JP5653303B2 - 電力制御装置及び電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、太陽光を受光して直流電力を発電する太陽電池を有する需要家に設けられ、太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換する電力制御装置及び電力制御方法に関する。

一般家庭等の電力の需要家において、太陽電池などの分散電源と、当該分散電源から供給される電力を交流に変換する電力制御装置とを備える電力制御システムが普及しつつある。このような電力制御システムでは、太陽電池によって発電した電力を用いて、宅内に設けられる負荷機器の電力需要をまかなうとともに、電力系統と連系して、電力を電力系統に逆潮流することによって、電力を売却（売電）することもできる。

ところで、このような電力制御システムが多くの需要家に導入されると、多量の電力が電力系統に逆潮流される可能性がある。このような場合、例えば、週末や休日などの電力需要が高くない軽負荷日には、電力系統に多量の余剰電力が発生してしまうことが懸念されている。

近年では、このような問題を解決するため、軽負荷日には、電力制御装置が逆潮流できない構成にするという試みが始まりつつある。具体的に、かかる電力制御装置は、カレンダー機能と時計機能とを備える内部時計を有するとともに、内部時計によって生成される時刻情報（以下、機器時刻情報）に基づいて軽負荷日を検出する。電力制御装置は、軽負荷日を検出した際には、逆潮流を行わないように構成されている。

ここで、電力制御装置に備える内部時計は、一般的に、わずかであるが誤差を有するため、長期間経過後には内部時計の機器時刻情報の誤差が大きくなる。例えば、一般的な内部時計の誤差１００ｐｐｍを例に挙げると、機器時刻情報の誤差は、１日あたりで８．６４秒となり、１年あたりで約５３分にもなる。また、太陽電池などの分散電源は、一般的に十年などの長期間に渡って使用される場合もあるため、かかる場合、内部時計が生成する機器時刻情報の誤差は、約９時間になる。

このような内部時計を用いて時刻を管理する場合、軽負荷日を検出する誤差も大きくなってしまうため、電力制御装置には、内部時計が生成する機器時刻情報を補正する機能を備える必要がある。

電力制御装置が、内部時計の機器時刻情報を補正する方法としては、電波時計信号を用いて補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる方法によれば、電力制御装置が、標準時刻情報を有する電波時計信号を受信し、この受信した電波時計信号に含まれる標準時刻情報に基づいて、内部時計が生成する機器時刻情報を補正することができる。

特開平８−２３７８７０号公報

しかしながら、従来技術では、電力制御装置が電波を受信する機能を別途設けなければいけないため、装置規模が増大するとともに、コストが増加してしまう。

なお、上記の方法以外にも、補正の不要な高精度の内部時計を備える方法や、利用者の操作によって補正する方法なども考えられる。しかし、前者は、内部時計が高価なものとなるため、コストが増加し、後者も、利用者操作用の機能が別途必要になるため、装置規模が増大するとともに、コストが増加してしまう。

このように、従来技術では、内部時計の機器時刻情報を補正するためには、装置規模が増大し、かつ、コストが増加するという問題があった。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、装置規模を増大させずに、かつ、コストが増加することを抑制して、内部時計の機器時刻情報を補正することが可能な電力制御装置及び電力制御方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するにあたって、発明者等は、まず、電力制御装置の既存の機能を用いて、内部時計が生成する機器時刻情報を補正できないか検討した。その結果、発明者等は、太陽電池が電力を発電するか否かに基づいて内部時計を補正すれば、軽負荷日を検出するために十分な精度の範囲内に機器時刻情報を補正できることを発見した。

かかる知見を踏まえ、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、太陽光を受光して直流電力を発電する太陽電池（太陽電池２０）を有する需要家に設けられ、前記太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換する電力制御装置（パワーコンディショナ１００）であって、時刻情報（機器時刻情報）を所定周期で生成する内部時計（内部時計１５２）と、前記時刻情報が第１時刻（例えば、２１時００分）を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するとともに、前記時刻情報が前記第１時刻とは異なる第２時刻（例えば、２時００分）を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行する発電判定部（発電判定部１５４Ｂ）と、第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、前記時刻情報を補正する時刻補正部と（時刻補正部１５４Ｃ）を備え、前記第１時刻と前記第２時刻とは、前記太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻であることを要旨とする。

本発明に係る第２の特徴は、第１の特徴に係り、前記第１時刻と前記第２時刻は、前記太陽電池が電力を発電しないことが既知の時刻であることを要旨とする。

本発明に係る第３の特徴は、太陽光を受光して直流電力を発電する太陽電池を有する需要家に設けられ、前記太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換する電力制御装置における電力制御方法であって、時刻情報を所定周期で生成するステップ（ステップＳ１０１）と、前記時刻情報が第１時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するとともに、前記時刻情報が前記第１時刻とは異なる第２時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行するステップ（ステップＳ１０３）と、第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、前記時刻情報を補正するステップ（ステップＳ１０８、Ｓ１１０）とを含み、前記第１時刻と前記第２時刻とは、前記太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻であることを要旨とする。

本発明によれば、装置規模を増大させずに、かつ、コストが増加することを抑制して、内部時計の機器時刻情報を補正することが可能な電力制御装置及び電力制御方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電力制御システム１の構成を示す概略構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るパワーコンディショナ１００の制御部の構成を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る記憶部１５３に記憶される情報テーブルの一例を示す図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係るパワーコンディショナ１００の動作を示すシーケンス図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る記憶部１５３に記憶される情報テーブルの一例を示す図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係るパワーコンディショナ１００の動作を示すシーケンス図である。

［第１実施形態］
次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。具体的には、（１）電力制御システムの構成、（２）パワーコンディショナの構成、（３）パワーコンディショナの動作、（４）作用及び効果について説明する。なお、以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）電力制御システムの構成
図１は、本実施形態に係る電力制御システム１の概略構成図である。かかる電力制御システム１は、一般家庭などの需要家に設けられている。なお、以下の図面において、電力ラインは実線で示し、制御信号ラインは破線で示している。

図１に示すように、電力制御システム１は、直流電力を発電する太陽電池２０、太陽電池２０及び電力系統配線１１に接続するパワーコンディショナ１００を有する。電力制御システム１は、これ以外にも、分電盤や電力系統配線１１に接続する負荷機器なども備えているが、本実施形態では説明を省略する。なお、電力系統配線１１は、電力系統１０とパワーコンディショナ１００に接続する配電線である。

太陽電池２０は、太陽光を受光し、受光した太陽光に応じて直流電力（ＤＣ電力）を発電することができる。太陽電池２０は、発電した直流電力をパワーコンディショナ１００に出力する。

パワーコンディショナ１００は、太陽電池２０と、電力系統配線１１とに接続されている。また、パワーコンディショナ１００は、太陽電池２０から供給される電力を電力系統配線１１に出力する連系運転を行うことができる。

具体的に、パワーコンディショナ１００は、連系運転時において、太陽電池２０によって発電された直流電力を交流電力（ＡＣ電力）に変換して電力系統配線１１へ出力する。電力系統配線１１へ出力された交流電力は、適宜、負荷機器において使用され、あるいは、電力系統１０への逆潮流の電力となる。なお、パワーコンディショナ１００の構成については詳細を後述する。本実施形態において、パワーコンディショナ１００は、電力制御装置を構成する。

（２）パワーコンディショナの構成
次に、パワーコンディショナ１００の構成について具体的に説明する。パワーコンディショナ１００は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０と、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と、連系用リレー１２１と、系統側出力部１３１と、制御部１５０とを備える。なお、パワーコンディショナ１００には、表示部なども設けられているが、ここでは説明を省略する。

ＤＣ／ＤＣ変換器１１０は、太陽電池２０から出力されるＤＣ電力を入力するとともに、ＤＣ電力をＤＣ／ＤＣ変換（昇圧変換）して、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１に出力する。

ＤＣ／ＡＣ変換器１１１は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０から出力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するとともに、ＡＣ電力を連系用リレー１２１に出力する。この時、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１は、所定電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ）に安定させる定電圧出力制御を行いながら、ＡＣ電力を出力する。

連系用リレー１２１は、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と系統側出力部１３１との間に設けられている。連系用リレー１２１は、閉動作又は開動作を行うことで、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と系統側出力部１３１との接続又は切り離しを行う。

連系用リレー１２１は、太陽電池２０から電力系統配線１１に電力を供給する連系運転時に、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と系統側出力部１３１とを接続（連系）して、系統側出力部１３１に電力を出力する。一方、連系用リレー１２１は、連系運転時以外には、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と系統側出力部１３１とを切り離し（解列）、系統側出力部１３１への電力の出力を停止する。なお、連系用リレー１２１は、制御部１５０の指示に従って、接続又は切り離しを行う。

系統側出力部１３１は、連系用リレー１２１を介して、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１から出力された電力を電力系統配線１１に出力する。なお、系統側出力部１３１は、連系運転時にのみ、電力系統配線１１に電力を出力する。

制御部１５０は、制御信号ラインを介して、パワーコンディショナ１００内の各機能部と通信する。制御部１５０は、連系運転を実行する際には、運転状況に応じて、パワーコンディショナ１００内の各機能部を制御する。例えば、制御部１５０は、連系運転を実行する場合、連系用リレー１２１に対して、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１と系統側出力部１３１とを接続するように指示する。また、制御部１５０は、連系運転を実行する場合、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０及びＤＣ／ＡＣ変換器１１１による電圧状況などを把握しつつ、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０及びＤＣ／ＡＣ変換器１１１を制御する。

次に、図２を参照して、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００の制御部１５０の構成について具体的に説明する。図２に示すように、制御部１５０は、通信部１５１と、内部時計１５２と、記憶部１５３と、処理部１５４とを備える。

通信部１５１は、制御信号ラインを介して、パワーコンディショナ１００内の各機能部と通信する。例えば、通信部１５１は、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０から、太陽電池２０が出力した電力の電力値を取得することができる。

内部時計１５２は、時刻情報（以下、機器時刻情報）を所定周期で生成する。具体的に、内部時計１５２は、カレンダー機能と時計機能とを備える。内部時計１５２は、年月日時を示す情報（例えば、２０１１年０１月０１日１４時３０分）を含む機器時刻情報を生成する。内部時計１５２は、所定周期（例えば、１分周期）で機器時刻情報を生成するとともに、処理部１５４に出力することができる。

また、内部時計１５２は、処理部１５４からの指示に応じて、機器時刻情報を補正することができる。具体的に、内部時計１５２は、処理部１５４から、所定時間だけ遅らせるように指示を受けると、所定時間だけ遅らせた機器時刻情報を出力する。一方、内部時計１５２は、処理部１５４から、所定時間だけ進めるように指示を受けると、所定時間だけ進めた機器時刻情報を出力する。

記憶部１５３は、処理部１５４が実行するプログラムを記憶すると共に、処理部１５４でのプログラム実行中にワークエリアとして使用される。また、記憶部１５３は、処理部１５４が参照する各種情報を記憶する。ここで、図３には、本実施形態に係る記憶部１５３に記憶される情報テーブルの一例が示されている。図３に示すように、記憶部１５３は、「第１時刻Ｔ１の判定結果」と、「第２時刻Ｔ２の判定結果」と、「対応処理」とを関連付けて記憶する。

「第１判定結果」は、内部時計１５２から出力された機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際に、太陽電池２０が発電していたか否かの判定結果を示す情報である。「第１判定結果」には、“発電あり”、又は、“発電なし”を識別する情報が記憶される。

「第２判定結果」は、内部時計１５２から出力された機器時刻情報が第２時刻Ｔ２を示す際に、太陽電池２０が発電していたか否かの判定結果を示す情報である。「第２判定結果」には、“発電あり”、又は、“発電なし”を識別する情報が記憶される。

「対応処理」は、「第１判定結果」と「第２判定結果」とに応じて、後述する処理部１５４が実行する処理を識別する情報である。なお、「第１判定結果」と、「第２判定結果」と、「対応処理」とは、パワーコンディショナ１００の工場出荷時、又は、パワーコンディショナ１００を需要家に設置する際などに記憶される情報である。

処理部１５４は、制御部１５０内の各機能を制御する。具体的に、処理部１５４は、電力制御部１５４Ａと、発電判定部１５４Ｂと、時刻補正部１５４Ｃとを備える。

電力制御部１５４Ａは、パワーコンディショナ１００の運転状態を制御する。例えば、電力制御部１５４Ａは、連系運転を実行する場合、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０、ＤＣ／ＡＣ変換器１１１、及び連系用リレー１２１に対して、連系運転時の動作を行うように指示する。

また、電力制御部１５４Ａは、内部時計１５２から、年月日時を示す情報を含む機器時刻情報を取得する。電力制御部１５４Ａは、機器時刻情報に示す日付が、軽負荷日に至った場合、連系用リレー１２１に対して切り離すように指示し、連系運転を停止することができる。この機能は、多数の需要家に設けられる電力制御システム１の連系運転によって、多量の電力が電力系統１０に逆潮流されないようにする機能である。つまり、かかる機能は、逆潮流によって、電力系統１０に余剰電力が発生しないように制限するための機能である。

発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するとともに、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１とは異なる第２時刻Ｔ２を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行する。

ここで、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とは、太陽電池２０が電力を発電するか否かが既知の時刻である。また、本実施形態において、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とは、太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻である。

第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とは、太陽電池２０を設置する地域（日本、東京など）における日の出時刻及び日の入り時刻に基づいて、決定することが好ましい。例えば、日本を対象とした場合を例に挙げると、最も早い日の出時刻は、３時３０分（根室）であり、最も遅い日の入り時刻は、１９時４１分（与那国）である。

このような場合、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とは、日の出時刻と日の入り時刻とに近いほど好ましいが、日の出時刻の近くの時間帯と、日の入り時刻の近くの時間帯とは、わずかではあるが、太陽電池２０が電力を発電する可能性がある。かかる点を考慮して、本実施形態では、太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻として、「２１時００分」を第１時刻Ｔ１とし、翌日の「２時００分」を第２時刻Ｔ２として説明する。つまり、第１時刻Ｔ１が、第２時刻Ｔ２よりも時系列上で前の時刻であるものとする。

また、発電判定部１５４Ｂは、第１時刻Ｔ１（２１時００分）を示す第１時刻情報と、第２時刻Ｔ２（２時００分）を示す第２時刻情報とを予め記憶する。また、発電判定部１５４Ｂは、内部時計１５２から出力される機器時刻情報を所定周期で取得する。なお、この所定周期は、１分周期であってもよい。

発電判定部１５４Ｂは、内部時計１５２から取得した機器時刻情報が、第１時刻情報と一致するか否かを判定する。また、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻情報と一致したと判定すると、太陽電池２０からＤＣ／ＤＣ変換器１１０に入力される電力の電圧値を、ＤＣ／ＤＣ変換器１１０から取得する。発電判定部１５４Ｂは、電圧値が所定電圧閾値以上の場合、太陽電池２０が発電していると判定し、電圧値が所定電圧閾値未満である場合、太陽電池２０が発電していないと判定する。ここで、所定電圧閾値は、発電していると判定するのに十分な電圧値であればよく、予め記憶しておけばよい。また、「発電する」には、「発電する可能性があるか」も含めたものであってもよく、それらは目的によって所定電圧閾値を設定すればよい。
なお、発電判定部１５４Ｂは、電流値を取得して、電流値に基づいて、太陽電池２０が発電しているか否かを判定してもよい。また、発電判定部１５４Ｂは、判定結果（“発電あり”又は“発電なし”）を第１時刻Ｔ１の第１判定結果として時刻補正部１５４Ｃに出力する。

同様に、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第２時刻を示す第２時刻情報と一致するか否かを判定する。また、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第２時刻情報と一致したと判定すると、上述した判定方法と同様の方法で太陽電池２０が発電しているか否か判定する。また、発電判定部１５４Ｂは、判定結果（“発電あり”又は“発電なし”）を第２時刻Ｔ２の第２判定結果として時刻補正部１５４Ｃに出力する。

このようにして、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するともに、機器時刻情報が第２時刻Ｔ２を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行する。なお、本実施形態において、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際とは、発電判定部１５４Ｂにおいて、機器時刻情報が第１時刻情報と一致したと判定したタイミングを示す。また、機器時刻情報が第２時刻Ｔ２を示す際とは、発電判定部１５４Ｂにおいて、機器時刻情報が第２時刻情報と一致したと判定したタイミングを示す。

時刻補正部１５４Ｃは、発電判定部１５４Ｂによって判定された第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、時刻情報を補正する。具体的に、時刻補正部１５４Ｃは、第１時刻Ｔ１の第１判定結果と、第２時刻Ｔ２の第２判定結果とを入力すると、記憶部１５３に記憶される情報テーブルを参照する。また、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果と、第２判定結果とに関連付けて記憶されている対応処理を実行する。以下に、時刻補正部１５４Ｃが実行する対応処理について説明する。

例えば、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”であり、第２判定結果が“発電なし”である場合、内部時計１５２から出力される機器時刻情報が正常値を示していると判定する。この場合、時刻補正部１５４Ｃは、特に何も処理を実行しない。

例えば、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”であり、第２判定結果が“発電あり”である場合、内部時計１５２から出力される機器時刻情報が異常値を示していると判定する。この場合、時刻補正部１５４Ｃは、利用者にエラーを報知する等のエラー処理を行う。

また、例えば、時刻補正部１５４Ｃは、第１時刻Ｔ１の判定結果が“発電あり”であり、第２時刻Ｔ２の判定結果が“発電なし”である場合、内部時計１５２から出力される機器時刻情報が進んだ時刻を示していると判定する。この場合、時刻補正部１５４Ｃは、情報テーブルに関連付けて記憶されている対応処理“機器時刻情報を所定時間ΔＴ３だけ遅らせる”を実行する。このとき、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２に対して、所定時間ΔＴ３だけ遅らせた機器時刻情報を出力するように指示する。

ここで、所定時間ΔＴ３は、第１時刻Ｔ１と日の入時刻との差の期間に基づいて決定することが好ましい。これは、第１時刻Ｔ１（例えば、２１時００分）の判定結果が“発電あり”となる場合には、機器時刻情報によって示される時刻が、第１時刻Ｔ１（例えば、２１時００分）と日の入時刻（例えば、１９時４１分）との差の期間以上に進んでいることが推定されるためである。当該差の期間は、１時間１９分であるが、本実施形態では、所定時間ΔＴ３を２時間として説明する。なお、所定時間ΔＴ３は、これに限定されるものではない。

また、例えば、時刻補正部１５４Ｃは、第１時刻Ｔ１の判定結果が“発電なし”であり、第２時刻Ｔ２の判定結果が“発電あり”である場合、内部時計１５２から出力される機器時刻情報が遅れた時刻を示していると判定する。この場合、時刻補正部１５４Ｃは、情報テーブルに関連付けて記憶されている対応処理“機器時刻情報を所定時間ΔＴ４だけ進ませる”を実行する。このとき、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２に対して、所定時間ΔＴ４だけ進ませた機器時刻情報を出力するように指示する。

ここで、所定時間ΔＴ４は、第２時刻Ｔ２と日の出時刻との差の期間に基づいて決定することが好ましい。これは、第２時刻Ｔ２（例えば、２時００分）の判定結果が“発電あり”となる場合には、機器時刻情報によって示される時刻が、第２時刻Ｔ２（例えば、２時００分）と日の出時刻（例えば、３時３０分）との差の期間以上に進んでいることが推定されるためである。当該差の期間は、１時間３０分であるが、本実施形態では、所定時間ΔＴ４を２時間として説明する。なお、所定時間ΔＴ４は、これに限定されるものではない。また、特定時間ΔＴ３と特定時間ΔＴ４とは、同じ期間（例えば、２時間）としてもよいし、異ならせてもよいことは無論である。

（３）パワーコンディショナの動作
次に、図４を参照して、パワーコンディショナ１００の動作を説明する。具体的に、パワーコンディショナ１００が、内部時計１５２によって生成される時刻情報を補正する際の動作を説明する。図４は、パワーコンディショナ１００の動作を示すシーケンス図である。

まず、ステップＳ１００において、パワーコンディショナ１００は、各種情報を設定する。具体的に、発電判定部１５４Ｂに対して、第１時刻Ｔ１を示す第１時刻情報及び第２時刻Ｔ２を示す第２時刻情報、および所定電圧閾値を記憶させる。また、記憶部１５３の情報テーブルに対して、第１乃至２判定結果及び対応処理等の各種情報を記憶させる。

なお、ステップＳ１００における動作は、パワーコンディショナ１００の工場出荷時、又は、パワーコンディショナ１００を需要家に設置する際に、管理者によって実施されることが好ましい。これは、利用者が、上述した設定を自由に変更できてしまうと、軽負荷日が正確に検出できなくなるからである。

ステップＳ１０１において、内部時計１５２は、所定周期（例えば、１分周期）で機器時刻情報を生成するとともに、処理部１５４に出力する。なお、内部時計１５２は、ステップＳ１０１の動作を繰り返す。

ステップＳ１０２において、発電判定部１５４Ｂは、内部時計１５２によって生成される機器時刻情報を、所定周期で取得する。また、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１（例えば、２１時）を示す第１時刻情報、又は、第２時刻Ｔ２（例えば、２時）を示す第２時刻情報と一致するか否かを判定する。発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻情報、又は、第２時刻情報と一致しない場合には、ステップＳ１０２の動作を繰り返し行う。

ステップＳ１０３において、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する。具体的に、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第１時刻情報と一致したと判定すると、太陽電池２０からＤＣ／ＤＣ変換器１１０に入力される電力の電圧値を取得する。発電判定部１５４Ｂは、電圧値が所定電圧閾値以上の 場合、太陽電池２０が発電していると判定し、電圧値が所定電圧閾値未満の場合、太陽電池２０が発電していないと判定する。発電判定部１５４Ｂは、判定結果（“発電あり”又は“発電なし”）を第１時刻Ｔ１の第１判定結果として時刻補正部１５４Ｃに出力する。

また、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第２時刻Ｔ２を示す際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する。具体的に、発電判定部１５４Ｂは、機器時刻情報が第２時刻情報と一致したと判定すると、上述した判定方法と同様の方法によって、太陽電池２０が電力を発電したか否かを判定する。発電判定部１５４Ｂは、判定結果（“発電あり”又は“発電なし”）を第２判定結果として時刻補正部１５４Ｃに出力する。

ステップＳ１０４において、発電判定部１５４Ｂは、第１判定結果と第２判定結果との出力が完了したか否かを判定する。発電判定部１５４Ｂは、第１判定結果と第２判定結果との出力が完了した場合は、完了した旨を時刻補正部１５４Ｃに通知する。なお、発電判定部１５４Ｂは、完了していない場合は、ステップＳ１０２乃至Ｓ１０４の動作を繰り返す。

ステップＳ１０５において、時刻補正部１５４Ｃは、発電判定部１５４Ｂからの通知を受けると、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”であるか否かを判定する。また、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”である場合、パワーコンディショナ１００が異常動作を行っていると判定する。

ステップＳ１０６において、時刻補正部１５４Ｃは、パワーコンディショナ１００が異常動作を行っていると判定する場合、利用者に対してエラーを報知する。具体的に、時刻補正部１５４Ｃは、記憶部１５３を参照して、“発電あり”、“発電あり”に関連付けられている対応処理“エラー報知”を実行する。このとき、時刻補正部１５４Ｃは、表示部（図示せず）又はスピーカ（図示せず）等から、所定の画像又は所定の音声を出力することで、パワーコンディショナ１００に異常が発生している旨を利用者に通知する。

ステップＳ１０７において、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”であるか否かを判定する。時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”であると判定した場合、内部時計１５２から取得した機器時刻情報の示す時刻が進んでいると判定する。一方、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”でないと判定した場合、ステップＳ１０９の動作を行う。

ステップＳ１０８において、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２から取得した機器時刻情報が進んでいると判定した場合、内部時計１５２の機器時刻情報の示す時刻を遅らせるように補正する。具体的に、時刻補正部１５４Ｃは、記憶部１５３を参照して、第１判定結果“発電あり”、第２判定結果“発電なし”に関連付けられている対応処理“所定時間ΔＴ３だけ遅らせる”を実行する。

このとき、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２に対して、所定時間ΔＴ３（例えば、２時間）だけ遅らせた機器時刻情報を生成するように指示する。この指示を受けた内部時計１５２は、所定時間ΔＴ３だけ遅らせた機器時刻情報を生成する。

ステップＳ１０９において、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”であるか否かを判定する。また、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”であると判定した場合、内部時計１５２から取得した機器時刻情報の示す時刻が遅れていると判定する。

なお、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”でないと判定した場合、つまり、第１判定結果と第２判定結果とがいずれも“発電なし”であった場合、機器時刻情報の示す時刻が正常値であると判断する。時刻補正部１５４Ｃは、その旨を発電判定部１５４Ｂに通知し、発電判定部１５４Ｂは、ステップＳ１０２の動作を繰り返す。

ステップＳ１１０において、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２から取得した機器時刻情報の示す時刻が遅れていると判定した場合、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２の機器時刻情報の示す時刻を進ませるように補正する。具体的に、時刻補正部１５４Ｃは、記憶部１５３を参照して、第１判定結果“発電なし”、第２判定結果“発電あり”に関連付けられている対応処理“所定時間ΔＴ４だけ進ませる”を実行する。

このとき、時刻補正部１５４Ｃは、内部時計１５２に対して、所定時間ΔＴ４（例えば、２時間）だけ進ませた機器時刻情報を生成するように指示する。この指示を受けた内部時計１５２は、所定時間ΔＴ４だけ進めた機器時刻情報を生成する。

以上のように、ステップＳ１０７乃至Ｓ１１０において、時刻補正部１５４Ｃは、発電判定部１５４Ｂによる第１判定結果及び第２判定結果に基づいて、内部時計１５２によって生成される機器時刻情報を補正する。なお、上述したステップＳ１０１乃至Ｓ１１０の動作は、毎日行ってもよいし、１ヶ月毎に行ってもよいし、１年ごとに行ってもよい。つまり、ステップＳ１０１乃至Ｓ１１０の動作は、任意のタイミングで行ってもよい。

（４）作用及び効果
本実施形態に係るパワーコンディショナ１００は、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す第１時刻情報と一致した際に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する第１判定を行い、機器時刻情報が第２時刻を示す第２時刻情報と一致した際に、太陽電池２０が電力を発電しているか否かを判定する第２判定を行う。

パワーコンディショナ１００は、第１判定結果及び第２判定結果に基づいて、機器時刻情報を補正する。また、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とは、太陽電池２０によって発電されるか否かが既知の時刻である。

つまり、パワーコンディショナ１００では、機器時刻情報が、太陽電池２０が発電するか否かが既知の第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２を示す際に、実際に太陽電池２０によって発電されるか否かを判定して、内部時計１５２によって生成される機器時刻情報を補正する。

ここで、パワーコンディショナ１００が、軽負荷日において、太陽電池２０によって発電した電力を電力系統１０に逆潮流しないようにするためには、機器時刻情報の誤差は、少なくとも日付変更時刻（２４時（０時））から発電可能な時刻（例えば、３時３０分）までの差（例えば、３時間３０分）の範囲内であればよい。すなわち、機器時刻情報の精度は、１秒以内といった高精度である必要がなく、３時間程度の誤差の範囲内であれば十分である。よって、パワーコンディショナ１００によれば、太陽電池２０が発電されるか否かの判定結果に基づいて、軽負荷日を検出するために十分な精度の範囲内に、機器時刻情報を補正できる。

本実施形態に係るパワーコンディショナ１００では、従来技術のように、電波時計信号を受信するための新たな機器を設けずに、パワーコンディショナ１００本来の機能によって把握可能な太陽電池２０の発電状況に基づいて、内部時計１５２の機器時刻情報を補正することができる。このように、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００によれば、装置規模を増大させることなく、かつ、コストが増加することを抑制して、内部時計１５２の機器時刻情報を補正することができる。

また、パワーコンディショナ１００は、機器時刻情報が第１時刻Ｔ１を示す際と、機器時刻情報が第２時刻Ｔ２を示す際との２つの場合に、太陽電池２０が電力を発電するか否かを判定する。よって、パワーコンディショナ１００は、一方が発電し、他方が発電しない等の発電状況に基づいて、機器時刻情報の示す時刻が進んでいるのか遅れているのかを判定できるので、より高い精度で機器時刻情報を補正することができる。

また、パワーコンディショナ１００では、太陽電池２０の発電を判定する第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とが、太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻である。ここで、太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻とは、太陽電池２０が太陽光を受光できない夜間の期間内の時刻である。一方、太陽電池２０が電力を発電することが既知の時刻は、太陽電池が太陽光を受光できる昼間の期間内の時刻である。

また、太陽電池２０は、昼間の時刻であっても、天候によっては、太陽電池２０が発電できない可能性がある。よって、パワーコンディショナ１００では、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とを太陽電池２０が電力を発電することが既知の時刻とした場合、太陽電池２０が発電していないと誤って判定してしまう場合もある。このような場合、パワーコンディショナ１００は、内部時計１５２の機器時刻情報の示す時刻を誤って補正してしまう可能性ある。

本実施形態に係るパワーコンディショナ１００では、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２が、太陽電池２０が太陽光を受光できない夜間の時刻である。よって、パワーコンディショナ１００は、太陽電池２０が電力を確実に発電しない時刻を、第１時刻Ｔ１及び第２時刻Ｔ２として用いるので、天候の影響によって太陽電池２０が電力を発電しない場合において、誤った補正を行わない。つまり、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００によれば、誤った補正を防止して、より正確に内部時計１５２の機器時刻情報を補正できる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るパワーコンディショナ１００の構成について説明する。ここで、上述した第１実施形態では、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とが、太陽電池２０が発電しないことが既知の時刻である場合を例に挙げて説明したが、本実施形態では、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とが、太陽電池２０が発電することが既知の時刻である。つまり、本実施形態では、第１時刻Ｔ１と第２時刻Ｔ２とが、昼間の期間の時刻である。

具体的に、本実施形態では、発電判定部１５４Ｂは、第１時刻Ｔ１１（５時００分）を示す第１時刻情報を予め記憶し、第２時刻Ｔ１２（１８時００分）を示す第２時刻情報を予め記憶する。また、本実施形態に係る記憶部１５３は、図５に示すように、第１時刻Ｔ１１の判定結果と、第２時刻Ｔ１２の判定結果と、対応処理とを関連付けて記憶する。

以下に、図６を参照して、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００の動作を具体的に説明する。図６は、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００の動作を示すシーケンス図である。

ここで、ステップＳ２００乃至Ｓ２０４の動作は、上述した第１実施形態のステップＳ１００乃至Ｓ１０４の動作と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０５において、時刻補正部１５４Ｃは、発電判定部１５４Ｂからの通知を受けると、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”であるか否かを判定する。時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”である場合、パワーコンディショナ１００が異常動作を行っていると判定する。

ステップＳ２０６において、時刻補正部１５４Ｃは、パワーコンディショナ１００が異常動作を行っていると判定すると、記憶部１５３を参照して、“発電なし”、“発電なし”に関連付けられている対応処理“エラー報知”を実行する。なお、時刻補正部１５４Ｃが処理“エラー報知”を実行する動作は、上述した第１実施形態のステップＳ１０６の動作と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０７において、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”であるか否かを判定する。また、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電なし”で、かつ、第２判定結果が“発電あり”であると判定した場合、機器時刻情報の示す時刻が進んでいると判定する。

ステップＳ２０８において、時刻補正部１５４Ｃは、機器時刻情報が進んでいると判定すると、対応処理“所定時間ΔＴ３だけ遅らせる”を実行する。なお、時刻補正部１５４Ｃが、対応処理“所定時間ΔＴ３だけ遅らせる”を実行する動作は、上述した第１実施形態のステップＳ１０８の動作と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０９において、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”であるか否かを判定する。時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”であると判定した場合、内部時計１５２から取得した機器時刻情報が遅れていると判定する。なお、時刻補正部１５４Ｃは、第１判定結果が“発電あり”で、かつ、第２判定結果が“発電なし”でないと判定した場合、つまり、第１判定結果と第２判定結果とがいずれも“発電あり”であると判定した場合、内部時計１５２から取得した機器時刻情報が正常であると判断する。

ステップＳ２１０において、時刻補正部１５４Ｃは、機器時刻情報が進んでいると判定すると、記憶部１５３を参照して、対応処理“所定時間ΔＴ４だけ進ませる”を実行する。なお、時刻補正部１５４Ｃが、対応処理“所定時間ΔＴ４だけ進ませる”を実行する動作は、上述した第１実施形態のステップＳ１１０と同様であるため説明を省略する。

以上のように、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００は、第１時刻Ｔ１１と第２時刻Ｔ１２とが、太陽電池２０が発電する昼間の期間内の時刻であっても、内部時計１５２によって生成される機器時刻情報を補正することができる。すなわち、本実施形態に係るパワーコンディショナ１００によれば、装置規模を増大させることなく、かつ、コストが増加することを抑制して、内部時計１５２の機器時刻情報を補正することができる。
［変更例］
次に、本実施形態に係る変更例について説明する。ここで、昼間の期間内の天候が、雨天又は曇天の場合もあるので、太陽電池２０が、電力を発電しない場合もあり得る。かかる場合を考慮して、パワーコンディショナ１００は、ステップＳ２０１乃至Ｓ２０４の動作を、所定日数の期間（例えば、１０日間）毎日実行して、第１判定結果と第２判定結果とを取得してもよい。

具体的に、パワーコンディショナ１００は、所定日数の期間において、第１判定結果が一度でも“発電あり”と判定された場合には、第１判定結果を“発電あり”として、ステップＳ２０５乃至２１０の動作を行ってもよい。同様に、パワーコンディショナ１００は、第２判定結果が一度でも“発電あり”と判定された場合には、第２判定結果を“発電あり”として、ステップＳ２０５乃至２１０の動作を行ってもよい。

以上のように、本変更例に係るパワーコンディショナ１００によれば、天候の影響によって太陽電池２０が発電しない場合に、内部時計１５２の機器時刻情報を誤って補正してしまうことを防止することができる。

なお、本変更例は、第１実施形態においても適用可能である。具体的に、パワーコンディショナ１００は、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４の動作を、所定日数の期間、毎日実行して、第１判定結果と第２判定結果とを取得してもよい。また、パワーコンディショナ１００は、上述した方法によって第１判定結果と第２判定結果とを取得するとともに、第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、ステップＳ１０５乃至１１０の動作を行ってもよい。

［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。

例えば、上述した実施形態において、電力制御システム１が、分散電源として、太陽電池２０を備える場合を例に挙げて説明したが、太陽電池２０に加えて、風力発電装置、蓄電池などを更に備えていてもよい。

また、上述した実施形態において、パワーコンディショナ１００の制御部１５０の機能は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等、スマートグリッド技術における様々なシステムに備えてもよい。

また、パワーコンディショナ１００は、連系運転だけでなく、太陽電池２０によって発電された直流電力を自立系統配電線（図示せず）に出力する自立運転を実行してもよい。

また、上述した実施形態では、第１時刻（Ｔ１又はＴ１１）と第２時刻（Ｔ２又はＴ１２）との両方が、太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻（夜間）、又は、太陽電池２０が電力を発電することが既知の時刻（昼間）である場合を例に挙げて説明した。しかし、例えば、第１時刻を太陽電池２０が電力を発電しないことが既知の時刻（夜間）とし、第２時刻を太陽電池２０が電力を発電することが既知の時刻（昼間）としてもよい。つまり、第１時刻と第２時刻とは、太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻であれば、どのような時刻に設定してもよい。

また、上述した実施形態では、太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻として、第１時刻と第２時刻との２つが設定されている場合を例に挙げたが、更に多くの時刻を設定してもよい。例えば、１時間間隔で複数の時刻を設定した場合、機器時刻情報がどれだけ進んでいるか、又は、どれだけ遅れているかを１時間単位で把握できるので、機器時刻情報をより正確に補正することが可能になる。

また、上述した実施形態及び変更例は組み合わせることも可能である。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。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

１…電力制御システム、１０…電力系統、１１…電力系統配線、２０…太陽電池、１００…パワーコンディショナ、１１０…ＤＣ／ＤＣ変換器、１１１…ＤＣ／ＡＣ変換器、１２１…連系用リレー、１３１…系統側出力部、１５０…制御部、１５１…通信部、１５２…内部時計、１５３…記憶部、１５４…処理部、１５４Ａ…電力制御部、１５４Ｂ…発電判定部、１５４Ｃ…時刻補正部

Claims (3)

1. 太陽光を受光して直流電力を発電する太陽電池を有する需要家に設けられ、前記太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換する電力制御装置であって、
   時刻情報を所定周期で生成する内部時計と、
   前記時刻情報が第１時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するとともに、前記時刻情報が前記第１時刻とは異なる第２時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行する発電判定部と、
   第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、前記時刻情報を補正する時刻補正部とを備え、
   前記第１時刻と前記第２時刻とは、前記太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻である
   ことを特徴とする電力制御装置。
2. 前記第１時刻と前記第２時刻は、前記太陽電池が電力を発電しないことが既知の時刻である
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
3. 太陽光を受光して直流電力を発電する太陽電池を有する需要家に設けられ、前記太陽電池によって発電された直流電力を交流電力に変換する電力制御装置における電力制御方法であって、
   時刻情報を所定周期で生成するステップと、
   前記時刻情報が第１時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第１判定を実行するとともに、前記時刻情報が前記第１時刻とは異なる第２時刻を示す際に、前記太陽電池が電力を発電するか否かを判定する第２判定を実行するステップと、
   第１判定結果と第２判定結果とに基づいて、前記時刻情報を補正するステップとを含み、
   前記第１時刻と前記第２時刻とは、前記太陽電池が電力を発電するか否かが既知の時刻である
   ことを特徴とする電力制御方法。

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