JP6407691B2 - 電力変換器 - Google Patents

Description

本発明は、商用電力系統（単相三線式または三相三線式）と連系運転する電力変換器に関する。

蓄電設備のような直流電力源を備えたシステムにおいて、電力変換器は、蓄電池に蓄えられた電力を負荷に適した仕様に変換して負荷へ供給することによって、商用電力系統と連系運転する。このような電力変換器の運用においては、逆電力の発生時に電力変換器の出力を停止する逆電力継電器（ＲＰＲ：Reverse Power Relay）の設置が連系の要件となっている。ここで、出力停止の条件は、定格出力電力の５％以上の逆電力が０．５秒程度検出されることとされている。

特許文献１には、各相の電力を加算した値に基づいて逆電力状態が発生しているか否かを判断し、逆電力状態が継続して発生している場合に、継電器を遮断して出力を停止させる系統連系インバータが開示されている。

特許５１１７６８７号公報（２０１３年１月１６日発行）

単相三線で電力を供給する場合には、通常、ＲＰＲの遮断を防ぐため、各相の商用電力系統との授受電力（受電点電力）を測定し、測定された各相の受電点電力を、それぞれの測定誤差を見込んで合算した電力が、買電状態になるように電力変換器の出力を制御する。具体的には、各相の受電点電力の測定値が小さく、高倍率増幅によって高精度に電力測定できる場合にも、受電点電力の検出値が大きく、高倍率増幅によって高精度に電力測定できない場合と同様に測定誤差を見込んで、受電点での合算電力が買電状態になるように電力変換器の出力を制御する。しかしながら、高倍率増幅で高精度に電力測定できる場合にも、そのように制御することに応じて蓄電設備からの電力供給が制限されると、買電電力が増えるので、電気料金が嵩んでしまうという不都合がある。

これは、特許文献１に記載された系統連系インバータにおいても同様であり、継電器の遮断を防ぐために、逆電力が発生しないように、余分に買電してしまう可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、逆電力による逆電力継電器の過剰動作を回避しつつ、直流電力源からの電力供給を過剰に抑制することを防いで、余分な買電電力を削減することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電力変換器は、直流電力源から出力された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統から商用電力を供給される三線の配線に接続された負荷に対して、前記商用電力系統と連系して交流電力を供給するように、受電点における交流電流を制御する電力変換部と、前記配線と接地点との間に形成される各相の負荷電流の不平衡の度合いを表す不平衡度が所定の閾値未満であるときと、前記不平衡度が前記閾値以上であるときとで、前記電力変換部が供給する交流電力を制御するための、前記受電点における交流電流の異なる制御目標値を設定し、当該制御目標値に基づいて動作するように前記電力変換部に指示する制御部とを備えている。

本発明の一態様によれば、逆電力による逆電力継電器の過剰動作を回避しつつ、直流電力源からの電力供給を過剰に抑制することを防いで、余分な買電電力を削減することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１、３〜５に係る系統連系システムを示すブロック図である。 図１および図３に示す系統連系システムにおける電力変換器の制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態２〜５に係る系統連系システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態３において上記電力変換器の出力電流と商用電力系統に対して売買電した電流との相関関係を示す図である。 本発明の実施形態３の変形例において上記電力変換器の出力電流と商用電力系統に対して売買電した電流との相関関係を示す図である。 本発明の実施形態４において上記電力変換器の出力電流と商用電力系統に対して売買電した電流との相関関係を示す図である。 本発明の実施形態５に係る系統連系システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態６に係る系統連系システムを示すブロック図である。 実施形態６において上記電力変換器の出力電流と商用電力系統に対して売買電した電流との相関関係を示す図である。 実施形態６において上記電力変換器の出力電流と商用電力系統に対して売買電した電流との他の相関関係を示す図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１および図２を用いて説明すれば、以下のとおりである。

図１は、実施形態１に係る系統連系システム１１を示すブロック図である。

〈系統連系システム１１の構成〉
図１に示すように、系統連系システム１１は商用電力系統１と連系して運転される。また、系統連系システム１１は、ＤＣ電源２と、電力変換器３と、電流検出器４とを備えている。

商用電力系統１は、単相三線式（交流２００Ｖ）であり、受電点に単相交流電力を供給している。具体的には、商用電力系統１は、電圧線Ｌ１と、接地された（接地点に接続された）中性線Ｎとの間に形成されるＬ１相にＡＣ１００Ｖの電圧を印加し、電圧線Ｌ２と中性線Ｎとの間に形成されるＬ２相にＡＣ１００Ｖの交流電圧を印加し、電圧線Ｌ１と電圧線Ｌ２との間にＡＣ２００Ｖの電圧を印加する。また、これら三線の配線、すなわち電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎには、負荷ＬＤ１〜ＬＤ３が接続されている。具体的には、Ｌ１相には負荷ＬＤ１が接続され、Ｌ２相には負荷ＬＤ２が接続され、電圧線Ｌ１と電圧線Ｌ２との間には負荷ＬＤ３が接続されている。

ＤＣ電源２は、直流電力を出力する直流電力源となる機器である。ＤＣ電源２は、蓄電池で構成されるが、太陽電池などの発電機器を含む一般的に普及している直流電源で構成されてもよい。

電力変換器３は、ＤＣ電源２から出力される直流電力を単相の交流電力（ＡＣ２００Ｖ）に変換して、電圧線Ｌ１および電圧線Ｌ２に出力する単相二線式の変換器である。また、電力変換器３は、商用電力系統１に対して規定の逆電力の状態となったときに出力を停止する機能を有している。さらに、電力変換器３は、Ｌ１相およびＬ２相（各相）の間での負荷電流（負荷消費電流）の不平衡（偏り）の度合いを表す不平衡度に応じて、出力電流（もしくは受電点における合算電流）の制御目標値を変更する機能を有している。電力変換器３については、後に詳しく説明する。

なお、電力変換器３は、単相二線式であるが、これに限定されず、単相三線式であってもよい。これは、後述する実施形態２の系統連系システム１２における電力変換器３Ａ（図３参照）についても同様である。

電流検出器４は、受電点における電流（電圧線Ｌ１，Ｌ２に流れる電流）を検出する検出器であり、電流を電圧の形態で検出する。また、電流検出器４は、電流の検出範囲が異なる、ナロウレンジ検出器４１（第１電流検出器）と、ワイドレンジ検出器４２（第２電流検出器）とを有している。例えば、電力変換器３の定格出力が５０００［Ｗ］である場合、ナロウレンジ検出器４１は、片相で０〜５［Ａ］（０〜５００［Ｗ］）の検出範囲（第１検出範囲）の電流を検出（５［Ａ］未満が有効）し、ワイドレンジ検出器４２は、片相で０〜２５［Ａ］（０〜２５００［Ｗ］）の検出範囲（第１検出範囲より上限値が高い第２検出範囲）の電流を検出（５［Ａ］以上２５［Ａ］未満が有効）する。ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２のそれぞれの検出範囲は、上記の範囲に限定されないのは勿論である。

ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２は、コイル巻き数やコイル素材を異ならせることで、それぞれが同じ値の電流を異なる電圧値として検出するように構成されている。ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２の電流値［Ａ］を電圧値［Ｖ］に変換する効率は適宜変更されてもよいが、ナロウレンジ検出器４１の場合、電流値Ｉ［Ａ］を電圧値［Ｖ］に変換する効率は、Ｉ／１．５［Ｖ］〜Ｉ／４［Ｖ］が好ましく、ワイドレンジ検出器４２の場合、電流値［Ａ］を電圧値［Ｖ］に変換する効率は、Ｉ／８［Ｖ］〜Ｉ／１３［Ｖ］が好ましい。以下、本実施形態のナロウレンジ検出器４１は、電流値Ｉ［Ａ］を電圧値Ｉ／２［Ｖ］に変換して検出する一方、ワイドレンジ検出器４２は、電流値Ｉ［Ａ］を電圧値Ｉ／１０［Ｖ］に変換して検出する。この場合、一例を挙げると、両検出器の検出限界が２．５［Ｖ］である場合、ナロウレンジ検出器４１が５［Ａ］を２．５［Ｖ］として検出する一方、ワイドレンジ検出器４２が５［Ａ］を０.５Ｖとして検出し、２５［Ａ］を２.５Ｖとして検出する。

なお、受電点における電力は、受電点での電流検出値および電圧検出値の積によって算出されるが、電圧検出値がほぼ一定であることから、電流検出値によって支配的に決定される。したがって、本実施形態を含む各実施形態における、電流検出器４、電流検出器６（図３参照）および電流検出器６Ａ（図８参照）によって電流を検出することにより間接的に電力を検出することができる。

〈電力変換器３の構成〉
電力変換器３は、電力変換部３１と、逆電力継電器（図１においてＲＰＲと記載）３２と、増幅回路３３と、ＡＤ変換器３４と、制御部３５とを有している。

電力変換部３１は、直流電力を単相の交流電力に変換する、電力変換器３の主要部分である。この電力変換部３１は、商用電力系統１から商用電力を供給される３つの電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎ（配線）に接続された負荷ＬＤ１〜ＬＤ３に対して、商用電力系統１と連系して交流電力を供給するように、供給する交流電力（交流電流）をスイッチング素子のオン／オフで制御することで、結果的に受電点における交流電力（交流電流）を制御する。具体的には、電力変換部３１は、後述する制御指示部３５４によって与えられる制御指示に基づいて、出力する交流電力を制御する。例えば、制御指示は、後述する制御目標値および定格出力電流に基づいたスイッチング素子のスイッチング動作パターン（スイッチング指令）である。

逆電力継電器３２は、逆電力が検出されると、電力変換部３１の出力を停止するように、電力変換器３の出力電路を遮断する保護継電器である。なお、逆電力継電器３２は、電力変換器３内に設けられているが、電力変換器３と独立して設けられていてもよい。

増幅回路３３は、電流検出器４から電圧として出力された電流検出値を増幅する。より具体的には、増幅回路３３は、ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２からそれぞれ出力されたアナログの電圧をＡＤ変換器３４でデジタル値に変換するときの精度を高めるために、アナログ電圧の値をＡＤ変換器３４への入力限界（例えば、アナログ電圧の値に対する両検出器４１，４２の検出限界が上述の２．５［Ｖ］であり、入力限界値が３［Ｖ］である）まで増幅する。

ＡＤ変換器３４は、増幅回路３３によって増幅されたアナログ電圧をデジタルに変換する。ＡＤ変換器３４は、変換の結果として、ナロウレンジ検出器４１によって検出された電流のデジタル値である電流検出値Ｉｄ１と、ワイドレンジ検出器４２によって検出された電流のデジタル値である電流検出値Ｉｄ２とを出力する。ここで、電流検出値Ｉｄ１としては、電圧線Ｌ１に流れる電流（Ｌ１相の電流）の電流検出値Ｉｄ１Ｌ１と、電圧線Ｌ２に流れる電流（Ｌ２相の電流）の電流検出値Ｉｄ１Ｌ２とが出力される。また、電流検出値Ｉｄ２としては、電圧線Ｌ１に流れる電流の電流検出値Ｉｄ２Ｌ１と、電圧線Ｌ２に流れる電流の電流検出値Ｉｄ２Ｌ２とが出力される。また、いずれの検出器４１，４２においても、Ｌ１相の電流は、電力変換器３から商用電力系統１への流れを正の値、その逆を負の値として、Ｌ２相の電流は、電力変換器３から商用電力系統１への流れを負の値、その逆を正の値として、それぞれ検出される。

制御部３５は、検出した電流に基づいて、逆電力継電器３２の動作を制御するとともに、逆電力の発生時に逆電力継電器３２が動作しないように、受電点における交流電流の合算値が制御目標値となるべく電力変換部３１の動作を制御する。制御部３５については、次に詳しく説明する。

〈制御部３５の構成〉
図２は、電力変換器３における制御部３５の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、制御部３５は、電流判定部３５１と、ＲＰＲ制御部３５２と、不平衡度算出部３５３と、制御指示部３５４とを有している。

電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２のうち、いずれが有効であるかを判定するとともに、受電点におけるＬ１相の電流およびＬ２相の電流の合算値（合算電流）を算出して、ＲＰＲ制御部３５２に与える。具体的には、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２のうち有効である値を電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２の値に基づいて判定し、有効な方を不平衡度算出部３５３に出力する。また、電流判定部３５１は、判定した電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２を加算することで、受電点における電流の合算値を算出する。これにより、Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれについて、電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２のうち、いずれが有効であるかが判定され、Ｌ１相の電流検出値Ｉｄ１Ｌ１および電流検出値Ｉｄ２Ｌ１のうち有効であると判定された検出値と、Ｌ２相の電流検出値Ｉｄ１Ｌ２および電流検出値Ｉｄ２Ｌ２のうち有効であると判定された検出値とが加算される。

ＲＰＲ制御部３５２は、電流判定部３５１によって算出された上記の合算電流が規定の逆電力状態となっているか否かを判定し、判定結果に応じて、逆電力継電器３２の開閉を制御する制御信号Ｓを出力する。具体的には、ＲＰＲ制御部３５２は、合算電流が規定の逆電力状態となっていない場合には、逆電力継電器３２を閉状態となるように制御する一方、合算電流が規定の逆電力状態となっている場合には、逆電力継電器３２を開状態となるように制御する。これにより、電力変換器３は、規定の逆電力状態において、出力が遮断されて、交流電流を出力しない。

不平衡度算出部３５３は、電流判定部３５１から出力された上記のＬ１相の値およびＬ２相の値と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３のＬ１相およびＬ２相への出力電流値とを用いることにより、不平衡度を算出する。不平衡度は、負荷ＬＤ１〜ＬＤ３が消費するＬ１相およびＬ２相の間における電流の不平衡、すなわちＬ１相の総負荷消費電流およびＬ２相の総負荷消費電流の不平衡の度合いである。例えば、不平衡度は、Ｌ１相の総負荷消費電流とＬ２相の総負荷消費電流との差、すなわち（上記の電力変換器３のＬ１相への出力電流値と受電点におけるＬ１相での電流検出値との差）と、（上記の電力変換器３のＬ２相への出力電流値と受電点におけるＬ２相での電流検出値との差）との差で表される。

制御指示部３５４は、不平衡度が所定の閾値未満であるときに、制御目標値Ｐｔを制御目標値Ｐｔ１に設定して保持し、受電点での合算電流が制御目標値Ｐｔとなるように電力変換部３１に制御指示（前述のスイッチング指令）を与えることで指示する。また、制御指示部３５４は、不平衡度が閾値以上であるときに、制御目標値Ｐｔを制御目標値Ｐｔ１より大きい制御目標値Ｐｔ２に設定して保持し、受電点での合算電流が制御目標値Ｐｔ２となるように電力変換部３１に制御指示を与える。さらに、制御指示部３５４は、必要に応じて、定格出力電流を出力するように電力変換部３１に制御指示を与える。

ここで、制御目標値Ｐｔは、受電点におけるＬ１相の電流およびＬ２相の電流の合算値（合算電流）が、電力変換部３１による出力電流の制御の結果として達すべき目標の値であり、逆電力状態とならない値に設定される。電力変換部３１は、合算電流が制御目標値Ｐｔに達するように出力電流を制御する。

また、上記の閾値は、例えば、電力変換器３の片相での定格出力電流（定格出力電流の１／２）を超えない正の範囲で定められる。

〈系統連系システム１１の動作〉
上記のように構成される系統連系システム１１による制御目標値Ｐｔの設定動作について説明する。

まず、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流が共に小さく、Ｌ１相およびＬ２相の両相においてナロウレンジ検出器４１で検出される電流が有効であると判定される場合について説明する。この場合、電力変換器３において、増幅回路３３は、ナロウレンジ検出器４１からの電流検出値（第１検出値，Ｌ１相の電流値およびＬ２相の電流値）と、ワイドレンジ検出器４２からの電流検出値（第２検出値，Ｌ１相の電流値およびＬ２相の電流値）とを増幅する。例えば、４［Ａ］の電流が流れ、ナロウレンジ検出器４１からの電流検出値が２［Ｖ］である場合、増幅回路３３は、１．２倍の増幅率で２．４［Ｖ］に増幅する。また、４［Ａ］の電流が流れ、ワイドレンジ検出器４２からの電流検出値が０．４［Ｖ］である場合、増幅回路３３は、１．２倍の増幅率で０．４８［Ｖ］に増幅する。

ＡＤ変換器３４は、増幅回路３３によって増幅されたナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２からの電流検出値をデジタル値の電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２に変換して出力する。

制御部３５において、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１の大きさが最大値（例では５［Ａ］）未満であることから、電流検出値Ｉｄ１を第１検出範囲内の有効な値として採用し、電流検出値Ｉｄ２を採用しない。電流判定部３５１は、採用した電流検出値Ｉｄ１のＬ１相およびＬ２相の電流検出値Ｉｄ１Ｌ１，Ｉｄ１Ｌ２を不平衡度算出部３５３に出力し、その合算値も求める。不平衡度算出部３５３は、電流検出値Ｉｄ１Ｌ１，Ｉｄ１Ｌ２と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３のＬ１相およびＬ２相への出力電流値とを用いることにより、不平衡度を求める。制御指示部３５４は、不平衡度算出部３５３からの不平衡度を閾値と比較することにより、不平衡度が閾値未満であると判定すると、制御目標値Ｐｔ１を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ１に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。一方、制御指示部３５４は、不平衡度が閾値以上であると判定すると、制御目標値Ｐｔ２を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ２に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。

電力変換部３１は、制御指示部３５４からの制御指示を受けると、制御目標値Ｐｔと、電流判定部３５１によって算出された現状の合算値との差が無くなるように、スイッチング素子のスイッチング動作パターンを適宜変更して、出力電流を制御する。

続いて、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流共に大きく、Ｌ１相およびＬ２相の両相においてワイドレンジ検出器４２で検出される電流が有効であると判定される場合について説明する。この場合、検出される電流がナロウレンジ検出器４１の検出範囲を超えるので（オーバーレンジ）、ナロウレンジ検出器４１は検出不可となるが、検出範囲の最大値を出力する。電力変換器３において、増幅回路３３は、ワイドレンジ検出器４２からの電流検出値（第２検出値，Ｌ１相の電流値およびＬ２相の電流値）を増幅するが、ナロウレンジ検出器４１からの電流検出値の最大値も増幅する。例えば、２０［Ａ］の電流が流れ、ワイドレンジ検出器４２からの電流検出値が２［Ｖ］であった場合、増幅回路３３は、１．２倍の増幅率で２．４［Ｖ］に増幅する。また、２０［Ａ］の電流が流れ、ナロウレンジ検出器４１からの電流検出値が２．５［Ｖ］である場合、増幅回路３３は、１．２倍の増幅率で入力限界値の３［Ｖ］に増幅する。

なお、ワイドレンジ検出器４２が５［Ａ］〜２５［Ａ］の電流を検出するとき、ナロウレンジ検出器４１は最大検出値である５［Ａ］を検出する。この場合、両方の検出値が増幅回路３３で増幅された後、ＡＤ変換器３４でデジタル値に変換されるが、電流検出値Ｉｄ１は常に５［Ａ］となる。このような場合、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ２を有効であると判定する。

ＡＤ変換器３４は、増幅回路３３によって増幅されたナロウレンジ検出器４１からの電流検出値（最大値）をデジタル値の電流検出値Ｉｄ１に変換して出力するとともに、増幅回路３３によって増幅されたワイドレンジ検出器４２からの電流検出値をデジタル値の電流検出値Ｉｄ２に変換して出力する。

制御部３５において、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１の大きさが最大値（負の最小値も含む）であり、電流検出値Ｉｄ２の大きさが最大値（例では２５［Ａ］）未満であることから、電流検出値Ｉｄ２を第２検出範囲内の有効な値として採用する。電流判定部３５１は、採用した電流検出値Ｉｄ２のＬ１相およびＬ２相の電流検出値Ｉｄ２Ｌ１，Ｉｄ２Ｌ２を不平衡度算出部３５３に出力し、その合算値も算出する。不平衡度算出部３５３は、電流検出値Ｉｄ２Ｌ１，Ｉｄ２Ｌ２と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３のＬ１相およびＬ２相への出力電流値とを用いることにより、不平衡度を求める。制御指示部３５４は、不平衡度算出部３５３からの不平衡度を閾値と比較することにより、不平衡度が閾値未満であると判定すると、制御目標値Ｐｔ１を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ１に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。一方、制御指示部３５４は、不平衡度が閾値以上であると判定すると、制御目標値Ｐｔ２を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ２に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。

電力変換部３１は、制御指示部３５４からの制御指示を受けると、制御目標値Ｐｔと、電流判定部３５１によって算出された現状の合算値との差が無くなるように、スイッチング素子のスイッチング動作パターンを適宜変更して、出力電流を制御する。

なお、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流の一方が小さく、ナロウレンジ検出器４１で検出される電流が有効であると判定され、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流の他方が大きく、ワイドレンジ検出器４２で検出される電流が有効であると判定される場合にも、有効と判定されたそれぞれの電流値を用いて不平衡度を算出し、制御目標値設定と出力電流制御とを、上述の場合と同様に行う。

〈系統連系システム１１の効果〉
本実施形態に係る系統連系システム１１は、上記のようにして、電力変換器３の出力電流を制御することにより、受電点におけるＬ１相の電流およびＬ２相の電流の合算値が逆電力状態とならない。これにより、逆電力継電器３２が開状態に動作することを回避できる。

また、系統連系システム１１において、ナロウレンジ検出器４１による電流−電圧変換の倍率（例えば前述の１／２）が、ワイドレンジ検出器４２による電流−電圧変換の倍率（例えば前述の１／１０）よりも大きい。これにより、ナロウレンジ検出器４１の電流検出値は、ワイドレンジ検出器４２の電流検出値よりも、高精度であると言える。

また、制御部３５は、Ｌ１相の総負荷消費電流とＬ２相の総負荷消費電流との差が小さくなる、不平衡度が閾値未満であるときに、制御目標値Ｐｔを小さい制御目標値Ｐｔ１に設定する。一方、制御部３５は、Ｌ１相の総負荷消費電流とＬ２相の総負荷消費電流との差が大きくなる、不平衡度が閾値以上であるときに、制御目標値Ｐｔを制御目標値Ｐｔ１より大きい制御目標値Ｐｔ２に設定する。換言すれば、ナロウレンジ検出器４１が電流を検出するような電圧線Ｌ１,Ｌ２に流れる電流が小さい場合には、制御目標値Ｐｔ１が制御目標値Ｐｔとして採用されやすくなり、ワイドレンジ検出器４２が電流を検出するような電圧線Ｌ１,Ｌ２に流れる電流が大きい場合には、制御目標値Ｐｔ２が制御目標値Ｐｔとして採用されやすくなる。

これにより、受電点における電流が、ワイドレンジ検出器４２を用いて低精度に（大きい誤差で）検出された場合に、制御目標値Ｐｔが大きい誤差を見込んだ大きい制御目標値Ｐｔ２に設定される。この場合、商用電力系統１からの買電状態となるように、電力変換器３の出力電流が制御される。一方、受電点における電流が、ナロウレンジ検出器４１を用いて高精度に（小さい誤差で）検出された場合に、制御目標値Ｐｔが小さい誤差を見込んだ制御目標値Ｐｔ１に抑えられる。この場合は、電力変換器３の出力電流が小さい制御目標値Ｐｔ１に基づいて制御されるので、ＤＣ電源２からの電力供給を確保しつつ、商用電力系統１からの買電を抑えることができる。よって、余分な買電を抑えることができる。

また、増幅回路３３が、ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２の電流検出値の増幅に共通して用いられる。これにより、ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２のそれぞれについて専用の増幅回路を設ける必要がない。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図２および図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、本実施形態において、実施形態１における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図３は、実施形態２に係る系統連系システム１２を示すブロック図である。

〈系統連系システム１２の構成〉
図３に示すように、系統連系システム１２は、前述の実施形態１における系統連系システム１１と同様、ＤＣ電源２を備えている。また、系統連系システム１２は、系統連系システム１１における電力変換器３および電流検出器４にそれぞれ代えて、電力変換器３Ａおよび電流検出器６を備えている。

電力変換器３Ａは、系統連系システム１１における電力変換器３と同様の単相二線式の変換器であり、規定の逆電力の状態となったときに出力を停止する機能と、負荷ＬＤ１〜ＬＤ３の各相間の不平衡度に応じて、出力電流の制御目標値を変更する機能とを有している。電力変換器３Ａについては、後に詳しく説明する。

電流検出器６は、受電点における電流（電圧線Ｌ１，Ｌ２に流れる電流）を検出する検出器であり、前述の実施形態１の系統連系システム１１における電流検出器４で用いたワイドレンジ検出器４２を用いることができる。

〈電力変換器３Ａの構成〉
電力変換器３Ａは、電力変換器３と同様、電力変換部３１と、逆電力継電器（図３においてＲＰＲと記載）３２と、制御部３５とを有している。また、電力変換器３Ａは、電力変換器３の増幅回路３３に代えて、高倍率増幅回路３６（第１増幅回路）および低倍率増幅回路３７（第２増幅回路）を有している。ここで、低倍率増幅回路３７には、前述の電力変換器３における増幅回路３３を用いることができる。また、ＡＤ変換器３４は、前述の電力変換器３におけるＡＤ変換器３４と同じにすることができ、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７のアナログ出力電圧をデジタル値に変換する。

高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７は、電流検出器６から出力されたアナログの電圧をＡＤ変換器３４でデジタル値に変換するときの精度を高めるために、アナログ電圧の値をＡＤ変換器３４への入力限界まで増幅する（例えば、アナログ電圧の値に対する電流検出器６の検出限界が２．５［Ｖ］であり、入力限界値が３［Ｖ］である）。また、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７は、電流検出器６から電圧として出力された電流検出値をそれぞれ異なる増幅率で増幅する。例えば、高倍率増幅回路３６は６倍（＝３／０．５）の増幅率（第１増幅率）を有し、低倍率増幅回路３７は１．２倍（＝３／２．５）の増幅率（第２増幅率）を有している。これにより、高倍率増幅回路３６は、５［Ａ］（＝０．５［Ｖ］）までの電流検出値を増幅し、低倍率増幅回路３７は、２５［Ａ］（＝２．５［Ｖ］）までの電流検出値を増幅する。したがって、低倍率増幅回路３７は、高倍率増幅回路３６より広範囲の電流検出値を増幅する。

〈系統連系システム１２の動作〉
上記のように構成される系統連系システム１２による制御目標値Ｐｔの設定動作について説明する。

まず、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流が共に小さく、Ｌ１相およびＬ２相の両相において高倍率増幅回路３６で増幅された電流が有効であると判定される場合について説明する。この場合、電力変換器３Ａにおいて、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７は、電流検出器６からの電流検出値（Ｌ１相の電流値およびＬ２相の電流値）を増幅する。例えば、電流検出器６からの電流検出値が０．４Ｖ（４［Ａ］）であった場合、高倍率増幅回路３６は、第１増幅レンジ（第１増幅範囲）で、電流検出値を６倍の２．４［Ｖ］に増幅する。また、低倍率増幅回路３７は、第２増幅レンジ（第２増幅範囲）で、電流検出値を１．２倍の０．４８［Ｖ］に増幅する。

ＡＤ変換器３４は、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７によってそれぞれ増幅された電流検出器６からの電流検出値をデジタル値の電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２に変換して出力する。なお、電流検出値には、実施形態１と同じ符号を使用しているが、ここでは出力元の増幅回路３６，３７により電流検出値を区別する。

制御部３５において、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１の大きさが最大値（例では５［Ａ］）未満であるときには、電流検出値Ｉｄ１を第１増幅範囲内の有効な値として採用し、電流検出値Ｉｄ２を採用しない。電流判定部３５１は、採用した電流検出値Ｉｄ１のＬ１相およびＬ２相の電流検出値Ｉｄ１Ｌ１，Ｉｄ１Ｌ２を不平衡度算出部３５３に出力し、その合算値も算出する。不平衡度算出部３５３は、電流検出値Ｉｄ１Ｌ１，Ｉｄ１Ｌ２と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３ＡのＬ１相およびＬ２相への出力電流値とを用いることにより、不平衡度を算出する。制御指示部３５４は、不平衡度算出部３５３からの不平衡度を閾値と比較することにより、不平衡度が閾値未満であると判定すると、制御目標値Ｐｔ１を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ１に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。一方、制御指示部３５４は、不平衡度が閾値以上であると判定すると、制御目標値Ｐｔ２を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ２に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。

電力変換部３１は、制御指示部３５４からの制御指示を受けると、制御目標値Ｐｔと、電流判定部３５１によって算出された現状の合算値との差が無くなるように、実施形態１と同様にして出力電流を制御する。

続いて、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流が共に大きく、Ｌ１相およびＬ２相の両相において低倍率増幅回路３７で増幅された電流が有効であると判定される場合について説明する。この場合、検出された電流が高倍率増幅回路３６への入力限界値（例えば０．５Ｖ）を超え（オーバーレンジ）、入力範囲の最大値が入力される。電力変換器３Ａにおいて、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７は、電流検出器６からの電流検出値を、それぞれの増幅レンジおよび増幅率で増幅する。例えば、電流検出器６からの電流検出値が２［Ｖ］（２０［Ａ］）であった場合、高倍率増幅回路３６は、電流検出値を出力範囲の最大値である３［Ｖ］に増幅し、低倍率増幅回路３７は、電流検出値を１．２倍の増幅率で２．４［Ｖ］に増幅する。

なお、電流検出器６が０．５［Ｖ］〜２．５［Ｖ］（５［Ａ］〜２５［Ａ］）を検出するとき、高倍率増幅回路３６は最大値である３［Ｖ］を出力する。この場合、電流検出値Ｉｄ１は常に５［Ａ］となる。このような場合、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ２を有効であると判定する。

ＡＤ変換器３４は、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７によってそれぞれ増幅された電流検出器６からの電流検出値をデジタル値の電流検出値Ｉｄ１，Ｉｄ２に変換して出力する。

制御部３５において、電流判定部３５１は、電流検出値Ｉｄ１の大きさが最大値（負の最小値も含む）であるときには、電流検出値Ｉｄ２の大きさが最大値（例では２５［Ａ］）未満であれば、電流検出値Ｉｄ２を第２増幅範囲内の有効な値として採用し、電流検出値Ｉｄ１を採用しない。電流判定部３５１は、採用した電流検出値Ｉｄ２のＬ１相およびＬ２相の電流検出値Ｉｄ２Ｌ１，Ｉｄ２Ｌ２を不平衡度算出部３５３に出力し、その合算値も求める。不平衡度算出部３５３は、電流検出値Ｉｄ２Ｌ１，Ｉｄ２Ｌ２と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３のＬ１相およびＬ２相への出力電流値とを用いることにより、不平衡度を算出する。制御指示部３５４は、不平衡度算出部３５３からの不平衡度を閾値と比較することにより、不平衡度が閾値未満であると判定すると、制御目標値Ｐｔ１を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ１に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。一方、制御指示部３５４は、不平衡度が閾値以上であると判定すると、制御目標値Ｐｔ２を制御目標値Ｐｔとして設定し、当該制御目標値Ｐｔ２に基づく制御指示を電力変換部３１に与える。

電力変換部３１は、制御指示部３５４からの制御指示を受けると、制御目標値Ｐｔと、電流判定部３５１によって算出された現状の合算値との差が無くなるように、出力電流を制御する。

なお、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流の一方が小さく、高倍率増幅回路３６で増幅された電流が有効であると判定され、電圧線Ｌ１，Ｌ２の受電点に流れる電流の他方が大きく、低倍率増幅回路３７で増幅された電流が有効であると判定される場合にも、有効と判定されたそれぞれの電流値を用いて不平衡度を算出し、制御目標値設定と出力電流制御とを、上述の場合と同様に行う。

〈系統連系システム１２の効果〉
本実施形態に係る系統連系システム１２は、上記のようにして、電力変換器３の出力電流を制御することにより、受電点におけるＬ１相の電流およびＬ２相の電流の合算値が逆電力状態とならない。これにより、逆電力継電器３２が開状態に動作することを回避できる。

また、制御部３５は、Ｌ１相の総負荷消費電流とＬ２相の総負荷消費電流との差が小さくなる、不平衡度が閾値未満であるときに、制御目標値Ｐｔを小さい制御目標値Ｐｔ１に設定する。一方、制御部３５は、Ｌ１相の総負荷消費電流とＬ２相の総負荷消費電流との差が大きくなる、不平衡度が閾値以上であるときに、制御目標値Ｐｔを制御目標値Ｐｔ１より大きい制御目標値Ｐｔ２に設定する。換言すれば、電圧線Ｌ１,Ｌ２に流れる電流が小さい場合（例えば０［Ａ］以上かつ５［Ａ］未満）には、制御目標値Ｐｔ１が制御目標値Ｐｔとして設定されやすくなり、電圧線Ｌ１,Ｌ２に流れる電流が大きい場合（例えば５［Ａ］以上かつ２５［Ａ］未満）には、制御目標値Ｐｔ１が制御目標値Ｐｔとして設定されやすくなる。

これにより、受電点における電流が、低倍率増幅回路３７により低精度に（大きい誤差で）増幅された場合に、制御目標値Ｐｔが大きい誤差を見込んだ大きい制御目標値Ｐｔ２に設定される。この場合、商用電力系統１からの買電状態となるように、電力変換器３Ａの出力電流が制御される。一方、受電点における電流が、高倍率増幅回路３６により高精度に（小さい誤差で）増幅された場合に、制御目標値Ｐｔが小さい誤差を見込んだ制御目標値Ｐｔ１に抑えられる。この場合は、電力変換器３の出力電流が小さい制御目標値Ｐｔ１に基づいて制御されるので、ＤＣ電源２からの電力供給を確保しつつ、商用電力系統１からの買電を抑えることができる。よって、余分な買電を抑えることができる。

また、系統連系システム１２は、高倍率増幅回路３６および低倍率増幅回路３７を備えることによって、系統連系システム１１における電流検出器４（ナロウレンジ検出器４１およびワイドレンジ検出器４２）に代えて簡素化された電流検出器６を採用している。これにより、系統連系システム１２は、増幅回路としての構成は複雑となるが、増幅回路よりも高コストの電流検出器６の構成が簡素化されるので、系統連系システム１１よりも低コストで構成することができる。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１〜図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、本実施形態において、実施形態１および２における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

〈制御目標値Ｐｔの設定〉
本実施形態では、前述の実施形態１に係る系統連系システム１１（図１参照）および実施形態２に係る系統連系システム１２（図３参照）における制御目標値Ｐｔの決定の詳細について説明する。

図４は、電力変換器３の出力電流と商用電力系統１に対して売買電した系統電流との相関関係を示す図である。

本実施形態では、図２に示す制御部３５の制御指示部３５４が、前述の閾値を下記のように設定する。

まず、制御部３５の電流判定部３５１によって採用された、受電点におけるＬ１相およびＬ２相での電流検出値と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３のＬ１相およびＬ２相への出力電流値とから算出した、Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれの総負荷電流（消費電流）のうち、大きい方をＡ［Ａ］とし、小さい方をＢ［Ａ］とし（０≦Ｂ≦Ａ）、電力変換器３の定格出力電流をＣ［Ａ］（Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれについてＣ／２［Ａ］）とし、閾値をＤ［Ａ］（０＜Ｄ＜Ｃ／２）とする。

［１］０≦Ａ＋Ｂ≦Ｃ（総消費電流が０以上かつＣ以下）
（１）０≦Ａ−Ｂ＜Ｄ（不平衡度が０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
この場合は、図４に示すように、電流のやり取りが行われる。Ｌ１相では、電力変換器３（電力変換部３１）から（Ａ＋Ｂ）／２の電流を出力するとき、商用電力系統１から（Ａ−Ｂ）／２の電流を買電すること、すなわち、電力変換器出力電流と買電電流との加算により、Ａ［Ａ］が得られる。また、Ｌ２相では、電力変換器３から（Ａ＋Ｂ）／２の電力を出力するとき、商用電力系統１へ（Ａ−Ｂ）／２の電流を売電すること、すなわち電力変換器出力電流からの売電電流の減算により、Ｂ［Ａ］が得られる。

（２）Ｄ≦Ａ−Ｂ≦Ｃ（不平衡度がＤ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２＝Ｃ＊０．０５［Ａ］（買電）
０．０５：想定される電流検出（電流測定）の誤差の最大値
［２］Ｃ＜Ａ＋Ｂ
この場合は、総消費電流が定格出力電流Ｃを超えるので、電力変換部３１が定格出力電流Ｃを出力しても逆電力とはならないことから、定格出力電流Ｃ［Ａ］を出力するように、電力変換部３１を制御する。

〈制御目標値Ｐｔの設定による効果〉
総消費電流が０以上かつＣ以下の場合に、不平衡度が０以上かつ閾値Ｄ未満であれば、制御目標値Ｐｔ１を０［Ａ］に設定する一方、不平衡度が閾値Ｄ以上かつ定格出力電流Ｃ以下であれば、制御目標値Ｐｔ２をＣ＊０．０５［Ａ］（買電）に設定する。これにより、図４に示すように、不平衡度が０以上かつ閾値Ｄ未満であるとき、受電点におけるＬ１相およびＬ２相の売買電流の合算が０となるので、買電をより抑えることができる。また、不平衡度が閾値Ｄ以上かつ定格出力Ｃ以下であるとき、逆電力を回避するように買電することができる。

〈変形例〉
本実施形態の変形例について説明する。
図５は、電力変換器３の出力電流と商用電力系統１に対して売買電した系統電流との相関関係を示す図である。

本変形例では、閾値Ｄが以下のように設定される。

Ｄ＝Ｄｐ×２
ここで、Ｄｐは、電流検出レンジ変更閾値を表している。電流検出レンジ変更閾値は、系統連系システム１１，１２における電流判定部３５１が採用する電流検出値Ｉｄ１の範囲（ロウレンジ）と電流検出値Ｉｄ２の範囲（ハイレンジ）との境界値で表され、電流検出値Ｉｄ１の範囲の上限値（例えば５［Ａ］）で定められる。

前述の制御目標値Ｐｔ＝０の場合、図５に示すように、０≦（Ａ−Ｂ）／２＜Ｄｐすなわち０≦Ａ−Ｂ＜Ｄを満たしている状態では、電力変換器３からの（Ａ＋Ｂ）／２の出力電流に対して、商用電力系統１からの（Ａ−Ｂ）／２の電流の売買電により、Ａ［Ａ］およびＢ［Ａ］を得ながら、売買電の電流が相殺される。

また、（Ａ−Ｂ）／２が電流検出レンジ変更閾値Ｄｐ以上となる瞬間、Ｄｐ＝（Ａ−Ｂ）／２すなわち２Ｄｐ＝Ａ−Ｂとなる瞬間、電流検出レンジがロウレンジからハイレンジに変更される。したがって、Ｄ＝Ｄｐ×２と定めることにより、電流検出レンジの変更時に前述の（２）Ｄ≦Ａ−Ｂ≦Ｃの場合に切り替わり、制御目標値Ｐｔ（Ｐｔ２）が買電となるように変更される。これにより、電流検出レンジを変更するタイミングと、制御目標値Ｐｔを変更するタイミングとが同期する。

前述の実施形態３の構成では、電流検出レンジが変更された時点（電流検出値Ｉｄ１が電流検出レンジ変更閾値Ｄｐを超えた時点）で、制御部３５は、電流検出値Ｉｄ１より精度の落ちる電流検出値Ｉｄ２に切り替えて合算電流を算出する。このため、制御部３５が、受電点の合算電流が０［Ａ］（制御目標値Ｐｔ＝０［Ａ］）となるように電力変換部３１を制御しようとしても、実際には売電（逆潮流）の状態になっているという可能性がある。

これに対し、電流検出レンジを変更するタイミングと、制御目標値Ｐｔを変更するタイミングとを同期させることにより、同期したタイミングで制御目標値Ｐｔを０から買電状態となる値に変更する。これにより、精度の低い電流検出値Ｉｄ２を用いて合算電流を算出しても、制御目標値Ｐｔが電流検出値Ｉｄ２に合わせて変更されるので、逆潮流をより確実に回避することができる。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１〜図３および図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、本実施形態において、実施形態１〜３における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

〈制御目標値Ｐｔの設定〉
本実施形態では、前述の実施形態１に係る系統連系システム１１（図１参照）および実施形態２に係る系統連系システム１２（図３参照）における制御目標値Ｐｔの決定の詳細について説明する。

図６は、電力変換器３の出力電流と商用電力系統１に対して売買電した系統電流との相関関係を示す図である。

本実施形態では、図２に示す制御部３５の制御指示部３５４が、前述の閾値を下記のように設定する。

まず、前述の実施形態３と同様、Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれの総負荷電流（消費電流）のうち、大きい方をＡ［Ａ］とし、小さい方をＢ［Ａ］とし（０≦Ｂ≦Ａ）、電力変換器３の定格出力電流をＣ［Ａ］（Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれについてＣ／２［Ａ］）とし、閾値をＤ［Ａ］（０＜Ｄ＜Ｃ／２）とする。また、閾値ＤをＤ＝Ｄｐ×２とする。

［１］０≦Ａ＋Ｂ≦Ｃ（総消費電流が０以上かつＣ以下）
（１）０≦Ａ−Ｂ＜Ｄ（不平衡度が０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
（２）Ｄ≦Ａ−Ｂ≦Ｃ（不平衡度がＤ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２＝（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ［Ａ］（買電）
Ｅｒ：想定される電流検出（電流測定）の誤差（０．０２〜０．０５の範囲）
この場合は、図６に示すように、電流のやり取りが行われる。Ｌ１相では、電力変換器３（電力変換部３１）から（Ａ＋Ｂ）／２−（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の電流を出力するとき、商用電力系統１から（Ａ−Ｂ）／２＋（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の電流を買電することにより、Ａ［Ａ］が得られる。また、Ｌ２相では、電力変換器３から（Ａ＋Ｂ）／２−（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の電力を出力するとき、商用電力系統１へ（Ａ−Ｂ）／２−（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の電流を売電することにより、Ｂ［Ａ］が得られる。このように、制御目標値Ｐｔを（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ［Ａ］に設定することにより、Ｌ１相およびＬ２相について、電力変換器３の出力電流のいずれもが、（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２を減じられた値となる。また、Ｌ１相について、（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の買電が増加する一方、Ｌ２相について、（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の売電が減少する。

［２］Ｃ＜Ａ＋Ｂ
この場合は、総消費電流が定格出力電流Ｃを超えるので、電力変換部３１が定格出力電流Ｃを出力しても逆電力とはならないので、定格出力電流Ｃ［Ａ］を出力するように、電力変換部３１を制御する。

〈制御目標値Ｐｔの設定による効果〉
総消費電流が０以上かつＣ以下の場合に、不平衡度が０以上かつ閾値Ｄ未満であれば、制御目標値Ｐｔ１を０［Ａ］に設定する一方、不平衡度が閾値Ｄ以上かつ定格出力電流Ｃ以下であれば、制御目標値Ｐｔ２を（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ［Ａ］（買電）に設定する。これにより、不平衡度が閾値Ｄ以上かつ定格出力電流Ｃ以下であるとき、逆電力を回避するように買電することができる。詳しくは、Ｌ１相およびＬ２相ともに、売買電流が（Ａ−Ｂ）／２に対して（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２の誤差成分を含んでいるとき、ワーストケースで、Ｌ１相では、（Ａ−Ｂ）／２−（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２しか買電していないのに対し、Ｌ２相では、（Ａ−Ｂ）／２＋（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ／２を売電してしまっている可能性があり、その場合、売買電流の合算値を０に制御しているつもりでも、２相の売買電流を合算した結果の（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒを売電していることになる。そこで、制御目標値Ｐｔ２に当該値を設定することにより、負荷電流Ａ，Ｂを得ながら逆電力を回避することができる。

〈変形例〉
本実施形態の変形例について説明する。

本変形例では、補助閾値Ｅ（Ｄ＜Ｅ＜Ｃ）および係数α（０＜α＜１）を導入することにより、０≦Ａ＋Ｂ≦Ｃ（総消費電流が０以上かつＣ以下）の場合の制御目標値Ｐｔが以下のように設定される。

（１）０≦Ａ−Ｂ＜Ｄ（不平衡度が０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
（２）Ｄ≦Ａ−Ｂ＜Ｅ（不平衡度がＤ以上かつＥ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２（第２制御目標値）＝（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ＊α［Ａ］（買電）
（３）Ｅ≦Ａ−Ｂ≦Ｃ（不平衡度がＥ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２（第１制御目標値）＝（Ａ−Ｂ）＊Ｅｒ［Ａ］（買電）
このように、補助閾値Ｅを導入することで、不平衡度がＤ以上かつＥ未満である場合には、誤差Ｅｒ自体が小さくなるため、誤差Ｅｒに対して１より小さい係数αを乗じている。これにより、誤差Ｅｒが小さくなる範囲で、より買電量を減らすことができる。

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図２、図４および図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、本実施形態において、実施形態２における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図７は、実施形態５に係る系統連系システム１３を示すブロック図である。

〈系統連系システム１３の構成〉
図７に示すように、系統連系システム１３は、前述の実施形態２における系統連系システム１２と同様、ＤＣ電源２と、電力変換器３Ａと、電流検出器６とを備えている。また、系統連系システム１３は、余剰電力吸収機器７をさらに備えている。

余剰電力吸収機器７は、Ｌ１相およびＬ２相のいずれか一方の余剰電力を吸収する機器であり、補機蓄電池、調整負荷等によって構成されている。余剰電力吸収機器７と電圧線Ｌ１，Ｌ２および中性線Ｎとを接続する電力線のうち、余剰電力吸収機器７と電圧線Ｌ１，Ｌ２とを接続する電力線には、それぞれスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。

本実施形態において、制御部３５は、他の実施形態と異なり、次のように構成されている。

制御部３５は、受電点におけるＬ１相およびＬ２相の総消費電流が電力変換器３の定格出力電流以下である場合、制御目標値Ｐｔ１を０［Ａ］として電力変換部３１を制御する。また、制御部３５は、この場合、不平衡度が閾値Ｄ以上であるときに、図２に示す電流判定部３５１によって採用された電流に基づいて、Ｌ１相およびＬ２相のうち、逆電力となっている方に余剰電力吸収機器７を接続するようにスイッチＳＷ１，ＳＷ２の開閉を制御する。

また、制御部３５は、上記の総消費電流が電力変換器３の定格出力電流より大きい場合、電力変換器３が定格出力電流を出力するように、電力変換部３１を制御する。

〈制御目標値Ｐｔの設定〉
前述の実施形態３と同様、Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれの総負荷電流（消費電流）のうち、大きい方をＡ［Ａ］とし、小さい方をＢ［Ａ］とし（０≦Ｂ≦Ａ）、電力変換器３の定格出力電流をＣ［Ａ］（Ｌ１相およびＬ２相のそれぞれについてＣ／２［Ａ］）とし、閾値をＤ［Ａ］（０＜Ｄ＜Ｃ／２）とする。

［１］０≦Ａ＋Ｂ≦Ｃ（総消費電流が０以上かつＣ以下）
（１）０≦Ａ−Ｂ＜Ｄ（不平衡度が０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
（２）Ｄ≦Ａ−Ｂ≦Ｃ（不平衡度がＤ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２＝０［Ａ］（ここでは、Ｐｔ１＝Ｐｔ２）
（１），（２）の場合は、実施形態３における０≦Ａ−Ｂ＜Ｄの場合と同様、図４に示すように、電流のやり取りが行われる。Ｌ１相では、電力変換器３から（Ａ＋Ｂ）／２の電流を出力するとき、商用電力系統１から（Ａ−Ｂ）／２の電流を買電することにより、Ａ［Ａ］が得られる。また、Ｌ２相では、電力変換器３から（Ａ＋Ｂ）／２の電流を出力するとき、商用電力系統１方向へ（Ａ−Ｂ）／２の電流を流すことにより、Ｂ［Ａ］が得られる。

［２］Ｃ＜Ａ＋Ｂ
この場合は、定格出力電力Ｃ［Ａ］を出力するように、電力変換部３１を制御する。

〈系統連系システム１３の効果〉
系統連系システム１３は、上記のように、負荷の各相間の不平衡度が大きい場合にも、受電点における合算電流が０［Ａ］となるように、制御目標値Ｐｔ２を０［Ａ］に設定する。電流検出の誤差による余剰電力が発生しても、その余剰電力を余剰電力吸収機器７によって吸収するので、逆潮流を回避することができる。したがって、電流検出の誤差に依らず、逆電力による逆電力継電器３２の動作をさせないようにして、買電電力をさらに減らすことができる。

なお、本実施形態に係る系統連系システム１３は、基本的には、実施形態２に係る系統連系システム１２と同等の構成を備えているが、実施形態１に係る系統連系システム１１に適用してもよい。

〔実施形態６〕
本発明の実施形態５について、図２および図８〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、本実施形態において、実施形態２および３における構成要素と同等の機能を有する構成要素については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図８は、実施形態５に係る系統連系システム１４を示すブロック図である。

〈系統連系システム１４の構成〉
図８に示すように、系統連系システム１４は商用電力系統１Ａと連系して運転される。また、系統連系システム１４は、前述の実施形態２における系統連系システム１２と同様、ＤＣ電源２を備えている。さらに、系統連系システム１４は、系統連系システム１２における電力変換器３Ａおよび電流検出器６にそれぞれ代えて、電力変換器３Ｂおよび電流検出器６Ａを備えている。

商用電力系統１Ａは、三相三線式（交流２００Ｖ）であり、受電点に三相交流電力を供給している。具体的には、商用電力系統１Ａは、電圧線Ｕと接地点との間（Ｕ相）、電圧線Ｖと接地点との間（Ｖ相）、および電圧線Ｗと接地点との間（Ｗ相）に、それぞれＡＣ２００Ｖの交流電圧を印加する。例えば、Ｕ相には負荷ＬＤ１１が接続され、Ｖ相には負荷ＬＤ１２が接続され、Ｗ相には負荷ＬＤ１３が接続されている。また、三相交流電力を消費する負荷ＬＤ１４は、電圧線Ｕ，Ｖ，Ｗに接続されている。

電力変換器３Ｂは、三相三線式の変換器であり、逆電力の状態となったときに出力を停止する機能と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の間での負荷消費電流の偏りを表す不平衡度に応じて、出力の制御目標値を変更する機能とを有している。電力変換器３Ｂは、系統連系システム１２における電力変換器３Ａが有する二線式の電力変換部３１および逆電力継電器３２にそれぞれ代えて、三線式の電力変換部３８および逆電力継電器３９をそれぞれ有している。電力変換部３８および逆電力継電器３９は、それぞれ三相交流電力を扱うが、基本的には、電力変換部３１および逆電力継電器３２と同等の機能を有する。

また、電力変換器３Ｂは、系統連系システム１２における電力変換器３Ａと同様、高倍率増幅回路３６と、低倍率増幅回路３７と、ＡＤ変換器３４と、制御部３５とを有している。本実施形態における高倍率増幅回路３６、低倍率増幅回路３７、ＡＤ変換器３４および制御部３５は、実施形態２で単相交流電力を扱うのと異なって三相交流電力を扱うが、それぞれが基本的には実施形態２における機能と同等の機能を有する。

電流検出器６Ａは、電圧線Ｕ，Ｖ，Ｗの受電点での電流を検出することが、系統連系システム１２における二線式の電流検出器６と異なるが、基本的には電流検出器６と同等の電流検出の機能を有している。

〈制御目標値Ｐｔの設定〉
図９は、電力変換器３Ｂの出力電力と商用電力系統１Ａに対して売買電した系統電力との相関関係を示す図である。

本実施形態では、図２に示す制御部３５の制御指示部３５４が、前述の閾値を下記のように設定する。

まず、制御部３５の電流判定部３５１によって採用された、受電点におけるＵ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれの電流検出値と、制御部３５が把握する、もしくは別途検出される、電力変換器３ＢのＵ相、Ｖ相およびＷ相への出力電流値とから算出した、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれの総負荷電流（消費電流）をＵ［Ａ］，Ｖ［Ａ］，Ｗ［Ａ］とし（ここでは０≦Ｕ≦Ｖ≦Ｗの場合について説明する）、電力変換器３Ｂの定格出力電力をＣ［Ａ］（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれについてＣ／３［Ａ］）とし、閾値をＤ［Ａ］（０＜Ｄ＜Ｃ／３）とする。また、閾値ＤをＤ＝Ｄｐ×３とする。

［１］０≦Ｕ＋Ｖ＋Ｗ≦Ｃ（総消費電流が０以上かつＣ以下）
《１》０≦Ｖ＜（Ｕ＋Ｗ）／２…（⇔Ｖ−Ｗ＜Ｕ−Ｖ）
（１）０≦２Ｕ−Ｖ−Ｗ＜Ｄ（２Ｕ−Ｖ−Ｗが０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
（２）Ｄ≦２Ｕ−Ｖ−Ｗ≦Ｃ（２Ｕ−Ｖ−ＷがＤ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２＝２（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３＊Ｅｒ［Ａ］（買電）
《２》（Ｕ＋Ｗ）／２≦Ｖ…（⇔Ｕ−Ｖ≦Ｖ−Ｗ）
（１）０≦Ｕ＋Ｖ−２Ｗ＜Ｄ（Ｕ＋Ｖ−２Ｗが０以上かつＤ未満）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ１＝０［Ａ］
（２）Ｄ≦Ｕ＋Ｖ−２Ｗ≦Ｃ（Ｕ＋Ｖ−２ＷがＤ以上かつＣ以下）
制御目標値Ｐｔ＝Ｐｔ２＝２（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３＊Ｅｒ［Ａ］（買電）
上記の《１》（１）または《２》（１）の場合は、図９に示すように、電流のやり取りが行われる。Ｕ相では、電力変換器３Ｂ（電力変換部３８）から（Ｕ＋Ｖ＋Ｗ）／３の電流を出力するとき、商用電力系統１Ａから（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３の電流を買電することにより、Ｕ［Ａ］が得られる。また、Ｗ相では、電力変換器３Ｂから（Ｕ＋Ｖ＋Ｗ）／３の電流を出力するとき、商用電力系統１Ａへ（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３の電流を売電することにより、Ｗ［Ａ］が得られる。

Ｖ相では、電力変換器３から（Ｕ＋Ｖ＋Ｗ）／３の電流を出力するとき、《１》の場合（Ｕ＋Ｗ−２Ｖ＞０）は、商用電力系統１Ａへ（Ｕ＋Ｗ−２Ｖ）／３の電流を売電することにより、Ｖ［Ａ］が得られる。また、《２》の場合（Ｕ＋Ｗ−２Ｖ≦０）は、商用電力系統１Ａから（２Ｖ−Ｕ−Ｗ）／３の電流を買電することにより、Ｖ［Ａ］が得られる。

上記の《１》（２）または《２》（２）の場合は、図１０に示すように、電流のやり取りが行われる。受電点での制御目標値Ｐｔを（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒ［Ａ］の買電とすることで、電力変換器３Ｂからの出力電流は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相で、ともに（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒ／３だけ減る。一方、系統電流は、買電（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒ／３の買電増加となり、売電（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒ／３の売電減少となる。

［２］Ｃ＜Ｕ＋Ｖ＋Ｗ
この場合は、総消費電流が定格出力電流Ｃを超えるので、電力変換部３８が定格出力電流Ｃを出力しても逆電力とはならないことから、定格出力電流Ｃ［Ａ］を出力するように、電力変換部３８を制御する。

〈系統連系システム１４の効果〉
本実施形態に係る系統連系システム１４は、三相三線式の商用電力系統１Ａに適用されるが、基本的には、実施形態２に係る系統連系システム１２と同等の構成を備えているので、系統連系システム１２により得られると同等の効果が得られることは勿論である。しかも、系統連系システム１４は、実施形態１、３〜５の構成に適用してもよいので、それぞれの実施形態により得られる効果と同等の効果を得ることも可能である。

また、図９において右側に示される（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３、｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３および（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３が電流検出レンジ変更閾値Ｄｐを超えたとき、電流検出レンジがロウレンジからハイレンジに変更される。例えば、前述の０≦Ｖ＜（Ｕ＋Ｗ）／２の場合、３相において（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３が最大となるので、Ｄｐ≦（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３を満たすと、Ｕ相で上記の電流検出レンジの変更が生じる。また、前述の（Ｕ＋Ｗ）／２≦Ｖの場合、３相において（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３が最大となるので、Ｄｐ≦（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３を満たすと、Ｗ相で上記の電流検出レンジの変更が生じる。したがって、Ｄ＝Ｄｐ×３と定めることにより、電流検出レンジの変更時に前述の［１］《１》（２）の場合および［１］《２》（２）の場合に切り替わり、制御目標値Ｐｔ（Ｐｔ２）が買電となるように変更される。これにより、実施形態３の変形例と同等の効果が得られる。

また、図９において右側に示される（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３、｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３および（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３に対して、電流検出誤差として、それぞれ（２Ｕ−Ｖ−Ｗ）／３＊Ｅｒ、｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３＊Ｅｒ、および（Ｕ＋Ｖ−２Ｗ）／３＊Ｅｒが生じる。このため、制御目標値Ｐｔを０［Ａ］すると、ワーストケースでは、３つの電流検出誤差の合計（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒの売電（逆潮流）が生じる可能性がある。

そこで、［１］《１》（２）の場合、および［１］《２》（２）の場合には、受電点における合算電流を（Ｕ−Ｗ＋｜Ｕ＋Ｗ−２Ｖ｜／３）＊Ｅｒの買電として制御する。ちなみに、この合算電流の値は、Ｕ，Ｖ，Ｗの大小関係により、前述の［１］《１》（２）の場合および［１］《２》（２）の場合のように表される。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電力変換器は、直流電力源（ＤＣ電源２）から出力された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統１，１Ａから商用電力を供給される三線の配線（電圧線Ｌ１，Ｌ２，中性線Ｎ，電圧線Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続された負荷ＬＤ１〜ＬＤ３，ＬＤ１１〜ＬＤ１４に対して、前記商用電力系統１，１Ａと連系して交流電力を供給するように、受電点における交流電流を制御する電力変換部３１，３８と、逆電力の発生時に前記電力変換部３１，３８からの出力を停止する逆電力継電器３２，３９、を動作させないように、前記配線と接地点との間に形成される各相の負荷電流の不平衡の度合いを表す不平衡度が所定の閾値Ｄ未満であるときと、前記不平衡度が前記閾値Ｄ以上であるときとで、前記電力変換部３１，３８が供給する交流電力を制御するための、前記受電点における交流電流の異なる目標となる制御目標値Ｐｔを設定し、当該制御目標値Ｐｔに基づいて動作するように前記電力変換部３１，３８に指示する制御部３５とを備えている。

上記の構成によれば、不平衡度が、閾値Ｄ未満であるときと閾値Ｄ以上であるときとで制御目標値Ｐｔを異ならせる。これにより、負荷電流の検出誤差が小さくなる不平衡度が小さい範囲で制御目標値Ｐｔを小さく設定し、負荷電流の検出誤差が大きくなる不平衡度が大きい範囲で制御目標値Ｐｔを大きく設定するといったことが可能となる。したがって、不平衡度が小さい範囲で、直流電力源からの電力供給を確保しつつ、商用電力系統１，１Ａからの買電を抑えることができる。

本発明の態様２に係る電力変換器は、上記態様１において、第１電流検出器（ナロウレンジ検出器４１）が前記受電点での電流を所定の第１検出範囲で検出した第１検出値、および第２電流検出器（ワイドレンジ検出器４２）が前記受電点での電流を前記第１検出範囲より上限値が高い第２検出範囲で検出した第２検出値を増幅する増幅回路３３をさらに備え、前記制御部３５が、前記増幅回路３３によって増幅された前記第１検出値および前記第２検出値のうち、いずれが有効であるかを判定し、有効であると判定された前記第１検出値または前記第２検出値に基づいて前記不平衡度を算出してもよい。

上記の構成において、第１検出値および第２検出値が共通する増幅回路３３で増幅されても、それぞれの検出値がオーバーレンジであるか否かといったことに基づいて有効である否かを判定すれば、専用の増幅回路を用いる必要がない。

本発明の態様３に係る電力変換器は、上記態様１において、電流検出器が前記受電点での電流を検出した検出値を所定の第１増幅率で増幅する第１増幅回路（高倍率増幅回路３６）と、前記第１増幅回路より広範囲の前記検出値を第２増幅率で増幅する第２増幅回路（低倍率増幅回路３７）とをさらに備え、前記制御部３５が、前記第１増幅回路および前記第２増幅回路によって増幅された前記検出値のうち、いずれが有効であるかを判定し（電流判定部３５１）、有効であると判定された前記検出値に基づいて前記不平衡度を算出してもよい。

上記の構成において、検出値が異なる第１増幅回路および第２増幅回路で増幅されても、第１増幅回路の増幅出力値がオーバーレンジであるか否かといったことに基づいて有効である否かを判定すれば、第１増幅回路および第２増幅回路に応じた専用の電流検出器を用いる必要がない。

本発明の態様４に係る電力変換器は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記制御部３５が、前記負荷電流の合算値が前記電力変換部３１，３８の定格出力電流以下である場合、前記不平衡度が前記閾値Ｄ未満であるときに前記制御目標値Ｐｔを０に設定する一方、前記不平衡度が前記閾値Ｄ以上であるときに前記制御目標値Ｐｔを、前記商用電力系統１，１Ａから買電する値に設定し、前記負荷電流の合算値が前記定格出力電流より大きい場合、前記定格出力電流を出力するように前記電力変換部３１，３８に制御指示を与えてもよい。

上記の構成によれば、不平衡度が閾値Ｄ未満であるときに制御目標値を０に設定することで、商用電力系統１，１Ａからの買電をより抑えることができる。

本発明の態様５に係る電力変換器は、上記態様４において、前記閾値Ｄは、前記受電点で検出される電流の異なる検出範囲の境界値に基づいて定められていてもよい。

上記の構成によれば、閾値Ｄが境界値に基づいて定められるので、電流の検出範囲が変わるタイミングと制御目標値Ｐｔを変更するタイミングとを関連付けることができ、望ましくは同期させることができる。これにより、精度の低い検出範囲で検出された電流に基づく不平衡度によって大きい制御目標値Ｐｔを設定し、検出精度の高い検出範囲で検出された電流に基づく不平衡度によって小さい制御目標値Ｐｔを設定するといったことが可能となる。したがって、逆潮流をより確実に回避しつつ、買電量を減らすことができる。

本発明の態様６に係る電力変換器は、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記商用電力系統１が単相三線式であり、前記不平衡度が各相の負荷電流の差であり、前記制御部３５が、前記負荷電流の合算値が前記電力変換部３１，３８の定格出力電流以下である場合、前記不平衡度が前記閾値Ｄ以上であるときに、前記商用電力系統１から買電するように前記制御目標値Ｐｔを設定してもよい。

上記の構成によれば、不平衡度が、各相の負荷電流の差によって定められるので、負荷電流の差が大きくなるとき、すなわち各相の受電点電流の検出誤差が大きくなるときに、制御目標値Ｐｔが買電するように設定される。これにより、逆潮流をより確実に回避しつつ、買電量を減らすことができる。

本発明の態様７に係る電力変換器は、上記態様６において、前記制御部３５が、前記不平衡度が前記閾値Ｄ以上であるときに、前記不平衡度が前記閾値Ｄより大きい補助閾値Ｅ以上の範囲で、前記制御目標値Ｐｔとして第１制御目標値を設定し、前記不平衡度が前記補助閾値Ｅ未満の範囲で、前記制御目標値Ｐｔとして前記第１制御目標値より小さい第２制御目標値を設定してもよい。

上記の構成によれば、不平衡度が前記閾値Ｄ以上である補助閾値Ｅ未満の範囲では、受電点での電流の検出における誤差が小さくなるので、それに応じて、制御目標値Ｐｔを小さい第２制御目標値に設定することができる。これにより、買電量をさらに減らすことができる。

本発明の態様８に係る電力変換器は、直流電力源（ＤＣ電源２）から出力された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統１，１Ａから商用電力を供給される三線の配線（電圧線Ｌ１，Ｌ２，中性線Ｎ，電圧線Ｕ，Ｖ，Ｗ）に接続された負荷ＬＤ１〜ＬＤ３，ＬＤ１１〜ＬＤ１４に対して、前記商用電力系統１，１Ａと連系して交流電力を供給するように、受電点における交流電流を制御する電力変換部３１，３８と、逆電力の発生時に前記電力変換部３１，３８からの出力を停止する逆電力継電器３２，３９、を動作させないように、前記配線と接地点との間に形成される各相の負荷電流の合算値が前記電力変換部３１，３８の定格出力電流以下である場合、前記電力変換部３１，３８が供給する交流電力を制御するための、前記受電点における制御目標値Ｐｔを０に設定し、当該制御目標値Ｐｔに基づいて動作するように前記電力変換部３１，３８に指示する一方、さらに各相の前記負荷電流の不平衡の度合いを表す不平衡度が所定の閾値以上であるとき、前記負荷電流が小さい相の前記配線に余剰電力を吸収する余剰電力吸収機器７を接続する制御部３５とを備えている。

上記の構成によれば、負荷電流の合算値が前記電力変換部３１，３８の定格出力電流以下である場合に制御目標値Ｐｔを０に設定していても、電流検出の誤差による余剰電力が発生すると、その余剰電力を余剰電力吸収機器７によって吸収する。これにより、逆潮流を回避することができる。したがって、電流検出の誤差に依らず、逆電力による逆電力継電器３２，３９の動作をさせないようにして、買電電力を減らすことができる。

本発明の態様９に係る電力変換器は、上記態様１、２、３、４、５または８のいずれかにおいて、前記商用電力系統１Ａおよび前記電力変換部３８は三相三線式であってもよい。

上記の構成によれば、三相三線式の商用電力系統１Ａに対応して、買電を抑えながら、逆電力継電器の動作をさせないように電力変換部を制御することができる。

本発明の態様１０に係る系統連系システムは、上記態様１から９のいずれかの電力変換器と、前記直流電力源とを備えている。

上記の構成によれば、系統連系システムにおいて、買電を抑えながら、逆電力継電器の動作をさせないように電力変換部を制御することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１，１Ａ 商用電力系統
２ ＤＣ電源（直流電力源）
３，３Ａ，３Ｂ 電力変換器
４ 電流検出器
７ 余剰電力吸収機器
３１，３８ 電力変換部
３２，３９ 逆電力継電器
３３ 増幅回路
３５ 制御部（接続制御部）
３６ 高倍率増幅回路（第１増幅回路）
３７ 低倍率増幅回路（第２増幅回路）
４１ ナロウレンジ検出器（第１電流検出器）
４２ ワイドレンジ検出器（第２電流検出器）
３５１ 電流判定部
３５３ 不平衡度算出部
３５４ 制御指示部
Ｄ 閾値
Ｄｐ 電流検出レンジ変更閾値
Ｅ 補助閾値（閾値）
Ｌ１，Ｌ２ 電圧線（配線）
Ｕ，Ｖ，Ｗ 電圧線（配線）
ＬＤ１〜ＬＤ３ 負荷
ＬＤ１１〜ＬＤ１４ 負荷

Claims (5)

1. 直流電力源から出力された直流電力を交流電力に変換し、商用電力系統から商用電力を供給される三線の配線に接続された負荷に対して、前記商用電力系統と連系して交流電力を供給するように、受電点における交流電流を制御する電力変換部と、
   前記電力変換部が供給する交流電力を制御するための、前記受電点における交流電流の制御目標値を、前記配線と接地点との間に形成される各相の負荷電流の不平衡の度合いを表す不平衡度が所定の閾値以上であるときよりも、前記不平衡度が前記閾値未満であるときに小さく設定し、当該制御目標値に基づいて動作するように前記電力変換部に指示する制御部とを備えていることを特徴とする電力変換器。
2. 第１電流検出器が前記受電点での電流を所定の第１検出範囲で検出した第１検出値、および第２電流検出器が前記受電点での電流を前記第１検出範囲より上限値が高い第２検出範囲で検出した第２検出値を増幅する増幅回路をさらに備え、
   前記制御部は、前記増幅回路によって増幅された前記第１検出値および前記第２検出値のうち、いずれが有効であるかを判定し、有効であると判定された前記第１検出値または前記第２検出値に基づいて前記不平衡度を算出することを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
3. 電流検出器が前記受電点での電流を検出した検出値を所定の第１増幅率で増幅する第１増幅回路と、
   前記第１増幅回路より広範囲の前記検出値を第２増幅率で増幅する第２増幅回路とをさらに備え、
   前記制御部は、前記第１増幅回路および前記第２増幅回路によって増幅された前記検出値のうち、いずれが有効であるかを判定し、有効であると判定された前記検出値に基づいて前記不平衡度を算出することを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
4. 前記商用電力系統は単相三線式であり、
   前記不平衡度は各相の負荷電流の差であり、
   前記制御部は、前記負荷電流の合算値が前記電力変換部の定格出力電流以下である場合、前記不平衡度が前記閾値以上であるときに、前記商用電力系統から買電するように前記制御目標値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力変換器。
5. 前記制御部は、前記不平衡度が前記閾値以上であるときに、前記不平衡度が前記閾値より大きい補助閾値以上の範囲で、前記制御目標値として第１制御目標値を設定し、前記不平衡度が前記補助閾値未満の範囲で、前記制御目標値として前記第１制御目標値より小さい第２制御目標値を設定することを特徴とする請求項４に記載の電力変換器。

Images