JP6790071B2 - 発電システム、パワーコンディショナ、電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池モジュールと蓄電池モジュールとを併設した発電システムに関し、特に、停電用発電システムと、その停電用発電システムにおける電力制御とに関する。

例えば太陽電池により太陽光を電力に変換し、その電力を電気負荷に供給し、または系統へ逆潮流することができる太陽光発電装置が普及している。太陽電池と蓄電池とを直流で接続することによって、太陽電池から蓄電池へ高効率で充電することができる。また、太陽電池、もしくは蓄電池の電圧変換を行うＤＣ/ＤＣコンバータ（直流/直流電力変換器）を省略することができるので、安価なパワーコンディショナー（以下、パワコンという）を実現することができる（特許文献１参照）。

太陽電池と蓄電池とを直流で接続して、停電時にも対応できるシステムとして特許文献２のシステムがあり、ここでは停電時での太陽電池と蓄電池のオン・オフスイッチの操作例がいくつか開示されている。

日本国公開特許公報「特開２００７−２０１２５７号」（２００７年８月９日公開） 日本国公開特許公報「特開２０１５−１２２８４１号」（２０１５年７月２日公開）

しかしながら、特許文献２に開示された発明の蓄電システムは、蓄電池、インバータ及び制御部が一体型の設計となっていることと、蓄電システム自体の電源がどこから供給されているのか明確ではないこととによって、蓄電池と制御部とが別装置になっている場合の停電対策に対応していない。さらに、正常時に蓄電池を例えばピークシフトやピークカットにも使う場合における停電対策にも対応していない。

例えば、大型システムの場合、蓄電池とインバータを含むパワコンとは別メーカの装置である。さらに両方に適切なタイミングで命令を出す制御部も別装置となる。この形態では、制御部、蓄電池及びインバータはそれぞれ別装置のため、例えば夜に、太陽電池が発電しておらず、蓄電池が停止状態（例えばピークシフト中に蓄電池のスイッチが切れている等）になっているときに停電になった場合、制御部へ電源を供給する対応等を行う必要がある。あるいは、停電時において蓄電池残量が少なくなった場合、どのようにシステム全体をシャットダウン（蓄電池、インバータ、制御部のシャットダウン順等、及びインバータシャットダウン後の制御部への電源供給等）させて、翌朝に太陽電池が発電し始めた時に、どうやってシステム全体を立ち上げるのかの対応を行う必要がある。

本発明の一態様は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電池とパワコンとが別装置であっても、停電時に少なくともパワコンに電力を供給できる発電システムと、その発明システムにおける電力制御技術とを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発電システムは、電力系統と自立負荷系統とに接続される発電システムであって、前記発電システムは発電装置、第一蓄電装置、パワーコンディショナ、第二蓄電装置と制御装置とから構成され、前記商用電力系統と前記自立負荷系統とは、それぞれ前記パワーコンディショナの第一交流通電路と第二交流通電路とに接続され、前記発電装置と前記第一蓄電装置とは、それぞれ前記パワーコンディショナの第一直流通電路と第二直流通電路とに接続され、前記第一直流通電路と前記第二直流通電路とは電気的に接続可能であり、前記第二蓄電装置は前記自立負荷系統に接続され、前記制御装置は前記第二蓄電装置に接続され、さらに、前記パワーコンディショナへ、前記電力系統、前記発電装置及び前記第一蓄電装置から電力を供給可能であり、かつ、前記制御装置は、前記第一蓄電装置、前記パワーコンディショナ及び前記第二蓄電装置の各々と通信できることを特徴とする。

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制御装置は、直流側に発電装置と第一蓄電装置とが並列接続され、交流側に電力系統と自立負荷系統とが並列接続されたパワーコンディショナの電力制御装置であって、前記第一蓄電装置は、スイッチ素子を備えた通電路を介してパワーコンディショナに接続され、前記自立負荷系統には、前記電力制御装置に電力を供給する第二蓄電装置が含まれており、前記電力系統、前記発電装置及び前記第一蓄電装置のいずれからも、前記パワーコンディショナが電力供給を受けられない状態になった場合、前記電力制御装置は、前記第二蓄電装置から電力をもらい、前記スイッチ素子を閉にし、前記第一蓄電装置から前記パワーコンディショナへ電力が供給されるようにすることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、蓄電池とパワコンとが別装置であっても、停電時に少なくともパワコンに電力を供給できる発電システム及び電力制御装置を提供することができる。

第１実施形態に係る発電システムの構成例を示すブロック図である。 発電システムの各種運転モードにおいて、商用電力系統の状態、条件、各スイッチの開閉状態、及び電力変換方向の対応関係を表形式でまとめた一例を示す図である。 制御装置の制御手順を示すフローチャートである。 制御装置による充電制御の手順を示すフローチャートである。 制御装置がシャットダウンする手順の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る発電システムにおいて、制御装置がシャットダウンする手順の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る発電システムにおいて、図１に示す発電システムと相違する構成を示すブロック図である。 図２に示す対応関係と相違する対応関係を示す図である。 図３のＳ４０及びＳ５０と、Ｓ１３０とをそれぞれ置き換える充電制御手順を示すフローチャートである。

本発明の一態様は、従来例に比べ、蓄電池とパワーコンディショナ（以下、パワコンという）とが別装置であっても、停電時に電力を供給できる発電システム及び電力制御装置などを提供する。具体的には、例えば発電装置が太陽電池アレイであるとすると、夜には発電しない。発電装置または電力系統から電力をもらって蓄電する第一蓄電池が放電できない状態の場合で、かつ夜の場合、パワコンへの電力供給は電力系統のみからになる。この状態で、電力系統が停電になった場合、例えば自立負荷系統に接続されている照明を使えると便利である。そこで、本発明の一態様では、パワコンが、第一蓄電池からも電力系統からも電力をもらえないため、電源喪失状態になった場合であっても、制御装置への電力は第二蓄電池から供給されるようにしている。このため、制御装置は第一蓄電池を放電させてパワコンへの電力供給を再開することができ、さらに第一蓄電池の電力をパワコンを通して自立負荷系統に放電するようにできる。
以下、本発明の実施形態を具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
（発電システムの構成）
図１は、第１実施形態に係る発電システム１の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、発電システム１は、発電装置１０、第一蓄電池２０（第一蓄電装置）、パワーコンディショナ（以下、パワコンという）５０、制御装置４１と第二蓄電池４２（第二蓄電装置）とから構成され、自立負荷系統４０と商用電力系統３０（電力系統）とに接続される。ここで、自立負荷系統４０は商用電力系統３０の停電がない時と、停電時とに動作できる負荷である。なお、図１の例では、パワコン５０は一つの自立負荷系統４０に接続されているが、複数の自立負荷系統４０が並列にパワコン５０に接続されていてもよい。

パワコン５０の直流側には、発電装置１０と第一蓄電池２０とが並列に接続されている。より具体的には、パワコン５０は、発電装置１０とパワコン５０とを接続する通電路６０（第一直流通電路）と、通電路６０を通電路８０に接続するスイッチ６１（第３スイッチ素子）、第一蓄電池２０とパワコン５０とを接続する通電路７０（第二直流通電路）と、通電路７０を通電路８０に接続するスイッチ６１（第４スイッチ素子）とを備えている。さらに、第一蓄電池２０をパワコン５０に接続したときに、第一蓄電池２０に流れる突入電流を弱める回路として、抵抗７１及びスイッチ７２の直列接続をスイッチ７３と並列に設けてもよい。また、パワコン５０は、通電路８０のコンデンサ８１、直流電力（通電路８０側）と交流電力（通電路９０側）とを双方向に変換する電力変換部５２を備えている。

また、パワコン５０の交流側には、商用電力系統３０と自立負荷系統４０とが並列に接続されている。より具体的には、パワコン５０は、通電路９０ａ（第一交流通電路）と商用電力系統３０とを接続するスイッチ９１（第１スイッチ素子）と、自立負荷系統４０を商用電力系統３０に接続するスイッチ９２と、自立負荷系統４０を、通電路９０ａから分岐した通電路９０ｂ（第二交流通電路）に接続するスイッチ９３（第２スイッチ素子）とを備えている。

さらに、パワコン５０は、パワコン制御部５３及びパワコン電源部５１を備えていてもよい。パワコン制御部５３は、スイッチ６１・７２・７３・９１〜９３の開閉動作等を制御するとともに、パワコン５０のさまざまな情報（電力量、電流、電圧、温度等）を測定及び管理する。パワコン電源部５１は、パワコン制御部５３及びスイッチ類に電力を供給する。パワコン電源部５１の電力供給は、さまざまな状況を考慮し、発電装置１０、第一蓄電池２０及び商用電力系統３０から取得することができる。また、図１では発電装置１０からパワコン電源部５１への電力を通電路６０から取得しているが、通電路８０から取得してもよい。

発電システム１は、たとえば直流の通電路８０を介して商用電力系統３０及び自立負荷系統４０と電気的に接続される電力制御システムであり、発電装置１０及び第一蓄電池２０と商用電力系統３０とによる系統連系運転が可能である。また、発電システム１では、発電装置１０が発電した電力を、商用電力系統３０に逆潮流（出力）して、該電力を電力会社に売電することが可能となっている。なお、自立負荷系統４０には、負荷４３に加え、第二蓄電池４２及び制御装置４１が接続されるが、第二蓄電池４２及び制御装置４１は発電システム１に含まれる。

発電装置１０の構成は限定しないが、太陽電池セルから成る太陽電池アレイ、燃料電池、二次電池、風力発電装置を含んでいてもよく、それらの組み合わせでもよい。また、発電装置１０の数は、図１の例示に限定されず、複数であってもよい。発電装置１０が発電した直流電力を通電路８０に出力する。

第一蓄電池２０の内部には、さらに蓄電池モジュール２５の充電を行うための充電スイッチ２３と充電ダイオード２４と、蓄電池モジュール２５の放電を行うための放電スイッチ２１と放電ダイオード２２と、蓄電池電源部２６と、蓄電池制御部２７とを備えていてもよい。蓄電池電源部２６は、蓄電池制御部２７やスイッチ類に電力を供給する。蓄電池制御部２７は、各スイッチ２１・２３の開閉動作等を制御するとともに、第一蓄電池２０のさまざまな情報（電量、電流、電圧、温度等）を測定及び管理する。この場合、充電を行う場合には充電スイッチ２３を閉に、放電を行う場合には放電スイッチ２１を閉に、充放電の場合は両方のスイッチを閉にする。

（第一蓄電池に対する充放電）
第一蓄電池２０の充電、放電または充放電を行う場合、スイッチ７２・７３も閉にする必要がある。また、第一蓄電池２０に対して、発電装置１０または商用電力系統３０の電力から充電ができる。放電の場合、商用電力系統３０または負荷４３へ放電する。

ここで、例えば第一蓄電池２０が大型蓄電池（例えば数１０ｋＷｈ以上）であり、第二蓄電池４２が、停電時に制御装置４１に最低数分の電源を供給できるとしてもよい。

なお、例えばスイッチ６１・７２・７３が開の場合、通電路６０と７０の電圧は通常異なる。充電スイッチ２３が閉であり、通電路６０（発電装置１０）の電圧が通電路７０（第一蓄電池２０）の電圧より大きい場合、スイッチ６１・７２・７３を正しい順番で閉にしないと、突入電流が第一蓄電池２０に流れ、蓄電池を破壊する可能性がある。

適切な例として、まず初期状態でスイッチ２１・２３・６１・７２・７３を開とする。次に、充電スイッチ２３を閉にしてからスイッチ７２を閉にする。ここで、抵抗７１及びコンデンサ８１に電流が流れ、通電路８０の電圧を通電路７０（第一蓄電池２０）と同じにする（プリチャージ）。次にスイッチ７３を閉にして、通電路７０を通電路８０に接続する。次に、スイッチ６１を閉にするが、この瞬間の発電装置１０と第一蓄電池２０の電圧差による突入電流は、コンデンサ８１で吸収される。なお、例えばスイッチ７２・７３の操作はパワコン制御部５３で行ってもよい。

（発電システムの動作）
商用電力系統３０に異常がない（停電ではない）場合、発電システム１は商用電力系統３０へ電力を出力する、または商用電力系統３０から電力を得る。同時に、発電システム１は自立負荷系統４０に電力を供給する。このため、例えばパワコン制御部５３はスイッチ９１・９２を閉、スイッチ９３を開にする。

商用電力系統３０に異常がある（停電）場合、発電システム１を商用電力系統３０から切り離し、発電システム１は自立負荷系統４０のみに電力を供給する。このため、例えばパワコン制御部５３はスイッチ９１・９２を開、スイッチ９３を閉にする。

図２に、発電システム１の各運転モードに対する商用電力系統３０の状態、条件、各スイッチの開閉状態、及び電力変換部５２の電力変換方向の対応関係を一覧表にして整理した例を示す。

本発明は停電に関する発明のため、商用電力系統３０が正常の場合に関して、いくつかの運転例をあげているが、正常の用途（例えばピークカット、ピークシフト等）に応じて他の例もあげられる。商用電力系統３０が異常（停電）の場合、発電システム１は自立負荷系統４０のみに電力を供給する。ここで、自立負荷系統４０には必ず第二蓄電池４２と制御装置４１とが接続されているため、自立負荷系統４０が消費する電力は必ず存在する。そのため、発電システム１が負荷に電力を供給できる場合（図２の(1)(2)）、電力変換部５２における電力変換方向は直流から交流になる。なお、電力変換部５２が出力する交流電力は、自立負荷系統４０の消費電力に等しいように、すなわち自立負荷系統４０が条件とする電圧と周波数（例：２００Ｖ、６０Ｈｚ）を保つように、パワコン制御部５３は電力変換部５２を制御する。

図２示す自立運転時の(1)充放電では、充放電が可能な状態、すなわち蓄電池残量が少な過ぎず（例：７％以下）、多過ぎず（例：９５％以上）の場合である。ここで、電力変換部５２の効率を考慮し、以下の条件で充電・放電が行われる。

充放電なし： 発電装置１０の電力 ＝ 自立負荷系統４０の消費電力／効率
充電 ： 発電装置１０の電力 ＞ 自立負荷系統４０の消費電力／効率
充電電力 ＝ 発電装置１０の電力 − 自立負荷系統４０の消費電力／効率
放電 ： 発電装置１０の電力 ＜ 自立負荷系統４０の消費電力／効率
放電電力 ＝ 自立負荷系統４０の消費電力／効率 − 発電装置１０の電力
第一蓄電池２０の充電の際、残量が充電規定値（例えば蓄電池容量の９５％）より大きくなった場合、充電は停止されて(2)放電運転に入る。

なお、停電になった場合、パワコン制御部５３はこれを直ちに検出して、パワコンの動作を停止してもよい。

第一蓄電池２０の放電の際、残量が放電規定値（例えば蓄電池容量の７％）より小さくなった場合、放電は停止される。この場合、第一蓄電池２０の放電量＝０になり、発電装置１０の電力＜自立負荷系統４０の消費電力／効率のため、発電システム１は自立負荷系統４０に電力を供給できない状態になっているため、電力変換部５２は出力を止め、放電スイッチ２１も開にする。このとき、発電システム１は、後述のように、(3)電源喪失の状態となる。

発電システム１では、第一蓄電池２０、第二蓄電池４２及びパワコン５０等が別装置（例えば別メーカ）としている。この場合には、複数の別装置それぞれの制御を行うため、または複数の別装置の状態情報を取得するために、別装置のそれぞれは特殊なインタフェースを用いる。そして、制御装置４１が状態情報に基づいて、別装置のそれぞれに前述のスイッチ操作の指示を行う（図１の点線）。なお、制御装置４１の詳細な動作は後述するが、制御装置４１は例えばサーバ、ワークステーション、またはパソコン等のコンピュータシステムであってもよい。

特殊なインタフェースの例として、ＭｏｄＢｕＳ、ＣＡＮＢｕＳ、ＲＳ−４８５、ＳｕｎＳｐｅｃ、ＳＮＭＰ等の標準プロトコルが挙げられるが、これらに限定されない。また、場合により、これらのインタフェースをパソコンで接続可能なインタフェースアダプタも用いる場合がある（図１では省略）。これらは、例えばＭｏｄＢｕＳのデジタル電気信号を、コンピュータに多く使われるイーサネット（登録商標）に変換するアダプタが例として挙げられる。すなわち、制御装置４１はこれらの特殊なインタフェースを介してパワコン制御部５３と蓄電池制御部２７と通信を行う。

（発電システムにおける電源切換）
次に発電システム１の電源について説明する。まず、第二蓄電池４２は電源喪失があった場合でも制御装置４１に電力の供給をし続ける、例えばＵＰＳ（無停電電源装置）であってもよい。第一蓄電池２０の蓄電池電源部２６への電力供給は、通電路７０と、蓄電池モジュール２５とからされるが、これらに限定しない。例えば、第二蓄電池４２から蓄電池電源部２６へ電力供給されてもよい。ここで、蓄電池電源部２６への電力供給は、蓄電池モジュール２５に残量がない場合には通電路７０から行われ、停電時には蓄電池モジュール２５から行われる。

また、パワコン５０を動作させるために、パワコン５０のスイッチ類及びパワコン制御部５３に電力をパワコン電源部５１より供給する必要がある。しかし、パワコン電源部５１への電力を商用電力系統３０から取得する場合、停電時にはパワコン制御部５３等の電源がなくなるので、パワコン制御部５３は動作しなくなる。よって、パワコン５０、スイッチ及びパワコン制御部５３等への電力を商用電力系統３０だけではなく、発電装置１０及び第一蓄電池２０からも取得する。パワコン制御部５３等が第一蓄電池２０から電力を取得する場合、放電スイッチ２１が閉の状態であることが条件となる。よって、停電があった場合であり、発電装置１０が発電している場合はパワコン電源部５１の電力を発電装置１０から供給できるが、例えば発電装置１０が太陽電池アレイの場合、夜は発電できない、また風力発電の場合、風がない時は発電できない。この場合、第一蓄電池２０が電力を供給することになるが、停電時に放電スイッチ２１が開の場合、電力を供給できないため、停電時にパワコン５０は動作しなくなる。その結果、制御装置４１とパワコン制御部５３の通信ができなくなる。この事態に対して、制御装置４１は、第二蓄電池４２から電力を供給されているため、第一蓄電池２０に放電スイッチ２１を閉にする指示を出すことができる。このように、発電装置１０が発電していないときに停電になった場合、パワコン５０へ第一蓄電池２０から電力が供給されることになり、制御装置４１とパワコン制御部５３との通信が再開される。

次に、停電中に発電装置１０が発電していない状態で、かつ第一蓄電池２０の残量が放電規定値より少なくなった場合の操作について説明する。この時、発電システム１は自立負荷系統４０に電力を供給できなくなるため、システム全体をシャットダウンする必要がある。この概要として、制御装置４１はスイッチ等を図２の(3)電源喪失状態にする。この結果、自立負荷系統４０への電力供給はなくなるとともに、制御装置４１はコンピュータシステムのため、そのシャットダウン操作が必要になる。そのため、第二蓄電池４２は、少なくとも制御装置４１のシャットダウン操作時間分、制御装置４１への電力の供給を行う必要がある。

なお、制御装置４１のシャットダウンとして、ＯＳ（オペレーティングシステム）のシャットダウンも含まれる場合があり、ＯＳシャットダウン指示は第二蓄電池４２から出すようにしてもよい。具体的には、自立負荷系統４０の電源がなくなったことによって、第二蓄電池４２の蓄電池から制御装置４１への電力供給が始まる。そして、時間の経過と伴に、第二蓄電池４２の蓄電池残量が少なくなるが、ある規定値になった時に、第二蓄電池４２から制御装置４１へのＯＳシャットダウン指示を送るようにしてもよい。

発電システム１のシャットダウン後、発電装置１０が発電を再開した場合を考える。これは、例えば、発電装置１０が太陽電池アレイとすると、翌朝に発電が再開する場合である。また、発電装置１０が風力発電装置とすると、風が再度吹き始めた場合である。この場合、発電装置１０がパワコン電源部５１に電力供給を始めるので、パワコン制御部５３はパワコン５０を図２の(1)充放電状態で立上げる。これにより、自立負荷系統４０への電力供給が再開する。この時、第二蓄電池４２も立ち上がり、第二蓄電池４２の電池レベルがある規定値を超えると、制御装置４１が立ち上がる。

（制御装置の動作）
次に、制御装置４１の動作例を図３のフローチャートを用いて説明するが、この動作例に限定しない。まず、制御装置４１が立ち上がると、Ｓ２０で商用電力系統３０の停電状態を確認する。停電状態とは、例えばパワコン制御部５３が系統側の電圧不足、周波数異常または系統異常等の状態に置かれている状態である。停電の場合、Ｓ３０に進み、正常（停電なし）の場合はＳ１０に戻る。なお、例えばＳ２０の確認で、制御装置４１が、パワコン制御部５３と通信できない場合、前述のようにパワコン５０に電力が供給されていない場合がある。この場合、例えばＳ２０で第一蓄電池２０に放電スイッチ２１を閉にする指示を出し、パワコン５０への電源を入れるようにする。この操作はＳ２０のかわりに、例えばＳ１０で行ってもよい。

Ｓ１０では停電ではない場合の連系動作を行い、本発明の範囲外の動作であるが、例えば図２の系統状態が正常の運転モードで動作してもよい。また、Ｓ１０では複数モードで運転するが、それぞれは例えばスケジュールによる運転切り換え等であってもよい。また、正常動作の場合、Ｓ１０とＳ２０の繰り返しを定期的に行うとする（例えば数秒毎）。

Ｓ３０では第一蓄電池２０が放電可能状態であるのかを確認する。放電可能の場合はＳ４０に進み、可能ではない場合はＳ１４０に進む。なお、Ｓ３０の確認は、蓄電池制御部２７より取得した情報に基づく。例えば蓄電池モジュール２５の残量が放電規定値（例：７％）より小さい場合、または蓄電池モジュール２５が放電可能な電流が０の場合等の状態では、放電が不可能な状態を示す情報が、蓄電池制御部２７から制御装置４１に送られる。

Ｓ４０では、第一蓄電池２０の放電スイッチ２１を閉にし、前述の突入電流防止を考慮してスイッチ６１を閉にすることによって放電状態にして、Ｓ５０に進む。なお、放電スイッチ２１及びスイッチ６１がすでに閉の場合、この操作を省略してもよい。

なお、Ｓ３０で蓄電池残量を確認するために、第一蓄電池２０が事前にその他操作を要求する場合、Ｓ３０でもその操作を行ってもよい。

Ｓ５０では、後述の充電手順を行い、Ｓ９０に進む。

図４はＳ５０の詳細な手順を示すフローチャートである。ここでは、まずＳ６０で、第一蓄電池２０が充電可能であるのかを確認する。充電可能の場合はＳ７０に進み、可能ではない場合はＳ８０に進む。なお、確認は蓄電池制御部２７より取得した情報により判定し、例えば下記のように判定する。
・蓄電池残量が充電規定値（例：９５％）より小さい場合は充電可能である。
・蓄電池残量が充電規定値（例：９５％）より大きく、１００％以下でかつ充電スイッチ２３が閉の場合は充電可能である。
・第一蓄電池２０の充電可能な電流が０、または第一蓄電池２０の残量が１００％の場合、充電不可能である。

Ｓ７０では第一蓄電池２０の充電スイッチ２３を閉にして充電状態にして、図４に示すフローを終了する。このときの状態は、図２の(1)充放電に対応する。なお、充電スイッチ２３がすでに閉の場合、この操作を省略してもよい。なお、第一蓄電池２０の条件により、充電スイッチ２３を閉にする前に他の操作が必要な場合、その操作を行ってもよい。これは例えば電力変換部５２の運転を一時停止、スイッチ６１・７２．７３等を一旦開にすること等を含む。

Ｓ８０では第一蓄電池２０の充電スイッチ２３を開にして充電を停止して、図４に示すフローを終了する。このときの状態は、図２の(2)放電に対応する。なお、充電スイッチ２３がすでに開の場合、この操作を省略してもよい。

実例として、発電装置１０が発電していて充電状態であった場合、１００％になると充電スイッチ２３を開にして充電できなくする。その後、発電装置１０の発電が自立負荷系統４０の消費電力より少なくなると（例えば太陽電池アレーの場合、曇り始めた時、風力発電の場合、風が弱くなった時等）、第一蓄電池２０からの放電を始める。９５％以下になると、充電スイッチ２３が閉になるが、そのまま放電が７０％まで続く。この時点で発電装置１０の発電が再び大きくなり、自立負荷系統４０より大きくなると、その差分で充電が始まる。

Ｓ９０では、電力変換部５２を直流電力を交流電力に変換する動作で自立運転させて、Ｓ１１０に進む。

Ｓ１１０では、商用電力系統３０が復帰したのかを確認する。復帰した場合とは、例えばパワコン制御部５３が商用電力系統３０に対して、全て正常な状態であることを返答した場合であり、これは系統側の電圧、周波数が正常であることを含む。ここで、商用電力系統３０が正常の場合、Ｓ１０に進み、まだ停電の場合はＳ１２０に進む。なお、商用電力系統３０が復帰し、パワコン５０の連系運転を開始する前に確認操作等（例えば発電システム１が設置されている担当者の復帰確認）等が必要な場合、それをＳ１０で行う。

Ｓ１２０では、Ｓ３０と同等の確認を行う。すなわち、第一蓄電池２０が放電可能である場合はＳ１３０に進み、可能ではない場合はＳ１４０に進む。

Ｓ１３０では、前述の図４の処理を行い、Ｓ１１０に戻る。

Ｓ１４０では発電装置１０の発電が少なく、かつ第一蓄電池２０がもう放電できなくなった場合に、制御装置４１は前述のシャットダウン操作を行う。図５に、この例をあげる。ここでは、第二蓄電池４２（ＵＰＳ）がシャットダウン指示を受け入れるインタフェースを備えているとする。

図５のＳ１４１では、パワコン５０を自立単独運転にする。ただし、パワコン５０はこの時点で第一蓄電池２０のみから電力供給（通電路７０）されているため、第一蓄電池２０のスイッチ操作はせず、パワコン５０側のスイッチ７２と７３を開にして、パワコン５０を自立単独運転にして、Ｓ１４２に進む。

Ｓ１４２では、第一蓄電池２０の放電スイッチ２１と２３を開にして、充放電を停止する。この時点でパワコン５０への電力が供給されなくなる。そして、Ｓ１４３に進む。Ｓ１４３では、第二蓄電池４２のＵＰＳに停止（シャットダウン）を、ある時間の経過後にする指示を送る。この時間は、例えば制御装置４１がシャットダウンする時間より長くてもよい。その後、制御装置４１はシャットダウンするが、このための指示は、第二蓄電池４２（ＵＰＳ）から送られてきてもよい。

なお、充電・放電規定値は固定である必要はない。残量の変動履歴、発電システム１の立ち上げ・終了時点の残量の履歴等に応じて変動してもよい。

〔第２実施形態〕
第２実施形態は、第二蓄電池４２のＵＰＳがシャットダウン指示を受けない形態であり、電源喪失の場合に、ＵＰＳが制御装置４１にシャットダウン連絡ができるという形態である。

ここでは、第１実施形態に対して、Ｓ１４０の処理が図５に示すフローから図６に示すフローに入れ替わる。まず、Ｓ１４５でパワコン５０を停止して、Ｓ１４６に進む。この時点で、パワコン５０は自立負荷系統４０への出力を止め、ＵＰＳはこれを認識して、第二蓄電池４２から制御装置４１に電力供給を始める。そして、ＵＰＳは電源喪失の場合、ある時間Ｔ１が経過してからＵＰＳのシャットダウンモードに入る。シャットダウンモードとして、時間Ｔ２が経過してからＵＰＳが制御装置４１にシャットダウン連絡する。それから時間Ｔ３が経過してからＵＰＳが制御装置４１のＯＳにシャットダウン指示を行った後、時間Ｔ４が経過してからＵＰＳがシャットダウンする。ここで、Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・Ｔ４の時間はそれぞれ異なる時間に設定が可能であるが、例えばそれぞれを１分に設定してもよい。

Ｓ１４６では、制御装置４１はＵＰＳからのシャットダウン連絡を待ち、連絡が来るとＳ１４７に進む。Ｓ１４７の内容はＳ１４１と同じであり、Ｓ１４７の次にＳ１４８に進む。Ｓ１４８の内容はＳ１４２と同じであり、Ｓ１４８の次に終了する。この時点で、制御装置４１のＯＳはＵＰＳからのＯＳシャットダウン指示を待ち、この指示が来るとシャットダウンする。

〔第３実施形態〕
図７は、第３実施形態に係る発電システム１において、図１に示す発電システム１に対する差分の構成を示すブロック図である。差分として、第一蓄電池２０の充電スイッチ２３、充電ダイオード２４、放電スイッチ２１及び放電ダイオード２２が、充放電兼用スイッチ２８に置き換わった例である。すなわち、図１では充電スイッチと放電スイッチとが別々であったことに対して、図７では充電・放電を一つのスイッチで行うため、充電のみまたは放電のみのスイッチがない。

図８は、図２に示す対応関係と相違する対応関係を示す図である。ここでは自立（停電）の時のみの相違点を説明する。全体に、第一蓄電池２０の放電スイッチ２１と充電スイッチ２３が充放電兼用スイッチ２８に置き代わっている。図８の(4)充放電と(6)電源喪失は、基本的に図２の(1)充放電と(3)電源喪失と同様である。そして、図１では充電ができない場合、充電スイッチ２３のみを開にして、図２の(2)放電のみにできたが、図７の構成では放電のみを行うことはできない。なぜなら、充電と放電のスイッチが一つの充放電兼用スイッチ２８のため、充電ができなくなると充放電兼用スイッチ２８を開にせざるを得ないからである。このため、図８では、充電ができない場合には放電もできない、逆に、放電ができない場合には充電もできないので、(5)単独運転で動作することになる。

ここで、(5)単独運転は、発電装置１０の発電電力のみが、自立負荷系統４０に出力される場合である。なお、(5)単独運転の場合には、スイッチ７２，７３を開にしておき、商用電力系統３０が正常状態に復帰したら、スイッチ７２，７３を閉にしてもよい。

そして、フローチャートでは、図３のＳ４０及びＳ５０のセットとＳ１３０とが、それぞれ図９に示すフローに置き換わる。図９では、まずＳ６１は基本的に図４のＳ６０と同じであり、第一蓄電池２０が充電可能の場合はＳ７１に進み、可能ではない場合はＳ８１に進む。

Ｓ７１では第一蓄電池２０の充放電兼用スイッチ２８を閉にして、充放電状態にして、図９を終了する。これが図８の(4)充放電である。なお、充放電兼用スイッチ２８がすでに閉の場合、この操作を省略してもよい。なお、前述のように、発電装置１０のみが通電路８０に接続されていた状態で、充放電兼用スイッチ２８を閉にする場合、第一蓄電池２０に突入電流が流れ、第一蓄電池２０を破壊する可能性がある。このため、スイッチの適切な操作順として、電力変換部５２を止め、スイッチ６１を開にしてから、充放電兼用スイッチ２８を閉、スイッチ７２を閉、スイッチ７３を閉、スイッチ７１を閉にした後、電力変換部５２を自立で運転を再開するようにするとよい。

Ｓ８１では第一蓄電池２０の充放電兼用スイッチ２８を開にして、充放電を停止して、図９のフローを終了する。このときの状態が図８の(5)単独運転の状態に対応する。なお、充放電兼用スイッチ２８がすでに開の場合、この操作を省略してもよい。

また、図５のＳ１４２の処理について、図１に示す構成では、第一蓄電池２０の放電スイッチ２１と充電スイッチ２３とを開にして、充放電を停止するのに対して、図７に示す構成では充放電兼用スイッチ２８を開にして、充放電を停止する。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置４１は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御装置４１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発電システム（１）は、電力系統（３０）と自立負荷系統（４０）とに接続される発電システム（１）であって、前記発電システム（１）は、発電装置（１０）、第一蓄電装置（２０）、パワーコンディショナ（５０）、第二蓄電装置（４２）と制御装置（４１）とから構成され、前記電力系統（３０）と前記自立負荷系統（４０）とは、それぞれパワーコンディショナ（５０）の第一交流通電路（９０ａ）と第二交流通電路（９０ｂ）とに接続され、前記発電装置（１）と前記第一蓄電装置（２０）とは、それぞれ前記パワーコンディショナ（５０）の第一直流通電路（６０）と第二直流通電路（７０）とに接続され、前記第一直流通電路（６０）と前記第二直流通電路（７０）とは電気的に接続可能であり、前記第二蓄電装置（４２）は前記自立負荷系統（４０）に接続され、前記制御装置（４１）は前記第二蓄電装置（４２）に接続され、さらに、前記パワーコンディショナ（５０）へ、前記電力系統（３０）、前記発電装置（１０）及び前記第一蓄電装置（２０）から電力を供給可能であり、かつ、前記制御装置（４１）は、前記第一蓄電装置（２０）、前記パワーコンディショナ（５０）及び前記第二蓄電装置（４２）の各々と通信できる。

上記の構成によれば、パワーコンディショナの運転に必要な電力を、電力系統、発電装置及び第一蓄電装置から選択することができる。特に、制御装置は、電源喪失状態に陥った場合に、第二蓄電装置から電力の供給を受けて、パワーコンディショナに電力が供給され得る状態を保つ制御動作をすることができる。したがって、電力系統の停電時であっても、少なくともパワーコンディショナに電力を供給できる発電システムを提供することができる。

本発明の態様２に係る発電システム（１）では、前記態様１において、前記第一蓄電装置（２０）に充電用の充電スイッチ（２３）と放電用の放電スイッチ（２１）とを備え、前記制御装置（４１）は、前記パワーコンディショナ（５０）から前記電力系統（３０）の異常状態を取得し、前記第一蓄電装置（２０）から放電が可能な状態を取得した場合、前記第一蓄電装置（２０）に前記放電スイッチ（２１）を閉にする指示を送り、前記パワーコンディショナ（５０）に自立で運転する指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、充電スイッチと放電スイッチとを兼ねる充放電兼用スイッチを用いた構成において、上記態様１と同じ効果を得ることができる。

本発明の態様３に係る発電システム（１）では、前記態様１において、前記第一蓄電装置（２０）に充電と放電とを行う充放電兼用スイッチ（２８）を備え、前記制御装置（４１）は、前記パワーコンディショナ（５０）から前記電力系統（３０）の異常状態を取得し、前記第一蓄電装置（２０）から放電が可能な状態を取得した場合であって、前記第一蓄電装置から充電が可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置（２０）に前記充放電兼用スイッチ（２８）を閉にし、前記パワーコンディショナ（５０）に自立で運転する指示を送る一方、前記第一蓄電装置（２０）から充電が不可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置（２０）に前記充放電兼用スイッチ（２８）を開にする指示を送ってもよい。

本発明の態様４に係る発電システム（１）では、前記態様２において、前記制御装置（４１）は、前記第一蓄電装置（２０）から充電可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置（２０）に前記充電スイッチ（２３）を閉にする指示を送る一方、前記第一蓄電装置（２０）から充電不可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置（２０）に前記充電スイッチ（２３）を開にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、上記態様２における系統異常状態に対処して、パワーコンディショナが自立運転をしている状態で、自立負荷系統が必要としている電力を上回る余剰電力を発電装置が発電している場合には、その余剰電力を第一蓄電装置に蓄電することができる。

本発明の態様５に係る発電システム（１）では、前記態様２または３において、前記制御装置（４１）は、前記パワーコンディショナ（５０）から前記電力系統（３０）が正常である状態を取得した場合、前記パワーコンディショナ（５０）に連系で運転する指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、電力系統が異常状態から正常状態に復帰した場合に、通常の連系運転を開始することができる。

本発明の態様６に係る発電システム（１）では、前記態様２において、前記制御装置（４１）は、前記パワーコンディショナ（５０）との通信ができなくなった場合に、前記第一蓄電装置（２０）に前記放電スイッチ（２１）を閉にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、電力系統の異常状態において、制御装置がパワーコンディショナとの通信ができなくなった場合としては、例えばパワーコンディショナが故障した場合と、発電装置が発電しない状態になり、パワーコンディショナの電源が喪失した場合とが考えられる。したがって、後者の場合、放電スイッチを閉にすることにより、第一蓄電装置からパワコンに電力を供給し、パワーコンディショナを起動することができる。これにより、パワーコンディショナは電力系統の異常状態を把握し、制御装置に異常状態を知らせることができるので、パワーコンディショナは制御装置から自立運転の指示を受けることができる。

本発明の態様７に係る発電システム（１）では、前記態様３において、前記制御装置（４１）は前記パワーコンディショナ（５０）との通信ができなくなった場合に、前記第一蓄電装置（２０）に前記充放電兼用スイッチ（２８）を閉にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、第一蓄電装置に充放電兼用スイッチを備えた構成において、上記態様６と同じ効果を得ることができる。

本発明の態様８に係る発電システム（１）では、前記態様２において、前記第一蓄電装置（２０）から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナ（５０）を単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置（２０）に前記充電スイッチ（２３）と前記放電スイッチ（２１）とを開にする指示を送り、前記第二蓄電装置（４２）にシャットダウン指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、態様２における系統異常状態において、例えば、第一蓄電装置の蓄電量が放電不可能なレベルまで減少した状態では、一旦パワーコンディショナを停止させ、パワーコンディショナを単独運転の状態に切り換えてから、充電スイッチ及び放電スイッチを開にする。これにより、発電装置が発電を開始または再開したときに、その電力をパワーコンディショナが受け取って起動する状態にすることができる。

なお、パワーコンディショナを停止させると、第二蓄電装置には電力がパワーコンディショナから供給されなくなる。この電源喪失の状態になると、制御装置はシャットダウンの動作を行う。第二蓄電装置は、制御装置からの指示によりシャットダウンの動作を行う。

本発明の態様９に係る発電システム（１）では、前記態様３において、前記制御装置（４１）は、前記第一蓄電装置（２０）から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナ（５０）に停止指示を送り、前記第二蓄電装置（４２）からシャットダウンを行うとの情報を受けたことにより、前記パワーコンディショナ（５０）を単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置（２０）に前記充放電兼用スイッチ（２８）を開にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、第一蓄電装置に充放電兼用スイッチを備えた構成において、前記態様８と同じ効果を得ることができる。

本発明の態様１０に係る発電システム（１）では、前記態様２において、前記制御装置（４１）は、前記第一蓄電装置（２０）から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナ（５０）に停止指示を送り、前記第二蓄電装置（４２）からシャットダウンを行うとの情報を受けたことにより、前記パワーコンディショナ（５０）を単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置（２０）に前記充電スイッチ（２３）と前記放電スイッチ（２１）とを開にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、前記態様８と同様の効果を得ることができる。ただし、上記の構成では、パワーコンディショナを停止させると、第二蓄電装置には電力がパワーコンディショナから供給されなくなる。この状態になると、第二蓄電装置は、シャットダウンの動作を行う。そして、第二蓄電装置がシャットダウンの動作を行うという情報が、第二蓄電装置から制御装置に伝えられるので、制御装置は、その情報を受けたことを契機として、パワーコンディショナを単独運転の状態に切り換える制御を行う。充電スイッチ及び放電スイッチを開にする処理が実行されたあと、第二蓄電装置は自らシャットダウンする。

本発明の態様１１に係る発電システム（１）は、前記態様３において、前記制御装置（４１）は、前記第一蓄電装置（２０）から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナ（５０）に停止指示を送り、前記第二蓄電装置（４２）からシャットダウンを行うとの情報を受けたことにより、前記パワーコンディショナ（５０）を単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置（２０）に前記充放電兼用スイッチ（２８）を開にする指示を送ってもよい。

上記の構成によれば、第一蓄電装置に充放電兼用スイッチを備えた構成において、前記態様１０と同じ効果を得ることができる。

本発明の態様１２に係る電力制御装置（４１）は、直流側に発電装置（１０）と第一蓄電装置（２０）とが並列接続され、交流側に電力系統（３０）と自立負荷系統（４０）とが並列接続されるパワーコンディショナ（５０）の電力制御装置であって、前記第一蓄電装置（２０）は、スイッチ素子（７２，７３）を備えた通電路（７０）を介してパワーコンディショナ（５０）に接続され、前記自立負荷系統（４０）には、前記電力制御装置（４１）に電力を供給する第二蓄電装置（４２）が含まれており、前記電力系統（３０）、前記発電装置（１０）及び前記第一蓄電装置（２０）のいずれからも、前記パワーコンディショナ（５０）が電力供給を受けられない状態になった場合、前記電力制御装置（４１）は、前記第二蓄電装置（４２）から電力をもらい、前記スイッチ素子（７２，７３）を閉にし、前記第一蓄電装置（２０）から前記パワーコンディショナ（５０）へ電力が供給されるようにすることを特徴とする。

上記の構成によれば、パワーコンディショナが、電力系統、発電装置及び第一蓄電装置のいずれからも電力供給を受けられない状態、すなわち電源喪失の状態に陥った場合でも、電力制御装置は、第二蓄電装置から電力をもらうことができ、それによって必要な制御動作を行うことができる。必要な制御動作とは、少なくとも、第一蓄電装置とパワーコンディショナとの通電を開閉するスイッチ素子を閉に制御することである。電力制御装置はスイッチ素子を閉にする制御を実行できるので、第一蓄電装置からパワーコンディショナへの電力供給を可能にし、パワーコンディショナを自立運転させることができる。

本発明の態様１３に係るパワーコンディショナ（５０）は、電力系統（３０）に接続される第一交流通電路（９０ａ）と、前記第一交流通電路（９０ａ）から分岐し、自立負荷系統（４０）および第二蓄電装置（４２）に接続される第二交流通電路（９０ｂ）と、発電装置（１０）に接続される第一直流通電路（６０）と、前記第一直流通電路（６０）から分岐し、第一蓄電装置（２０）に接続される第二直流通電路（７０）と、前記第一交流通電路（９０ａ）を開閉する第１スイッチ素子（９１）と、前記第二交流通電路（９０ｂ）を開閉する第２スイッチ素子（９３）と、前記第一直流通電路（６０）を開閉する第３スイッチ素子（６１）と、前記第二直流通電路（７０）を開閉する第４スイッチ素子（７３）と、前記第１から第４スイッチ素子の開閉を制御する制御装置（４１）とを備え、前記制御装置（４１）は、前記第１から第４スイッチ素子（７３）の開閉を制御することによって、
（ａ）前記電力系統（３０）の異常状態において、前記第一蓄電装置（２０）に対する充放電が可能な状態と、
（ｂ）前記異常状態において、前記第一蓄電装置（２０）を電源とする運転状態と、
（ｃ）前記異常状態において、前記発電装置（１０）の発電電力が、前記自立負荷系統（４０）に必要な電力より少なく、かつ前記第一蓄電装置が放電できない状態の場合に、前記制御装置が前記第二蓄電装置から電力を供給されることによって運転を停止するとともに、前記発電装置（１０）の発電電力が、前記自立負荷系統（４０）に必要な電力を上回ったときには、前記発電電力を電源にできる運転停止状態とを切り換えることを特徴とする。

上記の構成によれば、電力系統が正常状態のときに、第一蓄電装置とパワーコンディショナとが別装置であっても、停電時に第一蓄電装置が放電できる状態である限りは、第一蓄電装置を電源として自立運転できるパワーコンディショナを提供することができる。また、停電時に第一蓄電装置が放電できない状態の場合には、パワーコンディショナは運転停止状態に切り替わるが、このとき、制御装置は前記第二蓄電装置から電力を供給されるため、その制御装置による制御動作によって、発電装置が、自立負荷系統に必要な電力を上回る発電を行う状態になったときに、パワーコンディショナが発電電力を電源にして立ち上がれる準備をしておくことができる。

なお、以下のように電力制御装置を構成してもよい。

直流電力と交流電力とを相互に変換する電力変換装置と、
前記電力変換装置の交流側に接続された第一交流通電路及び第二交流通電路であって、
電力系統に接続された第一交流通電路と、
自立負荷系統に接続され、前記第一交流通電路から分岐した第二交流通電路と、
前記電力変換装置の直流側に接続された第一直流通電路及び第二直流通電路であって、
発電装置に接続された第一直流通電路と、
第一蓄電装置に接続され、前記第一直流通電路から分岐した第二直流通電路と、
前記第一交流通電路を開閉する第１スイッチ素子と、
前記第二交流通電路を開閉する第２スイッチ素子と、
前記第一直流通電路を開閉する第３スイッチ素子と、
前記第二直流通電路を開閉する第４スイッチ素子と、
を備えたパワーコンディショナを制御する電力制御装置であって、
前記第１から第４スイッチ素子の開閉を制御することによって、
（ａ）前記発電装置と前記電力系統とを電源とする運転状態と、
（ｂ）前記第一蓄電装置と前記電力系統とを電源とする運転状態と、
（ｃ）前記第一蓄電装置と前記自立負荷系統とに、前記電力系統から電力を供給する状態と、
（ｄ）系統異常状態において、前記第一蓄電装置に対する充放電が可能な状態と、
（ｅ）系統異常状態において、前記第一蓄電装置を電源とする運転状態と、
（ｆ）系統異常状態において、前記発電装置の発電電力が、前記自立負荷系統に必要な電力より少なく、かつ前記第一蓄電装置が放電できない状態の場合に、運転を停止するとともに、前記発電装置の発電電力が、前記自立負荷系統に必要な電力を上回ったときには、前記発電電力を電源にできる運転停止状態と
を切り換えることを特徴とする電力制御装置。

本発明の態様１４に係る電力制御方法は、直流側に発電装置（１０）と第一蓄電装置（２０）とが並列接続され、交流側に電力系統（３０）と自立負荷系統（４０）とが並列接続されたパワーコンディショナ（５０）の電力制御装置（４１）が実行する電力制御方法であって、前記第一蓄電装置（２０）は、スイッチ素子（７２，７３）を備えた通電路（７０）を介してパワーコンディショナ（５０）に接続され、前記自立負荷系統（４０）には、前記電力制御装置（４１）に電力を供給する第二蓄電装置（４２）が含まれており、前記電力系統（３０）、前記発電装置（１０）及び前記第一蓄電装置（２０）のいずれからも、前記パワーコンディショナ（５０）が電力供給を受けられない状態になった場合、前記電力制御装置（４１）は、前記第二蓄電装置（４２）から電力をもらい、前記スイッチ素子（７２，７３）を閉にし、前記第一蓄電装置（２０）から前記パワーコンディショナ（５０）へ電力が供給されるようにする。

上記の方法によれば、上記態様１２の構成による作用効果と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の態様１５に係る電力制御プログラムは、前記態様１２に記載の電力制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであり、そのプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に含まれる。

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 発電システム
１０ 発電装置
２０ 第一蓄電池（第一蓄電装置）
２１ 放電スイッチ
２３ 充電スイッチ
２８ 充放電兼用スイッチ
３０ 商用電力系統（電力系統）
４０ 自立負荷系統
４１ 制御装置（電力制御装置）
４２ 第二蓄電池（第二蓄電装置）
５０ パワーコンディショナ
６０ 通電路（第一直流通電路）
６１ スイッチ（第３スイッチ素子）
７０ 通電路（第二直流通電路）
７２ スイッチ（スイッチ素子）
７３ スイッチ（スイッチ素子、第４スイッチ素子）
９０ａ 通電路（第一交流通電路）
９０ｂ 通電路（第二交流通電路）
９１ スイッチ（第１スイッチ素子）
９３ スイッチ（第２スイッチ素子）

Claims (15)

1. 電力系統と自立負荷系統とに接続される発電システムであって、
   前記発電システムは発電装置、第一蓄電装置、パワーコンディショナ、第二蓄電装置と制御装置とから構成され、
   前記電力系統と前記自立負荷系統とは、それぞれ前記パワーコンディショナの第一交流通電路と第二交流通電路とに接続され、
   前記発電装置と前記第一蓄電装置とは、それぞれ前記パワーコンディショナの第一直流通電路と第二直流通電路とに接続され、
   前記第一直流通電路と前記第二直流通電路とは電気的に接続可能であり、
   前記第二蓄電装置は前記自立負荷系統に接続され、
   前記制御装置は前記第二蓄電装置に接続され、
   さらに、前記パワーコンディショナへ、前記電力系統、前記発電装置及び前記第一蓄電装置から電力を供給可能であり、
   かつ、前記制御装置は、前記第一蓄電装置、前記パワーコンディショナ及び前記第二蓄電装置の各々と通信できること
   を特徴とする発電システム。
2. 前記第一蓄電装置に充電用の充電スイッチと放電用の放電スイッチとを備え、
   前記制御装置は、
   前記パワーコンディショナから前記電力系統の異常状態を取得し、前記第一蓄電装置から放電が可能な状態を取得した場合、
   前記第一蓄電装置に前記放電スイッチを閉にする指示を送り、前記パワーコンディショナに自立で運転する指示を送ること
   を特徴とする請求項１記載の発電システム。
3. 前記第一蓄電装置に充電と放電とを行う充放電兼用スイッチを備え、
   前記制御装置は、
   前記パワーコンディショナから前記電力系統の異常状態を取得し、前記第一蓄電装置から放電が可能な状態を取得した場合であって、
   前記第一蓄電装置から充電が可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置に前記充放電兼用スイッチを閉にし、前記パワーコンディショナに自立で運転する指示を送る一方、
   前記第一蓄電装置から充電が不可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置に前記充放電兼用スイッチを開にする指示を送ること
   を特徴とする請求項１記載の発電システム。
4. 前記制御装置は、
   前記第一蓄電装置から充電可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置に前記充電スイッチを閉にする指示を送る一方、
   前記第一蓄電装置から充電不可能な状態を取得した場合には、前記第一蓄電装置に前記充電スイッチを開にする指示を送ること
   を特徴とする請求項２記載の発電システム。
5. 前記制御装置は、
   前記パワーコンディショナから前記電力系統が正常である状態を取得した場合、前記パワーコンディショナに連系で運転する指示を送ること
   を特徴とする請求項２または３記載の発電システム。
6. 前記制御装置は、
   前記パワーコンディショナとの通信ができなくなった場合に、前記第一蓄電装置に前記放電スイッチを閉にする指示を送ること
   を特徴とする請求項２記載の発電システム。
7. 前記制御装置は、
   前記パワーコンディショナとの通信ができなくなった場合に、前記第一蓄電装置に前記充放電兼用スイッチを閉にする指示を送ること
   を特徴とする請求項３記載の発電システム。
8. 前記制御装置は、
   前記第一蓄電装置から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナを単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置に前記充電スイッチと前記放電スイッチとを開にする指示を送り、前記第二蓄電装置にシャットダウン指示を送ること
   を特徴とする請求項２記載の発電システム。
9. 前記制御装置は、
   前記第一蓄電装置から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナを単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置に前記充放電兼用スイッチを開にする指示を送り、前記第二蓄電装置にシャットダウン指示を送ること
   を特徴とする請求項３記載の発電システム。
10. 前記制御装置は、
    前記第一蓄電装置から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナに停止指示を送り、前記第二蓄電装置からシャットダウンを行うとの情報を受けたことにより、前記パワーコンディショナを単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置に前記充電スイッチと前記放電スイッチとを開にする指示を送ること
    を特徴とする請求項２記載の発電システム。
11. 前記制御装置は、
    前記第一蓄電装置から放電不可能な状態を取得した場合に、前記パワーコンディショナに停止指示を送り、前記第二蓄電装置からシャットダウンを行うとの情報を受けたことにより、前記パワーコンディショナを単独運転に切り換え、前記第一蓄電装置に前記充放電兼用スイッチを開にする指示を送ること
    を特徴とする請求項３記載の発電システム。
12. 直流側に発電装置と第一蓄電装置とが並列接続され、交流側に電力系統と自立負荷系統とが並列接続されるパワーコンディショナの電力制御装置であって、
    前記第一蓄電装置は、スイッチ素子を備えた通電路を介してパワーコンディショナに接続され、
    前記自立負荷系統には、前記電力制御装置に電力を供給する第二蓄電装置が含まれており、
    前記電力系統、前記発電装置及び前記第一蓄電装置のいずれからも、前記パワーコンディショナが電力供給を受けられない状態になった場合、
    前記電力制御装置は、前記第二蓄電装置から電力をもらい、前記スイッチ素子を閉にし、前記第一蓄電装置から前記パワーコンディショナへ電力が供給されるようにすること
    を特徴とする電力制御装置。
13. 電力系統に接続される第一交流通電路と、
    前記第一交流通電路から分岐し、自立負荷系統および第二蓄電装置に接続される第二交流通電路と、
    発電装置に接続される第一直流通電路と、
    前記第一直流通電路から分岐し、第一蓄電装置に接続される第二直流通電路と、
    前記第一交流通電路を開閉する第１スイッチ素子と、
    前記第二交流通電路を開閉する第２スイッチ素子と、
    前記第一直流通電路を開閉する第３スイッチ素子と、
    前記第二直流通電路を開閉する第４スイッチ素子と、
    前記第１から第４スイッチ素子の開閉を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記第１から第４スイッチ素子の開閉を制御することによって、
    （ａ）前記電力系統の異常状態において、前記第一蓄電装置に対する充放電が可能な状態と、
    （ｂ）前記異常状態において、前記第一蓄電装置を電源とする運転状態と、
    （ｃ）前記異常状態において、前記発電装置の発電電力が、前記自立負荷系統に必要な電力より少なく、かつ前記第一蓄電装置が放電できない状態の場合に、前記制御装置が前記第二蓄電装置から電力を供給されることによって運転を停止するとともに、前記発電装置の発電電力が、前記自立負荷系統に必要な電力を上回ったときには、前記発電電力を電源にできる運転停止状態と
    を切り換えること
    を特徴とするパワーコンディショナ。
14. 直流側に発電装置と第一蓄電装置とが並列接続され、交流側に電力系統と自立負荷系統とが並列接続されたパワーコンディショナの電力制御装置が実行する電力制御方法であって、
    前記第一蓄電装置は、スイッチ素子を備えた通電路を介してパワーコンディショナに接続され、
    前記自立負荷系統には、前記電力制御装置に電力を供給する第二蓄電装置が含まれており、
    前記電力系統、前記発電装置及び前記第一蓄電装置のいずれからも、前記パワーコンディショナが電力供給を受けられない状態になった場合、
    前記電力制御装置は、前記第二蓄電装置から電力をもらい、前記スイッチ素子を閉にし、前記第一蓄電装置から前記パワーコンディショナへ電力が供給されるようにすること
    を特徴とする電力制御方法。
15. 請求項１２に記載の電力制御装置としてコンピュータを機能させるための電力制御プログラム。

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