JP7178923B2

JP7178923B2 - 分散型電源システム

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Publication number: JP7178923B2
Application number: JP2019025812A
Authority: JP
Inventors: 剛至富尾
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2022-11-28
Anticipated expiration: 2039-02-15
Also published as: JP2020137209A

Description

本発明は、電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムに関する。

特許文献１には、電力系統に連系される電力線と、太陽光発電装置と、燃料電池発電部と、充放電装置とを備える分散型電源システムが記載されている。電力線において電力系統へ向かう側を上流側とし、電力系統から離れる側を下流側としたとき、この分散型電源システムでは、電力線の最上流側に電力系統が接続され、電力線の最下流側に電力消費装置が接続されている。そして、電力線の上流側から下流側に向かって、太陽光発電装置と充放電装置と発電装置とがその並び順で接続されている。更に、燃料電池発電部から上流側（即ち、電力系統側）に電力の潮流を向かわせないという条件下（所謂、逆潮流を禁止するという条件下）で燃料電池発電部の動作が制御されている。つまり、燃料電池発電部は、自身よりも下流側に接続されている電力消費装置の消費電力を賄うように運転される。また、太陽光発電装置は燃料電池発電部よりも上流側に接続されており、その発電電力を電力系統へと逆潮流させることができる。

特開２０１１－１８８６０７号公報

特許文献１に記載したような分散型電源システムでも、燃料電池発電部の動作制御を変更すれば、太陽光発電装置の発電電力を電力系統へ逆潮流させるだけでなく、燃料電池発電部の発電電力を電力系統へ逆潮流させることは可能である。

但し、太陽光発電装置の発電電力及び燃料電池発電部の発電電力の両方を電力系統に逆潮流させる場合、充放電装置が存在しているために、それぞれの逆潮流電力の値を知ることが出来ないという問題がある。例えば、燃料電池発電部から上流側（即ち、電力系統側）に向かう電力値を測定できたとしても、それよりも電力系統側で充放電装置が充電作動していれば、燃料電池発電部から上流側（即ち、電力系統側）に向かう電力値が全て電力系統に逆潮流することにはならない。

このように、燃料電池発電部から上流側（即ち、電力系統側）へと電力を向かわせたとしても、実際にどれだけの電力が電力系統へと逆潮流されたのかを知ることは困難である。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源システムの特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第１接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第２接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第１接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない点にある。

上記特徴構成によれば、パワーコンディショナは、パワーコンディショナが接続されている第１接続箇所から電力系統へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナが電力線の第１接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、第２発電装置から電力線の第２接続箇所に供給された後、電力線の第２接続箇所から第１接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第２接続箇所と第１接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第１発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力と、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第２接続箇所と第１接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第１発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

本発明に係る分散型電源システムの別の特徴構成は、前記パワーコンディショナは、前記第１発電装置が前記パワーコンディショナに供給する電力から、前記充放電装置が前記パワーコンディショナから充電する電力を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナでの電力変換効率を乗算して得られる値を、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力とする点にある。

上記特徴構成によれば、第１発電装置がパワーコンディショナに供給する電力と、充放電装置がパワーコンディショナから充電する電力とを測定することで、パワーコンディショナが電力線の第１接続箇所に供給する電力を計算できる。

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第１接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第２接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第２発電装置が前記電力線の前記第２接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない点にある。

上記特徴構成によれば、パワーコンディショナは、第２発電装置が電力線の第２接続箇所に供給する電力が電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線の第２接続箇所から第１接続箇所へと向かう電力が正の値の場合、充放電装置の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、第２発電装置から電力線の第２接続箇所に供給された後、電力線の第２接続箇所から第１接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第２接続箇所と第１接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、パワーコンディショナが充放電装置の充電を行わない場合、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第１発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力と、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第２接続箇所と第１接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第１発電装置からパワーコンディショナを経由して電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所及び第３接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第２接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第３接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第１接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記第１発電装置が前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力から、前記充放電装置が前記電力線の前記第２接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない点にある。

上記特徴構成によれば、充放電装置は、電力線の第１接続箇所から電力系統へ向かう逆潮流電力が、第１発電装置が電力線の第１接続箇所に供給する電力から、充放電装置が電力線の第２接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない。つまり、充放電装置が充電を行わない場合、第２発電装置から電力線の第３接続箇所に供給された後、電力線の第３接続箇所から第２接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第３接続箇所と第２接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、充放電装置が充電を行わない場合、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第１発電装置から電力系統へと逆潮流する電力と、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第３接続箇所と第２接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第１発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所及び第３接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第２接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第３接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第２発電装置が前記電力線の前記第３接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わない点にある。

上記特徴構成によれば、充放電装置は、第２発電装置が電力線の第３接続箇所に供給する電力が電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線の第３接続箇所から第２接続箇所へと向かう電力が正の値の場合、充電を行わない。つまり、充放電装置が充電を行わない場合、第２発電装置から電力線の第３接続箇所に供給された後、電力線の第３接続箇所から第２接続箇所へと向かう電力は全て電力系統へと逆潮流する。その結果、例えば電力線の第３接続箇所と第２接続箇所との間に設けた電力計で測定した電力は全て、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を示すことになる。
また、充放電装置が充電を行わない場合、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計で測定した電力は、第１発電装置から電力系統へと逆潮流する電力と、第２発電装置から電力系統へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線の第１接続箇所よりも電力系統側に設けた電力計と、電力線の第３接続箇所と第２接続箇所との間に設けた電力計とを併用することで、第１発電装置から電力系統へと逆潮流する電力を特定できる。
従って、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムを提供できる。

本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記第１発電装置は太陽光発電装置であり、前記第２発電装置は燃料電池装置である点にある。

上記特徴構成によれば、太陽光発電装置及び燃料電池装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を知ることができる。

第１実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。第２実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。第３実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。第４実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。第５実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る分散型電源システムについて説明する。
図１は、第１実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統１に連系される電力線２と、第１発電装置としての太陽光発電装置３と、第２発電装置としての燃料電池装置４と、充放電装置５とを備え、電力線２に電力消費装置６が接続されている。電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２上に第１接続箇所１０及び第２接続箇所１１がその並び順で設けられる。加えて、分散型電源システムは、太陽光発電装置３及び充放電装置５が接続されるパワーコンディショナ７を備える。第１接続箇所１０にはパワーコンディショナ７が接続され、第２接続箇所１１には燃料電池装置４及び電力消費装置６が接続される。
尚、本実施形態の分散型電源システムでは、特に言及しない限り、電力系統１への電力の逆潮流は許容される。

パワーコンディショナ７は、半導体スイッチング素子等を用いて構成されるＤＣ／ＤＣ変換回路やＤＣ／ＡＣ変換回路などの電気回路を有するパワーコンディショナ回路部７ａと、そのパワーコンディショナ回路部７ａの動作を制御するパワーコンディショナ７制御部７ｂとを備える。太陽光発電装置３は、太陽光を受光して発電する装置であり、パワーコンディショナ回路部７ａに接続される。充放電装置５は、蓄電部で蓄えている電力の放電及び蓄電部への電力の充電を行うことができる装置であり、パワーコンディショナ回路部７ａに接続される。

パワーコンディショナ７は、太陽光発電装置３の発電電力を電力線２の第１接続箇所１０に出力させる動作や、充放電装置５を充放電させる動作などを制御する。パワーコンディショナ７は、例えば最大電力追従制御などにより太陽光発電装置３の発電電力を制御して、その発電電力を電力線２の第１接続箇所１０に供給できる。他にも、パワーコンディショナ７は、太陽光発電装置３の発電電力の一部又は全部を充放電装置５に充電させてもよい。また、パワーコンディショナ７は、電力線２の第１接続箇所１０から受電した電力を充放電装置５に充電させることもできる。

燃料電池装置４は、例えば固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）や固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）など燃料電池部及びその燃料電池部の動作を制御する燃料電池制御部等を有する。また、燃料電池装置４は、燃料電池部で発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して電力線２の第２接続箇所１１に出力するための電力変換部を有する。尚、燃料電池装置４は、燃料電池部に供給する燃料ガスとしての水素等を改質処理により生成する燃料改質器などを備えていてもよい。

燃料電池装置４は、例えば定格出力で運転する。その場合、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給される電力が、電力消費装置６の消費電力よりも大きければ、その余剰電力が第２接続箇所１１から第１接続箇所１０に向かって供給される。それに対して、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給される電力が、電力消費装置６の消費電力よりも小さければ、その不足電力が第１接続箇所１０から第２接続箇所１１に向かって供給される。

図１では、電力線２の第１接続箇所１０から上流側の電力系統１に向かう逆潮流電力をＰ１で示し、パワーコンディショナ７から電力線２の第１接続箇所１０に供給される電力をＰ２で示し、太陽光発電装置３の発電電力をＰ３で示し、充放電装置５の充電電力をＰ４で示し、燃料電池装置４が電力線２の第２接続箇所１１に供給する電力（燃料電池装置４の発電電力）をＰ５で示し、電力消費装置６の消費電力をＰ６で示し、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０に向かう電力（燃料電装置の発電電力のうちの余剰電力）をＰ７で示す。

本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ７は、電力線２の第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置５の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ７は、上記場合には充放電装置５の充放電を行わないように制御する。

具体的に説明すると、パワーコンディショナ７には、計器用変流器１３で測定できる電力についての情報と、計器用変流器１４で測定できる電力についての情報と、計器用変流器１５で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器１３は、電力線２の途中の、第１接続箇所１０よりも上流側（電力系統１側）に設けられ、第１接続箇所１０から電力系統１に向かう電力Ｐ１を計測するために利用される。計器用変流器１４は、太陽光発電装置３からパワーコンディショナ７に供給される電力Ｐ３を計測するために利用される。計器用変流器１４は、充放電装置５がパワーコンディショナ７から充電する電力Ｐ４を計測するために利用される。パワーコンディショナ７は、計器用変流器１３から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力線２の第１接続箇所１０から上流側の電力系統１に向かう逆潮流電力Ｐ１を導出できる。同様に、パワーコンディショナ７は、計器用変流器１４から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、太陽光発電装置３の発電電力Ｐ３を導出でき、計器用変流器１５から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、充放電装置５の充電電力Ｐ４を導出できる。

以上のように構成することで、パワーコンディショナ７は、太陽光発電装置３がパワーコンディショナ７に供給する電力Ｐ３から、充放電装置５がパワーコンディショナ７から充電する電力Ｐ４を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナ７での電力変換効率を乗算して得られる値を、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力とする計算を行うことができる。

上述したように、本実施形態のパワーコンディショナ７は、パワーコンディショナ７が接続されている第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力Ｐ１が、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力（＝〔Ｐ３?Ｐ４〕×電力変換効率）よりも大きくなる場合、少なくとも充放電装置５の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ７が充放電装置５の充電を行わない場合、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給された後、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へと向かう電力Ｐ７は全て電力系統１へと逆潮流する。その結果、例えば電力線２の第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けた電力計９で測定した電力は全て、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力を示すことになる。

また、パワーコンディショナ７が充放電装置５の充電を行わない場合、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８で測定した電力は、太陽光発電装置３からパワーコンディショナ７を経由して電力系統１へと逆潮流する電力（＝Ｐ３×電力変換効率）と、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力Ｐ７との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８と、電力線２の第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けた電力計９とを併用することで、太陽光発電装置３からパワーコンディショナ７を経由して電力系統１へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統１へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の分散型電源システムは、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力を特定する手法が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図２は、第２実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ７は、電力線２の第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力が、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力よりも大きくなる場合、充放電装置５の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ７は、上記場合には充放電装置５の充放電を行わないように制御する。

具体的に説明すると、パワーコンディショナ７には、計器用変流器１３で測定できる電力についての情報と、計器用変流器１６で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器１３は、電力線２の途中の、第１接続箇所１０よりも上流側（電力系統１側）に設けられ、第１接続箇所１０から電力系統１に向かう電力Ｐ１を計測するために利用される。計器用変流器１６は、パワーコンディショナ７から電力線２の第１接続箇所１０に供給される電力Ｐ２を計測するために利用される。パワーコンディショナ７は、計器用変流器１３から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力線２の第１接続箇所１０から上流側の電力系統１に向かう逆潮流電力Ｐ１を導出できる。同様に、パワーコンディショナ７は、計器用変流器１６から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力Ｐ２を導出できる。

以上のように構成することで、パワーコンディショナ７は、パワーコンディショナ７が接続されている第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力Ｐ１が、パワーコンディショナ７が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力Ｐ２よりも大きくなる場合、充放電装置５の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ７が充放電装置５の充電を行わない場合、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給された後、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へと向かう電力Ｐ７は全て電力系統１へと逆潮流する。その結果、例えば電力線２の第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けた電力計９で測定した電力は全て、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力を示すことになる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の分散形電源システムは、パワーコンディショナ７が監視する電力が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図３は、第３実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、パワーコンディショナ７は、燃料電池装置４が電力線２の第２接続箇所１１に供給する電力が電力消費装置６の消費電力よりも大きくなる場合、充放電装置５の充電を行わないように制御する。或いは、パワーコンディショナ７は、上記場合には充放電装置５の充放電を行わないように制御する。

具体的に説明すると、パワーコンディショナ７には、計器用変流器１７で測定できる電力についての情報が伝達される。計器用変流器１７は、電力線２の途中の、第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けられ、第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へ向かう電力Ｐ７を計測するために利用される。パワーコンディショナ７は、計器用変流器１３から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へ向かう電力Ｐ７を導出できる。この電力Ｐ７は、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給される電力Ｐ５が、電力消費装置６の消費電力Ｐ６よりも大きい場合に発生する余剰電力である。

以上のように、パワーコンディショナ７は、燃料電池装置４が電力線２の第２接続箇所１１に供給する電力が電力消費装置６の消費電力よりも大きくなる場合、即ち、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へと向かう電力が正の値の場合、少なくとも充放電装置５の充電を行わない。つまり、パワーコンディショナ７が充放電装置５の充電を行わない場合、燃料電池装置４から電力線２の第２接続箇所１１に供給された後、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へと向かう電力は全て電力系統１へと逆潮流する。その結果、例えば電力線２の第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けた電力計９で測定した電力は全て、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力を示すことになる。

また、パワーコンディショナ７が充放電装置５の充電を行わない場合、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８で測定した電力は、太陽光発電装置３からパワーコンディショナ７を経由して電力系統１へと逆潮流する電力と、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８と、電力線２の第２接続箇所１１と第１接続箇所１０との間に設けた電力計９とを併用することで、太陽光発電装置３からパワーコンディショナ７を経由して電力系統１へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統１へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態の分散型電源システムは、電力線２に対する太陽光発電装置３及び充放電装置５の接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第４実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図４は、第４実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統１に連系される電力線２と、太陽光発電装置３と、燃料電池装置４と、充放電装置５とを備え、電力線２に電力消費装置６が接続されている。電力線２の上流側に電力系統１への接続箇所が設けられ、電力系統１への接続箇所から下流側に向かって、電力線２上に第１接続箇所１０及び第２接続箇所１１及び第３接続箇所１２がその並び順で設けられる。第１接続箇所１０には太陽光発電装置３が接続され、第２接続箇所１１には充放電装置５の他方が接続され、第３接続箇所１２には燃料電池装置４及び電力消費装置６が接続される。
尚、電力線２に対する太陽光発電装置３の接続箇所と充放電装置５の接続箇所とが入れ替わっても構わない。つまり、第１接続箇所１０には太陽光発電装置３及び充放電装置５の一方が接続され、第２接続箇所１１には太陽光発電装置３及び充放電装置５の他方が接続されていればよい。

図４では、電力線２の第１接続箇所１０から上流側の電力系統１に向かう逆潮流電力をＰ１で示し、太陽光発電装置３が電力線２の第１接続箇所１０へ供給する電力をＰ３で示し、充放電装置５が電力線２の第２接続箇所１１から充電する電力をＰ４で示し、燃料電池装置４が電力線２の第２接続箇所１１に供給する電力（燃料電池装置４の発電電力）をＰ５で示し、電力消費装置６の消費電力をＰ６で示し、電力線２の第２接続箇所１１から第１接続箇所１０に向かう電力（燃料電装置の発電電力のうちの余剰電力）をＰ７で示す。

本実施形態の分散型電源システムにおいて、充放電装置５は、第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力Ｐ１が、太陽光発電装置３が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力Ｐ２から、充放電装置５がパワーコンディショナ７から充電する電力Ｐ４を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わないように制御する。或いは、充放電装置５は、上記場合には充放電を行わないように制御する。

図示するように、充放電装置５には、計器用変流器１８で測定できる電力についての情報と、計器用変流器１９で測定できる電力についての情報と、計器用変流器２０で測定できる電力についての情報とが伝達される。計器用変流器１８は、電力線２の途中の、第１接続箇所１０よりも上流側（電力系統１側）に設けられ、第１接続箇所１０から電力系統１に向かう電力Ｐ１を計測するために利用される。充放電装置５は、計器用変流器１９から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、電力線２の第１接続箇所１０から上流側の電力系統１に向かう逆潮流電力Ｐ１を導出できる。同様に、計器用変流器１９は、太陽光発電装置３と電力線２の第１接続箇所１０との間に設けられ、太陽光発電装置３から電力線２の第１接続箇所１０に供給される電力Ｐ３を計測するために利用される。また、計器用変流器２０は、充放電装置５と電力線２の第２接続箇所１１との間に設けられ、充放電装置５が電力線２の第２接続箇所１１から充電する電力Ｐ４を計測するために利用される。

以上のように構成することで、充放電装置５は、電力線２の第１接続箇所１０から電力系統１へ向かう逆潮流電力Ｐ１が、太陽光発電装置３が電力線２の第１接続箇所１０に供給する電力Ｐ２から、充放電装置５が電力線２の第２接続箇所１１から充電する電力Ｐ４を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、少なくとも充電を行わない。つまり、充放電装置５が充電を行わない場合、燃料電池装置４から電力線２の第３接続箇所１２に供給された後、電力線２の第３接続箇所１２から第２接続箇所１１へと向かう電力は全て電力系統１へと逆潮流する。その結果、例えば電力線２の第３接続箇所１２と第２接続箇所１１との間に設けた電力計９で測定した電力Ｐ７は全て、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力を示すことになる。

また、充放電装置５が充電を行わない場合、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８で測定した電力は、太陽光発電装置３から電力系統１へと逆潮流する電力Ｐ２と、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８と、電力線２の第３接続箇所１２と第２接続箇所１１との間に設けた電力計９とを併用することで、太陽光発電装置３から電力系統１へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統１へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態の分散形電源システムは、充放電装置５が監視する電力が上記実施形態と異なっている。以下に第５実施形態の分散型電源システムについて説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図５は、第５実施形態の分散型電源システムの構成を示す図である。本実施形態の分散型電源システムにおいて、充放電装置５は、燃料電池装置４が電力線２の第３接続箇所１２に供給する電力が電力消費装置６の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わないように制御する。或いは、充放電装置５は、上記場合には充放電を行わないように制御する。

具体的に説明すると、充放電装置５には、計器用変流器２１で測定できる電力についての情報が伝達される。計器用変流器２１は、電力線２の途中の、第３接続箇所１２と第２接続箇所１１との間に設けられ、第３接続箇所１２から第２接続箇所１１へ向かう電力Ｐ７を計測するために利用される。充放電装置５は、計器用変流器２１から伝達される電流値と、所定の電圧値（例えば１００Ｖ、２００Ｖ等）との積から、第２接続箇所１１から第１接続箇所１０へ向かう電力Ｐ７を導出できる。この電力Ｐ７は、燃料電池装置４から電力線２の第３接続箇所１２に供給される電力Ｐ５が、電力消費装置６の消費電力Ｐ６よりも大きい場合に発生する余剰電力である。

以上のように構成することで、充放電装置５は、燃料電池装置４が電力線２の第３接続箇所１２に供給する電力Ｐ５が電力消費装置６の消費電力Ｐ６よりも大きくなる場合、即ち、電力線２の第３接続箇所１２から第２接続箇所１１へと向かう電力が正の値の場合、少なくとも充電を行わない。つまり、充放電装置５が充電を行わない場合、燃料電池装置４から電力線２の第３接続箇所１２に供給された後、電力線２の第３接続箇所１２から第２接続箇所１１へと向かう電力は全て電力系統１へと逆潮流する。その結果、例えば電力線２の第３接続箇所１２と第２接続箇所１１との間に設けた電力計９で測定した電力は全て、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力を示すことになる。

また、充放電装置５が充電を行わない場合、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８で測定した電力は、太陽光発電装置３から電力系統１へと逆潮流する電力Ｐ３と、燃料電池装置４から電力系統１へと逆潮流する電力Ｐ７との和を示すことになる。そのため、例えば、電力線２の第１接続箇所１０よりも電力系統１側に設けた電力計８と、電力線２の第３接続箇所１２と第２接続箇所１１との間に設けた電力計９とを併用することで、太陽光発電装置３から電力系統１へと逆潮流する電力を特定できる。従って、本実施形態の分散型電源システムにより、複数の発電装置のそれぞれから電力系統１へと逆潮流する電力を正確に知ることができる。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、本発明の分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。

＜２＞
上記実施形態では、本発明の第１発電装置の例として太陽光発電装置３を挙げ、第２発電装置の例として燃料電池装置４を挙げたが、それらには様々な発電装置を用いることができる。例えば、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成されるタイプの発電装置などを用いることできる。

＜３＞
上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。

本発明は、複数の発電装置のそれぞれから電力系統へと逆潮流する電力を正確に知ることができる分散型電源システムに利用できる。

１電力系統
２電力線
３太陽光発電装置（第１発電装置）
４燃料電池装置（第２発電装置）
５充放電装置
６電力消費装置
７パワーコンディショナ
１０第１接続箇所
１１第２接続箇所
１２第３接続箇所

Claims

電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第１接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第２接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第１接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない分散型電源システム。
前記パワーコンディショナは、前記第１発電装置が前記パワーコンディショナに供給する電力から、前記充放電装置が前記パワーコンディショナから充電する電力を減算して得られる電力に当該パワーコンディショナでの電力変換効率を乗算して得られる値を、前記パワーコンディショナが前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力とする請求項１に記載の分散型電源システム。
電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１発電装置及び前記充放電装置が接続されるパワーコンディショナを備え、
前記第１接続箇所には前記パワーコンディショナが接続され、
前記第２接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記パワーコンディショナは、前記第２発電装置が前記電力線の前記第２接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、前記充放電装置の充電を行わない分散型電源システム。
電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所及び第３接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第２接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第３接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第１接続箇所から前記電力系統へ向かう逆潮流電力が、前記第１発電装置が前記電力線の前記第１接続箇所に供給する電力から、前記充放電装置が前記電力線の前記第２接続箇所から充電する電力を減算して得られる電力よりも大きくなる場合、充電を行わない分散型電源システム。
電力系統に連系される電力線と、第１発電装置と、第２発電装置と、充放電装置とを備え、前記電力線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記電力線の上流側に前記電力系統への接続箇所が設けられ、前記電力系統への接続箇所から下流側に向かって、前記電力線上に第１接続箇所及び第２接続箇所及び第３接続箇所がその並び順で設けられ、
前記第１接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の一方が接続され、
前記第２接続箇所には前記第１発電装置及び前記充放電装置の他方が接続され、
前記第３接続箇所には前記第２発電装置及び前記電力消費装置が接続され、
前記充放電装置は、前記第２発電装置が前記電力線の前記第３接続箇所に供給する電力が前記電力消費装置の消費電力よりも大きくなる場合、充電を行わない分散型電源システム。
前記第１発電装置は太陽光発電装置であり、前記第２発電装置は燃料電池装置である請求項１～５の何れか一項に記載の分散型電源システム。