JP5993082B1 - 分散型電源システム、電力変換装置及び力率制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】系統電圧上昇の抑制対策を実現しつつ、電源効率の最適化を実現した分散型電源システムを提供する。【解決手段】分散型電源システム１は、電力変換装置（インバータ３３）から商用電源系統５への逆潮流がある場合に、電力変換装置（インバータ３３）の力率を所定の一定力率に制御する制御部３３ｂを備えており、制御部３３ｂが逆潮流情報取得部（ＣＴセンサ７）で取得した逆潮流情報に基づいて、電力変換装置（インバータ３３）から商用電源系統５への逆潮流がないと判断した場合に、電力変換装置（インバータ３３）の力率を一定力率より１に近い値に制御するように構成した。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光発電手段等の分散型電源を備えた分散型電源システム、及び分散型電源システムへの適用が可能に構成された電力変換装置、並びに電力変換装置の力率制御方法に関するものである。

近年、太陽光発電をはじめとする分散型電源が普及しており、これらの発電設備等が低圧配電線へ連系されるケースが増加している。非特許文献１には、上記系統連系の増加に伴って、高圧配電線等での電圧上昇が懸念されていることが記載されている。さらに、電圧上昇の対策として分散型電源に接続されたパワーコンディショナに、常に一定の力率で進相運転を行う機能、いわゆる、力率一定制御（例えば、力率０．９）が具備されることが有効であることが記載されている。このように、パワーコンディショナを力率一定制御で運転することにより、系統電圧の上昇を抑制し、系統電圧を適切に維持することが可能になる。

一般社団法人日本電気協会、系統連系規程、ＪＥＡＣ９７０１−２０１２ [２０１５年追補版(その１）]、第８頁 他

特許第５４５２４２２号公報

ところで、例えば特許文献１に示されるように、複数の分散型電源（発電設備及び蓄電設備を含む）を備えた分散型電源システムにおいて、分散型電源を用いて家庭用機器や産業用機器等の負荷に電力を供給することが行われている。

ここで、分散型電源から供給される供給電力が、負荷で消費される消費電力よりも大きい場合、分散型電源から系統に対して逆潮流して電力会社に売電することができるようになっている。この逆潮流に際して、前述の力率一定制御をすることが求められる場合がある。

これに対し、分散型電源の供給電力が負荷の消費電力よりも小さい場合、分散型電源の供給電力は同電源システム内の負荷で消費され、分散型電源から系統に対して逆潮流されない。このような場合に力率一定制御がされていると、皮相電力を大きくする必要がでて、電源効率が悪くなる場合がある。

上記問題に鑑み、本発明は、系統電圧上昇の抑制対策を実現しつつ、電源効率の最適化を実現した分散型電源システムを提供することを目的とする。

本発明に係る分散型電源システムでは、電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に、電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御する制御部を備えており、制御部が逆潮流情報取得部で取得した逆潮流情報に基づいて、電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御するように構成した。

ここで、力率が１に近い値の方が、電力効率が良い。したがって、上記態様のように制御部が、逆潮流なしと判断した場合に一定力率より１に近い値で電力変換装置の力率制御をすることにより、分散型電源システムの電力効率を高めることができる。

すなわち、本発明の第１態様に係る分散型電源システムは、蓄電装置及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源と、ＤＣ／ＡＣ変換機能を有し、前記複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、前記複数の分散型電源を商用電源系統に連系する電力変換装置と、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御することを特徴とする。

この構成によると、蓄電装置を含む分散型電源システムの制御部は、逆潮流がある場合に一定力率に制御される電力変換装置の力率を、逆潮流がないと判断した場合に一定力率より１に近い値に制御するものである。これにより、前述のとおり分散型電源システムの電力効率を高めることができる。

ここで、逆潮流許可電源から逆潮流がされている場合において、分散型電源に蓄電装置が含まれているとき、蓄電装置からの放電は停止されているのが一般的である。このとき、制御部は、電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御している。その後、負荷の消費電力の方が逆潮流許可電源からの供給電源を上回った場合、すなわち、逆潮流がない場合には、不足分の電力を蓄電装置で補充する必要が出てくる。このとき、電力変換装置の力率を一定力率で制御し続けると、電力効率が悪いため、一定力率より１に近い値で電力変換装置の力率が制御されている場合と比較して、蓄電装置の消耗が早くなるという問題がある。

これに対し、本態様では、制御部が逆潮流情報に基づいて逆潮流がないと判断した場合には、電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御する。これにより、仮に、不足分の電力を蓄電装置で補充する必要がある場合においても、電力変換装置の力率を一定力率に制御する場合と比較して、高い電力効率を実現することができるので、蓄電装置の消耗量が少なくてすむ。これにより、蓄電装置の充電電力をより有効に活用できるようになるとともに、充放電量及び充放電回数を削減することができるので、蓄電装置の長寿命化を実現することができる。

本発明の第２態様に係る分散型電源システムは、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源と、ＤＣ／ＡＣ変換機能を有し、前記複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、前記複数の分散型電源を商用電源系統に連系する電力変換装置と、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御することを特徴とする。

この構成によると、第１態様と同様に、制御部が、逆潮流情報に基づいて、逆潮流がないと判断した場合に、電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御するため、分散型電源システムの電力効率を高めることができる。

また、逆潮流許可電源から逆潮流がされている場合、逆潮流不可電源からの放電は停止されているのが一般的である。このとき、制御部は、電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御している。その後、負荷の消費電力の方が逆潮流許可電源からの供給電源を上回って逆潮流しなくなった場合には、不足分の電力を逆潮流不可電源で補充する必要が出てくる。このとき、電力変換装置の力率を一定力率で制御し続けると、電力効率が悪いため、一定力率より１に近い値で電力変換装置の力率が制御されている場合と比較して、逆潮流不可電源の電力効率が悪くなるという問題がある。

これに対し、本態様では、制御部が逆潮流情報に基づいて逆潮流がないと判断した場合には、電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御する。これにより、仮に、不足分の電力を逆潮流不可電源で補充する必要がある場合においても、電力変換装置の力率を一定力率に制御する場合と比較して、逆潮流不可電源の電力効率を高めることができる。これにより、逆潮流不可電源の充電電力をより有効に活用できるようになる。

前記逆潮流情報取得部は、前記電力変換装置と商用電源系統とを連系する送電線に流れる送電電流を検出し、前記逆潮流情報として出力する電流検出手段であり、前記制御部は、前記送電電流に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する、ように構成されていてもよい。

この構成によると、電流検出手段が、電力変換装置と商用電源系統とを連系する送電線に流れる電流値を逆潮流情報として出力するので、制御部は、より正確な逆潮流の有無に関する情報を取得することができる。これにより、より精度高く電力変換装置の力率を制御することができるようになる。

また、前記逆潮流情報取得部は、前記蓄電装置の放電の有無に係る放電情報を前記逆潮流情報として出力する放電情報取得手段であり、前記制御部は、前記放電情報に基づいて、前記蓄電装置から放電されていると判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する、ように構成されていてもよい。

仮に、蓄電装置が、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源である場合において、蓄電装置からの放電がされている際には、例えば、制御部の制御等によって、逆潮流がされないようにするのが一般的である。したがって、蓄電装置から放電されている場合に、制御部が電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御することで、第１態様と同様に分散型電源システムの電力効率を高めることができる。また、蓄電池の充電電力をより有効に活用できるようになるとともに、蓄電池の長寿命化を実現することができる。

前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率制御に加えて、前記負荷の増減変動に追従して前記電力変換装置の出力電力量を増減させる出力電力制御を行う、ように構成されていてもよい。

電力変換装置の力率を一定力率より１に近い値に制御することで、前述のとおり分散型電源システムの電力効率を高めることができる。一方で、上記力率制御をした後に、複数の分散型電力の供給電力が、負荷の消費電力を上回る場合がある、すなわち、電力変換装置から商用電源系統への逆潮流が行われる場合がある。そこで、本態様のように、電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、力率制御と併せて出力電力制御を行うことで、複数の分散型電力の供給電力と、負荷の消費電力との大小関係に拘わらず、逆潮流が行われない状態を継続させることもできるようになる。このようにすることで、例えば、蓄電装置が、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源である場合において、蓄電装置からの放電がされていたとしても、蓄電装置からの放電を継続させることができるようになる。

本発明の第３態様では、複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給可能に構成され、かつ、当該複数の分散型電源を商用電源系統に連系できるように構成された電力変換装置の力率制御方法であって、前記電力変換装置は、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に所定の一定力率に制御されるものであり、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得ステップと、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断された場合、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する力率制御ステップとを含むことを特徴とする。

この構成によると、逆潮流情報に基づいて、電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断された場合に、電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御するため、第１態様と同様に、分散型電源システムの電力効率を高めることができる。また、蓄電池の充電電力をより有効に活用できるようになるとともに、蓄電池の長寿命化を実現することができる。

本発明の第４態様では、電力変換装置は、蓄電装置及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、当該複数の分散型電源を商用電源系統に連系するインバータと、前記インバータから商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、前記インバータから商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記インバータを所定の一定力率に制御する制御部とを備え、前記制御部は、当該逆潮流情報に基づいて、逆潮流がないと判断した場合、前記インバータの力率を前記一定力率より１に近い値に制御することを特徴とする。

この構成によると、第１態様と同様に、制御部が、逆潮流情報に基づいて、逆潮流がないと判断した場合に、インバータの力率を一定力率より１に近い値に制御するため、分散型電源システムの電力効率を高めることができる。また、蓄電池の充電電力をより有効に活用できるようになるとともに、蓄電池の長寿命化を実現することができる。

本発明によると、電力変換装置から系統への逆潮流の状況に応じて、力率一定制御と力率を負荷に追従して変化させる制御とが切り替わるように構成されているので、系統電圧上昇の抑制対策を実現しつつ、電源効率を最適化することができる。

分散型電源システムの全体構成を示した図である。 システム制御部による制御フローを示すフローチャートである。 力率一定制御について説明するための図である。 システム制御部による制御フローの他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。

＜分散型電源システムの構成＞
図１は実施形態に係る分散型電源システムの構成例を示した図である。

分散型電源システム１は、複数の分散型電源２，２，…と、複数の分散型電源２，２，…から供給された直流電力を交流電力に変換して送電線に接続された家庭用機器や産業用機器等の負荷９（以下、単に負荷ともいう）に供給するパワーコンディショナ３とを備えている。

図１では、複数の分散型電源２，２，…が、併設された３個の太陽光発電手段２１，２１，…と、蓄電装置としての蓄電池２２とを備えた例を示している。なお、以下の説明において、系統連系規程に基づいて、太陽光発電手段２１，２１，…は、逆潮流が許可された逆潮流許可電源であるものとして説明する。また、蓄電池２２は、例えば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池等の充放電可能な二次電池であり、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源であるものとして説明する。

パワーコンディショナ３は、さらに、送電線４を介して、複数の分散型電源２，２，…を商用電源系統５に連系させることができるように構成されている。パワーコンディショナと商用電源系統５及び負荷９との間には、パワーコンディショナ３、商用電源系統５及び負荷の相互間の接続をそれぞれオンオフ切り替えが可能に構成された分電盤６が設けられている。また、分電盤６と商用電源系統５との間の送電線４には、送電線４を流れる電流を測定するＣＴ（Current Transformer）センサ７が取り付けられている。

これにより、分散型電源システム１では、複数の分散型電源２，２，…（複数の太陽光発電手段２１，２１，…及び／または蓄電池２２）からの供給電力が負荷９の消費電力を下回る場合には、すべての供給電力を負荷９に供給する。一方で、晴天の場合等において、複数の分散型電源２，２，…のうちの太陽光発電手段２１，２１，…（逆潮流許可電源）の供給電力が負荷の消費電力を上回る場合には、太陽光発電手段２１，２１，…からの供給電力のうちの余剰電力を商用電源系統に逆潮流して売電する。

−パワーコンディショナの構成−
パワーコンディショナ３は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ３１，…，３２と、双方向型のＤＣ／ＡＣインバータ３３（以下、単にインバータともいう）と、システム制御部３４とを備えている。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ３１，…，３２は、太陽光発電手段及び蓄電池と１対１対応するように設けられている。

太陽光発電手段２１に接続された各ＤＣ／ＤＣコンバータ３１は、太陽光発電手段２１からの供給電力を受け、発電電圧に応じて昇圧または降圧するＤＣ／ＤＣ変換回路３１ａと、ＤＣ／ＤＣ変換回路３１ａの変換動作を制御するコンバータ制御部３１ｂとを備えている。各コンバータ制御部３１ｂは、太陽光発電手段から取り出す電力量を制御するものであり、例えば、最大動作点追従制御が可能に構成されている。この最大動作点追従制御を行うことで、各太陽光発電手段２１から最大電力を取り出すことができる。なお、各ＤＣ／ＤＣコンバータ３１のＤＣ／ＤＣ変換回路３１ａ及びコンバータ制御部３１ｂは、例えば、特許文献１に記載されたような従来技術と同様の構成で実現することが可能であり、ここではその詳細な説明を省略する。

蓄電池２２に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ３２は、双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータであり、蓄電池２２とインバータ３３との間に設けられたＤＣ／ＤＣ変換回路３２ａと、接続先の蓄電池２２の充放電量を制御する蓄電池制御部３２ｂとを備えている。なお、ＤＣ／ＤＣ変換回路３２ａは、従来技術と同様の構成で実現することが可能であり、ここではその詳細な説明を省略する。

蓄電池制御部３２ｂは、後述するシステム制御部３４からの指示を受けて、蓄電池２２の充放電を制御する。また、接続先の蓄電池が備えているＢＭＵ（Battery Management Unit）２２ａとデータ通信が可能に構成されており、蓄電池２２の残量、充放電電力等の蓄電池に係る情報をＢＭＵ２２ａから取得する。

ここで、蓄電池制御部３２ｂは、蓄電池２２の充放電制御をしているため、自己の充放電制御信号に基づいて、蓄電池２２が放電しているか否かを示す放電情報の取得が可能である。すなわち、蓄電池制御部３２ｂは、放電情報取得手段として機能することが可能に構成されていて、蓄電池２２の放電の有無に係る放電情報を出力することができるようになっている。ここで、分散型電源システム１では、逆潮流不可電源としての蓄電池２２から放電が行われている場合には、分散型電源システム１から商用電源系統５への逆潮流はされないように構成されているのが好ましい。この場合、放電情報は、逆潮流がないと判断することができる情報（逆潮流情報）である。なお、蓄電池制御部３２ｂは、蓄電池２２とＤＣ／ＤＣコンバータ３２との間の充放電電流の方向をセンサ等で測定して、上記放電情報を取得するようにしてもよい。

システム制御部３４は、例えばマイコンに記憶されたプログラムで実現されており、パワーコンディショナ３の外部に設けられたリモコン８、インバータ制御部３３ｂ及び蓄電池制御部３２ｂと双方向データ通信が可能に構成されている。また、システム制御部３４は、ＣＴセンサ７で検出された電流値を取得する。システム制御部３４は、リモコン８で設定された力率制御の有無や指定力率値等を示した力率設定情報、ＣＴセンサ７で検出された電流値及び／または蓄電池制御部３２ｂで取得された蓄電池２２の放電情報等の各種情報を受信して一元管理する。さらに、システム制御部３４は、蓄電池制御部３２ｂに対して、蓄電池２２の充放電を制御する蓄電池制御信号を出力する。

インバータ３３は、双方向型のインバータ回路３３ａと、インバータ制御部３３ｂとを備えている。各ＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２のＤＣ／ＤＣ変換回路３１ａ，３２ａからの出力電力は、足し合わされてインバータ３３の双方向型のインバータ回路３３ａに入力されるように構成されている。また、インバータ回路３３ａの出力電力は分電盤６に供給される。

インバータ制御部３３ｂは、システム制御部３４からの力率設定情報等及び各コンバータ制御部３１ｂからの出力電力量等の逆潮流情報を受けて、インバータ回路３３ａの出力電力及び力率を制御する。

＜分散型電源システムの力率制御（１）＞
以下において、図２を用いて分散型電源システムの力率制御動作例について詳細に説明する。なお、以下において、特に記載がない場合の制御主体は、インバータ制御部３３ｂであるものとする。

まず、インバータ制御部３３ｂは、ＳＴ１１において、システム制御部３４からの力率設定情報に基づいて、力率制御の有無を判定する。力率制御なしの場合（ＳＴ１１でＮＯ）、力率制御を行わずに、力率制御処理を終了する。一方で、力率制御ありの場合（ＳＴ１１でＹＥＳ）、インバータ制御部３３ｂは、システム制御部３４を介して、ＣＴセンサで検出された電流方向（順調流／逆潮流）に係る検出結果を受け、逆潮流の有無を判断する（ＳＴ１２）。そして、ＳＴ１２において、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流ありと判断した場合（ＳＴ１２でＹＥＳ）、インバータ回路３３ａに対して力率を一定（力率＜１）にする力率一定制御を実行する（ＳＴ１４）。

ここで、例えば、複数の分散型電源２，２，…から供給される供給電力の和が、負荷９で消費される消費電力よりも大きい場合に、逆潮流ありとなる。そして、分散型電源システム１から商用電源系統５に逆潮流させる場合、すなわち売電する場合、商用電源系統５の電圧上昇防止策として、電力会社等の電力事業者から分散型電源システム１を所定の力率で系統連系するように要望される場合がある。

そこで、ＳＴ１４において、インバータ制御部３３ｂは、インバータ回路に対して、複数の分散電源からの入力電力に対して無効電力を加える制御をし、所定の一定力率に制御された電力がインバータ回路から出力されるようにする。図３では、所定の一定力率が０．８の場合の出力電力の一例を示している。力率ＰＦは、「ＰＦ＝皮相電力／有効電力（図３ではｃｏｓθ）」で求められるため、図３の例では、このＰＦ値が０．８となるように、無効電力を加えるようにする。

無効電力を加える制御は、具体的には、インバータ制御部３３ｂから、進み力率制御または遅れ力率制御をすることによって実現する。進み力率制御は、電圧に対して電流の位相を進める力率制御である。また、遅れ力率制御は、電圧に対して電流の位相を遅らせる力率制御である。なお、進み力率制御または遅れ力率制御のどちらを適用するかは、電力事業者からの要望等に基づいて選択することが可能であり、どちらの力率制御でも同様の効果が得られる。

そして、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流ありの状態が継続している期間中、インバータ回路３３ａの力率が所定の一定力率（例えば、０．８）になるように制御する。このような力率の制御をすることにより、商用電源系統の電圧上昇をより確実に防止することができる。

図２に戻り、ＳＴ１２において、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流なしと判断した場合（ＳＴ１２でＮＯ）、インバータ回路３３ａに対して力率が１になるように制御する（ＳＴ１３）。具体的には、無効電力を「０」にし、有効電力のみになるようにする。これにより、上記インバータ３３を一定力率に制御した場合（例えば図３のＰ１参照）と比較して、複数の分散型電源２，２，…からの出力電流と出力電圧とが同じ場合の有効電力（例えば図３のＰ２参照）を増加させることができる。

なお、本開示において、力率が１になるように制御するとは、力率が実質的に１に制御されるものも含む概念であるものとする。すなわち、回路の特性や制御特性、周辺環境等により力率が１よりも若干小さい値に制御されることを含む概念である。

＜分散型電源システムの力率制御（２）＞
以下において、図４を用いて分散型電源システムの力率制御動作例について詳細に説明する。なお、以下において、特に記載がない場合の制御主体は、インバータ制御部３３ｂであるものとする。また、「分散型電源システムの力率制御（１）」と同一または類似の構成要素及びフローには、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

まず、ＳＴ１１において、力率制御ありの場合（ＳＴ１１でＹＥＳ）、インバータ制御部３３ｂは、蓄電池からの放電の有無を確認する（ＳＴ２２）。具体的には、インバータ制御部３３ｂは、システム制御部３４を介して、蓄電池制御部３２ｂからの蓄電池２２の放電情報を取得する。そして、ＳＴ２２において、インバータ制御部３３ｂは、蓄電池２２から放電が行われていると判断した場合には、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源から放電が行われているため、逆潮流がないと判断する。したがって、フローはＳＴ１３に進み、インバータ制御部３３ｂは、インバータ回路３３ａに対して力率が１になるように制御する（ＳＴ１３）。一方で、蓄電池２２から放電が行われていないと判断した場合（ＳＴ２２でＮＯ）、力率を一定（力率＜１）にする力率一定制御を実行する（ＳＴ１４）。ＳＴ１３及びＳＴ１４の制御内容については、「分散型電源システムの力率制御（１）」と同一または類似であり、ここではその詳細な説明を省略する。

以上のように、本実施形態によると、インバータ制御部３３ｂが、逆潮流情報としてのＣＴセンサ７で検出された電流方向や、蓄電池２２の放電情報に基づいて、逆潮流がないと判断した場合には、力率を１に制御するように構成されている。これにより、逆潮流がない場合、すなわち、複数の分散型電源２，２，…から負荷９に電力供給されている場合における、分散型電源システム１の電力効率を高めることができるようになる。仮に、逆潮流がない場合に、蓄電池２２からの電力出力がある場合には、パワーコンディショナ３（電力変換装置）の力率を一定力率に制御する場合と比較して、蓄電池２２の消耗を少なくすることができるようになる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、種々の改変が可能である。

例えば、図２及び図４のＳＴ１３において、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流がないと判断した場合には、力率を１に制御するように構成されているものとしたが、制御する力率は１に限定されない。例えば、インバータ回路３３ａの力率を一定力率より１に近い値に制御すれば、分散型電源システム１の電力効率を高める効果を得ることができる。ただし、インバータ回路３３ａの力率を１にした方が、電力効率をより高めることができるメリットがある。

また、図２及び図４のＳＴ１３では、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流がないと判断した場合には、インバータ回路３３ａの力率を１に制御するように構成されているものとしたが、この力率制御に加えて、負荷９の増減変動に追従してのインバータ回路３３ａの出力電力量を増減させる出力電力制御を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、インバータ回路３３ａの力率を１に制御しているときに、負荷９の消費電力が下がって、インバータ回路３３ａの出力電力の方が大きくなった場合には、インバータ回路３３ａの出力電力（有効電力）を減少させる。これにより、仮に、蓄電池２２からの放電がされていたとしても、逆潮流が起こらないようにすることができるので、蓄電池２２からの放電を継続させることができるようになる。

また、図２のＳＴ１４では、所定の一定力率が０．８の場合について説明したが、所定の力率は、任意に設定することが可能である。例えば、図３の仮想線は、所定の一定力率が０．９５の場合の例を示している。この場合においても、インバータ制御部３３ｂは、逆潮流がないと判断した場合には、力率を一定力率である０．９５より１に近い値に制御すれば、分散型電源システムの電力効率を高める効果を得ることができる。

また、上記実施形態において、各太陽光発電手段２１及び蓄電池２２と１対１対応するように設けられたＤＣ／ＤＣコンバータ３１，３２は、パワーコンディショナ３内に設けられているものとしたが、これに限定されない。例えば、各ＤＣ／ＤＣコンバータ３１が各太陽光発電手段２１に内蔵されていてもよい。同様に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２が蓄電池２２側に設けられていてもよい。

また、上記実施形態において、逆潮流許可電源は、太陽光発電手段２１であるものとしたが、これに限定されない。例えば、太陽光発電手段に代えて、風力発電手段等の他の発電手段や蓄電手段であってもよい。また、これらの組み合わせであってもよく、同様の効果が得られる。

同様に、逆潮流不可電源は蓄電池２２であるものとしたが、これに限定されない。例えば、蓄電池２２に代えて、燃料電池、コージェネレーションシステム等の他の発電手段や蓄電手段であってもよい。また、蓄電池２２も据え置き型の蓄電池に限定されず、電気自動車に搭載された蓄電池、燃料電池等を接続することができる。また、これらの組み合わせであってもよく、同様の効果が得られる。

さらに、例えば、上記実施形態では、蓄電池２２は、逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源であるものとして説明したが、蓄電装置（蓄電池２２）の逆潮流が許可されている場合には、蓄電装置（蓄電池２２）は逆潮流許可電源に包含される。燃料電池等の上記において他の逆潮流不可電源として例示した発電手段や蓄電手段についても同様である。

本発明によると、系統電圧上昇の抑制対策を実現しつつ、電源効率の最適化を実現することができるので、複数の分散型電源を商用電源系統に連系するような分散型電源システムとして極めて有用である。

１ 分散型電源システム
２ 分散型電源
３ パワーコンディショナ（電力変換装置）
５ 商用電源系統
３２ｂ 蓄電池制御部（放電情報取得手段）
３３ｂ インバータ制御部（制御部）
３３ ＤＣ／ＡＣインバータ（インバータ）
７ ＣＴセンサ（電流検出手段）
９ 負荷

Claims (7)

1. 蓄電装置及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源と、
   ＤＣ／ＡＣ変換機能を有し、前記複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、前記複数の分散型電源を商用電源系統に連系する電力変換装置と、
   前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、
   前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する
   ことを特徴とする分散型電源システム。
2. 逆潮流が許可されていない逆潮流不可電源及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源と、
   ＤＣ／ＡＣ変換機能を有し、前記複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、前記複数の分散型電源を商用電源系統に連系する電力変換装置と、
   前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、
   前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記電力変換装置の力率を所定の一定力率に制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する
   ことを特徴とする分散型電源システム。
3. 請求項１または２に記載の分散型電源システムにおいて、
   前記逆潮流情報取得部は、前記電力変換装置と商用電源系統とを連系する送電線に流れる送電電流を検出し、前記逆潮流情報として出力する電流検出手段であり、
   前記制御部は、前記送電電流に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する
   ことを特徴とする分散型電源システム。
4. 請求項１に記載の分散型電源システムにおいて、
   前記逆潮流情報取得部は、前記蓄電装置の放電の有無に係る放電情報を前記逆潮流情報として出力する放電情報取得手段であり、
   前記制御部は、前記放電情報に基づいて、前記蓄電装置から放電されていると判断した場合に、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する
   ことを特徴とする分散型電源システム。
5. 請求項１または２に記載の分散型電源システムにおいて、
   前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断した場合に、前記電力変換装置の力率制御に加えて、前記負荷の増減変動に追従して前記電力変換装置の出力電力量を増減させる出力電力制御を行う
   ことを特徴とする分散型電源システム。
6. 複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給可能に構成され、かつ、当該複数の分散型電源を商用電源系統に連系できるように構成された電力変換装置の力率制御方法であって、
   前記電力変換装置は、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がある場合に所定の一定力率に制御されるものであり、
   前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得ステップと、
   前記逆潮流情報に基づいて、前記電力変換装置から商用電源系統への逆潮流がないと判断された場合、前記電力変換装置の力率を前記一定力率より１に近い値に制御する力率制御ステップとを含む
   ことを特徴とする力率制御方法。
7. 蓄電装置及び逆潮流が許可された逆潮流許可電源を含む複数の分散型電源からの出力電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷に供給するとともに、当該複数の分散型電源を商用電源系統に連系するインバータと、
   前記インバータから商用電源系統への逆潮流の有無に関する逆潮流情報を取得する逆潮流情報取得部と、
   前記インバータから商用電源系統への逆潮流がある場合に、前記インバータを所定の一定力率に制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記逆潮流情報に基づいて、逆潮流がないと判断した場合、前記インバータの力率を前記一定力率より１に近い値に制御する
   ことを特徴とする電力変換装置。

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