ_P、バイパス回路１２における上アーム対ＳＸＰ、キャパシタＣ_P及び下アームＳＸＮを介して循環することになる。

こうすることで、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、最大線間電圧が平滑キャパシタＣ_Nの充電電圧Ｖｃを上回る場合であっても、補機類５０への電力供給回路１１を経由して、系統連系用インバータＡと電力供給用整流器Ｄ_Nとの間を電流が循環する横流の発生を効果的に防止することができる。
（開閉手段６０の接続）
ところで、前記した第１横流条件及び第２横流条件のときであっても、系統連系用インバータＡと電力供給用整流器Ｄ_Nとを電気的に遮断すれば、横流を防止することができる。かかる観点から、本実施の形態において、整流器Ｄ_Nの入力側または出力側に、インバータＡと整流器Ｄ_Nとの電気的な接続又は遮断を選択的に切り替え可能な開閉手段（例えばリレー）６０が設けられていてもよい。

図２１は、図１に示す分散電源装置１０において、整流器Ｄ_Nの入力側に開閉手段６０を設けた構成の一例を示す詳細図であって、図２１（ａ）は、該分散電源装置１０におけるインバータＡが単相構成のもの（Ａａ）である場合の図であり、図２１（ｂ）は、該分散電源装置１０におけるインバータＡが三相構成のもの（Ａｂ）である場合の図である。

図２１に示す分散電源装置１０では、制御装置１３は、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮの双方をオンとする場合において、電流形インバータＡ（Ａａ，Ａｂ）における各アームのスイッチング制御を行うに当たり、前記整流器状態検出手段による検出結果に基づき、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧Ｖｃに収束したことを検出したとき、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束したことを検出したときに開閉手段６０をオフ状態（非導通状態）にして、キャパシタＣ_NPの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御するように構成され得る。

例えば、負荷供給移行モードＭ４、負荷供給モードＭ５及び環流移行モードＭ６は、三相構成又は単相構成のインバータＡ（Ａａ又はＡｂ）において、前記整流器状態検出手段によって、整流器Ｄ_N（Ｄａ_N又はＤｂ_N）の出力側電圧が商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上であって所定電圧（例えば３００Ｖ）に収束したことを検出した後、又は整流器Ｄ_N（Ｄａ_N又はＤｂ_N）の入力側電流が零に収束したことを検出した後に、開閉手段６０によりインバータＡと整流器Ｄ_N（Ｄａ_N又はＤｂ_N）とを電気的に遮断する制御を含む。

この分散電源装置１０では、直流電源２０の非稼働時や電力不足状態において、商用電源３０から制御装置１３や補機類５０へ電力を供給する場合には、例えば、商用電源３０からの突入電流を防止するために、一旦、突入電流防止用開閉手段５２をオフ状態とすると共に開閉手段６０をオン状態とし、負荷側電圧をチャージした後、該開閉手段５２をオン状態とする。そうすると、商用電源３０からの交流が、分岐点Ｑ２から、一旦、整流器Ｄ_Nにて直流に変換されてインダクタＬ_N及びキャパシタＣ_Nにて所定電圧（商用電源３０の最大電圧、例えば２８０Ｖ）にされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して制御装置１３に出力されると共に、インバータ２５を介して冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０に出力される。

一方、直流電源２０の電力供給可能状態において、直流電源２０から制御装置１３や補機類５０に電力を供給する場合には、バイパス回路１２の上下アームＳＸＰ，ＳＸＮをオン状態とする。そうすると、直流電源２０からの直流が、インダクタＬ_Pを経て、整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束するように、バイパス回路１２及び平滑キャパシタＣ_Nによって整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧（例えば２８０Ｖ）以上の所定電圧Ｖｃ（例えば３００Ｖ）とされる。このとき、開閉手段６０をオフ状態とすることで、インバータＡと整流器Ｄ_Nとを電気的に遮断する。その後、直流電源２０からの直流は、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ１４を介して制御装置１３に出力されると共に、インバータ２５を介して、冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０に出力される。なお、直流電源２０から商用電源３０へ電力を供給する場合は、図１及び図２に示す分散電源装置１０と同様である。

このように、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧に収束したことを検出したとき、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束したことを検出したときにインバータＡと整流器Ｄ_Nとを電気的に遮断するので、前記した第１及び第２禁止モードの制御構成を省略でき、それだけ制御構成を簡素化した状態で横流を防止することが可能となる。また、整流器Ｄ_Nの出力側電圧が商用電源３０の最大電圧以上であって所定電圧に収束した状態、又は整流器Ｄ_Nの入力側電流が零に収束した状態で開閉手段６０を開くので、消弧の必要がなく、これにより、開操作に伴うストレスを軽減することができる。
（インダクタ電流の制御）
本第１実施形態の分散電源装置１０において、制御装置１３は、さらに、インダクタＬ_Pに流れるインダクタ電流を検出するインダクタ電流検出手段（図示せず）を備え、前記インダクタ電流検出手段の検出結果に基づき、インダクタＬ_Pに流れるインダクタ電流の電流値が所定値以下となるようにインバータＡのスイッチング素子又はバイパス回路１２のスイッチング素子を開閉制御するように構成されていてもよい。こうすることで、前記したスイッチング制御を行いつつ、無駄な電力損失を可及的になくすことができ、それだけインバータＡ又はバイパス回路１２への電力供給効率を向上させることができる。
（第２実施形態）
第１実施形態の分散電源装置１０において、電力供給回路１１を整流器Ｄ_Nの出力側に対して電気的に接続しないようにすれば、系統連系用インバータＡと電力供給用整流器Ｄ_Nとを電気的に遮断でき、これにより横流を防止できる。かかる観点から、第２実施形態の分散電源装置１０’は、図２２及び図２３に示すような構成としている。

図２２は、本発明の第２実施形態に係る分散電源装置１０’の概略構成を示す概略図である。また、図２３は、図２２に示す分散電源装置１０’の詳細図であって、図２３（ａ）は、該分散電源装置１０’における電流形インバータＡが単相構成のもの（Ａａ）である場合の図であり、図２３（ｂ）は、該分散電源装置１０’における電流形インバータＡが三相構成のもの（Ａｂ）である場合の図である。なお、図２２及び図２３において、図１及び図２と実質的に同じ構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

図２２に示す分散電源装置１０’は、図１に示す分散電源装置１０において、バイパス回路１２に代えて、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームＳＸＰとキャパシタＣ_Pとが直列接続されたバイパス回路１２’を設けると共に、補機類５０への電力供給回路１１をキャパシタＣ_Pの両側より分岐する構成に加えて、該補機類５０を整流器Ｄ_Nの出力側から切り離した構成としている。なお、制御装置１３に対して商用電源３０から電力供給可能とするために、該制御装置１３は商用電源３０を接続する整流器Ｄ_Nの出力側に接続されている。

さらに説明すると、電流形インバータＡの入力側において、該電流形インバータＡとインダクタＬ_Pとの間にはバイパス回路１２’が並列接続されている。このバイパス回路１２’は、アームＳＸＰと、キャパシタＣ_Pとを備えている。キャパシタＣ_Pは、アームＳＸＰと直列に接続されている。

そして、電力供給回路１１は、電流形インバータＡの入力側で補機類５０へ分岐するようになっている。詳しくは、電力供給回路１１は、バイパス回路１２におけるキャパシタＣ_Pの両側より引き出された経路がコンバータ２５を介して補機類５０に接続されている
。補機類５０とキャパシタＣ_Pとの間には平滑キャパシタＣ_Nが並列に接続されている。

また、整流器Ｄ_Nの出力経路には平滑キャパシタＣ_N’が並列に接続されている。また、整流器Ｄ_Nの出力経路にはインダクタＬ_Nが直列に接続されている。整流器Ｄ_Nの出力側にはＤＣ／ＤＣコンバータ１４を介して制御装置１３が接続されている。

図２２及び図２３に示す分散電源装置１０’では、商用電源３０から制御装置１３へ、常時、電力を供給するようになっている。即ち、商用電源３０からの交流が、分岐点Ｑ２から、一旦、整流器Ｄ_Nにて直流に変換されてインダクタＬ_N及びキャパシタＣ_N’にて所定電圧Ｖｃ’（商用電源３０の最大電圧、例えば２８０Ｖ）にされた後、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４にて所定電圧Ｖｄ（例えば１２Ｖ）に降圧されて、制御装置１３に出力される。

そして、直流電源２０の非稼働時や電力不足状態においては、商用電源３０から補機類５０へ電力を供給する。この場合、電流形インバータＡはＡＣ／ＤＣコンバータとして機能することができる。即ち、商用電源３０からの交流が、連系リレー５１及びキャパシタＣ_Sを介して、電流形インバータＡに入力され、ここで直流に変換される。このときインバータＡは、制御装置１３によってＡＣ／ＤＣコンバータとして機能するように制御される。インバータＡにて変換された直流は、バイパス回路１２’のアームＳＸＰのオン・オフ動作により所定電圧Ｖｃ（例えば３００Ｖ）とされた後、インバータ２５にて交流に変換されて、補機類５０に出力される。

一方、直流電源２０の電力供給可能状態において、直流電源２０から商用電源３０へ電力を供給する場合には、バイパス回路１２’のアームＳＸＰをオフ状態とし、直流電源２０からの直流が、インダクタＬ_Pを経て、電流形インバータＡにて交流に変換された後、キャパシタＣ_S及び連系リレー５１を介して商用電源３０へ出力される。

また、直流電源２０の電力供給可能状態において、直流電源２０から補機類５０に電力を供給する場合には、バイパス回路１２’のアームＳＸＰをオン状態とし、直流電源２０からの直流が、インダクタＬ_Pを経て、バイパス回路１２’及び平滑キャパシタＣ_N’で所定電圧Ｖｃ（例えば３００Ｖ）とされた後、インバータ２５にて交流に変換されて、冷却水ポンプ２４等のモータ負荷を含む補機類５０に出力される。

以上説明したように、本発明の第２実施形態に係る分散電源装置１０’によれば、第１実施形態に係る分散電源装置１０と同様、インバータＡの入力側で補機類５０への電力供給回路１１を分岐する構成とされているので、インバータＡの出力側で分岐する構成で発生するような迂回経路が存在せず、それだけ電力損失を低減させることができると共に、補機類５０への電流供給がインバータＡの入力側で行われるので、インバータＡの出力電流波形の歪発生を抑制できる。なお、最終的に系統連系する電流には制御装置１３への電流による歪みが発生するが、制御装置１３への電流値は比較的小さいので、該歪みを許容できる範囲とすることができる。

また、アームＳＸＰとキャパシタＣ_Pとが直列接続されたバイパス回路１２’をインバータＡの入力側に並列接続し、補機類５０への電力供給回路１１を整流器Ｄ_Nの出力側から切り離した状態でキャパシタＣ_Pの両側より分岐するように構成したので、補機類５０への電力供給回路１１の電圧変動をなくすことができ、これにより、補機類５０への負荷側電圧の変動を抑制することができる。

また、インバータＡのアーム及びバイパス回路１２’のアームのオン・オフ制御により、例えば、直流電源２０の非稼働時や電力不足状態の場合でも商用電源３０から補機類５
０への電力供給が可能となる。

また、バイパス回路１２’のアームＳＸＰは、直流電源２０から商用電源３０への電力供給と、直流電源２０又は商用電源３０から補機類５０への電力供給との切り替えに用いるので、単一のもので済み、従って、第１実施形態の分散電源装置１０の構成に比較してバイパス回路１２’に接続されるアームＳＸＰを一つ少なくでき、それだけ回路構成を簡素化するこができる。

さらに、インバータＡがバイパス回路１２’を経由して整流器Ｄ_Nとは接続されておらず、これにより、横流が発生することもないので、第１実施形態の分散電源装置１０の第１及び第２禁止モードＭ７，Ｍ８並びに必須モードＭ９のような制御構成にする必要もない。

本発明の第１実施形態に係る分散電源装置の概略構成を示す概略図である。 図１に示す分散電源装置の詳細図であって、図（ａ）は、該分散電源装置における電流形インバータが単相構成のものである場合の図であり、図（ｂ）は、該分散電源装置における電流形インバータが三相構成のものである場合の図である。 本発明の第１実施形態に係る分散電源装置においてインバータから電流波形を出力するシミュレーションを行った結果を示すグラフである。 本発明の第１実施形態に係る分散電源装置のスイッチング動作のタイミングチャートの一例を示す図であって、図（ａ）は、図２（ａ）に示す単相構成のインバータの出力側キャリア信号と各アームのオン・オフ指令値を示す図であり、図（ｂ）は、該インバータにおけるアーム及びバイパス回路におけるアームのオン・オフ状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第１環流モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、出力モードのスイッチング動作状態を示す図であって、図（ａ）は、出力モードＭ２の内、インバータの出力側のＵ相ラインから系統側へ電流が流れるプラス出力モードのスイッチング動作状態を示す図であり、図（ｂ）は、出力モードＭ２の内、インバータの出力側のＶ相ラインから系統側へ電流が流れるマイナス出力モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第２環流モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、負荷供給移行モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、負荷供給モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、環流移行モードのスイッチング動作状態を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第１横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第１横流条件の場合に発生する横流の他の例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ｂ）に示す三相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第１横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第２横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第２横流条件の場合に発生する横流の他の例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ｂ）に示す三相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第２横流条件の場合に発生する横流の一例を説明するための図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態を示す図であり、図（ｂ）は、その詳細図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態の一例を示す図であり、図（ｂ）は、該横流の発生状態の他の例を示す図である。 図２（ａ）に示す単相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態のさらに他の例を示す図であり、図（ｂ）は、該横流の発生状態のさらに他の例を示す図である。 図２（ｂ）に示す三相構成のインバータを備えた分散電源装置において、第３横流条件の場合に発生する横流を説明するための詳細図であって、図（ａ）は、該横流の発生状態の一例を示す図であり、図（ｂ）は、該横流の発生状態の他の例を示す図である。 図２に示す分散電源装置において、第３横流条件の場合に発生する横流を防止する必須モードを説明するための詳細図であって、図（ａ）は、該分散電源装置におけるインバータが単相構成のものである場合の図であり、図（ｂ）は、該分散電源装置におけるインバータが三相構成のものである場合の図である。 図１に示す分散電源装置において、整流器の入力側に開閉手段を設けた構成の一例を示す詳細図であって、図（ａ）は、該分散電源装置におけるインバータが単相構成のものである場合の図であり、図（ｂ）は、該分散電源装置におけるインバータが三相構成のものである場合の図である。 本発明の第２実施形態に係る分散電源装置の概略構成を示す概略図である。 図２２に示す分散電源装置の詳細図であって、図（ａ）は、該分散電源装置における電流形インバータが単相構成のものである場合の図であり、図（ｂ）は、該分散電源装置における電流形インバータが三相構成のものである場合の図である。 特許文献１に記載の分散電源装置を等価的に示す基本構成図であって、図（ａ）は、その概略図であり、図（ｂ）は、その詳細の一例を示す図である。 図２４に示す従来の分散電源装置において、制御装置や補機類に向かう電流によって歪んだ電流が出力される状態を示す図である。 電圧形インバータの入力側で分岐して制御装置や補機類に電力供給を行う従来の分散電源装置の基本構成図であって、図（ａ）は、その概略図であり、図（ｂ）は、その詳細の一例を示す図である。

符号の説明

１０，１０’ 分散電源装置
１１ 電力供給回路
１２，１２’ バイパス回路
３０ 商用電源
５０ モータ負荷を含む補機類
６０ 開閉手段（リレー）
Ａ（Ａａ） 単相構成のインバータ
Ａ（Ａｂ） 三相構成のインバータ
Ｃ_P キャパシタ
Ｄ_N 整流器
Ｌ_P インダクタ
Ｍ 系統側仮想中性点
Ｓ１，Ｓ２ 単相構成のインバータの上アーム
Ｓ３，Ｓ４ 単相構成のインバータの下アーム
Ｓ１’〜Ｓ３’ 三相構成のインバータの上アーム
Ｓ４’〜Ｓ６’ 三相構成のインバータの下アーム
ＳＸＰ バイパス回路の上アーム
ＳＸＮ バイパス回路の下アーム
Ｕ インバータ側Ｕ相ライン
Ｖ インバータ側Ｖ相ライン
Ｗ インバータ側Ｗ相ライン
Ｕ_N 整流器側Ｕ相ライン
Ｖ_N 整流器側Ｖ相ライン
Ｗ_N 整流器側Ｗ相ライン

Claims (7)

1. インバータを介して系統連系を行い、前記インバータの入力側でモータ負荷を含む補機類へ電力供給回路を分岐する分散電源装置であって、
   前記インバータをそのアームが逆阻止形のスイッチング素子より成る電流形で構成し、前記インバータの入力側にインダクタを直列接続し、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームがキャパシタを挟んで直列接続されたバイパス回路を前記インバータの入力側に並列接続し、前記補機類への前記電力供給回路を前記キャパシタの両側より分岐すると共に商用電源に接続する整流器の出力側と並列接続し、前記整流器の出力側電圧が前記商用電源の最大電圧以上であって所定電圧に収束するように、又は前記整流器の入力側電流が零に収束するように前記キャパシタの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御することを特徴とする分散電源装置。
2. 請求項１記載の分散電源装置において、
   前記バイパス回路の上下アームをオンとする場合に、系統側仮想中性点からの電圧が最小となる相以外の相と接続する前記インバータのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで下アームをオンとし且つ上アームをオフとすることを回避する制御を行うことを特徴とする分散電源装置。
3. 請求項１記載の分散電源装置において、
   前記バイパス回路の上下アームをオンとする場合に、系統側仮想中性点からの電圧が最大となる相以外の相と接続する前記インバータのアーム対の内の少なくとも一方における上下アームで上アームをオンとし且つ下アームをオフとすることを回避する制御を行うことを特徴とする分散電源装置。
4. 請求項１記載の分散電源装置において、
   系統側仮想中性点からの電圧の内で、最大となる相と接続する前記インバータのアーム対の内で上アームをオンとし、且つ、最小となる相と接続する前記インバータのアーム対の内で下アームをオンとした場合に前記バイパス回路の上下アームのオン・オフ制御を行うことを特徴とする分散電源装置。
5. 請求項１又は４に記載の分散電源装置において、
   前記商用電源に接続する前記整流器側の経路に開閉手段を設け、前記整流器の出力側電圧が前記商用電源の最大電圧以上であって所定電圧に収束したとき、又は前記整流器の入力側電流が零に収束したときに前記開閉手段を開いて前記キャパシタの両側のスイッチング素子をオン・オフ制御することを特徴とする分散電源装置。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の分散電源装置において、
   前記インダクタに流れるインダクタ電流が所定値以下となるように前記インバータ又は前記バイパス回路のスイッチング素子を開閉制御することを特徴とする分散電源装置。
7. インバータを介して系統連系を行い、前記インバータの入力側でモータ負荷を含む補機類へ電力供給回路を分岐する分散電源装置であって、
   前記インバータをそのアームが逆阻止形のスイッチング素子より成る電流形で構成し、前記インバータの入力側にインダクタを直列接続し、逆阻止形のスイッチング素子より成るアームとキャパシタとが直列接続されたバイパス回路を前記インバータの入力側に並列接続し、前記補機類への前記電力供給回路を前記キャパシタの両側より分岐することを特徴とする分散電源装置。

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