JP6842953B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電ハイブリッド発電システムに適用可能な電力変換装置に関する。

近年、太陽電池からの自然エネルギーを活用するために、太陽光発電システムと電力貯蔵装置を組み合わせた蓄電ハイブリッド発電システムが、世界中に普及している。このような蓄電ハイブリッド発電システムの分野において、商用電力系統と連系する機能と、停電時に自立系統に給電する機能の二つの機能を一台の装置に搭載する要望が高まっている。

上記の蓄電ハイブリッド発電システムは、太陽電池から発電した直流電力を最適な出力電力に変換するための最大電力点追従制御（以下、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御という）を行い、太陽電池からの出力電力が最大（最適）になるように、太陽電池からの入力電圧を調整する。つまり、蓄電ハイブリッド発電システムは、太陽電池からの入力電圧を所定の電圧まで昇降圧して、直流出力電圧（直流バス電圧Ｖ_ｄｃ）をある一定の範囲内で上下させるＤＣ／ＤＣコンバータと、太陽電池からの自然エネルギーを活用するために、太陽電池から出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置に対して、指示電力の通りに充放電電力制御を行う双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、これらのＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータとを備えている。

上記のインバータは、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子を備えており、これらのスイッチング素子は、蓄電ハイブリッド発電システムの制御部から送られるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号でスイッチングされる。このＰＷＭ信号のキャリアを除去するために、上記の蓄電ハイブリッド発電システムは、インバータと商用電力系統との間に、高周波成分除去用のＬＣフィルタを備えている。

上記の蓄電ハイブリッド発電システムでは、装置の起動時に、インバータが商用電力系統に接続されると、上記のＬＣフィルタのコンデンサ（インバータの出力側に設けられたコンデンサ）に印加される電圧が、０Ｖから商用系統電圧に急増するため、上記のコンデンサに突入電流が流れてしまう。このため、系統連系用リレーに流れる電流が急増して、系統連系用リレーの接点が溶着する可能性があり、蓄電ハイブリッド発電システム内の他の回路素子（例えば、インバータのスイッチング素子）を破壊する可能性もあると考える。

そこで、上記のインバータの出力側のコンデンサへの突入電流を抑制して、系統連系用リレーに流れる電流の急増を防ぐために、特許文献１に記載されたように、スイッチと抵抗の並列回路で構成される突入電流防止回路を、上記のコンデンサに直列に接続すると共に、この突入電流防止回路内のスイッチの故障を検出するようにした電力変換装置が知られている。

また、自立運転機能のみを有する電力変換装置がある。この電力変換装置は、例えば、太陽電池からの直流電力を交流電力に変換して、変換後の交流電力を自立負荷に供給するパワーコンディショナである。この種の電力変換装置でも、装置の起動時に、自立負荷の種類によっては、出力電流が急増する場合がある。例えば、自立負荷の抵抗値が小さい場合には、装置の起動時に、出力電流が急増する可能性がある。その場合には、自立系統用リレーに流れる電流が急増して、自立系統用リレーの接点が溶着する可能性があり、電力変換装置内の他の回路素子（例えば、インバータのスイッチング素子）を破壊する可能性もある。

この種の電力変換装置において、特許文献２に記載されたように、自立系統用リレー（第２開閉器１６）に開状態にするための制御信号を出力した上で、インバータ（電力変換部１３）からテスト用電圧Ｖ３を出力して、この時に、自立側電圧検出部で検出される自立運転用端子の電圧値に基づいて、自立系統用リレーの接点の溶着（第２開閉器１６の内部端子間の溶着）を検出するようにしたものが知られている。

さらにまた、この種の電力変換装置において、特許文献３に記載されたように、専用の電流検出センサを追加することなく、コンデンサへの印加電圧の変化率に基づいて、電力変換部のスイッチング素子の導通故障又は制御異常により上下アームが同時にオンした場合における、電源短絡状態を検出するようにしたものが知られている。

また、電力変換装置の分野において、特許文献４に記載されたように、系統連系用リレー（系統連系用スイッチ）の異常状態を検出するために、系統連系用リレーに解列制御指示した状態において、インバータと商用電力系統との間に設けられたＬＣフィルタ回路のコンデンサに流れる電流と、商用系統電圧とを検出し、上記のコンデンサに流れる電流と商用系統電圧との位相差が略９０°あった場合に、コンデンサに無効電流が流れていると判断して、系統連系用リレーが溶着している状態であると判定するものが知られている。

特開２０１５−２７１４６号公報 特開２０１４−６４４１５号公報 特開２００５−３１８７０４号公報 特開２００８−３５６５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の電力変換装置では、スイッチと抵抗の並列回路等で構成される突入電流防止回路を新たに追加する必要があるため、電力変換装置の製造コストが高くなってしまう。また、上記特許文献２に記載された電力変換装置では、自立系統用リレーの溶着を検知することはできても、自立系統用リレーの断線を検知することはできないし、上記の装置起動時における、自立系統用リレーに流れる電流の急増を防ぐこともできない。さらにまた、上記特許文献３に記載された電力変換装置では、スイッチング素子（系統連系用リレーや自立系統用リレーに相当）の短絡状態の検出を行うことはできても、スイッチング素子の断線を検知することはできないし、上記の装置起動時における、外部接続用のスイッチ（系統連系用リレーや自立系統用リレー）に流れる電流の急増を防ぐこともできない。また、特許文献３に記載されたスイッチング素子の短絡状態を検知する技術を、系統連系用リレーや自立系統用リレーの溶着状態の検知に適用することは可能だが、特許文献３に記載されたように、入力側のコンデンサへの印加電圧の変化率に基づいて、スイッチング素子（系統連系用リレーや自立系統用リレー）の短絡状態（溶着状態）を検知する方法では、短絡状態検出用の閾値となる、コンデンサへの印加電圧（以下、「コンデンサ電圧」という）の変化率の設定値が大きい場合には、短絡状態になった瞬間に、電力変換部（インバータ）のスイッチング素子が、過電流により破壊されてしまう可能性が高い。逆に、上記の閾値となるコンデンサ電圧の変化率の設定値を小さくすると、ノイズ等により誤検出してしまう可能性が高くなる。また、上記特許文献４に記載された電力変換装置では、系統連系用リレーの溶着等の異常状態の検出を行うことはできるが、上記の装置起動時における、系統連系用リレーに流れる電流の急増を防ぐことはできない。

本発明は、上記課題を解決するものであり、突入電流防止回路を設けることなく、装置の起動時に、インバータの出力側に設けられた外部接続用のスイッチ（系統連系用スイッチや自立系統用スイッチ）に流れる電流の急増を防ぐことができ、しかも、装置の起動時に、系統連系運転又は自立運転を開始する前に、上記の外部接続用のスイッチ（系統連系用スイッチや自立系統用スイッチ）の断線と溶着を確認することが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第一の態様による電力変換装置は、分散型電源を商用電力系統に連系するための電力変換装置であって、前記分散型電源と前記分散型電源から出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置との少なくとも一方から入力された電力に基づく直流電力を、交流電力に変換するインバータと、前記インバータと前記商用電力系統との間に接続されたコンデンサと、前記商用電力系統の電圧である商用系統電圧の振幅を検出する商用電圧振幅検出手段と、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、所定の値から段階的に増加させて、前記商用電圧振幅検出手段で検出された商用系統電圧の振幅と所定範囲内の振幅差を有する系統連系運転前振幅に合わせる振幅調整手段と、前記分散型電源の前記商用電力系統への連系状態と解列状態とを切り替えるための一対の系統連系用スイッチと、前記系統連系用スイッチを前記解列状態から前記連系状態に切り替えた時における、前記電力変換装置からの出力値の変化量に基づいて、前記系統連系用スイッチの断線と溶着を検知する断線溶着検知手段と、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、前記振幅調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記系統連系運転前振幅に合わせた後、前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、前記電力変換装置を前記商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するように制御する起動制御手段とを備える。

この電力変換装置において、前記電力変換装置からの出力電圧の実効値と出力電流の実効値との積である皮相電力の変化量を検出する皮相電力変化量検出手段をさらに備え、前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知に用いられる、前記電力変換装置からの出力値の変化量は、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量であることが望ましい。

この電力変換装置において、前記断線溶着検知手段は、前記系統連系用スイッチを前記解列状態から前記連系状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記系統連系用スイッチの断線を検知し、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方の系統連系用スイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態から、片方の系統連系用スイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記一対の系統連系用スイッチのうち、前記商用電力系統に接続させていない方の系統連系用スイッチの溶着を検知することが望ましい。

この電力変換装置において、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅の瞬時値を検出する出力電圧振幅瞬時値検出手段と、前記電力変換装置からの出力電流の振幅の瞬時値を検出する出力電流振幅瞬時値検出手段とをさらに備え、前記皮相電力変化量検出手段は、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値と、前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することが望ましい。

この電力変換装置において、前記皮相電力変化量検出手段は、前記断線溶着検知手段により、前記系統連系用スイッチの断線を検知する時には、前記系統連系用スイッチを前記解列状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、前記系統連系用スイッチを前記連系状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第１の瞬時電圧振幅差と、前記系統連系用スイッチを前記解列状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、前記系統連系用スイッチを前記連系状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第１の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出し、前記断線溶着検知手段により、前記一対の系統連系用スイッチのうち、前記商用電力系統に接続させていない方の系統連系用スイッチの溶着を検知する時には、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第２の瞬時電圧振幅差と、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第２の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することが望ましい。

この電力変換装置において、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電圧のノイズ除去用の第１のローパスフィルタを備え、前記出力電流振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電流のノイズ除去用の第２のローパスフィルタを備え、前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知時には、前記第１のローパスフィルタと前記第２のローパスフィルタの遮断周波数が、商用系統周波数に設定されることが望ましい。

この電力変換装置において、前記インバータからの出力電流値を検出する出力電流値検出手段と、前記コンデンサに流れる電流の値であるコンデンサ通過電流値を推定する通過電流値推定手段と、前記出力電流値検出手段によって検出された、前記インバータからの出力電流値と、前記通過電流値推定手段によって推定されたコンデンサ通過電流値とに基づいて、前記電力変換装置からの出力電流値を算出する装置出力電流値算出手段とをさらに備え、前記断線溶着検知手段は、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記装置出力電流値算出手段により算出された出力電流値に基づいて、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチの溶着を検知することが望ましい。

本発明の第二の態様による電力変換装置は、分散型電源からの直流電力を交流電力に変換して、変換後の交流電力を自立負荷に供給するための電力変換装置であって、前記分散型電源と前記分散型電源から出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置との少なくとも一方から入力された電力に基づく直流電力を、交流電力に変換するインバータと、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、０から段階的に増加させて、自立運転時の電圧である自立系統電圧の振幅の指令値に合わせる自立運転時振幅調整手段と、前記自立負荷と前記電力変換装置との接続状態と非接続状態とを切り替えるための一対の自立系統用スイッチと、前記自立系統用スイッチを前記非接続状態から前記接続状態に切り替えた時における、前記電力変換装置からの出力値の変化量に基づいて、前記自立系統用スイッチの断線と溶着を検知する自立系統用スイッチ断線溶着検知手段と、装置の起動時に、自立運転を行うときは、前記自立運転時振幅調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記自立系統電圧の振幅の指令値に合わせた後、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、前記電力変換装置を前記自立負荷に接続して、自立運転を開始するように制御する起動制御手段とを備える。

この電力変換装置において、前記電力変換装置からの出力電圧の実効値と出力電流の実効値との積である皮相電力の変化量を検出する皮相電力変化量検出手段をさらに備え、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知に用いられる、前記電力変換装置からの出力値の変化量は、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量であることが望ましい。

この電力変換装置において、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段は、前記自立系統用スイッチを前記非接続状態から前記接続状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記自立系統用スイッチの断線を検知し、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方の自立系統用スイッチを前記自立負荷に接続させていない状態から、片方の自立系統用スイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記一対の自立系統用スイッチのうち、前記自立負荷に接続させていない方の自立系統用スイッチの溶着を検知することが望ましい。

この電力変換装置において、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅の瞬時値を検出する出力電圧振幅瞬時値検出手段と、前記電力変換装置からの出力電流の振幅の瞬時値を検出する出力電流振幅瞬時値検出手段とをさらに備え、前記皮相電力変化量検出手段は、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値と、前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することが望ましい。

この電力変換装置において、前記皮相電力変化量検出手段は、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段により、前記自立系統用スイッチの断線を検知する時には、前記自立系統用スイッチを前記非接続状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、前記自立系統用スイッチを前記接続状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第３の瞬時電圧振幅差と、前記自立系統用スイッチを前記非接続状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、前記自立系統用スイッチを前記接続状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第３の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出し、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段により、前記一対の自立系統用スイッチのうち、前記自立負荷に接続させていない方の自立系統用スイッチの溶着を検知する時には、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第４の瞬時電圧振幅差と、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第４の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することが望ましい。

この電力変換装置において、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電圧のノイズ除去用の第１のローパスフィルタを備え、前記出力電流振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電流のノイズ除去用の第２のローパスフィルタを備え、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知時には、前記第１のローパスフィルタと前記第２のローパスフィルタの遮断周波数が、自立運転時における前記電力変換装置からの出力電圧と出力電流の周波数である自立系統周波数に設定されることが望ましい。

この電力変換装置において、前記インバータと前記自立負荷との間に接続されたコンデンサと、前記インバータからの出力電流値を検出する出力電流値検出手段と、前記コンデンサに流れる電流の値であるコンデンサ通過電流値を推定する通過電流値推定手段と、前記出力電流値検出手段によって検出された、前記インバータからの出力電流値と、前記通過電流値推定手段によって推定されたコンデンサ通過電流値とに基づいて、前記電力変換装置からの出力電流値を算出する装置出力電流値算出手段とをさらに備え、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段は、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記装置出力電流値算出手段により算出された出力電流値に基づいて、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチの溶着を検知することが望ましい。

この電力変換装置において、前記商用系統電圧の位相角を検出する商用電圧位相角検出手段と、前記電力変換装置からの出力電圧の位相角を、前記商用電圧位相角検出手段によって検出された商用系統電圧の位相角に合わせる位相角調整手段とをさらに備え、前記起動制御手段は、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、前記位相角調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の位相角を、前記商用系統電圧の位相角に合わせてから、前記電力変換装置を前記商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するように制御することが望ましい。

この電力変換装置において、前記起動制御手段は、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、系統連系運転に移行する前に自立運転制御を行い、この自立運転制御時に、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記振幅調整手段により、前記系統連系運転前振幅に合わせてもよい。

この電力変換装置において、前記振幅調整手段は、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、自立運転時に前記電力変換装置から出力される自立系統電圧の振幅、又は０から、段階的に増加させて、前記系統連系運転前振幅に合わせることが望ましい。

本発明の第一の態様による電力変換装置によれば、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、電力変換装置からの出力電圧の振幅を、所定の値から段階的に増加させて、商用系統電圧の振幅と所定範囲内の振幅差を有する系統連系運転前振幅に合わせてから、電力変換装置を商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するようにした。これにより、この装置を商用電力系統に接続した時に、インバータと商用電力系統との間に設けられたコンデンサに印加される電圧の増加分を、上記の所定範囲内の振幅差にすることができるので、装置の起動時に、インバータと商用電力系統との間に設けられたコンデンサに印加される電圧が、０Ｖから商用系統電圧に急増することを防ぐことができる。従って、上記の所定範囲内の振幅差を、商用系統電圧の振幅と比較して十分に小さな値に設定することにより、突入電流防止回路を設けることなく、装置の起動時に系統連系運転を行うときにおける、インバータと商用電力系統との間に設けられた（インバータの出力側に設けられた）コンデンサへの突入電流を抑制して、系統連系用スイッチ（インバータの出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）に流れる電流の急増を防ぐことができる。

また、本発明の第一の態様による電力変換装置によれば、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、系統連系用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、電力変換装置を商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に、系統連系運転を開始する前に、系統連系用スイッチ（インバータの出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）の断線と溶着を確認することができる。

本発明の第二の態様による電力変換装置によれば、装置の起動時に、自立運転を行うときは、電力変換装置からの出力電圧の振幅を、０から段階的に増加させて、自立運転時の電圧である自立系統電圧の振幅の指令値に合わせてから、電力変換装置を自立負荷に接続して、自立運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に自立運転を行うときにおける、自立系統用スイッチ（インバータの出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）に流れる電流の急増を防ぐことができる。

また、本発明の第二の態様による電力変換装置によれば、装置の起動時に、自立運転を行うときは、自立系統用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、電力変換装置を自立負荷に接続して、自立運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に、自立運転を開始する前に、自立系統用スイッチ（インバータの出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）の断線と溶着を確認することができる。

本発明の一実施形態の蓄電ハイブリッド発電システムの概略のシステム構成図。 上記発電システムのＤＣ／ＡＣインバータ制御の概略を示すブロック図。 上記発電システムの起動時の自立運転制御時に行われる、上記発電システムからの出力電圧の振幅と位相の調整制御を示すブロック図。 （ａ）は、図１中のＰＬＬ回路の概略の構成図、（ｂ）は、上記ＰＬＬ回路の制御を示すブロック図。 上記発電システムにおける、系統連系運転モードの起動時の制御処理のフローチャート。 上記発電システムの系統連系用リレーの断線・溶着検知処理における、系統連系用リレーのオン・オフの切替処理を示す図。 図１中の出力電圧振幅瞬時値検出回路の制御ブロック図。 図１中の出力電流振幅瞬時値検出回路の制御ブロック図。 上記発電システムにおける、自立運転モードの起動時の制御処理のフローチャート。 上記発電システムの自立系統用リレーの断線・溶着検知処理における、自立系統用リレーのオン・オフの切替処理を示す図。 上記系統連系用リレーの溶着検知実験におけるパラメータの設定値を示す図。 上記系統連系用リレーの溶着検知の実験結果を示すグラフ。 上記自立系統用リレーの溶着検知の実験結果を示すグラフ。 本発明の変形例１の蓄電ハイブリッド発電システムにおける、起動時の制御処理のフローチャート。 本発明の変形例５及び変形例６の蓄電ハイブリッド発電システムの概略のシステム構成図。 本発明の変形例７の蓄電ハイブリッド発電システムの概略のシステム構成図。

以下、本発明を具体化した実施形態による電力変換装置について、図面を参照して説明する。本実施形態では、請求項における電力変換装置が、蓄電ハイブリッド発電システムである場合の例について、説明する。すなわち、本実施形態による蓄電ハイブリッド発電システムは、分散型電源を商用電力系統に連系するための電力変換装置でもあり、分散型電源からの直流電力を交流電力に変換して、変換後の交流電力を自立負荷に供給するための電力変換装置でもある。図１は、本実施形態による蓄電ハイブリッド発電システム１の構成を示す。

蓄電ハイブリッド発電システム１は、いわゆるパワーコンディショナを、分散型電源である太陽電池２ａ、及び太陽電池２ａから出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置２ｂと組み合わせたものであり、太陽電池２ａを商用電力系統３に連系させることが可能である。この蓄電ハイブリッド発電システム１は、停電時における自立運転機能を備えている。蓄電ハイブリッド発電システム１の起動には、系統連系運転モードによる起動と、自立運転モードによる起動とがある。蓄電ハイブリッド発電システム１は、太陽電池２ａで発電された直流電力を最適な出力電力に変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ４ａと、自然エネルギーを最大限に活用するために、電力貯蔵装置２ｂに対して指示電力の通りに充放電できる双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂと、これらのＤＣ／ＤＣコンバータ４ａ，４ｂからの直流出力電力（すなわち、太陽電池２ａと電力貯蔵装置２ｂの少なくとも一方から入力された電力に基づく直流電力）を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣインバータ５（以下、「インバータ５」と略す）を備えている。また、蓄電ハイブリッド発電システム１は、直流バス電圧平滑化用の電解コンデンサＣ_ｄｃ、ＬＣフィルタ６、制御回路７、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗ（請求項における系統連系用スイッチ）、及び自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}（請求項における自立系統用スイッチ）も備えている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａは、太陽電池２ａの最大電力点追従制御（以下、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）制御という）を行い、太陽電池からの出力電力が最大（最適）になるように、太陽電池からの入力電圧を調整する。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａは、太陽電池からの入力電圧を所定の電圧まで昇降圧して、直流出力電圧（直流バス電圧Ｖ_ｄｃ）をある一定の範囲内で上下させる。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂは、自然エネルギーを最大限に活用するための電力貯蔵装置２ｂに指示電力の通りに充放電電力制御を行う。つまり、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂは、太陽電池２ａから供給された電力のうちの余剰電力の量や、買電電力量などの情報に基づき、電力貯蔵装置２ｂに対して充放電電力制御を行う。その後、蓄電ハイブリッド発電システム１は、インバータ５を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａと双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂからの直流出力電力を、交流電力に変換する。なお、蓄電ハイブリッド発電システム１では、自立運転制御時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ４ａが、常に最大電力点追従制御を行って、太陽電池からの出力（発電）電力が常に最大になるようにし、電力貯蔵装置２ｂが、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ４ｂを介して、直流バス電圧Ｖ_ｄｃの一定制御を行う。

インバータ５は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）から構成されるスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を備えており、これらのスイッチング素子は、蓄電ハイブリッド発電システムの制御回路７から送られるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号でスイッチングされる。

ＬＣフィルタ６は、各電源ラインに直列に接続された２つのリアクトルＬ_ｆと、電源ライン間に接続されたコンデンサＣ_ｆとから構成され、インバータ５から出力される交流電圧から、高調波成分（主に、ＰＷＭ信号のキャリア周波数）を除去する。図中におけるＲ_ｆとＲ_ｃとは、それぞれ、リアクトルＬ_ｆの内部抵抗とコンデンサＣ_ｆの内部抵抗とを示す。ＬＣフィルタ６におけるコンデンサＣ_ｆが、請求項における「前記インバータと前記商用電力系統との間に接続されたコンデンサ」、及び「前記インバータと前記自立負荷との間に接続されたコンデンサ」に相当する。

制御回路７は、いわゆるマイコンを用いて構成されており、商用電圧振幅検出回路１１、振幅調整回路１２、起動制御回路１３、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路（同期回路）１４、位相角調整回路１５、断線溶着検知回路１６、装置出力電圧振幅検出回路１７、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８、出力電流振幅瞬時値検出回路１９、皮相電力変化量検出回路２０、出力電流値検出回路２１、通過電流値推定回路２２、装置出力電流値算出回路２３、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４、自立運転時振幅調整回路２５、出力電圧値検出回路２６等の回路を含んでいる。これらの回路１１〜２６は、マイコンが有する基本的な機能ブロックを用いて作成した回路である。

上記の商用電圧振幅検出回路１１、振幅調整回路１２、起動制御回路１３、位相角調整回路１５、断線溶着検知回路１６、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８、出力電流振幅瞬時値検出回路１９、皮相電力変化量検出回路２０、出力電流値検出回路２１、通過電流値推定回路２２、装置出力電流値算出回路２３、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４、自立運転時振幅調整回路２５は、それぞれ、請求項における商用電圧振幅検出手段、振幅調整手段、起動制御手段、位相角調整手段、断線溶着検知手段、出力電圧振幅瞬時値検出手段、出力電流振幅瞬時値検出手段、皮相電力変化量検出手段、出力電流値検出手段、通過電流値推定手段、装置出力電流値算出手段、自立系統用スイッチ断線溶着検知手段、自立運転時振幅調整手段に相当する。また、図４（ａ）（ｂ）の説明で詳述するが、ＰＬＬ回路１４は、自立系統電圧の位相角検出用のＰＬＬ回路１４ａと、商用系統電圧の位相角検出用のＰＬＬ回路１４ｂ（請求項における商用電圧位相角検出手段）とを含んでいる。

商用電圧振幅検出回路１１は、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅を検出する。振幅調整回路１２は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、本来の自立運転時に蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅（後述する自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔ（図３参照）に相当する大きさの振幅）から段階的に増加させて、商用電圧振幅検出回路１１で検出された商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅と所定の振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅に合わせる。なお、本実施形態では、上記の振幅差ΔＥを１０Ｖに設定した。起動制御回路１３は、装置の起動時に、系統連系運転を行うとき（系統連系運転モードによる起動時）は、振幅調整回路１２によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、上記の系統連系運転前振幅（商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅よりも１０Ｖ小さい振幅）に合わせた後、断線溶着検知回路１６による系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着の検知を行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続し、スムーズに系統連系運転制御に移行する（系統連系運転を開始する）ように制御する。また、起動制御回路１３は、装置の起動時に、自立運転を行うとき（自立運転モードによる起動時）は、自立運転時振幅調整回路２５によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、図３の説明で後述する自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに合わせた後、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着の検知を行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続して、自立運転を開始するように制御する。

ＰＬＬ回路１４は、基準となる入力信号に同期した信号を出力するための回路であり、主に、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに同期した電圧信号を生成するために用いられる。このＰＬＬ回路１４は、後述する商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗや、装置起動時における蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の位相角の検出にも、用いられる。位相角調整回路１５は、蓄電ハイブリッド発電システム１の起動時に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の位相角を、ＰＬＬ回路１４によって検出された商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角に合わせる。断線溶着検知回路１６は、系統連系用リレーＳ_ｕ及びＳ_ｗの断線と溶着を検知する回路である。断線溶着検知回路１６は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態から連系状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線を検知し、一対の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを商用電力系統３に接続させていない状態から、片方の系統連系用リレーだけを商用電力系統３に接続させた状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量に基づいて、一対の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方の系統連系用リレーの溶着を検知する。すなわち、断線溶着検知回路１６は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを切り替えた時における、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力値（皮相電力）の変化量に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知する。この断線溶着検知回路１６が行う検知処理については、後で詳述する。

装置出力電圧振幅検出回路１７は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値に基づいて、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅を検出する。出力電圧振幅瞬時値検出回路１８は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅の瞬時値を検出する。出力電流振幅瞬時値検出回路１９は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流ｉ_ｓｐの振幅の瞬時値を検出する。皮相電力変化量検出回路２０は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値と出力電流ｉ_ｓｐの実効値との積である皮相電力の変化量を検出する。出力電流値検出回路２１は、インバータ５からの出力電流ｉ_ｉｎｖの値を検出する。通過電流値推定回路２２は、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの値（コンデンサ通過電流値）を推定する。装置出力電流値算出回路２３は、出力電流値検出回路２１によって検出された、インバータ５からの出力電流（以下、「インバータ出力電流」と略す）ｉ_ｉｎｖの値と、通過電流値推定回路２２によって推定されたコンデンサ通過電流ｉ_ｃの値とに基づいて、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流（蓄電ハイブリッド発電システム１から商用電力系統３への逆潮流電流）ｉ_ｓｐの値を算出する。出力電圧値検出回路２６は、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される自立系統電圧ｅ_ｓｄの値を検出する。

系統連系用リレーＳ_ｕ及びＳ_ｗは、太陽電池２ａを含む蓄電ハイブリッド発電システム１の商用電力系統３への連系状態と解列状態とを切り替えるための一対のスイッチである。また、図１中のＲ_ｌｏａｄは、蓄電ハイブリッド発電システム１の自立運転時に、蓄電ハイブリッド発電システム１から電力が供給される特定の負荷装置（以下、自立負荷という）を示す。自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}は、上記の自立負荷Ｒ_ｌｏａｄと蓄電ハイブリッド発電システム１との接続状態と非接続状態とを切り替えるための一対のスイッチである。以下の説明において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}がオンになって、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄと蓄電ハイブリッド発電システム１とが接続されている状態を、「接続状態」と言い、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}がオフになって、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄと蓄電ハイブリッド発電システム１とが接続されていない状態を、「非接続状態」と言う。

自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}を上記の非接続状態から接続状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}の少なくとも一方の断線を検知し、一対の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}を自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態から、片方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}又はＳ_{ｓｔｄ．ｗ}だけを自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量に基づいて、一対の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}及びＳ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｗ}又はＳ_{ｓｔｄ．ｕ}の溶着を検知する。すなわち、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}を切り替えた時における、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力値（皮相電力）の変化量に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着を検知する。また、自立運転時振幅調整回路２５は、自立運転モードによる起動時に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅を、０から段階的に増加させて、自立運転時の電圧である自立系統電圧の振幅の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔ（図３参照）に合わせる。

図２は、蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７によるインバータ５の制御の概略を示すブロック図である。図２には、系統連系運転制御部と、自立運転制御部が示されている。蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７は、スイッチＳ_Ｇｒｉｄが０の位置で系統連系運転制御を行い、スイッチＳ_Ｇｒｉｄが１の位置で自立運転制御を行う。また、系統連系運転時において、有効成分および無効成分の出力電流制御を行い、自立運転時において、交流出力電圧の一定制御を行う。

また、図２に示すように、系統連系運転制御部は、有効成分生成部３１、無効成分生成部３２、インバータ出力電流制御部３３、及びＰＷＭ制御部３４を含む。有効成分生成部３１は、有効成分の出力電流指令値Ｉ^＊ _Ｐと、ＰＬＬ回路１４から出力された商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗの正弦値ｓｉｎ（θ_ｕｗ）とを乗算して、有効成分の電流指令値の瞬時値を生成する。無効成分生成部３２は、無効成分の出力電流指令値Ｉ^＊ _ｑと、ＰＬＬ回路１４から出力された商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗの余弦値ｃｏｓ（θ_ｕｗ）とを乗算して、無効成分の電流指令値の瞬時値を生成する。なお、図２においてＰＬＬ回路１４に入力される自立系統周波数ｆ_ｓｄは、従来のＰＬＬ回路に必要である基本波周波数に相当する。また、商用系統周波数ｆ_ｕｗは、ＰＬＬ回路１４から求める。つまり、実際の商用系統周波数と自立系統周波数は異なっても、ＰＬＬ回路１４を用いることにより、正しい商用系統周波数ｆ_ｕｗを検出することができる。

有効成分生成部３１からの出力値と無効成分生成部３２からの出力値とは、加え合わせ点ＳＰ１で加算されて、インバータ５の出力電流指令値ｉ^＊ _ｉｎｖとなる。この出力電流指令値ｉ^＊ _ｉｎｖと、インバータ５からのフィードバック値としての出力電流ｉ_ｉｎｖとは、インバータ出力電流制御部３３に送られる。インバータ出力電流制御部３３は、インバータ５からの出力電流ｉ_ｉｎｖの値が、出力電流指令値ｉ^＊ _ｉｎｖに追従するように、フィードバック制御を行い、系統連系運転時のデューティ比ｄ_ａを算出する。このデューティ比ｄ_ａは、ＰＷＭ制御部３４に入力される。ＰＷＭ制御部３４は、入力されたデューティ比ｄ_ａに基づいて、このデューティ比ｄ_ａに対応するパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。これらのＰＷＭ信号に基づいて、インバータ５の各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４（図１参照）のオン・オフが制御される。

また、図２において、スイッチＳ_Ｇｒｉｄが１の位置で、自立運転制御を行う。自立運転制御部は、交流出力電圧制御部３５、交流出力電流制御部３６、及びＰＷＭ制御部３４で構成されている。

交流出力電圧制御部３５には、自立系統電圧指令値ｅ^＊ _ｓｄと、フィードバック値としての自立系統電圧ｅ_ｓｄとが入力され、交流出力電圧を一定にするための交流出力電流指令値ｉ^＊ _ｉｎｖを算出する。その後、この交流出力電流指令値ｉ^＊ _ｉｎｖと、フィードバック値としての出力電流ｉ_ｉｎｖとが、交流出力電流制御部３６に入力され、交流出力電流制御部３６は、これらに基づいて、自立運転時のデューティ比ｄ_ｂを算出する。

ＰＷＭ制御部３４は、交流出力電流制御部３６で算出されたデューティ比ｄ_ｂに基づいて、このデューティ比ｄ_ｂに対応するパルス幅のＰＷＭ信号を生成する。これらのＰＷＭ信号に基づいて、インバータ５の各スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のオン・オフが制御される。これにより、自立運転時に、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される自立系統電圧ｅ_ｓｄが、ほぼ、自立系統電圧指令値ｅ^＊ _ｓｄに維持される。なお、図２におけるＥｎａｂｌｅとＤｉｓａｂｌｅは、制御回路７からＰＷＭ制御部３４に送られるＰＷＭ信号の出力の許可信号と禁止信号である。

本蓄電ハイブリッド発電システム１は、系統連系運転モードによる起動時（装置の起動時に系統連系運転を行うとき）に、インバータ５の出力側のコンデンサＣ_ｆへの突入電流を抑制するために、系統連系運転に移行する前に、自立運転制御を行う。そして、この自立運転制御時に、振幅調整回路１２によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、上記の系統連系運転前振幅（商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−振幅差ΔＥ）に合わせると共に、位相角調整回路１５によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の位相角を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに合わせてから、上記図２に示される系統連系運転制御に移行するという起動制御方法を採用している。

図３は、上記の系統連系運転モードによる起動時の自立運転制御時、及び自立運転モードによる起動時に、制御回路７（主に、振幅調整回路１２、位相角調整回路１５、及び自立運転時振幅調整回路２５）によって行われる、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅と位相角の調整制御ブロックである。蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７は、スイッチＳ_ｓｄが１の位置のときには、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}（振幅）と位相角とを、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔと位相角θ_ｓｄとに合わせる制御を行う。本明細書において、上記の「本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄ」とは、停電時において、図１に示す自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに交流電力を供給するための自立運転（本来の自立運転）を行っている時の自立系統電圧ｅ_ｓｄを意味する。また、制御回路７は、スイッチＳ_ｓｄが０の位置のときには、自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅（最大値）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}と位相角とを、上記の系統連系運転前振幅（商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅（最大値）Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−振幅差ΔＥ）と商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗとに合わせる制御を行う。

図３において、Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}が、商用系統電圧ｅ_ｕｗの最大値（振幅）、Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}が、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）、Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）が、ｋ次のサンプリング周期の一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値、θ_ｓｄが、本来の（通常の自立運転時における）自立系統電圧ｅ_ｓｄの位相角、θ_ｕｗが商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角である。なお、（ｋ）はｋ次サンプリング周期の値、すなわち現在値の意味である。（ｋ−１）は現在値から一つ前のサンプリングした値である。また、本実施形態のサンプリング周期はスイッチング周波数の逆数である。

蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７（主に、自立運転時振幅調整回路２５）は、スイッチＳ_ｓｄが１の位置のときには、加え合わせ点ＳＰ２において、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔから、その時点における自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を減算して、これらの値の差分値を求める。比例制御部３７は、上記の差分値に対して、比例ゲインＫ_ｐを乗算して、加え合わせ点ＳＰ３に出力する。ここで、比例ゲインＫ_ｐには、１よりも遥かに少ない正の値（例えば、０．０１）が用いられる。この比例制御部３７からの出力値は、加え合わせ点ＳＰ３において、一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）と加算されて、現在の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ）として、乗算器３８に送られる。乗算器３８は、加え合わせ点ＳＰ３から送られた値と、図４（ａ）のＰＬＬ回路１４ａで求めた自立系統電圧ｅ_ｓｄの位相角θ_ｓｄに対応する正弦値ｓｉｎ（θ_ｓｄ）とを乗算して、自立系統電圧指令値ｅ^＊ _ｓｄを算出する。

上記のように、比例ゲインＫ_ｐとして、１よりも遥かに少ない正の値（例えば、０．０１）を採用したことにより、一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）を段階的に増加させていくことで、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに追従させることができる。

蓄電ハイブリッド発電システム１の起動直後の自立運転時には、上記の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の初期値、及び一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）の初期値は、０に設定される。このように、Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}とＥ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）の初期値を０に設定した上で、上記のように、自立系統電圧の最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに徐々に合わせる方法を採用したことにより、装置の起動時に、ソフトスタートの効果を得ることができる。また、自立負荷に電力供給する際に、負荷急変により自立系統電圧の振幅値を逸脱しないように、自立系統電圧指令値ｅ^＊ _ｓｄの振幅値を調整できる効果があると考える。

蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７は、系統連系運転モードによる起動直後の自立運転時に、上記のように、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}と位相角とを、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔと位相角θ_ｓｄとに合わせた後、スイッチＳ_ｓｄを０の位置に切り替えて、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}と位相角とを、上記の系統連系運転前振幅（商用系統電圧ｅ_ｕｗの最大値（振幅）Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）と商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗとに合わせる。すなわち、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と所定の振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅に合わせると共に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の位相角を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに合わせる。

次に、上記の蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせる処理について、詳述する。蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７（主に、振幅調整回路１２）は、スイッチＳ_ｓｄが０の位置のときには、加え合わせ点ＳＰ２において、上記の系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）から、その時点における自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を減算して、これらの値の差分値を求める。比例制御部３７は、上記の差分値に対して、比例ゲインＫ_ｐを乗算して、加え合わせ点ＳＰ３に出力する。ここで、上記のスイッチＳ_ｓｄが１の位置の時と同様に、比例ゲインＫ_ｐには、１よりも遥かに少ない正の値（例えば、０．０１）が用いられる。

この比例制御部３７からの出力値は、加え合わせ点ＳＰ３において、一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）と加算されて、現在の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ）として、乗算器３８に送られる。乗算器３８は、加え合わせ点ＳＰ３から送られた現在の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ）と、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗの正弦値ｓｉｎ（θ_ｕｗ）とを乗算して、自立系統電圧指令値ｅ^＊ _ｓｄを算出する。上記のように、比例ゲインＫ_ｐとして、１よりも遥かに少ない正の値を採用したことにより、一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）を段階的に増加させていくことで、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、商用系統電圧の振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に徐々に追従させることができる。

スイッチＳ_ｓｄが、１の位置から０の位置に切り替えられた直後には、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}、及び一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）は、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔと略同じ値になっている。

上記のように、スイッチＳ_ｓｄが、１の位置から０の位置に切り替えられた後に、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される電圧の最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に徐々に合わせる方法を採用したことにより、系統連系運転モードによる装置の起動時に、スイッチＳ_ｓｄが、１の位置から０の位置に切り替えられた後にも、ソフトスタートの効果を得ることができる。

上記の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の算出式は、スイッチＳ_ｓｄが０の位置のときには、下記の式（１）、及び式（２）であり、スイッチＳ_ｓｄが１の位置のときには、下記の式（３）、及び式（４）である。また、商用系統電圧ｅ_ｕｗの最大値（振幅）Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}の算出式は、下記の式（５）である。これらの式において、Ｔ_ｕｗは、商用系統電圧ｅ_ｕｗの周期である。また、ｆ_ｕｗは、商用系統電圧ｅ_ｕｗの周波数（商用系統周波数）である。Ｔ_ｓｄは、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周期である。また、ｆ_ｓｄは、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周波数（自立系統周波数）である。

また、上記図３に示される制御で用いられる、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの位相角θ_ｓｄと、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗには、それぞれ、図４（ａ）に示される自立系統電圧用のＰＬＬ回路１４ａと商用系統電圧用のＰＬＬ回路１４ｂで求めた値が用いられる。図４（ａ）において、ｆ_ｓｄは、上記の本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周波数（自立系統周波数）を示す。

ここで、図４（ｂ）を参照して、上記自立系統電圧用のＰＬＬ回路１４ａと商用系統電圧用のＰＬＬ回路１４ｂの制御ブロックについて、説明する。ＰＬＬ回路１４ａとＰＬＬ回路１４ｂとは、入力電圧ｅ_ｉｎの種類は異なるが、同様な制御を行うので、図４（ｂ）の説明では、これらのＰＬＬ回路１４ａ、１４ｂをまとめて、ＰＬＬ回路１４として説明する。図４（ｂ）において、入力電圧ｅ_ｉｎは、商用系統電圧ｅ_ｕｗ、又は本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄを示す。図中のＥ_{ｉｎ．ｍａｘ}とθ_ｏは、入力電圧ｅ_ｉｎが商用系統電圧ｅ_ｕｗのときには、Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}とθ_ｕｗとを示し、入力電圧ｅ_ｉｎが本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄのときには、Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}とθ_ｓｄとを示す。

ＰＬＬ回路１４は、除算器４１、乗算器４２、ループコントローラ（ループフィルタ）４３、積分器４４、帰還信号生成器４５、及び周波数算出器４６を備えている。除算器４１は、ＰＬＬ回路１４への入力電圧ｅ_ｉｎと、制御回路７が求めた入力電圧ｅ_ｉｎの最大値（振幅）Ｅ_{ｉｎ．ｍａｘ}とに基づいて、入力電圧ｅ_ｉｎの位相角θ_ｉｎの正弦値ｓｉｎ（θ_ｉｎ）を算出する。この正弦値ｓｉｎ（θ_ｉｎ）は、乗算器４２において、帰還信号生成器４５から出力された帰還信号電圧値ｃｏｓ（θ_ｏ）と乗算されて、ループコントローラ４３に入力される。ループコントローラ４３は、入力値に基づいて、入力電圧ｅ_ｉｎと帰還信号電圧との角周波数の差に比例した調整値を出力する。加え合わせ点ＳＰ４では、（スイッチＳ_ｓｄが１の位置の時の）本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの角周波数ω_ｓｄ（＝２πｆ_ｓｄ）から、上記の調整値が減算されて、調整後の角周波数ω_ｏが求められる。積分器４４は、上記の調整後の角周波数ω_ｏを積分し、入力電圧ｅ_ｉｎの位相角θ_０を算出する。なお、ＰＬＬ回路１４からの出力周波数ｆ_０は、周波数算出器４６を用いて、角周波数ω_ｏから算出する。

上記のようなＰＬＬ回路１４を用いることにより、起動時の自立運転制御時に、自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}が、初期値の０のときでも、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの角周波数ω_ｓｄに基づいて、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周波数ｆ_ｓｄに応じた位相角θ_０を求めることができる。また、上記のように、基本周波数を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの周波数ｆ_ｕｗとは異なる、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周波数ｆ_ｓｄに設定していても、系統連系運転時には、ループコントローラ４３の働きにより、問題なく、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗを求めることができる。

仮に、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの周波数ｆ_ｓｄが、５０Ｈｚに設定され、商用系統電圧ｅ_ｕｗの周波数ｆ_ｕｗが、６０Ｈｚの場合であっても、上記のＰＬＬ回路１４で商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗを求めることにより、系統連系運転モードによる起動時に、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される電圧の位相角を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに維持することができる。

系統連系運転モードによる起動時に、上記図３に示される制御方法で、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅と位相を調整するようにしたことにより、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔと商用系統電圧ｅ_ｕｗの最大値（振幅）Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}とが異なる場合や、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの位相角θ_ｓｄと商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗとが異なる場合でも、蓄電ハイブリッド発電システム１をスムーズに起動させることができる。ここで、「スムーズに起動させることができる」とは、起動時に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値 （振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}が急増するのを避けることができることを意味する。

例えば、商用系統電圧ｅ_ｕｗの実効値と周波数が、２００Ｖと６０Ｈｚであって、通常の自立運転時における（本来の）自立系統電圧ｅ_ｓｄの実効値と周波数が、１００Ｖと５０Ｈｚの場合であっても、上記図３に示される制御方法で、系統連系運転モードによる起動時の自立運転制御を行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続して、系統連系運転を開始するように制御することにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値（振幅）を急増させることなく、蓄電ハイブリッド発電システム１をスムーズに商用電力系統３に連系することができる。

次に、図５のフローチャートを参照して、本蓄電ハイブリッド発電システム１における、系統連系運転モードの起動時の制御の流れについて、説明する。系統連系運転モードの起動時には、蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７（主に、起動制御回路１３）は、商用電力系統３と連系する前に、まず、スイッチＳ_Ｇｒｉｄを１の位置、スイッチＳ_ｓｄを１の位置、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗをオフ、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}をオフに切り替えて、自立運転制御を行う（Ｓ１）。なお、請求項における「自立運転制御」とは、上記のように、起動時に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}をオフにした状態で、図２に示される自立運転制御部によって行われる制御を意味する。自立運転制御の開始から所定時間が経過して（Ｓ２でＹＥＳ）、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値（振幅）が、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔにまで達すると、制御回路７は、スイッチＳ_ｓｄを０の位置に切り替えて、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅、位相及び周波数を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅、位相及び周波数に合わせる（Ｓ３）。ただし、上記のように、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅については、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}自体ではなく、商用系統電圧の振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせる。

次に、蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７（主に、起動制御回路１３と断線溶着検知回路１６）は、図６に示すような、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのオン・オフの切り替えと、ＰＷＭ制御部３４に出力するＥｎａｂｌｅ信号とＤｉｓａｂｌｅ信号との切り替えを行って、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着とを検知する（図５のＳ４）。

具体的には、図６において、（１）の期間には、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを、いずれも、オフにした状態で、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着しているか否かを検知する。また、（２）の期間には、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）は、系統連系用リレーＳ_ｕのみをオンに切り替えて、系統連系用リレーＳ_ｗをオフにしたままの状態で、系統連系用リレーＳ_ｗが溶着しているか否かを検知する。また、（２）の期間の終了から所定期間Ｔ_ｄｌｙが経過すると、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）は、（３）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕをオフに、系統連系用リレーＳ_ｗをオンにして、系統連系用リレーＳ_ｕが溶着しているか否かを検知する。そして、（３）の期間の終了から所定期間Ｔ_ｄｌｙが経過すると、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）は、（４）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのいずれかが断線しているか否かを検知する。なお、上記Ｓ３において、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}自体ではなく、商用系統電圧の振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせた理由は、この振幅差ΔＥを、上記（２）〜（４）の期間の断線溶着検知処理に利用するためである。

次に、上記の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの溶着・断線の具体的な検知方法について、説明する。まず、図６中の（１）の期間に行われる溶着判定の方法について説明する。図６中の（１）の期間に入ると、制御回路７は、図６に示すように、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号の出力を禁止し、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続させていない状態）で、装置出力電流値算出回路２３により算出された出力電流ｉ_ｓｐの値に基づいて、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着しているか否かを検知する。より詳細に説明すると、まず、制御回路７（の通過電流値推定回路２２）は、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号を出力していない状態で、出力電圧値検出回路２６によって検出された自立系統電圧ｅ_ｓｄの値に基づいて、下記の式（６）により、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの値を推定（算出）する。次に、制御回路７（の装置出力電流値算出回路２３）が、下記の式（７）により、出力電流値検出回路２１によって検出されたインバータ出力電流ｉ_ｉｎｖの値と、式（６）によって算出されたコンデンサ通過電流ｉ_ｃの値とに基づいて、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流ｉ_ｓｐの値を算出する。制御回路７（主に、断線溶着検知回路１６）は、式（７）により求めた出力電流ｉ_ｓｐの絶対値｜ｉ_ｓｐ｜が、下記の式（８）により求めた閾値Ｉ_ｃｈｋ以上であれば、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方に溶着状態が発生していると判定する。

上記の閾値Ｉ_ｃｈｋの算出式（８）における分子（２πｆ_ｕｗＣ_ｆＥ_{ｕｗ．ｍａｘ}（＝ω_ｕｗＣ_ｆＥ_{ｕｗ．ｍａｘ}））は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方がオンしたときに、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの最大値を示す。なお，式（８）及び（９）におけるａは、検出レベル用の閾値Ｉ_ｃｈｋの設定係数である。また、上記の式（６）は、ＲＣ直列回路の伝達関数として、制御工学の分野で既知であるので、説明を省略する。

上記のように、式（７）により求めた出力電流ｉ_ｓｐの絶対値｜ｉ_ｓｐ｜が、式（８）により求めた閾値Ｉ_ｃｈｋ以上であれば、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方に溶着状態が発生していると判定する理由は、以下の通りである。すなわち、図６に示すように、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号の出力を禁止し、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態では、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着していなければ、インバータ出力電流ｉ_ｉｎｖ、コンデンサ通過電流ｉ_ｃ、及び出力電流ｉ_ｓｐは、流れない（０Ａになる）が、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着している場合には、式（６）における自立系統電圧ｅ_ｓｄが、交流電圧である商用系統電圧ｅ_ｕｗと等しくなって、コンデンサ通過電流ｉ_ｃが流れるので、式（７）により求めた出力電流ｉ_ｓｐの絶対値｜ｉ_ｓｐ｜が、式（８）により求めた閾値Ｉ_ｃｈｋ以上になるからである。

次に、図６中の（２）及び（３）の期間における溶着判定の方法について説明する。これらの期間における溶着判定には、皮相電力変化量検出回路２０を用いて算出された皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖが用いられる。この皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖの算出には、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出された、自立系統電圧ｅ_ｓｄ（蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧）の最大値（振幅）の瞬時値である瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘと、出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出された、出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）の瞬時値である瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとが、用いられる。なお、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８への入力電圧である自立系統電圧ｅ_ｓｄ（図７参照）は、本来の自立運転を行っている時の自立系統電圧ｅ_ｓｄ（スイッチＳ_ｓｄが１の位置のときの自立系統電圧ｅ_ｓｄに相当）ではなく、商用電力系統への連系直前の（上記図５中のＳ３の調整処理の終了後の）自立系統電圧ｅ_ｓｄである。

図７を参照して、上記の出力電圧振幅瞬時値検出回路１８の制御ブロックについて説明する。出力電圧振幅瞬時値検出回路１８は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５１（第１のローパスフィルタ）と、ＡＰＦ（Ａｌｌ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）５２と、二乗和平方根算出器５３とを備えている。ＬＰＦ５１は、入力された自立系統電圧ｅ_ｓｄ（蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧）からのノイズ除去用のディジタル・ローパスフィルタである。このＬＰＦ５１の遮断周波数ｆ_ｃは、系統連系運転モードによる起動時（断線溶着検知回路１６による系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着の検知時）には、商用系統電圧ｅ_ｕｗの周波数（商用系統周波数）ｆ_ｕｗに設定されている。このように、遮断周波数ｆ_ｃを、商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定した理由は、片方の系統連系用リレーが溶着している場合には、もう片方の系統連系用リレーがオンした瞬間に、自立系統電圧ｅ_ｓｄは商用系統電圧ｅ_ｕｗと等しくなるが、この場合に、仮に商用系統電圧ｅ_ｕｗの総合歪率が高くても、遮断周波数ｆ_ｃを商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定しておけば、自立系統電圧ｅ_ｓｄ（＝商用系統電圧ｅ_ｕｗ）から基本周波数成分以上の高調波成分（ノイズ）を除去することができるので、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘを正確に求めることができるからである。なお、後述する自立運転モードによる起動時（自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着の検知時）には、ＬＰＦ５１の遮断周波数ｆ_ｃは、自立運転時における蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（スイッチＳ_ｓｄが１の位置のときの自立系統電圧ｅ_ｓｄ）と出力電流ｉ_ｓｐの周波数である自立系統周波数ｆ_ｓｄに設定される。

上記のＬＰＦ５１からの出力値である交流電圧は、α相の瞬時交流電圧ｅ_αとして、二乗和平方根算出器５３とＡＰＦ５２に入力される。ＡＰＦ５２は、交流入力信号の位相角度を調整するためのフィルタであり、ＬＰＦ５１から入力されたα相の瞬時交流電圧ｅ_αについて、その電圧の大きさを保持し、位相を（π／２）遅延させて、β相の瞬時交流電圧ｅ_βとして出力する。つまり、ここでは、ＡＰＦ５２は、α相の瞬時交流電圧ｅ_αからβ相の瞬時交流電圧ｅ_βを求めるために、用いられている。二乗和平方根算出器５３は、ＬＰＦ５１から入力されたα相の瞬時交流電圧ｅ_αと、ＡＰＦ５２から入力されたβ相の瞬時交流電圧ｅ_βとの二乗和の平方根の値（√（ｅ_α ^２＋ｅ_β ^２））を計算して、この計算結果を、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとして出力する。ＬＰＦ５１は、請求項における第１のローパスフィルタに相当する。

次に、図８を参照して、上記の出力電流振幅瞬時値検出回路１９の制御ブロックについて説明する。出力電流振幅瞬時値検出回路１９は、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）６１（第２のローパスフィルタ）と、ＡＰＦ（Ａｌｌ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）６２と、二乗和平方根算出器６３とを備えている。ＬＰＦ６１は、入力された出力電流ｉ_ｓｐ（蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流）からのノイズ除去用のディジタル・ローパスフィルタである。このＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃは、上記の出力電圧振幅瞬時値検出回路１８のＬＰＦ５１の遮断周波数ｆ_ｃと同様に、系統連系運転モードによる起動時には、商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定される。このＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃを商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定した理由も、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８のＬＰＦ５１の遮断周波数ｆ_ｃを商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定した理由と同じであり、出力電流ｉ_ｓｐから基本周波数（商用系統周波数）成分以上の高調波成分（ノイズ）を除去して、瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘを正確に求めるためである。なお、自立運転モードによる起動時には、ＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃは、上記の出力電圧振幅瞬時値検出回路１８のＬＰＦ５１の遮断周波数ｆ_ｃと同様に、自立系統周波数ｆ_ｓｄに設定される。

上記のＬＰＦ６１からの出力値である交流電流は、α相の瞬時交流電流ｉ_αとして、二乗和平方根算出器６３とＡＰＦ６２に入力される。ＡＰＦ６２は、交流入力信号の位相角度を調整するためのフィルタであり、ＬＰＦ６１から入力されたα相の瞬時交流電流ｉ_αについて、その電流の大きさを保持し、位相を（π／２）遅延させて、β相の瞬時交流電流ｉ_βとして出力する。つまり、ここでは、ＡＰＦ６２は、α相の瞬時交流電流ｉ_αからβ相の瞬時交流電流ｉ_βを求めるために、用いられている。二乗和平方根算出器６３は、ＬＰＦ６１から入力されたα相の瞬時交流電流ｉ_αと、ＡＰＦ６２から入力されたβ相の瞬時交流電流ｉ_βとの二乗和の平方根の値（√（ｉ_α ^２＋ｉ_β ^２））を計算して、この計算結果を、瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとして出力する。ＬＰＦ６１は、請求項における第２のローパスフィルタに相当する。

図６中の（２）及び（３）の期間における溶着判定では、断線溶着検知回路１６は、まず、皮相電力変化量検出回路２０を用いて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量を検出する。この検出において、皮相電力変化量検出回路２０は、まず、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶ（請求項における「第２の瞬時電圧振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、下記の式（１０）及び（１２）に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、図６中の（２）及び（３）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出する。

次に、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩ（請求項における「第２の瞬時電流振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、下記の式（１１）及び（１３）に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、図６中の（２）及び（３）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩを求める。

そして、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩとに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態に切り替えた時における、皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、下記の式（１４）に示すように、上記のΔＶとΔＩとの積を２で割って、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを求める。ここで、ΔＶとΔＩとの積を２で割ったものを、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖとしている理由は、皮相電力が、電圧の実効値と電力の実効値の積であり、電圧の実効値と電流の実効値は、それぞれ、電圧の振幅の（１／√２）と電流の振幅の（１／√２）だからである。

断線溶着検知回路１６は、式（１４）により算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方のリレーの溶着の判定（検知）を行う。具体的には、断線溶着検知回路１６は、下記の式（１５）に示すように、上記の皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}（ただし、ｄは、比例定数）以上である時に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方のリレーが溶着していると検知する。ここで、ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}は、蓄電ハイブリッド発電システム１の定格皮相電力を示す。

より詳細に言うと、図６中の（２）の期間における溶着判定では、断線溶着検知回路１６は、上記の皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}以上である時に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない方のリレーＳ_ｗが、溶着していると検知する。また、図６中の（３）の期間における溶着判定では、断線溶着検知回路１６は、上記の皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}以上である時に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない方のリレーＳ_ｕが、溶着していると検知する。上記（２）及び（３）の期間における溶着判定において、断線溶着検知回路１６が、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない方のリレーが溶着していると判定した場合は、制御回路７は、蓄電ハイブリッド発電システム１の運転を停止する。

図６中の（４）の期間における断線判定では、断線溶着検知回路１６は、上記図５中のＳ３の調整処理の終了後に、まず、皮相電力変化量検出回路２０を用いて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（解列状態）から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態（連系状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量を検出する。この検出において、皮相電力変化量検出回路２０は、まず、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶ（請求項における「第１の瞬時電圧振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１０）及び（１２）に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、図６中の（４）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出する。

次に、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（解列状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態（連系状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩ（請求項における「第１の瞬時電流振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１１）及び（１３）に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、図６中の（４）の期間において、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩを求める。

そして、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩとに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（解列状態）から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオンにした状態（連系状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩを用いて、上記の式（１４）により、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

断線溶着検知回路１６は、式（１４）により算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのいずれかが断線しているか否かを検知する。具体的には、断線溶着検知回路１６は、上記の式（１６）に示すように、上記の皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}（ただし、ｄは、比例定数）未満である時に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、少なくともいずれかが断線していると検知する。

断線溶着検知回路１６が上記の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線を検知した場合には（図５のＳ４でＮＯ）、制御回路７は、蓄電ハイブリッド発電システム１の運転を停止する（図５のＳ５）。なお、上記の式（１０）及び（１１）において、ｋは、ｋ次（ｋ回目）のサンプリング周期を示す。また、式（１０）において、Ｅ_ｍａｘ（ｋ−ｎ）は、ｋ次（ｋ回目）のサンプリング周期のｎ回前のサンプリング周期における瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘを示し、式（１１）において、Ｉ_ｍａｘ（ｋ−ｎ）は、ｋ次（ｋ回目）のサンプリング周期のｎ回前のサンプリング周期における瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘを示す。本実施形態では、式（１０）及び（１１）におけるｂを、インバータ５のスイッチング周波数の０．５倍の値に設定し、ｃを、インバータ５のスイッチング周波数に設定した。従って、式（１０）により算出される（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇは、ｋ次（ｋ回目）のサンプリング周期の値を現在値とした場合における、０．５秒前から１秒前までの０．５秒間の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値に相当し、式（１１）により算出される（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇは、ｋ次（ｋ回目）のサンプリング周期の値を現在値とした場合における、０．５秒前から１秒前までの０．５秒間の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値に相当する。

図５のＳ４の検知処理で、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの溶着又は断線を検知しなかった場合は（Ｓ４でＹＥＳ）、制御回路７（主に、起動制御回路１３）は、スイッチＳ_Ｇｒｉｄを０の位置に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗをオンにして、自立運転から系統連系運転に切り替え（Ｓ６）、図２の上部に示される系統連系運転時の制御を行う。

上記図６中の（２）〜（４）の断線・溶着の検知処理をまとめると、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態から連系状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線を検知し、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）状態から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした（商用電力系統３に接続させた）状態に切り替えた時における、皮相電力変化量検出回路２０により検出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない（商用電力系統３に接続させていない）方の系統連系用リレーの溶着を検知する。

本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１では、系統連系運転制御に移行する直前の蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅である系統連系運転前振幅と、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との間に、意図的に、振幅差ΔＥを設けた。そして、この振幅差ΔＥを小さな値に設定した場合でも、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが解列状態から連系状態になった瞬間（系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方が溶着している状態で、もう片方の系統連系用リレーを商用電力系統３に接続させた状態に切り替えた瞬間も含む）に、出力電流ｉ_ｓｐの振幅（最大値）は、大きく変化するので、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値と出力電流ｉ_ｓｐの実効値との積である皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖも大きく変化する。従って、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態から連系状態に切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線を検知し、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態に切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない方の系統連系用リレーの溶着を検知することにより、これらの断線・溶着の検知を確実に行うことができる。

ここで、系統連系用リレーの溶着を検知する技術は、上記特許文献４にも記載されているが、特許文献４に記載された技術では、ＬＣフィルタ回路のコンデンサに流れる電流と商用系統電圧との位相差に基づいて、系統連系用リレーが溶着しているか否かを検出するので、商用系統電圧の歪み率が高い場合には、系統連系用リレーの溶着を正確に判定することが難しい。つまり、特許文献４に記載された溶着判定方法を採用した電力変換装置は、商用系統電圧の歪み率が高い場所に設置された場合には、系統連系用リレーの溶着検知において、誤検知する可能性が高い。

上記の特許文献４に記載された技術と異なり、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１では、図６中の（２）〜（４）の断線・溶着の検知処理において、入力された自立系統電圧ｅ_ｓｄから商用系統周波数ｆ_ｕｗ以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ５１を備える出力電圧振幅瞬時値検出回路１８によって検出された瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘと、入力された出力電流ｉ_ｓｐから商用系統周波数ｆ_ｕｗ以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ６１を備える出力電流振幅瞬時値検出回路１９によって検出された瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとを用いて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）ようにした。これにより、商用系統電圧が歪んでも、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを正確に検知することができるので、この皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方の系統連系用リレーの溶着や、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの少なくともいずれかの断線を、正確に検知することができる。

しかも、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１における図６中の（２）〜（４）の断線・溶着の検知処理では、上記のように、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値と出力電流ｉ_ｓｐの実効値との積である皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着を検知するようにした。これにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の変化量のみに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着を検知する場合や、出力電流ｉ_ｓｐの変化量のみに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着を検知する場合と比べて、商用系統電圧が歪んだ場合でも、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着を確実に検知することができる。

次に、図９のフローチャートを参照して、本蓄電ハイブリッド発電システム１における、自立運転モードの起動時の制御の流れについて、説明する。自立運転モードの起動時には、蓄電ハイブリッド発電システム１の制御回路７（主に、起動制御回路１３）は、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに電力供給する前に、まず、スイッチＳ_Ｇｒｉｄを１の位置、スイッチＳ_ｓｄを１の位置、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗをオフ、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}をオフにして、自立運転制御を行い、自立運転時振幅調整回路２５によって、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}（振幅）を、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに合わせる制御を行うことにより、インバータ５からの出力電圧の一定制御を行う（Ｓ１１）。自立運転制御の開始から所定時間が経過して（Ｓ１２でＹＥＳ）、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の最大値（振幅）が、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔにまで達すると、制御回路７（主に、起動制御回路１３と自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、図１０に示すような、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のオン・オフの切り替えと、ＰＷＭ制御部３４に出力するＥｎａｂｌｅ信号とＤｉｓａｂｌｅ信号との切り替えを行って、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着とを検知する（図９のＳ１３）。

具体的には、図１０において、（１）の期間には、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}を、いずれも、オフにした状態で、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}が溶着しているか否かを検知する。また、（２）の期間には、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}のみをオンに切り替えて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｗ}をオフにしたままの状態で、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｗ}が溶着しているか否かを検知する。また、（２）の期間の終了から所定期間Ｔ_ｄｌｙが経過すると、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、（３）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}をオフに、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｗ}をオンにして、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}が溶着しているか否かを検知する。すなわち、上記（２）及び（３）の期間では、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーが溶着しているか否かを検知する。そして、（３）の期間の終了から所定期間Ｔ_ｄｌｙが経過すると、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、（４）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のいずれかが断線しているか否かを検知する。

次に、上記の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着・断線の具体的な検知方法について、説明する。まず、図１０中の（１）の期間に行われる溶着判定の方法について説明する。図１０中の（１）の期間に入ると、制御回路７（の自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、図１０に示すように、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号の出力を許可し、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で、装置出力電流値算出回路２３により算出された出力電流ｉ_ｓｐの値に基づいて、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}が溶着しているか否かを検知する。

より詳細に説明すると、まず、制御回路７（の通過電流値推定回路２２）は、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号を出力している状態で、出力電圧値検出回路２６によって検出された自立系統電圧ｅ_ｓｄの値に基づいて、上記の式（６）により、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの値を推定（算出）する。次に、制御回路７（の装置出力電流値算出回路２３）が、上記の式（７）により、出力電流値検出回路２１によって検出されたインバータ出力電流ｉ_ｉｎｖの値と、式（６）によって算出されたコンデンサ通過電流ｉ_ｃの値とに基づいて、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流ｉ_ｓｐの値を算出する。図６中の（１）の期間に行われる溶着検知時と異なり、図１０中の（１）の期間に行われる溶着検知時には、ＰＷＭ制御部３４からのＰＷＭ信号が出力されているので、インバータ出力電流ｉ_ｉｎｖ及びコンデンサ通過電流ｉ_ｃの値は、０にはならないが、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方がオフになっているので、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方が溶着していなければ、出力電流ｉ_ｓｐの値は０になるはずである。従って、制御回路７（主に、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、式（７）により求めた出力電流ｉ_ｓｐの絶対値｜ｉ_ｓｐ｜が、下記の式（１８）により求めた閾値Ｉ_{ｃｈｋ．ｓｔｄ}以上であるか否かに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方に溶着状態が発生しているか否かを判定することができる。

具体的には、制御回路７（主に、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４）は、式（１８）に示すように、本来の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔを基準にして、上記の閾値Ｉ_{ｃｈｋ．ｓｔｄ}を算出して、出力電流ｉ_ｓｐの絶対値｜ｉ_ｓｐ｜が、式（１８）及び（１９）により求めた閾値Ｉ_{ｃｈｋ．ｓｔｄ}以上である場合に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方に溶着状態が発生していると判定する。

上記の閾値Ｉ_{ｃｈｋ．ｓｔｄ}の算出式（１８）における分子（２πｆ_ｓｄＣ_ｆＥ^＊ _ｃｓｔ（＝ω_ｓｄＣ_ｆＥ^＊ _ｃｓｔ））は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方がオンしたときに、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの最大値を示す。なお，式（１８）及び（１９）におけるｘは、検出レベル用の閾値Ｉ_{ｃｈｋ．ｓｔｄ}の設定係数である。

次に、図１０中の（２）及び（３）の期間における溶着判定の方法について説明する。（２）及び（３）の期間における溶着判定では、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、まず、皮相電力変化量検出回路２０を用いて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）から、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量を検出する。

上記の検出において、皮相電力変化量検出回路２０は、まず、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶ（請求項における「第４の瞬時電圧振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１０）及び（１２）に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、図１０中の（２）及び（３）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出する。

次に、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩ（請求項における「第４の瞬時電流振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１１）及び（１３）に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、図１０中の（２）及び（３）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩを求める。

そして、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩとに基づき、上記の式（１４）を用いて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態から、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態に切り替えた時における、皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）。

自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、式（１４）により算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーの溶着の判定（検知）を行う。具体的には、図１０中の（２）の期間における溶着判定では、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、上記の式（１５）に示すように、上記の皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}（ただし、ｄは、比例定数）以上である時に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、オンにしていない方のリレーＳ_{ｓｔｄ．ｗ}が、溶着していると検知する。また、図１０中の（３）の期間における溶着判定では、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、上記の皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}以上である時に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、オンにしていない方のリレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}が、溶着していると検知する。上記（２）及び（３）の期間における溶着判定において、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４が、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、オンにしていない方のリレーが溶着していると判定した場合は、制御回路７は、蓄電ハイブリッド発電システム１の運転を停止する。

図１０中の（４）の期間における断線判定では、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、まず、皮相電力変化量検出回路２０を用いて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄと蓄電ハイブリッド発電システム１とが接続されていない状態（以下、「非接続状態」という））から、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄと蓄電ハイブリッド発電システム１とが接続されている状態（以下、「接続状態」という））に切り替えた時における、皮相電力の変化量を検出する。

上記の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}を非接続状態から接続状態に切り替えた時における、皮相電力の変化量の検出において、皮相電力変化量検出回路２０は、まず、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶ（請求項における「第３の瞬時電圧振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１０）及び（１２）に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、図１０中の（４）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出する。

次に、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩ（請求項における「第３の瞬時電流振幅差」）を求める。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記の式（１１）及び（１３）に基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、図１０中の（４）の期間において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩを求める。

そして、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩとに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）から、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）。具体的には、皮相電力変化量検出回路２０は、上記のΔＶとΔＩを用いて、上記の式（１４）により、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、式（１４）により算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のいずれかが断線しているか否かを検知する。具体的には、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４は、上記の式（１６）に示すように、上記の皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖが、閾値ｄ・ΔＳ_{ｒａｔｅｄ}（ただし、ｄは、比例定数）未満である時に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、少なくともいずれかが断線していると検知する。

自立系統用リレー断線溶着検知回路２４が上記の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線を検知した場合には（図９のＳ１３でＮＯ）、制御回路７は、蓄電ハイブリッド発電システム１の運転を停止する（図９のＳ１４）。

上記図１０中の（２）〜（４）の期間における溶着・断線の判定処理では、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}を切り替えた時における、皮相電力の変化量（皮相電力の差）ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着・断線を判定するようにしたので、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄの容量や接続状態に関わらず、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着・断線を確実に判定することができる。

本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１において、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着・断線を確実に判定することができる理由について、詳述する。本蓄電ハイブリッド発電システム１における図１０中の（２）〜（４）の断線・溶着の検知処理では、上記のように、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値と出力電流ｉ_ｓｐの実効値との積である皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を検知するようにした。これにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の変化量のみに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を検知する場合や、出力電流ｉ_ｓｐの変化量のみに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を検知する場合と比べて、自立系統電圧ｅ_ｓｄや出力電流ｉ_ｓｐが歪んだ場合でも、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を確実に検知することができる。

また、本蓄電ハイブリッド発電システム１では、図１０中の（２）〜（４）の期間における溶着・断線の検知処理において、入力された自立系統電圧ｅ_ｓｄから基本周波数（自立系統周波数ｆ_ｓｄ）以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ５１を備える出力電圧振幅瞬時値検出回路１８によって検出された瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘと、入力された出力電流ｉ_ｓｐから自立系統周波数ｆ_ｓｄ以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ６１を備える出力電流振幅瞬時値検出回路１９によって検出された瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとを用いて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを求める（算出する）ようにした。これにより、自立系統電圧ｅ_ｓｄや出力電流ｉ_ｓｐが歪んだ場合でも、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを正確に検知することができるので、この皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方の自立系統用リレーの溶着や、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの少なくともいずれかの断線を、より正確に検知することができる。

上記図９のＳ１３の検知処理で、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着又は断線を検知しなかった場合は（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御回路７（主に、起動制御回路１３）は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}をオンにして、蓄電ハイブリッド発電システム１を自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続し、本来の自立運転（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに交流電力を供給するための自立運転）を開始する。

上記の本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１の起動時の制御方法には、５つの特徴がある。１つ目の特徴は、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３と連系する前に、自立運転制御を行うことである。起動直後に、商用電力系統３と連系すると、起動時において、いきなり商用系統電圧ｅ_ｕｗがコンデンサＣ_ｆに印加されて、コンデンサＣ_ｆへの印加電圧が急増するので、コンデンサＣ_ｆに突入電流が流れるおそれがある。これに対して、商用電力系統３と連系する前に、上記図３に示されるように、スイッチＳ_ｓｄを１の位置にセットして、ソフトスタートで自立運転制御を行うと、コンデンサＣ_ｆへの印加電圧が徐々に増加するので、商用電力系統３と連系する際に、コンデンサＣ_ｆに突入電流が流れるおそれをなくすことができる。

２つ目の特徴は、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３と連系する前に、図３に示されるスイッチＳ_ｓｄを０の位置にセットして、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅（自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅）を、徐々に、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅に合わせるフィードバック制御を行うことである。３つ目の特徴は、系統連系運転の開始前、又は本来の自立運転の開始前に、コンデンサＣ_ｆに流れる電流（コンデンサ通過電流）ｉ_ｃの値を推定し、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流ｉ_ｓｐのレベルを捉えて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方の溶着状態の検知、又は自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方の溶着状態の検知を行うことである。４つ目の特徴は、系統連系運転の開始前、又は本来の自立運転の開始前に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗ又は自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のオン・オフを切り替えた時における皮相電力の変化状態（皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖ）を捉えて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗ又は自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の不良（断線・溶着）の有無を確認することである。

本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、上記のような起動時の制御方法を採用することにより、従来のような突入電流防止回路を設けることなく、装置の起動時に系統連系運転を行うときにおける、インバータ５と商用電力系統３との間に設けられたコンデンサＣ_ｆへの突入電流を抑制して、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗに流れる電流の急増を防ぐことができる。また、本蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、装置の起動時に自立運転を行うときにおける、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}に流れる電流の急増を防ぐことができる。さらにまた、本蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、系統連系運転モードの起動時には、商用電力系統３と連系する前に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線状態と溶着状態を確実に検知することができ、自立運転モードの起動時には、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄとの接続前に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線状態と溶着状態を確実に検知することができる。また、本蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、上記図６の（２）〜（４）及び図１０の（２）〜（４）の期間における断線・溶着の検知処理において、入力された自立系統電圧ｅ_ｓｄから基本周波数（商用系統周波数ｆ_ｕｗ又は自立系統周波数ｆ_ｓｄ）以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ５１を用いて検出した瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘと、入力された出力電流ｉ_ｓｐから基本周波数（商用系統周波数ｆ_ｕｗ又は自立系統周波数ｆ_ｓｄ）以上の高調波成分を除去するように設定されたＬＰＦ６１を用いて検出された瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとを用いて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出し、この皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、上記の断線・溶着の検知を行うようにした。これにより、系統連系運転モードの起動時に、商用系統電圧ｅ_ｕが歪んでいる場合でも、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を正確に検知することができ、また、自立運転モードの起動時に、自立系統電圧ｅ_ｓｄが歪んでいる場合でも、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着を正確に検知することができる。

上記の系統連系運転モードの起動時の制御方法の効果を確認するために、系統連系用リレーＳ_ｕを溶着させた上で、交流模擬電源を用いて、蓄電ハイブリッド発電システム１の起動時の実験検証を行った。なお、この起動時の実験は、上記の系統連系運転モードの起動時の制御方法を採用した場合における、コンデンサＣ_ｆへの突入電流の抑制効果と、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの溶着の確認効果とを、一度に確認するためのものである。

図１１は、実験上のパラメータの設定値を示す。図１１中のＴ_ｄは、デッドタイム（インバータ５の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４における上アームと下アーム（例えば、スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ３）を両方ともオフにする時間）を示す。また、図１１中のスイッチング周波数は、インバータ５の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４のスイッチング周波数を示し、ＴＨＤ_ｖは、商用系統電圧に見立てた交流模擬電源電圧ｅ_ｕｗの総合歪み率である。

この実験では、上記の式（１０）〜（１４）を用いて算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づく溶着検知方法が、商用系統電圧ｅ_ｕｗが歪んだ場合でも、有効であることを確認するために、図１１に示す商用系統電圧（実際には、交流模擬電源電圧）ｅ_ｕｗの総合歪み率ＴＨＤ_ｖを、２５．６％に設定して、片方の系統連系用リレーＳ_ｕの溶着検知の実験検証を行った。図１２は、片方の系統連系用リレーＳ_ｕを溶着させた状態で、この実験（図６中の（３）の溶着検知の実験）を行った時の、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される電圧（自立系統電圧）ｅ_ｓｄ、商用系統電圧ｅ_ｕｗ、及び出力電流ｉ_ｓｐの波形を示す。図１２において、自立系統電圧ｅ_ｓｄを、一点鎖線で示し、商用系統電圧ｅ_ｕｗを、実線で示している。また、図１２において、出力電流ｉ_ｓｐを、破線で示している。図１２中のグラフの右の方の部分（系統連系用リレーＳ_ｕをオフにし、系統連系用リレーＳ_ｗをオンにした後の部分）では、自立系統電圧ｅ_ｓｄの波形と商用系統電圧ｅ_ｕｗの波形は、ほぼ重なっている。なお、図１２において、縦軸は、電圧（Ｖ）と電流（Ａ）を示し、横軸は、時間ｔ（秒）を示す。この実験において、系統連系用リレーＳ_ｕをオフにし、系統連系用リレーＳ_ｗをオンにした瞬間に、上記の式（１０）〜（１５）に示す検出方法により、系統連系用リレーＳ_ｕの溶着を検知することができた。

この実験では、図１２に示されるように、系統連系用リレーＳ_ｕをオフにし、系統連系用リレーＳ_ｗをオンにした瞬間に、出力電流（逆潮流電流）ｉ_ｓｐが、スパイク状の突入電流となった。ここで、出力電流ｉ_ｓｐがスパイク状の突入電流になった理由は、上記の（スイッチＳ_ｓｄが０の位置のときにおける）自立系統電圧ｅ_ｓｄと商用系統電圧ｅ_ｕｗとの振幅差ΔＥ（１０Ｖ）を設けため、系統連系用リレーＳ_ｕをオフにし、系統連系用リレーＳ_ｗをオンにした瞬間に、コンデンサＣ_ｆに、上記の振幅差ΔＥに起因する電流が流れてしまい、その結果、瞬時突入電流が流れてしまうからである。ただし、振幅差ΔＥは、上記のように小さい値（１０Ｖ）に設定されているため、図１２に示されるように、発生する瞬時突入電流は、２４Ａまでの値である。このレベルの瞬時突入電流が発生しても、インバータ５のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４の最大許容電流を超えないので、インバータ５を含む蓄電ハイブリッド発電システム１全体が、正常に動作する。

上記の実験の結果、上記の式（１０）〜（１４）を用いて算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づく溶着検知によって、商用系統電圧ｅ_ｕｗが歪んでいる場合でも、系統連系用リレーＳ_ｕの溶着を正確に検知することができることを確認することができた。また、本蓄電ハイブリッド発電システム１では、図３に示される制御方法で、起動時に蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅と位相を調整するので、通常の（図５のＳ４で系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの溶着又は断線を検知しなかった場合の）系統連系運転モードの起動時において、系統連系運転に切り替える時（系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗをオンにする瞬間）にも、上記の実験において系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを切り替えた瞬間と同様に、コンデンサＣ_ｆに流れる電流を、振幅差ΔＥに起因する電流のみに抑えることができる。従って、上記の実験では、本蓄電ハイブリッド発電システム１が、通常の系統連系運転モードの起動時において、系統連系運転に切り替える時（系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗをオンにする瞬間）にも、コンデンサＣ_ｆへの突入電流を抑制することができることを確認することができた。

また、上記の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着の検知方法の有効性を確認するために、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}を溶着させた上で、蓄電ハイブリッド発電システム１の自立運転モードの起動時における、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着確認の実験検証を行った。図１３は、この実験の結果を示す。この図１３は、図１２と異なり、片方のリレー（自立系統用リレーＳｓｄ．ｕ）を溶着させた状態で、もう一方のリレー（自立系統用リレーＳｓｄ．ｗ）をオンにする前の波形を含まず、片方のリレー（自立系統用リレーＳｓｄ．ｕ）を溶着させた状態で、もう一方のリレー（自立系統用リレーＳｓｄ．ｗ）をオンにした後の波形のみを示す。自立負荷Ｒ_ｌｏａｄが、非線形負荷（この実験では、非線形負荷として整流器を用いた）を含む場合は、図１３に示されるように、自立系統電圧ｅ_ｓｄ（蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧）は、相当歪む。また、この場合には、図１３に示されるように、出力電流ｉ_ｓｐも正弦波の状態にはならないため、出力電流ｉ_ｓｐの変化を捉えて、自立系統用リレーＳｓｄ．ｕの溶着を検知することは、難しい。

しかしながら、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１における、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線・溶着の検知方法によれば、自立系統電圧ｅ_ｓｄ及び出力電流ｉ_ｓｐが歪んでいる場合でも、皮相電力の変化を捉えることで、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着を正確に検知することができる。ここで、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１における自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線・溶着の検知方法により正確な検知をすることができる理由には、この断線・溶着の検知方法において、断線・溶着の判定に用いられる皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖが、ＬＰＦ５１、６１を用いて高調波成分を除去した自立系統電圧ｅ_ｓｄ及び出力電流ｉ_ｓｐに基づいて算出されるという理由も含まれる。

上記の実験の結果、上記の式（１０）〜（１４）を用いて算出した皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づく溶着検知によって、自立系統電圧ｅ_ｓｄ及び出力電流ｉ_ｓｐが歪んでいる場合でも、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}の溶着を正確に検知することができることを確認することができた。

上記のように、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、装置の起動時に系統連系運転を行うとき（系統連系運転モードによる装置の起動時）には、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、所定の値から段階的に増加させて、商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}と所定範囲内の振幅差ΔＥを有する系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせてから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続して、系統連系運転を開始するようにした。これにより、この装置を商用電力系統３に接続した時に、インバータ５と商用電力系統３との間に設けられた（インバータ５の出力側に設けられた）コンデンサＣ_ｆに印加される電圧の増加分を、上記の振幅差ΔＥにすることができるので、装置の起動時に、インバータ５と商用電力系統３との間に設けられたコンデンサＣ_ｆに印加される電圧が、０Ｖから商用系統電圧ｅ_ｕｗに急増することを防ぐことができる。従って、上記の振幅差ΔＥを、商用系統電圧ｅ_ｕｗと比較して十分に小さな値（本実施形態では、１０Ｖ）に設定することにより、突入電流防止回路を設けることなく、装置の起動時に系統連系運転を行う時における、インバータ５と商用電力系統３との間に設けられたコンデンサＣ_ｆへの突入電流を抑制して、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗに流れる電流の急増を防ぐことができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、装置の起動時に系統連系運転を行うとき（系統連系運転モードによる装置の起動時）には、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着の検知を行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続して、系統連系運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に、系統連系運転を開始する前に、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗ（インバータ５の出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）の断線と溶着を確認することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを切り替えた時における、蓄電ハイブリッド発電システム１からの皮相電力の変化量に基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知するようにした。これにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の変化量のみに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知する場合や、出力電流ｉ_ｓｐの変化量のみに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知する場合と比べて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着を確実に検知することができる。

さらに、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、制御回路７（の断線溶着検知回路１６）が、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態から連系状態に切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線を検知し、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）状態から、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした（商用電力系統３に接続させた）状態に切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない（商用電力系統３に接続させていない）方の系統連系用リレーの溶着を検知するようにした。ここで、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが解列状態から連系状態（片方の系統連系用リレーが溶着している状態で、もう片方の系統連系用リレーを商用電力系統３に接続させた状態も含む）になった瞬間に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電流ｉ_ｓｐの振幅は、大きく変化するので、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の実効値と出力電流ｉ_ｓｐの実効値との積である皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖも大きく変化する。従って、上記のように系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線の検知と、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、オンにしていない方の系統連系用リレーの溶着の検知を行うことにより、商用系統電圧が歪んだ場合でも、これらの系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線や溶着の検知を正確に行うことができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、皮相電力変化量検出回路２０は、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅の瞬時値である瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘと、出力電流ｉ_ｓｐの振幅の瞬時値である瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出するようにした。これにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の実効値に基づいて算出した出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}と、出力電流ｉ_ｓｐの実効値に基づいて算出した出力電流ｉ_ｓｐの振幅Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}（下記の式（２２）参照）とに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する場合と比べて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖの算出に要する時間を短縮することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、所定回数分（過去の（ｃ−ｂ＋１）回分）の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇとを用いて、電圧振幅差の絶対値ΔＶと電流振幅差の絶対値ΔＩとを算出し、これらのΔＶとΔＩとに基づいて皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出するようにした。これにより、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘ及び瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘだけを用いて、電圧振幅差の絶対値ΔＶと電流振幅差の絶対値ΔＩとを算出した場合と比べて、正確な皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出することができるので、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗや自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の不良（断線と溶着）を誤検知する確率を減らすことができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８は、自立系統電圧ｅ_ｓｄ（蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧）からのノイズ除去用のＬＰＦ５１を備え、出力電流振幅瞬時値検出回路１９は、出力電流ｉ_ｓｐからのノイズ除去用のＬＰＦ６１を備えるようにした上で、ＬＰＦ５１とＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃを、系統連系運転モードによる起動時（断線溶着検知回路１６による系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着の検知時）には、商用系統周波数ｆ_ｕｗに設定し、自立運転モードによる起動時（自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着の検知時）には、自立系統周波数ｆ_ｓｄに設定するようにした。これにより、系統連系運転モードによる起動時には、商用系統電圧が歪んでも、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを正確に検知することができるので、この皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方の系統連系用リレーの溶着や、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの少なくともいずれかの断線を、正確に検知することができる。また、自立運転モードによる起動時には、自立系統電圧ｅ_ｓｄや出力電流ｉ_ｓｐが歪んだ場合でも、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを正確に検知することができるので、この皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方の自立系統用リレーの溶着や、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの少なくともいずれかの断線を、正確に検知することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続させていない状態）で、装置出力電流値算出回路２３により算出された出力電流ｉ_ｓｐの値に基づいて、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着しているか否かを検知するようにした。これにより、出力電流ｉ_ｓｐの値を直接検出する必要がなく、しかも、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態では、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗが溶着している場合と、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの少なくとも一方が溶着していない場合とでは、出力電流ｉ_ｓｐの差が大きくなるので、両方の系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの溶着を確実に検知することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、装置の起動時に、自立運転を行うとき（自立運転モードによる起動時）には、自立運転時振幅調整回路２５によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を、０から段階的に増加させて、自立運転時の電圧である自立系統電圧ｅ_ｓｄの振幅の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに合わせてから、蓄電ハイブリッド発電システム１を自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続して、自立運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に自立運転を行うとき（自立運転モードによる起動時）における、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}（インバータ５の出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）に流れる電流の急増を防ぐことができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、装置の起動時に、自立運転を行うとき（自立運転モードによる起動時）には、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着の検知を行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続して、自立運転を開始するようにした。これにより、装置の起動時に、自立運転を開始する前に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}（インバータ５の出力側に設けられた外部接続用のスイッチ）の断線と溶着を確認することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、自立運転モードによる起動時に、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）から、両方をオンにした状態（接続状態）に切り替えた時における皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線を検知し、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）から、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）に切り替えた時における、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーの溶着を検知するようにした。これにより、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の変化量のみに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を検知する場合や、出力電流ｉ_ｓｐの変化量のみに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を検知する場合と比べて、自立系統電圧ｅ_ｓｄや出力電流ｉ_ｓｐが歪んだ場合でも、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線や溶着を確実に検知することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４が、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で、装置出力電流値算出回路２３により算出された出力電流ｉ_ｓｐの値に基づいて、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}が溶着しているか否かを検知するようにした。これにより、出力電流ｉ_ｓｐの値を直接検出する必要がなく、しかも、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）では、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}が溶着している場合と、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の少なくとも一方が溶着していない場合とでは、出力電流ｉ_ｓｐの差が大きくなるので、両方の自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の溶着を確実に検知することができる。

また、本実施形態の蓄電ハイブリッド発電システム１によれば、制御回路７（の起動制御回路１３）が、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、位相角調整回路１５によって、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（スイッチＳ_ｓｄが０の時の自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の位相角を、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに合わせてから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続して、系統連系運転を開始するように制御する。これにより、上記の蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（スイッチＳ_ｓｄが０の時の自立系統電圧ｅ_ｓｄ）について、上記の商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}に合わせた振幅調整をするだけではなく、商用系統電圧ｅ_ｕｗの位相角θ_ｕｗに合わせた位相角度の調整も行ってから、蓄電ハイブリッド発電システム１を商用電力系統３に接続して、系統連系運転を開始することができる。従って、蓄電ハイブリッド発電システム１が商用電力系統３と連系する際に、インバータ５と商用電力系統３との間に設けられたコンデンサＣ_ｆに印加される電圧の変動をさらに抑えることができるので、コンデンサＣ_ｆへの突入電流をさらに抑制して、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗに流れる電流の急増を防ぐことができる。

変形例：
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。次に、本発明の変形例について説明する。

変形例１：
上記の実施形態では、図３に示される蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅の調整制御において、スイッチＳ_ｓｄを１の位置にセットして、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値の指令値Ｅ^＊ _ｃｓｔに合わせてから、スイッチＳ_ｓｄを０の位置に切り替えて、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせるようにした。けれども、図５に示される起動時の制御において、Ｓ１の自立運転処理を行わず、図１４に示されるように、装置の起動直後に、スイッチＳ_ｓｄを０の位置にセットして、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}を、０から徐々に増加させて、上記の系統連系運転前振幅（Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ）に合わせるようにしてもよい（図１４のＳ２１）。この場合、図３に示される振幅の調整制御において、スイッチＳ_ｓｄを０の位置にセットした時に、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値（振幅）Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}、及び一つ前の自立系統電圧の最大値の指令値Ｅ^＊ _{ｓｄ．ｍａｘ}（ｋ−１）の初期値は、０にセットされる。

上記図１４に示される制御を行った場合も、図５に示される制御を行った場合と同様に、装置の起動時にソフトスタートの効果を得ることができる。

なお、図１４におけるＳ２２、Ｓ２３、及びＳ２４のステップは、それぞれ、図５におけるＳ４、Ｓ５、及びＳ６のステップに相当する。

変形例２：
上記の実施形態では、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知するために、制御回路７は、装置の起動後に、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧（自立系統電圧ｅ_ｓｄ）の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}と、商用電圧振幅検出回路１１で検出された商用系統電圧ｅ_ｕｗの振幅Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}との振幅差が、所定の値（ΔＥ＝１０Ｖ）になるように、蓄電ハイブリッド発電システム１からの出力電圧の振幅を調整したが、制御回路（振幅調整回路）は、装置の起動後に、上記の振幅差が、所定範囲内の値（例えば、５Ｖから１５Ｖまでの範囲内の値）になるように、蓄電ハイブリッド発電システムからの出力電圧の振幅を調整してもよい。この構成においても、ＬＣフィルタを構成するコンデンサへの突入電流を抑制することができる。

変形例３：
上記の実施形態では、請求項における「コンデンサ」が、ＬＣフィルタ６を構成するコンデンサＣ_ｆである場合の例を示したが、請求項における「コンデンサ」は、これに限られず、インバータと商用電力系統との間に接続されたコンデンサ、又はインバータと自立負荷との間に接続されたコンデンサであればよい。

変形例４：
上記の実施形態では、本発明の電力変換装置が、太陽光発電用の蓄電ハイブリッド発電システム１である場合の例について説明した。けれども、本発明の適用対象となる電力変換装置は、これに限られず、風力発電装置等の多種多様な分散型電源用のＤＣ／ＤＣコンバータと、電力貯蔵装置用の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた、他の種類の蓄電ハイブリッド発電システムにも適用することができる。また、本発明の適用対象となる電力変換装置は、必ずしも、分散型電源及び電力貯蔵装置を備えたものに限られず、外付けの分散型電源及び電力貯蔵装置と接続して、蓄電ハイブリッド発電システムを構成するものであってもよい。

変形例５：
上記の実施形態では、式（１０）〜（１４）に示すように、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの差（電圧振幅差）の絶対値ΔＶと、瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの差（電流振幅差）の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出した。けれども、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖの算出方法は、これに限られず、例えば、上記の式（１）〜（４）、及び下記の式（２０）〜（２２）に示すように、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと直近の自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶや、瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと直近の出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出してもよい。但し、この場合、系統連系用リレーや自立系統用リレーの断線・溶着を判定するまでの時間は、最短で、自立系統電圧ｅ_ｓｄの波形の半周期（半サイクル）の期間である。

次に、図１５を参照して、変形例５における断線・溶着検知方法の例について説明する。図１５は、変形例５及び変形例６における概略のシステム構成の例を示す。この図１５は、制御回路７が、出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}を検出する装置出力電流振幅検出回路７０を備えている点以外は、図１と同じである。この例では、系統連系運転モードの起動時における（断線溶着検知回路１６による）系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線の検知時には、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出（検出）する。

また、断線溶着検知回路１６により、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方のリレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出（検出）する。

また、自立運転モードの起動時における（自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による）自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線検知時には、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

また、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４により、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

変形例６：
上記の実施形態では、式（１０）に示す瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇを用いて、電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出し、式（１１）に示す瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇを用いて、電流振幅差の絶対値ΔＩを算出した。けれども、電圧振幅差の絶対値ΔＶ、及び電流振幅差の絶対値ΔＩの算出方法は、これに限られず、例えば、下記の式（２３）に示す自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇを用いて、電圧振幅差の絶対値ΔＶを算出し、下記の式（２４）に示す出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇを用いて、電流振幅差の絶対値ΔＩを算出してもよい。式（２３）により算出される平均値Ｅ_ａｖｇは、ｚ次（ｚ回目）のサンプリング周期のｅサイクル前からｆサイクル前までの間の自立系統電圧の最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値である。従って、例えば、商用系統周波数が５０Ｈｚの場合、ｆ＝１００、ｅ＝５０に設定すると、Ｅ_ａｖｇは、ｚ次（ｚ回目）のサンプリング周期（半サイクル）の値を現在値とした場合における、０．５秒前から１秒前までの０．５秒間の自立系統電圧の最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値に相当する。この点は、式（２４）により算出される平均値Ｉ_ａｖｇについても同様である。

そして、電圧振幅差の絶対値ΔＶの算出は、式（２３）により求めた平均値Ｅ_ａｖｇを、上記の式（１２）に代入して、自立系統電圧の最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの差の絶対値を求める方法で行ってもよいし、式（２３）により求めた平均値Ｅ_ａｖｇを、上記の式（２０）に代入して、自立系統電圧の最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと直近の自立系統電圧の最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との差の絶対値を求める方法で行ってもよい。また、電流振幅差の絶対値ΔＩの算出は、式（２４）により求めた平均値Ｉ_ａｖｇを、上記の式（１３）に代入して、出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの差の絶対値を求める方法で行ってもよいし、式（２４）により求めた平均値Ｉ_ａｖｇを、上記の式（２１）に代入して、出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと直近の出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との差の絶対値を求める方法で行ってもよい。なお、式（２３）におけるｚは、式（３）を用いて、装置出力電圧振幅検出回路１７により、自立系統電圧ｅ_ｓｄの波形の半周期（半サイクル）毎に算出された、自立系統電圧ｅ_ｓｄの最大値Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}のサンプリング値である。また、式（２４）におけるｚは、式（２２）を用いて、装置出力電流振幅検出回路７０により、出力電流ｉ_ｓｐの波形の半周期（半サイクル）毎に算出された、出力電流ｉ_ｓｐの最大値Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}のサンプリング値である。

より詳細に言うと、この変形例６では、系統連系運転モードの起動時における系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線・溶着の検知時には、以下のいずれかの皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖの算出方法を用いる。

一つ目の算出方法では、皮相電力変化量検出回路２０は、（断線溶着検知回路１６による）系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線検知時には、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、（直近の）瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、（直近の）瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。また、断線溶着検知回路１６により、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方のリレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、（直近の）瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、（直近の）瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

また、二つ目の算出方法では、皮相電力変化量検出回路２０は、（断線溶着検知回路１６による）系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線検知時には、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを解列状態にして装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを連系状態にして装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。また、断線溶着検知回路１６により、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうち、商用電力系統３に接続させていない方のリレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態（商用電力系統３に接続していない状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態（商用電力系統３に接続した状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗのうちの片方だけをオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

また、変形例６では、自立運転モードの起動時における自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線・溶着の検知時には、以下のいずれかの皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖの算出方法を用いる。

一つ目の算出方法では、皮相電力変化量検出回路２０は、（自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による）自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線検知時には、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、（直近の）瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、（直近の）瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。また、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４により、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させた状態）で出力電圧振幅瞬時値検出回路１８により検出した、（直近の）瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で出力電流振幅瞬時値検出回路１９により検出した、（直近の）瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

また、二つ目の算出方法では、皮相電力変化量検出回路２０は、（自立系統用リレー断線溶着検知回路２４による）自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線検知時には、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（非接続状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態（接続状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。また、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４により、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうち、自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない方の自立系統用リレーの溶着を検知する時には、皮相電力変化量検出回路２０は、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態（自立負荷Ｒ_ｌｏａｄに接続させていない状態）で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、過去複数回分の出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}の平均値Ｅ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で装置出力電圧振幅検出回路１７により検出した、（直近の）出力電圧の振幅Ｅ_{ｓｄ．ｍａｘ}との電圧振幅差の絶対値ΔＶと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の両方をオフにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、過去複数回分の出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}の平均値Ｉ_ａｖｇと、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}のうちの片方だけをオンにした状態で装置出力電流振幅検出回路７０により検出した、（直近の）出力電流ｉ_ｓｐの最大値（振幅）Ｉ_{ｓｐ．ｍａｘ}との電流振幅差の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出する。

変形例７：
上記の実施形態では、式（１０）〜（１４）に示すように、過去複数回分の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘの平均値Ｅ_ａｖｇと直近の瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘとの差（電圧振幅差）の絶対値ΔＶと、過去複数回分の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘの平均値Ｉ_ａｖｇと直近の瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘとの差（電流振幅差）の絶対値ΔＩとに基づいて、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを算出した。けれども、図１６に示すように、制御回路７が、皮相電力の瞬時値（以下、「瞬時皮相電力」という）を検出する皮相電力瞬時値検出回路８０を有するようにして、皮相電力変化量検出回路２０が、皮相電力瞬時値検出回路８０により検出した過去複数回分の瞬時皮相電力の平均値Ｓ_ａｖｇと、皮相電力瞬時値検出回路８０により検出した直近の瞬時皮相電力Ｓ_ｕｗとの差の絶対値を算出することにより、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを求めてもよい。具体的には、皮相電力瞬時値検出回路８０が、図７に示されるＬＰＦ５１とＡＰＦ５２から出力されたαβ相の瞬時交流電圧ｅ_α、ｅ_βと、図８に示されるＬＰＦ６１とＡＰＦ６２から出力されたαβ相の瞬時交流電流ｉ_α、ｉ_βとを用いて、下記の式（２５）、（２６）、及び（２７）により、瞬時有効電力Ｐ_ｕｗ、瞬時無効電力Ｑ_ｕｗ、及び瞬時皮相電力Ｓ_ｕｗ を求める。そして、皮相電力変化量検出回路２０が、式（２８）を用いて、皮相電力瞬時値検出回路８０により検出した過去の（ｃ−ｂ＋１）回分の瞬時皮相電力の平均値Ｓ_ａｖｇを算出し、式（２９）を用いて、この瞬時皮相電力の平均値Ｓ_ａｖｇと、皮相電力瞬時値検出回路８０により検出した直近の瞬時皮相電力Ｓ_ｕｗとの差の絶対値を算出することにより、皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖを求める。

変形例８：
上記の実施形態では、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８及び出力電流振幅瞬時値検出回路１９におけるディジタル・ローパスフィルタ（ＬＰＦ５１及びＬＰＦ６１）の遮断周波数ｆ_ｃを、商用系統周波数ｆ_ｕｗ又は自立系統周波数ｆ_ｓｄに設定したが、ＬＰＦ５１及びＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃを、スイッチングノイズ除去の面も考慮した値に設定してもよい。例えば、ＬＰＦ５１及びＬＰＦ６１の遮断周波数ｆ_ｃを、スイッチング周波数の１０分の１以下の値に設定してもよい。

変形例９：
上記の実施形態では、図７に示す出力電圧振幅瞬時値検出回路１８における全ての回路をディジタル回路で構成して、ディジタルフィルタ（ＬＰＦ５１及びＡＰＦ５２）からの出力値と、マイコンの割り込み処理のプログラムの演算結果（二乗和平方根算出器５３による計算結果）から、瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘを求めたが、出力電圧振幅瞬時値検出回路１８を構成するディジタル回路（ＬＰＦ５１、ＡＰＦ５２、及びピーク値検出回路（本実施形態の二乗和平方根算出器５３））の少なくとも一部をアナログ回路で置き換えて、アナログ回路の出力から瞬時自立系統電圧最大値Ｅ_ｍａｘを求めてもよい。また、図８に示す出力電流振幅瞬時値検出回路１９についても、この回路を構成する全てのディジタル回路（ＬＰＦ６１、ＡＰＦ６２、及びピーク値検出回路（本実施形態の二乗和平方根算出器６３））の少なくとも一部をアナログ回路で置き換えて、アナログ回路の出力から瞬時出力電流最大値Ｉ_ｍａｘを求めてもよい。

変形例１０：
上記の実施形態では、系統連系運転モードによる起動と自立運転モードによる起動とを有し、系統連系運転モードによる起動時には、系統連系用リレーの断線溶着検知を行い、自立運転モードによる起動時には、自立系統用リレーの断線溶着の検知を行う蓄電ハイブリッド発電システムについて説明したが、本発明は、これに限られず、系統連系運転モードのみを有する電力変換装置に本発明を適用して、起動時の系統連系用リレーの断線溶着検知を行ってもよいし、自立運転モードのみを有する電力変換装置に本発明を適用して、起動時の自立系統用リレーの断線溶着検知を行ってもよい。

変形例１１：
上記の実施形態では、制御回路７が、いわゆるマイコンを用いて構成されている場合の例を示したが、制御回路７は、これに限られず、例えば、システムＬＳＩであってもよい。

変形例１２：
上記の実施形態では、図６中の（２）〜（４）の期間における断線・溶着検知処理において、断線溶着検知回路１６が、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗを切り替えた時における、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、系統連系用リレーＳ_ｕ、Ｓ_ｗの断線と溶着を検知し、図１０中の（２）〜（４）の期間における断線・溶着検知処理において、自立系統用リレー断線溶着検知回路２４が、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}を切り替えた時における、蓄電ハイブリッド発電システム１から出力される皮相電力の変化量ΔＳ_ｉｎｖに基づいて、自立系統用リレーＳ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ}の断線と溶着を検知するようにした。けれども、本発明は、これに限られず、例えば、断線溶着検知回路や自立系統用リレー断線溶着検知回路が、系統連系用リレーや自立系統用リレーを切り替えた時における、（蓄電ハイブリッド発電システムから出力される）電圧、電流、有効電力、無効電力等の変化量に基づいて、系統連系用リレーや自立系統用リレーの断線と溶着を検知するようにしてもよい。

１ 蓄電ハイブリッド発電システム（電力変換装置）
２ａ 太陽電池（分散型電源）
２ｂ 電力貯蔵装置
３ 商用電力系統
５ インバータ
１１ 商用電圧振幅検出回路（商用電圧振幅検出手段）
１２ 振幅調整回路（振幅調整手段）
１３ 起動制御回路（起動制御手段）
１４ｂ ＰＬＬ回路（商用電圧位相角検出手段）
１５ 位相角調整回路（位相角調整手段）
１６ 断線溶着検知回路（断線溶着検知手段）
１８ 出力電圧振幅瞬時値検出回路（出力電圧振幅瞬時値検出手段）
１９ 出力電流振幅瞬時値検出回路（出力電流振幅瞬時値検出手段）
２０ 皮相電力変化量検出回路（皮相電力変化量検出手段）
２１ 出力電流値検出回路（出力電流値検出手段）
２２ 通過電流値推定回路（通過電流値推定手段）
２３ 装置出力電流値算出回路（装置出力電流値算出手段）
２４ 自立系統用リレー断線溶着検知回路（自立系統用スイッチ断線溶着検知手段）
２５ 自立運転時振幅調整回路（自立運転時振幅調整手段）
５１ ＬＰＦ（第１のローパスフィルタ）
６１ ＬＰＦ（第２のローパスフィルタ）
Ｃ_ｆ コンデンサ
Ｅ_{ｕｗ．ｍａｘ}−ΔＥ 系統連系運転前振幅
Ｒ_ｌｏａｄ 自立負荷
Ｓ_{ｓｔｄ．ｕ}、Ｓ_{ｓｔｄ．ｗ} 自立系統用リレー（自立系統用スイッチ）
Ｓ_ｕ、Ｓ_ｗ 系統連系用リレー（系統連系用スイッチ）
ΔＥ 振幅差
ΔＩ 電流振幅差の絶対値
ΔＳ_ｉｎｖ 皮相電力の変化量
ΔＶ 電圧振幅差の絶対値

Claims (17)

1. 分散型電源を商用電力系統に連系するための電力変換装置であって、
   前記分散型電源と前記分散型電源から出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置との少なくとも一方から入力された電力に基づく直流電力を、交流電力に変換するインバータと、
   前記インバータと前記商用電力系統との間に接続されたコンデンサと、
   前記商用電力系統の電圧である商用系統電圧の振幅を検出する商用電圧振幅検出手段と、
   前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、所定の値から段階的に増加させて、前記商用電圧振幅検出手段で検出された商用系統電圧の振幅と所定範囲内の振幅差を有する系統連系運転前振幅に合わせる振幅調整手段と、
   前記分散型電源の前記商用電力系統への連系状態と解列状態とを切り替えるための一対の系統連系用スイッチと、
   前記系統連系用スイッチを前記解列状態から前記連系状態に切り替えた時における、前記電力変換装置からの出力値の変化量に基づいて、前記系統連系用スイッチの断線と溶着を検知する断線溶着検知手段と、
   装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、前記振幅調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記系統連系運転前振幅に合わせた後、前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、前記電力変換装置を前記商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するように制御する起動制御手段とを備える電力変換装置。
2. 前記電力変換装置からの出力電圧の実効値と出力電流の実効値との積である皮相電力の変化量を検出する皮相電力変化量検出手段をさらに備え、
   前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知に用いられる、前記電力変換装置からの出力値の変化量は、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量であることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記断線溶着検知手段は、前記系統連系用スイッチを前記解列状態から前記連系状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記系統連系用スイッチの断線を検知し、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方の系統連系用スイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態から、片方の系統連系用スイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記一対の系統連系用スイッチのうち、前記商用電力系統に接続させていない方の系統連系用スイッチの溶着を検知することを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記電力変換装置からの出力電圧の振幅の瞬時値を検出する出力電圧振幅瞬時値検出手段と、
   前記電力変換装置からの出力電流の振幅の瞬時値を検出する出力電流振幅瞬時値検出手段とをさらに備え、
   前記皮相電力変化量検出手段は、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値と、前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の電力変換装置。
5. 前記皮相電力変化量検出手段は、
   前記断線溶着検知手段により、前記系統連系用スイッチの断線を検知する時には、
   前記系統連系用スイッチを前記解列状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、前記系統連系用スイッチを前記連系状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第１の瞬時電圧振幅差と、
   前記系統連系用スイッチを前記解列状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、前記系統連系用スイッチを前記連系状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第１の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出し、
   前記断線溶着検知手段により、前記一対の系統連系用スイッチのうち、前記商用電力系統に接続させていない方の系統連系用スイッチの溶着を検知する時には、
   前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第２の瞬時電圧振幅差と、
   前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記商用電力系統に接続させた状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第２の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
6. 前記出力電圧振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電圧のノイズ除去用の第１のローパスフィルタを備え、
   前記出力電流振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電流のノイズ除去用の第２のローパスフィルタを備え、
   前記断線溶着検知手段による前記系統連系用スイッチの断線と溶着の検知時には、前記第１のローパスフィルタと前記第２のローパスフィルタの遮断周波数が、商用系統周波数に設定されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記インバータからの出力電流値を検出する出力電流値検出手段と、
   前記コンデンサに流れる電流の値であるコンデンサ通過電流値を推定する通過電流値推定手段と、
   前記出力電流値検出手段によって検出された、前記インバータからの出力電流値と、前記通過電流値推定手段によって推定されたコンデンサ通過電流値とに基づいて、前記電力変換装置からの出力電流値を算出する装置出力電流値算出手段とをさらに備え、
   前記断線溶着検知手段は、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチを前記商用電力系統に接続させていない状態で前記装置出力電流値算出手段により算出された出力電流値に基づいて、前記一対の系統連系用スイッチのうち、両方のスイッチの溶着を検知することを特徴とする請求項１乃至請求項６の少なくともいずれか一項に記載の電力変換装置。
8. 分散型電源からの直流電力を交流電力に変換して、変換後の交流電力を自立負荷に供給するための電力変換装置であって、
   前記分散型電源と前記分散型電源から出力された電力を貯蔵する電力貯蔵装置との少なくとも一方から入力された電力に基づく直流電力を、交流電力に変換するインバータと、
   前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、０から段階的に増加させて、自立運転時の電圧である自立系統電圧の振幅の指令値に合わせる自立運転時振幅調整手段と、
   前記自立負荷と前記電力変換装置との接続状態と非接続状態とを切り替えるための一対の自立系統用スイッチと、
   前記自立系統用スイッチを前記非接続状態から前記接続状態に切り替えた時における、前記電力変換装置からの出力値の変化量に基づいて、前記自立系統用スイッチの断線と溶着を検知する自立系統用スイッチ断線溶着検知手段と、
   装置の起動時に、自立運転を行うときは、前記自立運転時振幅調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記自立系統電圧の振幅の指令値に合わせた後、前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知を行ってから、前記電力変換装置を前記自立負荷に接続して、自立運転を開始するように制御する起動制御手段とを備える電力変換装置。
9. 前記電力変換装置からの出力電圧の実効値と出力電流の実効値との積である皮相電力の変化量を検出する皮相電力変化量検出手段をさらに備え、
   前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知に用いられる、前記電力変換装置からの出力値の変化量は、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量であることを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
10. 前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段は、前記自立系統用スイッチを前記非接続状態から前記接続状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記自立系統用スイッチの断線を検知し、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方の自立系統用スイッチを前記自立負荷に接続させていない状態から、片方の自立系統用スイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態に切り替えた時における、前記皮相電力変化量検出手段により検出した皮相電力の変化量に基づいて、前記一対の自立系統用スイッチのうち、前記自立負荷に接続させていない方の自立系統用スイッチの溶着を検知することを特徴とする請求項９に記載の電力変換装置。
11. 前記電力変換装置からの出力電圧の振幅の瞬時値を検出する出力電圧振幅瞬時値検出手段と、
    前記電力変換装置からの出力電流の振幅の瞬時値を検出する出力電流振幅瞬時値検出手段とをさらに備え、
    前記皮相電力変化量検出手段は、前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値と、前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の電力変換装置。
12. 前記皮相電力変化量検出手段は、
    前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段により、前記自立系統用スイッチの断線を検知する時には、
    前記自立系統用スイッチを前記非接続状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、前記自立系統用スイッチを前記接続状態にして前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第３の瞬時電圧振幅差と、
    前記自立系統用スイッチを前記非接続状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、前記自立系統用スイッチを前記接続状態にして前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第３の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出し、
    前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段により、前記一対の自立系統用スイッチのうち、前記自立負荷に接続させていない方の自立系統用スイッチの溶着を検知する時には、
    前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電圧の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態で前記出力電圧振幅瞬時値検出手段により検出した出力電圧の振幅の瞬時値との電圧振幅差の絶対値である第４の瞬時電圧振幅差と、
    前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した所定回数分の出力電流の振幅の瞬時値の平均値と、片方のスイッチだけを前記自立負荷に接続させた状態で前記出力電流振幅瞬時値検出手段により検出した出力電流の振幅の瞬時値との電流振幅差の絶対値である第４の瞬時電流振幅差とに基づいて、前記皮相電力の変化量を算出することを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置。
13. 前記出力電圧振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電圧のノイズ除去用の第１のローパスフィルタを備え、
    前記出力電流振幅瞬時値検出手段は、前記電力変換装置からの出力電流のノイズ除去用の第２のローパスフィルタを備え、
    前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段による前記自立系統用スイッチの断線と溶着の検知時には、前記第１のローパスフィルタと前記第２のローパスフィルタの遮断周波数が、自立運転時における前記電力変換装置からの出力電圧と出力電流の周波数である自立系統周波数に設定されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の電力変換装置。
14. 前記インバータと前記自立負荷との間に接続されたコンデンサと、
    前記インバータからの出力電流値を検出する出力電流値検出手段と、
    前記コンデンサに流れる電流の値であるコンデンサ通過電流値を推定する通過電流値推定手段と、
    前記出力電流値検出手段によって検出された、前記インバータからの出力電流値と、前記通過電流値推定手段によって推定されたコンデンサ通過電流値とに基づいて、前記電力変換装置からの出力電流値を算出する装置出力電流値算出手段とをさらに備え、
    前記自立系統用スイッチ断線溶着検知手段は、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチを前記自立負荷に接続させていない状態で前記装置出力電流値算出手段により算出された出力電流値に基づいて、前記一対の自立系統用スイッチのうち、両方のスイッチの溶着を検知することを特徴とする請求項８乃至請求項１３の少なくともいずれか一項に記載の電力変換装置。
15. 前記商用系統電圧の位相角を検出する商用電圧位相角検出手段と、
    前記電力変換装置からの出力電圧の位相角を、前記商用電圧位相角検出手段によって検出された商用系統電圧の位相角に合わせる位相角調整手段とをさらに備え、
    前記起動制御手段は、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、前記位相角調整手段によって、前記電力変換装置からの出力電圧の位相角を、前記商用系統電圧の位相角に合わせてから、前記電力変換装置を前記商用電力系統に接続して、系統連系運転を開始するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７の少なくともいずれか一項に記載の電力変換装置。
16. 前記起動制御手段は、装置の起動時に、系統連系運転を行うときは、系統連系運転に移行する前に自立運転制御を行い、この自立運転制御時に、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、前記振幅調整手段により、前記系統連系運転前振幅に合わせることを特徴とする請求項１乃至請求項７の少なくともいずれか一項に記載の電力変換装置。
17. 前記振幅調整手段は、前記電力変換装置からの出力電圧の振幅を、自立運転時に前記電力変換装置から出力される自立系統電圧の振幅、又は０から、段階的に増加させて、前記系統連系運転前振幅に合わせることを特徴とする請求項１乃至請求項７の少なくともいずれか一項に記載の電力変換装置。

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