JP2016165218A - 電力変換装置、電力制御システム、及び電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自然エネルギー発電装置を用いる場合であっても、売電買電電力を一定値に制御することで、電力系統に悪影響を与えないようにする。
【解決手段】太陽電池１０の発電及び蓄電池２０の放電により得られる電力をＡＣに変換して電力系統２及び負荷４０に対して出力するハイブリッドパワーコンディショナ１００は、自装置（ハイブリッドパワーコンディショナ１００）の入出力ＡＣ電力に対するＡＣ指令値を設定し、蓄電池２０の充放電を制御するコントローラ１４０を備える。コントローラ１４０は、売電買電電力を一定値に制御するための運転モードにおいて、負荷４０の消費電力の計測値に基づき、売電買電電力が一定値になるようにＡＣ指令値を設定し、入出力ＡＣ電力がＡＣ指令値になるように蓄電池２０の充放電を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自然エネルギーを受けて発電する発電装置を用いる電力変換装置、電力制御システム、及び電力制御方法に関する。

太陽光や風力などの自然エネルギーを受けて発電する発電装置（以下、適宜「自然エネルギー発電装置」と称する）の普及に伴い、自然エネルギー発電装置の発電により得られる電力を交流（ＡＣ）に変換して負荷及び電力系統に対して出力する機能を有する電力変換装置が広く用いられている。

また、自然エネルギー発電装置と共に蓄電池を用いる電力制御システム向けに、上述した機能だけでなく、電力系統からの交流電力を直流（ＤＣ）に変換して蓄電池に対して出力する機能も有するハイブリッド型の電力変換装置（ハイブリッドパワーコンディショナ）が実用化されている。

ハイブリッド型の電力変換装置を導入することにより、電力系統からの深夜電力を蓄電池に充電して、当該電力を昼間の負荷の消費用に放電したり、蓄電池を電力系統の停電時における非常用電源として用いて自立運転したりすることができる。

現状では、ハイブリッド型の電力変換装置は、あくまで深夜電力料金が低廉である等の現制度のもとで、ユーザの利便性を追求するためのものである。

一方で、自然エネルギー発電装置とは異なり、ガスエンジン及びタービン等からなる発電装置を用いる電力制御システムにおいては、電力系統と入出力（売電買電）する電力（以下、「売電買電電力」と称する）を一定値に制御すべく、発電装置の発電量を制御する技術が知られている（特許文献１〜３参照）。

特開平１１−６９６３４号公報 特開２００２−２７６６９号公報 特開２００５−２２９７１０号公報

将来的に自然エネルギー発電装置が急激に普及することが予想され、かつ、自然エネルギー発電装置の発電量は成り行き任せであることから、電力系統側で電力品質を維持するための設備投資費用が大きな課題になると考えられる。

よって、自然エネルギー発電装置を用いる場合においても、売電買電電力を一定値に制御することで、電力系統に悪影響を与えない技術の実現が望まれる。

ここで、特許文献１〜３に記載の技術は、発電装置の発電量が制御自在であることを前提とするものであり、発電量が制御困難な自然エネルギー発電装置を用いる電力制御システムには適用できない問題があった。

そこで、本発明は、自然エネルギー発電装置を用いる場合であっても、売電買電電力を一定値に制御することで、電力系統に悪影響を与えない電力変換装置、電力制御システム、及び電力制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。

本発明に係る電力変換装置の特徴は、発電装置（太陽電池１０）の発電及び蓄電池（蓄電池２０）の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統（電力系統２）及び負荷（負荷４０）に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有する電力変換装置（ハイブリッドパワーコンディショナ１００）であって、自装置が入出力する交流電力である装置入出力電力に対する指令値を設定する指令値設定部（コントローラ１４０）と、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部（コントローラ１４０）と、を備え、前記指令値設定部は、前記電力系統と入出力する交流電力である売電買電電力を一定値に制御するための運転モードにおいて、前記負荷の消費電力の計測値及び／又は前記売電買電電力の計測値に基づき、前記売電買電電力が前記一定値になるように前記指令値を設定し、前記充放電制御部は、前記指令値設定部により前記指令値が設定された場合に、前記装置入出力電力が前記指令値になるように前記蓄電池の充放電を制御することを要旨とする。

上記特徴において、前記充放電制御部は、前記指令値設定部により前記指令値が設定された場合で、かつ、前記蓄電池の充電レベルが、過充電を示す上限閾値よりも低く設定された第１の閾値を上回った場合に、前記装置入出力電力が前記指令値に準じた値になるように前記蓄電池の充放電を制御しつつ、前記蓄電池への充電を制限してもよい。

上記特徴において、前記指令値設定部により前記指令値が設定された場合で、かつ、前記蓄電池の充電レベルが前記第１の閾値を上回った場合に、前記発電装置の発電を抑制するよう制御する発電抑制部をさらに備えてもよい。

上記特徴において、前記充放電制御部は、前記指令値設定部により前記指令値が設定された場合で、かつ、前記蓄電池の充電レベルが、過放電を示す下限閾値よりも高く設定された第２の閾値を下回った場合に、前記装置入出力電力が前記指令値に準じた値になるように前記蓄電池の充放電を制御しつつ、前記蓄電池の放電を制限してもよい。

本発明に係る電力制御システムの特徴は、発電装置（太陽電池１０）と、蓄電池（蓄電池２０）と、前記発電装置の発電及び前記蓄電池の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統（電力系統２）及び負荷（負荷４０）に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有する電力変換装置（ハイブリッドパワーコンディショナ１００）と、を有する電力制御システムであって、前記負荷の消費電力、及び／又は前記電力系統と入出力する交流電力である売電買電電力を計測する電力計測部（電力センサ６０）と、前記電力変換装置が入出力する交流電力である装置入出力電力に対する指令値を設定する指令値設定部（コントローラ１４０、電力管理装置２００、又はゲートウェイ装置３００）と、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部（コントローラ１４０）と、を備え、前記指令値設定部は、前記売電買電電力を一定値に制御するための運転モードにおいて、前記電力計測部により得られる計測値に基づき、前記売電買電電力が前記一定値になるように前記指令値を設定し、前記充放電制御部は、前記指令値設定部により前記指令値が設定された場合に、前記装置入出力電力が前記指令値になるように前記蓄電池の充放電を制御することを要旨とする。

本発明に係る電力制御方法の特徴は、発電装置の発電及び蓄電池の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統及び負荷に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有する電力変換装置の電力制御方法であって、前記電力系統と入出力する交流電力である売電買電電力を一定値に制御するための運転モードにおいて、前記負荷の消費電力の計測値及び／又は前記売電買電電力の計測値に基づき、前記売電買電電力が前記一定値になるように、前記電力変換装置が入出力する交流電力である装置入出力電力に対する指令値を設定する工程Ａ（ステップＳ１２）と、前記装置入出力電力が前記工程Ａで設定された前記指令値になるように、前記蓄電池の充放電を制御する工程Ｂ（ステップＳ１３）と、を含むことを要旨とする。

本発明によれば、自然エネルギー発電装置を用いる場合であっても、売電買電電力を一定値に制御することで、電力系統に悪影響を与えない電力変換装置、電力制御システム、及び電力制御方法を提供できる。

第１実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。 第１実施形態に係る電力制御システムの概略動作を説明するための図である。 第１実施形態に係る電力制御方法のフローチャートである。 第１実施形態の応用例を説明するための図である。 第２実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。 その他の実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。 その他の実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。

図面を参照して、本発明の第１実施形態、第２実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。以下の図面において、電力ラインは太線で示し、制御信号ラインは破線で示している。

図１に示すように、本実施形態に係る電力制御システムは、太陽光を受けて発電する太陽電池１０と、電力を蓄える蓄電池２０と、主に電力の変換を行うハイブリッドパワーコンディショナ１００と、電力の分配を行う配電盤５０と、電力を消費する負荷（例えば家電等）４０と、を有する。

本実施形態では、ハイブリッドパワーコンディショナ１００は、太陽電池１０の発電及び蓄電池２０の放電により得られる電力をＡＣに変換して電力系統２及び負荷４０に対して出力する機能と、電力系統２からのＡＣ電力をＤＣに変換して蓄電池２０に対して出力する機能とを有する。太陽電池１０は発電装置（自然エネルギー発電装置）に相当し、ハイブリッドパワーコンディショナ１００は電力変換装置に相当する。

太陽電池１０、蓄電池２０、ハイブリッドパワーコンディショナ１００、配電盤５０、及び負荷４０は、電力会社の電力系統２から電力の供給を受ける需要家１内に設けられる。なお、太陽電池１０は１つの太陽電池パネルにより構成されていてもよく、複数の太陽電池パネルにより構成されていてもよい。また、負荷４０は１つであってもよく、複数であってもよい。

太陽電池１０とハイブリッドパワーコンディショナ１００との間には、太陽電池１０の発電により得られたＤＣ電力をハイブリッドパワーコンディショナ１００に伝送するための電力ラインＬ１が設けられる。蓄電池２０とハイブリッドパワーコンディショナ１００との間には、蓄電池２０を充電するためのＤＣ電力を蓄電池２０に伝送するため、及び蓄電池２０の放電により得られたＤＣ電力をハイブリッドパワーコンディショナ１００に伝送するための電力ラインＬ２が設けられる。

また、ハイブリッドパワーコンディショナ１００と配電盤５０との間には、ハイブリッドパワーコンディショナ１００が出力するＡＣ電力（以下、「ＡＣ出力電力」と称する）を配電盤５０に伝送するため、及び電力系統２から受電（買電）したＡＣ電力をハイブリッドパワーコンディショナ１００に伝送するための電力ラインＬ３が設けられる。配電盤５０と負荷４０との間には、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力、及び電力系統２から受電したＡＣ電力を負荷４０に伝送するための電力ラインＬ４が設けられる。配電盤５０と電力系統２との間には、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力を電力系統２に伝送するため、及び電力系統２から受電したＡＣ電力を配電盤５０に伝送するための電力ラインＬ５が設けられる。

配電盤５０は、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力が負荷４０の消費電力未満であるときには、不足分のＡＣ電力を電力系統２から受電して、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力と電力系統２から受電したＡＣ電力とを負荷４０に供給するように構成されている。また、配電盤５０は、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力が負荷４０の消費電力を超えるときには、超過分のＡＣ電力を電力系統２に送電（売電）するように構成されている。

本実施形態では、配電盤５０は、電力ラインＬ４に設けられた電力センサ６０を有する。電力センサ６０は、負荷４０の消費電力を計測するものであり、電力計測部に相当する。

ハイブリッドパワーコンディショナ１００は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０、ＤＣ／ＤＣ変換器１２０、ＤＣ／ＡＣ変換器１３０、及びコントローラ１４０を有する。なお、コントローラ１４０には、ユーザからの入力を受け付けるユーザインターフェイス部が有線又は無線により接続されていてもよい。

ＤＣ／ＤＣ変換器１１０は、電力ラインＬ１に接続されており、電力ラインＬ１を介して入力されるＤＣ電力をＤＣ／ＤＣ変換して出力する。ＤＣ／ＤＣ変換器１２０は、電力ラインＬ２に接続されており、電力ラインＬ２を介して入力されるＤＣ電力をＤＣ／ＤＣ変換して出力する機能と、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０が出力するＤＣ電力及びＤＣ／ＡＣ変換器１３０が出力するＤＣ電力をＤＣ／ＤＣ変換して電力ラインＬ２を介して出力する機能とを有する。ＤＣ／ＡＣ変換器１３０は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０及びＤＣ／ＤＣ変換器１２０のそれぞれが出力するＤＣ電力をＡＣに変換して電力ラインＬ３を介して出力する機能と、電力ラインＬ３を介して入力されるＡＣ電力をＤＣに変換して出力する機能とを有する。

なお、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０、ＤＣ／ＤＣ変換器１２０、及びＤＣ／ＡＣ変換器１３０のそれぞれは、電力センサを内蔵しており、当該電力センサの計測値をコントローラ１４０に出力するように構成されている。

コントローラ１４０は、ハイブリッドパワーコンディショナ１００の各種機能と蓄電池２０の充放電とを制御するものであり、ＣＰＵやメモリにより構成される。本実施形態において、コントローラ１４０は、指令値設定部及び充放電制御部に相当する。

詳細には、コントローラ１４０は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０、ＤＣ／ＤＣ変換器１２０、ＤＣ／ＡＣ変換器１３０、及び電力センサ６０のそれぞれからの電力計測値が入力され、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０、ＤＣ／ＤＣ変換器１２０、ＤＣ／ＡＣ変換器１３０、及び蓄電池２０に対して制御信号を出力する。なお、コントローラ１４０が通信インターフェイスを有し、ネットワークとの通信ができるように構成されていてもよい。

上記のように構成された電力制御システムの動作について、以下において説明する。図２は、本実施形態に係る電力制御システムの概略動作を説明するための図である。

図２に示すように、太陽電池１０が発電する電力を発電電力「ＰＶ」、蓄電池２０が放電する電力（あるいは蓄電池２０を充電する電力）を充放電電力「ＢＴ」、ハイブリッドパワーコンディショナ１００が出力する電力をＡＣ出力電力「ＡＣ」とすると、
ＰＶ＋ＢＴ＝ＡＣ （１）
の関係が成り立つ。

これら３つの内の２つを指定すれば残りの１つは結果として決まることになる。よって、本システムを何らかの目的を持って制御する場合、この３要素のどれを優先して制御するか（優先順位）がポイントとなる。

一般的な方法は、蓄電池２０の充電レベルに対して指令値を設定し、蓄電池２０の充電レベルが当該指令値になるように制御する方法である。太陽電池１０は日射量により発電量（発電電力）が左右されるため、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力は成り行きの結果となる。

ここで、電力系統２と入出力（売電買電）する売電買電電力は、負荷４０へ流れ込む電力を正として、
売電買電電力＝負荷−ＡＣ＝負荷−ＰＶ−ＢＴ （２）
となる。

すなわち、売電買電電力は、日射状態による発電電力の変化の影響を受けるだけでなく、負荷４０の消費電力の変化の影響も受けることとなる。もちろん、蓄電池２０の充電レベルに対する指令値をその都度変更することで、売電買電電力の安定化を図ることはできるが、それぞれの変化に素早く追従させるのは困難である。

これに対し、本実施形態では、コントローラ１４０は、ハイブリッドパワーコンディショナ１００のＡＣ出力電力「ＡＣ」の指令値を設定し、ＡＣ出力電力が当該指令値になるように制御する運転モードにより、売電買電電力を一定値（売電買電電力設定値）に制御する。この場合、コントローラ１４０は、発電電力「ＰＶ」の変化を充放電電力「ＢＴ」でリアルタイムに吸収する制御を行うことができるため、ＡＣ出力電力「ＡＣ」は影響を受けないが、売電買電電力は負荷４０の消費電力変化の影響を受けることとなる。

よって、電力センサ６０により得られる負荷４０の消費電力（総消費電力）の計測値を取り込むことで負荷４０の消費電力変化を吸収する。売電買電電力は外部設定するものとする。例えば、売電買電電力設定値は、ユーザインターフェイス部に対する操作に応じて設定してもよく、ユーザがネットワークを介して設定してもよい。

具体的には、コントローラ１４０は、
ＡＣ指令値＝負荷消費電力計測値−売電買電電力設定値 （３）
によりＡＣ指令値を設定する。

例えば、最も電力系統２に影響を与えない、売電買電電力設定値＝０と設定すれば、
ＡＣ指令値＝負荷消費電力計測値 （４）
となる。すなわち、負荷消費電力計測値をそのままＡＣ指令値に置き換えて制御を行えばよいことになり、機器間での計測・通信・演算によるタイムラグが生じることなく制御を行うことができる。

図３は、本実施形態に係る電力制御方法のフローチャートである。

図３に示すように、ステップＳ１１において、コントローラ１４０は、電力センサ６０により得られる負荷４０の消費電力（総消費電力）の計測値を取得する。なお、コントローラ１４０と電力センサ６０との間の制御信号ラインは有線に限らず、無線により構成されていてもよい。

ステップＳ１２において、コントローラ１４０は、ステップＳ１１で取得した計測値と、外部設定された売電買電電力設定値とに基づき、上記の式（３）によりＡＣ指令値を設定する。

ステップＳ１３において、コントローラ１４０は、ステップＳ１２で設定したＡＣ指令値に基づき、ＡＣ出力電力「ＡＣ」が当該ＡＣ指令値になるように蓄電池２０の充放電を制御する。詳細には、ＢＴ＝ＡＣ指令値−ＰＶにより求められる充放電電力「ＢＴ」を蓄電池２０に設定する。

以上説明したように、コントローラ１４０は、売電買電電力を一定値に制御するための運転モードにおいて、負荷４０の消費電力を計測する電力センサ６０により得られる計測値に基づき、売電買電電力が当該一定値になるようにＡＣ指令値を設定し、ＡＣ出力電力がＡＣ指令値になるように蓄電池２０の充放電を制御する。これにより、発電量が制御困難な太陽電池１０を用いる場合であっても、蓄電池２０の充放電を制御することによって売電買電電力を一定値に制御することができるため、電力系統２に悪影響を与えないようにすることができる。

［第１実施形態の応用例］
次に、図４を参照しながら、第１実施形態の応用例を説明する。上述した第１実施形態では、売電買電電力を一定値に制御することを優先しているため、蓄電池２０の充放電は成り行きの制御となる。もちろん、蓄電池２０の保護上、一定の蓄電池残量（過放電、過充電）となったところで、それ以上放電あるいは充電をしない保護制御は行うが、さらにその前段階で範囲を定めて、優先順位を変更し、充放電量を制限する、あるいはＰＶの発電量を抑制する自動制御を行えばさらに効果的である。以上の方法を自動運転モードとして設定すれば、外部から詳細な指令をその都度行わず、系統に影響を与えない最適制御が可能となる。

図４に示すように、本応用例では、コントローラ１４０は、ＡＣ指令値を設定した場合で、かつ、蓄電池２０の充電レベルが、過充電を示す上限閾値（例えば９５％）よりも低く設定された第１の閾値（例えば８５％）を上回った場合に、ＡＣ出力電力がＡＣ指令値に準じた値になるように蓄電池２０の充放電を制御しつつ、蓄電池２０への充電を制限する。具体的には、８５％を上回った場合に充電電力をＤＣ／ＤＣ変換器１２０の定格電力の半分に制限する等を行う。

また、コントローラ１４０は、ＡＣ指令値を設定した場合で、かつ、蓄電池２０の充電レベルが第１の閾値を上回った場合に、太陽電池１０の発電を抑制するよう制御する。この太陽電池の発電電力の抑制の仕方は、系統電圧上昇時や過温度保護時等に一般的に行われている制御であればよく、具体的には、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０にて通常行われている最大電力点追尾制御（ＭＰＰＴ制御）を止め、太陽電池の動作点電圧をずらしたり、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０出力の電力は計測を行っているのでその電力を見ながらＤＣ／ＤＣ変換器１１０入力電圧を高くしていくようにすればよい。

これにより、売電買電電力を一定値に準じた値に制御しつつ、蓄電池２０が過充電状態になる可能性を低下させることができる。

さらに、コントローラ１４０は、ＡＣ指令値を設定した場合で、かつ、蓄電池２０の充電レベルが、過放電を示す下限閾値（例えば５％）よりも高く設定された第２の閾値（例えば１５％）を下回った場合に、ＡＣ出力電力がＡＣ指令値に準じた値になるように蓄電池２０の充放電を制御しつつ、蓄電池２０の放電を制限する。具体的には、蓄電池２０への充電を制限する場合と同様に、定格電力の半分に放電量を制限する等を行う。

これにより、売電買電電力を一定値に準じた値に制御しつつ、蓄電池２０が過放電状態になる可能性を低下させることができる。

［第２実施形態］
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。図５は、第２実施形態に係る電力制御システムの全体構成図である。

図５に示すように、本実施形態に係る電力制御システムは、電力の管理を行うための電力管理装置２００をさらに有している点で第１実施形態とは異なる。このような電力管理装置２００は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）あるいはＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されることがある。

本実施形態においては、電力管理装置２００は、電力センサ６０により得られる負荷４０の消費電力（総消費電力）の計測値を取得する。また、電力管理装置２００は、取得した計測値（負荷消費電力計測値）と、外部設定された売電買電電力設定値とに基づき、上記の式（３）によりＡＣ指令値を設定する。詳細には、電力管理装置２００は、上記の式（３）により求めたＡＣ指令値をハイブリッドパワーコンディショナ１００のコントローラ１４０に通知することによって、当該ＡＣ指令値をハイブリッドパワーコンディショナ１００（コントローラ１４０）に設定する。そして、コントローラ１４０は、設定されたＡＣ指令値に基づき、第１実施形態と同様にして蓄電池２０の充放電を制御する。このように、本実施形態において、電力管理装置２００は指令値設定部に相当し、コントローラ１４０は充放電制御部に相当する。

本実施形態によれば、ＡＣ指令値の設定をハイブリッドパワーコンディショナ１００ではなく電力管理装置２００で行うことによって、ハイブリッドパワーコンディショナ１００の処理負荷を軽減することができる。なお、本実施形態においても、上述した第１実施形態の応用例で説明した制御を行ってもよい。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した各実施形態では、太陽光を受けて発電する太陽電池１０を発電装置として用いていたが、太陽電池１０に代えて、例えば風力を受けて発電する風力発電装置を用いてもよい。

上述した各実施形態では、電力センサ６０が配電盤５０に設けられていたが、電力センサ６０をコンセント装置に設ける構成としてもよく、電力センサ６０を負荷４０自体に設ける構成としてもよい。

さらに、上述した各実施形態では、電力センサ６０が負荷４０の消費電力（総消費電力）を計測していたが、図６に示すように、電力センサ６０が売電買電電力を計測する構成としてもよい。上記の式（２）より、売電買電電力とＡＣ出力電力「ＡＣ」とから負荷４０の消費電力（総消費電力）は求めることができるため、売電買電電力の計測値に基づいてＡＣ指令値を設定可能である。あるいは、負荷４０の消費電力（総消費電力）及び売電買電電力の両方を計測する構成としてもよい。

上述した第２実施形態では、電力管理装置２００でＡＣ指令値を設定していたが、図７に示すように、電力管理装置２００とハイブリッドパワーコンディショナ１００との間に、情報の抽出や情報の変換を行うためのゲートウェイ装置３００が設けられる構成においては、ゲートウェイ装置３００でＡＣ指令値を設定してもよい。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。

Ｌ１〜Ｌ５…電力ライン、１…需要家、２…電力系統、１０…太陽電池、２０…蓄電池、４０…負荷、５０…配電盤、６０…電力センサ、１００…ハイブリッドパワーコンディショナ、１１０…ＤＣ／ＤＣ変換器、１２０…ＤＣ／ＤＣ変換器、１３０…ＤＣ／ＡＣ変換器、１４０…コントローラ、２００…電力管理装置、３００…ゲートウェイ装置

Claims (10)

1. 発電装置の発電及び蓄電池の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統及び負荷に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有する電力変換装置であって、
   前記負荷の消費電力の計測値及び前記電力系統の売電買電電力の設定値に基づいて設定される指定値を電力管理装置から取得し、前記蓄電池の充放電を直接制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、前記電力変換装置の入出力電力が前記指令値になるように前記蓄電池の充放電を直接制御することを特徴とする電力変換装置。
2. 前記コントローラは、前記売電買電電力が一定となるように前記蓄電池の充放電を直接制御することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記コントローラは、前記蓄電池の充電レベルに基づいて、前記蓄電池の充放電電力、前記電力変換装置の入出力電力及び前記発電装置の発電電力を制御する優先順位を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記コントローラは、前記蓄電池の充電レベルが第１の閾値以上である場合に、前記蓄電池の充電を制限又は禁止するとともに、前記発電装置の発電を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力変換装置。
5. 前記発電装置は、太陽電池であり、
   前記コントローラは、前記太陽電池の動作点電圧をずらす、或いは、前記発電装置に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器の入力電圧を高くすることによって、前記太陽電池の発電を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電力変換装置。
6. 前記コントローラは、前記蓄電装置に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器の定格電力に基づいて、前記蓄電池の充電を制限することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電力変換装置。
7. 前記コントローラは、前記蓄電池の充電レベルが第２の閾値以下である場合に、前記蓄電池の放電を制限又は禁止するとともに、前記発電装置の最大発電を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電力変換装置。
8. 前記コントローラは、前記蓄電装置に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器の定格電力に基づいて、前記蓄電池の放電を制限することを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
9. 発電装置と蓄電池と電力変換装置と電力管理装置とを備える電力制御システムであって、
   前記電力変換装置は、前記発電装置の発電及び前記蓄電池の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統及び負荷に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有しており、
   前記電力管理装置は、前記負荷の消費電力の計測値及び前記電力系統の売電買電電力の設定値に基づいて、前記電力変換装置に指示する指令値を設定し、
   前記電力変換装置は、前記電力変換装置の入出力電力が前記指令値になるように前記蓄電池の充放電を直接制御することを特徴とする電力制御システム。
10. 発電装置と蓄電池と電力変換装置と電力管理装置とを備える電力制御システムで用いる電力制御方法であって、
    前記電力変換装置は、前記発電装置の発電及び前記蓄電池の放電により得られる電力を交流に変換して電力系統及び負荷に対して出力する機能と、前記電力系統からの交流電力を直流に変換して前記蓄電池に対して出力する機能とを有しており、
    前記電力管理装置が、前記負荷の消費電力の計測値及び前記電力系統の売電買電電力の設定値に基づいて、前記電力変換装置に指示する指令値を設定するステップと、
    前記電力変換装置が、前記電力変換装置の入出力電力が前記指令値になるように前記蓄電池の充放電を直接制御するステップとを備えることを特徴とする電力制御方法。

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