JP2011109783A - Power distribution system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power distribution system in which DC power generators generates power suitable to themselves, irrespective of demand power of a DC load. <P>SOLUTION: A bidirectional converter 60 is controlled so that the voltage V of a DC-based power line 14 may match a first command value, thereby bringing supply power and demand power into a balanced state. More specifically, if the voltage V of the DC-based power line 14 exceeds the first command value, the power of the DC-based power line 14 is supplied to an AC-based power line 23 through the bidirectional converter 60. Also, if the voltage V of the DC-based power line 14 is less than the first command value, the power of the AC-based power line 23 is supplied to the DC-based power line 14 through the bidirectional converter 60. Accordingly, even if imbalance occurs between generated power and demand power, the generated power of a solar cell 3 and a fuel cell 16 is not required to be adjusted. Thus, the solar cell 3 and the fuel cell 16 generate power suitable for themselves, irrespective of the demand power of a DC apparatus 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、電力系統から負荷に電力を供給する配電システムに関する。   The present invention relates to a power distribution system that supplies power from a power system to a load.

近年、配電効率等の観点から太陽電池、燃料電池等の直流配電装置からの直流電力を負荷に供給する直流供給型配電システムが一般的になりつつある。従来、直流供給型配電システムとして、例えば、特許文献１に開示される構成が採用されている。直流供給型配電システムには、図８に示す様に太陽からの光エネルギを電気エネルギ（直流電力）に変換する太陽電池１０１と、太陽電池１０１により発電される直流電力を適切な出力電圧Ｖｏｕｔに変換し負荷に電力を供給するコンバータ１０３と、物質の化学反応により発電する燃料電池１０２と、燃料電池１０２により発電される直流電力を適切な出力電圧Ｖｏｕｔに変換し負荷に電力を供給するコンバータ１０４と、太陽電池１０１及び燃料電池１０２からの直流電力による動作する直流負荷１０５とからなる。   In recent years, a DC supply type distribution system that supplies DC power from a DC distribution device such as a solar cell or a fuel cell to a load is becoming common from the viewpoint of distribution efficiency. Conventionally, for example, a configuration disclosed in Patent Document 1 has been adopted as a DC supply type distribution system. In the DC supply type distribution system, as shown in FIG. 8, a solar cell 101 that converts light energy from the sun into electric energy (DC power), and DC power generated by the solar cell 101 to an appropriate output voltage Vout. A converter 103 that converts and supplies power to a load, a fuel cell 102 that generates power by a chemical reaction of a substance, and a converter 104 that converts DC power generated by the fuel cell 102 to an appropriate output voltage Vout and supplies power to the load And a DC load 105 that is operated by DC power from the solar cell 101 and the fuel cell 102.

太陽電池１０１は図７に示すような出力特性を持ち、その動作電圧により太陽電池１０１の出力電力は大きく変動する。太陽電池１０１の動作電圧をＶｍｐで動作するようにコンバータ１０３で制御することができれば太陽電池１０１から最大出力電力Ｐｍａｘ出力させることができ効率的に太陽電池１０１を利用していることになる。この太陽電池１０１からの出力電力をＰｍａｘで出力させ太陽電池１０１を最大限に利用するための制御を最大出力動作点追尾制御（以下、ＭＰＰＴ制御）という。   The solar cell 101 has output characteristics as shown in FIG. 7, and the output power of the solar cell 101 varies greatly depending on its operating voltage. If the operation voltage of the solar cell 101 can be controlled by the converter 103 so as to operate at Vmp, the maximum output power Pmax can be output from the solar cell 101, and the solar cell 101 is efficiently used. Control for outputting the output power from the solar cell 101 at Pmax and using the solar cell 101 to the maximum is referred to as maximum output operation point tracking control (hereinafter referred to as MPPT control).

また、燃料電池１０２においても、自身に適した発電ルールが存在する。発電ルールにおいては、例えば、最大出力電力が規定されていたり、発電電力の急激な変化を規制したりしている。この発電ルールによれば、燃料電池１０２に適した態様にて使用されるため、燃料電池１０２から電力を効率よく取り出せるとともに、同燃料電池１０２の長寿命化が図れる。   The fuel cell 102 also has a power generation rule suitable for itself. In the power generation rule, for example, the maximum output power is defined, or a sudden change in the generated power is regulated. According to this power generation rule, since it is used in a mode suitable for the fuel cell 102, it is possible to efficiently extract electric power from the fuel cell 102 and to extend the life of the fuel cell 102.

以上のように、太陽電池１０１及び燃料電池１０２等の直流発電装置においては、発電ルール、ＭＰＰＴ制御などのそれぞれの事情に沿って電力を発電する実益がある。
また、例えば特許文献２に示されるように、蓄電池を備えた直流配電システムが存在する。本配電システムにおいて、蓄電池は、直流発電装置からの発電電力が少なくなったときに放電を行うといった主にバックアップ用として用いられる。 As described above, in the DC power generation devices such as the solar cell 101 and the fuel cell 102, there is an actual benefit of generating electric power according to the respective circumstances such as the power generation rule and the MPPT control.
For example, as shown in Patent Document 2, there is a DC power distribution system including a storage battery. In this power distribution system, the storage battery is mainly used as a backup for discharging when the generated power from the DC power generator is reduced.

特開２００９−２３２６７４号公報JP 2009-232674 A 特開２００９−１５９７３０号公報JP 2009-159730 A

ところで、上記特許文献１に示す配電システムにおいては、太陽電池１０１や燃料電池１０２の発電電力と直流負荷１０５で消費される消費電力は、各種電力変換機器での損失や配線での損失を無視すれば同一電力である。つまり、直流配電システムにおいてやりとりされる電力は直流負荷１０５の消費電力により決定されてしまうことになる。つまり、太陽電池１０１や燃料電池１０２の発電能力が消費電力を上回ることができる場合においても直流負荷１０５の消費電力分しか発電することができないため非効率な運転となる。また、消費電力が逆に太陽電池１０１及び燃料電池１０２のＭＰＰＴ制御及び発電ルールに従った発電電力を上回る場合には、例えば、燃料電池１０２から上記発電ルールを反故して電力を出力することが考えられる。しかしこれは、上述のように燃料電池１０２の発電効率及び寿命の点で好ましくない。   By the way, in the power distribution system shown in the above-mentioned Patent Document 1, the power generated by the solar cell 101 or the fuel cell 102 and the power consumed by the DC load 105 ignore the loss in various power conversion devices and the loss in wiring. The same power. That is, the power exchanged in the DC power distribution system is determined by the power consumption of the DC load 105. That is, even when the power generation capacity of the solar cell 101 or the fuel cell 102 can exceed the power consumption, only the power consumption of the DC load 105 can be generated, resulting in inefficient operation. On the other hand, when the power consumption exceeds the generated power according to the MPPT control and the power generation rules of the solar cell 101 and the fuel cell 102, for example, the power may be output from the fuel cell 102 against the power generation rules. Conceivable. However, this is not preferable in terms of power generation efficiency and life of the fuel cell 102 as described above.

このように、太陽電池１０１及び燃料電池１０２等の直流発電装置において、直流負荷１０５の消費電力（需要電力）によっては、ＭＰＰＴ制御及び発電ルールに従った発電ができないおそれがある。   As described above, in a DC power generation device such as the solar cell 101 and the fuel cell 102, depending on the power consumption (demand power) of the DC load 105, there is a possibility that power generation according to the MPPT control and the power generation rule cannot be performed.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、直流負荷の需要電力に関わらず、直流発電装置において自身に適した発電が可能となる配電システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power distribution system capable of generating power suitable for itself in a DC power generator regardless of demand power of a DC load.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、直流発電装置により発電される直流電力が直流配線を介して直流負荷に供給される直流電力系統と、前記直流電力系統に連携され、交流電源から交流配線を介して交流電力が供給される交流電力系統と、を備える配電システムにおいて、前記交流配線からの交流電力を直流電力に、前記直流配線からの直流電力を交流電力に変換する双方向コンバータと、前記直流配線に接続され、前記直流発電装置から入力される直流電力について、自身に記憶される所定の制御ルールに従って所望の直流電力に変換し、この変換後の直流電力を前記直流負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記直流配線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記直流配線の電圧が第１指令値となるように前記双方向コンバータを制御することで、前記直流配線への供給電力と、前記直流配線を通じて必要される需要電力との平衡を図る制御部と、を備えたことをその要旨としている。 Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a DC power system in which DC power generated by a DC power generator is supplied to a DC load via a DC wiring, and the DC power system is linked to the DC power system from the AC power source through the AC wiring. An AC power system that is supplied with AC power, a bidirectional converter that converts AC power from the AC wiring into DC power, DC power from the DC wiring into AC power, and the DC DC / DC power connected to the wiring and input from the DC power generation device is converted into desired DC power according to a predetermined control rule stored in the DC / DC power supply, and the converted DC power is supplied to the DC load. DC converter, voltage detection means for detecting the voltage of the DC wiring, and controlling the bidirectional converter so that the voltage of the DC wiring becomes the first command value. , And the power supplied to the DC line, and a control unit to achieve a balance between the demand power required through the DC wiring, and its gist, further comprising a.

同構成によれば、直流配線の電圧が第１指令値に一致するように交流及び直流電力系統間で電力が授受されることにより、供給電力及び直流負荷の需要電力を平衡状態とすることができる。換言すると、直流配線の電圧が第１指令値に一致したとき、供給電力及び需要電力が平衡状態となる。従って、直流発電装置の発電電力及び需要電力の不平衡が生じた場合であれ、直流発電装置の発電電力を調整する必要がない。これにより、直流負荷の需要電力に関わらず、直流発電装置は自身に適切な電力で発電できる。   According to this configuration, the supply power and the demand power of the DC load can be balanced by transferring power between the AC and DC power systems so that the voltage of the DC wiring matches the first command value. it can. In other words, when the voltage of the DC wiring coincides with the first command value, the supplied power and the demand power are in an equilibrium state. Therefore, it is not necessary to adjust the generated power of the DC power generator even when an imbalance between the generated power and the demand power of the DC power generator occurs. As a result, the DC power generation device can generate electric power with its own power regardless of the demand power of the DC load.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の配電システムにおいて、前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記第１指令値より大きい第１しきい値以上となったとき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御を通じて前記直流発電装置の発電電力を抑制して、前記直流配線の電圧が第１しきい値未満となるように制御することをその要旨としている。   According to a second aspect of the present invention, in the power distribution system according to the first aspect, the control unit has a first threshold value in which the voltage of the DC wiring detected through the voltage detecting unit is larger than the first command value. When it becomes above, the gist is to suppress the generated power of the DC power generator through the control of the DC / DC converter, and to control the voltage of the DC wiring to be less than the first threshold value. .

例えば、電力平衡状態を保つために直流配線から交流配線に供給させるべき電力が、双方向コンバータの最大出力電力を超えるときや、電力の逆潮流が制限されている場合には、十分に直流配線の電力を交流配線に供給できない。よって、直流配線の電圧は上昇する。本発明では、直流配線の電圧が第１しきい値以上となったとき、同電圧が第１しきい値未満となるように制御される。すなわち、制御部によりＤＣ／ＤＣコンバータを通じて直流発電装置の発電電力が抑制され、直流配線の電圧の上昇が抑制される。これにより、配電システムに過電力が発生することが抑制され、同システムの安全性を高めることができる。   For example, if the power to be supplied from the DC wiring to the AC wiring to maintain the power balance exceeds the maximum output power of the bidirectional converter, or if the reverse power flow is limited, the DC wiring is sufficient. Power cannot be supplied to AC wiring. Therefore, the voltage of the DC wiring rises. In the present invention, when the voltage of the DC wiring becomes equal to or higher than the first threshold value, the voltage is controlled to be lower than the first threshold value. That is, the control unit suppresses the generated power of the DC power generator through the DC / DC converter, and suppresses the increase in the voltage of the DC wiring. Thereby, generation | occurrence | production of overpower in a power distribution system is suppressed, and the safety | security of the system can be improved.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の配電システムにおいて、前記直流配線に接続されるバッテリと、前記直流配線及び前記バッテリ間に設けられ、同直流配線の電力を同バッテリに充電し、前記バッテリの電力を前記直流配線に放電する充放電回路と、を備え、前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が、前記第１指令値より小さい第２指令値未満となったとき、前記直流配線の電圧を前記第２指令値に一致させるべく前記充放電回路を制御することをその要旨としている。   According to a third aspect of the present invention, in the power distribution system according to the first or second aspect, the battery connected to the direct current wiring, the direct current wiring, and the battery are provided, and the power of the direct current wiring is supplied to the same battery. And a charge / discharge circuit that discharges the battery power to the DC wiring, and the control unit detects a voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means smaller than the first command value. The gist is to control the charge / discharge circuit so that the voltage of the DC wiring matches the second command value when it becomes less than the second command value.

同構成によれば、電圧が第２指令値に一致するように制御される。具体的には、当該制御は、直流配線の電圧が第２指令値未満となったとき、バッテリの電力が直流配線へ放電されることで実行される。ここで、第２指令値は、直流負荷の需要電力に対して供給電力が不足しているときの直流配線の電圧を基準に設定される。直流配線の電圧が第２指令値未満となる状況としては、例えば停電等により交流配線から直流配線に電力を供給できない場合が考えられる。このように、直流配線の電圧が第２指令値未満のときは、直流配線の電圧が第２指令値に一致するように、前記充放電回路を通じてバッテリが制御される。これにより、直流発電装置の自身に適した発電を維持しつつ、直流負荷にいっそう安定的に電力を供給することができる。   According to this configuration, the voltage is controlled to match the second command value. Specifically, the control is executed by discharging the battery power to the DC wiring when the voltage of the DC wiring becomes less than the second command value. Here, the second command value is set based on the voltage of the DC wiring when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC load. As a situation where the voltage of the DC wiring is less than the second command value, for example, a case where power cannot be supplied from the AC wiring to the DC wiring due to a power failure or the like can be considered. As described above, when the voltage of the DC wiring is less than the second command value, the battery is controlled through the charge / discharge circuit so that the voltage of the DC wiring matches the second command value. As a result, it is possible to supply power more stably to the DC load while maintaining power generation suitable for the DC power generator itself.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の配電システムにおいて、前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記第１指令値及び第２指令値間の値に設定される第２しきい値以下となったとき、前記充放電回路を起動させることをその要旨としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power distribution system according to the third aspect, the control unit is configured such that the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection unit is between the first command value and the second command value. The gist is to start the charge / discharge circuit when the value becomes equal to or less than the second threshold value set in the value.

同構成によれば、直流配線の電圧が第２しきい値以下となったとき、充放電回路が起動される。このように、直流配線の電圧が第２しきい値以下となるまでは、充放電回路を停止させることができるため、起動時までの充放電回路の待機電力をなくすことができる。また、第２指令値以下となる前に充放電回路を起動させることで、同第２指令値以下となったときには、充放電回路は、すぐに交流電力系統からの交流電力を直流電力に変換して、これを直流配線に供給できる。これにより、より迅速に前記直流負荷に供給する電力の不足を補填できる。以上により、充放電回路において、電圧降下に対する追従制御性及び消費電力の低減を両立させることができる。   According to this configuration, when the voltage of the DC wiring becomes equal to or lower than the second threshold value, the charge / discharge circuit is activated. Thus, since the charge / discharge circuit can be stopped until the voltage of the DC wiring becomes equal to or lower than the second threshold value, standby power of the charge / discharge circuit until the start can be eliminated. In addition, by starting the charge / discharge circuit before the second command value or less, when the second command value or less is reached, the charge / discharge circuit immediately converts AC power from the AC power system to DC power. This can be supplied to the DC wiring. Thereby, the shortage of the electric power supplied to the DC load can be compensated more quickly. As described above, in the charge / discharge circuit, it is possible to achieve both follow-up controllability against voltage drop and reduction in power consumption.

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の配電システムにおいて、前記交流配線に接続されるとともに、前記交流電源へ逆潮流する電力を検出する逆潮電力検出回路と、を備え、前記制御部は、前記逆潮電力検出回路の検出結果に基づき前記逆潮流する電力を、前記充放電回路を通じた前記バッテリの充放電により調整することをその要旨としている。   According to a fifth aspect of the present invention, the power distribution system according to the third or fourth aspect includes a reverse power detection circuit that is connected to the AC wiring and detects a power flowing backward to the AC power supply. The gist of the control unit is to adjust the power that flows backward based on the detection result of the reverse power detection circuit by charging / discharging the battery through the charge / discharge circuit.

例えば、発電電力が需要電力を上回っている場合には、直流電力が双方向コンバータを通じて、交流配線に供給される。このとき、売電のため電力を交流電源に逆潮流することもある。ここで、電力の逆潮は、常に無制限に認められるわけではなく、例えば、所定期間毎によって、電力の逆潮が禁止されていたり、逆潮が許容される電力量が制限されていたりする。上記構成によれば、逆潮流される電力がバッテリの充放電により調整される。これにより、直流発電装置の発電電力を調整することなく、逆潮流する電力を調整することができる。従って、逆潮流される電力に関わらず直流発電装置は自身に適切な電力を発電できる。   For example, when the generated power exceeds the demand power, the DC power is supplied to the AC wiring through the bidirectional converter. At this time, the power may flow back to the AC power source for power sales. Here, the reverse power flow is not always recognized without limitation. For example, the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows the reverse power flow is limited every predetermined period. According to the said structure, the electric power which flows backward is adjusted by charging / discharging of a battery. Thereby, the electric power which flows backward can be adjusted, without adjusting the electric power generated by the DC power generator. Therefore, the DC power generator can generate electric power suitable for itself regardless of the reversely flowing power.

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の配電システムにおいて、前記制御部は、前記逆潮電力検出回路により検出される逆潮流する電力に相当する分だけ前記直流配線の電力を、前記充放電回路を通じて前記バッテリに充電して、逆潮流を防止することをその要旨としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the power distribution system according to the fifth aspect, the control unit uses the power of the DC wiring by an amount corresponding to the reverse power flowing detected by the reverse power detection circuit. The gist is to prevent reverse power flow by charging the battery through the charge / discharge circuit.

同構成によれば、逆潮流される電力に相当する分だけ直流配線の電力が充放電回路を通じてバッテリに充電される。これにより、直流発電装置の発電電力を調整することなく、逆潮流を防止することができる。   According to the configuration, the power of the DC wiring is charged to the battery through the charge / discharge circuit by the amount corresponding to the reversely flowed power. Thereby, a reverse power flow can be prevented without adjusting the generated power of the DC power generator.

請求項７に記載の発明は、請求項３〜６の何れか一項に記載の配電システムにおいて、前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ、前記双方向コンバータ及び前記充放電回路に分散して設けられ、前記充放電回路は、前記第２指令値を記憶するとともに、前記直流配線の電圧が前記第２指令値未満となったとき、同第２指令値に一致するように前記バッテリの充放電制御を行い、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第１しきい値を記憶するとともに、電圧が前記第１しきい値以上となったとき、前記直流配線の電圧が同第１しきい値未満となるように出力電圧の制御を行い、前記双方向コンバータは、前記第１指令値を記憶するとともに、電圧が前記第１指令値から外れたとき、前記直流配線の電圧が同第１指令値に一致するように前記直流配線及び前記交流配線への出力電力の制御を行うことをその要旨としている。   The invention according to claim 7 is the power distribution system according to any one of claims 3 to 6, wherein the control unit is distributed to the DC / DC converter, the bidirectional converter, and the charge / discharge circuit. And the charging / discharging circuit stores the second command value, and when the voltage of the DC wiring becomes less than the second command value, the charging / discharging circuit of the battery is matched with the second command value. The discharge control is performed, and the DC / DC converter stores the first threshold value, and when the voltage becomes equal to or higher than the first threshold value, the voltage of the DC wiring is less than the first threshold value. The bidirectional converter stores the first command value so that the voltage of the DC wiring is equal to the first command value when the voltage deviates from the first command value. To match the DC That controls the output power to the line and the AC wiring has as its gist.

同構成によれば、制御部が各コンバータに分散されて設けられる。よって、各コンバータは、独自で直流配線の電圧及び各自に記憶される指令値又はしきい値の比較を通じて、直流配線の電圧を制御する。このように、各コンバータは、他のコンバータとの通信を行うことなく、供給電力及び需要電力の平衡が図れる。   According to this configuration, the control unit is distributed and provided in each converter. Therefore, each converter independently controls the voltage of the DC wiring through the comparison of the voltage of the DC wiring and the command value or threshold value stored in each converter. Thus, each converter can balance supply power and demand power without communicating with other converters.

本発明によれば、配電システムにおいて、直流負荷の需要電力に関わらず、直流発電装置は自身に適した発電ができる。   According to the present invention, in the power distribution system, the DC power generator can generate power suitable for itself regardless of the demand power of the DC load.

第１の実施形態における配電システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the power distribution system in 1st Embodiment. 第１の実施形態における図１の一部を拡大したブロック図。The block diagram which expanded a part of FIG. 1 in 1st Embodiment. 第１の実施形態におけるコンバータ５５〜５９の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the converters 55-59 in 1st Embodiment. 第１の実施形態における（ａ）は第１及び第２しきい値、第１及び第２指令値及び電圧Ｖの推移を示すグラフ、（ｂ）は第１指令値及び電圧Ｖの推移を示すグラフ。(A) in 1st Embodiment is a graph which shows transition of 1st and 2nd threshold value, 1st and 2nd command value, and voltage V, (b) shows transition of 1st command value and voltage V. Graph. 第１の実施形態における（ａ）は給電プログラムの処理手順を示すフローチャート、（ｂ）は逆潮流規制プログラムの処理手順を示すフローチャート。(A) in 1st Embodiment is a flowchart which shows the process sequence of an electric power feeding program, (b) is a flowchart which shows the process sequence of a reverse power flow regulation program. 第２の実施形態における図１の一部を拡大したブロック図。The block diagram which expanded a part of FIG. 1 in 2nd Embodiment. 太陽電池電圧−太陽電池電力特性を示すグラフ。The graph which shows a solar cell voltage-solar cell power characteristic. 従来の配電システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the conventional power distribution system.

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる配電システムを具体化した第１の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。 (First embodiment)
A first embodiment that embodies a power distribution system according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１に示すように、住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオビジュアル機器等）に電力を供給する配電システム１が設けられている。配電システム１は、家庭用の商用交流電源（ＡＣ電源）２の電力の他に、太陽光により発電する太陽電池３の電力や、物質の化学反応により発電する燃料電池１６の電力も各種機器に供給する。また、配電システム１は、直流電源（ＤＣ電源）を入力して動作するＤＣ機器５の他に、交流電源（ＡＣ電源）を入力して動作するＡＣ機器６にも電力を供給する。   As shown in FIG. 1, a home is provided with a power distribution system 1 that supplies power to various devices (such as lighting devices, air conditioners, home appliances, and audiovisual devices) installed in the home. In addition to the electric power of the commercial AC power supply (AC power supply) 2 for home use, the power distribution system 1 also supplies the electric power of the solar cell 3 generated by sunlight and the electric power of the fuel cell 16 generated by a chemical reaction of substances to various devices. Supply. The power distribution system 1 also supplies power to an AC device 6 that operates by inputting AC power (AC power) in addition to the DC device 5 that operates by inputting DC power (DC power).

配電システム１には、その分電盤としてコントロールユニット７及びＤＣ分電盤（直流ブレーカ内蔵）８が設けられている。また、配電システム１には、住宅のＤＣ機器５の動作を制御する機器として制御ユニット９及びリレーユニット１０が設けられている。   The power distribution system 1 is provided with a control unit 7 and a DC distribution board (built-in DC breaker) 8 as its distribution board. The power distribution system 1 is provided with a control unit 9 and a relay unit 10 as devices for controlling the operation of the DC device 5 in the house.

コントロールユニット７には、交流電源を分岐させるＡＣ分電盤１１が直交流接続線１２を介して接続されている。また、ＡＣ分電盤１１には、交流系電力線２３を介してＡＣ電源２及びＡＣ機器６が接続されている。コントロールユニット７には、直流系電力線１３を介して太陽電池３が接続されるとともに、直流系電力線１５を介して燃料電池１６が接続されている。コントロールユニット７は、ＡＣ分電盤１１から交流電力を取り込むとともに太陽電池３及び燃料電池１６から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コントロールユニット７は、この変換後の直流電力を、直流系電力線１４を介してＤＣ分電盤８に出力する。コントロールユニット７は、ＡＣ電力を取り込むのみならず、太陽電池３や燃料電池１６の電力を交流電力に変換してＡＣ分電盤１１に供給する。また、コントロールユニット７は、信号線１７を介してＤＣ分電盤８とデータのやり取りを実行する。   An AC distribution board 11 for branching an AC power supply is connected to the control unit 7 via a cross flow connection line 12. The AC power distribution panel 11 is connected to an AC power source 2 and an AC device 6 via an AC power line 23. A solar cell 3 is connected to the control unit 7 via a DC power line 13 and a fuel cell 16 is connected via a DC power line 15. The control unit 7 takes in AC power from the AC distribution board 11 and DC power from the solar cell 3 and the fuel cell 16 and converts these powers into predetermined DC power as a device power source. Then, the control unit 7 outputs the converted DC power to the DC distribution board 8 via the DC power line 14. The control unit 7 not only takes in AC power, but also converts the power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 into AC power and supplies it to the AC distribution board 11. Further, the control unit 7 exchanges data with the DC distribution board 8 via the signal line 17.

ＤＣ分電盤８は、直流電力対応の一種のブレーカである。ＤＣ分電盤８は、コントロールユニット７から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線１８を介して制御ユニット９に出力したり、直流系電力線１９を介してリレーユニット１０に出力したりする。また、ＤＣ分電盤８は、信号線４４を介して制御ユニット９とデータのやり取りをしたり、信号線４５を介してリレーユニット１０とデータのやり取りをしたりする。   The DC distribution board 8 is a kind of breaker that supports DC power. The DC distribution board 8 branches the DC power input from the control unit 7 and outputs the branched DC power to the control unit 9 via the DC power line 18 or relays via the DC power line 19. Or output to the unit 10. The DC distribution board 8 exchanges data with the control unit 9 through the signal line 44 and exchanges data with the relay unit 10 through the signal line 45.

制御ユニット９には、複数のＤＣ機器５が接続されている。これらＤＣ機器５は、直流電力及びデータの両方を一対の線によって搬送可能な直流供給線路２２を介して制御ユニット９と接続されている。直流供給線路２２は、ＤＣ機器の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、一対の線で電力及びデータの両方をＤＣ機器５に搬送する。制御ユニット９は、直流系電力線１８を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線４４を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５をどのように制御するのかを把握する。そして、制御ユニット９は、指示されたＤＣ機器５に直流供給線路２２を介して直流電圧及び動作指令を出力し、ＤＣ機器５の動作を制御する。   A plurality of DC devices 5 are connected to the control unit 9. These DC devices 5 are connected to the control unit 9 via a DC supply line 22 that can carry both DC power and data by a pair of lines. The DC supply line 22 superimposes a communication signal for transmitting data with a high-frequency carrier wave on a DC voltage serving as a power source for the DC device, so that both power and data are transferred to the DC device 5 through a pair of lines. Transport. The control unit 9 acquires the DC power supply of the DC device 5 via the DC power line 18 and controls which DC device 5 based on the operation command obtained from the DC distribution board 8 via the signal line 44. Know what to do. Then, the control unit 9 controls the operation of the DC device 5 by outputting a DC voltage and an operation command to the instructed DC device 5 via the DC supply line 22.

制御ユニット９には、宅内のＤＣ機器５の動作を切り換える際に操作するスイッチ４３が直流供給線路２２を介して接続されている。また、制御ユニット９には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ２４が直流供給線路２２を介して接続されている。よって、ＤＣ分電盤８からの動作指示のみならず、スイッチ４３の操作やセンサ２４の検知によっても、直流供給線路２２に通信信号を流してＤＣ機器５が制御される。   A switch 43 that is operated when switching the operation of the DC device 5 in the house is connected to the control unit 9 via the DC supply line 22. In addition, a sensor 24 that detects a radio wave transmitted from an infrared remote controller, for example, is connected to the control unit 9 via a DC supply line 22. Therefore, not only the operation instruction from the DC distribution board 8 but also the operation of the switch 43 and the detection of the sensor 24, a communication signal is sent to the DC supply line 22 to control the DC device 5.

リレーユニット１０には、複数のＤＣ機器５がそれぞれ個別の直流系電力線２５を介して接続されている。リレーユニット１０は、直流系電力線１９を介してＤＣ機器５の直流電源を取得し、ＤＣ分電盤８から信号線４５を介して得る動作指令を基に、どのＤＣ機器５を動作させるのかを把握する。そして、リレーユニット１０は、指示されたＤＣ機器５に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線２５への電源供給をオンオフすることで、ＤＣ機器５の動作を制御する。また、リレーユニット１０には、ＤＣ機器５を手動操作するための複数のスイッチ４６が接続されており、スイッチ４６の操作によって直流系電力線２５への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、ＤＣ機器５が制御される。   A plurality of DC devices 5 are connected to the relay unit 10 via individual DC power lines 25, respectively. The relay unit 10 acquires the DC power supply of the DC device 5 via the DC power line 19 and determines which DC device 5 is to be operated based on an operation command obtained from the DC distribution board 8 via the signal line 45. To grasp. The relay unit 10 controls the operation of the DC device 5 by turning on / off the power supply to the DC power line 25 with respect to the instructed DC device 5 using a built-in relay. In addition, a plurality of switches 46 for manually operating the DC device 5 are connected to the relay unit 10. By turning on / off the power supply to the DC system power line 25 by the operation of the switch 46, the DC is performed. The device 5 is controlled.

ＤＣ分電盤８には、例えば壁コンセントや床コンセントの態様で住宅に建て付けられた直流コンセント２７が直流系電力線２８を介して接続されている。この直流コンセント２７にＤＣ機器のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。   The DC distribution board 8 is connected to a DC outlet 27 built in a house in the form of a wall outlet or a floor outlet, for example, via a DC power line 28. If a plug (not shown) of a DC device is inserted into the DC outlet 27, DC power can be directly supplied to the device.

また、ＡＣ分電盤１１及びＡＣ電源２との間には、ＡＣ電源２の使用量を遠隔検針可能な電力メータ２９が接続されている。電力メータ２９には、商用電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ２９は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。   Further, between the AC distribution board 11 and the AC power supply 2, a power meter 29 capable of remotely measuring the amount of use of the AC power supply 2 is connected. The power meter 29 is equipped with not only a function of remote meter reading of the amount of commercial power used, but also a function of power line carrier communication and wireless communication, for example. The power meter 29 transmits the meter reading result to an electric power company or the like via power line carrier communication or wireless communication.

配電システム１には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム３０が設けられている。ネットワークシステム３０には、同システム３０のコントロールユニットとして宅内サーバ３１が設けられている。宅内サーバ３１は、インターネットなどのネットワークＮを介して宅外の管理サーバ３２と接続されるとともに、信号線３３を介して宅内機器３４に接続されている。また、宅内サーバ３１は、ＤＣ分電盤８から直流系配線３５を介して取得する直流電力を電源として動作する。管理サーバ３２からは、例えば、ネットワークＮを介して宅内サーバ３１に売電（逆潮流）に関する情報が送信される。   The power distribution system 1 is provided with a network system 30 that enables various devices in the home to be controlled by network communication. The network system 30 is provided with a home server 31 as a control unit of the system 30. The home server 31 is connected to a management server 32 outside the home via a network N such as the Internet, and is connected to a home device 34 via a signal line 33. The in-home server 31 operates with DC power acquired from the DC distribution board 8 via the DC wiring 35 as a power source. From the management server 32, for example, information related to power sale (reverse power flow) is transmitted to the in-home server 31 via the network N.

宅内サーバ３１には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス３６が信号線３７を介して接続されている。コントロールボックス３６は、信号線１７を介してコントロールユニット７及びＤＣ分電盤８に接続されるとともに、直流供給線路３８を介してＤＣ機器５を直接制御可能である。よって、宅内サーバ３１は、前記売電（逆潮流）に関する情報を、コントロールボックス３６を介してコントロールユニット７に出力可能となる。また、コントロールボックス３６には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス／水道メータ３９が接続されるとともに、ネットワークシステム３０の操作パネル４０が接続されている。操作パネル４０には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器４１が接続されている。   A control box 36 that manages operation control of various devices in the home by network communication is connected to the home server 31 via a signal line 37. The control box 36 is connected to the control unit 7 and the DC distribution board 8 via the signal line 17 and can directly control the DC device 5 via the DC supply line 38. Therefore, the in-home server 31 can output information on the power sale (reverse power flow) to the control unit 7 via the control box 36. The control box 36 is connected to, for example, a gas / water meter 39 that can remotely measure the amount of gas and water used, and an operation panel 40 of the network system 30. The operation panel 40 is connected to a monitoring device 41 including, for example, a door phone slave, a sensor, and a camera.

宅内サーバ３１は、ネットワークＮを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス３６に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス３６を動作させる。また、宅内サーバ３１は、コントロールボックス３６を介してガス／水道メータ３９から取得した各種情報を、ネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供可能であるとともに、監視機器４１で異常検出があったことを操作パネル４０から受け付けると、その旨もネットワークＮを通じて管理サーバ３２に提供する。   When the in-home server 31 inputs an operation command for various devices in the home via the network N, the home server 31 notifies the control box 36 of the instruction, and operates the control box 36 so that the various devices operate in accordance with the operation command. . The in-home server 31 can provide various information acquired from the gas / water meter 39 through the control box 36 to the management server 32 through the network N, and operates that the monitoring device 41 has detected an abnormality. When accepted from the panel 40, this is also provided to the management server 32 through the network N.

次に、コントロールユニット７の具体的構成について説明する。
図２に示すように、コントロールユニット７は、制御部５１と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「第１コンバータ」という。）５５と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「第２コンバータ」という。）５６と、バッテリ側コンバータ５７と、双方向コンバータ６０と、バッテリ５４と、逆潮電力検出回路５０と、を備える。 Next, a specific configuration of the control unit 7 will be described.
As shown in FIG. 2, the control unit 7 includes a control unit 51, a first DC / DC converter (hereinafter referred to as “first converter”) 55, and a second DC / DC converter (hereinafter referred to as “second converter”). 56), a battery side converter 57, a bidirectional converter 60, a battery 54, and a reverse power detection circuit 50.

第１コンバータ５５は、太陽電池３から入力される直流電力（太陽電池電力Ｐｐｖ）を所望の直流電力に変換してＤＣ分電盤８に出力する。
詳細には、第１コンバータ５５は、図３に示すように、太陽電池３側の電圧を検出する入力電圧検出回路６１と、ＤＣ分電盤８側の電圧値を検出する出力電圧検出回路６２と、太陽電池３側の電流値を検出する入力電流検出回路６３と、電力変換用のパワー回路６４と、前記パワー回路６４を制御するＣＰＵ６５と、同ＣＰＵ６５がアクセスする不揮発性のメモリ６５ａとから構成される。 The first converter 55 converts the DC power (solar cell power Ppv) input from the solar cell 3 into desired DC power and outputs it to the DC distribution board 8.
Specifically, as shown in FIG. 3, the first converter 55 includes an input voltage detection circuit 61 that detects a voltage on the solar cell 3 side, and an output voltage detection circuit 62 that detects a voltage value on the DC distribution board 8 side. An input current detection circuit 63 that detects a current value on the solar cell 3 side, a power circuit 64 for power conversion, a CPU 65 that controls the power circuit 64, and a nonvolatile memory 65 a that is accessed by the CPU 65. Composed.

ＣＰＵ６５は、メモリ６５ａに格納されるプログラムに従って、パワー回路６４を適切に制御する。具体的には、同プログラムに従って、上記背景技術において説明したＭＰＰＴ制御が実行される。太陽電池３の発電効率の観点からは、常時、ＭＰＰＴ制御が行われることが好ましい。   The CPU 65 appropriately controls the power circuit 64 in accordance with a program stored in the memory 65a. Specifically, the MPPT control described in the background art is executed according to the program. From the viewpoint of power generation efficiency of the solar cell 3, it is preferable that MPPT control is always performed.

パワー回路６４は、ＣＰＵ６５からの制御信号に基づき、太陽電池３から供給される電力を所望の電力に変換してＤＣ分電盤８側に出力する。ＭＰＰＴ制御によれば、上記背景技術において、図６を参照して説明したように、ＣＰＵ６５は、パワー回路６４を通じて、出力電力Ｐｏｕｔ（太陽電池電力Ｐｐｖ）を最大出力電力Ｐｍａｘに制御する。   Based on the control signal from the CPU 65, the power circuit 64 converts the power supplied from the solar cell 3 into a desired power and outputs it to the DC distribution board 8 side. According to the MPPT control, as described with reference to FIG. 6 in the background art, the CPU 65 controls the output power Pout (solar cell power Ppv) to the maximum output power Pmax through the power circuit 64.

パワー回路６４の入力電圧及び入力電流は入力電圧検出回路６１及び入力電流検出回路６３により検出され、出力電圧は出力電圧検出回路６２により検出される。これら検出結果は、ＣＰＵ６５に出力される。これにより、ＣＰＵ６５は、入力電力が適切に出力電力に変換されたか否かを判断する。なお、パワー回路６４は複数のスイッチ素子等で構成される。また、ＣＰＵ６５は、制御部５１から出力電力Ｐｏｕｔに関する指令信号を入力する。   The input voltage and input current of the power circuit 64 are detected by the input voltage detection circuit 61 and the input current detection circuit 63, and the output voltage is detected by the output voltage detection circuit 62. These detection results are output to the CPU 65. Thereby, the CPU 65 determines whether or not the input power is appropriately converted into the output power. The power circuit 64 includes a plurality of switch elements and the like. Further, the CPU 65 receives a command signal related to the output power Pout from the control unit 51.

第２コンバータ５６は、燃料電池１６から入力される直流電力を所望の直流電力に変換してＤＣ分電盤８に出力する。第２コンバータ５６の具体的構成は、先の図３に示される第１コンバータ５５とほぼ同様である。第１コンバータ５５との相違点は、図３に示すように、第２コンバータ５６において、そのメモリ６５ａには燃料電池１６の発電ルールが記憶されている。発電ルールは、最大出力電力を規定したり、発電電力の急激な変化を禁止したりしている。この発電ルールに従って発電されることで、燃料電池１６からの発電効率を高めつつ、同燃料電池１６の長寿命化が図れる。   The second converter 56 converts the DC power input from the fuel cell 16 into desired DC power and outputs it to the DC distribution board 8. The specific configuration of the second converter 56 is substantially the same as that of the first converter 55 shown in FIG. The difference from the first converter 55 is that, as shown in FIG. 3, in the second converter 56, the power generation rules of the fuel cell 16 are stored in the memory 65a. The power generation rules regulate the maximum output power and prohibit a sudden change in the generated power. By generating power according to this power generation rule, it is possible to extend the life of the fuel cell 16 while increasing the power generation efficiency from the fuel cell 16.

バッテリ側コンバータ５７及びバッテリ５４は、バッテリ接続線５３を介して直流系電力線１４に接続されている。バッテリ側コンバータ５７は、直流系電力線１４の電力を所望の電力に変換してバッテリ５４に充電させたり、バッテリ５４に充電されている電力を所望の電力に変換して直流系電力線１４に放電させたりする。バッテリ側コンバータ５７は、ＤＣ／ＤＣ双方向コンバータである。バッテリ側コンバータ５７の具体的構成は、バッテリ５４側及び直流系電力線１４側の双方向に電力を出力できることを除いて、先の図３に示される第１コンバータ５５とほぼ同様である。また、バッテリ側コンバータ５７は、自身の入力電圧検出回路６１の検出結果を制御部５１に出力する。制御部５１は、同検出結果に基づきバッテリ５４のバッテリ電圧Ｖｂを認識できる。   The battery-side converter 57 and the battery 54 are connected to the DC power line 14 via the battery connection line 53. The battery-side converter 57 converts the power of the DC power line 14 into desired power and charges the battery 54, or converts the power charged in the battery 54 into desired power and discharges it to the DC power line 14. Or The battery side converter 57 is a DC / DC bidirectional converter. The specific configuration of the battery side converter 57 is substantially the same as that of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that power can be output in both directions on the battery 54 side and the DC power line 14 side. Further, the battery side converter 57 outputs the detection result of its own input voltage detection circuit 61 to the control unit 51. The control unit 51 can recognize the battery voltage Vb of the battery 54 based on the detection result.

双方向コンバータ６０は、直交流接続線１２に設けられている。双方向コンバータ６０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８と、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９とからなる。ＤＣ／ＡＣコンバータ５９は、直流系電力線１４からの直流電力を交流電力（出力電流ｉｏｕｔ）に変換し、交流系電力線２３に供給する。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８は、交流系電力線２３からの交流電力を直流電力（出力電流Ｉｏｕｔ）に変換し、直流系電力線１４に供給する。ＡＣ／ＤＣコンバータ５８及びＤＣ／ＡＣコンバータ５９は、所望の出力電力に変換することができる。ＡＣ／ＤＣコンバータ５８及びＤＣ／ＡＣコンバータ５９の具体的構成は、パワー回路６４が直流及び交流間で電力を変換することを除いて、先の図３に示される第１コンバータ５５とほぼ同様である。   The bidirectional converter 60 is provided in the cross flow connection line 12. The bidirectional converter 60 includes an AC / DC converter 58 and a DC / AC converter 59. The DC / AC converter 59 converts the DC power from the DC power line 14 into AC power (output current iout) and supplies the AC power to the AC power line 23. The AC / DC converter 58 converts AC power from the AC power line 23 into DC power (output current Iout) and supplies the DC power to the DC power line 14. The AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 can convert to desired output power. The specific configurations of the AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 are substantially the same as those of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that the power circuit 64 converts power between direct current and alternating current. is there.

ＡＣ／ＤＣコンバータ５８は、制御部５１により制御されるとともに、出力電圧検出回路６２（図３参照）の検出結果を制御部５１に出力する。制御部５１は、同検出結果に基づき直流系電力線１４の電圧Ｖを認識できる。このように、直交流接続線１２に双方向コンバータ６０を設けることで、交流電力を直流電力に変換して直流系電力線１４に送電したり、直流電力を交流電力に変換して交流系電力線２３に送電したりできる。   The AC / DC converter 58 is controlled by the control unit 51 and outputs the detection result of the output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3) to the control unit 51. The control unit 51 can recognize the voltage V of the DC power line 14 based on the detection result. In this way, by providing the bidirectional converter 60 in the cross flow connection line 12, AC power is converted into DC power and transmitted to the DC power line 14, or DC power is converted into AC power and the AC power line 23. Or send electricity to

ここで、太陽電池３によって発電された直流電力をＤＣ機器５に供給できる。よって、例えば、太陽電池３の発電電力を必ず交流に変換するシステムに比べて、電力変換に係る電力損失を低減することができ、送電効率が良い。しかし、太陽電池３による発電は、時間及び天候に左右されるため、ＤＣ機器５に安定した電力を供給することは困難である。一方、交流電力は、例えば、電力会社により生成されるＡＣ電源２からの安定した送電が期待できる。よって、太陽電池３による十分な発電ができないときには、ＡＣ電源２からの交流電力を直流電力に変換してＤＣ機器５に供給できるため、安定してＤＣ機器５に電力を供給できる。また、逆に、太陽電池３による発電量がＤＣ機器５の使用電力量を上回ったと判断されたときには、太陽電池３の直流電力を交流電力に変換してＡＣ機器６に電力を供給したり、ＡＣ電源２すなわち電力会社に電力を逆潮流させることで売電したりできる。   Here, direct-current power generated by the solar cell 3 can be supplied to the DC device 5. Therefore, for example, compared to a system that always converts the generated power of the solar cell 3 into alternating current, power loss related to power conversion can be reduced, and transmission efficiency is good. However, since power generation by the solar cell 3 depends on time and weather, it is difficult to supply stable power to the DC device 5. On the other hand, for AC power, for example, stable power transmission from an AC power source 2 generated by an electric power company can be expected. Therefore, when sufficient power generation by the solar cell 3 cannot be performed, AC power from the AC power source 2 can be converted to DC power and supplied to the DC device 5, so that power can be stably supplied to the DC device 5. Conversely, when it is determined that the amount of power generated by the solar cell 3 exceeds the amount of power used by the DC device 5, the DC power of the solar cell 3 is converted to AC power and supplied to the AC device 6, The power can be sold by causing the AC power source 2, that is, the power company, to reverse the power flow.

逆潮電力検出回路５０は、ＡＣ分電盤１１及びＡＣ電源２間の交流系電力線２３に供給される電力、特にＡＣ分電盤１１からＡＣ電源２側に逆潮される電力を検出する。同検出結果は制御部５１に出力される。   The reverse power detection circuit 50 detects the power supplied to the AC power line 23 between the AC distribution board 11 and the AC power supply 2, particularly the power reversely flowed from the AC distribution board 11 to the AC power supply 2 side. The detection result is output to the control unit 51.

制御部５１は、逆潮電力検出回路５０からの検出結果に基づき逆潮される電力を認識するとともに、この逆潮される電力を時間で積分することで、電力量Ｗｈを算出する。ここで、図１に示すように、管理サーバ３２からネットワークＮ、宅内サーバ３１及びコントロールボックス３６を介してコントロールユニット７に逆潮電力に関する情報が所定周期毎に送信される。制御部５１は信号線１７を介してこの逆潮電力に関する情報を受け取る。電力の逆潮に関しては、常に無制限に認められるわけではなく、例えば、所定期間毎によって、電力の逆潮が禁止されていたり、逆潮が許容される電力量が制限されていたりする。電力の逆潮が禁止されている場合には、逆潮流を防止する必要がある。ここでは、逆潮が許容される電力量をしきい値Ｗｈ１とする。逆潮電力に関する情報には、しきい値Ｗｈ１等の情報が含まれている。制御部５１は、逆潮流に関する情報を受ける毎にしきい値Ｗｈ１等の情報を更新（メモリ５１ａに記憶）し、これ以降この最新の情報に基づき制御を行う。   Based on the detection result from the reverse power detection circuit 50, the control unit 51 recognizes the reverse power and calculates the amount of power Wh by integrating the reverse power with time. Here, as shown in FIG. 1, information about the reverse power is transmitted from the management server 32 to the control unit 7 via the network N, the home server 31 and the control box 36 at predetermined intervals. The control unit 51 receives information on the reverse power flow via the signal line 17. The reverse power flow is not always allowed without limitation. For example, the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows reverse power flow is limited every predetermined period. When reverse power flow is prohibited, it is necessary to prevent reverse power flow. Here, the amount of power for which reverse tide is allowed is the threshold value Wh1. The information about the reverse power includes information such as the threshold value Wh1. The control unit 51 updates information such as the threshold value Wh1 (stores in the memory 51a) every time it receives information on reverse power flow, and thereafter performs control based on the latest information.

制御部５１は、上記情報に応じて、電力の逆潮を禁止又は逆潮を許容する電力量Ｗｈを制限する。電力の逆潮を禁止する場合、制御部５１は、逆潮電力検出回路５０を通じて検出された電力に相当する分だけの電力を直流系電力線１４からバッテリ側コンバータ５７を通じてバッテリ５４に充電する。これにより、直流系電力線１４の電圧Ｖに影響を及ぼすことなく、電力の逆潮を禁止できる。逆潮する電力量Ｗｈを制限する場合、制御部５１は、所定期間内における電力を時間で積分して電力量Ｗｈを算出する。そして、制御部５１は、算出された電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１に達したとき、上記同様に逆潮される電力分だけバッテリ側コンバータ５７を通じてバッテリ５４に充電することで、電力の逆潮を禁止する。ここで、逆潮電力検出回路５０を通じて逆潮電力が検出されたとき、換言すると、電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１に達したときからバッテリ５４の充電が開始されるまでの期間においては電力が逆潮されてしまうものの、時間的にごく僅かであるため時間の関数である電力量Ｗｈも無視できるほど小さい。なお、この時間差による逆潮電力を見込んで、しきい値Ｗｈ１を小さく設定してもよい。   The control unit 51 prohibits the reverse power flow or restricts the power amount Wh allowing the reverse power according to the information. When prohibiting the reverse power flow, the control unit 51 charges the battery 54 with the power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 from the DC power line 14 through the battery-side converter 57. Thereby, the reverse power flow can be prohibited without affecting the voltage V of the DC power line 14. When limiting the amount of power Wh to flow backward, the control unit 51 calculates the amount of power Wh by integrating the power in a predetermined period with time. When the calculated power amount Wh reaches the threshold value Wh1, the control unit 51 charges the battery 54 through the battery-side converter 57 by the amount of power that is reversely flowed in the same manner as described above, so that the reverse flow of power is achieved. Is prohibited. Here, when reverse power is detected through the reverse power detection circuit 50, in other words, during the period from when the power amount Wh reaches the threshold value Wh1 until charging of the battery 54 is started, Although the current is reversed, the amount of power Wh, which is a function of time, is so small that it is negligible because it is very small in time. Note that the threshold value Wh1 may be set small in consideration of the reverse power flow due to this time difference.

制御部５１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて直流系電力線１４の電圧Ｖを常時監視する。具体的には、制御部５１は、図４（ａ）に示すように、電圧Ｖと自身のメモリ５１ａに記憶される第１及び第２しきい値Ｖ１，Ｖ２並びに第１及び第２指令値Ａ１，Ａ２とを比較する。   The controller 51 constantly monitors the voltage V of the DC power line 14 through the AC / DC converter 58. Specifically, as shown in FIG. 4A, the control unit 51 includes the voltage V, the first and second threshold values V1 and V2, and the first and second command values stored in its own memory 51a. A1 and A2 are compared.

例えば、需要電力に対して発電電力が多い場合、直流系電力線１４の電圧Ｖは高まる。一方、需要電力に対して発電電力が少ない場合、直流系電力線１４の電圧Ｖは低くなる。このような傾向があることから直流系電力線１４の電圧Ｖをみることで、供給電力及び需要電力の平衡状態の認識が可能となる。直流系電力線１４の電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するときは、供給電力及び需要電力が平衡状態にある。ここで、供給電力は、発電電力に交流及び直流電力系統間でやり取りされる電力を足し引きした値となる。制御部５１は、電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超える場合、発電電力が需要電力より大きいと判断し、電圧Ｖが第１指令値Ａ１未満の場合、発電電力が需要電力より小さいと判断する。そして、制御部５１は、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超える期間においては、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９を通じて出力電流ｉｏｕｔを増加、若しくはＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて出力電流Ｉｏｕｔを減少させる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超える期間Ｔ１においては、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて出力電流Ｉｏｕｔが減少される。ここでは、出力電流Ｉｏｕｔがゼロに達していないため、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９が出力電流ｉｏｕｔを出力することはない。また、電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超えた期間Ｔ２においては、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて出力電流Ｉｏｕｔが減少されて、出力電流Ｉｏｕｔがゼロに達する。このとき、依然として電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超えている場合には、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９を通じて出力電流ｉｏｕｔの出力が開始され、電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するまで出力電流ｉｏｕｔが増加される。電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致したとき出力電流ｉｏｕｔが一定とされる。当該制御により電圧Ｖは第１指令値Ａ１に保たれる。   For example, when the generated power is larger than the demand power, the voltage V of the DC power line 14 increases. On the other hand, when the generated power is less than the demand power, the voltage V of the DC power line 14 is low. Since there is such a tendency, it is possible to recognize the equilibrium state of the supplied power and the demand power by looking at the voltage V of the DC power line 14. When the voltage V of the DC system power line 14 coincides with the first command value A1, the supplied power and the demand power are in an equilibrium state. Here, the supplied power is a value obtained by adding the power exchanged between the AC and DC power systems to the generated power. The control unit 51 determines that the generated power is greater than the demand power when the voltage V exceeds the first command value A1, and determines that the generated power is less than the demand power when the voltage V is less than the first command value A1. . Then, as shown in FIG. 4B, the control unit 51 increases the output current iout through the DC / AC converter 59 or through the AC / DC converter 58 during the period when the voltage V exceeds the first command value A1. The output current Iout is decreased. Specifically, as shown in FIG. 4B, the output current Iout is reduced through the AC / DC converter 58 during the period T1 when the voltage V exceeds the first command value A1. Here, since the output current Iout does not reach zero, the DC / AC converter 59 does not output the output current iout. In the period T2 when the voltage V exceeds the first command value A1, the output current Iout is decreased through the AC / DC converter 58, and the output current Iout reaches zero. At this time, if the voltage V still exceeds the first command value A1, output of the output current iout is started through the DC / AC converter 59, and the output current iout is continued until the voltage V matches the first command value A1. Is increased. When the voltage V matches the first command value A1, the output current iout is constant. By this control, the voltage V is maintained at the first command value A1.

電圧Ｖが第１指令値Ａ１未満となる期間においては、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて出力電流Ｉｏｕｔが増加、若しくはＤＣ／ＡＣコンバータ５９を通じて出力電流ｉｏｕｔが減少される。具体的には、電圧Ｖが第１指令値Ａ１未満となった期間Ｔ３においては、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９を通じてその出力電流ｉｏｕｔが減少されて、出力電流ｉｏｕｔがゼロに達したとき、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じた出力電流Ｉｏｕｔの出力が開始される。ＡＣ／ＤＣコンバータ５８の出力電流Ｉｏｕｔは、電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するまで、増加される。電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致したとき出力電流Ｉｏｕｔが一定とされる。当該制御により電圧Ｖは第１指令値Ａ１に保たれる。   During the period in which the voltage V is less than the first command value A1, the output current Iout increases through the AC / DC converter 58 or the output current iout decreases through the DC / AC converter 59. Specifically, during the period T3 when the voltage V is less than the first command value A1, when the output current iout is reduced through the DC / AC converter 59 and the output current iout reaches zero, the AC / DC Output of the output current Iout through the converter 58 is started. The output current Iout of the AC / DC converter 58 is increased until the voltage V matches the first command value A1. When the voltage V coincides with the first command value A1, the output current Iout is constant. By this control, the voltage V is maintained at the first command value A1.

これにより、太陽電池３及び燃料電池１６は、需要電力に関わらず、自身の事情に見合った電力を発電できる。具体的には、常に、太陽電池３及び燃料電池１６は発電ルールに従った発電が可能となる。ここで、太陽電池３の発電ルールとは、ＭＰＰＴ制御により実行されるものである。また、発電ルールは制御ルールに相当する。   Thereby, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power suitable for their own circumstances regardless of the demand electric power. Specifically, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can always generate power according to the power generation rules. Here, the power generation rule of the solar cell 3 is executed by MPPT control. Further, the power generation rule corresponds to a control rule.

第１しきい値Ｖ１は、第１指令値Ａ１より大きな値に設定される。第１しきい値Ｖ１は、直流系電力線１４が許容可能な最大の電圧Ｖに基づき設定される。また、発電電力が需要電力より大きい場合において、余剰電力を交流系電力線２３へ供給することが十分にできないとき、電圧Ｖは第１しきい値Ｖ１に達する。交流系電力線２３へ供給することが十分にできない場合としては、交流系電力線２３へ送電すべき電力がＤＣ／ＡＣコンバータ５９の最大出力電力を超えるときや、電力の逆潮流が制限されている場合が想定される。この場合、直流系電力線１４の電圧Ｖが上昇する。   The first threshold value V1 is set to a value larger than the first command value A1. The first threshold value V1 is set based on the maximum voltage V that the DC power line 14 can tolerate. When the generated power is larger than the demand power, the voltage V reaches the first threshold value V1 when surplus power cannot be sufficiently supplied to the AC power line 23. As a case where power cannot be sufficiently supplied to the AC power line 23, the power to be transmitted to the AC power line 23 exceeds the maximum output power of the DC / AC converter 59, or the reverse power flow is limited. Is assumed. In this case, the voltage V of the DC power line 14 increases.

制御部５１は、図４（ａ）に示すように、直流系電力線１４の電圧Ｖが上昇して第１しきい値Ｖ１に達したとき（図４（ａ）の時刻ｔ１）には、第２コンバータ５６及び第１コンバータ５５の順で出力電力Ｐｏｕｔを抑制する。これにより、直流系電力線１４の電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１未満となり、電圧Ｖの過度の上昇が抑制される。また、第２コンバータ５６の出力電力を優先して抑制することで、燃料電池１６の燃料の消耗を抑えつつ、太陽電池３の発電効率を維持することができる。   As shown in FIG. 4A, the controller 51 increases the voltage V of the DC power line 14 to the first threshold value V1 (time t1 in FIG. 4A). The output power Pout is suppressed in the order of the two converters 56 and the first converter 55. Thereby, the voltage V of the DC power line 14 becomes less than the first threshold value V1, and an excessive increase in the voltage V is suppressed. Further, by suppressing the output power of the second converter 56 with priority, the power generation efficiency of the solar cell 3 can be maintained while suppressing the fuel consumption of the fuel cell 16.

第２指令値Ａ２は第１指令値Ａ１より小さく設定される。また、第２しきい値Ｖ２は第１指令値Ａ１及び第２指令値Ａ２の間の値に設定される。第２指令値Ａ２は、ＤＣ機器５の需要電力に対して供給電力が不足するときの直流系電力線１４の電圧Ｖを基準に設定される。ここで、例えば、停電等によりＡＣ電源２からの交流電力をＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて直流系電力線１４に供給できない場合が想定できる。このような場合に、直流系電力線１４の電圧Ｖは第２指令値Ａ２未満となる。また、例えば、ＤＣ機器５の需要電力が急激に増大した場合、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８の最大出力電力には限りがあるところ、すぐにはこれに対応できず、電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満となる場合も想定できる。電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満の状態においては、ＤＣ機器５に電力が十分に供給されず同ＤＣ機器５が正常に動作しないおそれがある。制御部５１は、電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するように制御する。具体的には、当該制御は直流系電力線１４の電圧Ｖが低下して第２指令値Ａ２に達したとき（図４（ａ）の時刻ｔ３）、バッテリ側コンバータ５７を通じて、バッテリ５４の電力を直流系電力線１４に放電することで実行される。ここで、バッテリ側コンバータ５７は、電圧Ｖが第２指令値Ａ２より大きい第２しきい値Ｖ２に達するまでは停止している。よって、直流系電力線１４の電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満の場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じた交流系電力線２３から直流系電力線１４への電力供給を補助する態様にて、バッテリ５４の電力を直流系電力線１４に供給する。これにより、直流系電力線１４の電圧Ｖが第２指令値Ａ２に一致するように制御される。よって、発電ルールに従った太陽電池３及び燃料電池１６の発電に影響を及ぼすことなく、上記不足電力を補填することができる。   The second command value A2 is set smaller than the first command value A1. The second threshold value V2 is set to a value between the first command value A1 and the second command value A2. The second command value A2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC device 5. Here, for example, it can be assumed that AC power from the AC power source 2 cannot be supplied to the DC power line 14 through the AC / DC converter 58 due to a power failure or the like. In such a case, the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A2. Further, for example, when the demand power of the DC device 5 increases rapidly, the maximum output power of the AC / DC converter 58 is limited, but this cannot be dealt with immediately, and the voltage V becomes the second command value A2. The case where it becomes less than can be assumed. In a state where the voltage V is less than the second command value A2, there is a possibility that power is not sufficiently supplied to the DC device 5 and the DC device 5 does not operate normally. The control unit 51 performs control so that the voltage V matches the first command value A1. Specifically, in the control, when the voltage V of the DC system power line 14 decreases and reaches the second command value A2 (time t3 in FIG. 4A), the power of the battery 54 is reduced through the battery-side converter 57. It is executed by discharging the DC system power line 14. Here, the battery-side converter 57 is stopped until the voltage V reaches a second threshold value V2 that is greater than the second command value A2. Therefore, when the voltage V of the DC system power line 14 is less than the second command value A2, the battery 54 is configured to assist power supply from the AC system power line 23 to the DC system power line 14 through the AC / DC converter 58. Is supplied to the DC power line 14. Thereby, the voltage V of the DC system power line 14 is controlled so as to coincide with the second command value A2. Therefore, the insufficient power can be compensated without affecting the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rule.

また、制御部５１は電圧Ｖが低下して第２しきい値Ｖ２に達したとき、バッテリ側コンバータ５７を起動させる。ここで、バッテリ側コンバータ５７は、上記電力の逆潮流を禁止するべく電力をバッテリ５４に充電している場合を除いて、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２に達するまで停止している。また、バッテリ側コンバータ５７は、起動開始から実際に電力を供給できる起動完了まで一定時間を要する。これを考慮して第２しきい値Ｖ２は設定される。すなわち、電圧Ｖの急激な電圧降下があっても、同電圧Ｖが第２指令値Ａ２に達したときには、バッテリ側コンバータ５７の起動が完了するように、第２しきい値Ｖ２は設定されている。このため、制御部５１は、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２に達した時点でバッテリ側コンバータ５７を起動することにより電圧Ｖが第２指令値Ａ２に達したとき（図４（ａ）の時刻ｔ２）には、バッテリ側コンバータ５７を通じて直流系電力線１４に電力を供給できる。これにより、より迅速に上記不足電力を補填することができる。また、バッテリ側コンバータ５７は、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２に達するまでは停止しているため、それまでのバッテリ側コンバータ５７の待機電力をなくすことができる。   The control unit 51 activates the battery-side converter 57 when the voltage V decreases and reaches the second threshold value V2. Here, the battery-side converter 57 is stopped until the voltage V reaches the second threshold value V2 except when the battery 54 is charged with electric power so as to inhibit the reverse flow of the electric power. In addition, the battery-side converter 57 requires a certain time from the start of startup to the completion of startup that can actually supply power. Considering this, the second threshold value V2 is set. That is, even if there is a sudden voltage drop of the voltage V, when the voltage V reaches the second command value A2, the second threshold value V2 is set so that the start of the battery side converter 57 is completed. Yes. Therefore, when the voltage V reaches the second command value A2 by starting the battery-side converter 57 when the voltage V reaches the second threshold value V2, the control unit 51 (see FIG. 4A). At time t2), power can be supplied to the DC power line 14 through the battery-side converter 57. Thereby, the said insufficient electric power can be compensated more rapidly. Moreover, since the battery side converter 57 is stopped until the voltage V reaches the second threshold value V2, the standby power of the battery side converter 57 can be eliminated.

また、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２となった時点で起動したバッテリ側コンバータ５７は、同電圧Ｖが第１指令値Ａ１以上となったときに再び停止される。なお、バッテリ側コンバータ５７は、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２以上となったときに再び停止されてもよい。   Further, the battery-side converter 57 started when the voltage V becomes the second threshold value V2 is stopped again when the voltage V becomes equal to or higher than the first command value A1. Battery-side converter 57 may be stopped again when voltage V becomes equal to or higher than second threshold value V2.

また、図２に示すように、ＤＣ分電盤８は、ＤＣブレーカ７０と、一対のＤＣ／ＤＣコンバータ７１とからなる。ＤＣブレーカ７０は、直流系電力線１４上に設けられて、直流系電力線１４に異常な電流が流れたときに、その異常電流を遮断する。これにより、その電流のＤＣ機器５への流入が防止される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７１は直流系電力線１４の電力を適切な電圧に降圧してＤＣ機器５に供給する。ここで、ＤＣブレーカ７０は、直流系電力線１４の電圧を降圧しないため、高圧の電力をＤＣ機器５に供給することができる。このように、高圧の電力を供給することで、送電時の電力損失を抑制することができる。   As shown in FIG. 2, the DC distribution board 8 includes a DC breaker 70 and a pair of DC / DC converters 71. The DC breaker 70 is provided on the DC power line 14 and cuts off the abnormal current when an abnormal current flows through the DC power line 14. This prevents the current from flowing into the DC device 5. The DC / DC converter 71 steps down the power of the DC power line 14 to an appropriate voltage and supplies it to the DC device 5. Here, since the DC breaker 70 does not step down the voltage of the DC system power line 14, it can supply high-voltage power to the DC device 5. In this way, power loss during power transmission can be suppressed by supplying high-voltage power.

次に、制御部５１が実行する給電制御処理手順について、図５（ａ）のフローチャートを参照しつつ説明する。当該フローは、メモリ５１ａに格納された給電プログラムに従い実行される。なお、給電プログラムは、供給電力及び需要電力の平衡を保つ観点から作成されている。   Next, the power supply control processing procedure executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart of FIG. This flow is executed according to the power supply program stored in the memory 51a. The power supply program is created from the viewpoint of maintaining a balance between the supplied power and the demand power.

電圧Ｖが第１指令値Ａ１に維持される制御が実行される（Ｓ１０１）。当該制御は、前述のように、双方向コンバータ６０の制御を通じて行われる。そして、電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１以上であるか否かが判断される（Ｓ１０２）。電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１未満である旨判断された場合（Ｓ１０２でＮＯ）、両コンバータ５５，５６を通じて太陽電池３及び燃料電池１６自身の発電ルールに従った発電が行われる（Ｓ１０３）。ここで、太陽電池３の発電ルールは、ＭＰＰＴ制御を通じて実行される。そして、ステップＳ１０５へ処理が移行される。一方、電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１以上である旨判断された場合（１０２でＹＥＳ）、両コンバータ５５，５６を通じて、その出力電力Ｐｏｕｔが抑制される（Ｓ１０４）。この後、ステップＳ１０５の処理に移行される。   Control for maintaining the voltage V at the first command value A1 is executed (S101). The control is performed through the control of the bidirectional converter 60 as described above. Then, it is determined whether or not the voltage V is equal to or higher than the first threshold value V1 (S102). When it is determined that the voltage V is less than the first threshold value V1 (NO in S102), power generation is performed according to the power generation rules of the solar cell 3 and the fuel cell 16 through both converters 55 and 56 (S103). . Here, the power generation rule of the solar cell 3 is executed through MPPT control. Then, the process proceeds to step S105. On the other hand, when it is determined that the voltage V is equal to or higher than the first threshold value V1 (YES in 102), the output power Pout is suppressed through both converters 55 and 56 (S104). Thereafter, the process proceeds to step S105.

ステップＳ１０５では、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２以下であるか否かが判断される。電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２以下である旨判断された場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）であって、電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満のとき、バッテリ側コンバータ５７を通じて、電圧Ｖが第２指令値Ａ２に制御される（Ｓ１０６）。これにて、給電プログラムの処理が終了される。一方、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２を超える場合（Ｓ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０７において、バッテリ側コンバータ５７は停止状態を維持したまま、給電プログラムの処理が終了される。   In step S105, it is determined whether or not the voltage V is equal to or lower than the second threshold value V2. If it is determined that the voltage V is equal to or lower than the second threshold value V2 (YES in S105), and the voltage V is less than the second command value A2, the voltage V is sent through the battery-side converter 57 to the second command value. The value A2 is controlled (S106). This completes the process of the power supply program. On the other hand, when voltage V exceeds second threshold value V2 (NO in S105), in step S107, the power supply program process is terminated while battery-side converter 57 is maintained in the stopped state.

なお、本フローチャートにおいて、ステップＳ１０１は双方向コンバータ６０を通じて実行され、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４は第１及び第２コンバータ５５，５６を通じて実行され、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７はバッテリ側コンバータ５７を通じて実行される。   In this flowchart, step S101 is executed through the bidirectional converter 60, steps S102 to S104 are executed through the first and second converters 55 and 56, and steps S105 to S107 are executed through the battery side converter 57.

次に、制御部５１が実行する逆潮流規制処理手順について、図５（ｂ）のフローチャートを参照しつつ説明する。当該フローは、メモリ５１ａに格納された逆潮流規制プログラムに従い実行される。当該プログラムは、上記給電プログラムとは別に実行される。   Next, the reverse power flow regulation process procedure executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart of FIG. The flow is executed in accordance with the reverse flow regulation program stored in the memory 51a. The program is executed separately from the power supply program.

まず、逆潮電力検出回路５０を通じて検出される逆潮電力に基づき電力量Ｗｈが算出される（Ｓ１５１）。次いで、算出された電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１以上であるか否かが判断される（Ｓ１５２）。   First, the electric energy Wh is calculated based on the reverse power detected by the reverse power detection circuit 50 (S151). Next, it is determined whether or not the calculated power amount Wh is equal to or greater than a threshold value Wh1 (S152).

電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１未満の場合（Ｓ１５２でＮＯ）、逆潮流規制プログラムの処理が終了される。当該プログラムが所定制御周期毎に繰り返されることで、電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１に達するか否か監視される。   If the amount of power Wh is less than the threshold value Wh1 (NO in S152), the process of the reverse flow restriction program is terminated. Whether or not the electric energy Wh reaches the threshold value Wh1 is monitored by repeating the program every predetermined control period.

電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１以上となったとき（Ｓ１５２でＹＥＳ）、換言すると、逆潮が許容される最大電力量に達したときには、バッテリ側コンバータ５７を通じて直流系電力線１４の電力をバッテリ５４に充電する（Ｓ１５３）。このとき、逆潮電力検出回路５０を通じて検出された電力に相当する分の電力が直流系電力線１４からバッテリ側コンバータ５７を通じてバッテリ５４に充電される。これにより、逆潮が許容される最大電力量に達した以降の逆潮流を禁止できる。   When the power amount Wh becomes equal to or greater than the threshold value Wh1 (YES in S152), in other words, when the reverse power reaches the maximum allowable power amount, the battery 54 converts the power of the DC power line 14 through the battery-side converter 57. Is charged (S153). At this time, power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 is charged to the battery 54 from the DC power line 14 through the battery-side converter 57. Thereby, the reverse power flow after the reverse power reaches the maximum allowable electric energy can be prohibited.

なお、上記電力の逆潮流が禁止されている場合には、しきい値Ｗｈ１はゼロに設定されていると仮定でき、必ずステップＳ１５２においてＹＥＳとなり、ステップＳ１５３の処理が実行される。   When the reverse power flow is prohibited, it can be assumed that the threshold value Wh1 is set to zero, and YES is always obtained in step S152, and the process of step S153 is executed.

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）直流系電力線１４の電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するように双方向コンバータ６０を通じて直流系電力線１４の電圧Ｖを第１指令値Ａ１に一致させることで、供給電力及び需要電力を平衡状態とすることができる。従って、発電電力及び需要電力の不平衡が生じた場合であれ、太陽電池３及び燃料電池１６の発電電力を調整する必要がない。これにより、ＤＣ機器５の需要電力に関わらず、太陽電池３及び燃料電池１６は自身に適切な電力で発電できる。 As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) Supply voltage and demand power by matching the voltage V of the DC system power line 14 with the first command value A1 through the bidirectional converter 60 so that the voltage V of the DC system power line 14 matches the first command value A1. Can be in an equilibrium state. Therefore, it is not necessary to adjust the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 even when an imbalance between the generated power and the demand power occurs. Thereby, irrespective of the demand power of the DC equipment 5, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power with their own power.

（２）直流系電力線１４の電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１以上となったとき、同電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１未満となるように制御される。すなわち、制御部５１により両コンバータ５５，５６を通じて太陽電池３及び燃料電池１６の発電電力が抑制され、直流系電力線１４の電圧Ｖの上昇が抑制される。これにより、配電システム１に過電力が発生することが抑制され、同システム１の安全性を高めることができる。   (2) When the voltage V of the DC system power line 14 becomes equal to or higher than the first threshold value V1, the voltage V is controlled to be less than the first threshold value V1. That is, the control unit 51 suppresses the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 through both the converters 55 and 56, and suppresses the increase in the voltage V of the DC system power line 14. Thereby, it is suppressed that overpower generate | occur | produces in the power distribution system 1, and the safety | security of the system 1 can be improved.

（３）電圧Ｖが第２指令値Ａ２に一致するように制御される。具体的には、当該制御は直流系電力線１４の電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満となったとき、バッテリ５４の電力が直流系電力線１４へ放電されることで実行される。ここで、第２指令値Ａ２は、需要電力に対して供給電力が不足しているときの直流系電力線１４の電圧Ｖを基準に設定される。直流系電力線１４の電圧Ｖが第２指令値Ａ２未満となる状況としては、例えば停電等により交流系電力線２３から直流系電力線１４に電力を供給できない場合が考えられる。この場合であっても、バッテリ５４の電力がバッテリ側コンバータ５７を通じて直流系電力線１４に放電されることで、電圧Ｖが第２指令値Ａ２に一致するように制御される。これにより、発電ルールに従った太陽電池３及び燃料電池１６の発電を維持しつつ、ＤＣ機器５にいっそう安定的に電力を供給することができる。   (3) The voltage V is controlled so as to coincide with the second command value A2. Specifically, the control is executed by discharging the power of the battery 54 to the DC system power line 14 when the voltage V of the DC system power line 14 becomes less than the second command value A2. Here, the second command value A2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power. As a situation where the voltage V of the DC system power line 14 is less than the second command value A2, there may be a case where power cannot be supplied from the AC system power line 23 to the DC system power line 14 due to, for example, a power failure. Even in this case, the power of the battery 54 is discharged to the DC power line 14 through the battery-side converter 57, so that the voltage V is controlled to match the second command value A2. Thereby, it is possible to supply power to the DC device 5 more stably while maintaining the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rule.

（４）直流系電力線１４の電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２以下となったとき、バッテリ側コンバータ５７が起動される。このように、直流系電力線１４の電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２以下となるまでは、バッテリ側コンバータ５７を停止させることができるため、起動までの待機電力をなくすことができる。また、第２指令値Ａ２以下となる前にバッテリ側コンバータ５７を起動させることで、同第２指令値Ａ２以下となったときには、バッテリ側コンバータ５７は、すぐにバッテリ５４の電力を直流系電力線１４に放電できる。これにより、より迅速に供給電力の不足を補填できる。   (4) When the voltage V of the DC power line 14 becomes equal to or lower than the second threshold value V2, the battery side converter 57 is activated. Thus, since the battery-side converter 57 can be stopped until the voltage V of the DC system power line 14 becomes equal to or lower than the second threshold value V2, standby power until startup can be eliminated. Further, by starting the battery side converter 57 before the second command value A2 or less, the battery side converter 57 immediately converts the power of the battery 54 to the DC power line when the second command value A2 or less is reached. 14 can be discharged. Thereby, the shortage of supply power can be compensated more quickly.

（５）ＡＣ電源２に逆潮流される電力がバッテリ５４の充電により調整される。これにより、太陽電池３及び燃料電池１６の発電電力を調整することなく、逆潮流する電力を調整することができる。従って、逆潮流される電力に関わらず太陽電池３及び燃料電池１６は自身に適切な電力を発電できる。   (5) The power flowing backward to the AC power source 2 is adjusted by charging the battery 54. As a result, the power flowing backward can be adjusted without adjusting the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16. Therefore, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power suitable for themselves regardless of the reversely flowing power.

（６）ＡＣ電源２に逆潮流される電力に相当する分だけ直流系電力線１４の電力がバッテリ側コンバータ５７を通じてバッテリ５４に充電される。これにより、太陽電池３及び燃料電池１６の発電電力を調整することなく、逆潮流を禁止することができる。   (6) The power of the DC power line 14 is charged to the battery 54 through the battery-side converter 57 by an amount corresponding to the power that flows backward to the AC power source 2. Thereby, a reverse power flow can be prohibited without adjusting the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16.

（７）バッテリ側コンバータ５７を通じて検出される直流系電力線１４の電圧Ｖにより供給電力及び需要電力が平衡状態であるか否かが判断可能となる。さらに、直流系電力線１４の電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するようにバッテリ５４の充放電が制御されることにより、供給電力及び需要電力を平衡状態とすることができる。このように、制御部５１は、バッテリ５４の充放電制御を通じて、容易に供給電力及び需要電力を平衡状態とすることができる。ここで、例えば、負荷機器の使用電力及び発電装置の発電電力をそれぞれ受信し、それらに基づき、制御部が自身に記憶される所定のアルゴリズムに従って、バッテリの電力を充放電制御する構成が考えられる。しかし、本構成に比較して、本実施形態においては負荷機器や発電装置との通信が不要となる。また、直流系電力線１４の電圧Ｖをみてフィードバック制御するだけなので、それら通信に係る複雑な制御を省略することができる。これにより、例えば、太陽電池３の急峻な日射変動やＤＣ機器５のＯＮ／ＯＦＦによる負荷急変による急激な電力不平衡に対応することができる。   (7) It is possible to determine whether the supply power and the demand power are in an equilibrium state based on the voltage V of the DC power line 14 detected through the battery side converter 57. Furthermore, by controlling charging / discharging of the battery 54 so that the voltage V of the DC power line 14 matches the first command value A1, the supplied power and the demand power can be balanced. As described above, the control unit 51 can easily bring the supply power and the demand power into an equilibrium state through the charge / discharge control of the battery 54. Here, for example, a configuration is conceivable in which the power used by the load device and the power generated by the power generator are received, and based on these, the control unit performs charge / discharge control of the battery power according to a predetermined algorithm stored in itself. . However, compared with this configuration, in this embodiment, communication with a load device or a power generation device is not necessary. Further, since the feedback control is performed only by looking at the voltage V of the DC system power line 14, complicated control relating to the communication can be omitted. Thereby, for example, it is possible to cope with a sudden electric power imbalance due to a sudden solar radiation fluctuation of the solar cell 3 or a sudden load change due to ON / OFF of the DC device 5.

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について、図６を参照して説明する。この実施形態の配電システムは、制御部５１が省略され、その機能が各コンバータ５５〜５９（正確には、各ＣＰＵ６５）に分散されて構成されている点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The power distribution system of this embodiment is different from the first embodiment in that the control unit 51 is omitted and the function is distributed to each of the converters 55 to 59 (more precisely, each CPU 65). Yes. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

各コンバータ５５〜５９は、自身の出力電圧検出回路６２（図３参照）を通じて、直流系電力線１４の電圧Ｖを認識する。なお、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９は、直流系電力線１４の電圧Ｖを検出するべく、出力電圧検出回路６２に替えて、入力電圧検出回路（図示略）を備えている。そして、第１コンバータ５５及び第２コンバータ５６は、自身のメモリ６５ａに第１しきい値Ｖ１を記憶している。そして、両コンバータ５５，５６は、電圧Ｖが第１しきい値Ｖ１に達したとき、自身の出力を抑制する。また、双方向コンバータ６０を構成するＡＣ／ＤＣコンバータ５８及びＤＣ／ＡＣコンバータ５９は、自身のメモリ６５ａに第１指令値Ａ１を記憶している。そして、ＡＣ／ＤＣコンバータ５８は、電圧Ｖが第１指令値Ａ１未満のときに、交流系電力線２３の電力を直流系電力線１４に供給する。また、ＤＣ／ＡＣコンバータ５９は、電圧Ｖが第１指令値Ａ１を超えたときに、直流系電力線１４の電力を交流系電力線２３に供給する。これにより、上記実施形態と同様に電圧Ｖが第１指令値Ａ１に一致するように制御される。   Each converter 55 to 59 recognizes the voltage V of the DC power line 14 through its own output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3). Note that the DC / AC converter 59 includes an input voltage detection circuit (not shown) instead of the output voltage detection circuit 62 in order to detect the voltage V of the DC power line 14. The first converter 55 and the second converter 56 store the first threshold value V1 in their own memory 65a. Then, both converters 55 and 56 suppress their outputs when voltage V reaches first threshold value V1. Further, the AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 constituting the bidirectional converter 60 store the first command value A1 in its own memory 65a. The AC / DC converter 58 supplies the power of the AC power line 23 to the DC power line 14 when the voltage V is less than the first command value A1. Further, the DC / AC converter 59 supplies the power of the DC power line 14 to the AC power line 23 when the voltage V exceeds the first command value A1. Thus, the voltage V is controlled so as to coincide with the first command value A1 as in the above embodiment.

また、バッテリ側コンバータ５７は、自身のメモリ６５ａに第２しきい値Ｖ２及び第２指令値Ａ２を記憶している。そして、バッテリ側コンバータ５７は、電圧Ｖが第２しきい値Ｖ２に達したとき起動し、第２指令値Ａ２未満となったときにバッテリ５４の電力を直流系電力線１４に放電して、電圧Ｖを第２指令値Ａ２に一致させる制御を実行する。   The battery-side converter 57 stores the second threshold value V2 and the second command value A2 in its own memory 65a. The battery-side converter 57 starts when the voltage V reaches the second threshold value V2, and discharges the electric power of the battery 54 to the DC power line 14 when the voltage V becomes less than the second command value A2. Control to make V coincide with the second command value A2 is executed.

また、バッテリ側コンバータ５７は、信号線１７を通じて取得される逆潮電力に関する情報に含まれるしきい値Ｗｈ１を認識する。さらに、バッテリ側コンバータ５７は逆潮電力検出回路５０から出力される逆潮される電力に基づき電力量Ｗｈを算出する。そして、上記第１の実施形態と同様に、電力量Ｗｈがしきい値Ｗｈ１に達したとき、バッテリ側コンバータ５７は、逆潮される電力に相当する分だけバッテリ５４に充電することで、電力の逆潮を禁止する。   Further, the battery-side converter 57 recognizes the threshold value Wh1 included in the information related to the reverse power that is acquired through the signal line 17. Further, the battery side converter 57 calculates the amount of electric power Wh based on the reversely flowed power output from the reverse flow power detection circuit 50. As in the first embodiment, when the electric energy Wh reaches the threshold value Wh1, the battery-side converter 57 charges the battery 54 by an amount corresponding to the reversely oscillated electric power. Prohibit reverse tide.

以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（７）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（８）第１の実施形態における制御部５１を省略できる。よって、コントロールユニット７をより簡易な構成とすることができるとともに、制御部５１に係るコストを抑制できる。また、各コンバータ５５〜５８は互いに通信することなく、しきい値、指令値を基準とした独自の発電ルールに従って発電するものの、結果的に第１の実施形態と同様に、供給電力及び需要電力の平衡を図ることができる。また、各コンバータ５５〜５８の通信が不要となるところ、それに係る処理が不要となる。これにより、ひいては、より迅速に電力の平衡状態を実現することができる。さらに、各コンバータ５５〜５８は独立して構成されているため、システムの更新、拡張を容易に行うことができる。具体的には、必要に応じて各コンバータ５５〜５８の交換等を通じて、システムの更新等が可能となる。 As mentioned above, according to embodiment described, in addition to the effect of (1)-(7) of 1st Embodiment, there can exist the following effects.
(8) The control unit 51 in the first embodiment can be omitted. Therefore, the control unit 7 can have a simpler configuration and the cost related to the control unit 51 can be suppressed. Each converter 55-58 generates power according to its own power generation rule based on threshold values and command values without communicating with each other. As a result, as in the first embodiment, supply power and demand power are the same. Can be balanced. Moreover, the communication of each converter 55-58 becomes unnecessary, and the process which concerns on it becomes unnecessary. As a result, the power balance state can be realized more quickly. Furthermore, since each converter 55-58 is comprised independently, the update and expansion of a system can be performed easily. Specifically, it is possible to update the system or the like through replacement of the converters 55 to 58 as necessary.

また、バッテリ側コンバータ５７は、第１の実施形態と同様に、逆潮流を禁止したり、逆潮流される電力量Ｗｈを制限したりできる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。 In addition, the battery-side converter 57 can prohibit reverse power flow or limit the amount of power Wh that is reverse power flow, as in the first embodiment.
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.

・第１の実施形態においては、制御部５１は、図５（ａ）のフローチャートに従って実行される給電プログラムにより各コンバータ５５〜５９を通じて電圧Ｖの制御を行っていた。しかし、制御部５１は、各コンバータ５５〜５９を通じて異なるプログラムを実行してもよい。この場合、ステップＳ１０１と、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４と、Ｓ１０５〜Ｓ１０７とはそれぞれ独立したプログラムの処理手順とされる。具体的には、制御部５１は双方向コンバータ６０を通じて、ステップＳ１０１の処理を常時行う。それと同時に、所定周期毎に制御部５１は両コンバータ５５，５６を通じて、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理を行うとともに、バッテリ側コンバータ５７を通じてステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を行う。第２実施形態においては、双方向コンバータ６０、両コンバータ５５，５６及びバッテリ側コンバータ５７は、それぞれ上記処理手順にてプログラムを実行する。   In the first embodiment, the control unit 51 controls the voltage V through the converters 55 to 59 by the power supply program executed according to the flowchart of FIG. However, the control unit 51 may execute different programs through the converters 55 to 59. In this case, step S101, steps S102 to S104, and S105 to S107 are independent program processing procedures. Specifically, the control unit 51 always performs the process of step S <b> 101 through the bidirectional converter 60. At the same time, the control unit 51 performs the processes of steps S102 to S104 through the converters 55 and 56 at predetermined intervals, and performs the processes of steps S105 to S107 through the battery-side converter 57. In the second embodiment, the bidirectional converter 60, the converters 55 and 56, and the battery-side converter 57 each execute a program according to the above processing procedure.

・上記実施形態においては、バッテリ５４の充電により逆潮流される電力を調整していた。しかし、バッテリ５４の放電を通じて、逆潮流される電力を調整してもよい。この場合には、例えばバッテリ５４からの電力はＤＣ機器５に供給され、その分余った発電電力が逆潮流されることで、逆潮される電力を増やすこともできる。   In the above embodiment, the power that flows backward by charging the battery 54 is adjusted. However, the electric power flowing in the reverse direction through the discharge of the battery 54 may be adjusted. In this case, for example, the electric power from the battery 54 is supplied to the DC device 5, and the surplus generated power is reversely flowed to increase the reversely flowed power.

・上記両実施形態においては、電力の逆潮を禁止する場合、逆潮電力検出回路５０を通じて検出された電力に相当する分だけの電力が直流系電力線１４からバッテリ側コンバータ５７を通じてバッテリ５４に充電されていた。しかし、逆潮電力検出回路５０を通じて、逆潮流電力の一部の電力がバッテリ５４に充電されてもよい。この場合には、逆潮流電力を任意に調整できる。   In both the above-described embodiments, when prohibiting reverse power flow, power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 is charged from the DC power line 14 to the battery 54 through the battery-side converter 57. It had been. However, the battery 54 may be charged with a part of the reverse power flow through the reverse power detection circuit 50. In this case, the reverse power flow power can be adjusted arbitrarily.

・第１の実施形態においては、制御部５１は、逆潮電力検出回路５０の検出結果に基づき電力量Ｗｈを算出していたが、逆潮電力検出回路５０において電力量Ｗｈを算出してもよい。この場合には、逆潮電力検出回路５０は検出される電力に基づき電力量を算出する。第２の実施形態においても、同様に逆潮電力検出回路５０が電力量Ｗｈを算出してもよい。   In the first embodiment, the control unit 51 calculates the power amount Wh based on the detection result of the reverse power detection circuit 50. However, even if the reverse power detection circuit 50 calculates the power amount Wh. Good. In this case, the reverse power detection circuit 50 calculates the amount of power based on the detected power. Also in the second embodiment, the reverse power detection circuit 50 may calculate the power amount Wh in the same manner.

・上記両実施形態においては、所定の期間において逆潮流が認められていた。しかし、逆潮流が全く認められない配電システム１であってもよい。この場合には、制御部５１又はバッテリ側コンバータ５７は常に電力の逆潮流を禁止する。   In both of the above embodiments, reverse power flow was recognized during a predetermined period. However, it may be a power distribution system 1 in which no reverse power flow is recognized. In this case, the control unit 51 or the battery side converter 57 always prohibits reverse power flow.

・第１の実施形態においては、電圧Ｖは制御部５１によりＡＣ／ＤＣコンバータ５８を通じて認識されていた。しかし、制御部５１は、電圧Ｖをその他のコンバータ、例えば、バッテリ側コンバータ５７を通じて認識してもよい。また、コンバータとは別に電圧検出回路を設けてもよい。   In the first embodiment, the voltage V is recognized by the control unit 51 through the AC / DC converter 58. However, the control unit 51 may recognize the voltage V through another converter, for example, the battery side converter 57. A voltage detection circuit may be provided separately from the converter.

・上記両実施形態においては、直流発電装置として燃料電池１６及び太陽電池３を設けたが、直流発電装置は直流電力を発電するものであれば、これに限定されるものではない。例えば、蓄電池、風力発電装置等であってもよい。蓄電池、風力発電装置に関しても、発電効率や寿命の観点から自身に適した発電ルールが存在する。また、太陽電池３のみ、又は燃料電池１６のみで直流発電装置を構成してもよい。   In both the above embodiments, the fuel cell 16 and the solar cell 3 are provided as the DC power generation device, but the DC power generation device is not limited to this as long as it generates DC power. For example, a storage battery, a wind power generator, or the like may be used. Regarding storage batteries and wind power generators, there are power generation rules suitable for themselves from the viewpoint of power generation efficiency and life. Moreover, you may comprise a direct-current power generator only with the solar cell 3 or the fuel cell 16 only.

・上記両実施形態においては、第１及び第２しきい値Ｖ１，Ｖ２並びに第１及び第２指令値Ａ１，Ａ２を設定したが、第２しきい値Ｖ２及び第１及び第２指令値Ａ１，Ａ２を省略してもよい。この場合であっても、電圧Ｖが第１指令値Ａ１に制御されることで、供給電力及び需要電力の平衡が図られる。また、例えば、第１しきい値Ｖ１のみ、又は第２しきい値Ｖ２のみを省略することも可能である。さらに、第２しきい値Ｖ２及び第２指令値Ａ２を省略してもよい。   In both the above embodiments, the first and second threshold values V1 and V2 and the first and second command values A1 and A2 are set, but the second threshold value V2 and the first and second command values A1 are set. , A2 may be omitted. Even in this case, the supply voltage and the demand power are balanced by controlling the voltage V to the first command value A1. Further, for example, it is possible to omit only the first threshold value V1 or only the second threshold value V2. Further, the second threshold value V2 and the second command value A2 may be omitted.

・上記両実施形態においては、バッテリ５４、バッテリ側コンバータ５７及び逆潮電力検出回路５０を備えていたが、これらを省略してもよい。この場合であっても、交流系電力線２３及び直流系電力線１４間で双方向コンバータ６０を通じて電力を授受することで、需要電力及び供給電力の平衡が図られる。   In both the above embodiments, the battery 54, the battery side converter 57, and the reverse power detection circuit 50 are provided, but these may be omitted. Even in this case, the power demand and the supply power can be balanced by transferring power between the AC power line 23 and the DC power line 14 through the bidirectional converter 60.

１…配電システム、２…ＡＣ電源（交流電源）、３…太陽電池（直流発電装置）、７…コントロールユニット、１２…直交流接続線、１３〜１５…直流系電力線（直流配線）、１６…燃料電池（直流発電装置）、１８，１９…直流系電力線、５０…逆潮電力検出回路、５１…制御部、５１ａ…メモリ、５４…バッテリ、５５…第１コンバータ、５６…第２コンバータ、５７…バッテリ側コンバータ（充放電回路）、５８…ＡＣ／ＤＣコンバータ（電圧検出手段）、５９…ＤＣ／ＡＣコンバータ、６０…双方向コンバータ、６１…入力電圧検出回路、６２…出力電圧検出回路、６３…入力電流検出回路、６４…パワー回路、６５…ＣＰＵ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power distribution system, 2 ... AC power supply (AC power supply), 3 ... Solar cell (DC power generation device), 7 ... Control unit, 12 ... Cross flow connection line, 13-15 ... DC system power line (DC wiring), 16 ... Fuel cell (DC generator), 18, 19 ... DC power line, 50 ... reverse power detection circuit, 51 ... control unit, 51a ... memory, 54 ... battery, 55 ... first converter, 56 ... second converter, 57 ... battery side converter (charge / discharge circuit), 58 ... AC / DC converter (voltage detection means), 59 ... DC / AC converter, 60 ... bidirectional converter, 61 ... input voltage detection circuit, 62 ... output voltage detection circuit, 63 ... Input current detection circuit, 64 ... Power circuit, 65 ... CPU.

Claims (7)

直流発電装置により発電される直流電力が直流配線を介して直流負荷に供給される直流電力系統と、前記直流電力系統に連携され、交流電源から交流配線を介して交流電力が供給される交流電力系統と、を備える配電システムにおいて、
前記交流配線からの交流電力を直流電力に、前記直流配線からの直流電力を交流電力に変換する双方向コンバータと、
前記直流配線に接続され、前記直流発電装置から入力される直流電力について、自身に記憶される所定の制御ルールに従って所望の直流電力に変換し、この変換後の直流電力を前記直流負荷に供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記直流配線の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記直流配線の電圧が第１指令値となるように前記双方向コンバータを制御することで、前記直流配線への供給電力と、前記直流配線を通じて必要される需要電力との平衡を図る制御部と、を備えた配電システム。 A DC power system in which DC power generated by the DC power generator is supplied to a DC load via DC wiring, and AC power that is linked to the DC power system and supplied with AC power from an AC power source through AC wiring. A power distribution system comprising:
A bidirectional converter that converts AC power from the AC wiring into DC power, DC power from the DC wiring into AC power, and
DC power connected to the DC wiring and input from the DC power generator is converted into desired DC power according to a predetermined control rule stored in itself, and the converted DC power is supplied to the DC load. A DC / DC converter;
Voltage detecting means for detecting the voltage of the DC wiring;
A control unit that balances the power supplied to the DC wiring and the power demand required through the DC wiring by controlling the bidirectional converter so that the voltage of the DC wiring becomes the first command value; , Equipped with power distribution system. 請求項１に記載の配電システムにおいて、
前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記第１指令値より大きい第１しきい値以上となったとき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御を通じて前記直流発電装置の発電電力を抑制して、前記直流配線の電圧が第１しきい値未満となるように制御することを特徴とする配電システム。 The power distribution system according to claim 1,
When the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection unit becomes equal to or greater than a first threshold value greater than the first command value, the control unit controls the DC power generator through control of the DC / DC converter. A power distribution system that suppresses generated power and controls the voltage of the DC wiring to be less than a first threshold value. 請求項１又は２に記載の配電システムにおいて、
前記直流配線に接続されるバッテリと、
前記直流配線及び前記バッテリ間に設けられ、同直流配線の電力を同バッテリに充電し、前記バッテリの電力を前記直流配線に放電する充放電回路と、を備え、
前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が、前記第１指令値より小さい第２指令値未満となったとき、前記直流配線を前記第２指令値に一致させるべく前記充放電回路を制御することを特徴とする配電システム。 The power distribution system according to claim 1 or 2,
A battery connected to the DC wiring;
A charge / discharge circuit that is provided between the DC wiring and the battery, charges the battery with power of the DC wiring, and discharges the power of the battery to the DC wiring;
When the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes less than a second command value that is smaller than the first command value, the control unit should make the DC wiring coincide with the second command value. A power distribution system that controls the charge / discharge circuit. 請求項３に記載の配電システムにおいて、
前記制御部は、前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記第１指令値及び第２指令値間の値に設定される第２しきい値以下となったとき、前記充放電回路を起動させることを特徴とする配電システム。 The power distribution system according to claim 3,
When the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes equal to or lower than a second threshold value set to a value between the first command value and the second command value, the control unit A power distribution system characterized by activating a circuit. 請求項３又は４に記載の配電システムにおいて、
前記交流配線に接続されるとともに、前記交流電源へ逆潮流する電力を検出する逆潮電力検出回路、を備え、
前記制御部は、前記逆潮電力検出回路の検出結果に基づき前記逆潮流する電力を、前記充放電回路を通じた前記バッテリの充放電により調整することを特徴とする配電システム。 In the power distribution system according to claim 3 or 4,
A reverse power detection circuit that is connected to the AC wiring and detects the power flowing backward to the AC power supply,
The control unit adjusts the power that flows backward based on the detection result of the reverse power detection circuit by charging / discharging the battery through the charge / discharge circuit. 請求項５に記載の配電システムにおいて、
前記制御部は、前記逆潮電力検出回路により検出される逆潮流する電力に相当する分だけ前記直流配線の電力を、前記充放電回路を通じて前記バッテリに充電して、逆潮流を防止することを特徴とする配電システム。 The power distribution system according to claim 5,
The control unit prevents the reverse power flow by charging the battery with the power of the DC wiring through the charge / discharge circuit by an amount corresponding to the reverse power detected by the reverse power detection circuit. Power distribution system featuring. 請求項３〜６の何れか一項に記載の配電システムにおいて、
前記制御部は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ、前記双方向コンバータ及び前記充放電回路に分散して設けられ、
前記充放電回路は、前記第２指令値を記憶するとともに、前記直流配線の電圧が前記第２指令値未満となったとき、同第２指令値に一致するように前記バッテリの充放電制御を行い、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記第１しきい値を記憶するとともに、電圧が前記第１しきい値以上となったとき、前記直流配線の電圧が同第１しきい値未満となるように出力電圧の制御を行い、
前記双方向コンバータは、前記第１指令値を記憶するとともに、電圧が前記第１指令値から外れたとき、前記直流配線の電圧が同第１指令値に一致するように前記直流配線及び前記交流配線への出力電力の制御を行うことを特徴とする配電システム。 In the power distribution system as described in any one of Claims 3-6,
The control unit is provided in a distributed manner in the DC / DC converter, the bidirectional converter and the charge / discharge circuit,
The charging / discharging circuit stores the second command value, and controls the charging / discharging of the battery so as to coincide with the second command value when the voltage of the DC wiring becomes less than the second command value. Done
The DC / DC converter stores the first threshold value and outputs so that the voltage of the DC wiring is less than the first threshold value when the voltage becomes equal to or higher than the first threshold value. Control the voltage,
The bidirectional converter stores the first command value and, when the voltage deviates from the first command value, the DC wiring and the AC so that the voltage of the DC wiring matches the first command value. A power distribution system that controls output power to wiring.
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