JP2011061964A - 継電器、及び、電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】過剰な逆潮流電力が発生することを抑制する。
【解決手段】
継電器６１１は、需要家１での気温を検出する温度センサ６３からの検出信号が入力される入力部６１１ａと、第１遮断器６１３の開閉を制御する第１制御信号を出力する第１制御信号出力部６１１ｄと、第２遮断器６１４の開閉を制御する第２制御信号を出力する第２制御信号出力部６１１ｅと、制御部６１１ｂとを有する。制御部６１１ｂは、温度センサ６３からの検出信号が発電部４での発電で逆潮流が生じると想定されるレベルの場合に、第１遮断器６１３を開放するための第１制御信号、及び、第２遮断器６１４を閉成するための第２制御信号を出力させて蓄電池５へ電力を供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、継電器、及び、電力供給システムに関する。

ソーラーパネル（太陽電池）で得られた電力を蓄電器に蓄えて用いる太陽光発電システムが提案されている（例えば特許文献１を参照）。このシステムにおいて、蓄電器は、ソーラーパネルの出力変動を抑制して出力安定化を図るために充放電され、ソーラーパネルの発電に起因して生じた余剰電力は、逆潮流電力として電力会社の系統へ供給される。

特開２００９−３３７９７号公報

近年、エネルギーについての関心は高く、今後多くの需要家がソーラーパネル等の発電システムを導入することが考えられる。そうすると、天候や気温等の環境条件によっては、大量の逆潮流電力が生じることとなり、電力会社は、環境条件の変化に応じた受給調整を余儀なくされる。ここで、逆潮流電力が過剰に発生してしまうと、受給調整が追いつかず、系統動揺等の不具合が生じる可能性がある。また、配電系統の末端部分で電圧上昇が発生した場合、配電系統上流部における発電量制御だけでは、電圧の維持が困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過剰な逆潮流電力の発生を抑えることにある。

上記の目的を達成するため本発明の継電器は、
気温や日照などで変化する需要家の環境状況を検出するセンサからの、検出信号が入力されるセンサ入力部と、
前記需要家が備える発電部と配電盤との間の第１配線に設けられた第１遮断器の開閉を制御する、第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、
前記発電部と蓄電器との間の第２配線に設けられた第２遮断器の開閉を制御する、第２制御信号を出力する第２制御信号出力部と、
前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定されるレベルの場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を閉成するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記蓄電 器へ電力を供給し、且つ、前記逆潮流が生じると想定されないレベルの場合に、前記第１遮断器を閉成するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記配電盤へ電力を供給する制御部と、
を有することを特徴とする。
この継電器によれば、需要家での環境状況に応じ、発電部で発電された電力を蓄電池に供給して充電するので、過剰な逆潮流電力が発生することを抑制できる。また、配電系統上流部における発電量制御では対応が困難な電圧の維持にも対応できる。

前述の継電器において、前記発電部は、複数の発電ユニットを備え、前記第１遮断器及び前記第２遮断器は、前記発電ユニット毎に設けられ、前記制御部は、前記需要家での消費電力が少ない程に前記蓄電器へ電力を供給する前記発電ユニットの数が増えるよう、前記第１制御信号及び前記第２制御信号を出力させることが好ましい。
この継電器によれば、発電ユニットで発電された余剰な電力を、効率よく蓄電器に蓄えることができる。

前述の継電器において、前記センサは、前記需要家での気温を検出する温度センサであり、前記制御部は、前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定される温度範囲を示すレベルの場合に、前記第１制御信号として前記第１遮断器を開放するための信号を出力させるとともに前記第２制御信号として前記第２遮断器を閉成するための信号を出力させ、前記逆潮流が生じると想定されない温度範囲を示すレベルの場合に、前記第１制御信号として前記第１遮断器を閉成するための信号を出力させるとともに前記第２制御信号として前記第２遮断器を開放するための信号を出力させることが好ましい。
この継電器によれば、温度センサの検出信号によって需要家での消費電力を予測でき、蓄電池への充電を簡便な設備で制御できる。

前述の継電器において、前記センサ入力部には、前記第１配線及び前記第２配線の電流を検出する変流器からの他の検出信号が入力され、前記制御部は、前記他の検出信号が電流過多を示すレベル以上の場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記発電部を系統から切り離すことが好ましい。
この継電器によれば、蓄電器に対する充電の制御と過電流の保護とが行える。

また、上記の目的を達成するため本発明の電力供給システムは、
気温や日照などで変化する需要家の環境状況を検出するセンサと、
前記需要家が備える発電部と配電盤との間の第１配線に設けられた第１遮断器と、
前記発電部と蓄電器との間の第２配線に設けられた第２遮断器と、
前記センサからの検出信号のレベルに応じて、前記第１遮断器の開閉を制御する第１制御信号、及び、前記第２遮断器の開閉を制御する第２制御信号を出力する継電器とを有する電力供給システムであって、
前記継電器は、
前記センサからの検出信号が入力されるセンサ入力部と、
前記第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、
前記第２制御信号を出力する第２制御信号出力部と、
前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定されるレベルの場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を閉成するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記蓄電器へ電力を供給し、且つ、前記逆潮流が生じると想定されないレベルの場合に、前記第１遮断器を閉成するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記配電盤へ電力を供給する制御部と、
を有することを特徴とする。
この電力供給システムによれば、需要家の環境状況に応じ、発電部で発電された電力を蓄電池に供給して充電するので、過剰な逆潮流電力が発生することを抑制できる。

本発明によれば、過剰な逆潮流電力が発生することを抑えることができる。

第１実施形態の配電系統を説明する図である。 （ａ）は第１開閉器の構成を説明する図である。（ｂ）は第１開閉器の動作を説明する図である。 第１実施形態の動作を説明する図であり、日差しは強いが中程度の温度下での動作を説明する図である。 第１実施形態の動作を説明する図であり、日差しが強く高温下での動作を説明する図である。 第１実施形態の動作を説明する図であり、日差しがなく中程度の温度下での動作を説明する図である。 第２実施形態の配電系統を説明する図である。 第２実施形態の動作を説明する図であり、日差しは強いが、冷暖房器具を動作させる必要のない温度下での動作を説明する図である。 第２実施形態の動作を説明する図であり、日差しは強いが、冷暖房器具を弱めに動作させる程度の温度下での動作を説明する図である。 第２実施形態の動作を説明する図であり、日差しが強く高温下での動作を説明する図である。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜全体構成について＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。まず図１を参照し、配電系統について説明する。例示した配電系統では、配電線ＰＬが配電柱ＰＰに架設されている。この配電線ＰＬからは高圧引下げ線ＳＬ１が分岐し、変圧器Ｔに接続されている。変圧器Ｔの低圧側には引込線ＳＬ２が接続されている。需要家１には、発電システム２及び配電盤３を有する電力供給システムが設けられている。発電システム２は、自家用発電設備に相当し、本実施形態では２組のソーラーパネル４１，４２を用いて太陽光発電を行う。配電盤３は、発電システム２が発電した電力（自家発電の電力）及び変圧器Ｔからの電力（商用電源の電力）を、分電盤（不図示）を介して需要家１の屋内配線１１に供給する。この屋内配線１１には、電気冷暖房器具としてのエアコン１２、照明１３、テレビ１４といった各種の電気機器（負荷）が接続される。

＜発電システム２について＞
発電システム２は、発電部４と、蓄電池５と、切り替え部６と、パワーコンディショナ７とを有する。

発電部４は、直流電力を生成する部分であり、本実施形態では第１ソーラーパネル４１、第２ソーラーパネル４２、第１接続箱４３、及び、第２接続箱４４によって構成されている。第１ソーラーパネル４１と第２ソーラーパネル４２は、太陽光から直流電力を生成するものであり、例えば建物の屋根に設置されている。第１接続箱４３は、第１ソーラーパネル４１が有する複数のモジュールで発電された直流電力を１つにまとめて出力する。同様に、第２接続箱４４は、第２ソーラーパネル４２が有する複数のモジュールで発電された直流電力を１つにまとめて出力する。従って、この発電部４は、ソーラーパネルと接続箱からなる発電ユニットを２つ備えているといえ、第１ソーラーパネル４１で発電された直流電力と、第２ソーラーパネル４２で発電された直流電力とを個別に扱うことができる。

蓄電池５は、発電部４で発電された電力のうちの余剰分（余剰電力）を蓄え、蓄えた余剰電力を補助電力として供給する。本実施形態では、発電部４と蓄電池５との間に切り替え部６が設けられており、切り替え部６の動作によって蓄電池５への蓄電と需要家１への電力供給とが選択的に行われる。なお、切り替え部６については、後で詳しく説明する。

パワーコンディショナ７は、発電部４で発電された直流電力や蓄電池５から供給された直流電力を交流電力に変換し、需要家用の電力として配電盤３に供給する。なお、発電部４で発電された電力が需要家１での消費電力を越えた場合、越えた分の電力は逆潮流になる。

＜切り替え部６について＞
逆潮流が多くの需要家１で生じた場合、電力会社の系統へ供給される電力が過度に多くなってしまい、系統動揺の原因となる。この系統動揺を抑制するため、電力会社では、発電施設で発電量を調整したり、電圧調整器で電圧を調整したりして電力の需給調整を行うが、逆潮流の電力があまりに大きい場合、あるいは、配電系統の末端部分で過度の余剰電力が発生した場合には、調整しきれない可能性がある。

このような事情に鑑み、この発電システム２では、切り替え部６にて電力消費に大きな影響を与える気温を検出し、検出した気温に応じて発電部４で発電された電力を配電盤３に供給するか、蓄電池５に供給するかを定めている。

すなわち、需要家１での気温と消費電力及び発電量との関係を予め把握しておき、温度センサ６３による検出信号のレベルが逆潮流を生じると想定されるレベルの範囲内にある場合、発電部４からの電力が蓄電池５に供給されるように切り替え部６を動作させて充電経路を形成する。前述したように、この発電システム２では、第１ソーラーパネル４１からの電力と第２ソーラーパネル４２からの電力とを個別に扱うことができる。そこで、この発電システム２では、第２ソーラーパネル４２からの電力を配電盤３に供給したり、蓄電池５に供給したりしている。

図１に示す切り替え部６は、第１開閉器６１と、第２開閉器６２と、温度センサ６３と、日照センサ６４とを有している。第１開閉器６１は、需要家１での外気温を検出する温度センサ６３からの検出信号のレベルに応じ、第２接続箱４４（第２ソーラーパネル４２）からの直流電力を配電盤３に供給したり、蓄電池５に供給したりする。なお、第１開閉器６１については後で説明する。

第２開閉器６２は、第１開閉器６１と同様に構成され、需要家１での日差しの強さを検出する日照センサ６４からの検出信号のレベルに応じ、第２接続箱４４からの直流電力を蓄電池５に供給したり、蓄電池５からの直流電力を配電盤３に供給したりする。そして、日照センサ６４からの検出信号が所定レベル以上の場合、すなわち第２ソーラーパネル４２による発電に十分な照度の場合には、第２接続箱４４からの直流電力が蓄電池５に供給されるように、第２開閉器が有する遮断器を制御して充電経路を形成する。具体的には、遮断器を第１開閉器６１側の配線に接続する。一方、日照センサ６４からの検出信号が所定レベル未満の場合、すなわち第２ソーラーパネル４２による発電量が不十分となる照度の場合には、第２接続箱４４からの直流電力が配電盤３に供給されるように上記の遮断器を制御して放電経路を形成する。具体的には、遮断器をパワーコンディショナ７側の配線に接続する。

＜第１開閉器６１について＞
図２（ａ）に示すように、第１開閉器６１は、継電器６１１と、電流センサ６１２と、第１遮断器６１３と、第２遮断器６１４とを有している。

継電器６１１は、入力部６１１ａと、制御部６１１ｂと、出力部６１１ｃとを有し、温度センサ６３からの検出信号や電流センサ６１２からの検出信号のレベルに応じて、第１遮断器６１３や第２遮断器６１４へ所定の制御信号を出力する。この制御信号は、第１遮断器６１３や第２遮断器６１４の開閉状態を定める。入力部６１１ａは、各センサからの検出信号が入力されるセンサ入力部である。本実施形態では、温度センサ６３や電流センサ６１２からの検出信号が入力部６１１ａに入力される。制御部６１１ｂは、入力部６１１ａに入力された検出信号のレベルに応じた制御信号を、出力部６１１ｃから出力させる。この制御部６１１ｂは、リレー、抵抗、ダイオードなどの回路素子で構成してもよいし、ＣＰＵやメモリを有するマイコンで構成してもよいし、回路素子とマイコンの組み合わせで構成してもよい。なお、検出信号のレベルと制御信号との関係については、継電器６１１の動作説明の中で述べる。出力部６１１ｃは、第１遮断器６１３用の第１制御信号を出力する第１制御信号出力部６１１ｄと、第２遮断器６１４用の第２制御信号を出力する第２制御信号出力部６１１ｅとを有する。

電流センサ６１２は、第２接続箱４４と第１開閉器６１とを接続する配線を流れる電流の大きさに応じたレベルの検出信号を出力する。この配線は、配電盤３側の配線（第１配線）と蓄電池５側の配線（第２配線）とが分岐する位置よりも、第２接続箱４４側に配置されている。従って、この配線は、配電盤３へ電力を供給する第１配線としても、蓄電池５へ電力を供給する第２配線としても機能する。すなわち、共通配線として機能する。そして、この共通配線の電流を検出するように電流センサ６１２を設けているので、１つの電流センサ６１２で、配電盤３への電力供給時における電流と、蓄電池５への電力供給時における電流とを検出でき、構成の簡素化が図れる。

第１遮断器６１３は、第２接続箱４４とパワーコンディショナ７とを接続する配線の途中に設けられ、閉成状態において第２接続箱４４とパワーコンディショナ７とを電気的に接続し、第２ソーラーパネル４２からの直流電力を配電盤３に供給させる。第２遮断器６１４は、第２接続箱４４と蓄電池５とを接続する配線の途中に設けられ、閉成状態において第２接続箱４４と蓄電池５とを電気的に接続し、第２ソーラーパネル４２からの電力を蓄電池５に供給させる。本実施形態において、継電器６１１は、第１遮断器６１３と第２遮断器６１４の一方を閉成状態にするとき他方を開放状態にする。従って、第２ソーラーパネル４２からの電力は、パワーコンディショナ７（配電盤３）と蓄電池５の何れかに供給される。

＜継電器６１１の動作について＞
次に、継電器６１１の動作について説明する。図２（ｂ）に示すように、継電器６１１は、需要家１における気温の高さ、すなわち温度センサ６３からの検出信号のレベルと、共通配線を流れる電流の大きさ、すなわち電流センサ６１２からの検出信号のレベルとに応じて、第１遮断器６１３用の第１制御信号と第２遮断器６１４用の第２制御信号とを出力する。

この継電器６１１において、電流センサ６１２からの検出信号は、温度センサ６３からの検出信号よりも優先度が高く定められている。すなわち、電流センサ６１２からの検出信号で電流の大きさが判断基準値よりも大きい場合には「超過」とされ、温度センサ６３からの検出信号のレベルに関わらず、第１制御信号及び第２制御信号として開放を指示する信号が出力される。これにより、第１制御信号を受信した第１遮断器６１３と第２制御信号を受信した第２遮断器６１４の何れも開放状態になる。その結果、パワーコンディショナ７や蓄電池５への、第２ソーラーパネル４２からの電力供給が断たれ、過剰な大きさの電流によってパワーコンディショナ７や蓄電池５などに悪影響が生じる不具合を抑制できる。

電流センサ６１２からの検出信号が「通常」のレベルを示している場合、継電器６１１は、温度センサ６３からの検出信号のレベルに応じた内容の第１制御信号及び第２制御信号を出力する。例えば、電気暖房器具（例えばエアコン１２）の所定負荷以上での運転（強運転）が必要な「低温」（例えば１０℃未満）の場合、継電器６１１は、第１制御信号として閉成を指示する信号を出力し、第２制御信号として開放を指示する信号を出力する。これにより、第２ソーラーパネル４２からの電力は、配電盤３に供給され、需要家１での使用に供される。また、電気冷房器具（例えばエアコン１２）の所定負荷以上での運転が必要な「高温」（例えば２８℃以上）の場合も同様である。この場合も、継電器６１１は、第１制御信号として閉成を指示する信号を出力し、第２制御信号として開放を指示する信号を出力する。一方、電気冷暖房器具の運転が不要か、或いは、所定負荷未満での運転（弱運転）で足りる「中温」（例えば１０℃以上２８℃未満）の場合、継電器６１１は、第１制御信号として開放を指示する信号を出力し、第２制御信号として閉成を指示する信号を出力する。これにより、第２ソーラーパネル４２からの電力は蓄電池５に供給されて蓄えられる。

以上の動作を継電器６１１に行わせることで、発電部４での発電量が過多になり、逆潮流が生じると想定され得る状況下において、第２ソーラーパネル４２からの電力が蓄電池５に蓄えられる。これにより、電力会社の系統へ供給される電力量を抑えることができ、系統動揺を抑制できる。また、配電系統の末端部分で過度の余剰電力が発生しても、配電系統上流部における発電量制御によらずに電圧を維持できる。

＜システムの動作について＞
次に、図３〜図５を参照して電力供給システムの動作について説明する。
図３は、日差しは強いが、エアコン１２等の冷暖房器具の運転が不要か、弱運転で済む程度の中温の場合（ＣＡＳＥ１Ａ）の動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が中温を示すレベルのため、第１開閉器６１は、第１制御信号として開放を指示する信号を出力し、第２制御信号として閉成を指示する信号を出力する。また、日差しが強いので、第２開閉器６２は、遮断器を制御して第２接続箱４４側の配線に接続をしている。

これにより、第２ソーラーパネル４２からの電力は、第２接続箱４４でまとめられた後、第１開閉器６１及び第２開閉器６２を通じて蓄電池５に供給される。一方、第１ソーラーパネル４１からの電力は、第１接続箱４３でまとめられて、パワーコンディショナ７を介して配電盤３に供給され、需要家１における各種電気機器１２〜１４の動作に用いられる。このように、第１ソーラーパネル４１からの電力で需要家１で消費される電力を賄い、余剰電力である第２ソーラーパネル４２からの電力を蓄電池５に蓄えているので、余剰電力が電力会社の系統へ供給されること（逆潮流）を抑制できる。

図４は、日差しが強く、需要家１での気温も高い状況下の場合（ＣＡＳＥ１Ｂ）での動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が高温を示すレベルのため、第１開閉器６１は、第１制御信号として閉成を指示する信号を出力し、第２制御信号として開放を指示する信号を出力する。なお、第２開閉器６２は、日差しの強さで制御されるため、第２接続箱４４側の配線に接続をしている。

この場合、第２ソーラーパネル４２からの電力は、パワーコンディショナ７を介して配電盤３に供給される。同様に、第１ソーラーパネル４１からの電力も、パワーコンディショナ７を介して配電盤３に供給される。そして、需要家１での気温が高いことから、エアコン１２等の電気冷房器具が強運転されていることが予想されるが、各ソーラーパネル４１，４２からの電力も供給されているので、商用電源の電力消費を抑制することができる。従って、この点でも系統動揺の抑制に寄与する。

図５は、日差しがなく、需要家１での気温が中温の夜間（ＣＡＳＥ１Ｃ）での動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が中温を示すレベルのため、第１開閉器６１は、第１制御信号として開放を指示する信号を出力し、第２制御信号として閉成を指示する信号を出力する。また、第２開閉器６２は、遮断器を制御して、パワーコンディショナ７側の配線に接続をしている。

この場合、日差しがないので、各ソーラーパネル４１，４２からは電力が供給されないが、蓄電池５に蓄えられた電力が放出される。すなわち、蓄電池５からの電力は、パワーコンディショナ７にて交流に変換され、配電盤３に供給される。そして、需要家１における各種電気機器１２〜１４の動作に用いられる。これにより、商用電源の使用量を低減することができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の第１実施形態では、第２ソーラーパネル４２からの電力を蓄電池５に蓄えたり、配電盤３に供給したりしていた。ここで、第１ソーラーパネル４１からの電力も蓄電池５に蓄えたり、配電盤３に供給したりしてもよい。すなわち、発電部４は、複数の発電ユニットを備えており、各発電ユニットで発電された電力を、蓄電池５に対して段階的に供給するようにしてもよい。

以下、このように構成した第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態で説明したものについては同じ符号を付して示し、説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態の電力供給システムでは、第１接続箱４３とパワーコンディショナ７とを接続する配線の途中に第３開閉器６５を設けている。この第３開閉器６５は、第１開閉器６１と同様な構成を有する。すなわち、継電器と第１遮断器と第２遮断器を有している（図２（ａ）を参照）。そして、第３開閉器６５が有する第１遮断器は、配線を介してパワーコンディショナ７と電気的に接続されている。また、第２遮断器と蓄電池５とは、配線を介して電気的に接続されている。

この第３開閉器６５の第１開閉器６１との違いは、第１遮断器や第２遮断器を動作させる際の検出温度にある。そこで、電力供給システムの動作説明の中で、この点についての説明をする。

図７は、日差しは強いが、電気冷暖房器具の運転が不要な程度の第１中温の場合（ＣＡＳＥ２Ａ）での動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が第１中温を示すレベルのため、第１開閉器６１及び第３開閉器６５は、第１制御信号として開放を指示する信号を出力し、第２制御信号として閉成を指示する信号を出力する。また、日差しが強いので、第２開閉器６２は、遮断器を制御して第２接続箱４４側の配線に接続をしている。

これにより、各ソーラーパネル４１，４２からの電力は、各接続箱４３，４４にて発電ユニット毎にまとめられ、その後に蓄電池５へ供給される。このように、需要家１での消費電力が極めて少なく、各ソーラーパネル４１，４２（各発電ユニット）からの電力の多くが余剰電力となり得る場合であっても、第２実施形態の電力供給システムでは、各ソーラーパネル４１，４２からの電力を蓄電池５に蓄えているので、電力会社の系統への逆潮流を抑制できる。

図８は、日差しは強いが、電気冷暖房器具を弱運転する程度の第２中温の場合（ＣＡＳＥ２Ｂ）での動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が第２中温を示すレベルのため、第１開閉器６１は、第１制御信号として開放を指示する信号を出力し、第２制御信号として閉成を指示する信号を出力する。一方、第３開閉器６５は、第１制御信号として閉成を指示する信号を出力し、第２制御信号として開放を指示する信号を出力する。そして、第２開閉器６２は、遮断器を制御して第２接続箱４４と蓄電池５とを電気的に接続する。

これにより、第１ソーラーパネル４１からの電力はパワーコンディショナ７を介して配電盤３に供給され、第２ソーラーパネル４２からの電力は蓄電池５に蓄えられる。このように、各ソーラーパネル４１，４２で発電された一部の電力を需要家１で消費し、残りの電力を蓄電池５に蓄えているので、必要な電力を消費しつつ、逆潮流を抑制できる。

図９は、日差しが強く、電気冷房器具を強運転する必要のある高温の場合（ＣＡＳＥ２Ｃ）での動作を説明する図である。この例において、温度センサ６３からの検出信号が高温を示すレベルのため、第１開閉器６１及び第３開閉器６５は、第１制御信号として閉成を指示する信号を出力し、第２制御信号として開放を指示する信号を出力する。なお、第２開閉器６２は、日差しによって制御されるので、遮断器を閉成するが、第１開閉器６１の第２遮断器６１４が開放されているので、蓄電池５は切り離された状態にある。

これにより、第１ソーラーパネル４１からの電力及び第２ソーラーパネル４２からの電力は、それぞれパワーコンディショナ７を介して配電盤３に供給される。このように、発電されたすべての電力を需要家１で消費しているので、商用電源からの電力の供給をその分だけ抑制できる。

このように、第２実施形態の電力供給システムでは、需要家１での消費電力が少ない程に蓄電池５へ電力を供給する発電ユニットの数が増えるよう、第１制御信号及び第２制御信号を出力させている。これにより、きめ細かな電力の供給制御ができ、ソーラーパネルで発電された余剰な電力を効率よく蓄電池５に充電できる。

なお、第２実施形態でも第１実施形態と同様、夜間においては蓄電池５に蓄えられた電力を需要家１へ供給し、商用電源の電力消費を抑えている。

また、第１ソーラーパネル４１と第２ソーラーパネル４２の発電量が異なる場合、本第２実施形態では、より細やかな屋内需給調整が可能であるため、系統動揺抑制効果が高まる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示されるものである。このため、本発明は、前述の実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱することのない範囲で、変更、改良され得る。そして、本発明には、次の変形例も含まれる。

例えば、発電部４に関し、２組のソーラーパネルを例示したが、これに限定されない。３組以上であってもよいし、１組だけであってもよい。

発電部４としてソーラーパネル４１，４２等を例示したが、発電部４はこれに限定されず、需要家１で発電が行えるものであればよい。例えば、風力発電機であってもよい。風力発電機を用いた場合、温度センサ６３によってその需要家１での消費電力を予測し、予測した需要に応じて第１開閉器６１や第２開閉器６２を制御し、発電された電力の供給先を定めればよい。この時、日照センサ６４の代わりに、風力センサを用いてもよい。

第２開閉器６２に関し、前述の実施形態では、日照センサ６４からの検出信号のレベルに応じて制御をしたが、次のように制御してもよい。すなわち、蓄電池５の充電量を検出し、蓄電池５が満充電された後は、ソーラーパネル４１，４２からの電力をパワーコンディショナ７に供給してもよい。これにより、蓄電池５に対する過充電を抑制でき、蓄電池５を保護できる。なお、このような制御を行うと、余剰電力は電力会社の系統に供給されて逆潮流となるが、蓄電池５の充電時間分だけ逆潮流の発生時間が遅延されていること、及び、逆潮流の遅延時間は需要家１毎にばらつきがあることから、系統動揺を抑制できる。

蓄電器に関し、各実施形態では蓄電池５を例示したが、これに限定されない。電力を蓄えることができ、蓄えた電力を放出できれば蓄電池５以外のものを用いてもよい。例えば、電力を気体圧力に変換して貯蔵し、気体圧力から電力を取り出すような蓄電器であってもよい。

需要家１の環境状況を検出するセンサとして温度センサ６３を例示したが、これに限定されない。例えば、日差しの強さを検出する日照センサであってもよいし、降水量を検出する降水量センサであってもよい。また、インターネット等の通信回線を通じて取得した気象情報であってもよい。

１…需要家，１１…屋内配線，１２…エアコン，１３…照明，１４…テレビ，２…発電システム，３…配電盤，４…発電部，４１…第１ソーラーパネル，４２…第２ソーラーパネル，４３…第１接続箱，４４…第２接続箱，５…蓄電池，６…切り替え部，６１…第１開閉器，６１１…継電器，６１１ａ…入力部，６１１ｂ…制御部，６１１ｃ…出力部，６１１ｄ…第１制御信号出力部，６１１ｅ…第２制御信号出力部，６１２…電流センサ，６１３…第１遮断器，６１４…第２遮断器，６２…第２開閉器，６３…温度センサ，６４…日照センサ，６５…第３開閉器，７…パワーコンディショナ，ＰＬ…配電線，ＰＰ…配電柱，Ｔ…変圧器，ＳＬ１…高圧引下げ線，ＳＬ２…引込線

Claims (5)

1. 気温や日照などで変化する需要家の環境状況を検出するセンサからの、検出信号が入力されるセンサ入力部と、
   前記需要家が備える発電部と配電盤との間の第１配線に設けられた第１遮断器の開閉を制御する、第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、
   前記発電部と蓄電器との間の第２配線に設けられた第２遮断器の開閉を制御する、第２制御信号を出力する第２制御信号出力部と、
   前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定されるレベルの場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を閉成するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記蓄電器へ電力を供給し、且つ、前記逆潮流が生じると想定されないレベルの場合に、前記第１遮断器を閉成するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記配電盤へ電力を供給する制御部と、
   を有することを特徴とする継電器。
2. 前記発電部は、複数の発電ユニットを備え、
   前記第１遮断器及び前記第２遮断器は、前記発電ユニット毎に設けられ、
   前記制御部は、前記需要家での消費電力が少ない程に前記蓄電器へ電力を供給する前記発電ユニットの数が増えるよう、前記第１制御信号及び前記第２制御信号を出力させる、ことを特徴とする請求項１に記載の継電器。
3. 前記センサは、前記需要家での気温を検出する温度センサであり、
   前記制御部は、前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定される温度範囲を示すレベルの場合に、前記第１制御信号として前記第１遮断器を開放するための信号を出力させるとともに前記第２制御信号として前記第２遮断器を閉成するための信号を出力させ、前記逆潮流が生じると想定されない温度範囲を示すレベルの場合に、前記第１制御信号として前記第１遮断器を閉成するための信号を出力させるとともに前記第２制御信号として前記第２遮断器を開放するための信号を出力させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の継電器。
4. 前記センサ入力部には、前記第１配線及び前記第２配線の電流を検出する変流器からの他の検出信号が入力され、
   前記制御部は、前記他の検出信号が電流過多を示すレベル以上の場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記発電部を系統から切り離す、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の継電器。
5. 気温や日照などで変化する需要家の環境状況を検出するセンサと、
   前記需要家が備える発電部と配電盤との間の第１配線に設けられた第１遮断器と、
   前記発電部と蓄電器との間の第２配線に設けられた第２遮断器と、
   前記センサからの検出信号のレベルに応じて、前記第１遮断器の開閉を制御する第１制御信号、及び、前記第２遮断器の開閉を制御する第２制御信号を出力する継電器とを有する電力供給システムであって、
   前記継電器は、
   前記センサからの検出信号が入力されるセンサ入力部と、
   前記第１制御信号を出力する第１制御信号出力部と、
   前記第２制御信号を出力する第２制御信号出力部と、
   前記検出信号が、前記発電部での発電で逆潮流が生じると想定されるレベルの場合に、前記第１遮断器を開放するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を閉成するための前記第２制御信号を前記第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記蓄電器へ電力を供給し、且つ、前記逆潮流が生じると想定されないレベルの場合に、前記第１遮断器を閉成するための前記第１制御信号を前記第１制御信号出力部から、前記第２遮断器を開放するための前記第２制御信号を第２制御信号出力部からそれぞれ出力させて、前記配電盤へ電力を供給する制御部と、
   を有することを特徴とする電力供給システム。

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