JP2022110903A - 分散型電源システム、電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分散型電源システムから電力系統への出力変動を抑制する。
【解決手段】第１コンバータ（１１）は、発電装置（２０）により発電された電力の電圧を調整して出力する。第２コンバータ（１３）は、エネルギー貯蔵装置（３０）に対する充放電を制御する。インバータ（１２）は、第１コンバータ（１１）および第２コンバータ（１３）が接続された直流バス（Ｂｄ）と、電力系統（２）の受電点との間に接続される。制御部（１７）は、受電点の潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、第１コンバータ（１１）、第２コンバータ（１３）およびインバータ（１２）を制御する。
【選択図】図１

Description

本開示は、再生可能エネルギーを用いた発電装置を備える分散型電源システム、電力制御プログラムに関する。

近年、大手電力会社以外が保有する、再生可能エネルギー（太陽光や風力など）を用いた発電設備（以下適宜、再エネ電源という）が増えてきている（例えば、特許文献１、２参照）。再エネ電源の商用電力系統（以下、単に電力系統という）への接続は、電力系統の安定性を低下させる要因となる。再エネ電源で発電される電力は天候に大きく左右されるため、再エネ電源から電力系統に供給される電力は不規則に変動しやすい。

電力系統を通じて送配電される電力は、需要が供給を超過した場合は電圧・周波数が低下し、供給が需要を超過した場合は電圧・周波数が上昇する性質がある。そこで、電圧・周波数が低下した場合は電力系統への発電出力を増加させ、電圧・周波数が上昇した場合は電力系統への発電出力を減少させるよう出力調整する必要がある。電力系統を管理する電力会社の多くは、火力発電所のガスタービンの回転速度を変更することにより、電力系統への発電出力を調整している。

電力系統に接続される再エネ電源の数が増えると、電力系統の電圧・周波数を維持するための調整用電源を電力会社が多く備える必要性が増加し、電力会社の負担が大きくなる。そこで、再エネ電源から電力系統への出力変動を抑制する仕組みが求められている。

特開２０１４－７５８７８号公報 特開２０１６－１５８４３５号公報

再エネ電源から電力系統への出力変動を抑制するために、電力系統の受電点の余剰電力の指令値をゼロに設定して、潮流電力がゼロになるように蓄電池の充放電を制御する手法が知られている。しかしながら、この手法では蓄電池が満充電になると、再エネ電源で発電された電力を蓄電池に充電することができなくなる。蓄電池が満充電に到達後は、再エネ電源の発電量の変動や負荷の消費電力の変動の影響が、分散型電源システムから電力系統への出力にダイレクトに及ぶようになる。即ち、分散型電源システムから電力系統への出力変動が大きくなる。

本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、電力系統への出力変動を抑制することができる分散型電源システム、電力変換装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の分散型電源システムは、再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置と、前記発電装置により発電された電力の電圧を調整して出力可能な第１コンバータと、電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置と、前記エネルギー貯蔵装置に対する充放電を制御する第２コンバータと、前記第１コンバータおよび前記第２コンバータが接続された直流バスと、電力系統の受電点との間に接続されるインバータと、前記受電点の潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、前記第１コンバータ、前記第２コンバータおよび前記インバータを制御する制御部と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本開示の表現を装置、システム、方法、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、分散型電源システムから電力系統への出力変動を抑制することができる。

実施の形態に係る分散型電源システムの基本構成を説明するための図である。 実施の形態に係る電力変換装置の運転モードをまとめた図である。 環境優先モードにおける電力変換装置の動作を説明するためのフローチャートである。 オフセット設定モードにおける電力変換装置の動作を説明するためのフローチャートである。 環境優先モードにおける電力変換装置の動作パターンの一例を示す図である。 オフセット設定モードにおける電力変換装置の動作パターンの一例を示す図である。 太陽電池の発電電力の内訳の一例を示す図である。 オフセット設定モードにおける電力変換装置の動作パターン（発電抑制有り）の一例を示す図である。 オフセット設定モードにおける電力変換装置の動作パターン（発電抑制無し）の別の例を示す図である。 オフセット設定モードにおける電力変換装置の動作パターン（発電抑制有り）の別の例を示す図である。 実施の形態に係る分散型電源システムの拡張構成を説明するための図である。 電力変換装置がオフセット設定モードで動作している際の表示画面の一例を示す図である。 余剰充電方式で実現される充放電モードおよび放電優先モードの第１ＤＣ／ＤＣコンバータ、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータの動作をまとめた図である。 全量充電方式の課題を説明するための電力変換装置の動作パターンの一例を示す図である。 インバータ出力優先モードの第１ＤＣ／ＤＣコンバータ、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ、インバータの動作をまとめた図である。 実施の形態に係る分散型電源システムの構成（リレーを含む）を説明するための図である。 電力変換装置が、グリーンモードが選択されたオフセット設定モードで動作している際の表示画面の一例を示す図である。

図１は、実施の形態に係る分散型電源システム１の基本構成を説明するための図である。分散型電源システム１は、太陽電池２０、蓄電部３０および電力変換装置１０を備える。図１に示す分散型電源システム１は、太陽光発電システムと蓄電システムとを連携させたハイブリッド蓄電システム（創蓄連携システムとも呼ばれる）である。

図１に示す電力変換装置１０は、太陽光発電システム用のパワーコンディショナ機能と、蓄電システム用のパワーコンディショナ機能を一体化させた統合型の電力変換装置（パワーステーション（登録商標）とも呼ばれる）である。電力変換装置１０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、インバータ１２、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、第１コンバータ制御回路１４、インバータ制御回路１５、第２コンバータ制御回路１６および制御部１７を備える。

太陽電池２０は光起電力効果を利用し、光エネルギーを直接、直流電力に変換する発電装置である。太陽電池２０として、シリコン太陽電池、化合物半導体などを素材にした太陽電池、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池などが使用される。太陽電池２０は、電力変換装置１０の第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と接続され、発電した電力を電力変換装置１０に出力する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、太陽電池２０と直流バスＢｄとの間に接続され、太陽電池２０から出力される直流電力の電圧を調整可能なコンバータである。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は例えば、昇圧チョッパで構成することができる。

第１コンバータ制御回路１４は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する。第１コンバータ制御回路１４は基本制御として、太陽電池２０の出力電力が最大になるよう第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１をＭＰＰＴ(Maximum Power Point Tracking) 制御する。具体的には第１コンバータ制御回路１４は、太陽電池２０の出力電圧および出力電流である、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の入力電圧および入力電流を測定して太陽電池２０の発電電力を推定する。第１コンバータ制御回路１４は、測定した太陽電池２０の出力電圧と推定した発電電力をもとに、太陽電池２０の発電電力を最大電力点（最適動作点）にするための指令値を生成する。第１コンバータ制御回路１４は例えば、山登り法に従い動作点電圧を所定のステップ幅で変化させて最大電力点を探索し、最大電力点を維持するように指令値を生成する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、生成された指令値に基づく駆動信号に応じてスイッチング動作する。

第１コンバータ制御回路１４は、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するように、または太陽電池２０の発電電力の測定値が目標値を維持するように、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の昇圧比を制御することもできる。太陽電池２０の発電量を抑制する必要が発生した場合に、発動されることがある制御である。

蓄電部３０は電力を充放電可能であり、リチウムイオン蓄電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池などの蓄電池を備える。なお蓄電池の代わりに、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどのキャパシタを備えていてもよい。なお、蓄電池やキャパシタ以外のエネルギー貯蔵装置を用いてもよい。例えば、フライホイールを用いてもよい。

蓄電部３０は、電力変換装置１０の第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と接続され、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により充放電制御される。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、蓄電部３０と直流バスＢｄとの間に接続され、蓄電部３０を充放電するための双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。

第２コンバータ制御回路１６は第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御する。第２コンバータ制御回路１６は基本制御として、制御部１７から送信されてくる指令値をもとに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を充放電制御する。充放電制御として例えば、定電流（ＣＣ）制御や定電圧（ＣＶ）制御が可能である。また、第２コンバータ制御回路１６は、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するように第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を充放電制御することもできる。

インバータ１２は、直流バスＢｄと電力系統２の受電点Ｎ１との間に接続される双方向インバータである。インバータ１２は、直流バスＢｄから入力される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を受電点Ｎ１に出力する。インバータ１２は、電力系統２から受電点Ｎ１を介して供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流バスＢｄに出力する。

受電点Ｎ１には負荷３が接続される。負荷３は宅内の負荷の総称である。受電点Ｎ１と電力系統２の間の電流経路上に電流センサＣＴ１が設置される。電流センサＣＴ１は、電力系統２から受電点Ｎ１へ流れる潮流電流を測定して制御部１７に出力する。本明細書では、電力系統２から受電点Ｎ１の方向に流れる電流を正、受電点Ｎ１から電力系統２の方向に流れる電流を負とする。

インバータ制御回路１５はインバータ１２を制御する。インバータ制御回路１５は基本制御として、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するようにインバータ１２を制御する。具体的にはインバータ制御回路１５は、直流バスＢｄの電圧を検出し、検出したバス電圧を目標値に一致させるための指令値を生成する。インバータ制御回路１５は、直流バスＢｄの電圧が目標値より高い場合はインバータ１２のデューティ比を上げるための指令値を生成し、直流バスＢｄの電圧が目標値より低い場合はインバータ１２のデューティ比を下げるための指令値を生成する。インバータ１２は、生成された指令値に基づく駆動信号に応じてスイッチング動作する。

インバータ制御回路１５は、受電点Ｎ１の潮流電力Ｐｄが、後述するオフセット指令値を維持するようにインバータ１２を制御することもできる。

制御部１７は電力変換装置１０全体を統括的に制御する。制御部１７は、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、またはハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェアなどのプログラムを利用できる。

制御部１７は、蓄電部３０内の制御部（不図示）から蓄電部３０の残容量（ＳＯＣ:State Of Charge）を取得することができる。制御部１７は、電力変換装置１０の出力電圧（＝受電点Ｎ１の電圧）を電圧センサ（不図示）から取得することができる。制御部１７は、第１コンバータ制御回路１４から太陽電池２０の発電量を取得することができる。制御部１７は、電流センサＣＴ１から潮流電流を取得することができる。制御部１７は、電力変換装置１０の出力電圧と潮流電流を乗じて、受電点Ｎ１の潮流電力Ｐｄを測定することができる。制御部１７は、遠隔制御装置（リモコン装置）１８と各種情報を送受信することができる。

制御部１７は、第１コンバータ制御回路１４を介して第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御することにより、太陽電池２０の発電量を制御することができる。制御部１７は、第２コンバータ制御回路１６を介して第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御することにより、蓄電部３０の充放電量を制御することができる。制御部１７は、インバータ制御回路１５を介してインバータ１２を制御して、直流バスＢｄの電圧またはインバータ１２の出力電力を制御することができる。

遠隔制御装置１８は、電力変換装置１０を操作するための端末装置である。遠隔制御装置１８と電力変換装置１０間は有線（例えば、ＲＳ－４８５規格に準拠したケーブル）で接続されてもよいし、無線（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））で接続されてもよい。遠隔制御装置１８は、表示部１８ａおよび操作部１８ｂを含む。

図２は、実施の形態に係る電力変換装置１０の運転モードをまとめた図である。実施の形態に係る電力変換装置１０では運転モードとして、蓄電優先モード、環境優先モード、オフセット設定モード、経済優先モードが用意されている。それぞれのモードにおいて、グリーンモードを適用するか否かを選択することができる。

グリーンモードは、蓄電部３０に太陽電池２０で発電された電力のみを充電し、電力系統２からの電力を充電しないモードである。グリーンモードで運転することが、補助金の取得要件になっているケースもある。

蓄電優先モードは、蓄電部３０が常に満充電になるように、充電を優先させるモードである。満充電に到達した後は停電に備えて待機する。蓄電優先モードは、停電時のバックアップを主な目的としたモードである。グリーンモードが選択されていない場合は、太陽電池２０の発電電力から負荷３の消費電力を引いた余剰電力に加えて、電力系統２から買電した電力も充電される。即ち、余剰電力が発生していない状態でも強制的に蓄電部３０が充電される。グリーンモードが選択されている場合は、余剰電力のみが充電され、電力系統２からは充電されない。

環境優先モードは、潮流電力Ｐｄが０Ｗになるように蓄電部３０を充放電するモードである。即ち、太陽電池２０の発電電力が負荷３の消費電力より大きい場合は、その差分を蓄電部３０に充電し、太陽電池２０の発電電力が負荷３の消費電力より小さい場合は、その差分を蓄電部３０から放電するモードである。環境優先モードは、電力会社からの買電量を減らすことを主な目的としたモードである。環境優先モードにおける制御は、グリーンモードの選択の有無により変わらない。

オフセット設定モードは、潮流電力Ｐｄがオフセット指令値（０Ｗ以外）になるように蓄電部３０を充放電するモードである。オフセット設定モードは、電力会社からの買電量を減らすとともに、蓄電部３０が満充電状態になることを回避して、分散型電源システム１から電力系統２への出力変動を抑制することを目的としたモードである。グリーンモードが選択されている場合において、オフセット指令値が正の値（買電）に設定されている場合、蓄電部３０からは放電しかしない放電優先モードで制御される。

経済優先モードは、設定した充放電時間に従って運転するモードである。ピークシフト運転する際に選択されるモードであり、電気料金が安い時間帯に充電し、電気料金が高い時間帯に放電するモードである。経済優先モードは、電気料金の従量制部分を削減することを主な目的としたモードである。充電時間帯は、蓄電部３０に充電しかしない充電優先モードで制御される。放電時間帯は、蓄電部３０から放電しかしない放電優先モードで制御される。グリーンモードが選択されている場合、充電時間帯に余剰電力のみが充電され、電力系統２からは充電されない。なお経済優先モードでは、蓄電部３０から電力系統２への逆潮流（売電）は行わず、負荷３の消費電力をアシストする範囲で放電される。

ユーザは、遠隔制御装置１８の操作部１８ｂを操作して運転モードを設定することができる。オフセット設定モードを選択した場合、ユーザはオフセット指令値を設定することができる。経済優先モードを選択した場合、ユーザは、充電時間帯および放電時間帯を設定することができる。遠隔制御装置１８は、ユーザに設定された運転モードと各種の設定値を制御部１７に送信する。

以下、環境優先モードとオフセット設定モードの違いについて詳しく説明する。環境優先モードでは、受電点Ｎ１の潮流電力が０Ｗになるように蓄電部３０を使用した負荷追従制御が行なわれる。太陽電池２０が発電していない状態では、蓄電部３０からの放電電力と負荷３の消費電力が等しくなるように、蓄電部３から０の放電電力が制御される。蓄電部３０からの放電電力と負荷３の消費電力が等しくなるとき、受電点Ｎ１の潮流電力が０Ｗになる。太陽電池２０が発電している状態では、（太陽電池２０の発電電力＋蓄電部３０の充放電電力）と負荷３の消費電力が等しくなるように、蓄電部３０の充放電電力が制御される。（太陽電池２０の発電電力＋蓄電部３０の充放電電力）と負荷３の消費電力が等しくなるとき、受電点Ｎ１の潮流電力が０Ｗになる。

オフセット設定モードでは、受電点Ｎ１の潮流電力がオフセット指令値（０Ｗ以外）になるように蓄電部３０を使用した負荷追従制御が行なわれる。ここでは、売電方向のオフセット指令値を想定する。太陽電池２０が発電していない状態では、蓄電部３０からの放電電力と（負荷３の消費電力＋｜オフセット電力｜）が等しくなるように、蓄電部３０からの放電電力が制御される。蓄電部３０からの放電電力と負荷３の消費電力が等しくなるとき、電力系統２への潮流電力がオフセット指令値と等しくなる。太陽電池２０が発電している状態では、（太陽電池２０の発電電力＋蓄電部３０の充放電電力）と（負荷３の消費電力＋｜オフセット電力｜）が等しくなるように、蓄電部３０の充放電電力が制御される。（太陽電池２０の発電電力＋蓄電部３０の充放電電力）と負荷３の消費電力が等しくなるとき、電力系統２への潮流電力がオフセット指令値と等しくなる。

図３は、環境優先モードにおける電力変換装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。負荷追従制御（オフセット無し）を行う環境優先モードが選択されている場合（Ｓ１０のＯＮ）、制御部１７は、電流センサＣＴ１から取得される潮流電流と電力変換装置１０の出力電圧をもとに算出した潮流電力Ｐｄの測定値が０Ｗ未満（売電状態）の場合（Ｓ１１のＹ）、潮流電力Ｐｄを０Ｗまで低下させるための充電指令値を生成し、第２コンバータ制御回路１６に送信する。制御部１７は、充電指令値に固定値を使用してもよいし、潮流電力Ｐｄの測定値の０Ｗからの乖離度合いに応じて充電指令値を適応的に変化させてもよい。第２コンバータ制御回路１６は受信した充電指令値をもとに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０への充電量を増加させる（Ｓ１２）。潮流電力Ｐｄの測定値が０Ｗ未満でない場合（Ｓ１１のＮ）、ステップＳ１２の処理はスキップされる。

制御部１７は、潮流電力Ｐｄの測定値が０Ｗを超える（買電状態）場合（Ｓ１３のＹ）、潮流電力Ｐｄを０Ｗまで増加させるための放電指令値を生成し、第２コンバータ制御回路１６に送信する。制御部１７は、放電指令値に固定値を使用してもよいし、潮流電力Ｐｄの測定値の０Ｗからの乖離度合いに応じて放電指令値を適応的に変化させてもよい。第２コンバータ制御回路１６は受信した放電指令値をもとに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０からの放電量を増加させる（Ｓ１４）。潮流電力Ｐｄの測定値が０Ｗを超えない場合（Ｓ１３のＮ）、ステップＳ１４の処理はスキップされる。

ステップＳ１０に遷移する。ステップＳ１１－ステップＳ１４までの処理が、環境優先モードの選択が解除されるまで（Ｓ１０のＯＦＦ）、繰り返し実行される（Ｓ１０のＯＮ）。

図３に示す制御と同様の制御は、インバータ１２が電力平衡した状態で潮流電力Ｐｄが０Ｗになるときの直流バスＢｄの電圧を、第１目標値として第２コンバータ制御回路１６に設定することによっても実現可能である。インバータ制御回路１５は固定デューティでインバータ１２を制御し、第２コンバータ制御回路１６は直流バスＢｄの電圧が第１目標値を維持するように第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０の充放電量を制御する。

図４は、オフセット設定モードにおける電力変換装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。負荷追従制御（オフセット有り）を行うオフセット設定モードが選択されている場合（Ｓ２０のＯＮ）、制御部１７は、電流センサＣＴ１から取得される潮流電流と電力変換装置１０の出力電圧をもとに算出した潮流電力Ｐｄの測定値がオフセット指令値未満の場合（Ｓ２１のＹ）、潮流電力Ｐｄをオフセット指令値まで低下させるための充電指令値を生成し、第２コンバータ制御回路１６に送信する。制御部１７は、充電指令値に固定値を使用してもよいし、潮流電力Ｐｄの測定値とオフセット指令値との乖離度合いに応じて充電指令値を適応的に変化させてもよい。第２コンバータ制御回路１６は受信した充電指令値をもとに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０への充電量を増加させる（Ｓ２２）。潮流電力Ｐｄの測定値がオフセット指令値未満でない場合（Ｓ２１のＮ）、ステップＳ２２の処理はスキップされる。

制御部１７は、潮流電力Ｐｄの測定値がオフセット指令値を超える場合（Ｓ２３のＹ）、潮流電力Ｐｄをオフセット指令値まで増加させてるための放電指令値を生成し、第２コンバータ制御回路１６に送信する。制御部１７は、放電指令値に固定値を使用してもよいし、潮流電力Ｐｄの測定値とオフセット指令値との乖離度合いに応じて放電指令値を適応的に変化させてもよい。第２コンバータ制御回路１６は受信した放電指令値をもとに第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０からの放電量を増加させる（Ｓ２４）。潮流電力Ｐｄの測定値がオフセット指令値を超えない場合（Ｓ２３のＮ）、ステップＳ２４の処理はスキップされる。

ステップＳ２０に遷移する。ステップＳ２１－ステップＳ２４までの処理が、オフセット設定モードの選択が解除されるまで（Ｓ２０のＯＦＦ）、繰り返し実行される（Ｓ２０のＯＮ）。

図４に示す制御と同様の制御は、インバータ１２が電力平衡した状態で潮流電力Ｐｄがオフセット指令値になるときの直流バスＢｄの電圧を、第２目標値として第２コンバータ制御回路１６に設定することによっても実現可能である。インバータ制御回路１５は固定デューティでインバータ１２を制御し、第２コンバータ制御回路１６は直流バスＢｄの電圧が第２目標値を維持するように第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３を制御して、蓄電部３０の充放電量を制御する。

図５は、環境優先モードにおける電力変換装置１０の動作パターンの一例を示す図である。図６は、オフセット設定モードにおける電力変換装置１０の動作パターンの一例を示す図である。図５－図６に示す例では、
蓄電部３０の最大充電レート：１．５ｋＷ
蓄電部３０の最大放電レート：２．０ｋＷ
負荷３の消費電力：２．０ｋＷ
太陽電池２０の発電電力：０～５．５ｋＷに上昇
を前提とする。

図５において、時刻ｔ０では太陽電池２０の発電量は０Ｗであり、負荷３の消費電力の２．０ｋＷは、すべて蓄電部３０から放電された電力で賄われる。太陽電池２０の発電量の上昇に伴い、蓄電部３０からの放電量が低下する。時刻ｔ１に太陽電池２０の発電量が２．０ｋＷに到達すると、蓄電部３０が放電から充電に切り替わる。太陽電池２０の発電量のさらなる上昇に伴い、蓄電部３０への充電量が増加する。時刻ｔ２に蓄電部３０への充電量が最大充電レートの１．５ｋＷに到達すると、充電量の増加が停止する。時刻ｔ２以降は、太陽電池２０の発電量の上昇に伴い、受電点Ｎ１の電力が低下する。即ち、蓄電部３０に充電できない発電電力は、電力系統２へ売電される。

図６に示す例は、受電点Ｎ１のオフセット指令値が－１．０ｋＷ（１．０ｋＷの売電）に設定される例を示している。図６において、時刻ｔ０では太陽電池２０の発電量は０Ｗであり、負荷３の消費電力の２．０ｋＷは、すべて蓄電部３０から放電された電力で賄われる。蓄電部３０の最大放電レートは２．０ｋＷであるため、蓄電部３０から２．０ｋＷを超える放電はできず、受電点Ｎ１の電力は０ｋＷである。受電点Ｎ１の電力は、オフセット指令値から乖離した状態となっている。太陽電池２０の発電量が上昇し、時刻ｔ１で太陽電池２０の発電量が１．０ｋＷに到達する。受電点Ｎ１の電力は１．０ｋＷになり、オフセット指令値を満たすことができる。

太陽電池２０の発電量のさらなる上昇に伴い、蓄電部３０からの放電量が低下する。時刻ｔ２に太陽電池２０の発電量が３．０ｋＷに到達すると、蓄電部３０が放電から充電に切り替わる。太陽電池２０の発電量のさらなる上昇に伴い、蓄電部３０への充電量が増加する。時刻ｔ３に蓄電部３０への充電量が最大充電レートの１．５ｋＷに到達すると、充電量の増加が停止する。時刻ｔ３以降は、太陽電池２０の発電量の上昇に伴い、受電点Ｎ１の電力が低下する。受電点Ｎ１の電力は、オフセット指令値から徐々に乖離していく。即ち、売電量が徐々に増加していく。

オフセット設定モードにおいて、オフセット指令値が負に設定されている場合（売電オフセット制御の場合）、負荷３の消費電力から｜オフセット電力｜を引いた電力が、太陽電池２０の発電電力より小さい場合、その余剰分が蓄電部３０に充電される。オフセット指令値が正に設定されている場合（買電オフセット制御の場合）、負荷３の消費電力が、太陽電池２０の発電電力と｜オフセット電力｜を足した電力より小さい場合、その余剰分が蓄電部３０に充電される。

オフセット設定モードにおいて、蓄電部３０が最大充電レートで充電しても、売電方向の｜オフセット指令値｜を超過する発電量がある場合は、太陽電池２０の発電量を抑制する。

図７は、太陽電池２０の発電電力の内訳の一例を示す図である。図７に示す例は、売電方向のオフセット指令値が設定されている場合を前提としている。太陽電池２０の発電電力は、（負荷３の消費電力＋蓄電部３０への充電電力＋｜オフセット電力｜）と等しくなる。太陽電池２０の発電電力が当該合計電力より大きい部分が、超過分となる。蓄電部３０が最大充電レートで充電しているとき蓄電部３０への充電電力を増加させることができない。この場合、太陽電池２０の現在の発電電力から、｜オフセット電力｜を超過している分を減算した電力値を、発電量の上限電力値に設定する。

制御部１７は、蓄電部３０が最大充電レートで充電されてる状態において、太陽電池２０の発電電力から負荷３の消費電力を引いた余剰電力が、｜オフセット指令値｜より大きい場合、その超過分を引いた電力値を上限電力値として第１コンバータ制御回路１４に送信する。第１コンバータ制御回路１４は受信した上限電力値をもとに第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御して、太陽電池２０の発電量を上限電力値以内に抑制する。第１コンバータ制御回路１４は例えば、太陽電池２０の発電電力が上限電力値になるように、動作点電圧を制御する。

なお、蓄電部３０が満充電状態に到達すると最大充電レートが０Ｗになる。その場合、制御部１７は、負荷３の消費電力と｜オフセット電力｜の合計を上限電力値として第１コンバータ制御回路１４に設定する。

図８は、オフセット設定モードにおける電力変換装置１０の動作パターン（発電抑制有り）の一例を示す図である。図８は、図７に示した発電抑制無しの動作パターンに対応する、発電抑制有りの動作パターンを示している。

時刻ｔ３において蓄電部３０への充電量が最大充電レートの１．５ｋＷに到達すると、充電量の増加が停止する。時刻ｔ３以降は、太陽電池２０の発電量の上限電力値が４．５ｋＷに設定され、発電量が抑制される。これにより、受電点Ｎ１の電力が、オフセット指令値の－１．０ｋＷに維持される。

図９は、オフセット設定モードにおける電力変換装置１０の動作パターン（発電抑制無し）の別の例を示す図である。図１０は、オフセット設定モードにおける電力変換装置１０の動作パターン（発電抑制有り）の別の例を示す図である。図９－図１０に示す例は、受電点Ｎ１のオフセット指令値が１．０ｋＷ（１．０ｋＷの買電）に設定される例である。その他の前提条件は、図５－図６、図８と同様である。

図９において、時刻ｔ０では太陽電池２０の発電量は０Ｗである。オフセット指令値が１．０ｋＷに設定さているため電力系統２から１．０ｋＷ買電している。負荷３の消費電力の２．０ｋＷは、電力系統２から買電した１．０ｋＷと蓄電部３０から放電された１．０ｋＷで賄われている。太陽電池２０の発電量の上昇に伴い、蓄電部３０からの放電量が低下する。時刻ｔ１に太陽電池２０の発電量が１．０ｋＷに到達すると、蓄電部３０が放電から充電に切り替わる。時刻ｔ２に蓄電部３０への充電量が最大充電レートの１．５ｋＷに到達すると、充電量の増加が停止する。時刻ｔ２以降は、太陽電池２０の発電量の上昇に伴い、受電点Ｎ１の電力が低下する。受電点Ｎ１の電力は、オフセット指令値から徐々に乖離していく。即ち、売電量が徐々に増加していく。

これに対して発電抑制がかかる図１０では、時刻ｔ２以降、太陽電池２０の発電量の上限電力値が２．５ｋＷに設定され、発電量が抑制される。これにより、受電点Ｎ１の電力が、オフセット指令値の１．０ｋＷに維持される。

上述したように第１コンバータ制御回路１４による発電抑制制御により、太陽電池２０の発電量を抑制することができる。発電抑制後の発電電力は、下記（式１）のように定義することができる。
抑制後の発電電力＝現在の発電電力＋（現在の潮流電力－オフセット指令値） ・・・（式１）

例えば、オフセット指令値が－２．０ｋＷ（２ｋＷの売電）、現在の潮流電力が－３．０ｋＷ（３ｋＷの売電）、現在の発電電力が４．０ｋＷの場合、
抑制後の発電電力＝４．０＋（－３．０－（－２．０））＝３ｋＷ
となる。

第１コンバータ制御回路１４は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御して、太陽電池２０の発電電力が３ｋＷになるように動作点電圧を制御する。

なお、インバータ制御回路１５がインバータ１２の出力電力を抑制することによっても、太陽電池２０の発電量を抑制することができる。出力抑制後のインバータ１２の出力電力は、下記（式２）のように定義することができる。
抑制後のインバータ出力電力＝現在のインバータ出力電力－（現在の潮流電力－オフセット指令値） ・・・（式２）

例えば、オフセット指令値が－２．０ｋＷ（２ｋＷの売電）、現在の潮流電力が－３．０ｋＷ（３ｋＷの売電）、現在のインバータ出力電力が－５．０ｋＷの場合（なお、インバータ１２の入力電力を正、インバータ１２の出力電力を負とする）
抑制後のインバータ出力電力＝－５．０＋（－３．０－（－２．０））＝－４ｋＷ
となる。

インバータ制御回路１５は、インバータ１２の出力電力が－４ｋＷになるようにインバータ１２を制御する。この制御により、インバータ１２の入力電力と出力電力の平衡が崩れ、直流バスＢｄの電圧が上昇する。第１コンバータ制御回路１４は直流バスＢｄの電圧が目標値を超えないように第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する。または、第１コンバータ制御回路１４は、インバータ１２の出力電力が－４ｋＷを維持するための目標値を、太陽電池２０の発電電力が維持するように第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を制御する。これにより、太陽電池２０の発電量が結果的に抑制される。

オフセット設定モードの有効または無効、および有効な場合のオフセット指令値は、遠隔制御装置１８からユーザ操作により設定されるだけでなく、外部の上位機器からも設定することが可能である。

図１１は、実施の形態に係る分散型電源システム１の拡張構成を説明するための図である。遠隔制御装置１８はルータ装置４に接続される。遠隔制御装置１８とルータ装置４との間は有線（例えば、ＬＡＮケーブル）または無線（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）で接続される。なお、遠隔制御装置１８と別にアダプタ装置が設けられてもよい。その場合、ルータ装置４は、当該アダプタ装置を介して電力変換装置１０に接続される。その場合、遠隔制御装置１８は、ネットワーク接続機能を持たない表示・設定装置となる。なお、外部ネットワークと接続するためのアダプタ機能が電力変換装置１０の中に内蔵されていてもよい。その場合、ルータ装置４は直接、電力変換装置１０に接続される。図１１では、ルータ装置４にＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラ５が接続されている。ルータ装置４とＨＥＭＳコントローラ５との間も有線（例えば、ＬＡＮケーブル）または無線（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）で接続される。なお、遠隔制御装置１８とＨＥＭＳコントローラ５が専用のケーブルで直接接続されてもよい。

ＨＥＭＳコントローラ５は需要家の宅内に設置され、宅内における電力の供給状況と消費状況を監視して、宅内のエネルギーを一元的に管理するコントローラである。例えばＨＥＭＳコントローラ５は、ＨＥＭＳコントローラ５と連携機能を有する負荷３（例えば、照明、エアコン、空気清浄機、ヒートポンプ給湯器、ＩＨクッキングヒータなど）、スマートメータ（不図示）、温度センサ（不図示）などに、それぞれ有線または無線で接続される。

制御部１７は、遠隔制御装置１８を介して、受電点Ｎ１の潮流電力Ｐｄがオフセット指令値になるようにＨＥＭＳコントローラ５に指令値を送信することができる。ＨＥＭＳコントローラ５は受信した指令値をもとに、負荷３の稼働状況を制御することができる。例えば、ＨＥＭＳコントローラ５は負荷３の消費電力を増加させるために、ヒートポンプ給湯器の沸上げを開始させることができる。また、ＨＥＭＳコントローラ５は負荷３の消費電力を低下させるために、ヒートポンプ給湯器の沸上げを停止させることができる。

ルータ装置４は、外部ネットワーク６（例えば、インターネット、専用線、ＶＰＮ（Virtual Private Network））に接続されている。遠隔制御装置１８は、外部ネットワーク６を介してアグリゲータサーバ７と通信が可能である。アグリゲータサーバ７は、エネルギーマネジメントサービスを提供するアグリゲータ（民間企業、公的機関、非営利団体など）が管理・運営するサーバである。アグリゲータは、デマンドレスポンスサービス、ＶＰＰ（Virtual Power Plant）サービスなどを提供する。

制御部１７は、遠隔制御装置１８および外部ネットワーク６を介してアグリゲータサーバ７から、オフセット設定モードの有効または無効の設定情報を取得することができる。また制御部１７は、オフセット設定モードが有効に設定されている場合、アグリゲータサーバ７からオフセット指令値を取得することができる。

制御部１７は、オフセット設定モードにおけるオフセット指令値を、遠隔制御装置１８またはアグリゲータサーバ７からの指定に依らずに、自律的に決定することもできる。制御部１７は例えば、受電点Ｎ１の測定電圧（＝系統電圧）をもとにオフセット指令値を決定することができる。

具体的には制御部１７は、系統電圧が基準値（例えば、２００Ｖ）より高い場合、オフセット指令値を正の値（買電方向）に決定する。その際、系統電圧の基準値からの乖離が大きいほどオフセット指令値（買電量）を大きく設定する。制御部１７は、系統電圧が基準値より低い場合、オフセット指令値を負の値（売電方向）に決定する。その際、系統電圧の基準値からの乖離が大きいほどオフセット指令値（売電量）を大きく設定する。系統電圧とオフセット指令値との関係は、予めテーブルに記述されていてもよい。制御部１７は、当該テーブルを参照してオフセット指令値を決定することができる。

図１１には示していないが、遠隔制御装置１８は外部ネットワーク６を介して、天気予報を提供している公的または民間の気象事業者サーバから、天気予報情報を取得することができる。制御部１７は、遠隔制御装置１８および外部ネットワーク６を介して気象事業者サーバから取得した天気予報情報（例えば、日単位または時間単位の日射量情報）をもとに、オフセット指令値を決定することができる。

具体的には制御部１７は、日射量が基準値より多い場合、オフセット指令値を負の値（売電方向）に決定する。その際、日射量の基準値からの乖離が大きいほどオフセット指令値（売電量）を大きく設定する。制御部１７は、日射量が基準値より少ない場合、オフセット指令値を正の値（買電方向）に決定する。その際、日射量の基準値からの乖離が大きいほどオフセット指令値（買電量）を大きく設定する。

図１１には示していないが、遠隔制御装置１８は外部ネットワーク６を介して、カレンダーアプリサービスを提供しているクラウドサーバから、ユーザの予定情報（スケジュール情報）を取得することができる。制御部１７は、遠隔制御装置１８および外部ネットワーク６を介してクラウドサーバから取得したユーザの予定情報をもとに、オフセット指令値を決定することができる。制御部１７は例えば、家族全員が留守になる日または時間帯のオフセット指令値を、大きな負の値（売電方向）に設定する。

遠隔制御装置１８はＨＥＭＳコントローラ５から、負荷３の予約設定情報を取得することができる。制御部１７は、遠隔制御装置１８を介してＨＥＭＳコントローラ５から取得した負荷３の予約設定情報をもとに、オフセット指令値を決定することができる。制御部１７は例えば、エアコンまたはヒートポンプ給湯器の動作予約が入っている時間帯のオフセット指令値を、正の値（買電方向）に設定する。

遠隔制御装置１８は、外部ネットワーク６を介して電力会社サーバ８と通信が可能である。制御部１７は、オフセット設定モードにおいて使用するオフセット指令値を、遠隔制御装置１８および外部ネットワーク６を介して電力会社サーバ８に送信することができる。電力会社サーバ８は、管轄する電力系統２に接続された複数の分散型電源システム１からオフセット指令値を受信することにより、電力系統２の電力推移を予測することができる。電力会社サーバ８は、予測した電力系統２の電力推移をもとに、電力会社が保有する発電設備の発電計画を作成する。

制御部１７は遠隔制御装置１８の表示部１８ａに、オフセット設定モードの動作状況を表示させることができる。その際、制御部１７は表示部１８ａに、オフセット設定モードが有効な状態にあること、現在の潮流電力値、および潮流電力のオフセット指令値を表示させることができる。

図１２は、電力変換装置１０がオフセット設定モードで動作している際の表示画面の一例を示す図である。図１２に示す表示画面１２ａは、売電方向に２．０ｋＷのオフセット指令値が設定されている例を示している。測定されている現在の潮流電力も売電方向に２．０ｋＷであり、オフセット指令値を満たした状態で運転されていることが示されている。

以下、上述したグリーンモードについて詳しく説明する。上述したようにグリーンモードは、蓄電部３０に太陽電池２０で発電された電力のみを充電し、電力系統２からの電力を充電しないモードである。グリーンモードを実現する方法として、全量充電方式と余剰充電方式がある。

全量充電方式は太陽電池２０で発電された電力を上限として、蓄電部３０に充電する方式である。負荷３の消費電力は電力系統２から買電する。全量充電方式における詳細な制御例は後述するが、全量充電方式では、買電方向のオフセット指令値が設定されている場合でも、基本的に電力系統２から蓄電部３０に充電されない。なお、過渡的な状態で電力系統２から蓄電部３０に充電される場合も発生し得る。その対策については後述する。

余剰充電方式は、太陽電池２０の発電電力から負荷３の消費電力を引いた余剰電力を上限として、蓄電部３０に充電する方式である。余剰電力が０Ｗ以上の状態では、基本的に電力系統２からの買電が発生しない。なお、買電方向のオフセット指令値が設定されている場合は買電が発生する。余剰充電方式における詳細な制御例は後述するが、余剰充電方式では、蓄電部３０への充電中は買電しないように制御することにより、電力系統２から蓄電部３０に充電されないことを担保する。買電方向のオフセット指令値が設定されている場合は、蓄電部３０への充電を禁止するため、蓄電部３０に充電可能な場合と比較して、太陽電池２０の発電量を抑制する必要が発生する確率が上がる。

上記図２に示したように、グリーンモードが選択されているオフセット設定モードでは、オフセット指令値が負の値（売電）に設定されている場合、電力変換装置１０は充放電モードで動作し、オフセット指令値が正の値（買電）に設定されている場合、電力変換装置１０は放電優先モードで動作する。以下、充放電モードおよび放電優先モードを、余剰充電方式で実現する場合の制御方法を説明する。

図１３は、余剰充電方式で実現される充放電モードおよび放電優先モードの第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、インバータ１２の動作をまとめた図である。充放電モードは、売買電量をできるだけ一定にして電力系統２の安定化に寄与するモードである。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１（図１３ではＰＶコンバータと表記している）は、太陽電池２０の出力電力が最大になるようにＭＰＰＴ動作する。インバータ１２は、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するようにスイッチング動作する。即ち、インバータ１２の入力電力と出力電力が平衡するようにスイッチング動作する。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３（図１３ではＳＢコンバータと表記している）は、潮流電力Ｐｄがオフセット指令値になるように蓄電部３０を充放電する。充放電モードは、環境優先モードでも使用される。

放電優先モードは、負荷３の消費電力をできるだけ分散型電源システム１からの電力で賄うモードである。放電優先モードは、ピーク電力のカットに寄与する。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とインバータ１２の動作は充放電モードと同じである。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、潮流電力Ｐｄがオフセット指令値になるように蓄電部３０を放電する。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、蓄電部３０への充電は行わない。

次に、グリーンモードが選択されているオフセット設定モードにおける充放電モードを、全量充電方式で実現する場合の制御方法を説明する。

図１４は、全量充電方式の課題を説明するための電力変換装置１０の動作パターンの一例を示す図である。図１４に示す例では、
蓄電部３０の最大充電レート：１．５ｋＷ
蓄電部３０の最大放電レート：２．０ｋＷ
負荷３の消費電力：２．０ｋＷ
オフセット指令値：１．０ｋＷ（１．０ｋＷの買電）
太陽電池２０の発電電力：２．０～０ｋＷに低下
を前提とする。

図１４において、時刻ｔ０では太陽電池２０の発電量は２．０ｋＷであり、負荷３の消費電力は２．０ｋＷであり、オフセット指令値は１．０ｋＷ（１．０ｋＷの買電）に設定されている。蓄電部３０に１．０ｋＷの電力が充電されている。時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて太陽電池２０の発電量が２．０Ｗから０Ｗに急低下する。本来、発電量の低下に追従して、蓄電部３０への充電量が低下すべきであるが、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の応答制御に遅延が発生する。時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間は、太陽電池２０の発電量の低下に対して、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３が追従できていない期間である。太陽電池２０の発電量が低下する分、電力系統２からの買電量が増加する。

時刻ｔ３から太陽電池２０の発電量の低下に応じた、蓄電部３０への充電量の低下が開始する。蓄電部３０への充電量が低下する分、電力系統２からの買電量の増加が止まる。時刻ｔ４に、太陽電池２０の発電量の低下が止まり、時刻ｔ５に、蓄電部３０が充電から放電に切り替わり、電力系統２からの買電量が低下する。時刻ｔ６に、電力系統２からの買電量がオフセット指令値の１．０ｋＷまで低下すると、蓄電部３０からの放電量の増加が停止する。

以上の動作パターンにおいて、時刻ｔ２から時刻ｔ５の期間は、蓄電部３０に電力系統２から買電した電力が充電されてしまう。即ち、グリーンモードの要件を満たすことができなくなる。以下、この課題を解決した完全な全量充電方式を実現するための制御方法を説明する。完全な余剰充電方式を実現するための制御方法として、インバータ出力優先モードがある。

図１５は、インバータ出力優先モードの第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、インバータ１２の動作をまとめた図である。インバータ出力優先モードは、売買電量をできるだけ一定にして電力系統２の安定化に寄与するモードである。第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１（ＰＶコンバータ）は、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するように昇圧動作する。即ち、インバータ１２が電力を入力しない状態で、直流バスＢｄの電圧が安定するように昇圧動作する。第２ＤＣ／ＤＣコンバータ１３（ＳＢコンバータ）は、直流バスＢｄの電圧が目標値を維持するように充放電動作する。即ち、インバータ１２が電力を入力しない状態で、直流バスＢｄの電圧が安定するように充放電動作する。

インバータ１２は、潮流電力Ｐｄがオフセット指令値になるように出力電力を調整する。インバータ出力優先モードでは、インバータ１２は直流電力から交流電力への変換のみを行い、交流電力から直流電力への変換は行わない。これにより、電力系統２から蓄電部３０に充電されないことを担保することができる。

完全な余剰充電方式を実現するための制御方法として、分散型電源システム１を電力系統２から電気的に完全遮断する方法もある。

図１６は、実施の形態に係る分散型電源システム１の構成（リレーを含む）を説明するための図である。リレーＲＹ１は、インバータ１２の交流側と受電点Ｎ１との間の電流経路に挿入される。なお、リレーＲＹ１の代わりに半導体スイッチを使用してもよい。制御部１７は余剰充電方式で動作する際、リレーＲＹ１をオフに制御する。これにより、太陽電池２０の発電電力がすべて蓄電部３０に充電されることになり、負荷３の消費電力はすべて電力系統２からの電力で賄われることになる。

グリーンモードの有効または無効は、遠隔制御装置１８からユーザ操作により設定されるだけでなく、外部の上位機器（例えば、アグリゲータサーバ７）からも設定することが可能である。制御部１７は遠隔制御装置１８の表示部１８ａに、グリーンモードの動作状況を表示させることができる。

図１７は、電力変換装置１０が、グリーンモードが選択されたオフセット設定モードで動作している際の表示画面の一例を示す図である。図１７に示す表示画面１２ａには、オフセット設定モードが有効な状態にあること、グリーンモードが有効な状態にあること、現在の潮流電力値（売電方向に２．０ｋＷ）、および潮流電力のオフセット指令値（売電方向に２．０ｋＷ）が表示されている。

以上説明したように本実施の形態によれば、オフセット設定モードを設けたことにより、分散型電源システム１から電力系統２への出力変動を抑制することができる。例えば、日射量が多い時間帯において売電方向のオフセット指令値を設定することにより、蓄電部３０が満充電になることを回避することができ、蓄電部３０を用いた出力変動抑制が途中で機能しなくなることを防止することができる。

以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上記実施の形態において、太陽電池２０は、再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置の一例である。太陽電池２０の代わりに、風力発電機、マイクロ水力発電機などを用いてもよい。交流出力の発電機が使用される場合、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の代わりにＡＣ／ＤＣコンバータが使用される。

上記実施の形態において制御部１７は、潮流電力Ｐｄがオフセット指令値（電力値）になるように制御したが、潮流電流がオフセット指令値（電流値）になるように制御してもよい。

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

［項目１］
再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置（２０）と、
前記発電装置（２０）により発電された電力の電圧を調整して出力可能な第１コンバータ（１１）と、
電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置（３０）と、
前記エネルギー貯蔵装置（３０）に対する充放電を制御する第２コンバータ（１３）と、
前記第１コンバータ（１１）および前記第２コンバータ（１３）が接続された直流バス（Ｂｄ）と、電力系統（２）の受電点（Ｎ１）との間に接続されるインバータ（１２）と、
前記受電点（Ｎ１）の潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、前記第１コンバータ（１１）、前記第２コンバータ（１３）および前記インバータ（１２）を制御する制御部（１７）と、
を備える分散型電源システム（１）。
これによれば、潮流電力をオフセット制御することにより、出力変動を抑制することができる。
［項目２］
前記受電点（Ｎ１）には負荷（３）が接続され、
前記エネルギー貯蔵装置（３０）は蓄電池（３０）であり、
前記制御部（１７）は、前記蓄電池（３０）へ最大充電レートで充電されている状態において、前記発電装置（２０）の発電電力から前記負荷（３）の消費電力を引いた余剰電力が、前記オフセット指令値より大きい場合、前記発電装置（２０）の発電量を抑制させるように前記第１コンバータ（１１）を制御する項目１に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、発電装置（２０）の発電量を抑制させることで、出力変動を抑制することができる。
［項目３］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置（３０）に前記電力系統（２）から供給される電力が充電されないように制御する項目１または２に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、グリーンモードで動作することができる。
［項目４］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置（３０）への充電を禁止するように前記第２コンバータ（１３）を制御する項目３に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、エネルギー貯蔵装置（３０）への充電を禁止することで、グリーンモードを実現することができる。
［項目５］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記受電点（Ｎ１）から供給される交流電力を直流電力に変換して前記直流バス（Ｂｄ）へ出力しないように前記インバータ（１２）を制御する項目３に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、インバータ（１２）が交流電力の入力を遮断することで、グリーンモードを実現することができる。
［項目６］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記インバータ（１２）と前記受電点（Ｎ１）との間に接続されているスイッチ（ＲＹ１）をオフに制御する項目３に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、インバータ（１２）と電力系統（２）をスイッチ（ＲＹ１）で遮断することで、グリーンモードを実現することができる。
［項目７］
前記制御部（１７）は、有線または無線で接続された遠隔制御装置（１８）から、オフセット指令値を取得する項目１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット指令値をユーザが設定することができる。
［項目８］
前記制御部（１７）は、ネットワーク（６）を介して上位装置（７）から、オフセット指令値を取得する項目１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット指令値をアグリゲータが設定することができる。
［項目９］
前記制御部（１７）は、前記受電点（Ｎ１）の測定電圧をもとに前記オフセット指令値を決定する項目１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット指令値を系統電圧をもとに自律的に決定することができる。
［項目１０］
前記制御部（１７）は、外部から取得した天気予報情報をもとに前記オフセット指令値を決定する項目１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット指令値を天気予報をもとに自律的に決定することができる。
［項目１１］
前記制御部（１７）は、外部から取得したユーザの予定情報をもとに前記オフセット指令値を決定する項目１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット指令値をユーザのスケジュールをもとに自律的に決定することができる。
［項目１２］
前記制御部（１７）は、使用するオフセット指令値を、電力会社の制御装置（８）にネットワーク（６）を介して送信する項目７から１１のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、各分散型電源システム（１）のオフセット指令値を、電力会社の発電計画に反映させることができる。
［項目１３］
前記制御部（１７）は、有線または無線で接続された遠隔制御装置（１８）から、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の有効または無効の設定情報を取得する項目１から１２のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット設定モードの有効または無効をユーザが設定することができる。
［項目１４］
前記制御部（１７）は、ネットワーク（６）を介して上位装置（７）から、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の有効または無効の設定情報を取得する項目１から１２のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット設定モードの有効または無効をアグリゲータが設定することができる。
［項目１５］
前記制御部（１７）は、有線または無線で接続された遠隔制御装置（１８）に、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の動作状況を表示させる項目１から１３のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、オフセット設定モードの動作状況をユーザに対して可視化することができる。
［項目１６］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置（３０）に前記電力系統（２）から充電されないように制御する機能の有効または無効の設定情報を、有線または無線で接続された遠隔制御装置（１８）から取得する項目３から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、グリーンモードの有効または無効をユーザが設定することができる。
［項目１７］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置（３０）に前記電力系統（２）から充電されないように制御する機能の有効または無効の設定情報を、ネットワーク（６）を介して上位装置（７）から取得する項目３から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、グリーンモードの有効または無効をアグリゲータが設定することができる。
［項目１８］
前記制御部（１７）は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置（３０）に前記電力系統（２）から充電されないように制御する機能の動作状況を、有線または無線で接続された遠隔制御装置（１８）に表示させる項目３から６、１６、１７のいずれか１項に記載の分散型電源システム（１）。
これによれば、グリーンモードの動作状況をユーザに対して可視化することができる。
［項目１９］
再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置（２０）により発電された電力を調整して出力可能な第１コンバータ（１１）と、
電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置（３０）に対する充放電を制御する第２コンバータ（１３）と、
前記第１コンバータ（１１）および前記第２コンバータ（１３）が接続された直流バス（Ｂｄ）と、電力系統（２）の受電点（Ｎ１）との間に接続されるインバータ（１２）と、
前記第１コンバータ（１１）、前記第２コンバータ（１３）および前記インバータ（１２）を制御する制御部（１７）と、を備え、
前記制御部（１７）は、前記受電点（Ｎ１）から前記電力系統（２）への潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、前記第１コンバータ（１１）および前記第２コンバータ（１３）の少なくとも一方を制御する電力変換装置（１０）。
これによれば、潮流電力をオフセット制御することにより、出力変動を抑制することができる。

１ 分散型電源システム、 ２ 電力系統、 ３ 負荷、 ４ ルータ装置、 ５ ＨＥＭＳコントローラ、 ６ 外部ネットワーク、 ７ アグリゲータサーバ、 ８ 電力会社サーバ、 １０ 電力変換装置、 １１ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ、 １２ インバータ、 １３ 第２ＤＣ／ＤＣコンバータ、 １４ 第１コンバータ制御回路、 １５ インバータ制御回路、 １６ 第２コンバータ制御回路、 １７ 制御部、 １８ 遠隔制御装置、 １８ａ 表示部、 １８ｂ 操作部、 ２０ 太陽電池、 ３０ 蓄電部、 Ｂｄ 直流バス、 ＣＴ１ 電流センサ、 ＲＹ１ リレー、 Ｎ１ 受電点。

Claims (19)

1. 再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置と、
   前記発電装置により発電された電力の電圧を調整して出力可能な第１コンバータと、
   電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置と、
   前記エネルギー貯蔵装置に対する充放電を制御する第２コンバータと、
   前記第１コンバータおよび前記第２コンバータが接続された直流バスと、電力系統の受電点との間に接続されるインバータと、
   前記受電点の潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、前記第１コンバータ、前記第２コンバータおよび前記インバータを制御する制御部と、
   を備える分散型電源システム。
2. 前記受電点には負荷が接続され、
   前記エネルギー貯蔵装置は蓄電池であり、
   前記制御部は、前記蓄電池へ最大充電レートで充電されている状態において、前記発電装置の発電電力から前記負荷の消費電力を引いた余剰電力が、前記オフセット指令値より大きい場合、前記発電装置の発電量を抑制させるように前記第１コンバータを制御する請求項１に記載の分散型電源システム。
3. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置に前記電力系統から供給される電力が充電されないように制御する請求項１または２に記載の分散型電源システム。
4. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置への充電を禁止するように前記第２コンバータを制御する請求項３に記載の分散型電源システム。
5. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記受電点から供給される交流電力を直流電力に変換して前記直流バスへ出力しないように前記インバータを制御する請求項３に記載の分散型電源システム。
6. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記インバータと前記受電点との間に接続されているスイッチをオフに制御する請求項３に記載の分散型電源システム。
7. 前記制御部は、有線または無線で接続された遠隔制御装置から、オフセット指令値を取得する請求項１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
8. 前記制御部は、ネットワークを介して上位装置から、オフセット指令値を取得する請求項１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
9. 前記制御部は、前記受電点の測定電圧をもとに前記オフセット指令値を決定する請求項１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
10. 前記制御部は、外部から取得した天気予報情報をもとに前記オフセット指令値を決定する請求項１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
11. 前記制御部は、外部から取得したユーザの予定情報をもとに前記オフセット指令値を決定する請求項１から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
12. 前記制御部は、使用するオフセット指令値を、電力会社の制御装置にネットワークを介して送信する請求項７から１１のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
13. 前記制御部は、有線または無線で接続された遠隔制御装置から、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の有効または無効の設定情報を取得する請求項１から１２のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
14. 前記制御部は、ネットワークを介して上位装置から、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の有効または無効の設定情報を取得する請求項１から１２のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
15. 前記制御部は、有線または無線で接続された遠隔制御装置に、前記潮流電力が前記オフセット指令値になるように制御する機能の動作状況を表示させる請求項１から１３のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
16. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置に前記電力系統から充電されないように制御する機能の有効または無効の設定情報を、有線または無線で接続された遠隔制御装置から取得する請求項３から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
17. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置に前記電力系統から充電されないように制御する機能の有効または無効の設定情報を、ネットワークを介して上位装置から取得する請求項３から６のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
18. 前記制御部は、買電方向の前記オフセット指令値が設定されている場合、前記エネルギー貯蔵装置に前記電力系統から充電されないように制御する機能の動作状況を、有線または無線で接続された遠隔制御装置に表示させる請求項３から６、１６、１７のいずれか１項に記載の分散型電源システム。
19. 再生可能エネルギーを用いて発電する発電装置により発電された電力を調整して出力可能な第１コンバータと、
    電力を貯蔵可能なエネルギー貯蔵装置に対する充放電を制御する第２コンバータと、
    前記第１コンバータおよび前記第２コンバータが接続された直流バスと、電力系統の受電点との間に接続されるインバータと、
    前記第１コンバータ、前記第２コンバータおよび前記インバータを制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記受電点から前記電力系統への潮流電力が、ゼロ以外に設定されたオフセット指令値になるように、前記第１コンバータおよび前記第２コンバータの少なくとも一方を制御する電力変換装置。

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