JP6841319B1 - 運転制御システム、運転制御装置及び運転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止することを目的とする。【解決手段】商用電力系統（２）に連系して、分散型電源（２０）を運転する運転制御システム（１）であって、商用電力系統（２）に接続される受電点（Ｒｐ）における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力する順電力検出部（８）と、受電点（Ｒｐ）における逆潮流電力が検出された場合に第２検出信号を出力する逆電力検出部（７）と、商用電力系統（２）から供給される電力を負荷（５，６）に供給する電力線（９）に接続され、分散型電源（２０）から負荷（５，６）に供給される電力を制御する制御部（１２）であって、第１検出信号及び前記第２検出信号が入力される制御部（１２）と、を備え、制御部（１２）は、第１検出信号の入力に基づいて、負荷（５，６）に供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持する。【選択図】図１

Description

本発明は、分散型電源の運転制御システム、運転制御装置及び運転制御方法に関する。

従来、太陽発電や蓄電池を含む分散型電源システムが系統に連系されて使用される場合に、逆潮流を防止するには、受電点の電力量を直接測定し、この受電点の電力量に基づいてパワーコンディショナが分散型電源の出力を増加又は減少させていた（例えば、特許文献１）。

しかし、高圧商用電力に連系する需要家においては、構内を停電させて高圧配線側に電力測定装置を設置する作業が必要となったり、高圧側の電力を測定できるような機材が必要となったりするために、工事期間や、準備する機材の制約を受けていた。
また、このような電力測定装置に代えて市販の保護継電器を利用しようとしても、整定値を超えたか、超えていないかの２値の状態しかわからないため、これらの保護継電器は逆潮流を防止する制御には利用されていなかった。

特許第３６５６５５６号公報

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明は、
商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御システムであって、
前記商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力する順電力検出部と、
前記受電点における逆潮流電力が検出された場合に第２検出信号を出力する逆電力検出部と、
前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に接続され、前記分散型電源から前記負荷に供給される電力を制御する制御部であって、前記第１検出信号及び前記第２検出信号が入力される制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１検出信号の入力に基づいて、前記負荷に供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することを特徴とする。

本発明によれば、商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御システムにおいて、商用電力系統への電力の逆潮流を制限するために、受電点における逆潮流が検出された場合に第２検出信号を出力する逆電力検出器が設けられる場合に、受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力する順電力検出部を併せて設ける。そして、制御部が、この順電力検出部からの第１検出信号の入力に基づいて、商用電力系統から供給される電力が供給される負荷に、分散型電源源から供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することにより、商用電力系統へ電力が逆潮流
するのを防止することができる。順電力検出部は、逆潮流を制限するために設けられる逆電力検出器の設置作業に併せて設置することができるので、設置工事の負担も小さく、また、受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力する順電力検出部という簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。
なお、受電点における逆潮流電力が検出された場合は、例えば、逆潮流電力が所定の閾値を超えた場合とすることができるが、受電点における逆潮流電力が検出されたとする条件はこれに限られず、適宜設定することができる。

また、本発明において、
前記制御部は、
入力された前記第１検出信号の解除に基づいて、前記制御目標値を保持し、又は増加させるようにしてもよい。

このように、順方向電力が所定値を超えたことを示す第１検出信号の解除に基づいて、制御目標値を保持し、又は増加させることにより、電力を逆潮流させることなく、分散型電源によって供給される電力を負荷に提供することができる。

また、本発明において、
前記制御部は、
前記第２検出信号の入力に基づいて、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止するようにしてもよい。

このようにすれば、商用電力系統への逆潮流を防止することができる。制御部によって運転制御される分散型電源が１つである場合には、第２検出信号の入力に基づいて、当該分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。制御部によって運転制御される分散型電源が複数ある場合には、第２検出信号の入力に基づいて、複数の分散型電源のうちの１以上のいずれか又は全ての分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。

また、本発明において、
前記逆電力検出部は、前記受電点と高圧受電設備との間に設けられた逆電力継電器であり、
前記順電力検出部は、前記受電点と前記高圧受電設備との間に設けられた不足電力継電器であるようにしてもよい。

高圧の商用電力系統に連系する場合に高圧受電設備の設置が要求される。商用電力系統への逆潮流が制限される場合に、この高圧受電設備と受電点との間に設置される逆電力継電器を逆電力検出部とし用い、この逆電力継電器に併せて設けることができる不足電力継電器を順電力検出部として用いることにより、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止することができる。

また、本発明は、
商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御装置であって、
前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に接続され、分散型電源から前記負荷に供給される電力を制御する制御部であって、前記商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることを示す第１検出信号が入力される制御部を備え、
前記制御部は、
前記第１検出信号の入力に基づいて、前記負荷に供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することを特徴とする。

本発明によれば、分散電源を運転制御する運転制御装置の制御部が、商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることを示す第１検出信号の入力に基づいて、商用電力系統から供給される電力が供給される負荷に、分散型電源から供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することにより、商用電力系統へ電力が逆潮流するのを防止することができる。受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力するという簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。

また、本発明において、
前記制御部は、
入力された前記第１検出信号の解除に基づいて、前記制御目標値を保持し、又は増加させるようにしてもよい。

第１検出信号の解除は順方向電力が所定値を超えたことを示す。この第１検出信号の解除に基づいて、制御目標値を保持し、又は増加させることにより、電力を逆潮流させることなく、分散型電源によって供給される電力を負荷に提供することができる。

また、本発明において、
前記第１検出信号は、前記受電点と高圧受電設備との間に設けられた不足電力継電器から出力されるようにしてもよい。

高圧の商用電力系統に連系する場合に高圧受電設備の設置が要求される。商用電力系統への逆潮流が制限される場合に、この高圧受電設備と受電点との間に設置される逆電力継電器が設置されることがある。この逆電力継電器に併せて設けることができる不足電力継電器から受電点における順電力が所定値以下であることを示す信号を出力することができる。このような不足電力継電器から出力される信号を第１検出信号として用いることにより、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止することができる。

また、本発明において、
前記制御部には、前記商用電力系統に接続される受電点における逆潮流電力が検出されたことを示す第２検出信号が入力され、
前記制御部は、
前記第２検出信号の入力に基づいて、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止するようにしてもよい。

このようにすれば、商用電力系統への逆潮流を防止することができる。制御部によって運転制御される分散型電源が１つである場合には、第２検出信号の入力に基づいて、当該分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。制御部によって運転制御される分散型電源が複数ある場合には、第２検出信号の入力に基づいて、複数の分散型電源のうちの１以上のいずれか又は全ての分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。

また、本発明において、
前記第２検出信号は、前記受電点と高圧受電設備との間に設けられた逆電力継電器から出力されるようにしてもよい。

高圧の商用電力系統に連系する場合に高圧受電設備の設置が要求される。商用電力系統への逆潮流が制限される場合に、この高圧受電設備と受電点との間に逆電力継電器が設置されることがある。この逆電力継電器から受電点における逆潮流電力が検出されたことを示す信号を出力することができる。このような逆電力継電器から出力される信号を第２検
出して用いることにより、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止することができる。

また、本発明は、
商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御方法であって、
前記商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に、前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に対して、前記分散型電源から前記負荷に供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持する第１ステップと、
前記第１ステップの後に、前記受電点における順電力が前記所定値を超えることが検出された場合に、前記制御目標値を保持し、又は増加させる第２ステップと、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、分散電源を運転制御する際に、商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に、商用電力系統から供給される電力が供給される電力線に、分散型電源から供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することにより、商用電力系統へ電力が逆潮流するのを防止することができる。また、受電点における順電力がこの所定値を超えることが検出された場合に、制御目標値を保持し、又は増加させることにより、電力を逆潮流させることなく、分散型電源によって供給される電力を負荷に提供することができる。受電点における順電力が所定値以下であるか、この所定値を超えるかを検出するという簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。

また、本発明において、
前記受電点において逆潮流電力が検出された場合に、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止するステップを含むようにしてもよい。

このようにすれば、商用電力系統への逆潮流を防止することができる。運転制御される分散型電源が１つである場合には、受電点において逆潮流電力が検出された場合に、当該分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。運転制御される分散型電源が複数ある場合には、受電点において逆潮流電力が検出された場合に、複数の分散型電源のうちの１以上のいずれか又は全ての分散型電源から負荷への電力の供給を停止する。

本発明によれば、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止することが可能となる。

本発明の実施例１における運転制御システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１における運転制御方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施例１における運転制御方法の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施例２における運転制御システムの概略構成を示すブロック図である。

〔適用例〕
以下、本発明の適用例について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の適用例に係る運転制御システム１を含むブロック図である。図１には、高圧の商用電力系統２に受電点Ｒｐを介して接続される需要家構内のシステムの概略構
成を示している。

高圧受電設備３と分電盤４を介して、単相３線式の電力線には負荷５，６が接続されている。また、太陽光発電モジュール２０の出力を制御して、電力線９に電力を供給するパワーコンディショナ１０が電力線９に接続されている。
高圧受電設備３と受電点Ｒｐとの間には、逆電力継電器７と不足電力継電器８とが設けられている。逆電力継電器７は、商用電力系統２側に逆潮流する電力が閾値（ＲＰＲ検出レベル）を超えると、検出信号を出力し、不足電力継電器８は、商用電力系統から需要家側の負荷に供給される順電力が閾値（ＵＰＲ検出レベル）を下回ると、検出信号を出力する。逆電力継電器７及び不足電力継電器８の検出信号は、パワーコンディショナ１０に入力される。

運転制御システム１は、上述のパワーコンディショナ１０と逆電力継電器７及び不足電力継電器８とを含んで構成される。図２は、運転制御システム１における運転制御方法の処理手順を示すフローチャートであり、図３は運転制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
パワーコンディショナ１０は、出力制御目標値を増加させたときに、不足電力継電器８の検出信号が入力されると（時刻ｔ２）、出力制御目標値を増加させるのをやめ、出力制御目標値を所定時間Ｄ２の間保持した後に減少させる（時刻ｔ３）。そして、パワーコンディショナ１０は、不足電力継電器８の検出信号が解除されると（時刻ｔ４）、出力制御目標値を減少させるのをやめ、出力制御目標値を所定時間Ｄ３の間保持する。出力制御目標値を保持している間に不足電力継電器８の検出信号が入力されないと、パワーコンディショナ１０は出力制御目標値を増加させる。
また、パワーコンディショナ１０は、逆電力継電器７の検出信号が入力されると、上述の運転制御の過程に関わらず、ゲートブロック処理を行い、電力線９への電力の供給を停止する。

高圧の商用電力系統に連系する際には、高圧受電設備３の設置が求められる。そして、商用電力系統への電力の逆潮流が制限される場合に、この高圧受電設備３と受電点Ｒｐとの間に、逆潮流を検出する逆電力継電器７を設けることがある。本適用例では、このような逆電力継電器７と併せて設置することができる不足電力継電器８とを用いて、太陽光発電モジュール２０の運転制御を行なっている。このため、既に逆電力継電器７が設置されている場合には、不足電力継電器８を設置すれば足りるので、設置工事の負担が小さい。また、受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に検出信号を出力する不足電力継電器８という簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。

〔実施例１〕
以下では、本発明の実施例に係る分散型電源の運転制御システム１について、図面を用いて、より詳細に説明する。

＜システム構成＞
図１は、需要家構内に設置される運転制御システム１の概略構成を示すブロック図である。図１に示す運転制御システムは、分散型電源である太陽光発電モジュール２０と商用電力系統（以下、「商用電源」ともいう。）２とを連系する系統連系システムである。運転制御システム１は、商用電源２の高圧（６，６００Ｖ）配電線に連系する。
需要家構内には、商用電源２から高圧電力を受電し必要に応じて、動力電源（３相３線２００Ｖ）や電灯電源（単相３線２００／１００Ｖ）に変換するためのキュービクル方式の高圧受電設備３を備える。図１では、高圧受電設備３から分電盤４を介して接続された単相３線式の電力線９のＵ相と中性線Ｏとの間に負荷５が、Ｗ相と中性線Ｏとの間に負荷
６がそれぞれ接続されている。受電点Ｒｐと高圧受電設備３との間には保護継電器である逆電力継電器（ＲＰＲ：Reverse Power Relays）７と不足電力継電器（ＵＰＲ：Under Power Relays）８が接続されている。逆電力継電器７は、商用電源２への逆潮流を検出する継電器であり、商用電源２に逆潮流する電力が閾値（ＲＰＲ検出レベル）を超えると、検出信号を出力する。不足電力継電器８は、商用電源２側での短絡事故、地絡事故や停電を検出する継電器であり、商用電源２から需要家側の負荷に供給される順電力が閾値（ＵＰＲ検出レベル）を下回ると、検出信号を出力する。ここでは、閾値（ＵＰＲ検出レベル）が本発明の所定値に対応する。

負荷５，６に接続される単相３線式の電力線９には、パワーコンディショナ１０が接続される。パワーコンディショナ１０は、太陽光発電モジュール２０が発電した電力を、商用電源２から供給される電力と同期のとれた交流電力に変換する電力変換部（インバータ）１３と、電力変換部１３の出力電流の大きさを検出する出力電流計測器（カレントトランス：ＣＴ）１４と、この出力電流計測器１４の検出信号を入力するＣＴ入力回路（ＡＤコンバータ）１５と、電力線のＵ相、Ｗ相のそれぞれの電圧を検出信号として入力する電圧入力回路１６Ａ、１６Ｂと、制御手段としての制御部（ＭＰＵ）１２とを有している。また、パワーコンディショナ１０は、運転制御プログラム等のプログラムや各種データを記憶する記憶部１７を有している。ここでは、逆電力継電器７、不足電力継電器８及びパワーコンディショナ１０を含んで本発明の運転制御システムが構成される。また、パワーコンディショナ１０が本発明の運転制御装置に対応する。
制御部１２は、逆電力継電器７、不足電力継電器８、ＣＴ入力回路１５及び電圧入力回路１６Ａ，１６Ｂからそれぞれの信号を受けて、商用電源２から負荷５，６方向に向かう順電力が所定の電力値以下になる場合、又は、商用電源２への逆潮流電力が所定の電力値以上となる場合に、出力電力を調整するように電力変換部１３を制御する。

制御部１２の出力側は電力変換部１３の制御部（図示せず）に接続してあり、この電力変換部１３の入力側には太陽光発電モジュール２０の出力側が接続してあり、電力変換部１３の出力側は信号出力部１８に接続してある。この信号出力部１８は、電力線９のＵ相に接続されるＵ相接続線１９Ａと、電力線９の中性線Ｏに接続される中性接続線１９Ｂと、電力線９のＷ相に接続されるＷ相接続線１９Ｃとを有している。

そして、信号出力部１８のＵ相接続線１９Ａと中性接続線１９ＢとからＵ相の電圧を検出すべく信号出力部１８に電圧入力回路１６Ａの入力側が接続してあり、また、信号出力部１８のＷ相接続線１９Ｃと中性接続線１９ＢとからＷ相の電圧を検出すべく信号出力部１８に電圧入力回路１６Ｂの入力側が接続してある。

また、制御部１２には、逆電力継電器７及び不足電力継電器８の検出信号出力側が接続してある。

本実施例に係る運転制御システムにおける運転制御処理を図２に示すフローチャートを参照して説明する。以下に説明する運転制御処理は、記憶部の所定領域に記憶された、運転制御プログラムを制御部１２において実行することにより実現される。

パワーコンディショナ１０の稼働が開始されると、まず、パワーコンディショナ１０から出力される電力の制御目標値である出力制御目標値を増加させる（ステップＳ１）。
そして、不足電力継電器の検出信号が入力されたか否かを検出する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において、不足電力継電器の検出信号が入力されていないと判断された場合には、ステップＳ１に戻り、出力制御目標値を増加させる。
ステップＳ２において、不足電力継電器の検出信号が入力されたと判断されると、出力制御目標値を保持する（ステップＳ３）。

出力制御目標値を保持した状態で、所定時間が経過するまで待機する（ステップＳ４）。
出力制御目標を保持した状態で、所定時間が経過すると、出力制御目標値を減少させる（ステップＳ５）。

出力制御目標値を減少させた状態で、不足電力継電器の検出信号が入力されたか否かを検出する（ステップＳ６）。
ステップＳ６において、不足電力継電器の検出信号が入力されたと判断されると、ステップＳ５に戻り、さらに出力制御目標値を減少させる。
ステップＳ６において、不足電力継電器の検出信号が入力されていないと判断された場合には、経過時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、所定時間が経過していないと判断された場合には、ステップＳ５に戻り、さらに出力制御目標値を減少させる。
ステップＳ７において、所定時間が経過したと判断された場合には、出力制御目標値を保持する（ステップＳ８）。

出力制御目標値を保持した状態で、不足電力継電器の検出信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ９）。
ステップＳ９において、不足電力継電器の検出信号が入力されたと判断された場合には、ステップＳ５に戻り、出力制御目標値を減少させる。
ステップＳ９において、不足電力継電器の検出信号が入力されていないと判断された場合には、所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０）。すなわち、出力制御目標値を保持した状態で、所定時間待機する。

出力制御目標値を保持した状態で、所定時間が経過した場合には、ステップＳ１に戻り、出力制御目標値を増加させる。

上述の運転制御と並行して、制御部１２は、逆電力継電器の検出信号の有無を監視している（ステップＳ１１）。そして、逆電力継電器の検出信号が入力されたと判断された場合には、ゲートブロック処理を行う（ステップＳ１２）。すなわち、制御部１２は、信号出力部１８から、負荷に接続される電力線に対する電力の出力を停止する。

ゲートブロック処理を行った状態で、逆電力継電器及び不足電力継電器の検出信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において、逆電力継電器及び不足電力継電器の検出信号が入力されたと判断された場合には、ゲートブロック処理を継続する。
ステップＳ１３において、逆電力継電器及び不足電力継電器の検出信号が入力されていないと判断された場合には、所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１４）。すなわち、ゲートブロック処理を継続した状態で所定時間待機する。

ステップＳ１４において、所定時間が経過したと判断された場合には、ステップＳ１に戻り、出力制御目標値を増加させる。
ここでは、ステップＳ２〜ステップＳ５に至る手順及びステップＳ５〜ステップＳ７に至る手順が、本発明の第１ステップに対応し、ステップＳ９〜ステップＳ１に至る手順が、本発明の第２ステップに対応する。

図３は、横軸に時間をとり、縦軸に、受電点における電力（上段）と、パワーコンディショナ１０の出力制御目標値及びＵＰＲ検出信号（中段）、ＵＰＲ検出信号の入力回数（
下段）を示す本実施に係る出力制御のタイミングチャートである。
本実施例に係るシステムでは、受電点における電力を計測する必要がないが、説明のために図２に併せて記載している。なお、上段のグラフの縦軸に示す電力値は、ＰＲＲ検出レベルとＵＰＲ検出レベルとの間に０Ｗがあり、０Ｗから縦軸に沿って上向きが、逆潮流電力が増加する方向であり、０Ｗから縦軸に沿って下向きが、順電力が増加する方向である。

まず、パワーコンディショナ１０の稼働が開始されると出力制御目標値を増加させる。このとき、順方向の受電点電力は低下して、時刻ｔ１にＵＰＲ検出レベル以下となる。このように受電点電力がＵＰＲ検出レベル以下になると不足電力継電器８から検出信号が制御部１２に出力される。受電点電力が時刻ｔ１にＵＰＲ検出レベル以下になってから、不足電力継電器８から検出信号が出力されるまでの時間Ｄ１は、例えば、０．５秒に設定することができるが、適宜設定すればよい。なお、図３では、時間Ｄ１は説明の都合上長めに表示しており、必ずしも他の時間Ｄ２等の長さとの対比を正確に表すものではない。

時刻ｔ２に不足電力継電器８の検出信号が入力されると、制御部１２は出力制御目標値を保持する。時刻ｔ２から所定時間Ｄ２が経過し時刻ｔ３に至ると、制御部１２は、出力制御目標値を減少させる。時間Ｄ２は、例えば５秒に設定することができるが、適宜設定すればよい。出力制御目標値が時刻ｔ２から保持され、時刻ｔ３から減少されるのに伴い、受電点電力は増加に移行する。そして、受電点電力はＵＰＲ検出レベルを超えると、時刻ｔ４で不足電力継電器８の検出信号が解除される。このように不足電力継電器８の検出信号が解除され、不足電力継電器８の検出信号が所定時間出力されないと、制御部１２は、出力制御目標値を保持する。不足電力継電器８の検出信号が検出されなくなってから、出力制御目標値の保持に移行するまでの所定時間は、図３では明確には現れていないが、Ｄ２と同様に、適宜設定することができる。出力制御目標値が保持されると、受電点電力もＵＰＲ検出レベルを超えた電力に保持される。

時刻ｔ３から所定時間Ｄ３が経過し時刻ｔ５に至ると、制御部１２は出力制御目標値を増加させる。所定時間Ｄ３は、例えば、６０秒に設定することができるが、適宜設定すればよい。制御部１２が出力制御目標値を増加させると、受電点電力が減少する。そして、受電点電力がＵＰＲ検出レベル以下となると、不足電力継電器８は検出信号を出力する。

時刻ｔ６に不足電力継電器８から検出信号が入力されると、制御部１２は出力制御目標値を保持する。そして、時刻ｔ６から所定時間Ｄ２経過し時刻ｔ７に至ると、制御部１２は、出力制御目標値を減少させる。出力制御目標値が増加されるのに伴い減少していた受電点電力は、出力制御目標値が時刻ｔ６から保持され、時刻ｔ７から減少されるのに伴い増加することとなる。そして、受電点電力がＵＰＲ検出レベルを超えると、時刻ｔ８で不足電力継電器８の検出信号が解除される。不足電力継電器８の検出信号が出力されないと、制御部１２は、出力制御目標値を保持する。

ここで、出力制御目標値が保持されると、受電点電力もＵＰＲ検出レベルを超えた電力に保持されるが、負荷が変動したり、太陽光発電モジュールの発電量が変動したりすると、パワーコンディショナ１０の出力制御と関係なく、受電点電力が減少し、ＵＰＲ検出レベル以下となることがある。このような場合には、制御部１２が出力制御目標値を保持している場合でも、不足電力継電器８から検出信号が入力される。時刻ｔ９で、このような不足電力継電器８の検出信号が入力されると、制御部１２は、出力制御目標値を減少させる。その後、受電点電力がＵＰＲ検出レベルを超え、時刻ｔ１０で不足電力継電器８の検出信号が解除される。不足電力継電器８の検出信号が出力されないと、制御部１２は、出力制御目標値を保持する。

図３には表れていないが、受電点電力がＲＰＲ検出レベルを超えると、逆電力継電器７から検出信号が出力される。逆電力継電器７から検出信号が入力されると、制御部１２は、ゲートブロック処理を行う。

本実施例では、逆電力継電器７と併せて設置することができる不足電力継電器８とを用いて、太陽光発電モジュール２０の運転制御を行なっている。このため、既に逆電力継電器７が設置されている場合には、不足電力継電器８を設置すれば足りるので、設置工事の負担が小さい。また、受電点Ｒｐにおける順電力が所定値以下であることが検出された場合に検出信号を出力する不足電力継電器８という簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。

〔実施例２〕
図４は、実施例２に係る運転制御システム１００の概略構成を示すブロック図である。実施例１に係る運転制御システムと共通する構成については、同様の符号を用いて詳細な説明は省略する。

運転制御システム１００は、商用電力系統の高圧配電線に連系する。本実施例においても、商用電源２から高圧電力を受電し、高圧受電設備３及び分電盤４を介して接続された単相３線式の電力線９のＵ相と中性線Ｏとの間に単相の負荷５が、Ｗ相と中性線Ｏとの間に単相の負荷６がそれぞれ接続されている。本実施例では、この電力線９に対して３つのパワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから電力が供給される（各パワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃによって出力が制御される分散型電源について記載を省略している。）。また、本実施例では、高圧受電設備３及び分電盤４を介して接続された３相３線式の電力線２９に３相の負荷２１が接続されている。ここでは、パワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが本発明の運転制御装置に対応する。

本実施例では、パワーコンディショナ１０Ａとパワーコンディショナ１０Ｂは通信線２２により接続され、パワーコンディショナ１０Ｂとパワーコンディショナ１０Ｃは通信線２３により接続されている。パワーコンディショナ１０Ａとパワーコンディショナ１０Ｂとの間、パワーコンディショナ１０Ｂとパワーコンディショナ１０Ｃとの間は、例えばＣＡＮ通信により情報の送受信を行うが、通信方式はこれに限られない。
逆電力継電器７と不足電力継電器８の検出信号は、パワーコンディショナ１０Ａのみに入力される。逆電力継電器７と不足電力継電器８の検出信号に基づく運転制御は、通信線２２，２３を介し、パワーコンディショナ１０Ａをマスタとし、パワーコンディショナ１０Ｂ及び１０Ｃをスレーブとして、３つのパワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが連携して行なう。ここでは、互いに連携するパワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの制御部が本発明の制御部に対応する。パワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの定格が同じであれば、それぞれの出力制御目標値を同じ割合で増加又は減少させるようにしてもよい。但し、出力制御目標値を増加又は減少させる際の、パワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの出力制御目標値の増加又は減少のさせ方はこれに限定されない。パワーコンディショナ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの定格の違いや、接続される分散型電源の違いに応じて、出力目標値の増加又は減少のさせ方は適宜設定してもよい。
また、本実施例では、電力線９に、３つのパワーコンディショナから電力を供給しているが、電力線９に電力を供給するパワーコンディショナの数は２でもよいし、４つ以上であってもよい。商用電力系統２については、高圧系統に限られず、低圧系統に接続されてもよく、逆電力継電器７及び不足電力継電器８についても、低圧連系用の装置が利用できることはいうまでもない。

本実施例では、逆電力継電器７と併せて設置することができる不足電力継電器８とを用いて、複数の分散型電源の運転制御を行なっている。このため、既に逆電力継電器７が設
置されている場合には、不足電力継電器８を設置すれば足りるので、設置工事の負担が小さい。また、受電点Ｒｐにおける順電力が所定値以下であることが検出された場合に検出信号を出力する不足電力継電器８という簡易な構成の機材を用いることで高価な機材を必要としないので、低コストかつ簡易な構成で逆潮流を防止し得る。

なお、上述の実施例の構成は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。例えば、上述の実施例においては、分散型電源としては太陽光発電モジュールを備えた運転制御システムに適用した例について説明したが、太陽光発電モジュールに加えて蓄電池モジュールを備えた運転制御システムに本発明を適用することができる。また、太陽光発電モジュールに代えて、燃料電池モジュール、ガスエンジンモジュール、風力発電モジュール、潮力発電モジュール、水力発電モジュール、地熱発電モジュール等のエネルギーや電気自動車、又はこれらを組み合わせて用いる運転制御システムに本発明を適用することもできる。

なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
商用電力系統（２）に連系して、分散型電源（２０）を運転する運転制御システム（１）であって、
前記商用電力系統（２）に接続される受電点（Ｒｐ）における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力する順電力検出部（８）と、
前記受電点（Ｒｐ）における逆潮流電力が検出された場合に第２検出信号を出力する逆電力検出部（７）と、
前記商用電力系統（２）から供給される電力を負荷（５，６）に供給する電力線（９）に接続され、前記分散型電源（２０）から前記負荷（５，６）に供給される電力を制御する制御部（１２）であって、前記第１検出信号及び前記第２検出信号が入力される制御部（１２）と、
を備え、
前記制御部（１２）は、
前記第１検出信号の入力に基づいて、前記負荷（５，６）に供給される電力の制御目標値を減少させ、又は保持することを特徴とする運転制御システム（１）。

１，１００ ：運転制御システム
２ ：商用電源
５，６，２１ ：負荷
７ ：逆電力継電器
８ ：不足電力継電器
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ：パワーコンディショナ
２０ ：太陽光発電モジュール
Ｒｐ ：受電点

Claims (8)

1. 商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御システムであって、
   前記商用電力系統に接続される受電点と高圧受電設備との間に設けられ、該受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に第１検出信号を出力し、該順電力が前記所定値を超えた場合に前記第１検出信号を解除する不足電力継電器と、
   前記受電点における逆潮流電力が検出された場合に第２検出信号を出力する逆電力検出部と、
   前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に接続され、前記分散型電源から前記負荷に供給される電力を制御する制御部であって、前記第１検出信号及び前記第２検出信号が入力される制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記第１検出信号が入力されると、前記負荷に供給される電力の制御目標値を前記第１検出信号入力時の値に所定時間保持した後に前記制御目標値を減少させ、
   入力された前記第１検出信号が解除されると、前記制御目標値を前記第１検出信号解除時の値に所定時間保持した後に、前記第１検出信号が入力されていない場合に前記制御目標値を増加させることを特徴とする運転制御システム。
2. 前記制御部は、
   前記第２検出信号の入力に基づいて、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の運転制御システム。
3. 前記逆電力検出部は、前記受電点と高圧受電設備との間に設けられた逆電力継電器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転制御システム。
4. 商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御装置であって、
   前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に接続され、分散型電源から前記負荷に供給される電力を制御する制御部であって、前記商用電力系統に接続される受電点と高圧受電設備との間に設けられた不足電力継電器から、該受電点における順電
   力が所定値以下であることを示す第１検出信号が入力されるとともに、該順電力が前記所定値を超えたことが検出された場合に、入力された該第１検出信号が解除される制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記第１検出信号の入力に基づいて、前記負荷に供給される電力の制御目標値を前記第１検出信号入力時の値に所定時間保持した後に、前記制御目標値を減少させ、
   入力された前記第１検出信号の解除に基づいて、前記制御目標値を前記第１検出信号解除時の値に所定時間保持した後に、前記第１検出信号が入力されていない場合に前記制御目標値を増加させることを特徴とする運転制御装置。
5. 前記制御部には、前記商用電力系統に接続される受電点における逆潮流電力が検出されたことを示す第２検出信号が入力され、
   前記制御部は、
   前記第２検出信号の入力に基づいて、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止することを特徴とする請求項４に記載の運転制御装置。
6. 前記第２検出信号は、前記受電点と高圧受電設備との間に設けられた逆電力継電器から出力されることを特徴とする請求項５に記載の運転制御装置。
7. 商用電力系統に連系して、分散型電源を運転する運転制御方法であって、
   前記商用電力系統に接続される受電点における順電力が所定値以下であることが検出された場合に、前記商用電力系統から供給される電力を負荷に供給する電力線に対して、前記分散型電源から前記負荷に供給される電力の制御目標値を所定時間保持した後に、前記制御目標値を減少させる第１ステップと、
   前記第１ステップの後に、前記受電点における順電力が前記所定値を超えることが検出された場合に、前記制御目標値を所定時間保持した後に、前記受電点における順電力が前記所定値を超えていることが検出されているときは、前記制御目標値を増加させる第２ステップと、
   を含むことを特徴とする運転制御方法。
8. 前記受電点において逆潮流電力が検出された場合に、少なくともいずれかの前記分散型電源から前記負荷への前記電力の供給を停止するステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の運転制御方法。

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