JP7028034B2

JP7028034B2 - 分散型電源の系統連系装置

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Publication number: JP7028034B2
Application number: JP2018072626A
Authority: JP
Inventors: 紀拓直井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: JP2019187016A

Description

本発明は、分散型電源の系統連系装置に関する。

分散型電源の系統連系装置の一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図２に示されているように、系統連系装置は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０やインバータ５０の制御に本来必要なＤＣ電圧測定部４０による直流測定電圧を利用し、系統連系スイッチ７０の各相のリレースイッチ７１，７２を独立して制御することで、リレースイッチ７１，７２の故障を診断する。これによれば、簡単な構成で系統連系スイッチ７０の故障を確実に検出することができる。

しかし、この系統連系装置においては、商用電源系統１１０からの系統電圧が印加されていることが前提となっており、商用電源系統１１０が停電状態である場合には、系統連系スイッチ７０の故障が検出することができない。

これを解決するため、他の一形式として、特許文献２に示されているものが知られている。特許文献２の図１に示されているように、系統連系インバータ装置１ａは、インバータ部２と、連系開閉器３と、制御部６ａと、第１の電圧検出部７と、第２の電圧検出部２０と、電圧バイアス回路２２Ａと、を備え、制御部６ａは、インバータ部２の運転前に連系開閉器３を開路させた状態で、第１の電圧検出部７で検出された電圧と、第２の電圧検出部２０で検出された電圧とを用いて、連系開閉器３に異常が生じているか否かを判定する。これによれば、連系開閉器の異常の有無が検出可能である。

国際公開公報ＷＯ２０１３／００１８２０号特開２０１６－０８６５８６号公報

上述した特許文献２に記載されている分散型電源の系統連系装置においては、停電時に連系開閉器の異常の有無が検出可能であるものの、２つの連系開閉器が同時に溶着していなければ検出することができない。また、分散型電源の系統連系装置は、連系開閉器の異常の有無を判定するために、第１の電圧検出部７と、第２の電圧検出部２０と、電圧バイアス回路２２Ａとを備えており、コストアップとなるという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、分散型電源の系統連系装置において、停電時において比較的低コストにて、系統連系用継電器の溶着判定を行なうことを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る分散型電源の系統連系装置の発明は、第１出力側端子と第２出力側端子とを有する発電機と、交流の系統電源の複数相のうち第１相に対応する第１相電線と、第１出力側端子および第２出力側端子のうち一方とを接続する第１電線と、系統電源の複数相のうち第２相に対応する第２相電線と、第１出力側端子および第２出力側端子のうち他方とを接続する第２電線と、第１電線と第２電線とを接続する第１接続電線に設けられたコンデンサと、発電機と第１接続電線との間の第１電線に設けられて第１電線を開閉する発電機側第１開閉器と、発電機と第１接続電線との間の第２電線に設けられて第２電線を開閉する発電機側第２開閉器と、第１接続電線と系統電源との間の第１電線に設けられて第１電線を開閉する系統電源側第１開閉器と、第１接続電線と系統電源との間の第２電線に設けられて第２電線を開閉する系統電源側第２開閉器と、発電機側第１および第２開閉器、ならびに系統電源側第１および第２開閉器を制御する制御装置と、を備え、系統電源側第１開閉器は、発電機側第１開閉器に接続された１つの第１開閉器入力端子と、第１相電線を介して系統電源に接続された第１開閉器第１出力端子と、系統電源側第２開閉器と発電機側第２開閉器との間の第２電線に一端が接続された第２接続電線の他端が接続された第１開閉器第２出力端子と、を有し、かつ、第１開閉器入力端子と第１開閉器第１出力端子とを接続することにより発電機と系統電源とを連系する第１接続状態と、第１開閉器入力端子と第１開閉器第２出力端子とを接続することにより発電機と系統電源とを解列するとともに第１電線を第２接続電線を介して第２電線に接続する第２接続状態と、を切り替え、系統電源側第２開閉器は、発電機側第２開閉器に接続された１つの第２開閉器入力端子と、第２相電線を介して系統電源に接続された第２開閉器第１出力端子と、系統電源側第１開閉器と発電機側第１開閉器との間の第１電線に一端が接続された第３接続電線の他端が接続された第２開閉器第２出力端子と、を有し、かつ、第２開閉器入力端子と第２開閉器第１出力端子とを接続することにより発電機と系統電源とを連系する第１接続状態と、第２開閉器入力端子と第２開閉器第２出力端子とを接続することにより発電機と系統電源とを解列するとともに第２電線を第３接続電線を介して第１電線に接続する第２接続状態と、を切り替え、第２接続電線は、コンデンサに充電された電気エネルギを消費するための第１エネルギ消費部品が設けられ、および／または、第３接続電線は、コンデンサに充電された電気エネルギを消費するための第２エネルギ消費部品が設けられ、制御装置は、発電機側第１開閉器および発電機側第２開閉器を閉状態にすることで発電機からの電流によってコンデンサを充電した後に、発電機側第１開閉器および発電機側第２開閉器を開状態にした場合に検出されたコンデンサの検出電流状態または検出電圧状態が、系統電源側第１開閉器および系統電源側第２開閉器が第２接続状態である場合のコンデンサの検出電流状態または検出電圧状態と異なる場合には、系統電源側第１開閉器および／または系統電源側第２開閉器は溶着していると判定する溶着判定部を備えている。

これによれば、系統電源側第１開閉器が溶着していない場合、系統電源側第１開閉器が第２接続状態に切り替えられると、発電機と系統電源とを解列するとともに、第１電線が、第１エネルギ消費部品が設けられた第２接続電線を介して第２電線に接続される。また、系統電源側第２開閉器が溶着していない場合、系統電源側第２開閉器が第２接続状態に切り替えられると、発電機と系統電源とを解列するとともに、第２電線が、第２エネルギ消費部品が設けられた第３接続電線を介して第１電線に接続される。
さらに、溶着判定部が、発電機側第１開閉器および発電機側第２開閉器を閉状態にすることで発電機からの電流によってコンデンサを充電した後に、発電機側第１開閉器および発電機側第２開閉器を開状態にする。この場合、系統電源側第１開閉器および系統電源側第２開閉器が第２接続状態である場合、コンデンサからの放電電流はコンデンサに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品を流れる。また、系統電源側第１開閉器が第１接続状態にて溶着するものの系統電源側第２開閉器が第２接続状態である場合、コンデンサからの放電電流は、コンデンサに接続されていない第１エネルギ消費部品を流れず、コンデンサに接続された第２エネルギ消費部品を流れる。さらに、系統電源側第２開閉器が第１接続状態にて溶着するものの系統電源側第１開閉器が第２接続状態である場合、コンデンサからの放電電流は、コンデンサに接続されていない第２エネルギ消費部品を流れず、コンデンサに接続された第１エネルギ消費部品を流れる。
したがって、充電されたコンデンサを放電する際、検出されたコンデンサの検出電流状態または検出電圧状態は、系統電源側第１開閉器および系統電源側第２開閉器の接続状態の組み合わせ毎に異なることとなる。
これを利用すれば、溶着判定部は、充電されたコンデンサを放電する際、検出されたコンデンサの検出電流状態または検出電圧状態が、系統電源側第１開閉器および系統電源側第２開閉器が第２接続状態である場合のコンデンサの検出電流状態または検出電圧状態と異なる場合には、系統電源側第１開閉器および／または系統電源側第２開閉器は溶着していると判定することができる。すなわち、分散型電源の系統連系装置は、系統電源の停電時であっても、自身の発電機を発電させることで、比較的低コストにて、系統連系用継電器である系統電源側第１および第２開閉器の溶着判定を行うことができる。

本発明による分散型電源の系統連系装置の第１実施形態の概要を示す概要図である。図１に示す制御装置を示すブロック図である。図１に示す解列リレーの溶着している状態に対応した放電電流状態を示す図である。本発明による分散型電源の系統連系装置の第１実施形態の変形例を示す概要図である。図４に示す解列リレーの溶着している状態に対応したコンデンサ端子間電圧状態を示す図である。本発明による分散型電源の系統連系装置の第２実施形態の概要を示す概要図である。本発明による分散型電源の系統連系装置の第３実施形態の概要を示す概要図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明による分散型電源の系統連系装置の第１実施形態について説明する。図１に示すように、系統連系装置１０は、発電機である燃料電池１１と交流の系統電源２０とを連系したり解列したりする装置である。系統連系装置１０は、発電機である燃料電池１１、コンバータ１２、インバータ１３、平滑回路１４、解列リレー１５および制御装置１６を備えている。

燃料電池１１は、直流電力を発電する発電機である。燃料電池１１は、第１出力側端子１１ａ（例えば正極側端子）と第２出力側端子１１ｂ（例えば負極側端子）とを有する。なお、第１出力側端子１１ａを負極側端子とし、第２出力側端子１１ｂを正極側端子とする場合もある。発電機は、燃料電池１１以外の直流電力を発電する発電機（例えば、太陽光電池、ガスエンジンなど）でもよい。また、発電機は、直流電力を発電するものだけでなく、交流電力を発電するものでもよい。

コンバータ１２は、燃料電池１１からの直流電力を昇圧してインバータ１３に出力する。コンバータ１２は、図示しないリアクトル、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）のようなスイッチング素子、ダイオード、コンデンサなどにより構成されている。コンバータ１２の入力側端子１２ａは、電線１１ｃを介して燃料電池１１の第１出力側端子１１ａに接続されている。コンバータ１２の入力側端子１２ｂは、電線１１ｄを介して燃料電池１１の第２出力側端子１１ｂに接続されている。

コンバータ１２の出力側端子１２ｃは、電線１７を介してインバータ１３の入力側端子１３ａに接続されている。コンバータ１２の出力側端子１２ｄは、電線１８を介してインバータ１３の入力側端子１３ｂに接続されている。電線１７と電線１８との間には、コンバータ１２の出力電圧（直流電圧）を測定する電圧センサ３１が設けられている。電圧センサ３１の検出信号が制御装置１６に入力されており、制御装置１６は、演算処理を行って決定したデューティ比のパルス信号をスイッチング素子のゲートに与えることにより、コンバータ１２の出力電圧が所定の電圧になるフィードバック制御を行っている。
電線１７と電線１８との間には、コンデンサ１９が設けられている。

インバータ１３は、コンバータ１２すなわち燃料電池１１からの直流電力を交流電力に変換して、系統電源２０側に出力する。インバータ１３は、入力側端子１３ａ，１３ｂおよび出力側端子１３ｃ，１３ｄを備えている。インバータ１３の出力側端子１３ｃは、系統電源２０（例えば、Ｕ相）が接続された電線２１に接続されている。インバータ１３の出力側端子１３ｄは、系統電源２０（例えば、Ｖ相）が接続された電線２２に接続されている。各出力側端子１３ｃ，１３ｄは、系統電源２０の複数相に対応する複数の電線２１，２２がそれぞれ接続されている。

インバータ１３は、ＩＧＢＴのような第１～第４スイッチング素子１３ｅ～１３ｈをフルブリッジ接続して構成される。第１および第２スイッチング素子１３ｅ，１３ｆは、入力側端子１３ａと入力側端子１３ｂとの間に直列に接続されている。入力側端子１３ａと入力側端子１３ｂとは、電線１３ｉを介して接続されている。第１および第２スイッチング素子１３ｅ，１３ｆは、電線１３ｉに設けられている。第１スイッチング素子１３ｅと第２スイッチング素子１３ｆとの間に設けられた接続点１３ｊは、電線１３ｋを介して出力側端子１３ｃに接続されている。

第３および第４スイッチング素子１３ｇ，１３ｈは、入力側端子１３ａと入力側端子１３ｂとの間に直列に接続されている。第３および第４スイッチング素子１３ｇ，１３ｈは、第１および第２スイッチング素子１３ｅ，１３ｆに対して並列に接続されている。入力側端子１３ａと入力側端子１３ｂとは、電線１３ｌを介して接続されている。第３および第４スイッチング素子１３ｇ，１３ｈは、電線１３ｌに設けられている。
第３スイッチング素子１３ｇと第４スイッチング素子１３ｈとの接続点１３ｍは、電線１３ｎを介して出力側端子１３ｄに接続されている。

インバータ１３は、制御装置１６によってその動作が制御されている。具体的には、インバータ１３は、制御装置１６からのＰＷＭ制御にしたがって各第１～第４スイッチング素子１３ｅ～１３ｈをスイッチングして、コンバータ１２からの直流電力を交流電力に変換するものである。このように、インバータ１３は、変換した交流電力を電線２１，２２に出力する。
本実施形態においては、第１スイッチング素子１３ｅが、発電機１１と第１接続電線２３との間の第１電線Ｌ１に設けられて第１電線Ｌ１を開閉する発電機側第１開閉器である。

第１電線Ｌ１は、系統電源２０の複数相のうち第１相（例えばＵ相）に対応する第１相電線２０ａと、第１出力側端子１１ａおよび第２出力側端子１１ｂのうち一方とを接続する。具体的には、第１電線Ｌ１は、第１出力側端子１１ａに接続されている。第１電線Ｌ１は、電線２１、電線１３ｋ、電線１３ｉ、電線１７および電線１１ｃから構成されている。
さらに、第４スイッチング素子１３ｈが、発電機１１と第１接続電線２３との間の第２電線Ｌ２に設けられて第２電線Ｌ２を開閉する発電機側第２開閉器である。

第２電線Ｌ２は、系統電源２０の複数相のうち第２相（例えばＶ相）に対応する第２相電線２０ｂと、第１出力側端子１１ａおよび第２出力側端子１１ｂのうち他方とを接続する。具体的には、第２電線Ｌ２は、第２出力側端子１１ｂに接続されている。第２電線Ｌ２は、電線２２、電線１３ｎ、電線１３ｌ、電線１８および電線１１ｄから構成されている。

なお、発電機側第１開閉器は第２スイッチング素子１３ｆであり、発電機側第２開閉器は第３スイッチング素子１３ｇであってもよい。この場合、第１電線Ｌ１は、第２出力側端子１１ｂに接続される。第１電線Ｌ１は、電線２１、電線１３ｋ、電線１３ｉ、電線１８および電線１１ｄから構成されている。また、第２電線Ｌ２は、電線２２、電線１３ｎ、電線１３ｌ、電線１７および電線１１ｃから構成されている。

平滑回路１４は、リアクトル１４ａ，１４ｂとコンデンサ１４ｃとによって構成されている。リアクトル１４ａ，１４ｂは、電線２１，２２にそれぞれ設けられている。なお、リアクトル１４ａ，１４ｂは、電線２１，２２のどちらか一方のみに設けるようにしてもよい。コンデンサ１４ｃは、リアクトル１４ａ，１４ｂと系統電源２０との間にて第１電線Ｌ１である電線２１と第２電線Ｌ２である電線２２とを接続する第１接続電線２３に設けられている。平滑回路１４は、インバータ１３から出力された交流電力の高周波成分を取り除いて、インバータ１３の出力電流を正弦波状の波形にし、系統電源２０に出力する。

解列リレー（系統連系用リレー）１５は、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂによって構成されている。解列リレー１５は、電線２１，２２にそれぞれ設けられる開閉器であって、第１接続電線２３との接続点と系統電源２０との間に配設されている常開型の開閉器である。第１解列リレー１５ａは、第１接続電線２３と系統電源２０との間の第１電線Ｌ１である電線２１に設けられて第１電線Ｌ１を開閉する系統電源側第１開閉器である。第２解列リレー１５ｂは、第１接続電線２３と系統電源２０との間の第２電線Ｌ２である電線２２に設けられて第２電線Ｌ２を開閉する系統電源側第２開閉器である。

第１解列リレー１５ａは、系統電源側第１開閉器である。第１解列リレー１５ａは、第１開閉器入力端子１５ａ１、第１開閉器第１出力端子１５ａ２および第１開閉器第２出力端子１５ａ３を有している。第１開閉器入力端子１５ａ１は、第１スイッチング素子１３ｅ（発電機側第１開閉器）に接続されている。第１開閉器入力端子１５ａ１は、電線２１、電線１３ｋおよび電線１３ｉを介して第１スイッチング素子１３ｅに接続されている。
なお、発電機側第１開閉器が第２スイッチング素子１３ｆである場合もある。この場合には、第１開閉器入力端子１５ａ１は、電線２１、電線１３ｋおよび電線１３ｉを介して第２スイッチング素子１３ｆに接続されている。

第１開閉器第１出力端子１５ａ２は、電線２１および第１相電線２０ａを介して系統電源２０に接続されている。
第１開閉器第２出力端子１５ａ３は、第２解列リレー１５ｂ（系統電源側第２開閉器）と第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇ（発電機側第２開閉器）との間の第２電線Ｌ２である電線２２に一端が接続された第２接続電線２４の他端が接続されている。なお、第２接続電線２４の一端は、第１接続電線２３の接続点より発電機１１側の電線２２に接続されてもよく、第１接続電線２３の接続点より系統電源２０側の電線２２に接続されてもよい。

第１解列リレー１５ａは、制御装置１６からの制御指令に基づいて第１接続状態と第２接続状態（図１に示す状態）とを切り替える切替器である。第１接続状態は、第１開閉器入力端子１５ａ１と第１開閉器第１出力端子１５ａ２とを接続することにより発電機１１と系統電源２０とを連系する接続状態である。第２接続状態は、第１開閉器入力端子１５ａ１と第１開閉器第２出力端子１５ａ３とを接続することにより発電機１１と系統電源２０とを解列するとともに第１電線Ｌ１である電線２１を第２接続電線２４を介して第２電線Ｌ２である電線２２に接続する接続状態である。

第２解列リレー１５ｂは、系統電源側第２開閉器である。第２解列リレー１５ｂは、第２開閉器入力端子１５ｂ１、第２開閉器第１出力端子１５ｂ２および第２開閉器第２出力端子１５ｂ３を有している。第２開閉器入力端子１５ｂ１は、第４スイッチング素子１３ｈ（発電機側第２開閉器）に接続されている。第２開閉器入力端子１５ｂ１は、電線２２、電線１３ｎおよび電線１３ｌを介して第４スイッチング素子１３ｈに接続されている。
なお、発電機側第２開閉器が第３スイッチング素子１３ｇである場合もある。この場合には、第２開閉器入力端子１５ｂ１は、電線２２、電線１３ｎおよび電線１３ｌを介して第３スイッチング素子１３ｇに接続されている。

第２開閉器第１出力端子１５ｂ２は、電線２２および第２相電線２０ｂを介して系統電源２０に接続されている。
第２開閉器第２出力端子１５ｂ３は、第１解列リレー１５ａ（系統電源側第１開閉器）と第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆ（発電機側第１開閉器）との間の第１電線Ｌ１である電線２１に一端が接続された第３接続電線２５の他端が接続されている。なお、第３接続電線２５の一端は、第１接続電線２３の接続点より発電機１１側の電線２１に接続されてもよく、第１接続電線２３の接続点より系統電源２０側の電線２１に接続されてもよい。

第２解列リレー１５ｂは、制御装置１６からの制御指令に基づいて第１接続状態と第２接続状態（図１に示す状態）とを切り替える切替器である。第１接続状態は、第２開閉器入力端子１５ｂ１と第２開閉器第１出力端子１５ｂ２とを接続することにより発電機１１と系統電源２０とを連系する接続状態である。第２接続状態は、第２開閉器入力端子１５ｂ１と第２開閉器第２出力端子１５ｂ３とを接続することにより発電機１１と系統電源２０とを解列するとともに第２電線Ｌ２である電線２２を第３接続電線２５を介して第１電線Ｌ１である電線２１に接続する接続状態である。

第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂは、接触形式がｃ接点である継電器であることが好ましい。接触形式がｃ接点である継電器は、非通電時に開状態であり通電時に閉状態となるａ接点と、非通電時に閉状態であり通電時に開状態となるｂ接点を同時にもった構造である。

第２接続電線２４は、コンデンサ１４ｃに充電された電気エネルギを消費するための第１エネルギ消費部品２４ａが設けられている。本実施形態では、第１エネルギ消費部品２４ａは抵抗器である。第１エネルギ消費部品２４ａはコイルでもよい。

第３接続電線２５は、コンデンサ１４ｃに充電された電気エネルギを消費するための第２エネルギ消費部品２５ａが設けられている。本実施形態では、第２エネルギ消費部品２５ａは抵抗器である。第２エネルギ消費部品２５ａはコイルでもよい。
なお、本実施形態の系統連系装置１０では、第１エネルギ消費部品２４ａおよび第２エネルギ消費部品２５ａの両方が設けられたが、第１エネルギ消費部品２４ａおよび第２エネルギ消費部品２５ａのうちいずれか一方を設けるようにしてもよい。

系統連系装置１０は、コンデンサ１４ｃから流れる電流を検出する電流検出装置３２を備えている。電流検出装置３２は、例えば、電線２２に設けられている。電流検出装置３２は、電線２１に設けるようにしてもよい。電流検出装置３２は、例えば、カレントトランス式、シャント式である。電流検出装置３２の検出信号が制御装置１６に出力されている。

系統連系装置１０は、自立用出力端子２６を備えている。自立用出力端子２６は、電線２７を介して電線２１に接続されるとともに、電線２８を介して電線２２に接続されている。電線２７には、制御装置１６の指示に基づいて開閉制御される自立用開閉器２７ａが設けられている。電線２８には、制御装置１６の指示に基づいて開閉制御される自立用開閉器２８ａが設けられている。

自立用出力端子２６は、系統電源２０からの電力供給が停止（停電）された場合に発電機１１を発電させて発電機１１からの電力のみを電気負荷２９に供給する発電運転中のみに使用されるものである。系統電源２０からの送電が停止された場合に、発電機１１を発電させてその電力のみを電気負荷２９に供給する発電運転を自立発電運転という。電気負荷２９は、自立用出力端子２６に着脱可能に接続されるものである。電気負荷２９は、家電製品などの電気器具であるが、停電の場合における自立発電運転中のみに、使用者が使用したい電気器具について、自立用出力端子２６に接続して使用されるものである。

制御装置１６は、解列リレー１５の開閉（切替）を少なくとも制御する。制御装置１６は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、各種プログラムを実行して、電圧センサ３１、電流検出装置３２の検出結果を取得したり、コンバータ１２、インバータ１３を制御したり、解列リレー１５を開閉（切替）制御したりする。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。

制御装置１６は、図２に示すように、検出電流状態検出部１６ａおよび溶着判定部１６ｂを備えている。
検出電流状態検出部１６ａは、電流検出装置３２の検出結果に基づいて検出電流状態を検出（導出、算出）する。検出電流状態検出部１６ａは、電流検出装置３２の検出結果の時間変化を検出電流状態として記憶部（図示しない）に記憶するようにしてもよい。

溶着判定部１６ｂは、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を閉状態にすることで発電機１１からの電流（電力）によってコンデンサ１４ｃを充電した後に、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を開状態にした場合に検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定する。

制御装置１６から第２状態に切り替える指示が第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂに行われている場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着の有無に応じて、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が異なる。なお、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着の有無に関係なく、コンデンサ１４ｃはフル充電される。ただし、充電時間の長短はある。

詳細には、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流はコンデンサ１４ｃに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａをそれぞれ流れる。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電される。よって、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａの合成抵抗値Ｒ１２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１２により放電電流が低下する第１検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第１検出電流状態は、図３のＩｔ１２で示す。

第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合、第１解列リレー１５ａは第２接続状態（開放状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第１接続状態（接続状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第１エネルギ消費部品２４ａのみを流れ、第２エネルギ消費部品２５ａを流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１エネルギ消費部品２４ａを介してのみ放電される。よって、第１エネルギ消費部品２４ａの抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１により放電電流が低下する第２検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。時定数ｔ１は時定数ｔ１２より大きい値である（ｔ１＞ｔ１２）。第２検出電流状態は、図３のＩｔ１で示す。

第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、第１解列リレー１５ａは第１接続状態（接続状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第２エネルギ消費部品２５ａのみを流れ、第１エネルギ消費部品２４ａを流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第２エネルギ消費部品２５ａを介してのみ放電される。よって、第２エネルギ消費部品２５ａの抵抗値Ｒ２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ２により放電電流が低下する第３検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。時定数ｔ２は時定数ｔ１２より大きい値である（ｔ２＞ｔ１２）。ここで、抵抗値Ｒ２が抵抗値Ｒ１と異なる値（例えばＲ２＞Ｒ１）に設定されると、時定数ｔ１は時定数ｔ２より大きい値となり（ｔ１＞ｔ２）、第３検出電流状態は第２検出電流状態と異なる状態に設定することができる。第３検出電流状態は、図３のＩｔ２で示す。

第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着している場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第１接続状態（接続状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流はコンデンサ１４ｃに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａをそれぞれ流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電されない。よって、放電電流がほとんど流れない第４検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第４検出電流状態は、図３のＩｔ０で示す。

このように、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態は、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの接続状態（換言すると、溶着状態（有無））の組み合わせ毎に異なることとなる。
したがって、これを利用すれば、溶着判定部１６ｂは、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定することができる。

また、上述した第１実施形態において、電流検出装置３２に代えてまたは加えて電圧検出装置３３を使用するようにしてもよい。具体的には、図４に示すように、系統連系装置１１０は、コンデンサ１４ｃの両端間の電圧（コンデンサ両端間電圧）を検出する電圧検出装置３３を備えている。他の構成は上述した系統連系装置１０と同様であるので、同一符号を付してその説明を省略する。

また、電圧検出装置３３は、コンデンサ両端間電圧を検出する電圧検出回路により構成されており、電線２７，２８に接続されている。すなわち、電圧検出装置３３は、電線２７を介して電線２１に、電線２８を介して電線２２に接続されている。電圧検出装置３３は、コンデンサ両端間電圧を検出することができる。電圧検出装置３３の検出信号（コンデンサ両端間電圧）は、制御装置１６に入力されている。
また、この場合、制御装置１６は、図２に示すように、電圧検出装置３３の検出結果に基づいて検出電圧状態を検出する検出電圧状態検出部１６ｃを備えている。

さらに、溶着判定部１６ｂは、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を閉状態にすることで発電機１１からの電流（電力）によってコンデンサ１４ｃを充電した後に、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を開状態にした場合に検出されたコンデンサ１４ｃの検出電圧状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電圧状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定する。

制御装置１６から第２状態に切り替える指示が第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂに行われている場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着の有無に応じて、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電圧状態が異なる。

詳細には、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流はコンデンサ１４ｃに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａをそれぞれ流れる。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電される。よって、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａの合成抵抗値Ｒ１２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１２によりコンデンサ端子間電圧が低下する第１検出電圧状態が検出電圧状態検出部１６ｃによって検出される。第１検出電圧状態は、図５のＶｔ１２で示す。

第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合、第１解列リレー１５ａは第２接続状態（開放状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第１接続状態（接続状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第１エネルギ消費部品２４ａのみを流れ、第２エネルギ消費部品２５ａを流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１エネルギ消費部品２４ａを介してのみ放電される。よって、第１エネルギ消費部品２４ａの抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１によりコンデンサ端子間電圧が低下する第２検出電圧状態が検出電圧状態検出部１６ｃによって検出される。時定数ｔ１は時定数ｔ１２より大きい値である（ｔ１＞ｔ１２）。第２検出電圧状態は、図５のＶｔ１で示す。

第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、第１解列リレー１５ａは第１接続状態（接続状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第２エネルギ消費部品２５ａのみを流れ、第１エネルギ消費部品２４ａを流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第２エネルギ消費部品２５ａを介してのみ放電される。よって、第２エネルギ消費部品２５ａの抵抗値Ｒ２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ２によりコンデンサ端子間電圧が低下する第３検出電圧状態が検出電圧状態検出部１６ｃによって検出される。時定数ｔ２は時定数ｔ１２より大きい値である（ｔ２＞ｔ１２）。ここで、抵抗値Ｒ２が抵抗値Ｒ１と異なる値（例えばＲ２＞Ｒ１）に設定されると、時定数ｔ１は時定数ｔ２より大きい値となり（ｔ１＞ｔ２）、第３検出電圧状態は第２検出電圧状態と異なる状態に設定することができる。第３検出電圧状態は、図５のＶｔ２で示す。

第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着している場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第１接続状態（接続状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流はコンデンサ１４ｃに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａをそれぞれ流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電されない。よって、コンデンサ端子間電圧がほとんど低下しない第４検出電圧状態が検出電圧状態検出部１６ｃによって検出（算出）される。第４検出電圧状態は、図５のＶｔ０で示す。

このように、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電圧状態は、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの接続状態（換言すると、溶着状態（有無））の組み合わせ毎に異なることとなる。
したがって、これを利用すれば、溶着判定部１６ｂは、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電圧状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電圧状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定することができる。

なお、上述した溶着判定は、連系発電（系統電源２０側に電力を供給する発電モード）および自立発電（停電時に電気負荷２９に電力を供給する自立発電モード）が行われる前に実施されるのが好ましい。制御装置１６は、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定する場合、異常である旨をユーザーに知らせるとともに発電機１１の発電を停止させる。

上述した第１実施形態から明らかなように、分散型電源の系統連系装置１０（１１０）は、直流電力を発電するとともに第１出力側端子１１ａと第２出力側端子１１ｂとを有する燃料電池１１（発電機）と、交流の系統電源２０の複数相のうち第１相に対応する第１相電線２０ａと、第１出力側端子１１ａおよび第２出力側端子１１ｂのうち一方とを接続する第１電線Ｌ１と、系統電源２０の複数相のうち第２相に対応する第２相電線２０ｂと、第１出力側端子１１ａおよび第２出力側端子１１ｂのうち他方とを接続する第２電線Ｌ２と、第１電線Ｌ１と第２電線Ｌ２とを接続する第１接続電線２３に設けられたコンデンサ１４ｃと、燃料電池１１と第１接続電線２３との間の第１電線Ｌ１に設けられて第１電線Ｌ１を開閉する第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆ（発電機側第１開閉器）と、燃料電池１１と第１接続電線２３との間の第２電線Ｌ２に設けられて第２電線Ｌ２を開閉する第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇ（発電機側第２開閉器）と、第１接続電線２３と系統電源２０との間の第１電線Ｌ１に設けられて第１電線Ｌ１を開閉する第１解列リレー１５ａ（系統電源側第１開閉器）と、第１接続電線２３と系統電源２０との間の第２電線Ｌ２に設けられて第２電線Ｌ２を開閉する第２解列リレー１５ｂ（系統電源側第２開閉器）と、第１スイッチング素子１３ｅ～第４スイッチング素子１３ｈならびに第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂを制御する制御装置１６と、を備えている。

第１解列リレー１５ａは、第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆに接続された１つの第１開閉器入力端子１５ａ１と、第１相電線２０ａを介して系統電源２０に接続された第１開閉器第１出力端子１５ａ２と、第２解列リレー１５ｂと第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇとの間の第２電線Ｌ２に一端が接続された第２接続電線２４の他端が接続された第１開閉器第２出力端子１５ａ３と、を有し、かつ、第１開閉器入力端子１５ａ１と第１開閉器第１出力端子１５ａ２とを接続することにより燃料電池１１と系統電源２０とを連系する第１接続状態と、第１開閉器入力端子１５ａ１と第１開閉器第２出力端子１５ａ３とを接続することにより燃料電池１１と系統電源２０とを解列するとともに第１電線Ｌ１を第２接続電線２４を介して第２電線Ｌ２に接続する第２接続状態と、を切り替える。

第２解列リレー１５ｂは、第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇに接続された１つの第２開閉器入力端子１５ｂ１と、第２相電線２０ｂを介して系統電源２０に接続された第２開閉器第１出力端子１５ｂ２と、第１解列リレー１５ａと第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆとの間の第１電線Ｌ１に一端が接続された第３接続電線２５の他端が接続された第２開閉器第２出力端子１５ｂ３と、を有し、かつ、第２開閉器入力端子１５ｂ１と第２開閉器第１出力端子１５ｂ２とを接続することにより燃料電池１１と系統電源２０とを連系する第１接続状態と、第２開閉器入力端子１５ｂ１と第２開閉器第２出力端子１５ｂ３とを接続することにより燃料電池１１と系統電源２０とを解列するとともに第２電線Ｌ２を第３接続電線２５を介して第１電線Ｌ１に接続する第２接続状態と、を切り替える。

第２接続電線２４は、コンデンサ１４ｃに充電された電気エネルギを消費するための第１エネルギ消費部品２４ａが設けられ、および／または、第３接続電線２５は、コンデンサ１４ｃに充電された電気エネルギを消費するための第２エネルギ消費部品２５ａが設けられている。

制御装置１６は、第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆおよび第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇを閉状態にすることで燃料電池１１からの電流によってコンデンサ１４ｃを充電した後に、第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆおよび第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇを開状態にした場合に検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態または検出電圧状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態または検出電圧状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定する溶着判定部１６ｂを備えている。

これによれば、第１解列リレー１５ａが溶着していない場合、第１解列リレー１５ａが第２接続状態に切り替えられると、燃料電池１１と系統電源２０とを解列するとともに、第１電線Ｌ１が、第１エネルギ消費部品２４ａが設けられた第２接続電線２４を介して第２電線Ｌ２に接続される。また、第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、第２解列リレー１５ｂが第２接続状態に切り替えられると、燃料電池１１と系統電源２０とを解列するとともに、第２電線Ｌ２が、第２エネルギ消費部品２５ａが設けられた第３接続電線２５を介して第１電線Ｌ１に接続される。

さらに、溶着判定部１６ｂが、第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆおよび第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇを閉状態にすることで燃料電池１１からの電流によってコンデンサ１４ｃを充電した後に、第１スイッチング素子１３ｅまたは第２スイッチング素子１３ｆおよび第４スイッチング素子１３ｈまたは第３スイッチング素子１３ｇを開状態にする。この場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流はコンデンサ１４ｃに並列接続された第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを流れる。また、第１解列リレー１５ａが第１接続状態にて溶着するものの第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は、コンデンサ１４ｃに接続されていない第１エネルギ消費部品２４ａを流れず、コンデンサ１４ｃに接続された第２エネルギ消費部品２５ａを流れる。さらに、第２解列リレー１５ｂが第１接続状態にて溶着するものの第１解列リレー１５ａが第２接続状態である場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は、コンデンサ１４ｃに接続されていない第２エネルギ消費部品２５ａを流れず、コンデンサ１４ｃに接続された第１エネルギ消費部品２４ａを流れる。

したがって、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態または検出電圧状態は、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの接続状態の組み合わせ毎に異なることとなる。
これを利用すれば、溶着判定部１６ｂは、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態または検出電圧状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態または検出電圧状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定することができる。すなわち、分散型電源の系統連系装置１０は、系統電源２０の停電時であっても、自身の燃料電池１１を発電させることで、比較的低コストにて、系統連系用継電器である第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着判定を行うことができる。

また、上述した分散型電源の系統連系装置１０において、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂは、接触形式がｃ接点である継電器である。
これによれば、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂは、構造が簡易であり信頼性の高い部品を使用することができ、分散型電源の系統連系装置１０の信頼性を高くすることができる。

また、上述した分散型電源の系統連系装置１０において、分散型電源の系統連系装置１０は、コンデンサ１４ｃから流れる電流を検出する電流検出装置３２をさらに備え、制御装置１６は、電流検出装置３２の検出結果に基づいて検出電流状態を検出する検出電流状態検出部１６ａを備えている。
これによれば、検出電流状態検出部１６ａは、既存の電流検出装置３２の検出結果を利用して、検出電流状態を検出することができるので、系統連系用継電器である第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着判定を比較的低コストにて行うことができる。

また、上述した分散型電源の系統連系装置１０において、分散型電源の系統連系装置１０は、コンデンサ１４ｃの両端間の電圧を検出する電圧検出装置３３をさらに備え、制御装置１６は、電圧検出装置３３の検出結果に基づいて検出電圧状態を検出する検出電圧状態検出部１６ｃを備えている。
これによれば、検出電圧状態検出部１６ｃは、既存の電圧検出装置３３の検出結果を利用して、検出電圧状態を検出することができるので、系統連系用継電器である第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着判定を比較的低コストにて行うことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明による分散型電源の系統連系装置の第２実施形態について説明する。第２実施形態の系統連系装置２１０は、図６に示すように、第１実施形態と比較して、第１ダイオード２４ｂおよび第２ダイオード２５ｂを設ける点で異なる。他の構成は同一であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

第２接続電線２４は、第１エネルギ消費部品２４ａに直列に接続された第１ダイオード２４ｂが設けられている。第３接続電線２５は、第２エネルギ消費部品２５ａに直列に接続された第２ダイオード２５ｂが設けられている。

本実施形態では、第１ダイオード２４ｂのカソードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２ダイオード２５ｂのカソードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されている。なお、第１ダイオード２４ｂのアノードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２ダイオード２５ｂのアノードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されるようにしてもよい。すなわち、コンデンサ１４ｃからの放電電流が第２接続電線２４および第３接続電線２５を流れる際に、第１ダイオード２４ｂおよび第２ダイオード２５ｂは、一方の電線において放電電流を許可する向きに、他方の電線において放電電流を禁止する向きとなるように配置すればよい。

本第３実施形態において、溶着判定部１６ｂは、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を閉状態にすることで発電機１１からの電流（電力）によってコンデンサ１４ｃを充電した後に、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を開状態にした場合に検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定する。

制御装置１６から第２状態に切り替える指示が第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂに行われている場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着の有無に応じて、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が異なる。

詳細には、まず、第１スイッチング素子１３ｅと第４スイッチング素子１３ｈをオンする（第２スイッチング素子１３ｆと第３スイッチング素子１３ｇはオフである）ことでコンデンサ１４ｃを充電する（正方向充電）。そして、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は、第１ダイオード２４ｂにより第１エネルギ消費部品２４ａを流れないものの、第２エネルギ消費部品２５ａを流れる。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第２エネルギ消費部品２５ａを介して放電される。よって、第２エネルギ消費部品２５ａの抵抗値Ｒ２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ２により放電電流が低下する第３検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第３検出電流状態は、図３のＩｔ２で示す。

一方、コンデンサ１４ｃに対する充電時の印加方向を逆にした場合（逆方向充電）、第２スイッチング素子１３ｆと第３スイッチング素子１３ｇをオンする（第１スイッチング素子１３ｅと第４スイッチング素子１３ｈはオフである）ことでコンデンサ１４ｃを充電する。そして、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方は第２接続状態（開放状態）にある。この場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は、第２ダイオード２５ｂにより第２エネルギ消費部品２５ａを流れないものの、第１エネルギ消費部品２４ａを流れる。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１エネルギ消費部品２４ａを介して放電される。よって、第１エネルギ消費部品２４ａの抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１により放電電流が低下する第２検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第２検出電流状態は、図３のＩｔ１で示す。

このように、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合であって、正方向充電した場合に、時定数ｔ２により放電電流が低下する第３検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。一方、逆方向充電した場合に、時定数ｔ１により放電電流が低下する第２検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。

第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合、第１解列リレー１５ａは第２接続状態（開放状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第１接続状態（接続状態）にある。正方向充電した場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第１ダイオード２４ｂにより第１エネルギ消費部品２４ａを流れず、第２エネルギ消費部品２５ａも流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電されない。よって、放電電流がほとんど流れない第４検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第４検出電流状態は、図３のＩｔ０で示す。

一方、第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合、第１解列リレー１５ａは第２接続状態（開放状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第１接続状態（接続状態）にある場合に、逆方向充電したコンデンサ１４ｃからの放電電流は、第２ダイオード２５ｂにより第２エネルギ消費部品２５ａを流れないものの、第１エネルギ消費部品２４ａを流れる。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１エネルギ消費部品２４ａを介して放電される。よって、第１エネルギ消費部品２４ａの抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ１により放電電流が低下する第２検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第２検出電流状態は、図３のＩｔ１で示す。

このように、第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合であって、正方向充電した場合に、放電電流がほとんど流れない第４検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。一方、逆方向充電した場合に、時定数ｔ１により放電電流が低下する第２検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。

第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、第１解列リレー１５ａは第１接続状態（接続状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第２接続状態（開放状態）にある。正方向充電した場合、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第２エネルギ消費部品２５ａのみを流れ、第１エネルギ消費部品２４ａを流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第２エネルギ消費部品２５ａを介してのみ放電される。よって、第２エネルギ消費部品２５ａの抵抗値Ｒ２とコンデンサ１４ｃの静電容量Ｃとによって決定される時定数ｔ２により放電電流が低下する第３検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第３検出電流状態は、図３のＩｔ２で示す。

一方、第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、第１解列リレー１５ａは第１接続状態（接続状態）にあるが、第２解列リレー１５ｂが第２接続状態（開放状態）にある場合に、逆方向充電したコンデンサ１４ｃからの放電電流は、コンデンサ１４ｃからの放電電流は第２ダイオード２５ｂにより第２エネルギ消費部品２５ａを流れず、第１エネルギ消費部品２４ａも流れない。その結果、コンデンサ１４ｃに蓄えられた電荷（電気エネルギ）は、第１および第２エネルギ消費部品２４ａ，２５ａを介して放電されない。よって、放電電流がほとんど流れない第４検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。第４検出電流状態は、図３のＩｔ０で示す。

このように、第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合であって、正方向充電した場合に、時定数ｔ２により放電電流が低下する第３検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。一方、逆方向充電した場合に、放電電流がほとんど流れない第４検出電流状態が検出電流状態検出部１６ａによって検出（算出）される。

このように、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、コンデンサ１４ｃの充電方向と関連付けた検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態は、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの接続状態（換言すると、溶着状態（有無））の組み合わせ毎に異なることとなる。
したがって、これを利用すれば、溶着判定部１６ｂは、充電されたコンデンサ１４ｃを放電する際、検出されたコンデンサ１４ｃの検出電流状態が、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂが第２接続状態である場合のコンデンサ１４ｃの検出電流状態と異なる場合には、第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定することができる。
なお、検出電圧状態を使用しても上述した第１実施形態と同様に第１解列リレー１５ａおよび／または第２解列リレー１５ｂは溶着していると判定することができる。

第２実施形態に係る分散型電源の系統連系装置２１０において、第２接続電線２４は、第１エネルギ消費部品２４ａに直列に接続された第１ダイオード２４ｂが設けられ、第３接続電線２５は、第２エネルギ消費部品２５ａに直列に接続された第２ダイオード２５ｂが設けられ、第１ダイオード２４ｂのアノードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２ダイオード２５ｂのアノードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されているか、または、第１ダイオード２４ｂのカソードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２ダイオード２５ｂのカソードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されている。
これによれば、コンデンサ１４ｃからの放電電流の方向を限定することができる。その結果、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着判定を特定することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明による分散型電源の系統連系装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態の系統連系装置３１０は、図７に示すように、第２実施形態と比較して、第１ダイオード２４ｂに代えて第１フォトカプラ２４ｃを構成する第１発光素子用ダイオード２４ｃ１を使用するとともに、第２ダイオード２５ｂに代えて第２フォトカプラ２５ｃを構成する第２発光素子用ダイオード２５ｃ１を使用する点で異なる。他の構成は同一であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

第１発光素子用ダイオード２４ｃ１のアノードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２発光素子用ダイオード２５ｃ１のカソードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されている（正方向充電）。なお、第１発光素子用ダイオード２４ｃ１のカソードは第１解列リレー１５ａの第１開閉器第２出力端子１５ａ３に接続されるとともに第２発光素子用ダイオード２５ｃ１のアノードは第２解列リレー１５ｂの第２開閉器第２出力端子１５ｂ３に接続されるようにしてもよい（逆方向充電）。すなわち、コンデンサ１４ｃからの放電電流が第２接続電線２４および第３接続電線２５を流れる際に、第１発光素子用ダイオード２４ｃ１および第２発光素子用ダイオード２５ｃ１は、一方の電線において放電電流を許可する向きに、他方の電線において放電電流を許可する向きとなるように配置すればよい。

第１フォトカプラ２４ｃは、第１発光素子用ダイオード２４ｃ１と第１受光素子用フォトトランジスタ２４ｃ２とから構成されている。第１受光素子用フォトトランジスタ２４ｃ２は、電源２４ｃ３とグランドとの間にプルダウン用抵抗器２４ｃ４と直列回路を構成する。第１受光素子用フォトトランジスタ２４ｃ２とプルダウン用抵抗器２４ｃ４との間の部分は制御装置１６に接続されている。第１発光素子用ダイオード２４ｃ１に放電電流が流れると、ハイ信号が制御装置１６に入力される。第１発光素子用ダイオード２４ｃ１に放電電流が流れないと、ロー信号が制御装置１６に入力される。

第２フォトカプラ２５ｃは、第２発光素子用ダイオード２５ｃ１と第２受光素子用フォトトランジスタ２５ｃ２とから構成されている。第２受光素子用フォトトランジスタ２５ｃ２は、電源２５ｃ３とグランドとの間にプルダウン用抵抗器２５ｃ４と直列回路を構成する。第２受光素子用フォトトランジスタ２５ｃ２とプルダウン用抵抗器２５ｃ４との間の部分は制御装置１６に接続されている。第２発光素子用ダイオード２５ｃ１に放電電流が流れると、ハイ信号が制御装置１６に入力される。第２発光素子用ダイオード２５ｃ１に放電電流が流れないと、ロー信号が制御装置１６に入力される。

したがって、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着していない場合、制御装置１６は、第１フォトカプラ２４ｃからハイ信号を入力し、第２フォトカプラ２５ｃからハイ信号を入力する。
また、第１解列リレー１５ａが溶着しておらず第２解列リレー１５ｂが溶着している場合、制御装置１６は、第１フォトカプラ２４ｃからハイ信号を入力し、第２フォトカプラ２５ｃからロー信号を入力する。
また、第１解列リレー１５ａが溶着しているとともに第２解列リレー１５ｂが溶着していない場合、制御装置１６は、第１フォトカプラ２４ｃからロー信号を入力し、第２フォトカプラ２５ｃからハイ信号を入力する。
また、第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの両方が溶着している場合、制御装置１６は、第１フォトカプラ２４ｃからロー信号を入力し、第２フォトカプラ２５ｃからロー信号を入力する。

本第３実施形態に係る分散型電源の系統連系装置３１０において、第２接続電線２４は、第１エネルギ消費部品２４ａに直列に接続された第１ダイオードが設けられ、第３接続電線２５は、第２エネルギ消費部品２５ａに直列に接続された第２ダイオードが設けられ、第１ダイオードは、第１フォトカプラ２４ｃを構成する第１発光素子用ダイオード２４ｃ１であり、第２ダイオードは、第２フォトカプラ２５ｃを構成する第２発光素子用ダイオード２５ｃ１である。
これによれば、フォトカプラの受光素子の出力信号を用いることにより、より確実に第１解列リレー１５ａおよび第２解列リレー１５ｂの溶着判定を特定することができる。

１０，１１０，２１０，３１０…系統連系装置、１１…燃料電池（発電機）、１１ａ…第１出力側端子、１１ｂ…第２出力側端子、１３ｅ，１３ｆ…第１スイッチング素子または第２スイッチング素子（発電機側第１開閉器）、１３ｈ，１３ｇ…第４スイッチング素子または第３スイッチング素子（発電機側第２開閉器）、１４ｃ…コンデンサ、１５ａ…第１解列リレー（系統電源側第１開閉器）、１５ａ１…第１開閉器入力端子、１５ａ２…第１開閉器第１出力端子、１５ａ３…第１開閉器第２出力端子、１５ｂ…第２解列リレー（系統電源側第２開閉器）、１５ｂ１…第２開閉器入力端子、１５ｂ２…第２開閉器第１出力端子、１５ｂ３…第２開閉器第２出力端子、１６…制御装置、１６ａ…検出電流状態検出部、１６ｂ…溶着判定部、１６ｃ…検出電圧状態検出部、２０…系統電源、２０ａ…第１相電線、２０ｂ…第２相電線、２３…第１接続電線、２４…第２接続電線、２４ａ…第１エネルギ消費部品、２４ｂ…第１ダイオード、２４ｃ…第１フォトカプラ、２４ｃ１…第１発光素子用ダイオード、２５…第３接続電線、２５ａ…第２エネルギ消費部品、２５ｂ…第２ダイオード、２５ｃ…第２フォトカプラ、２５ｃ１…第２発光素子用ダイオード、３２…電流検出装置、３３…電圧検出装置、Ｌ１…第１電線、Ｌ２…第２電線。

Claims

第１出力側端子と第２出力側端子とを有する発電機と、
交流の系統電源の複数相のうち第１相に対応する第１相電線と、前記第１出力側端子および前記第２出力側端子のうち一方とを接続する第１電線と、
前記系統電源の複数相のうち第２相に対応する第２相電線と、前記第１出力側端子および前記第２出力側端子のうち他方とを接続する第２電線と、
前記第１電線と前記第２電線とを接続する第１接続電線に設けられたコンデンサと、
前記発電機と前記第１接続電線との間の前記第１電線に設けられて前記第１電線を開閉する発電機側第１開閉器と、
前記発電機と前記第１接続電線との間の前記第２電線に設けられて前記第２電線を開閉する発電機側第２開閉器と、
前記第１接続電線と前記系統電源との間の前記第１電線に設けられて前記第１電線を開閉する系統電源側第１開閉器と、
前記第１接続電線と前記系統電源との間の前記第２電線に設けられて前記第２電線を開閉する系統電源側第２開閉器と、
前記発電機側第１および第２開閉器、ならびに前記系統電源側第１および第２開閉器を制御する制御装置と、
を備え、
前記系統電源側第１開閉器は、前記発電機側第１開閉器に接続された１つの第１開閉器入力端子と、前記第１相電線を介して前記系統電源に接続された第１開閉器第１出力端子と、前記系統電源側第２開閉器と前記発電機側第２開閉器との間の前記第２電線に一端が接続された第２接続電線の他端が接続された第１開閉器第２出力端子と、を有し、かつ、前記第１開閉器入力端子と前記第１開閉器第１出力端子とを接続することにより前記発電機と前記系統電源とを連系する第１接続状態と、前記第１開閉器入力端子と前記第１開閉器第２出力端子とを接続することにより前記発電機と前記系統電源とを解列するとともに前記第１電線を前記第２接続電線を介して前記第２電線に接続する第２接続状態と、を切り替え、
前記系統電源側第２開閉器は、前記発電機側第２開閉器に接続された１つの第２開閉器入力端子と、前記第２相電線を介して前記系統電源に接続された第２開閉器第１出力端子と、前記系統電源側第１開閉器と前記発電機側第１開閉器との間の前記第１電線に一端が接続された第３接続電線の他端が接続された第２開閉器第２出力端子と、を有し、かつ、前記第２開閉器入力端子と前記第２開閉器第１出力端子とを接続することにより前記発電機と前記系統電源とを連系する第１接続状態と、前記第２開閉器入力端子と前記第２開閉器第２出力端子とを接続することにより前記発電機と前記系統電源とを解列するとともに前記第２電線を前記第３接続電線を介して前記第１電線に接続する第２接続状態と、を切り替え、
前記第２接続電線は、前記コンデンサに充電された電気エネルギを消費するための第１エネルギ消費部品が設けられ、および／または、前記第３接続電線は、前記コンデンサに充電された電気エネルギを消費するための第２エネルギ消費部品が設けられ、
前記制御装置は、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を閉状態にすることで前記発電機からの電流によって前記コンデンサを充電した後に、前記発電機側第１開閉器および前記発電機側第２開閉器を開状態にした場合に検出された前記コンデンサの検出電流状態または検出電圧状態が、前記系統電源側第１開閉器および前記系統電源側第２開閉器が前記第２接続状態である場合の前記コンデンサの検出電流状態または検出電圧状態と異なる場合には、前記系統電源側第１開閉器および／または前記系統電源側第２開閉器は溶着していると判定する溶着判定部を備えている分散型電源の系統連系装置。
前記系統電源側第１開閉器および前記系統電源側第２開閉器は、接触形式がｃ接点である継電器である請求項１記載の分散型電源の系統連系装置。
前記第２接続電線は、前記第１エネルギ消費部品に直列に接続された第１ダイオードが設けられ、
前記第３接続電線は、前記第２エネルギ消費部品に直列に接続された第２ダイオードが設けられ、
前記第１ダイオードのアノードは前記系統電源側第１開閉器の前記第１開閉器第２出力端子に接続されるとともに前記第２ダイオードのアノードは前記系統電源側第２開閉器の前記第２開閉器第２出力端子に接続されているか、または、前記第１ダイオードのカソードは前記系統電源側第１開閉器の前記第１開閉器第２出力端子に接続されるとともに前記第２ダイオードのカソードは前記系統電源側第２開閉器の前記第２開閉器第２出力端子に接続されている請求項１または請求項２記載の分散型電源の系統連系装置。
前記第２接続電線は、前記第１エネルギ消費部品に直列に接続された第１ダイオードが設けられ、
前記第３接続電線は、前記第２エネルギ消費部品に直列に接続された第２ダイオードが設けられ、
前記第１ダイオードは、第１フォトカプラを構成する第１発光素子用ダイオードであり、前記第２ダイオードは、第２フォトカプラを構成する第２発光素子用ダイオードである請求項１または請求項２記載の分散型電源の系統連系装置。
前記分散型電源の系統連系装置は、前記コンデンサから流れる電流を検出する電流検出装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記電流検出装置の検出結果に基づいて前記検出電流状態を検出する検出電流状態検出部を備えている請求項１－請求項４のいずれか一項記載の分散型電源の系統連系装置。
前記分散型電源の系統連系装置は、前記コンデンサの両端間の電圧を検出する電圧検出装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記電圧検出装置の検出結果に基づいて前記検出電圧状態を検出する検出電圧状態検出部を備えている請求項１－請求項４のいずれか一項記載の分散型電源の系統連系装置。