JP2015146681A - 分散型電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】付随装置側ブレーカが作動されている場合であっても、発電装置が電力系統から給電されない状態となった際に、電力系統の異常と発電装置側ブレーカの作動のいずれかを判定することができる分散型電源システムを提供する。【解決手段】電力系統１と負荷装置２とを接続する第１の電線Ｌ１の途中に第２の電線Ｌ２によって接続され、電力を供給可能とされる発電装置３０と、第１の電線Ｌ１の途中に第３の電線Ｌ３によって接続され、発電装置３０に付随して稼働する付随装置４０とを備えた分散電源システムに、第１の電線Ｌ１における第２の電線Ｌ２の分岐部及び第３の電線Ｌ３の分岐部よりも電力系統１側での給電状態を検出する第１の検出装置７と、第２の電線の給電状態を検出する第２の検出装置８とを備え、両検出装置７，８の検出結果に基づいて異常状態を判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電力系統に接続された需要者の負荷装置に電力を供給する分散型電源システムに関する。

近年、ガス等を燃料として発電する分散型電源システムが普及しつつある。この分散型電源システムは、発電所に比べて小規模な電源（発電装置）を、需要者先に分散させて設置し、需要者の電力消費に応じた電力をそれぞれ生成して供給するシステムである。電源としては、マイクロガスタービン発電装置、ガスエンジン発電装置、燃料電池発電装置などがある。このような分散型電源システムは、ブレーカを介して電力系統に接続されているのが一般的である。

このような分散電源システムの一例が、特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示のシステムは、電力系統と負荷装置とを接続する第１の電線の途中に第２の電線によって接続され、負荷装置に電力を供給する発電装置と、発電装置を制御する発電制御部と、発電装置に付随して稼働する付随装置を制御し、電力系統から供給された電力により作動し、発電制御部と互いに通信可能に接続されている付随装置制御部と、第２の電線の途中に配設されたブレーカと、発電装置とブレーカとの間に配設されて、その配設された位置の電圧及び電流の少なくとも一方を検出する検出装置とを備え、発電制御部は、付随装置制御部との間の通信状態が正常であるか否かを判定する通信状態判定手段と、検出装置からの検出信号に基づき、電力系統から給電されていないか否かを判定する給電判定手段と、通信状態判定手段が付随装置制御部との通信状態が異常であると判定した場合に、電力系統が異常であると判定し、一方で、通信状態判定手段が付随装置制御部との通信状態が正常であると判定し、且つ、給電判定手段が電力系統から給電されていないと判定した場合に、ブレーカが作動して第２の電線を遮断したと判定する異常判定手段と、を備える。

この構成を採用することにより、余分な機械的部品を追加すること無く、発電制御部に上述した通信状態判定手段及び異常判定手段を設け、電力系統の異常とブレーカの作動を判定している。これにより、コストアップとならずに、発電装置が電力系統から給電されない状態となった際に、電力系統の異常とブレーカの作動のいずれかを判定することができる分散型電源システムを提供することができる。

特開２０１３−７０５６９号公報

本願のような分散型電源システムでは、例えば、本願明細書の図１に示すように、需用家の受電部位で、各負荷装置、発電装置及び発電制御部を備えた発電ユニット、付随装置及び付随装置制御部を備えた付随ユニットに分電される構成が採用される。この構成で、各装置、各部にはその運転に必要な電力が供給されるのであるが、各分岐電線には、過電流防止、メンテナンスのためにブレーカが設けられる。ここで、発電ユニットに関しては、その始動時、或いは停止終期に、電力系統側からの給電が必要となる。一方、発電装置が正常に発電を行なっている運転状態では、発電装置側から負荷装置に電力の供給が行なわれ、例えば、不足分を電力系統側から給電する連系運用が行なわれる。

特許文献１においては、電力系統の異常（例えば停電）か発電装置側ブレーカの動作かのいずれかを判定する手段として貯湯通信を用いている。この貯湯通信は、付随装置ユニットである貯湯ユニットに給電がされていることを前提とする技術であり、付随装置ユニットに対して設けられたブレーカ（本願図１における貯湯装置側ブレーカ６４）が作動した場合（例えば、過電流検知による遮断、或いはメンテナンスのための遮断）にその判定ができないといった問題が発生する。

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、付随装置側ブレーカが作動されている場合であっても、発電装置或いはそれを制御する発電制御部が電力系統から給電されない状態となった際に、電力系統の異常（停電）と発電装置側ブレーカの作動のいずれかを判定することができる分散型電源システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
電力系統と負荷装置とを接続する第１の電線の途中に第２の電線によって接続され、前記負荷装置に電力を供給可能とされる発電装置と、前記第２の電線を介して供給される電力により作動し、前記発電装置を制御する発電制御部とを備えた発電ユニットと、
前記第１の電線の途中に第３の電線によって接続され、前記発電装置に付随して稼働する付随装置と、前記３の電線を介して供給される電力により作動し、前記付随装置を制御する付随装置制御部とを備えた付随装置ユニットと、
前記第２の電線の途中に配設された発電装置側ブレーカと、
前記第３の電線の途中に配設された付随装置側ブレーカとを備え、
前記発電制御部と前記付随装置制御部とが互いに通信可能に接続されて構成され、
前記第１の電線における前記第２の電線の分岐部及び前記第３の電線の分岐部よりも電力系統側に配置されて、その配置された位置における電流を検出する第１の検出装置と、
前記発電装置と前記発電装置側ブレーカとの間に配設されて、その配設された位置の電圧及び電流の何れか一方を検出する第２の検出装置とを備え、
前記第１の検出装置の検出結果に基づいて、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれているか否かを判定する電力系統側判定手段と、
前記第２の検出装置の検出結果に基づいて、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれているか否かを判定する発電装置側判定手段とを備え、
前記電力系統側判定手段により、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれていないと判定され、且つ、前記発電装置が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態で、前記発電装置側判定手段により、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、前記電力系統に異常が発生していると判定し、
前記電力系統側判定手段により、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれていると判定され、且つ、前記発電装置が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態で、前記発電装置側判定手段により、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、前記発電装置側ブレーカが遮断されていると判定する異常状態判定手段を備えたことにある。

本願に係る分散型電源システムは、第１の検出装置とその検出結果に基づいて電力系統側からの給電の状態を判定する電力系統側判定手段と、第２の検出装置とその検出結果に基づいて発電装置側ブレーカから発電装置までの給電の状態（この給電には電力系統側から発電装置側へ供給される場合、発電装置側から負荷装置側へ供給する場合を含む）を判定する発電装置側判定手段とを備えて構成される。

そして、後述するように、発電装置が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態では、電力系統からの給電が断たれた場合（例えば停電）では、電力系統側判定手段と発電装置側判定手段との両方の判定手段の判定が給電なしとなる。一方、電力系統からの給電が行なわれている状態（需要者側では通常何等かの負荷装置が働いているため、電力系統から負荷装置への給電は程度の差はあるが常時発生している）で、発電装置側ブレーカが遮断された場合は、電力系統側判定手段の判定が給電ありとなり、発電装置側判定手段の判定が給電なしとなる。このような判定は、付随装置側ブレーカに作動状態に依存することはない。

結果、本願に係る分散電源システムでは、異常状態判定手段により、たとえ、付随装置側ブレーカが作動されている場合であっても、発電装置が電力系統から給電されない状態となった際に、電力系統の異常と発電装置側ブレーカの作動のいずれかを確実に判定することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１において、
前記第１の検出装置の検出結果に基づいて、前記発電装置により発電された電力が前記電力系統に出力されるのを防止する逆潮防止手段を備えたことにある。

逆潮防止手段を備えることで、電力系統からの給電、発電装置により発電された電力の負荷装置への給電の両方が行なえる正常状態において、電力系統側への逆潮を防止できる。また、第１の検出装置を逆潮防止と異常状態判定との両方の用に使用することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、
前記付随装置は、前記発電装置の排熱を回収した貯湯水を貯湯する貯湯槽を有する貯湯装置であることにある。
発電装置から発生する排熱を利用して給湯用の湯を発生することができ、さらに、発電と貯湯との連系を良好に実現できる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記電力系統からの電力供給が可能、且つ前記発電装置が発電する正常状態で、前記発電装置で発電された電力が、前記第２の電線、前記第１の電線を介して、連系形態で前記負荷装置若しくは付随装置に電力の供給が行なわれ、
前記電力系統からの電力供給が不能、且つ前記発電装置が発電する停電状態で、前記発電装置で発電された電力が、前記第２の電線、前記第１の電線とは別の第４の電線を介して、単独運転形態で前記付随装置に供給されることにある。

この構成にあっては、電力系統が正常な給電可能な状態では、負荷装置若しくは付随装置に第２の電線、第１の電線（具体的には、その一部）を介して、良好に両者から給電できる。
一方、電力系統が停電等した場合は、第４の電線を使用して発電装置から付随装置に給電することで、少なくとも付随装置の運転を確保できる。さらに、第４の電線を専用線としておくことで、無駄のない給電を行なえる。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項において、
前記発電装置側ブレーカ、及び前記付随装置側ブレーカをともに備えた分電盤を備えたことにある。

この構成にあっては、通常需用者側に設けられる分電盤を利用して、発電装置ユニット（少なくとも発電装置及び発電制御部を含む）、付随装置ユニット（少なくとも付随装置及び付随装置制御部を含む）の接続を実現できる。
従って、各ユニット側の過電流の発生を好適に管理できるとともに、メンテナンス時にも各ブレーカの状態を容易に確認できる。

本発明による分散型電源システムの一実施の形態の概要を示す概要図である。 図１に示した制御部にて実行される制御プログラムである異常判定処理のフローチャートである。 本発明による分散型電源システムの別実施の形態の概要を示す概要図である。

本願に係る分散電源システム１００を、以下、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明による分散型電源システム１００の一実施の形態の概要を示す概要図であり、この実施の形態では、システム１００は、電力系統１、負荷装置２、発電ユニット３及び付随装置である貯湯装置４０を備えた貯湯ユニット４(付随装置ユニットの一例)を備えて構成されている。

電力系統１は、例えば、システム外部から電力の供給を行なうことが可能な系統であり、商用電力系統を挙げることができる。このような電力系統１は、電力供給が可能な正常状態と、停電といった電力供給を行なうことができない停電状態となることがある。さらに、本例では、発電ユニット３が働くことで、この発電ユニット３からの電力を負荷装置２及び貯湯ユニット４に供給することが可能とされているが、当該電力系統１へ出力されること（所謂、逆潮流となる）を防止するための制御手段である逆潮防止手段３４ｄが、発電湯ユニット３の発電制御部３４に備えられている。

負荷装置２としては、照明・エアーコンディショナー・テレビ・などの電気器具である。なお、発電装置３０の出力電力より負荷装置２及び貯湯ユニット４の総消費電力が上回った場合には、その不足電力を電力系統１から給電（順潮流）して補うようにしている。

発電ユニット３は、所定の燃料の供給を受けて運転される発電装置３０と、当該発電装置３０の運転を制御するための発電制御部３４、さらには、これら発電装置３０及び発電制御部３４で使用する電力を供給する電源基板３５を備えて構成されている。また、後述するように、発電装置３０により発電された電力を所定の形態に変換して、分電盤６側に送り出す変換装置３３を備えている。

図１に示すように、発電装置３０が、燃料電池の場合は、燃料電池本体３１、この燃料電池本体３１に燃料となる改質ガス（具体的には水素ガス）を供給するための改質装置３２を備え、燃料電池本体３１は、改質ガスと酸素含有ガス（具体的には空気）との供給を受けて発電をおこなう。このような発電に伴って熱が発生するが、その熱を冷却水ｗにより回収して利用する排熱回収用の熱交換器５に送ることで、貯湯ユニット４に供給される給水の加熱を行なうことができる。改質装置３２は、例えば触媒反応により水蒸気改質反応を行なう装置であり、炭化水素（具体的には都市ガス中に含まれるメタン）等の燃料、水蒸気源となる水、空気の供給を受けて、公知の反応により改質ガス(Ｈ₂)を生成する。

発電装置３０が、エンジン発電機の場合は、図３の発電ユニット３内の発電装置３０に示すように、都市ガス等の燃料及び空気の供給を受けて、エンジン３６が駆動力を発生させ、その駆動力により発電機３７を回転させることで発電をおこなうことができる。このような発電に伴っても、熱が発生するため、その熱を排熱回収用の熱交換器５を介して貯湯ユニット４で利用することができる。
この発電ユニット３は、本願にいう補機３２ａ，３７ａとして、燃料電池本体３１では空気ブロア、流量センサ等を、改質装置３２では空気ブロア、流量センサ、燃料ブロア、水ポンプ等を、発電機３７ではスタータモータ等を備えている。

貯湯ユニット４は、貯湯装置４０（付随装置）と、当該貯湯装置４０の運転を制御するための貯湯制御部４４（付随装置制御部）、さらには、これら貯湯装置４０及び貯湯制御部４４で使用する電力を供給する電源基板４５を備えて構成されている。そして、貯湯装置４０は、発電装置３０から発生する熱を受熱して、給水を加熱して得られた湯を貯湯するための貯湯槽４１と、前記排熱回収用の熱交換器５に槽内の湯水を循環させる循環回路４２と、当該貯湯槽４１への給水を行なう給水回路４３ａと、当該貯湯槽４１から湯を取り出して、給湯・暖房の用に供する湯水利用回路４３ｂとを備えて構成されている。
貯湯制御部４４は、貯湯槽４１内の湯水の温度ｔを検出するとともに、発電装置３０側からの排熱の発生状況を認識して、給水制御、湯水循環制御をおこなう。さらに、この貯湯槽４１内の湯水の温度ｔ情報は、発電制御部３４側に送られて、発電装置３０の運転制御の基礎情報として使用される。

図１に示す例では、発電を燃料電池で行なうため、発電装置３０に、発電された電力の変換を行なう変換装置３３が備えられている。この変換装置３３は、燃料電池側にＤＣ／ＤＣコンバータ３３ａを備え、電力系統側（具体的には分電盤６に設けられる発電装置側ブレーカ６１側）にＡＣ／ＤＣインバータ３３ｂを備えて構成されている。

先に説明したように、発電をエンジン３６により駆動される発電機３７で行なう場合は、変換装置３３は、燃料電池側にＤＣ／ＡＣインバータ３３ｃを備え、電力系統側（具体的には分電盤６に設けられる発電装置側ブレーカ６１側）にＡＣ／ＤＣインバータ３３ｄを備えることとなる（図３参照）。

図１からも判明するように、本願に係る分散電源システム１００では、電力系統１に、その入力側が接続される分電盤６が備えられており、この分電盤６の出力側が、各負荷装置２、発電ユニット３、貯湯ユニット４とされている。そして、電力系統１に接続される部位に主幹ブレーカ６２が設けられている。また、各負荷装置２に接続される部位に、負荷装置側ブレーカ６３が設けられている。本願においては、電力系統１と負荷装置２とを接続する電力線を第１の電線Ｌ１と呼ぶ。

これまでも説明してきたように、この分散電源システム１００では、上述のように、電力系統１から負荷装置２に電力の供給が可能とされる他、発電ユニット３で発電された電力は、電力系統側への逆潮流を許さないという条件下において、負荷装置２、貯湯ユニット４にも供給可能に構成されている。

図１に基づいてさらに説明すると、分電盤６に備えられる回路において、前記第１の電線Ｌ１の途中に発電装置側ブレーカ６１を介して第２の電線Ｌ２が接続されている。結果、このブレーカ６１が接続された状態で発電ユニット３側で電力を必要とする、例えば発電装置３０の立ち上げ初期、停止終期にあっては、電力系統側から発電ユニット３が受電可能とされている。一方、発電ユニット３が運転状態にある場合、第２の電線Ｌ２、第１の電線Ｌ１の一部を介して負荷装置２及び貯湯ユニット４に給電可能とされている。

さらに、貯湯ユニット４に関しては、前記第１の電線Ｌ１の途中に貯湯装置側ブレーカ６４を介して第３の電線Ｌ３が接続されている。結果、貯湯ユニット４は、第１の電線Ｌ１．第３の電線Ｌ３を介して、電力系統１から電力の供給を受けることが可能とされているとともに、発電ユニット３の発電装置３０が発電している場合、第２の電線Ｌ２、第１の電線Ｌ１の一部、第３の電線Ｌ３を介して、電力を受電できる構成が採用されている。

電力系統１からの電力供給が可能、且つ発電装置３０が発電する正常状態では、発電装置３０で発電された電力が、前記第２の電線Ｌ２、前記第１の電線Ｌ１の一部を介して、前記負荷装置２及び貯湯ユニット４に、電力系統１からの電力とともに、連系形態で供給される。この状態で、電力系統１への逆潮が発生しないように、発電制御部３４に設けられた逆潮防止手段３４ｄが働き、発電装置３０の発電量が適切に制御される。

また、発電制御部３４と貯湯制御部４４とが互いに通信可能に接続されて構成されている。このように、両制御部３４、４４が通信可能に接続されている理由は、先にも説明したように、発電ユニット４の運転状態（具体的には発電状態及び熱発生状態）に対応して、貯湯ユニット側での熱回収を適切に行なう必要があるといった両ユニット間の連系、さらには、貯湯ユニット側での貯湯（蓄熱）の状況に応じて発電ユニット３を働かせることが必要となるためである。例えば、発電ユニット３を熱主運転とする場合は、貯湯槽４１において高温の湯が満蓄状態となった場合に、発電ユニット３の運転を停止する運転制御が行なわれる。

以上が、本願に係る分散電源システム１００の基本的な構成であるが、本願に係る分散電源システム１００では、発電ユニット３で受電ができない状態が、どのような要因によるかの探索（異常状態判定）が、発電ユニット３の発電制御部３４で行なえるように構成されている。

以下、この構成に関して説明する。
図１からも判明するように、分電盤６の入口部位、換言すると、主幹ブレーカ６２より電源形系統側に、その配置された位置における電流を検出する第１の検出装置７が配置されている。この検出装置７としては、検出部位に電流が流れることにより検出を行なうＣＴセンサが使用される。換言すると、第１の電線Ｌ１における第２の電線Ｌ２の分岐部及び第３の電線Ｌ３の分岐部よりも電力系統側に配置されて、その配置された位置における電流を検出する第１の検出装置７が設けられている。
この第１の検出装置７を設けることにより、例えば、各負荷装置２が働き、電力が消費されている状態を検出することができる。一方、電力系統１が停電した状態では、第１の検出装置７は出力を得ることができない。

また、先にも説明したように、ＣＴセンサにより検出部位を流れる電流の電流量及び方向まで検出することが可能となるため、電力が電力系統側へ流出する逆潮が発生する可能性が高くなった場合は、発電ユニット３における発電量を低減する、負荷装置２での電力消費を増大する等の処理により、逆潮を防止している。

第２の電線Ｌ２には、発電装置３０と発電装置側ブレーカ６１との間に配設されて、その配設された位置の電圧及び電流の少なくとも一方を検出する第２の検出装置８が備えられている。図示する例では、電流Ａを検出している。この第２の検出装置８としては、公知の電流計、電圧計を使用する。第２の検出装置８の検出結果に基づいて、発電装置側ブレーカ６１より発電ユニット側に電力の供給が行なわれているか否を知ることができる。
さらに、本分散電源システムでは、第２の電線Ｌ２３上で、第２の検出器８と変換装置３３との間に、アイドリング制御用の切換器３９が備えられている。そして、この切換器３９の変換装置３３側に、先に説明した発電ユニット３に備えられる補機３２ａに給電するための第５の電線Ｌ５が備えられている。この構成を採用することにより、切換器３９を遮断状態に維持することで、アイドリング状態、即ち、発電ユニット３は電力系統１との連系を断っているが、発電装置３０は発電を行なっており、発電ユニット３の外部に給電を行なわず、発電ユニット内に設けられた補機３２ａにのみ給電を行なうモードを採ることができる。
このアイドリング状態（モード）は、例えば、「電力系統１の停電を最初に検出した時」、「貯湯ユニット４の異常を最初に検出した場合」等にシステムが採る状態（モード）であり、一定時間内に再度同じ異常を検知した場合には、発電装置３０（発電ユニット３全体）は発電を停止する運用形態が採用されている。

図１に示すように、第１の検出装置７、第２の検出装置８の検出結果は、ともに、発電制御部３４に送られる構成が採用されている。

発電制御部３４には、電力系統側判定手段３４ａ、発電装置側判定手段３４ｂ、異常状態判定手段３４ｃ及び逆潮防止手段３４ｄが備えられている。

電力系統側判定手段３４ａは、例えば、予め設定されている閾値と第１の検出装置７の検出結果との比較を行ない、閾値より大きい場合は、電力系統１から負荷装置２に電力の供給が行なわれていると判定し、閾値より小さい場合は、電力系統１から負荷装置２に電力の供給が行なわれていないと判定するといった形態で、第１の検出装置の検出結果に基づいて、電力系統１から負荷装置２に電力の供給が行なわれているか否かを判定する。

発電装置側判定手段３４ｂも、基本的には同様の構成であるが、予め設定されている閾値と第２の検出装置８の検出結果との比較を行ない、閾値より大きい場合は、第２の電線ｌ２を介して発電ユニット３（具体的には発電制御部３４及び発電装置３０）に電力の供給が行なわれていると判定し、閾値より小さい場合は、第２の電線Ｌ２を介して発電ユニット３に電力の供給が行なわれていないと判定するといった形態で、第２の検出装置８の検出結果に基づいて、第２の電線Ｌ２を介して発電制御部３４及び発電装置３０に電力の供給が行なわれているか否かを判定する。

異常状態判定手段３４ｃは、電力系統側判定手段３４ａにより、電力系統１から負荷装置２側に電力の供給が行なわれていないと判定され、且つ、前記発電装置３０が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態（アイドリング状態）で、発電装置側判定手段３４ｂにより、第２の電線Ｌ２を介して発電制御部３４及び発電装置３０に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、電力系統１に異常（停電)が発生していると判定し、
電力系統側判定手段３４ａにより、電力系統１から負荷装置２に電力の供給が行なわれていると判定され、且つ、前記発電装置３０が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態（アイドリング状態）で、発電装置側判定手段３４ｂにより、第２の電線Ｌ２を介して発電制御部３４及び発電装置３０に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、発電装置側ブレーカ６１が遮断されていると判定する。

以下、本願に係る分散電源システムにおいて、異常状態判定手段３４ｃにより、上記のような判定を行なうことで、電力系統１の停電と発電装置側ブレーカ６１の遮断とを、貯湯装置側ブレーカ６４の接続・遮断に拘らず判定可能となる原理について説明する。
下記の整理において、「○」「×」は、電力系統側判定手段３４ａ及び発電装置側判定手段３４ｂの判断に関して、「○」は給電ありの状態に、「×」は給電なしの状態に対応している。

（１）電力系統の停電
電力系統１に停電が発生すると、電力系統側判定手段３４ａ、発電装置側判定手段３４ｂ、ともに、給電状態を判定することができない。
電力系統側判定手段：×
発電装置側判定手段：×
この状態は、貯湯装置側ブレーカ６４の接続・遮断に拘らず現出する。

（２）電力系統１から受電しており発電装置側ブレーカ６１が遮断されている場合
電力系統１が正常な状態で発電装置側ブレーカ６１が遮断されていると、電力系統側判定手段３４ａが給電状態を判定し、発電装置側判定手段３４ｂは給電状態を判定することができない。本願に係る分散電源システム１００では、電力負荷（負荷装置２による電力消費）が完全に０となることは一般に発生しないため、電力系統１からの電力供給が多少なりとも発生する。そこで、電力系統側判定手段３４ａは、給電状態を判定する。
電力系統側判定手段：○
発電装置側判定手段：×
この検出状態は、貯湯装置側ブレーカ６４の接続・遮断に拘らず現出する。

（３）電力系統１から受電しており発電装置側ブレーカ６１も接続されている場合
電力系統１が正常な状態で発電装置側ブレーカ６１も接続されていると、電力系統側判定手段３４ａ及び発電装置判定手段３４ｂが給電状態を判定する。
本願に係る分散電源システム１００では、電力負荷（負荷装置２による電力消費）が完全に０となることは一般に発生しないため、電力系統１からの電力供給が多少なりとも発生する。そこで、電力系統側判定手段３４ａ及び発電装置判定手段３４ｂがともに、給電状態を判定する。
電力系統側判定手段：○
発電装置側判定手段：○
この検出状態は、貯湯装置側ブレーカの接続・遮断に拘らず現出する。

異常状態判定手段３４ｃによる異常判定処理のフローチャートを図２に示した。
この処理は、電力系統１からの給電が可能（停電していない）且つ発電装置側ブレーカ６１も遮断されていない「正常」状態における正常状態処理（フロー中央に示す）、電力系統１からの給電ができない（停電している）「停電」状態における停電状態処理（フロー左側に示す）、及び電力系統１からの給電が可能（停電していない）であるが、発電装置側ブレーカ６１が遮断されている「ブレーカ遮断」状態におけるブレーカ遮断状態処理（フロー右側に示す）を示したものである。

処理フローからも判明するように、判定は、先に説明した電力系統側判定手段３４ａによる判定（＃１０）及び発電装置判定手段３４ｂによる判定（＃２０）がともに行なわれる。

１．正常状態処理
電力系統側判定手段３４ａによる判定（＃１０）及び発電装置判定手段３４ｂによる判定（＃２０）がともに給電有とされた場合、判定は「正常」とされ（＃３０−１）、発電ユニット３の始動（発電開始）、発電状態の継続、停止（発電終了）の何れも実行可能となる（＃３１−１）。そして、発電ユニット３が発電を行なっている状態では、電力系統１、発電ユニット３の両方から負荷装置２、貯湯ユニット４に連系状態で給電を行なう（＃３２）。

２．停電状態処理
電力系統側判定手段３４ａによる判定（＃１０）が給電無となり、この状態では発電装置判定手段３４ｂによる判定も、発電装置３０の停止又はアイドリング状態で発電は行われていないと給電無となる。判定は「電力系統停電」とされ（＃３０−２）、発電状態の単独運転が実行される（＃３１−２）。そして、この発電ユニット３のみが発電を行なう状態で、負荷装置２、貯湯ユニット４に単独で給電を行なう（＃３３）。

３．ブレーカ遮断状態処理
電力系統側判定手段３４ａによる判定（＃１０）が給電有となり、発電装置判定手段３４ｂによる判定（＃２０）が給電無となる。判定は「ブレーカ遮断」とされ（＃３０−３）、発電ユニット３の発電が停止される（＃３１−３）。

従って、発電ユニット３に備えられる発電制御部３４において、異常状態判定手段３４ｄにより、上記のような判定を行なうことで、電力系統１の停電と発電装置側ブレーカ６１の遮断とを、貯湯装置側ブレーカ６４の接続・遮断に拘らず検出可能となり、発電ユニット３の適切な運転状態を確保できる。

〔別実施形態〕
（１）上記の実施形態では、付随装置が貯湯ユニット４である例を示したが、この種の付随装置としては、発電ユニット３が作動して、その作動状態に関連して作動・作動停止等されるシステム・装置が付随装置となる。
（２）上記の実施形態では、発電装置が燃料電池である例を示したが、先に示したようにエンジン３６駆動の発電機３７であってもよい。
（３）上記の実施形態では、発電ユニット３からの電力を貯湯ユニット４に供給するのに、第２の電線Ｌ２、第１の電線Ｌ１の一部、第３の電線Ｌ３を介するものとしたが、電力系統１が停電しており、発電ユニット３が単独運転を行なって給電を実行する場合に、給湯・暖房を重要負荷ととらえて、上記第２の電線Ｌ２、第１の電線Ｌ１の一部、第３の電線Ｌ３を介することなく、発電ユニット３、貯湯ユニット４間に直接の接続電線Ｌ４を設けて給電を行なうようにしてもよい。この場合、図３に示すように、給電線切替手段３４ｅを設けるとともに、この給電線切替手段３４ｅからの制御指令に基づいて働く切替機構３８を設けておけばよい。
この構成にあっては、先に説明したアイドリング状態を実現する場合、第２の電線Ｌ２上で、切替機構３８と変換装置３３との間に、アイドリング制御用の切換器３９を備え、この切換器３９の変換装置３３側に、先に説明した発電ユニット３に備えられる補機３７ａに給電するための第５の電線Ｌ５を備えておけばよい。

１ ：電力系統
２ ：負荷装置
６ ：分電盤
７ ：第１の検出装置
８ ：第２の検出装置
３０ ：発電装置
３４ ：発電制御部
３４ａ：電力系統側判定手段
３４ｂ：発電装置側判定手段
３４ｃ：異常状態判定手段
３４ｄ：逆潮防止手段
４０ ：貯湯装置（付随装置）
４４ ：貯湯制御部（付随装置制御部）
６１ ：発電装置側ブレーカ
６４ ：貯湯装置側ブレーカ（付随装置側ブレーカ）
４１ ：貯湯槽
Ｌ１ ：第１の電線
Ｌ２ ：第２の電線
Ｌ３ ：第３の電線
Ｌ４ ：第４の電線

Claims (5)

1. 電力系統と負荷装置とを接続する第１の電線の途中に第２の電線によって接続され、前記負荷装置に電力を供給可能とされる発電装置と、前記第２の電線を介して供給される電力により作動し、前記発電装置を制御する発電制御部とを備えた発電ユニットと、
   前記第１の電線の途中に第３の電線によって接続され、前記発電装置に付随して稼働する付随装置と、前記３の電線を介して供給される電力により作動し、前記付随装置を制御する付随装置制御部とを備えた付随装置ユニットと、
   前記第２の電線の途中に配設された発電装置側ブレーカと、
   前記第３の電線の途中に配設された付随装置側ブレーカとを備え、
   前記発電制御部と前記付随装置制御部とが互いに通信可能に接続されて構成され、
   前記第１の電線における前記第２の電線の分岐部及び前記第３の電線の分岐部よりも電力系統側に配置されて、その配置された位置における電流を検出する第１の検出装置と、
   前記発電装置と前記発電装置側ブレーカとの間に配設されて、その配設された位置の電圧及び電流の何れか一方を検出する第２の検出装置とを備え、
   前記第１の検出装置の検出結果に基づいて、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれているか否かを判定する電力系統側判定手段と、
   前記第２の検出装置の検出結果に基づいて、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれているか否かを判定する発電装置側判定手段とを備え、
   前記電力系統側判定手段により、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれていないと判定され、且つ、前記発電装置が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態で、前記発電装置側判定手段により、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、前記電力系統に異常が発生していると判定し、
   前記電力系統側判定手段により、前記電力系統から前記負荷装置側に電力の供給が行なわれていると判定され、且つ、前記発電装置が発電を行なっていない状態、又は前記発電装置が発電を行なっているが、外部に給電を行なわず発電ユニット内に設けられた補機にのみ給電を行なっている状態で、前記発電装置側判定手段により、前記第２の電線を介して前記発電制御部及び発電装置に電力の供給が行なわれていないと判定された場合に、前記発電装置側ブレーカが遮断されていると判定する異常状態判定手段を備えた分散型電源システム。
2. 前記第１の検出装置の検出結果に基づいて、前記発電装置により発電された電力が前記電力系統に出力されるのを防止する逆潮防止手段を備えた請求項１記載の分散型電源システム。
3. 前記付随装置は、前記発電装置の排熱を回収した貯湯水を貯湯する貯湯槽を有する貯湯装置である請求項１又は２記載の分散型電源システム。
4. 前記電力系統からの電力供給が可能、且つ前記発電装置が発電する正常状態で、前記発電装置で発電された電力が、前記第２の電線、前記第１の電線を介して、連系形態で前記負荷装置若しくは付随装置に電力の供給が行なわれ、
   前記電力系統からの電力供給が不能、且つ前記発電装置が発電する停電状態で、前記発電装置で発電された電力が、前記第２の電線、前記第１の電線とは別の第４の電線を介して、単独運転形態で前記付随装置に供給される請求項１〜３の何れか一項記載の分散電源システム。
5. 前記発電装置側ブレーカ、及び前記付随装置側ブレーカをともに備えた分電盤を備えた請求項１〜４の何れか一項記載の分散型電源システム。

Images