JP2016092850A - 電力供給システムの制御方法、電力供給機器及び電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池からの電力で発電装置を起動させて自立運転を継続可能にする電力供給システムの制御方法等を提供する。【解決手段】蓄電池１２及び発電装置３３の運転を制御する電力供給機器（パワーコンディショナ２０）を備える電力供給システムの制御方法であって、発電装置は順潮流を検出することで起動し、電力供給機器が系統に連系しているときに、蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定する設定ステップと、電力供給機器が系統から解列しているときに、蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して発電装置を起動させる起動ステップと、起動ステップの後に蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に再び設定する再設定ステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給システムの制御方法、電力供給機器及び電力供給システムに関するものである。

太陽電池等の発電設備を備える電力供給システムのパワーコンディショナとして、商用電源系統（以下、適宜、系統と略記する）に連系して交流電力を出力する系統連系運転と、系統と関わりなく交流電力を出力する自立運転とを可能としたものが知られている。

例えば、特許文献１は、系統が停電となった状態で発電装置（燃料電池システム）を起動させるために必要な電力を供給するとともに、負荷の急峻な変動に対応できるようにする自立運転支援装置を設けた電源システムを開示する。

特開２０１３−５１８７９号公報

ここで、特許文献１の自立運転支援装置は、発電装置を起動する際に必要な電力が、蓄電池（蓄電装置）の電力で不足する場合には、例えば太陽電池、風力発電設備のような補助電源装置からの電力を追加して用いる。しかし、系統が停電となった状態で、補助電源装置が動作していることは保証されない。

また、パワーコンディショナは、蓄電池の寿命を長持ちさせるために、一般に蓄電池の放電可能範囲を抑えている。ここで、放電可能範囲とは、蓄電池の充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）に基づいて、パワーコンディショナが蓄電池から放電が可能であると判定する範囲である。つまり、パワーコンディショナは、蓄電池の寿命を長持ちさせるために、蓄電池の放電可能範囲を充電率の０〜１００％ではなく、例えば１５〜８０％として用いることが多い。このことは、蓄電池に蓄えられた蓄電量（蓄電残量）がゼロでなくても蓄電池から放電ができない状態を生じさせる。そのため、系統が停電となった状態で、蓄電池からの電力だけで発電装置を起動させて自立運転を継続することが困難な場合があった。

上記のような課題に鑑みてなされた本発明の目的は、蓄電池からの電力で発電装置を起動させて自立運転を継続可能にする電力供給システムの制御方法、電力供給機器及び電力供給システムを提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給システムの制御方法は、蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器を備える電力供給システムの制御方法であって、前記発電装置は順潮流を検出することで起動し、前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定する設定ステップと、前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させる起動ステップと、前記起動ステップの後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する再設定ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る電力供給システムの制御方法において、前記発電装置から前記順潮流が流れたことを検出し、前記蓄電池からの電力供給を停止するステップを更に含むことが好ましい。

また、本発明に係る電力供給システムの制御方法において、前記起動ステップの後に、前記発電装置から前記蓄電池へ充電するステップを更に含み、前記蓄電池の充電率が前記第１放電範囲の第１下限値以上になった場合に、前記再設定ステップが実行されることが好ましい。

また、本発明に係る電力供給システムの制御方法において、前記発電装置は燃料電池であることが好ましい。

さらに、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給機器は、蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器であって、前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定し、前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させ、前記発電装置を起動した後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する制御部を備えることを特徴とする。

さらに、上述した諸課題を解決すべく、本発明に係る電力供給システムは、蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器を備える電力供給システムであって、前記発電装置は、順潮流を検出することで起動し、前記電力供給機器は、前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定し、前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させ、前記発電装置を起動した後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する制御部を備えることを特徴とする。

本発明に係る電力供給システムの制御方法、電力供給機器及び電力供給システムよれば、蓄電池からの電力で発電装置を起動させて自立運転を継続可能にする。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。 連系運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。 自立運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。 自立運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。 自立運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。 本発明の一実施形態の制御方法を説明するフローチャートである。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。

（実施の形態）
まず、本発明の一実施形態に係る電力供給システムについて説明する。本実施形態に係る電力供給システムは、系統（商用電源系統）から供給される電力の他に、売電可能な電力を供給する分散電源及び／又は売電不可能な電力を供給する分散電源を備える。売電可能な電力を供給する分散電源は、例えば太陽光発電などによって電力を供給するシステムである。一方売電不可能な電力を供給する分散電源は、例えば電力を充放電することができる蓄電池システム、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）などの燃料電池を含む燃料電池システム、及びガス燃料により発電するガス発電機システムなどである。本実施の形態においては、売電可能な電力を供給する分散電源として太陽電池、及び売電不可能な電力を供給する分散電源として蓄電池と、及び燃料電池又はガス発電機である発電装置とを備える例を示す。

（電力供給システムの構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電力供給システムは、太陽電池１１と、蓄電池１２と、パワーコンディショナ２０（電力供給機器）と、分電盤３１と、負荷３２と、発電装置３３と、電流センサ４０とを備える。ここで、発電装置３３は、燃料電池又はガス発電機により構成されるものである。電力供給システムは、通常は系統との連系運転を行い、系統から供給される電力と、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力とを負荷３２に供給する。また、電力供給システムは、停電時など系統からの電力供給がない場合は自立運転を行い、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）からの電力を負荷３２に供給する。なお、電力供給システムが自立運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統から解列した状態であり、電力供給システムが連系運転を行う場合には、各分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）は系統と並列した状態となる。

図１において、各機能ブロックを結ぶ実線は電力の流れる配線を表し、電流センサ４０と発電装置３３とを結ぶ破線は通信される情報（電流センサ４０の検出信号）の流れを表す。ここで、制御部２５と多くの機能ブロックとの間には制御信号又は通信される情報の流れがあるが、これらについては後述する。制御信号及び情報の通信は、有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、赤外線通信、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など、様々な伝送メディアを使用することができる。またそれぞれの通信に適した物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばＺｉｇＢｅｅ ＳＥＰ２．０（Ｓｍａｒｔ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）などのような論理層だけ規定される通信プロトコルを動作させてもよい。

太陽電池１１は、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換するものである。太陽電池１１は、例えば光電変換セルを有する発電部がマトリクス状に接続され、所定の直流電流（たとえば１０Ａ）を出力するように構成される。太陽電池１１は、シリコン系多結晶太陽電池、シリコン系単結晶太陽電池、又はＣＩＧＳ等薄膜系太陽電池等、光電変換可能なものであればその種類は制限されない。

蓄電池１２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の蓄電池から構成される。蓄電池１２は、充電された電力を放電することにより、電力を供給可能である。また、蓄電池１２は、系統、太陽電池１１から供給される電力に加え、発電装置３３から供給される電力を充電可能である。本実施形態の蓄電池１２としては例えば６ｋＷｈの定格容量のものを想定するが、これに限られるものではない。

パワーコンディショナ２０（電力供給機器）は、太陽電池１１、蓄電池１２から供給される直流の電力と、系統及び発電装置３３から供給される交流の電力との変換を行うとともに、連系運転及び自立運転の切り替え制御を行うものである。パワーコンディショナ２０は、インバータ２１（第１電力変換部）と、連系運転スイッチ２２、２３と、自立運転スイッチ２４と、ＤＣ／ＡＣ部２６（第２電力変換部）と、ＤＣ／ＤＣ部２７〜２９と、パワーコンディショナ２０全体を制御する制御部２５とを備える。なお、連系運転スイッチ２３は、パワーコンディショナ２０外に出すよう構成しても良い。

ＤＣ／ＤＣ部２７〜２９は、インバータ２１の前段で直流電力を昇圧又は降圧するものである。例えば、ＤＣ／ＤＣ部２７は、太陽電池１１からの直流電力を一定の電圧まで昇圧してインバータ２１に供給する。また、ＤＣ／ＤＣ部２８は、蓄電池１２からの直流電力を一定の電圧まで昇圧してインバータ２１に供給する。また、ＤＣ／ＤＣ部２８は、インバータ２１、ＤＣ／ＤＣ部２７あるいはＤＣ／ＤＣ部２９からの直流電圧を降圧して蓄電池１２に供給する。ＤＣ／ＤＣ部２９は、ＤＣ／ＡＣ部２６を通じて発電装置３３からの電力を引き込むためのものである。

インバータ２１（第１電力変換部）は、双方向インバータであって、太陽電池１１、蓄電池１２から供給される直流の電力を交流の電力に変換し、また、系統から供給される交流の電力を直流の電力に変換する。

連系運転スイッチ２２、２３、自立運転スイッチ２４は、それぞれリレー、トランジスタなどにより構成され、オン／オフ制御される。図示の通り、自立運転スイッチ２４は、発電装置３３と蓄電池１２との間に配される。連系運転スイッチ２２、２３、と自立運転スイッチ２４とは、双方が同時にオン（又はオフ）とならないように、同期して切り替えられる。より詳しくは、連系運転スイッチ２２、２３がオンとなるとき、自立運転スイッチ２４は同期してオフとなり、連系運転スイッチ２２、２３がオフとなるとき、自立運転スイッチ２４は同期してオンとなる。連系運転スイッチ２２、２３及び自立運転スイッチ２４の同期制御は、連系運転スイッチ２２、２３への制御信号の配線を自立運転スイッチ２４に分岐させることによりハードウェア的に実現される。なお、スイッチ毎に同一の制御信号に対するオンとオフの状態を区別して設定可能なことはいうまでもない。また、連系運転スイッチ２２、２３及び自立運転スイッチ２４の同期制御は、制御部２５によりソフトウェア的に実現することも可能である。

ＤＣ／ＡＣ部２６（第２電力変換部）は、発電装置３３の発電による交流電力を直流電力に変換して蓄電池１２に供給する。また、本実施形態において、ＤＣ／ＡＣ部２６によって変換される直流電力は、自立運転時にインバータ２１で交流の電力に変換されて、自立運転スイッチ２４を介して負荷３２に供給され、電流センサ４０に順潮流を検出させる。なお、ＤＣ／ＡＣ部２６は、パワーコンディショナ２０の外部に備えることも可能である。この場合、パワーコンディショナ２０は、外部のＤＣ／ＡＣ部から直流電力の入力を受ける入力端子を備える構成となる。

制御部２５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、系統電圧の上昇や停電等の状態等に基づいて、インバータ２１、連系運転スイッチ２２、２３、自立運転スイッチ２４、ＤＣ／ＡＣ部２６、ＤＣ／ＤＣ部２７〜２９等の各部の動作を制御する。制御部２５は、連系運転時には、連系運転スイッチ２２、２３をオン、自立運転スイッチ２４をオフに切り替える。また、制御部２５は、自立運転時には、連系運転スイッチ２２、２３をオフ、自立運転スイッチ２４をオンに切り替える。

分電盤３１は、連系運転時に系統より供給される電力を複数の支幹に分岐させて負荷３２に分配する。また、分電盤３１は、複数の分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２、発電装置３３）から供給される電力を、複数の支幹に分岐させて負荷３２に分配する。ここで、負荷３２とは、電力を消費する電力負荷であり、たとえば家庭内で使用されるエアコン、電子レンジ、テレビ等の各種電器製品や、商工業施設で使用される空調機や照明器具などの機械、照明設備等である。

発電装置３３は、燃料電池又はガス発電機により構成される。燃料電池は、水素を用いて空気中の酸素との化学反応により直流の電力を発電するセルと、発電された直流電力を１００Ｖあるいは２００Ｖの交流電力に変換するインバータと、その他補機類とを備える。ここで、発電装置３３としての燃料電池は、パワーコンディショナ２０を介さずとも負荷３２に対する交流電力の供給を可能とするシステムであり、必ずしもパワーコンディショナ２０との接続を想定して設計されたものではなく、汎用性を有するシステムであってよい。また、ガス発電機は、所定のガスなどを燃料とするガスエンジンで発電するものである。

発電装置３３は、対応する電流センサ４０が順潮流（買電方向の電流）を検出する間発電を行うものであり、発電時には負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転又は所定の定格電力値による定格運転を行う。停止状態の発電装置３３は電流センサ４０が順潮流を検出すると起動するが、一般に、ある程度の電力と起動時間が必要である（例えば、２００Ｗで２時間）。負荷追従運転時の追従範囲は、例えば２００〜７００Ｗであり、定格運転時の定格電力値は、例えば７００Ｗである。なお、発電装置３３は、連系運転時は負荷３２の消費電力に追従する負荷追従運転（例えば２００〜７００Ｗ）を行い、自立運転時に、負荷追従運転又は定格電力値による定格運転を行うものとしてもよい。

電流センサ４０は、系統及び発電装置３３の間を流れる電流を検出するものである。日本では、発電装置３３が発電する電力は売電不可能と規定されているため、電流センサ４０が系統側への逆潮流（売電方向の電流）を検出した場合、発電装置３３は発電を停止する。電流センサ４０が順潮流を検出する間、発電装置３３は負荷３２に自身から電力を供給できるものとして負荷追従運転又は定格運転での発電を実行する。

ここで、本実施形態における電力供給システムは、蓄電池１２からの電力だけで発電装置３３を起動させて、ＤＣ／ＡＣ部２６を通じて発電装置３３が発電する電力を負荷３２に供給する自立運転を可能にするものである。以下、連系運転時の電力供給システムの制御例を説明した後に、自立運転におけるＤＣ／ＡＣ部２６を通じた電力供給について詳述する。

図２は、連系運転時の電力供給システムの制御例を示す図である。この場合、パワーコンディショナ２０の各スイッチは、連系運転スイッチ２２、２３がオン、自立運転スイッチ２４がオフに制御される。

連系運転時には、太線矢印で示すように、系統よりＡＣ１００Ｖ（あるいは２００Ｖ）が供給されて、負荷３２に給電される。パワーコンディショナ２０は、蓄電池１２の充電が完了していない場合、系統からの交流電力を直流電力に変換して蓄電池１２を充電する。また、パワーコンディショナ２０は、太陽電池１１の発電電力を交流電力に変換して系統に逆潮流したり、余剰電力を売電したりすることができる。また、パワーコンディショナ２０は、系統からの電力及び分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２）の電力を負荷３２に出力してもよい。なお、この場合、電流センサ４０には、系統からの順潮流（買電方向の電流）が流れるため、発電装置３３は発電を行い、分電盤３１を経て負荷３２に電力を供給する。

次に、図３〜図５により自立運転時の電力供給システムの制御例を説明する。この場合、パワーコンディショナ２０の各スイッチは、連系運転スイッチ２２、２３がオフ、自立運転スイッチ２４がオンに制御される。

図３は、自立運転時の分散電源による電力供給を示す図である。自立運転時には、パワーコンディショナ２０により、自立運転スイッチ２４を介して分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２）の電力が負荷３２等に供給される。

しかし、例えば夜間等には太陽電池１１から電力を負荷３２に供給できない。このような状況で自立運転を行うときには、まず蓄電池１２から電力を供給する必要がある。ここで、パワーコンディショナ２０は、蓄電池１２の充電率が、放電可能範囲すなわち蓄電池１２から放電が可能であるとする範囲であるかを判定し、放電可能範囲内である場合に蓄電池１２からの電力供給を行う。本実施形態において、パワーコンディショナ２０は、通常時の放電可能範囲である第１放電範囲を１５〜８０％と定める。パワーコンディショナ２０は、系統に連系しているときに、蓄電池１２の放電可能範囲を第１放電範囲に設定する。

しかし、太陽電池１１から電力を供給できず、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲の下限値（第１下限値）である１５％より小さい場合（例えば１３％）、自立運転に必要な最初の電力を供給できないことになる。ここで、本実施形態のパワーコンディショナ２０は、緊急時の放電可能範囲である第２放電範囲を７〜８０％と定めている。そして、このような状況において蓄電残量を有効に利用すべく、パワーコンディショナ２０は、蓄電池１２の放電可能範囲を第１放電範囲から第２放電範囲に設定変更することで自立運転動作を可能にする。図３は設定変更が行われて蓄電池１２から電力が供給される様子を示している。なお、パワーコンディショナ２０が第１放電範囲の下限値を０％としないのは、蓄電池１２の寿命を長持ちさせるためである。パワーコンディショナ２０は、自立運転に必要な最初の電力を蓄電池１２からも供給できない緊急時に第２放電範囲を用いる。

（自立運転の開始時）
図３の例では、パワーコンディショナ２０は、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲の下限値未満であることを検知して、蓄電池１２の放電可能範囲を第２放電範囲に変更する。蓄電池１２の充電率が第２放電範囲の下限値（第２下限値）である７％を超えているため、蓄電池１２からインバータ２１、分電盤３１を通って負荷３２に電力が供給可能となる。そして、電流センサ４０が順潮流を検出するため、停止していた発電装置３３は起動し、運転を開始する。

（発電装置の運転開始）
図４は、発電装置３３が運転を開始したときの電力の経路を示す。本実施形態では、発電装置３３からの電力は、ＤＣ／ＡＣ部２６、ＤＣ／ＤＣ部２９、インバータ２１を通って負荷３２に供給されるように制御される。つまり、発電装置３３からの電力がただちに分電盤３１を介して負荷３２に供給されるのではない。そのため、発電装置３３からの電力に基づいて、電流センサ４０は順潮流を検出することが可能である。また、発電装置３３が、負荷３２が必要とする以上の余剰電力を発生させるようになれば、ＤＣ／ＤＣ部２８を介して蓄電池１２を充電することが可能である。

発電装置３３は運転を開始したときに、例えば負荷追従運転を行い、蓄電池１２からの電力と合わせて負荷３２において必要とされる電力（例えば４００Ｗ）分の出力を行う。その後、発電装置３３の出力が徐々に上昇し、発電装置３３が単独でも負荷３２において必要とされる電力を供給でき、電流センサ４０に順潮流を検出させられるようになるまで、蓄電池１２および発電装置３３の両方から負荷３２へと電力が供給される。

（蓄電池からの電力供給停止）
パワーコンディショナ２０は、発電装置３３が単独でも負荷３２において必要とされる電力を供給でき、電流センサ４０に順潮流を検出させられると判定すると、蓄電池１２からの電力供給を停止させる。すると、図５に示されるように、発電装置３３が単独で負荷３２への電力供給を行うことになる。ここで、パワーコンディショナ２０は、蓄電池１２の放電可能範囲を第２放電範囲にしているが、蓄電池１２からの電力供給を停止させたタイミングで第１放電範囲に設定してもよい。なお、パワーコンディショナ２０は、電流センサ４０の検出信号に基づいて、発電装置３３が単独でも負荷３２において必要とされる電力を供給できるか否かの判断を行ってもよいし、例えば図５のａ点（インバータ２１の出力）における電流の変化に基づいて判断を行ってもよい。

ここで、パワーコンディショナ２０は、発電装置３３で生じる電力によって蓄電池１２を充電した上で、蓄電池１２の放電可能範囲を第１放電範囲に設定してもよい。パワーコンディショナ２０は、例えば発電装置３３を定格運転させて、負荷３２において必要とされる電力との差である余剰電力（例えば定格出力７００Ｗのうち、負荷３２の消費電力の４００Ｗを上回る３００Ｗ）によって、ＤＣ／ＤＣ部２８を介して蓄電池１２を充電する制御を開始してもよい。そして、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲の下限値を超えた後に、蓄電池１２の放電可能範囲を第１放電範囲に設定してもよい。このとき、蓄電池１２の充電率を回復させて、さらなる緊急時に対応可能となる。

（電力供給システムの制御方法）
図６は、本実施形態に係る電力供給システムの制御方法を説明するフローチャートである。まず、電力供給システムの制御部２５は系統の停電を検出する（ステップＳ１）。制御部２５は、停電が検出するまでは（ステップＳ１のＮｏ）通常時の制御を継続し、停電を検出したときには（ステップＳ１のＹｅｓ）、発電装置３３と他の分散電源（太陽電池１１、蓄電池１２）とを系統から解列した状態にして、ステップＳ２に移る。なお、通常時の制御は、系統に連系しているときの制御であって、この制御において蓄電池１２の放電可能範囲の第１放電範囲への設定（本発明の設定ステップに対応）が実行されているとする。

制御部２５は、太陽電池１１が発電しているならば（ステップＳ２のＹｅｓ）、太陽電池１１から負荷３２へ電力を供給させて（ステップＳ１１）、処理を終える。制御部２５は、太陽電池１１が発電していないならば（ステップＳ２のＮｏ）、ステップＳ３に移る。

制御部２５は、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲内ならば（ステップＳ３のＹｅｓ）、蓄電池１２から負荷３２へ電力を供給させて（ステップＳ１１）、処理を終える。制御部２５は、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲内でないならば（ステップＳ３のＮｏ）、ステップＳ４に移る。

制御部２５は、蓄電池１２の放電可能範囲を、第１放電範囲から第２放電範囲に設定変更する（ステップＳ４）。蓄電池１２の放電可能範囲が、第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に変更されたため、蓄電残量を有効に利用でき、蓄電池１２からの電力供給が可能になる。そして、制御部２５は、蓄電池１２から負荷３２へと電力を供給させる（ステップＳ５）。ステップＳ４およびステップＳ５は、本発明の起動ステップに対応する。

そして、制御部２５は、発電装置３３が起動するまで待ち（ステップＳ６のＮｏ）、発電装置３３が起動すると（ステップＳ６のＹｅｓ）、ステップＳ７に移る。

発電装置３３が単独で電流センサ４０に順潮流を検出させられず、かつ系統が復旧しないならば、制御部２５は待機する（ステップＳ７のＮｏ）。一方、制御部２５は、発電装置３３が単独で電流センサ４０に順潮流を検出させられるようになるか、または系統が復旧したならば（ステップＳ７のＹｅｓ）、ステップＳ８に移る。

そして、制御部２５は、蓄電池１２からの電力供給を停止し（ステップＳ８）、蓄電池１２の放電可能範囲を第１放電範囲に設定変更して（ステップＳ９）、一連の処理を終える。なお、制御部２５は、発電装置３３の余剰電力によって蓄電池１２を充電し、蓄電池１２の充電率が第１放電範囲の下限値を超えた後にステップＳ９を実行してもよい。ステップＳ９は、本発明の再設定ステップに対応する。

このように、本実施形態によれば、太陽電池１１から電力を負荷３２に供給できず、通常時に蓄電池１２から放電できないときに、蓄電池１２の放電可能範囲が第１放電範囲（例えば１５〜８０％）の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲（例えば７〜８０％）に設定変更される。そして、この設定変更によって、蓄電池１２の蓄電残量が有効に利用されて、蓄電池１２からの電力で発電装置３３が起動し、自立運転が継続可能となる。

また、最初は、蓄電池１２からの電力供給によって電流センサ４０が順潮流を検出して発電装置３３が起動するが、発電装置３３の起動後にはＤＣ／ＡＣ部２６を通じて供給される発電装置３３からの電力によって電流センサ４０が順潮流を検出する。そのため、蓄電池１２の蓄電残量がゼロになる前に発電装置３３からの電力供給が可能であり、自立運転を継続させることができる。ここで、本実施形態において、第２下限値を７％としているが、これは蓄電池１２の容量を６ｋＷｈとしたときに燃料電池である発電装置３３を起動させるのに必要な容量から求められる。したがって、蓄電池１２の容量、発電装置３３を起動に必要な電力量によって、第２放電範囲および第２下限値は変動する。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１１ 太陽電池
１２ 蓄電池
２０ パワーコンディショナ（電力供給機器）
２１ インバータ（第１電力変換部）
２２，２３ 連系運転スイッチ
２４ 自立運転スイッチ
２５ 制御部
２６ ＤＣ／ＡＣ部（第２電力変換部）
２７，２８，２９ ＤＣ／ＤＣ部
３１ 分電盤
３２ 負荷
３３ 発電装置
４０ 電流センサ

Claims (6)

1. 蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器を備える電力供給システムの制御方法であって、
   前記発電装置は順潮流を検出することで起動し、
   前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定する設定ステップと、
   前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させる起動ステップと、
   前記起動ステップの後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する再設定ステップと、を含むことを特徴とする、電力供給システムの制御方法。
2. 前記発電装置から前記順潮流が流れたことを検出し、前記蓄電池からの電力供給を停止するステップを更に含む、請求項１に記載の電力供給システムの制御方法。
3. 前記起動ステップの後に、前記発電装置から前記蓄電池へ充電するステップを更に含み、前記蓄電池の充電率が前記第１放電範囲の第１下限値以上になった場合に、前記再設定ステップが実行される、請求項１または２に記載の電力供給システムの制御方法。
4. 前記発電装置は燃料電池である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電力供給システムの制御方法。
5. 蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器であって、
   前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定し、前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させ、前記発電装置を起動した後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する制御部を備えることを特徴とする、電力供給機器。
6. 蓄電池及び発電装置の運転を制御する電力供給機器を備える電力供給システムであって、
   前記発電装置は、順潮流を検出することで起動し、
   前記電力供給機器は、
   前記電力供給機器が系統に連系しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を第１放電範囲に設定し、前記電力供給機器が前記系統から解列しているときに、前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲の第１下限値よりも低い第２下限値を有する第２放電範囲に設定して前記発電装置を起動させ、前記発電装置を起動した後に前記蓄電池の放電可能範囲を前記第１放電範囲に再び設定する制御部を備えることを特徴とする、電力供給システム。

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