JP2013169083A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】各装置間で直接通信を行うことなく、各装置が電圧源の動作状況に合わせて適宜動作するように制御し、電圧源に要求される容量を小さく抑えることにある。
【解決手段】直流母線に対する電力供給装置として、蓄電装置と商用電力系統に接続される交流母線に接続されるパワーコンディショナとを備え、パワーコンディショナがＡＣ／ＤＣ変換作動状態とＤＣ／ＡＣ変換作動状態とを切り替えて作動可能に構成され、制御手段が、直流母線の電圧源を蓄電装置とパワーコンディショナとで切り替えて作動させ、電圧源として動作する電力供給装置は、電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより低くなるに従って、直流母線に供給する電力が多くなり、電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより高くなるに従って、直流母線から受け取る電力が多くなるように動作する電力供給システム。
【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電装置と、商用電力系統に接続される交流母線に接続されるパワーコンディショナとを、直流母線に対して電力の供給が可能な電力供給装置として備え、前記電力供給装置の作動を制御する制御手段を備えた電力供給システムに関する。

上述のような構成の電力供給システムとしては、例えば、特許文献１の図５に記載の電力供給システムがある。上記電力供給システムでは、直流母線４に電力を供給する電力供給装置として、整流器２、蓄電装置１、発電装置９などを備えており、これらの電力供給装置によって直流母線４に設けられた電力消費装置１２に電力を供給可能となっている。この電力供給システムにおいては、直流母線４における電圧源として整流器２または蓄電装置１が作動するように構成されている。ここで、整流器２は、交流母線から直流母線４へと一方向にのみ電力を供給可能なパワーコンディショナとしての役割を果たしている。

ところで、特許文献１においては、直流母線４を介して各装置に供給される電力（具体的には、電力消費装置１２の消費電力や、蓄電装置１が充電時に要求する電力など）を制御する方法については特段の開示がない。このため、上記電力供給システムを安定して運用する為には、電圧源となる蓄電装置１及び整流器２を大出力に対応したものとし、直流母線４における電力消費装置１２などが一斉に最大出力で動作した場合でも正常に電力を供給できるようにする必要がある。

特開２０１０−０６８６５２号公報

しかしながら、電圧源の最大出力を大きくした場合、大出力に対応した太い配線を用意する必要や、大容量のパワーデバイスを用意する必要などが生じ、電力供給システムを構築する際のコストが高くなる。このため、電圧源の最大出力は小さくできることが望ましい。ここで、電圧源の最大出力を小さく抑えるための方法の１つとしては、直流母線における電力の余剰・不足状況に合わせ、電力供給装置の供給電力や電力消費装置の消費電力などを適宜制御する方法が考えられる。

このような制御を行う場合、各装置は、直流母線における電力の余剰・不足状況を何らかの方法によって検知する必要がある。電圧源の動作状況を検知する方法としては、例えば、特許文献１の図５に示すように各電力供給装置間を通信線で接続し、直流母線における電力の余剰・不足状況に合わせて動作する電圧源の動作状態を、電力供給装置に通信によって伝達する方法が考えられる。しかしながら、このように各装置間で通信を行う方法では、通信にかかる時間的ロスが大きく、高い即時応答性が求められる電力供給システムの制御方法としては理想的とはいえない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各装置間で直接通信を行うことなく、各装置が高速に電圧源の動作状況を検知可能な電力供給システムを構築することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る電力供給システムの特徴構成は、蓄電装置と、商用電力系統に接続される交流母線に接続されるパワーコンディショナとを、直流母線に対して電力の供給が可能な電力供給装置として備え、前記電力供給装置の作動を制御する制御手段を備えた電力供給システムであって、前記パワーコンディショナが、前記交流母線での交流電力を所望の直流電力に変換して前記直流母線に出力することで前記直流母線に電力を供給するＡＣ／ＤＣ変換作動状態と、前記直流母線での直流電力を所望の交流電力に変換して前記交流母線に出力することで前記直流母線から電力を受け取るＤＣ／ＡＣ変換作動状態とを切り替えて作動可能に構成され、前記蓄電装置が、前記直流母線へ電力を放電することで前記直流母線に電力を供給する放電作動状態と、前記直流母線から電力を充電することで前記直流母線から電力を受け取る充電作動状態とを切り替えて作動可能に構成され、前記制御手段が、前記直流母線の電圧源を、前記蓄電装置と前記パワーコンディショナとで切り替えて作動させ、前記電圧源として動作する電力供給装置は、前記直流母線の電圧が基準電圧より低い場合には、前記直流母線の電圧が前記基準電圧より低くなるに従って前記電圧源が前記直流母線に供給する電力が多くなる関係で、前記直流母線に電力を供給し、前記直流母線の電圧が前記基準電圧より高い場合には、前記直流母線の電圧が前記基準電圧より高くなるに従って前記電圧源が前記直流母線から受け取る電力が多くなる関係で、前記直流母線から電力を受け取るように構成され、前記電圧源として動作しない電力供給装置は、前記直流母線の電圧に応じて出力を調節するように構成された点にある。

上記特徴構成によれば、電圧源（パワーコンディショナまたは蓄電装置）が直流母線に供給する電力の大きさ、または直流母線から受け取る電力の大きさが、直流母線の電圧に応じて設定される。このため、直流母線の電圧は電圧源の動作状況を反映したものとなる。つまり、直流母線の電圧が基準電圧から離れるにつれて電圧源の負荷が大きくなる（すなわち、供給する電力または受け取る電力が大きくなる）。よって、直流母線に接続された電圧源以外の装置は、直流母線の電圧値を参照するだけで、電圧源の動作状況を間接的に検知することができる。すなわち、各装置は、電圧源と装置との間で通信を行うことなく、高速に電圧源の動作状況を検知することができる。よって、例えば、各電力供給装置が直流母線の電圧に応じて出力を調節することで、直流母線の電圧を基準電圧に維持するために必要な電圧源の負荷が過大になることを防止でき、電圧源に必要な最大出力を小さく抑えることも可能となる

また、前記基準電圧が、前記電圧源が前記直流母線に電力を供給する場合の第１基準電圧と、前記電圧源が前記直流母線から電力を受け取る場合の第２基準電圧とからなり、前記第１基準電圧が、前記第２基準電圧より低いと好適である。

第１基準電圧と第２基準電圧が同一である場合には、直流母線の電圧が基準電圧近傍であるときに、わずかな電圧の変動により、電圧源の動作状態が頻繁に切り替わってしまう。具体的には、例えば、パワーコンディショナの場合、ＤＣ／ＡＣ変換作動状態とＡＣ／ＤＣ変換作動状態とが頻繁に切り替わってしまう。また、蓄電装置の場合には、蓄電状態と放電状態とが頻繁に切り替わってしまう。
一方、上記構成によれば、直流母線の電圧が基準電圧近傍であるときに、わずかな電圧の変動が起きても、電圧源の動作状態が頻繁に切り替わってしまうことを抑制できる。よって、例えば、パワーコンディショナへの交流母線からの入力が再度交流母線に再出力されることを抑制でき、また蓄電装置の蓄電状態と放電状態とが頻繁に切り替わり電力ロスが生じることを抑制できる。すなわち、システムの電力効率が低下することを抑制した電力供給システムを提供することができる。

また、前記電圧源以外の前記電力供給装置の各々が、前記直流母線の電圧を計測するための装置内電圧計を備え、前記装置内電圧計で計測された電圧値が、設定電圧差以上に変動する電圧急変点を基準として、前記装置内電圧計で計測される電圧値から前記直流母線における電力の余剰度合いまたは不足度合いを判断すると好適である。

上記特徴構成によれば、電力供給装置は各々、個別に装置内電圧計を備え、当該装置内電圧計を用いて直流母線における電力の過不足を判断することができる。すなわち、装置内電圧計で計測される電圧値が、電圧急変点における高い方の電圧より高い場合には直流母線における電力が余剰気味であることを、電圧急変点における低い方の電圧より低い場合には直流母線における電力が不足気味であることを判断することができる。よって、電力供給システムにおいて、電力供給装置及び電圧源との間の通信線が不要となり、各電力供給装置を自由に配置することができる上、電力供給システムにおいて必要とされる電力に合わせて電力供給装置の数を増減させることが容易となる。すなわち、可搬性及び拡張性に優れた電力供給システムを構築することができる。加えて、電力供給装置及び電圧源との間の通信線が不要なため、電力供給システムの構築にかかるコストを抑えることができる。

また、前記パワーコンディショナが、前記電圧源として前記ＡＣ／ＤＣ変換作動状態で作動する場合に前記直流母線に供給する電力が最大となるときの前記直流母線の電圧を第１限界電圧とし、前記パワーコンディショナが、前記電圧源として前記ＤＣ／ＡＣ変換作動状態で作動する場合に前記直流母線から受け取る電力が最大となるときの前記直流母線の電圧を第２限界電圧とし、前記蓄電装置が、前記第１限界電圧よりも低い第３基準電圧以下の場合に前記放電作動状態で作動し、前記第２限界電圧よりも高い第４基準電圧以上の場合に前記充電作動状態で作動する構成とすると好適である。

上記特徴構成によれば、直流母線の電圧が第１限界電圧以上第２限界電圧以下の場合には、パワーコンディショナだけで直流母線の電圧を制御するため、蓄電装置が動作する必要がない。このため、蓄電装置の動作（蓄電または放電）が要求される頻度を低くすることができ、頻繁な動作状態の切り替えにより生じ得る電力ロスを抑制できる。

また、前記電力供給装置として、前記蓄電装置及び前記パワーコンディショナとは別の電力供給ユニットを備えると好適である。

上記特徴構成によれば、直流母線に接続される電力供給装置の数が増えるため、直流母線に供給可能な総電力が増大する。よって、電圧源に要求される出力が相対的に減少する。このため、より一層電圧源に要求される出力が過大となることを防止することができる。

電力供給システムの構成図 電力供給システムの制御モード一覧図 電力供給システムの各制御モードを示す図 各装置の入口電圧を示す図 各装置が備える制御手段の概略図 各装置の制御手段による制御を示すフロー図

以下に図面を参照して、本発明に係る電力供給システムの実施形態を説明する。

（１）電力供給システムの構成
（１−１）概要
図１に示すように、本実施形態における電力供給システムＳ１は、直流母線ＤＣＢに対して電力の供給が可能な複数の電力供給装置１０を備えている。さらに、電力供給システムＳ１は、これらの電力供給装置１０の作動を制御する制御手段Ｃを備えている。

電力供給システムＳ１は、電力供給装置１０として蓄電装置１と、商用電力系統２に接続される交流母線ＡＣＢに接続されるパワーコンディショナ３とを備えている。また、電力供給システムＳ１は、さらに電力供給装置１０として、蓄電装置１及びパワーコンディショナ３とは別に、直流母線ＤＣＢに電力を供給可能な電力供給ユニット５を備えている。これらの電力供給装置１０は、電力供給装置１０が直流母線ＤＣＢに対する供給する電力（以下、「供給電力」と呼ぶ）もしくは直流母線ＤＣＢから受け取る電力（以下、「受取電力」と呼ぶ）を制御可能に構成されている。

本実施形態においては、直流母線ＤＣＢから電力を受け取り作動する直流電力消費装置２２を備えている。直流電力消費装置２２は、直流電力消費装置２２の消費電力を制御することで、直流母線ＤＣＢからの受取電力を制御可能に構成されている。以下では、電力供給装置１０及び直流電力消費装置２２を一まとめにして単に「装置」と呼ぶ。

また、電力供給システムＳ１は、直流母線ＤＣＢの電圧を計測可能な電圧計ｄを備えている。なお、本実施形態においては、電圧計ｄは各装置ごとに個別に備えられている。電力供給システムＳ１においては、電圧源は、電圧計ｄにより計測される直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに応じて、給電電力または受取電力を制御するように構成されている。本願発明においては、このような構成に加え、直流母線ＤＣＢに電気的に接続された装置が、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに応じて受取電力または供給電力を制御する点に特徴を有する。以下では、まず、各装置の構成について説明する。

（１−２）蓄電装置
蓄電装置１は、直流母線ＤＣＢから電力が充電される充電作動状態と、直流母線ＤＣＢへ電力を放電する放電作動状態とを切り替えて作動可能に構成されている。すなわち、蓄電装置１の充電作動状態は、直流母線ＤＣＢから電力を受け取る状態に相当し、放電作動状態は、直流母線ＤＣＢに電力を供給する状態に相当する。蓄電装置１は、化学電池とキャパシタとフライホイールなどのうちの少なくとも１つを備えて構成されている。本実施形態においては、蓄電装置１として、電気二重層キャパシタ１ｂが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１ａを介して直流母線ＤＣＢに接続された構成を示す。

また、本実施形態においては、蓄電装置１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１ａの作動状態を制御する制御手段１ｃと、蓄電装置１と直流母線ＤＣＢとが接続される箇所における直流母線ＤＣＢの電圧を計測するための装置内電圧計１ｄを備える。

（１−３）パワーコンディショナ
パワーコンディショナ３は、交流母線ＡＣＢでの交流電力を所望の直流電力に変換して直流母線ＤＣＢに出力するＡＣ／ＤＣ変換作動状態と、直流母線ＤＣＢでの直流電力を所望の交流電力に変換して交流母線ＡＣＢに出力するＤＣ／ＡＣ変換作動状態とを切り替えて作動可能に構成されている。すなわち、パワーコンディショナ３のＤＣ／ＡＣ変換作動状態は、直流母線ＤＣＢから電力を受け取る状態に相当し、パワーコンディショナ３のＡＣ／ＤＣ変換作動状態は、直流母線ＤＣＢに電力を供給する状態に相当する。パワーコンディショナ３は、ＡＣ／ＤＣ変換及びＤＣ／ＡＣ変換を行うための電力変換器３ｂを備えている。より具体的には、電力変換器３ｂは、少なくともＡＣ／ＤＣ変換を行うための整流回路と、ＤＣ／ＡＣ変換を行うためのインバータ回路とから構成される。パワーコンディショナ３は、電力変換器３ｂである整流回路とインバータ回路とのいずれかを介して交流母線ＡＣＢと直流母線ＤＣＢとが電気的に接続されるように構成されている。

また、本実施形態においては、パワーコンディショナ３は、電力変換器３ｂの作動状態を制御する制御手段３ｃと、パワーコンディショナ３と直流母線ＤＣＢとが接続される箇所における直流母線ＤＣＢの電圧を計測するための装置内電圧計３ｄを備える。

なお、本実施形態においては、電力供給システムＳ１は、商用電力系統２の状態（正常に電力供給が行われているか否か）を監視するための電圧計２３を備えている。電圧計２３はパワーコンディショナ３の制御手段３ｃと電気的に接続されており、制御手段３ｃは、電圧計２３で計測された電圧値が異常であると判断した場合には、パワーコンディショナ３の動作を停止するように構成されている。

（１−４）電力供給ユニット
電力供給ユニット５は、直流母線ＤＣＢに対して電力を供給可能な発電装置５ｂを備えている。発電装置５ｂとしては、直流発電装置または交流発電装置を用いることができる。ここで、直流発電装置としては、例えば、燃料電池や太陽電池を用いることができる。また、交流発電装置としては、例えば、ガスエンジンの駆動力を用いたガスエンジン発電装置を用いることができる。発電装置５ｂは、電力変換器５ａを介して直流母線ＤＣＢに接続される。発電装置５ｂが直流発電装置の場合には、電力変換器５ａとして、例えばＤＣ／ＤＣコンバータを用い、発電装置５ｂが交流発電装置の場合には、電力変換器６として、例えば整流回路を用いることが可能である。

また、本実施形態においては、電力供給ユニット５は、発電装置５ｂの作動状態を制御する制御手段５ｃと、電力供給ユニット５と直流母線ＤＣＢとが接続される箇所における直流母線ＤＣＢの電圧を計測するための装置内電圧計５ｄを備えている。

（１−５）制御手段
制御手段Ｃは、電力供給装置１０の作動を制御するように構成されている。制御手段Ｃは、マイクロプロセッサ及び半導体メモリを含むマイクロコンピュータを主要な機器として構築される。各装置に備えられた制御手段１ｃ、３ｃ、５ｃ、及び２２ｃも、マイクロプロセッサ及び半導体メモリを含むマイクロコンピュータを主要な機器として構築される。

制御手段Ｃは、蓄電装置１及びパワーコンディショナ３と図示しない通信線で電気的に接続されており、商用電力系統２の状態及び蓄電装置１の蓄電状況に応じ、直流母線ＤＣＢの電圧源を、蓄電装置１とパワーコンディショナ３とで切り替えて作動させるように構成されている。また、蓄電装置１及びパワーコンディショナ３の一方を直流母線ＤＣＢにおける電圧源として作動させるように構成されている。ここで、「電圧源として作動」とは、直流母線ＤＣＢにおいて供給される電圧値を決定する装置として振舞うことを意味する。

一方、各装置に備えられた制御手段１ｃ、３ｃ、５ｃ、及び２２ｃは、当該装置に備えられた電圧計ｄにより計測された電圧値に基づいて、当該装置の受取電力または供給電力を制御するように構成されている。例えば、蓄電装置１の場合、制御手段１ｃは、装置内電圧計１ｄにより計測された電圧に基づいて蓄電装置１の受取電力または供給電力を制御するように構成されている。パワーコンディショナ３に備えられた制御手段３ｃ及び、電力供給ユニット５に備えられた制御手段５ｃにおいても同様である。なお、直流電力消費装置２２に備えられた制御手段２２ｃは、装置内電圧計２２ｄにより計測された電圧に基づいて直流電力消費装置２２の受取電力を制御するように構成されている。

以下では、直流母線ＤＣＢの電圧源を、蓄電装置１とパワーコンディショナ３とで切り替えて作動させるときの制御について詳しく説明する。

（２）電力供給システムの制御
（２−１）電圧源の制御
本発明に係る電力供給システムＳ１においては、蓄電装置１や商用電力系統２などの状況に応じて、図２に示すモード１〜４の４通りの制御が行われる。図２に示すように、モード１および２においては、パワーコンディショナ３が電圧源となり、モード３および４においては、蓄電装置１が電圧源となる。

モード１〜４における電圧源の制御内容について、図３を用いて説明する。図３は、直流母線ＤＣＢの電圧によって蓄電装置１及びパワーコンディショナ３の作動状態がどのように変わるかを示している。図３において縦軸は直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCを、横軸は、電圧源（蓄電装置１またはパワーコンディショナ３）の受取電力の大きさまたは供給電力の大きさを示している。

なお、この横軸は、電圧源による供給電力もしくは受取電力がないと仮定した場合に、直流母線ＤＣＢにおいて過不足する電力を示している。つまりは、受取電力が大きくなるということは、直流母線ＤＣＢの余剰電力が大きいことを意味し、供給電力が大きくなるということは、直流母線ＤＣＢの不足電力が大きいことを意味する。

モード１〜４では、電圧源として動作する電力供給装置１０は、当該電力供給装置１０が備える制御手段により、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより低い場合には、電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより低くなるに従って供給電力が多くなるように制御され、電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより高い場合には、電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈより高くなるに従って受取電力が多くなるように制御される。本実施形態においては、電圧源の給電電力及び受取電力と、基準電圧Ｖｔｈに対する直流母線ＤＣＢの電圧の増減量との関係が一次関数となるように設定している。

本実施形態においては、基準電圧Ｖｔｈは、電圧源が直流母線ＤＣＢに給電する場合の第１基準電圧Ｖ１と、電圧源が直流母線ＤＣＢから電力を受け取る場合の第２基準電圧Ｖ２との２つの異なる値からなる。また、第１基準電圧Ｖ１が、第２基準電圧Ｖ２より低くなるように設定している。

（２−２）各制御モードの詳細
（２−２−１）モード１
モード１での電力供給装置の作動状態を図３（ａ）に示す。モード１は、電力供給システムＳ１の起動直後において、商用電力系統２から交流母線ＡＣＢへの電力供給が正常に行われている場合の制御モードである。モード１では、制御手段Ｃが、パワーコンディショナ３を電圧源として作動させる。パワーコンディショナ３は、電圧計ｄで計測される直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに応じてＡＣ／ＤＣ変換作動状態とＤＣ／ＡＣ変換作動状態との間で切り替える。図３（ａ）に、パワーコンディショナ３の作動状態を切り替える条件（範囲）を示す。モード１においては、図３の横軸は、電力供給ユニット５から直流母線ＤＣＢへの供給電力（図中では「ＰＳＵ出力」。図４においても同様）から、直流電力消費装置２２の負荷電力（図中では「ＤＣ負荷」。図４においても同様）と蓄電装置１の充電量とを引いた値を示している。

パワーコンディショナ３が電圧源になった場合（すなわち、モード１及び２）では、制御手段３ｃは、第１基準電圧Ｖ１として３３０Ｖ、第２基準電圧Ｖ２として３５０Ｖを設定している。そして、電圧計ｄで計測した直流母線ＤＣＢの電圧が第１基準電圧Ｖ１の３３０Ｖより低い場合には、制御手段３ｃは、パワーコンディショナ３をＡＣ／ＤＣ変換作動状態にし、直流母線ＤＣＢに給電するように制御する。図３に示すように、制御手段３ｃは、給電時、直流母線ＤＣＢの電圧が低いほど、パワーコンディショナ３の給電電力が多くなるように制御する。

また、電圧計ｄで計測した直流母線ＤＣＢの電圧が第２基準電圧Ｖ２の３５０Ｖより高い場合には、制御手段３ｃは、パワーコンディショナ３をＤＣ／ＡＣ変換作動状態にし、直流母線ＤＣＢから受電するように制御する。制御手段３ｃは、受電時、直流母線ＤＣＢの電圧が高いほど、パワーコンディショナ３の受取電力が多くなるように制御する。本実施形態においては、このような制御により、電圧源は、直流母線ＤＣＢの電圧を基準電圧Ｖｔｈに近づける方向に作動する。

（２−２−２）モード２
モード２での電力供給装置の作動状態を図３（ｂ１）（ｂ２）に示す。ここで、図３（ｂ１）は、交流母線ＡＣＢから直流母線ＤＣＢへの電力供給が正常に行われている場合のモード２における状態を、図３（ｂ２）は、交流母線ＡＣＢから直流母線ＤＣＢへの電力供給に問題が発生した直後（停電直後）における状態を示している。

モード２は、蓄電装置１の充電が完了し電池容量が適正値に保たれているとともに、商用電力系統２から交流母線ＡＣＢへの電力供給が正常に行われている場合の制御モードである。モード２は、例えば、モード１において蓄電装置１が十分に充電された後に用いられる。モード２では、制御手段Ｃが、パワーコンディショナ３を電圧源とする。蓄電装置１は商用電力系統２の停電時に備え、放電もしくは充電作動状態で作動できるようスタンバイ状態にある。

このモードにおいては、制御手段１ｃは、蓄電装置１を電圧計ｄにより計測される直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに応じて放電作動状態と充電作動状態との間で切り替える。モード２においては、図３（ｂ１）（ｂ２）の横軸は、電力供給ユニット５の出力から、直流電力消費装置２２の負荷を引いた値を示している。すなわち横軸の値は、直流母線ＤＣＢにおいて電力供給ユニット５だけでは賄いきれなかった電力の不足量、または電力供給ユニット５が発生させた電力の余剰量を示している。

ここで、図３（ｂ１）（ｂ２）の縦軸において、パワーコンディショナ３をＡＣ／ＤＣ変換作動状態で作動させる場合に供給電力が最大（例えば、定格電力）となるときの電圧Ｖ_DCを、第１限界電圧Ｖ１ｍと呼ぶ。また、パワーコンディショナ３をＤＣ／ＡＣ変換作動状態で作動させる場合に、受取電力が最大（例えば、定格電力）となるときの電圧Ｖ_DCを第２限界電圧Ｖ２ｍと呼ぶ。すなわち、第１限界電圧Ｖ１ｍ及び第２限界電圧Ｖ２ｍは、パワーコンディショナ３の供給電力及び受取電力が、パワーコンディショナ３の定格容量に達するときの電圧Ｖ_DCを示している。

図３（ｂ１）に示すように、交流母線ＡＣＢからの電力供給が正常な場合には、本実施形態においては、制御手段３ｃは、パワーコンディショナ３をモード１と同様に制御する。さらにモード２（制御手段Ｃが、パワーコンディショナ３を電圧源として作動させる場合）においては、制御手段１ｃが、第１限界電圧Ｖ１ｍよりも低い第３基準電圧Ｖ３以下の場合に、蓄電装置１を放電作動状態で作動させる。また、制御手段１ｃは、第２限界電圧Ｖ２ｍよりも高い第４基準電圧Ｖ４以上の場合に、蓄電装置１を充電作動状態で作動させる。本実施形態においては、第１基準電圧Ｖ１を３３０Ｖ、第１限界電圧Ｖ１ｍを３２２Ｖ、第２基準電圧Ｖ２を３５０Ｖ、第２限界電圧Ｖ２ｍを３５８Ｖ、第３基準電圧Ｖ３を３２０Ｖ、第４基準電圧Ｖ４を３６０Ｖに設定している。

このような構成により、電圧Ｖ_DCが第１限界電圧Ｖ１ｍ〜第２限界電圧Ｖ２ｍの範囲内にあるときは、パワーコンディショナ３によって直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足を緩和できる。また、電圧Ｖ_DCが、第３基準電圧Ｖ３以下もしくは第４基準電圧Ｖ４以上となった場合には、蓄電装置１を動作させて、パワーコンディショナ３と蓄電装置１を併用して電力の過不足を緩和できる。すなわち、蓄電装置１の働きにより、パワーコンディショナ３の定格出力を越えて直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足を緩和することができる。

一方、図３（ｂ２）に示すように、停電直後には、制御手段Ｃはパワーコンディショナ３を強制的に停止させ、蓄電装置１のみを図３（ｂ１）と同様に動作させる。なお、停電が起きた場合には、停電直後は図３（ｂ２）に示すような制御を行うが、その後、後述するモード３の制御へと移る。

（２−２−３）モード３
モード３での電力供給装置の作動状態を図３（ｃ）に示す。モード３は、商用電力系統２からの電力供給が停止した場合（すなわち、停電した場合）の制御モードである。モード３は、例えば、このモード以外のいずれかのモードにおいて停電が起きた場合に強制的に用いられる。このモードでは、パワーコンディショナ３は停止し、蓄電装置１が電圧源となる。電力供給ユニット５は、起動していれば電流源となる。

このモードは、制御手段Ｃが停電を検知した際に用いられる。具体的には、制御手段Ｃは、交流母線ＡＣＢにおける電圧を計測するための電圧計２３の計測値（すなわち、商用電力系統２から供給される電圧の値）が異常であると判断した場合に、停電が起きたとみなすように構成されている。異常であるとの判断基準としては、例えば、「系統連系している状態において、正常連系時の商用電力系統２の電圧値に対して、現在の電圧値が３０％未満」といった条件を設けることができる。

また、制御手段１ｃは、電圧計ｄで計測される直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈ（第１基準電圧Ｖ１）以下であれば蓄電装置１を放電作動状態で作動させる。さらに、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈ（第２基準電圧Ｖ２）より高ければ蓄電装置１を充電作動状態で作動させる。図３（ｃ）の横軸は、図３（ａ）、（ｂ）と同様、直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足を示しており、このモードでは、電力供給ユニット５の出力から、直流電力消費装置２２の負荷を引いた値を示している。

本実施形態においては、モード３の蓄電装置１の第１基準電圧Ｖ１及び第１限界電圧Ｖ１ｍは、モード２のパワーコンディショナ３の第１基準電圧Ｖ１より高くなるように設定されている。また、モード３の蓄電装置１の第２基準電圧Ｖ２及び第２限界電圧Ｖ２ｍは、モード２のパワーコンディショナ３の第２基準電圧Ｖ２より低くなるように設定されている。また、蓄電装置１の給電電力及び受取電力と、基準電圧Ｖｔｈに対する直流母線ＤＣＢの電圧の増減量との関係が一次関数となるように設定している。

（２−２−４）モード４
モード４での電力供給装置の作動状態を図３（ｄ）に示す。モード４は、商用電力系統２から交流母線ＡＣＢへの電力供給が正常に行われている状態において、蓄電装置１から交流母線ＡＣＢ側へと積極的に電力を供給したい場合の制御モードである。モード４は、例えば、モード２において蓄電装置１の蓄電量に余裕があり、蓄電装置１から交流母線ＡＣＢ上の交流電力消費装置２１に電力を供給したい場合に用いられる。このモードでは、蓄電装置１が電圧源となる。このとき、パワーコンディショナ３はＤＣ／ＡＣ変換作動状態で作動し、交流母線ＡＣＢ上の交流電力消費装置２１から見て電流源となる。なお、モード４における、蓄電装置１の制御はモード３と同様である。

（２−３）電圧源以外の装置の制御
（２−３−１）基本動作
次に制御手段Ｃが、蓄電装置１又はパワーコンディショナ３を電圧源として、上記モード１〜４で作動させる場合の、電圧源以外の装置の制御方法について説明する。（ただし、ここでいう「装置」には、モード２における蓄電装置１は除く。モード２における蓄電装置１の制御方法については次節で詳述する）。

各装置の制御手段は、電圧計ｄで計測された直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに応じて、各装置（電力供給装置１０及び直流電力消費装置２２）の作動を制御する。具体的には、各装置の制御手段は、図３において基準電圧Ｖｔｈ以上の電圧であれば直流母線ＤＣＢにおける電力が過剰気味であると判断し、基準電圧Ｖｔｈ以下の電圧であれば電力が不足気味であると判断する。この判断に基づき、各装置の制御手段は、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが基準電圧Ｖｔｈに近づけるように当該装置を作動させる。

具体的には、例えば、制御手段５ｃが電力供給ユニット５を制御する場合、電力が過剰気味の場合には直流母線ＤＣＢへの給電電力を抑え、電力が不足気味の場合には直流母線ＤＣＢへの給電電力を増やすように制御する。また、例えば、制御手段２２ｃが直流電力消費装置２２を制御する場合、電力が過剰気味の場合には通常通りに作動させ、電力が不足気味の場合には直流母線ＤＣＢからの受取電力を減らすように（具体的には、電力消費量を抑えて運転させるように）制御する。

（２−３−２）本実施形態における課題
上述したように本実施形態においては、電圧計ｄは、図１に示すように、装置ごとに異なる場所に備えられている。このような構成においては、電圧計ｄにより計測される直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCは、配線抵抗や各装置の出力電流量などの影響により各電圧計ｄが設けられた場所ごとに異なる値となる場合がある。すなわち、直流母線ＤＣＢ上で電圧の分布が生じる場合がある。直流母線ＤＣＢ上で電圧の分布が生じない場合には、各装置ごとに基準電圧Ｖｔｈを基準として、直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足を判断することができる。しかしながら、直流母線ＤＣＢ上で電圧の分布が生じる場合には、単純に基準電圧Ｖｔｈを基準としては、直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足を判断することができない。以下では、直流母線ＤＣＢ上で電圧の分布が生じる場合に関して、図４に基づいて説明する。

図４（ａ）及び（ｂ）は、図１に示すように、蓄電装置１、パワーコンディショナ３、電力供給ユニット５（ここでは、燃料電池システム）、及び直流電力消費装置２２が１本の直流母線ＤＣＢに繋がり、各装置がそれぞれ装置内に電圧計ｄを備えた構成において、蓄電装置１を電圧源とした状態での各装置の入口電圧を示している。図４（ａ）は、電力供給ユニット５が一定の出力を行っている場合を、図４（ｂ）は、電力供給ユニット５の出力がない場合を示している。なお、ここでの基準電圧Ｖｔｈは、第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２の２つからなり、第１基準電圧Ｖ１は３３７Ｖ、第２基準電圧Ｖ２は３４３Ｖである。なお、図４（ａ）及び（ｂ）のグラフにおける４つの系列は、上から順に、直流母線ＤＣＢにおける余剰電力が大きいとき、余剰電力が微小のとき、不足電力が微小のとき、及び不足電力が大きいときの各装置の入り口電圧を示している。

図４に示すように、各装置の入口電圧は各種の条件によって大きく異なってくる。例えば、図４（ａ）の不足微小の場合には、蓄電装置１の入口電圧が第１基準電圧Ｖ１となっている。このとき、蓄電装置１の入口電圧に対して、直流電力消費装置２２の入口電圧は低くなり、電力供給ユニット５及びパワーコンディショナ３の入口電圧は高くなる。

また、図４（ａ）の不足大の場合には、蓄電装置１の電圧に対して、直流電力消費装置２２の入口電圧は低くなり、さらに、電力供給ユニット５及びパワーコンディショナ３の入口電圧も低くなる。このように、電力供給ユニット５の出力が同一の条件下においても、直流母線ＤＣＢの電力状況によって、直流母線ＤＣＢ上の電圧分布の傾向は異なってくる。

さらに、図４（ｂ）に示すように、電力供給ユニット５の出力がない場合には、図４（ａ）に示す電力供給ユニット５の出力がある場合とは異なる電圧分布となる。

このように直流母線ＤＣＢで電圧分布は、各種の条件によって様々に変化する。このため、単純に基準電圧Ｖｔｈ（第１基準電圧Ｖ１または第２基準電圧Ｖ２）を基準とする場合には、各装置の入口電圧から直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足状況を判断できない。以下では、各装置の入口電圧から直流母線ＤＣＢにおける電力の過不足状況を判断するにあたり、本実施形態において採用している特有の構成を説明する。

（２−３−３）本実施形態特有の構成
上記課題を解決するため、本実施形態においては、各装置の制御手段は、図５に示すように構成されている。電圧源以外の電力供給装置１０を含む各装置の制御手段は、電圧計ｄで計測された直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが急激に変動する電圧急変点での急変前の電圧または急変後の電圧を基準として、当該装置が備える電圧計ｄの計測値から、直流母線ＤＣＢにおける電力状況を判断できるように構成されている。ここで、電圧急変点とは、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCの変化を時系列に見たときに、電圧値が急激に変動する点のことを意味しており、電圧急変点においては、急変前の電圧と急変後の電圧の２つの電圧値が存在する。各装置の制御手段は、予め定めた設定電圧差以上に、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが変化した点を、電圧急変点とする。なお、設定電圧としては、例えば、図４においては、第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２との差である６Ｖに設定することができる。

ここで、電圧急変点の電圧を基準とすることで、電力状況が判断できる点に関して、図４を用いて補足説明する。電圧源は、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCを第１基準電圧Ｖ１又は第２基準電圧Ｖ２に近づけるように作動する。具体的には、直流母線ＤＣＢにおける電力が非不足気味で第１基準電圧Ｖ１より低い場合には第１基準電圧Ｖ１に近づけるように、直流母線ＤＣＢにおける電力が余剰気味で、第２基準電圧Ｖ２より高い場合には第２基準電圧Ｖ２に近づけるように作動する。

このため、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２とに差があると、直流母線ＤＣＢにおける電力が余剰気味である場合と、不足気味である場合とでは電圧が大きく変化する。具体的には、図４（ａ）の蓄電装置１において、グラフ中の「余剰微小」と「不足微小」とを比較すると、電力の状況（余剰か不足か）が変わると、直流母線ＤＣＢの電圧が第１基準電圧Ｖ１の３３７Ｖと第２基準電圧Ｖ２の３４３Ｖとの間で大きく変化する。

また、直流母線ＤＣＢ上での電圧の分布が生じている場合でも、電圧の値は異なるものの、蓄電装置１以外の各装置においても同様に電力の状況（余剰か不足か）が変わると、直流母線ＤＣＢの電圧が大きく変化する。この現象は、図４（ａ）及び（ｂ）のいずれの状況下においても同様に起きる。

以上のように、直流母線ＤＣＢの電力の過不足状況に応じて、各装置の電圧計ｄにより計測される電圧は電圧急変点における電圧より高く、もしくは低くなる。よって、いずれの装置においても、電圧急変点を基準とすれば、直流母線ＤＣＢの電力状況を判断できる。具体的には、各装置の制御手段が、電圧計ｄで計測された現在の電圧値が、電圧急変点に対して高いか低いかを調べることで、直流母線ＤＣＢにおいて電力が余剰気味か不足気味かを判断することができる。

さらに、各装置の制御手段は、図５に示すように、制御対象機器を制御して、判断された電力状況に基づいて供給電力もしくは受取電力を調整するように構成されている。ここで、制御対象機器とは、装置の供給電力もしくは受取電力の制御を司る機器であり、具体的には、蓄電装置１の場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ１ａを、電力供給ユニット５の場合、電力変換器５ａを、直流電力消費装置２２の場合、電力消費機器２２ｂが該当する。

各装置の制御手段は、主に電圧監視手段１０１、電力状況判定手段１０２の２つから構成される。以下では、これら２つの手段について、各装置の制御手段の動作を示す図６のフローチャートに基づいて説明する。

電圧監視手段１０１は、電圧計ｄから入力された直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCを逐次チェックし、現在の電圧Ｖ_DCである現電圧Ｖｃと、ΔＴ時間前の電圧Ｖ_DCである過去電圧Ｖｄを記憶するように構成されている。ここで、ΔＴは、Ｖ_DCの最小チェック間隔を意味する。

電圧監視手段１０１は、まず、現電圧Ｖｃと過去電圧Ｖｄとを比較する（ステップ＃０１）。次に、現電圧Ｖｃと過去電圧Ｖｄとの差から、電圧値が急激に変化したか否か（すなわち、電圧急変点を越えたか否か）を判断する（ステップ＃０２）。具体的には、例えば、現電圧Ｖｃと過去電圧Ｖｄとの差の絶対値があらかじめ定めた所定値ε以上の場合に電圧急変点を超えたと判断する。本実施形態においては、所定値εを、電圧源がパワーコンディショナ３の場合（モード１及びモード２）の第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２の差よりも小さく、かつ、電圧源が蓄電装置１の場合（モード３及びモード４）の第１基準電圧Ｖ１と第２基準電圧Ｖ２との差よりも小さい値としている。具体的には、本例では、５Ｖとしている。

ここで、電圧監視手段１０１は、ステップ＃０２で電圧値が急激に変化したと判断した場合、現電圧Ｖｃ及び過去電圧Ｖｄを電力状況判定手段１０２に出力する（ステップ＃０２のＹｅｓ）。なお、電圧値が急激に変化していないと判断した場合には、ステップ＃０１に戻る（ステップ＃０２のＮｏ）。

電力状況判定手段１０２は、電圧監視手段１０１から入力された現電圧Ｖｃを急変後電圧Ｖａとして記憶し、電圧監視手段１０１から入力された過去電圧Ｖｄを急変前電圧Ｖｂとして記憶するように構成されている（ステップ＃０３）。そして、急変後電圧Ｖａ及び急変前電圧Ｖｂに基づいて、新たに制御手段に入力された現電圧Ｖｃから、現在の直流母線ＤＣＢの電力状況を判定するように構成されている（ステップ＃０４）。そして、判定した電力状況により、各装置の制御を行う（ステップ＃１１、＃１２、＃２１、＃２２）。

具体的には、電力状況判定手段１０２は、電圧計ｄで計測された直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCが、電圧急変点において電圧が急変した直後の急変後電圧Ｖａを記憶する。そして、電圧計ｄで計測される現在の現電圧Ｖｃと、急変後電圧Ｖａとの差から直流母線ＤＣＢにおける電力状況（余剰度合いまたは不足度合い）を算出するように構成されている。

そして、電力状況判定手段１０２は、電力が余剰気味の場合には、電力供給装置１０による直流母線ＤＣＢへの供給電力が少なくなるように制御する。また、電力が不足気味の場合には、電力供給装置１０による直流母線ＤＣＢへの供給電力が多くなるように制御する、とともに直流電力消費装置２２による直流母線ＤＣＢからの受取電力が少なくなるように制御する。

このような制御の具体例として、本実施形態においては、電力状況判定手段１０２は、まず、急変後電圧Ｖａと急変前電圧Ｖｂの大小関係を比較する（ステップ＃０４）。次に、急変後電圧Ｖａの方が大きいと判断した場合には、直流母線ＤＣＢにおける電力は余剰気味であると判定する（ステップ＃０４Ｙｅｓ）。続いて、現電圧Ｖｃと急変後電圧Ｖａとの電圧差ΔＶを求める（ステップ＃１１）。そして、装置が電力供給装置１０の場合には、電圧差ΔＶが予め定めた一定値（閾値）より多ければ、装置の出力（直流母線ＤＣＢへの電力供給量）を抑制する（ステップ＃１２）。すなわち、直流母線ＤＣＢにおける電力が予め定めた閾値よりも余剰気味である場合には、装置の出力を抑制する。なお、ステップ＃１２において、装置が電力供給装置１０でなかった場合には、何もしない。

一方、ステップ＃０４において、急変前電圧Ｖｂの方が大きいと判断した場合には、直流母線ＤＣＢにおける電力は不足気味であると判定する（ステップ＃０４Ｎｏ）。続いて、現電圧Ｖｃと急変後電圧Ｖａとの電圧差ΔＶを求める（ステップ＃２１）。そして、装置が電力負荷の場合（具体的には、蓄電装置１、パワーコンディショナ３、または直流電力消費装置２２）には、電圧差ΔＶが予め定めた一定値（閾値。なお、この値は、ステップ＃１２と異なっていても構わない）より小さければ、装置の出力（言い換えれば、装置の消費電力、すなわち、直流母線ＤＣＢから受けとる受取電力）を抑制する。すなわち、直流母線ＤＣＢにおける電力が予め定めた閾値より不足気味である場合には、装置の出力を抑制する。なお、装置が、電力供給のみが可能な電力供給ユニット５の場合には、何もしない。

以上のようにして、各装置の制御手段は、直流母線ＤＣＢの電力状況を判定し、電力状況に合わせて装置の電力供給量もしくは電力消費量を調整する。このような構成により、直流母線ＤＣＢの電力が余剰気味であると判定された場合には、電力の余剰を解消する方向に、直流母線ＤＣＢの電力が不足気味であると判定された場合には、電力の不足を解消する方向に、電力供給システムＳ１内の各装置を協調的に動作させることができる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記実施形態においては、基準電圧Ｖｔｈが、電圧源が前記直流母線に電力を供給する場合の第１基準電圧Ｖ１と、電圧源が前記直流母線から電力を受け取る第２基準電圧Ｖ２との２つの異なる値からなる場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、基準電圧Ｖｔｈとして、電圧源が前記直流母線に電力を供給する場合の第１基準電圧Ｖ１と、電圧源が前記直流母線から電力を受け取る第２基準電圧Ｖ２とを同一の値に設定しても構わない。

（２）上記実施形態においては、電力供給システムＳ１において電力供給装置１０の各々が装置内に電圧計ｄを備え、電圧急変点を基準として、直流母線ＤＣＢにおける電力状況を判断する場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、電力供給装置１０の各々が装置内に電圧計ｄを備えない構成とすることもできる。例えば、電力供給システムＳ１全体で１つの電圧計ｄを備え、当該電圧計ｄの計測値を各装置に配信するように構成しても構わない。また、このような構成とした場合には、電圧急変点を基準として直流母線ＤＣＢの電力状況を判断しなくてもよい。例えば、あらかじめ直流母線ＤＣＢの電圧値と直流母線ＤＣＢの電力状況との対応を調べておき、電圧計ｄにより計測された値を基準として、直流母線ＤＣＢにおける電力状況を判断しても良い。

（３）上記実施形態においては、電力供給システムＳ１において、電圧源を切り替える制御手段Ｃと、各装置の制御を司る制御手段とが別々備えられる場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、制御手段Ｃが各装置の制御をも司るように構成することもできる。ただし、この場合には、制御手段Ｃと各装置とを接続する通信線が必要となる。

（４）上記実施形態においては、電力供給システムＳ１が、電力供給装置１０として、蓄電装置１及びパワーコンディショナ３とは別の電力供給ユニット５を備える場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、電力供給システムＳ１が電力供給装置１０を備えない構成としても構わない。

（５）上記実施形態においては、電圧源の供給電力及び受取電力と、基準電圧Ｖｔｈに対する直流母線ＤＣＢの電圧の増減具合とが単純な一次関数の関係となるように設定した場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、直流母線ＤＣＢの電圧Ｖ_DCに対して、電圧源の供給電力及び受取電力が一意に決定できれば、どのような関係としても構わない。例えば、２次関数のような関係や、任意に決めた定めた非線形な関係としても構わない。

（６）上記実施形態においては、電圧源以外の各装置が直流母線ＤＣＢの電圧に応じて出力を調節する制御例として、図６のフローチャートに示す制御を用いる場合の例を説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限らない。すなわち、直流母線ＤＣＢの電圧から直流母線ＤＣＢの電力状況（電力の余剰度合いまたは不足度合い）を判断し、その判断に合わせて出力を調節するような制御であれば、どのような制御を用いても構わない。例えば、図６のステップ＃１２やステップ＃２２において、現電圧Ｖｃと急変後電圧Ｖａとの差ΔＶの大きさに応じて、抑制する出力の程度を段階的に変更しても構わない。

本発明は、蓄電装置と、商用電力系統に接続される交流母線に接続されるパワーコンディショナとを、直流母線に対して電力の供給が可能な電力供給装置として備え、前記電力供給装置の作動を制御する制御手段を備えた電力供給システムに適応可能である。

１ ：蓄電装置
１ｃ ：制御手段
１ｄ ：装置内電圧計
２ ：商用電力系統
３ ：パワーコンディショナ
３ｃ ：制御手段
３ｄ ：装置内電圧計
５ ：電力供給ユニット
５ｃ ：制御手段
５ｄ ：装置内電圧計
１０ ：電力供給装置
２１ ：交流電力消費装置
２２ ：直流電力消費装置
２２ｂ ：電力消費機器
２２ｄ ：装置内電圧計
２３ ：電圧計
１０１ ：電圧監視手段
１０２ ：電力状況判定手段
ＡＣＢ ：交流母線
ＤＣＢ ：直流母線
Ｓ１ ：電力供給システム
Ｖ１ ：第１基準電圧
Ｖ１ｍ ：第１限界電圧
Ｖ２ ：第２基準電圧
Ｖ２ｍ ：第２限界電圧
Ｖ３ ：第３基準電圧
Ｖ４ ：第４基準電圧
ＶＤＣ ：直流母線の電圧
Ｖｔｈ ：基準電圧
Ｃ ：制御手段
ｄ ：電圧計

Claims (5)

1. 蓄電装置と、商用電力系統に接続される交流母線に接続されるパワーコンディショナとを、直流母線に対して電力の供給が可能な電力供給装置として備え、前記電力供給装置の作動を制御する制御手段を備えた電力供給システムであって、
   前記パワーコンディショナが、前記交流母線での交流電力を所望の直流電力に変換して前記直流母線に出力することで前記直流母線に電力を供給するＡＣ／ＤＣ変換作動状態と、前記直流母線での直流電力を所望の交流電力に変換して前記交流母線に出力することで前記直流母線から電力を受け取るＤＣ／ＡＣ変換作動状態とを切り替えて作動可能に構成され、
   前記蓄電装置が、前記直流母線へ電力を放電することで前記直流母線に電力を供給する放電作動状態と、前記直流母線から電力を充電することで前記直流母線から電力を受け取る充電作動状態とを切り替えて作動可能に構成され、
   前記制御手段が、前記直流母線の電圧源を、前記蓄電装置と前記パワーコンディショナとで切り替えて作動させ、
   前記電圧源として動作する電力供給装置は、
   前記直流母線の電圧が基準電圧より低い場合には、前記直流母線の電圧が前記基準電圧より低くなるに従って前記電圧源が前記直流母線に供給する電力が多くなる関係で、前記直流母線に電力を供給し、
   前記直流母線の電圧が前記基準電圧より高い場合には、前記直流母線の電圧が前記基準電圧より高くなるに従って前記電圧源が前記直流母線から受け取る電力が多くなる関係で、前記直流母線から電力を受け取るように構成され、
   前記電圧源として動作しない電力供給装置は、
   前記直流母線の電圧に応じて出力を調節するように構成された電力供給システム。
2. 前記基準電圧が、前記電圧源が前記直流母線に電力を供給する場合の第１基準電圧と、前記電圧源が前記直流母線から電力を受け取る場合の第２基準電圧とからなり、
   前記第１基準電圧が、前記第２基準電圧より低い請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記電圧源以外の前記電力供給装置の各々が、
   前記直流母線の電圧を計測するための装置内電圧計を備え、
   前記装置内電圧計で計測された電圧値が、設定電圧差以上に変動する電圧急変点を基準として、前記装置内電圧計で計測される電圧値から前記直流母線における電力の余剰度合いまたは不足度合いを判断する請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記パワーコンディショナが、前記電圧源として前記ＡＣ／ＤＣ変換作動状態で作動する場合に前記直流母線に供給する電力が最大となるときの前記直流母線の電圧を第１限界電圧とし、
   前記パワーコンディショナが、前記電圧源として前記ＤＣ／ＡＣ変換作動状態で作動する場合に前記直流母線から受け取る電力が最大となるときの前記直流母線の電圧を第２限界電圧とし、
   前記蓄電装置が、
   前記第１限界電圧よりも低い第３基準電圧以下の場合に前記放電作動状態で作動し、
   前記第２限界電圧よりも高い第４基準電圧以上の場合に前記充電作動状態で作動する請求項１〜３の何れか一項に記載の電力供給システム。
5. 前記電力供給装置として、前記蓄電装置及び前記パワーコンディショナとは別の電力供給ユニットを備える請求項１〜４の何れか一項に記載の電力供給システム。

Images