JPH11225440A

JPH11225440A - 太陽光発電システム

Info

Publication number: JPH11225440A
Application number: JP10024948A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kunimoto; 洋一国本; Hiroaki Koshin; 博昭小新; Chukichi Mukai; 忠吉向井; Hirotada Higashihama; 弘忠東浜; Hiromichi Inoue; 浩道井上; Shunji Togawa; 俊次外川; Akira Yoshitake; 晃吉武
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 1999-08-17
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: JP3299499B2

Abstract

(57)【要約】【課題】買電中か売電中かを屋内で知ることができるよ
うにした太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽電池２０を用いた分散電源と商用電源
ＡＣとの系統連系が行なわれ、幹線Ｌｍから分岐した分
岐回路Ｌｂを通して負荷に電力が供給される。商用電源
ＡＣと分岐回路Ｌｂとの間の幹線Ｌｍで変流器ＣＴ２
ａ，ＣＴ２ｂにより電流の瞬時値が求められ、信号変換
回路１４は幹線Ｌｍの線間電圧の瞬時値と変流器ＣＴ２
ａ，ＣＴ２ｂで求めた電流の瞬時値との積から買電中か
売電中かの別を検出する。信号変換回路１４で求めた買
電中か売電中かの別は連系保護回路２５を通して表示器
５に転送され、表示器５に表示される。表示器５は屋内
に設置され、買電中か売電中かの別を屋内で知ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池を用いて
発電する分散電源と商用電源との系統連系を行ない、分
散電源で発電している電力に対して負荷に供給する電力
に余剰が生じるときには商用電源側に売電するようにし
た太陽光発電システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、二酸化炭素による地球温暖化の防
止対策の一つとして、住宅に自家発電用として太陽電池
を設置し、太陽電池の出力を電力変換し商用電源と系統
連系運転を行なうことが考えられている。つまり、太陽
電池より出力される直流電力をインバータ回路を用いて
交流電力に電力変換する分散電源を設け、分散電源と商
用電源との送電系統を連絡して系統連系を行なうもので
ある。このような自家発電による分散電源と商用電源と
の系統連系運転については、社団法人日本電気協会より
発行されている分散型電源系統連系技術指針（以下、指
針と略称する）などに技術的指針が示されている。この
指針は、商用電源による供給電力の品質、保安、信頼
性、保護協調を確保して、円滑な系統連系運転を行なう
ために示されている。

【０００３】ところで、太陽光発電システムとしては、
図９に示すように、単相３線の商用電源ＡＣから電流制
限器（以下、リミッタという）１１および漏電ブレーカ
よりなる主幹ブレーカ１２を介して接続されている幹線
Ｌｍに、連系ブレーカ２１および解列開閉器２２ａ，２
２ｂを介して太陽電池（多数の太陽電池セルを配列して
パネル状としたもの）２０の出力を電力変換する電力変
換器２３を接続したものがある。リミッタ１１は需要家
の負荷電流を電力会社との間の契約値以下に制限するた
めに設けられたブレーカである。電力変換器２３は上述
のようにインバータ回路を用いたものであり、太陽電池
２０から出力された直流電圧を交流電圧に変換する機能
を有している。主幹ブレーカ１２と連系ブレーカ２１と
の間の幹線Ｌｍには、それぞれ分岐ブレーカ１３を介し
て複数の分岐回路Ｌｂが接続されている。リミッタ１
１、主幹ブレーカ１２、分岐ブレーカ１３、連系ブレー
カ２１は分電盤１に収納され、太陽電池２０は住宅の屋
根などに設置される。また、解列開閉器２２ａ，２２
ｂ、電力変換器２３はボックス２に収納される。

【０００４】解列開閉器２２ａ，２２ｂは、異常時や商
用電源ＡＣの停電時に商用電源ＡＣと電力変換器２３と
を切り離すために設けられている。つまり、解列開閉器
２２ａ，２２ｂがオンのときに系統連系が行なわれ、解
列開閉器２２ａ，２２ｂがオフの状態（つまり、解列さ
れた状態）では系統分離になる。解列開閉器２２ａは連
系保護回路２５により開閉され、解列開閉器２２ｂは制
御回路２６により開閉される。連系保護回路２５は幹線
Ｌｍの線間電圧に相当する電圧の瞬時値を検出し、制御
回路２６は電力変換器２３の出力電流を変流器ＣＴ１に
より検出しており、電力変換器２３の異常あるいは商用
電源ＡＣの停電が検出されたときに解列開閉器２２ａ，
２２ｂを解列させる。また、制御回路２６は、連系保護
回路２５により検出した電圧の瞬時値に基づいて電力変
換器２３の出力電圧の位相が商用電源ＡＣの電圧位相に
一致するように電力変換器２３を制御し、変流器ＣＴ１
により検出した電流値の変動を抑制するように電力変換
器２３を制御する。

【０００５】上述の構成によれば、系統連系が行なわれ
ているときには、太陽電池２０および電力変換器２３を
備える分散電源と商用電源ＡＣとが幹線Ｌｍに接続され
るから、分岐回路Ｌｂに接続された負荷で使用している
電力が分散電源で発電している電力よりも多いときに
は、商用電源ＡＣから電力が補充され、逆に負荷で使用
している電力が分散電源で発電している電力よりも少な
いときには余剰電力が商用電源ＡＣ側に送られることに
なる。つまり、負荷で使用する電力と分散電源で発電し
ている電力との大小関係に応じて、商用電源ＡＣから電
力が供給されたり（買電という）、分散電源から商用電
源ＡＣ側に電力を供給したり（売電という）することに
なる。このような太陽光発電システムでは、買電か売電
かを知ることができるように、商用電源ＡＣとの接続部
位に買電の電力量を検出する電力量計４ａと、売電の電
力量を検出する電力量計４ｂとが設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、買電か
売電かを知るために２個の電力量計４ａ，４ｂを用いて
いるから、買電中か売電中かを知るには両方の電力量計
４ａ，４ｂを見比べる必要がある。しかも、この種の電
力量計４ａ，４ｂは住宅の屋外に設置されるものである
から、屋外に出なければ買電か売電かを知ることができ
ず不便である。

【０００７】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、買電中か売電中かを屋内でも容易に
知ることができるようにした太陽光発電システムを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、太陽
電池の直流出力を直流−交流変換して交流を出力すると
ともに商用電源に接続された幹線に商用電源とは別の箇
所で接続され商用電源と電圧位相を一致させて系統連系
を行なう分散電源と、商用電源と幹線との間に挿入され
る主幹ブレーカおよび幹線から分岐して負荷に電源を供
給する分岐回路に挿入された分岐ブレーカを収納した分
電盤と、商用電源と分岐回路との間の部位の電流の瞬時
値を検出する変流器と、商用電源と分散電源との間で電
圧の瞬時値を検出するとともに前記変流器により検出し
た電流の瞬時値との積の平均値を求める売買電力演算手
段と、売買電力演算手段により求めた前記平均値の符号
に基づいて商用電源側から買電しているか商用電源側に
売電しているかを表示する屋内に配置された表示器とを
備えるものである。この構成によれば、買電中か売電中
かを屋内に配置された表示器の表示を見るだけで認識す
ることができるという利点があり、しかも買電中か売電
中かを検出するために、商用電源と分岐回路との間の部
位の電流の瞬時値と、商用電源と分散電源との間の電圧
の瞬時値とを用いているから、屋外に設置した電力量計
とは別に買電か売電かの別を検出して表示器に表示する
ことができるのであって、表示器の設置場所の制約が少
なくなる。買電中か売電中かを知るための信号は、瞬時
電流値と瞬時電圧値との積の平均値の正負の符号のみを
示すものでよいから、２値の情報を伝送することができ
るものであればどのようなものでも用いることができ
る。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記売買電力演算手段が前記分電盤に収納されてい
るものである。この構成によれば、売買電力演算手段へ
のノイズの影響が少なくなり、耐ノイズ性が高くなる。
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記売買
電力演算手段が分電盤協約寸法の器体に収納されている
ものである。この構成によれば、売買電力演算手段を分
電盤の内器として扱うことができ、分電盤への設置が容
易になる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３の発明において、前記売買電力演算手段から表示器へ
の信号が、前記平均値が０になるときに基準周波数にな
るとともに前記平均値の極性に応じて基準周波数に対す
る高低が決まり、かつ前記平均値の絶対値が大きいほど
基準周波数との周波数差が大きくなるものである。この
構成によれば、周波数の高低で買電か売電かを知ること
ができるから、この信号にノイズが混入しても買電か売
電かの情報を容易に抽出することができ、耐ノイズ性が
高くなる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記表示器は分電盤とは別体であって埋込型の配線
器具用に規格化された２連モジュール寸法の器体に収納
されているものである。この構成によれば、埋込型の配
線器具の施工部材と施工技術とを用いて施工するから、
施工部材を新たに製造する必要がなく製造コスト、材料
コスト、施工技術者の養成コストの増加を抑制すること
ができる。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記分散電源が分散電源の出力電流と分散電源の幹
線への接続部位の線間電圧とに基づいて分散電源で発電
している電力を算出する分散電力演算手段を備え、前記
売買電力演算手段が前記変流器により検出した電流の瞬
時値と分散電源の幹線への接続部位の線間電圧の瞬時値
とに基づいて前記平均値を求める演算を行なうものであ
って、分散電力演算手段とともに分散電源に設けられて
いるものである。この構成によれば、分散電源の発電電
力と売買電力とを求めることができ、しかも分電盤内に
は売買電力を演算する構成が不要になる。ここに、分散
電源の発電電力と売買電力とは同じ電圧を用いるから、
両演算手段の構成の少なくとも一部を共用することがで
きる。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、分散電源の出力電流と分散電源の幹線への接続部位
の線間電圧とに基づいて分散電源で発電している電力を
算出する分散電力演算手段と、前記売買電力演算手段で
求めた前記平均値と分散電力演算手段により検出した電
力とから分岐回路に供給した電力を求める負荷電力演算
手段とを前記分散電源に設けたものである。この構成に
よれば、分散電源の発電電力と売買電力とに基づいて負
荷に供給している電力を求めるから、住宅での使用電力
を知ることができる。

【００１４】請求項８の発明は、請求項１の発明におい
て、前記電流検出手段により検出した電流値と電圧検出
手段により検出した電圧値との積の平均値を買電ないし
売電を行なっている電力として求める売買電力演算手段
と、商用電源と幹線との間に挿入された主幹ブレーカの
定格容量に基づいて使用が許容される上限電力と前記売
買電力演算手段により求めた電力との差分を求める残買
電力算出手段とを設け、前記表示器が残買電力算出手段
により求めた前記差分を表示する機能を備えるものであ
る。この構成によれば、主幹ブレーカの定格容量に基づ
く上限電力を設定し、負荷で使用している電力と上限電
力との差分を表示手段に表示するから、主幹ブレーカを
通して電力が供給される負荷の全体での使用可能な残り
の電力を知ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本実施形態の基本的な構成は図９
に示した従来構成と同様であり、図１のように、買電か
売電かを表示可能な表示器５を設けた点が主な相違点で
ある。すなわち、従来構成と同様に、リミッタ１１およ
び主幹ブレーカ１２を介して商用電源ＡＣに接続されて
いる幹線Ｌｍに、連系ブレーカ２１および電磁接触器よ
りなる解列開閉器２２ａ，２２ｂを介して電力変換器２
３が接続されている。電力変換器２３は接続箱３を介し
て接続された太陽電池２０の直流出力を商用電源ＡＣと
同様の交流に電力変換するものであり、インバータ回路
を主構成としている。また、主幹ブレーカ１２と連系ブ
レーカ２１との間の幹線Ｌｍには、それぞれ分岐ブレー
カ１３を介して複数の分岐回路Ｌｂが接続される。

【００１６】リミッタ１１、主幹ブレーカ１２、分岐ブ
レーカ１３、連系ブレーカ２１は分電盤１に収納され、
解列開閉器２２ａ，２２ｂ、電力変換器２３、連系保護
回路２５、制御回路２６などとともにユニット化されて
ボックス２内に収納される。電力変換器２３と解列開閉
器２２ａ，２２ｂとの間では共用分岐ブレーカ２４を介
して共用分岐回路Ｌｃが接続される。

【００１７】連系保護回路２５は連系ブレーカ２１と解
列開閉器２２ａ，２２ｂとの間で線間電圧を検出し、電
圧の変動や周波数の変動に異常があれば解列開閉器２２
ａ，２２ｂを解列させる。また、電圧の変化により商用
電源ＡＣの停電を検出することもできる。電力変換器２
３と解列開閉器２２ａ，２２ｂとの間には共用分岐ブレ
ーカ２４を介して共用分岐回路Ｌｃが接続されているか
ら、系統連系時と系統分離時とにかかわらず、共用分岐
回路Ｌｃへの電力供給が可能になる。つまり、異常時や
停電時であっても電力変換器２３から正常に出力が得ら
れていれば共用分岐回路Ｌｃへの電力供給が可能にな
る。その結果、電話機などの通信機器のように優先的に
電力を供給する必要がある負荷に電力を供給できる可能
性が高くなる。

【００１８】ところで、表示器５は各種情報を表示する
ものであって、ボックス２に収納した連系保護回路２５
と信号線Ｌｓ１を介して接続される。表示器５には、図
２に示すように連系保護回路２５との間で各種のデータ
を授受する通信部３１が設けられる。また、表示器５に
は、液晶表示器よりなる表示部３２と、表示内容を選択
したり各種の設定を行なうための機能設定部３３とが設
けられている。通信部３１を通して授受されるデータは
データ記憶部３４に格納され、データ記憶部３４に格納
されたデータが機能設定部３３により選択されて表示部
３２に表示される。また、データ記憶部３４の一部の領
域は不揮発性メモリであるＥ²ＰＲＯＭにより構成さ
れ、停電時などにも保持しておくべきデータはＥ²ＰＲ
ＯＭに格納される。さらに、データ記憶部３４から読み
出されたデータは、演算処理部３０において必要に応じ
て演算処理が施され、その演算結果が表示部３２に表示
される。表示器５には、日時の管理を行なうための時間
管理部３５も設けられる。

【００１９】表示器５で表示可能な情報は、太陽電池２
０と接続箱３とボックス２とにより構成されている分散
電源で発電した電力、分散電源で発電した電力の積算
値、買電中の電力、売電中の電力、分岐回路Ｌｂで使用
している（つまり、負荷に供給している）電力の総和、
主幹ブレーカ１２の定格容量に基づいて規定した上限電
力と負荷に供給している電力との差分（以下では、残買
電力という）、分散電源で発電中か否かの別である。分
散電源で発電中か否かの別は常時表示され、他の情報
は、機能設定部３３で選択することにより表示される。
具体的な表示例を図３に示す。表示器５に用いている表
示部３２はセグメント式のものであり、表示している上
述のような情報の種別は、上欄に設けた種別表示領域Ｄ
１に表示され、その数値は数値表示領域Ｄ２に表示され
る。また、分散電源で発電中であるか否かは発電表示領
域Ｄ３に表示される。

【００２０】表示器５は、図４に示す外観を有し、大角
連用形の配線器具における２連モジュール寸法（３個モ
ジュール寸法の２倍幅であって２個用のスイッチボック
スに１個取り付けることができる寸法）の器体が用いら
れている。つまり、埋込型の配線器具と同様に取付枠を
用いて取付施工がなされるものであり、取付枠をスイッ
チボックスに固定することによって壁面に取り付けた
り、取付枠を壁面に木ねじで直付けしたり、壁パネルに
設けた取付孔の周部を取付枠にひっかけた挟み金具と取
付枠との間で挟持したりするなどの施工方法が採用可能
となっている。この取付枠はＪＩＳ規格により規格化さ
れているものを流用する。

【００２１】表示器５の器体の前面（壁面からの露出部
位）には、分散電源と商用電源ＡＣとの系統連系を行な
うか否かを切り換える運転スイッチＳＷ１、表示部３２
に表示する情報の種別を選択する表示切換スイッチＳＷ
２、時間管理部３５の日時を合わせるための日時設定ス
イッチＳＷ３〜ＳＷ５が設けられる。日時設定スイッチ
ＳＷ３〜５には、年、月、日、時、分の各設定項目を順
に選択する設定送り用と、各設定項目の数値を増減させ
る数値合わせ用とのものが設けられている。

【００２２】ところで、表示器５において、上述したよ
うな各種の情報を表示するために、分電盤１には、主幹
ブレーカ１２と分岐ブレーカ１３との間の幹線Ｌｍを流
れる電流を検出する２個の変流器ＣＴ２ａ，ＣＴ２ｂ
と、変流器ＣＴ２ａ，ＣＴ２ｂで検出した電流の瞬時値
と幹線Ｌｍの線間電圧の瞬時値とを用いて商用電源ＡＣ
からの買電中であるか売電中であるかを検出するととも
に、その電力を求める信号変換回路１４とが設けられて
いる。

【００２３】信号変換回路１４は、図５に示す構成を有
するものであり、変流器ＣＴ２ａ，ＣＴ２ｂで求めた電
流を電流−電圧変換して増幅する増幅器４１，４２を備
え、増幅器４１，４２の出力値は加算器４３により加算
される。たとえば、増幅器４１，４２への入力がそれぞ
れ図６（ａ）（ｂ）のようであれば、加算器４３の出力
は図６（ｄ）のようになる。一方、信号変換回路１４で
検出された幹線Ｌｍの線間電圧は増幅器４４で増幅さ
れ、加算器４３の出力と増幅器４４の出力との積が乗算
器４５により求められる。増幅器４４への入力が図６
（ｃ）であって加算器４３の出力が図６（ｄ）のように
なるときに、乗算器４５の出力は図６（ｅ）のようにな
る。つまり、電流の瞬時値と電圧の瞬時値との極性が一
致しているときには図６（ｅ）のように乗算器４５の出
力である電力（売買電力）の瞬時値は正極性になる。こ
うして求めた売買電力の瞬時値をフィルタ４６により平
滑すれば、図６（ｆ）のように売買電力に応じた電圧値
Ｖ₁の出力を得ることができる。電圧の瞬時値と電流の
瞬時値との極性が逆になるときには乗算器４５の出力値
は負極性になり、フィルタ４６の出力は負の電圧値Ｖ₂
になる。フィルタ４６の出力はオフセット調整部４７で
オフセット調整がなされた後に、Ｖ／Ｆコンバータ４８
により電圧−周波数変換され、オフセット調整部４７の
出力電圧に応じた周波数の矩形波信号に変換される。こ
こで、フィルタ４６の出力電圧が０ＶのときにＶ／Ｆコ
ンバータ４８からあらかじめ規定されている基準周波数
の矩形波信号が発生するようにオフセット調整部４７で
オフセット値が調整される。また、フィルタ４６の出力
が正極性であると図６（ｈ）のように基準周波数よりも
低い周波数の矩形波信号が出力され、フィルタ４６の出
力が負極性であると図６（ｇ）のように基準周波数より
も高い周波数の矩形波信号が出力される。

【００２４】上述の説明から明らかなように、変流器Ｃ
Ｔ２ａ，ＣＴ２ｂにより検出した電流の瞬時値と信号変
換回路１４で検出した電圧の瞬時値との積を求めれば、
電圧と電流との位相関係に応じた極性の電圧値がフィル
タ４６から出力される。つまり、買電中であれば、図７
（ａ）に示す電圧と図７（ｂ）に示す電流との位相は９
０度以内のずれになるから、乗算器４４の出力である電
力の瞬時値は図７（ｃ）のように平均値としては正極性
になる。また、売電中であれば買電中とは電流位相が逆
になるから、図８（ａ）に示す電圧と図８（ｂ）に示す
電流との位相は逆相に近くなり、電力の瞬時値は図８
（ｃ）のように平均値としては負極性になる。このこと
を利用すれば、買電中か売電中かを知ることができる。
つまり、信号変換回路１４は買電中および売電中の電力
を求める売電電力演算手段として機能する。

【００２５】信号変換回路１４は、分電盤１に収納され
るものであるから、分電盤１の内器の規格である電灯分
電盤用協約形配線用しゃ断器の寸法（以下、分電盤協約
寸法という）の器体に収納される。分電盤協約寸法の器
体にも各種の大きさがあるが、ここでは分岐ブレーカ１
３と同じ大きさの器体に収納することによって、分岐ブ
レーカ１３の代わりに取り付けることができるようにな
っている。

【００２６】一方、ボックス２には、上述のように、解
列開閉器２２ａ，２２ｂを制御する連系保護回路２５お
よび制御回路２６が設けられており、制御回路２６では
分散電源（電力変換器２３）の出力電流の瞬時値を検出
しているから、この電流値に連系保護回路２５で求めた
幹線Ｌｍの線間電圧に相当する電圧を乗算すれば、分散
電源で発電している電力の瞬時値を求めることができ
る。ここに、分散電源の発電電力は実効値として求めら
れる。このような機能は連系保護回路２５に設けられ、
連系保護回路２５は分散電源で発電している電力を検出
する分散電力演算手段として機能する。

【００２７】上述した信号変換回路１４からの矩形波信
号は信号線Ｌｓ２を介して連系保護回路２５に伝送さ
れ、連系保護回路２５は、分散電源の発電電力と信号変
換回路１４からの矩形波信号とを合わせて表示器５に伝
送する。連系保護回路２５で求めた発電電力と信号変換
回路１４の出力とは別の線路を通して伝送するのが望ま
しい。

【００２８】以上説明した構成によって、表示器５では
買電中か売電中かの別を信号変換回路１４からの矩形波
信号の周波数が基準周波数よりも高いか低いかに応じて
知ることができるとともに、その売買電力を矩形波信号
の周波数によって知ることができる。上述のように、買
電中か売電中かの別と売買電力とを分電盤１内で求めて
いるから、外来ノイズの影響を受けにくく、しかも矩形
波信号の周波数でこれらの情報を伝送するから、伝送経
路にノイズが混入しても情報内容への影響が少ないので
ある。つまり、耐ノイズ性に優れた構成とすることがで
きる。

【００２９】また、表示器５では分散電源の発電電力を
連系保護回路２５からの情報によって知ることができ
る。しかして、売買電力と分散電源の発電電力とから分
岐回路Ｌｂに接続されている負荷で使用している電力の
総和を求めることができる。この演算は表示器５に設け
た演算処理部３０で行なわれる。さらに、住宅内の負荷
での電力の使用量の総和は、主幹ブレーカ１２の定格容
量よりもやや少ない電力（たとえば、定格容量の８０
％）を上限電力として定めておくほうが安全であるか
ら、このような上限電力を表示器５のデータ記憶部３４
に格納しておき、上述のようにして求めた負荷での使用
電力の総和を上限電力から減算すれば、住宅内で使用可
能な残りの電力（つまり、残買電力）を求めることがで
きる。この演算も演算処理部３０で求められるものであ
り、演算処理部３０は残買電力算出手段としても機能す
る。データ記憶部３４へのデータの書込には別途の設定
器を用い、主幹ブレーカ１２の仕様に応じて適宜に設定
される。

【００３０】上述した表示器５は、分電盤１やボックス
２とは別に壁面に取り付けることができるものであるか
ら、住宅内の任意の場所に設置することが可能であっ
て、使い勝手がよい。本実施形態では、分電盤内に信号
変換回路１４を設けているが、連系保護回路２５におい
ても電流と電圧との乗算により電力を求めて表示器５に
伝送しているから、この部分は信号変換回路１４と共通
の構成を有することになる。そこで、変流器ＣＴ２ａ，
ＣＴ２ｂの出力を連系保護回路２５に転送し、連系保護
回路２５において検出されている幹線Ｌｍの線間電圧に
相当する電圧の瞬時値と変流器ＣＴ２ａ，ＣＴ２ｂの出
力とに基づいて売買電力およびその符号を求めるように
してもよい。つまり、売買電力演算手段の機能を連系保
護回路２５に持たせるのである。同様に、負荷での使用
電力の総和を求める負荷電力演算手段も連系保護回路２
５に設けてもよい。

【００３１】なお、本実施形態は、売買電力および買電
中か売電中かの別を表示するとともに、他の情報も表示
可能としているが、他の情報については必要に応じて表
示可能とすればよく、必ずしもすべての表示を行なう必
要はない。つまり、買電中か売電中かの表示のみを行な
ったり、売買電力、発電電力、使用電力のいずれか１つ
以上を組み合わせて表示するようなものでもよい。ま
た、表示器５では比較的小面積の表示部３３を用いてい
るが、上述のように各種情報を切り換えて表示するか
ら、小面積の画面ながらも多種の情報を表示することが
できる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の発明は、太陽電池の直流出力
を直流−交流変換して交流を出力するとともに商用電源
に接続された幹線に商用電源とは別の箇所で接続され商
用電源と電圧位相を一致させて系統連系を行なう分散電
源と、商用電源と幹線との間に挿入される主幹ブレーカ
および幹線から分岐して負荷に電源を供給する分岐回路
に挿入された分岐ブレーカを収納した分電盤と、商用電
源と分岐回路との間の部位の電流の瞬時値を検出する変
流器と、商用電源と分散電源との間で電圧の瞬時値を検
出するとともに変流器により検出した電流の瞬時値との
積の平均値を求める売買電力演算手段と、売買電力演算
手段により求めた平均値の符号に基づいて商用電源側か
ら買電しているか商用電源側に売電しているかを表示す
る屋内に配置された表示器とを備えるものであり、買電
中か売電中かを屋内に配置された表示器の表示を見るだ
けで認識することができるという利点があり、しかも買
電中か売電中かを検出するために、商用電源と分岐回路
との間の部位の電流の瞬時値と、商用電源と分散電源と
の間の電圧の瞬時値とを用いているから、屋外に設置し
た電力量計とは別に買電か売電かの別を検出して表示器
に表示することができ、表示器の設置場所の制約が少な
くなるという利点がある。

【００３３】請求項２の発明のように、売買電力演算手
段が分電盤に収納されているものでは、売買電力演算手
段へのノイズの影響が少なくなり、耐ノイズ性が高くな
るという利点がある。請求項３の発明のように、売買電
力演算手段が分電盤協約寸法の器体に収納されているも
のでは、売買電力演算手段を分電盤の内器として扱うこ
とができ、分電盤への設置が容易になるという利点があ
る。

【００３４】請求項４の発明のように、売買電力演算手
段から表示器への信号が、平均値が０になるときに基準
周波数になるとともに平均値の極性に応じて基準周波数
に対する高低が決まり、かつ平均値の絶対値が大きいほ
ど基準周波数との周波数差が大きくなるものでは、周波
数の高低で買電か売電かを知ることができるから、この
信号にノイズが混入しても買電か売電かの情報を容易に
抽出することができ、耐ノイズ性が高くなるという利点
がある。

【００３５】請求項５の発明のように、表示器が分電盤
とは別体であって埋込型の配線器具用に規格化された２
連モジュール寸法の器体に収納されているものでは、埋
込型の配線器具の施工部材と施工技術とを用いて施工す
るから、施工部材を新たに製造する必要がなく製造コス
ト、材料コスト、施工技術者の養成コストの増加を抑制
することができるという利点がある。

【００３６】請求項６の発明のように、分散電源が分散
電源の出力電流と分散電源の幹線への接続部位の線間電
圧とに基づいて分散電源で発電している電力を算出する
分散電力演算手段を備え、売買電力演算手段が変流器に
より検出した電流の瞬時値と分散電源の幹線への接続部
位の線間電圧の瞬時値とに基づいて平均値を求める演算
を行なうものであって、分散電力演算手段とともに分散
電源に設けられているものでは、分散電源の発電電力と
売買電力とを求めることができ、しかも分電盤内には売
買電力を演算する構成が不要になるという利点がある。
また、分散電源の発電電力と売買電力とは同じ電圧を用
いるから、両演算手段の構成の少なくとも一部を共用す
ることができるという利点もある。

【００３７】請求項７の発明のように、分散電源の出力
電流と分散電源の幹線への接続部位の線間電圧とに基づ
いて分散電源で発電している電力を算出する分散電力演
算手段と、売買電力演算手段で求めた平均値と分散電力
演算手段により検出した電力とから分岐回路に供給した
電力を求める負荷電力演算手段とを分散電源に設けたも
のでは、分散電源の発電電力と売買電力とに基づいて負
荷に供給している電力を求めるから、住宅での使用電力
を知ることができるという利点がある。

【００３８】請求項８の発明のように、電流検出手段に
より検出した電流値と電圧検出手段により検出した電圧
値との積の平均値を買電ないし売電を行なっている電力
として求める売買電力演算手段と、商用電源と幹線との
間に挿入された主幹ブレーカの定格容量に基づいて許容
される上限電力と売買電力演算手段により求めた電力と
の差分を求める残買電力算出手段とを設け、表示器が残
買電力算出手段により求めた差分を表示する機能を備え
るものでは、主幹ブレーカの定格容量に基づいて電力の
使用許容量を上限電力として設定し、負荷で使用してい
る電力と上限電力との差分を表示手段に表示するから、
主幹ブレーカを通して電力が供給される負荷の全体での
使用可能な残りの電力を知ることができるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す回路図である。

【図２】同上に用いる表示器のブロック図である。

【図３】同上に用いる表示器の表示例を示す動作説明図
である。

【図４】同上に用いる表示器の正面図である。

【図５】同上に用いる信号変換回路を示すブロック図で
ある。

【図６】同上に用いる信号変換回路の各部の信号波形を
示す動作説明図である。

【図７】同上に用いる信号変換回路の動作説明図であ
る。

【図８】同上に用いる信号変換回路の動作説明図であ
る。

【図９】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

５表示器１４信号変換回路２０太陽電池２２ａ，２２ｂ解列開閉器２３電力変換器２５連系保護回路２６制御回路３０演算処理部３２表示部３３機能設定部３４データ記憶部ＡＣ商用電源ＣＴ２ａ，ＣＴ２ｂ変流器Ｌｂ分岐回路Ｌｍ幹線

フロントページの続き (72)発明者東浜弘忠大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者井上浩道大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者外川俊次大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内 (72)発明者吉武晃大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽電池の直流出力を直流−交流変換し
て交流を出力するとともに商用電源に接続された幹線に
商用電源とは別の箇所で接続され商用電源と電圧位相を
一致させて系統連系を行なう分散電源と、商用電源と幹
線との間に挿入される主幹ブレーカおよび幹線から分岐
して負荷に電源を供給する分岐回路に挿入された分岐ブ
レーカを収納した分電盤と、商用電源と分岐回路との間
の部位の電流の瞬時値を検出する変流器と、商用電源と
分散電源との間で電圧の瞬時値を検出するとともに前記
変流器により検出した電流の瞬時値との積の平均値を求
める売買電力演算手段と、売買電力演算手段により求め
た前記平均値の符号に基づいて商用電源側から買電して
いるか商用電源側に売電しているかを表示する屋内に配
置された表示器とを備えることを特徴とする太陽光発電
システム。
【請求項２】前記売買電力演算手段は前記分電盤に収
納されていることを特徴とする請求項１記載の太陽光発
電システム。
【請求項３】前記売買電力演算手段は分電盤協約寸法
の器体に収納されていることを特徴とする請求項２記載
の太陽光発電システム。
【請求項４】前記売買電力演算手段から表示器への信
号は、前記平均値が０になるときに基準周波数になると
ともに前記平均値の極性に応じて基準周波数に対する高
低が決まり、かつ前記平均値の絶対値が大きいほど基準
周波数との周波数差が大きくなることを特徴とする請求
項２または請求項３記載の太陽光発電システム。
【請求項５】前記表示器は分電盤とは別体であって埋
込型の配線器具用に規格化された２連モジュール寸法の
器体に収納されていることを特徴とする請求項１記載の
太陽光発電システム。
【請求項６】前記分散電源は分散電源の出力電流と分
散電源の幹線への接続部位の線間電圧とに基づいて分散
電源で発電している電力を算出する分散電力演算手段を
備え、前記売買電力演算手段は前記変流器により検出し
た電流の瞬時値と分散電源の幹線への接続部位の線間電
圧の瞬時値とに基づいて前記平均値を求める演算を行な
うものであって、分散電力演算手段とともに分散電源に
設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽光
発電システム。
【請求項７】分散電源の出力電流と分散電源の幹線へ
の接続部位の線間電圧とに基づいて分散電源で発電して
いる電力を算出する分散電力演算手段と、前記売買電力
演算手段で求めた前記平均値と分散電力演算手段により
検出した電力とから分岐回路に供給した電力を求める負
荷電力演算手段とを前記分散電源に設けたことを特徴と
する請求項１記載の太陽光発電システム。
【請求項８】前記電流検出手段により検出した電流値
と電圧検出手段により検出した電圧値との積の平均値を
買電ないし売電を行なっている電力として求める売買電
力演算手段と、商用電源と幹線との間に挿入された主幹
ブレーカの定格容量に基づいて使用が許容される上限電
力と前記売買電力演算手段により求めた電力との差分を
求める残買電力算出手段とを設け、前記表示器は残買電
力算出手段により求めた前記差分を表示する機能を備え
ることを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システ
ム。