WO2011058412A1 - Power distribution system - Google Patents

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WO2011058412A1
WO2011058412A1 PCT/IB2010/002843 IB2010002843W WO2011058412A1 WO 2011058412 A1 WO2011058412 A1 WO 2011058412A1 IB 2010002843 W IB2010002843 W IB 2010002843W WO 2011058412 A1 WO2011058412 A1 WO 2011058412A1
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WO
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power
wiring
voltage
converter
battery
Prior art date
Application number
PCT/IB2010/002843
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French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
晃 吉武
小新 博昭
▲祐▼輔 岩松
Original Assignee
パナソニック電工株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/30The power source being a fuel cell
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a power distribution system that supplies power from a power system to a load.
  • a DC supply type distribution system that supplies DC power from a DC distribution device such as a solar cell or a fuel cell to a load is becoming popular from the viewpoint of distribution efficiency.
  • a configuration disclosed in Patent Document 1 has been adopted as a DC supply type distribution system.
  • the solar cell 1 01 that converts light energy from the sun into electric energy (DC power) and the DC power generated by the solar cell 1 01 are appropriate.
  • Converter 103 that converts the output voltage to V out and supplies power to the load, the fuel cell 10 02 that generates electricity by the chemical reaction of the substance, and the DC power generated by the fuel cell 10 02 And a converter 104 for supplying electric power to the load, and a DC load 105 that operates with DC power from the solar cell 101 and the fuel cell 102.
  • the solar cell 101 has output characteristics as shown in FIG. 7, and the output power of the solar cell 101 greatly varies depending on the operating voltage. If the operating voltage of the solar cell 101 can be controlled by the comparator 103 to operate at Vmp, the maximum output power Pm ax can be output from the solar cell 101 and the solar cell 101 can be used efficiently. Will be.
  • the control for outputting the output power from the solar cell 101 at Pmax and using the solar cell 101 to the maximum is called maximum output operating point tracking control (hereinafter referred to as MPPT control).
  • Fuel cell 102 also has power generation rules that are suitable for itself.
  • the power generation rules for example, the maximum output power is specified, or a sudden change in generated power is regulated. According to this power generation rule, since it is used in a mode suitable for the fuel cell 102, it is possible to efficiently extract electric power from the fuel cell 102 and to extend the life of the fuel cell 102.
  • DC power generation devices such as the solar cell 101 and the fuel cell 102 have an actual advantage of generating electric power according to the respective circumstances such as the power generation rule and MP PT control.
  • Patent Document 2 there is a DC power distribution system including a storage battery.
  • the storage battery is mainly used as a backup for discharging when the generated power from the DC generator is low.
  • Patent Document 1 Japan Patent Publication 232674
  • Patent Document 2 Japan Patent Publication 1 59730
  • the power generated by the solar cell 1001 and the fuel cell 102 and the power consumed by the DC load 105 are lost in various power conversion devices. If the power loss is ignored, the power is the same.
  • the power supplied in the DC distribution system is determined by the power consumption of the DC load 105. In other words, even when the power generation capacity of the solar cell 10 1 and the fuel cell 10 2 can exceed the power consumption, only the power consumption of the DC load 10 5 can be generated, resulting in inefficient operation. .
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a power distribution system capable of generating power suitable for itself in a DC power generator regardless of the demand power of a DC load.
  • a DC power system in which DC power generated by a DC power generator is supplied to a DC load via a DC wiring, and linked to the DC power system, an AC power source An AC power system that is supplied with AC power via wiring, wherein the power distribution system converts AC power from the AC wiring to DC power, and DC power from the DC wiring to AC power.
  • the DC power connected to the DC wiring and input from the DC power generator is converted into desired DC power according to a predetermined control rule stored in itself, and the converted DC power is supplied to the DC load.
  • the supply power and the demand power of the DC load can be balanced by transferring power between the AC and DC power systems so that the voltage of the DC wiring matches the reference value. .
  • the supply power and the demand power are in equilibrium. Therefore, it is not necessary to adjust the generated power of the DC power generator even if an imbalance between the generated power and the demand power of the DC power generator occurs.
  • the DC power generator can generate power with its own appropriate power.
  • the control unit suppresses the generated power of the DC power generation device through the control of the DCDC converter when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes an upper limit value greater than the reference value. Then, the DC wiring voltage may be controlled to be less than the upper limit value.
  • the control unit suppresses the power generated by the DC power generator through the DCZ DC converter, and suppresses the voltage rise of the DC wiring. As a result, the occurrence of overpower in the distribution system is suppressed, and the safety of the system can be improved.
  • the control unit matches the voltage of the DC wiring with the lower limit value when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means is less than a lower limit value smaller than the reference value.
  • the charge / discharge circuit may be controlled to achieve this.
  • the voltage is controlled to match the lower limit value. Specifically, this control is executed by discharging the battery power to the DC wiring when the voltage of the DC wiring becomes less than the lower limit.
  • the lower limit is set based on the voltage of the DC wiring when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC load.
  • the battery is controlled through the charge / discharge circuit so that the voltage of the DC wiring matches the lower limit value. As a result, it is possible to supply power more stably to the DC load while maintaining power generation suitable for the DC power generator itself.
  • control unit starts the charge / discharge circuit when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection unit becomes equal to or lower than a threshold value set to a value between the reference value and the lower limit value. It may be moved.
  • the charging / discharging circuit is activated when the voltage of the DC wiring falls below the threshold value. In this way, the charging / discharging circuit can be stopped until the voltage of the DC wiring is equal to or lower than the threshold value, so that the standby power of the charging / discharging circuit until the start-up can be eliminated.
  • the charge / discharge circuit immediately converts AC power from the AC power system into DC power, Can be supplied to the DC wiring. As a result, the shortage of power supplied to the DC load can be compensated more quickly.
  • follow-up controllability against voltage drop and reduction of power consumption Can be made compatible.
  • a reverse power detection circuit that is connected to the AC wiring and detects power flowing backward to the AC power source, and the control unit is based on a detection result of the reverse power detection circuit.
  • the reverse power flow may be adjusted by charging / discharging the battery through the charging / discharging circuit.
  • the generated power exceeds the demand power
  • DC power is supplied to the AC wiring through the bidirectional converter.
  • the power may flow backward to the AC power supply for power sales.
  • the reverse power flow is not always allowed without limitation.
  • the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows the reverse power flow is limited for each predetermined period.
  • the electric power which flows backward is adjusted by charging / discharging of a battery. This makes it possible to adjust the reverse power flow without adjusting the power generated by the DC power generator. Therefore, the DC power generator can generate appropriate power for itself regardless of the reverse power flow.
  • control unit prevents the reverse power flow by charging the battery with the power of the DC wiring by an amount corresponding to the reverse power detected by the reverse power detection circuit, through the charge / discharge circuit. You may do it.
  • the DC wiring power is charged to the battery through the charging / discharging circuit by the amount corresponding to the reverse power flow.
  • reverse power flow can be prevented without adjusting the power generated by the DC power generator.
  • the control unit is provided in a distributed manner in the DC / DC converter, the bidirectional converter and the charge / discharge circuit, the charge / discharge circuit stores the lower limit value, and the voltage of the DC wiring is
  • the battery becomes less than the lower limit
  • the battery is charged and discharged so as to match the lower limit.
  • the DC / DC converter stores the upper limit and the voltage becomes equal to or higher than the upper limit.
  • the bidirectional converter stores the reference value, and when the voltage deviates from the reference value, the DC wiring
  • the output power to the direct current wiring and the alternating current wiring may be controlled so that the voltage of the current matches the reference value.
  • each converter independently controls the voltage of the DC wiring through the comparison of the voltage of the DC wiring and the command value or threshold value stored in each converter. In this way, each converter can balance supply power and demand power without communicating with other converters.
  • the DC power generator in the power distribution system, can generate power suitable for itself regardless of the demand power of the DC load.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power distribution system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged block diagram of a part of FIG. 1 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of converters 5 5 to 5 9 in the first embodiment.
  • FIG. 4 (a) in the first embodiment is a graph showing the transition of the first and second threshold values, the first and second command values, and the voltage V; (b) is the first command value and The graph which shows transition of voltage V.
  • FIG. 5A is a flowchart showing a processing procedure of a power feeding program in the first embodiment
  • FIG. 5B is a flowchart showing a processing procedure of a reverse power flow regulation program.
  • FIG. 6 is an enlarged block diagram of a part of FIG. 1 in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the solar cell voltage vs. solar cell power characteristics.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional power distribution system. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIGS. 1 to 6 a first embodiment embodying a power distribution system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
  • the home is provided with a power distribution system 1 that supplies power to various devices installed in the home (lighting devices, air conditioners, home appliances, audiovisual devices, etc.).
  • the power distribution system 1 also provides various types of power for the solar cells 3 that are generated by sunlight and fuel cells 16 that are generated by chemical reactions of substances. Supply to the equipment.
  • the power distribution system 1 supplies power not only to the DC device 5 that operates by inputting DC power (DC power) but also to the AC device 6 that operates by inputting AC power (AC power).
  • the power distribution system 1 is provided with a control unit 7 and a DC distribution board 8 (with built-in DC breaker). Further, the power distribution system 1 is provided with a control unit 9 and a relay unit 10 as devices for controlling the operation of the DC device 5 in the house.
  • the control unit 7 is connected to an AC distribution board 11 1 for branching an AC power supply through a cross flow connecting line 12.
  • an AC power source 2 and an AC device 6 are connected to the AC distribution board 11 via an AC power line 23.
  • a solar cell 3 is connected to the control unit 7 via a DC power line 13 and a fuel cell 16 is connected via a DC power line 15.
  • the control unit 7 takes in AC power from the AC distribution board 11 and takes in DC power from the solar cell 3 and the fuel cell 16 and converts these powers into predetermined DC power as a device power source.
  • the control unit 7 Electric power is output to the DC distribution board 8 via the DC power line 14.
  • the control unit 7 not only takes in AC power but also converts the power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 into AC power and supplies it to the AC distribution board 11.
  • the control unit 7 also exchanges data with the DC distribution board 8 through the signal line 17.
  • the DC distribution board 8 is a kind of breaker that supports DC power.
  • the DC distribution board 8 branches the DC power input from the control unit 7 and outputs the branched DC power to the control unit 9 via the DC power line 1 8 or the DC power line 1 9 Or output to relay unit 10 via. Further, the DC distribution board 8 exchanges data with the control unit 9 via the signal line 44 and exchanges data with the relay unit 10 via the signal line 45.
  • a plurality of DC devices 5 are connected to the control unit 9. These DC devices 5 are connected to the control unit 9 via a DC supply line 22 that can carry both DC power and data by a pair of wires.
  • the DC supply line 22 is a so-called power line carrier communication that superimposes a communication signal for transmitting data by a high-frequency carrier wave on a DC voltage that serves as a power source for DC equipment. Transport to device 5.
  • the control unit 9 acquires the DC power supply of the DC device 5 via the DC power line 1 8 and what DC device 5 is used based on the operation command obtained from the DC distribution board 8 via the signal line 44. Know what to control. Then, the control unit 9 outputs a DC voltage and an operation command to the instructed DC device 5 via the DC supply line 22 to control the operation of the DC device 5.
  • the control unit 9 is connected via a DC supply line 22 to a switch 43 that is operated when switching the operation of the DC device 5 in the house.
  • a sensor 24 that detects, for example, a radio wave transmitted from an infrared ray remote controller is connected to the control unit 9 via a DC supply line 22. Therefore, not only the operation instruction from the DC distribution board 8 but also the operation of the switch 43 and the detection of the sensor 24, a communication signal is sent to the DC supply line 22 and the DC device 5 is controlled.
  • a plurality of DC devices 5 are connected to the relay unit 10 via individual DC power lines 25, respectively.
  • the relay unit 10 acquires the DC power supply of the DC device 5 through the DC power line 19 and determines which DC device 5 is based on the operation command obtained from the DC distribution board 8 through the signal line 45. Know what to do.
  • the relay unit 10 controls the operation of the DC device 5 by turning on / off the power supply to the DC power line 25 with the built-in relay for the instructed DC device 5.
  • the relay unit 10 is connected to a plurality of switches 46 for manual operation of the DC device 5, and the power supply to the DC power line 25 is turned on and off by the relay by the operation of the switch 46. By doing so, the DC device 5 is controlled.
  • a wall outlet or a floor outlet is connected to the DC distribution board 8 through a DC power line 28. If a DC device plug (not shown) is inserted into this DC outlet 27, DC power can be supplied directly to the device. Is possible.
  • a power meter 29 that can remotely measure the usage of the AC power supply 2 is connected.
  • the power meter 29 is equipped not only with the function of remote meter reading of commercial power consumption, but also with functions such as power line carrier communication and wireless communication.
  • the power meter 29 transmits the meter reading result to the power company or the like via power line carrier communication or wireless communication.
  • the power distribution system 1 is provided with a network system 30 that enables various devices in the home to be controlled by network communication.
  • the network system 30 is provided with a home server 31 as a control unit of the system 30.
  • the home server 31 is connected to a management server 32 outside the home via a network N such as the Internet, and is connected to the home equipment 3 4 via a signal line 33.
  • the in-home server 3 1 operates using DC power acquired from the DC distribution board 8 via the DC wiring 35 as a power source. From the management server 3 2, for example, information on power sale (reverse power flow) is transmitted to the in-home server 3 1 via the network N.
  • a control box 36 that manages operation control of various devices in the home by network communication is connected to the home server 31 via a signal line 37.
  • the control box 36 is connected to the control unit 7 and the DC distribution board 8 via the signal line 17 and can directly control the DC device 5 via the DC supply line 38. Therefore, the in-home server 31 can output information on the power sale (reverse power flow) to the control unit 7 via the control box 36.
  • a gas / water meter 39 that can remotely measure the amount of gas used or the amount of water, for example, and an operation panel 40 of the network system 30.
  • the operation panel 40 is connected to a monitoring device 41 including, for example, a door phone slave unit, a sensor, and a camera.
  • the control box 3 When the home server 3 1 inputs operation commands for various devices in the home via the network N, the control box 3 sends notifications to the control box 3 6 so that the various devices operate according to the operation commands. Operate 6.
  • the in-home server 3 1 can provide various information acquired from the gas / water meter 39 through the control box 36 to the management server 32 through the network N, as well as the monitoring device 41. When an error is detected from the operation panel 40, this is also provided to the management server 32 via the network N.
  • control unit 7 Next, a specific configuration of the control unit 7 will be described.
  • the control unit 7 includes a control unit 51, a first DC / DC converter (hereinafter referred to as “first converter”) 5 5, and a second DCDC converter (hereinafter referred to as “first converter”). (Referred to as “second converter”) 5 6, battery-side converter 5 7, bidirectional converter 60, battery 54, and reverse power detection circuit 50.
  • first converter a first DC / DC converter
  • second converter a second DCDC converter
  • the first converter 55 converts the DC power (solar cell power P pv) input from the solar cell 3 into desired DC power and outputs it to the DC distribution board 8.
  • the first converter 55 includes an input voltage detection circuit 61 that detects the voltage on the solar cell 3 side, and an output voltage detection that detects the voltage value on the DC distribution board 8 side.
  • the CPU 65 appropriately controls the power circuit 64 in accordance with a program stored in the memory 65a. Specifically, the MPPT control described in the background art is executed according to the program according to the power generation rule. From the viewpoint of the power generation efficiency of the solar cell 3, it is preferable that the MPPT control is always performed.
  • the power circuit 64 Based on the control signal from the CPU 65, the power circuit 64 converts the power supplied from the solar cell 3 into desired power and outputs it to the DC distribution board 8 side. According to the MP PT control, as described with reference to FIG. 7 in the above background technology, the CPU 65 outputs the maximum output power P out (solar cell power P pv) through the circuit 64. Control to electric power PmaX.
  • the input voltage and input current of the power circuit 64 are detected by the input voltage detection circuit 61 and the input current detection circuit 63, and the output voltage is detected by the output voltage detection circuit 62. These detection results are output to the CPU 65. As a result, the CPU 65 determines whether or not the input power is appropriately converted into the output power.
  • the power circuit 64 includes a plurality of switch elements. In addition, the CPU 65 inputs a command signal related to the output power Pout from the control unit 51.
  • Second converter 56 converts the DC power input from fuel cell 16 to the desired DC power and outputs it to DC distribution board 8.
  • the specific configuration of second converter 56 is substantially the same as that of first converter 55 shown in FIG.
  • the difference from the first converter 55 is that, as shown in FIG. 3, in the second converter 56, the power generation rules of the fuel cell 16 are stored in the memory 65a.
  • Power generation rules stipulate maximum output power or prohibit sudden changes in generated power. By generating power in accordance with this power generation rule, it is possible to extend the life of the fuel cell 16 while improving the power generation efficiency from the fuel cell 16.
  • the battery side converter 57 and the battery 54 are connected to the DC power line 14 through the battery connection line 53.
  • the battery-side converter 57 converts the power of the DC power line 14 into desired power and charges the battery 54, or converts the power charged in the battery 54 into desired power and converts it into the DC power line 14 To discharge.
  • the battery side converter 57 is a DC / DC bidirectional converter.
  • the specific configuration of the battery-side converter 57 is substantially the same as that of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that power can be output in both directions on the battery 54 side and the DC power line 14 side.
  • the battery-side comparator 57 outputs the detection result of its own input voltage detection circuit 61 to the control unit 51.
  • the control unit 51 can recognize the battery voltage Vb of the battery 54 based on the detection result.
  • Bidirectional converter 60 is provided in cross flow connection line 12.
  • Bidirectional converter 6 0 consists of an ACDC converter 58 and a DCAC converter 59.
  • the DC / AC converter 59 converts the DC power from the DC power line 14 into AC power (output current iout) and supplies it to the AC power line 23.
  • the ACZDC converter 58 converts AC power from the AC power line 23 into DC power (output current I out) and supplies it to the DC power line 14.
  • the AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 can convert input power to desired output power.
  • the specific configurations of the AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 are substantially the same as those of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that the power circuit 64 converts power between direct current and alternating current. is there.
  • ACZDC converter 58 is controlled by control unit 51 and outputs the detection result of output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3) to control unit 51.
  • the control unit 51 can recognize the voltage V of the DC power line 14 based on the detection result.
  • the DC power generated by the solar cell 3 can be supplied to the DC device 5. Therefore, for example, compared to a system that always converts the power generated by the solar cell 3 into alternating current, the power loss associated with power conversion can be reduced, and the power transmission efficiency is good.
  • power generation by the solar cell 3 depends on time and weather, it is difficult to supply stable power to the DC device 5.
  • AC power for example, stable power transmission from an AC power source 2 generated by a power company can be expected. Therefore, when sufficient power generation by the solar cell 3 cannot be performed, AC power from the AC power source 2 can be converted into DC power and supplied to the DC device 5, so that power can be stably supplied to the DC device 5.
  • the DC power of solar cell 3 is converted to AC power and supplied to AC device 6.
  • the power can be sold by making the AC power supply 2, that is, the power company, reverse power flow.
  • the reverse power detection circuit 50 detects the power supplied to the AC power line 23 between the AC distribution board 1 1 and the AC power supply 2, especially the reverse power flow from the AC distribution board 11 to the AC power supply 2 side. To detect. The detection result is output to the control unit 51.
  • the control unit 51 Based on the detection result from the reverse power detection circuit 50, the control unit 51 recognizes the reverse power and calculates the amount of power Wh by integrating the reverse power with time.
  • information on the reverse power flow is transmitted from the management server 32 to the control unit via the network N, the home server 31 and the control box 36 every predetermined period.
  • the control unit 51 receives information on this reverse power via the signal line 17.
  • the reverse power flow is not always allowed without limitation. For example, the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows reverse power flow is limited for each predetermined period. When reverse power flow is prohibited, it is necessary to prevent reverse power flow.
  • the threshold value Wh 1 is the amount of power that allows reverse tide. For information on reverse power, see Information such as Wh 1 is included.
  • the control unit 51 updates the information such as the threshold value Wh 1 every time it receives information on the reverse power flow (stored in the memory 51a), and thereafter performs control based on the latest information.
  • the control unit 51 prohibits the reverse power flow or limits the power amount Wh that allows the reverse power flow.
  • the control unit 51 charges the battery 54 from the DC power line 14 to the battery 54 through the battery-side converter 5 7 by the amount corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50. .
  • the reverse power flow can be prohibited without affecting the voltage V of the DC power line 14.
  • the control unit 51 calculates the electric energy Wh by integrating the electric power within a predetermined period with time.
  • the control unit 51 charges the battery 54 through the battery-side converter 57 by the amount of power reversely flowed in the same manner as described above. Prohibit reverse tide.
  • the reverse power detection circuit 50 when reverse power is detected through the reverse power detection circuit 50, in other words, the period from when the amount of power Wh reaches the threshold value Wh 1 until charging of the battery 54 is started.
  • the amount of power Wh which is a function of time, is so small that it can be ignored.
  • the threshold Wh 1 may be set smaller than the allowable reverse power.
  • the control unit 51 constantly monitors the voltage V of the DC power line 14 through the ACZDC converter 58. Specifically, as shown in FIG. 4 (a), the control unit 51 controls the voltage V and the first and second threshold values V 1 and V 2 and the first and second threshold values stored in its own memory 51a. 2 Compare command values A 1 and A 2.
  • the supplied power is a value obtained by adding the power exchanged between the AC and DC power systems to the generated power.
  • the control unit 51 determines that the supplied power is greater than the demand power when the voltage V exceeds the first command value A1, and determines that the supply power is less than the demand power when the voltage V is less than the first command value A1. to decide. Then, as shown in FIG. 4 (b), the controller 51 increases the output current iout through the DCZAC converter 59 during the period when the voltage V exceeds the first command value A1, or the ACZ DC converter. Reduce output current I out through 58. Specifically, as shown in FIG. 4 (b), the output current Iout is reduced through the AC / DC comparator 58 during the period T1 when the voltage V exceeds the first command value A1.
  • the DC / AC converter 59 does not output the output current iout.
  • the output current I out is decreased through the AC / DC converter 58 and the output current I out reaches zero.
  • the output current iout is started through the DC / AC converter 59, and the output current is continued until the voltage V matches the first command value A1.
  • ⁇ out is increased.
  • the output current iout is constant when the voltage V matches the first command value A1. With this control, the voltage V is controlled to coincide with the first command value A1.
  • the output current l o u t increases through the ACZDC converter 58 or the output current i o u t decreases through the DCZAC converter 59.
  • the output current iout is reduced through the DCZAC comparator 59 and the output current iout reaches zero.
  • Output of output current I out through converter 58 is started.
  • the output current Iout of the ACZDC converter 58 is increased until the voltage V matches the first command value A1.
  • the output current Iout is constant. With this control, the voltage V is controlled to coincide with the first command value A1.
  • the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power according to their own circumstances regardless of the demand power. Specifically, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can always generate power in accordance with the power generation rules.
  • the power generation rule of the solar cell 3 is executed by MPPT control. Power generation rules are equivalent to control rules.
  • the first threshold value (upper limit value) V 1 is set to a value larger than the first command value A 1.
  • the first threshold value V 1 is set based on the maximum voltage V that can be allowed by the DC power line 14.
  • the voltage V reaches the first threshold value V 1 when the surplus power cannot be sufficiently supplied to the AC power line 23. Cases where it is not possible to sufficiently supply the AC power line 23 include when the power to be transmitted to the AC power line 23 exceeds the maximum output power of the DCZA C converter 59 or when the reverse power flow is limited. is assumed.
  • the controller 51 increases the voltage V of the DC power line 14 and reaches the first threshold value V 1 (time t 1 in Fig. 4 (a)). Suppresses the output power P out in the order of the second converter 56 and the first converter 55. As a result, the voltage V of the DC power line 14 becomes less than the first threshold value V 1, and an excessive increase in the voltage V is suppressed. Further, by preferentially suppressing the output power of the second converter 56, it is possible to maintain the power generation efficiency of the solar cell 3 while suppressing the fuel consumption of the fuel cell 16.
  • Second command value (lower limit) A2 is set smaller than the first command value A1.
  • the second threshold value (threshold value) V2 is set to a value between the first command value A1 and the second command value A2.
  • the second command value A2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC equipment 5.
  • the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A2.
  • the control unit 51 controls so that the voltage V matches the first command value A1.
  • the battery side converter 5 7 It is executed by discharging the power of battery 5 4 to DC power line 14.
  • the battery-side converter 57 is stopped until the voltage V reaches the second threshold value V2, which is larger than the second command value A2.
  • the control unit 51 activates the battery side converter 57 when the voltage V decreases and reaches the second threshold value V2.
  • the battery-side converter 5 7 stops until the voltage V reaches the second threshold value V 2 except when the battery 54 is charged with power to inhibit the reverse power flow. Yes.
  • the battery-side converter 57 requires a certain time from the start of start to the start of actual power supply. Considering this, the second threshold value V 2 is set. That is, even if there is a sudden voltage drop of voltage V, when the voltage V reaches the second command value A 2, the second threshold V 2 is set so that the start of the battery side converter 57 is completed. Is set.
  • the power supply from the AC power line 23 to the DC power line 14 through the ACZDC converter 58 is assisted.
  • the power of the battery 5 4 is supplied to the DC power line 14.
  • the voltage V of the DC power line 14 is controlled to coincide with the second command value A2. Therefore, the above shortage can be compensated without affecting the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rules.
  • the battery-side converter 57 activated when the voltage V becomes the second threshold value V2 is stopped again when the voltage V becomes equal to or higher than the first command value A1.
  • the battery-side converter 57 may be stopped again when the voltage V becomes the second threshold V 2 or higher.
  • the DC distribution board 8 includes a DC breaker 70 and a pair of DCZDC converters 71.
  • the DC breaker 70 is provided on the DC power line 14 and shuts off the abnormal current when an abnormal current flows through the DC power line 14. This prevents the current from flowing into the DC device 5.
  • the DC / DC converter 7 1 steps down the power of the DC power line 14 to an appropriate voltage and supplies it to the DC device 5. Where the DC breaker Since 70 does not step down the voltage of the DC power line 14, high voltage power can be supplied to the DC device 5. In this way, power loss during power transmission can be suppressed by supplying high-voltage power.
  • the power supply control processing procedure executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart in FIG. This flow is executed according to the power supply program stored in the memory 51a.
  • the power supply program is created from the viewpoint of maintaining a balance between supply power and demand power.
  • Control is performed to match the voltage V with the first command value A 1 (S 1 01). This control is performed through the control of the bidirectional converter 60 as described above. Then, it is determined whether or not the voltage V is greater than or equal to the first threshold value V 1 (S 10 02). If it is determined that the voltage V is less than the first threshold V 1 (1 ⁇ 10 in 51 02), power generation according to the power generation rules of the solar cell 3 and the fuel cell 1 6 through both converters 55 and 56 Is performed (S 1 03). Here, the power generation rule of the solar cell 3 is executed through MP P T control. Then, the process proceeds to step S 1 05.
  • step S 104 when it is determined that the voltage V is greater than or equal to the first threshold value V 1 (YES in 102), the output power P out is suppressed through both converters 55 and 56 (S 104). Thereafter, the process proceeds to step S 1 05.
  • step S 105 it is determined whether or not voltage V is equal to or lower than second threshold value V 2. If it is determined that the voltage V is less than or equal to the second threshold value V2 (YES in S1 05) and the voltage V is less than the second command value A2, the voltage V Is controlled to the second command value A 2 (S 1 06). This completes the processing of the power supply program. On the other hand, if the voltage V exceeds the second threshold value V 2 (NO in S 1 05), in step S 1 07, the battery-side converter 57 remains stopped and the processing of the power supply program is terminated.
  • the second threshold value V 2 NO in S 1 05
  • step S 1101 is executed through bidirectional converter 60, and steps S 1 03 to S 104 are executed through first and second converters 55 and 56, and steps S 1 06 to S 1 07 are executed. Is executed through the battery side converter 57.
  • the electric energy Wh is calculated based on the reverse power detected by the reverse power detection circuit 50 (S 1 51). Next, it is determined whether or not the calculated power amount Wh is greater than or equal to a threshold value Wh 1 (S 1 52).
  • the voltage V of the DC power line 14 is equal to or higher than the first threshold value V1
  • the voltage V is controlled to be less than the first threshold value V1. That is, the control unit 51 suppresses the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 through the both comparators 5 5 and 5 6, and suppresses the increase in the voltage V of the DC power line 14. As a result, the occurrence of overpower in the power distribution system 1 is suppressed, and the safety of the system 1 can be improved.
  • the voltage V is controlled to match the second command value A2. Specifically, when the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A 2, the control is executed by discharging the power of the battery 5 4 to the direct power line 14. .
  • the second command value A 2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power. As a situation where the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A2, it is conceivable that power cannot be supplied from the AC power line 23 to the DC power line 14 due to, for example, a power failure.
  • the electric power of the battery 54 is discharged to the DC power line 14 through the battery-side converter 57, so that the voltage V is controlled to match the second command value A2.
  • the DC device 5 it is possible to supply power to the DC device 5 more stably while maintaining the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rules.
  • the battery-side converter 5 7 When the voltage V of the DC power line 14 falls below the second threshold V 2, the battery-side converter 5 7 is activated. In this way, the battery-side converter 57 can be stopped until the voltage V of the DC power line 14 becomes equal to or lower than the second threshold value V 2, so that standby power until startup can be eliminated. In addition, by starting the battery side converter 5 7 before it becomes less than the second command value A 2, when the battery command converter 5 7 becomes less than the second command value A 2, the battery side converter 5 7 Can be discharged to the DC power line 14. to this This makes it possible to compensate for the shortage of power supply more quickly.
  • the power flowing backward to the AC power source 2 is adjusted by charging the battery 54.
  • the power flowing backward can be adjusted without adjusting the power generated by the solar cell 3 and the fuel cell 16. Therefore, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power suitable for themselves regardless of the reversely flowing power.
  • the voltage V of the DC power line 14 detected through the AC / DC converter 58 can determine whether the supplied power and the demand power are in an equilibrium state. Furthermore, by controlling the voltage V of the DC power line 14 through the bidirectional converter 60 so as to coincide with the first command value A 1, the supplied power and the demand power can be balanced. In this way, the control unit 51 can easily balance the supplied power and the demand power through the bidirectional converter 60.
  • a configuration is considered in which the power used by the load device and the power generated by the power generation device are received, and based on them, the control unit performs control through the bidirectional converter 60 according to a predetermined algorithm stored in itself. It is done.
  • the power distribution system of this embodiment is different from the first embodiment in that the control unit 51 is omitted and the function is distributed among the converters 55 to 59 (more precisely, each CPU 65). Is different. In the following, the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • Each converter 55 to 58 recognizes the voltage V of the DC power line 14 through its own output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3).
  • the DCZAC converter 59 recognizes the voltage V of the DC power line 14 through the input voltage detection circuit 61.
  • the input side of the DC / AC converter 59 in FIG. The first converter 55 and the second converter 56 store the first threshold value V 1 in their own memory 65a.
  • both converters 55 and 56 suppress their outputs when voltage V reaches first threshold value V 1.
  • the ACZD C converter 58 and the DC / AC converter 59 constituting the bidirectional converter 60 store the first command value A 1 in its own memory 65 a.
  • the output current iout is decreased through the DC / AC comparator 59 or the output current Iout is increased through the A CZDC converter 58. Further, when the voltage V exceeds the first command value A 1, the output current iout is increased through the DCZAC converter 59 or the output current Iout is decreased through the A CZDC converter 58. Thus, the voltage V is controlled so as to match the first command value A 1 as in the above embodiment.
  • the battery side converter 57 stores the second threshold value V2 and the second command value A2 in its own memory 65a.
  • the battery-side comparator 57 is activated when the voltage V reaches the second threshold value V2, and when the voltage V becomes less than the second command value A2, the power of the battery 54 is supplied to the DC power line 14. Discharge and execute control to make the voltage V coincide with the second command value A2.
  • the battery side converter 57 recognizes the threshold value Wh 1 included in the information about the reverse power obtained through the signal line 17. Further, the battery side converter 57 calculates the amount of electric power Wh based on the reversely flown power output from the reverse flow power detection circuit 50. As in the first embodiment, when the electric energy Wh reaches the threshold value Wh 1, the battery-side converter 57 charges the battery 54 by an amount corresponding to the reverse power. Ban reverse power flow.
  • the control unit 51 in the first embodiment can be omitted.
  • the control unit 7 can have a simpler configuration, and costs associated with the control unit 51 can be reduced.
  • each converter 55 to 58 generates power according to its own power generation rules based on threshold values and command values without communicating with each other.
  • supply power and demand Power balance can be achieved.
  • the communication of each converter 55-58 becomes unnecessary, and the processing related to it becomes unnecessary.
  • the power balance state can be realized more quickly.
  • each converter 55 to 58 is configured independently, the system can be easily updated and expanded. Specifically, the system can be updated by replacing each converter 55-58 as necessary.
  • the battery-side converter 57 can prohibit reverse power flow or limit the amount of power W h that is reverse flow.
  • the control unit 51 controls the voltage V through each of the comparators 55 to 59 by the power supply program executed according to the flowchart of FIG. 5 (a).
  • the control unit 51 may execute different programs through the converters 55 to 59.
  • step S 1101, steps S1 02 to S 104, and S 105 to S 107 are independent program processing procedures.
  • the control unit 51 always performs the process of step S 1101 through the bidirectional converter 60.
  • the control unit 51 performs the processing of steps S 1 02 to S 1 0 4 through both converters 55 and 56 at predetermined intervals, and also steps S 1 05 to S 1 0 through the battery-side comparator 57.
  • Process 7 is performed.
  • the bidirectional converter 60, both converters 55, 56, and the battery side converter 57 are each executed by the above-described processing procedure.
  • the power that flows backward by charging the battery 54 is adjusted. You can adjust the reverse power flow through the discharge of the battery 54. In this case, for example, the electric power from the battery 54 is supplied to the DC device 5, and the surplus generated power is reversely flowed to increase the reverse flow.
  • the power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 is transferred from the DC power line 14 to the battery side comparator.
  • the battery 5 4 was charged through 5 7.
  • a part of the detected reverse power flow power may be charged to the battery 54 through the reverse power detection circuit 50. In this case, the reverse power flow can be adjusted arbitrarily.
  • the control unit 51 calculates the power amount W h based on the detection result of the reverse power detection circuit 50. h may be calculated. In this case, the reverse power detection circuit 50 directly calculates the amount of power based on the detected power. Also in the second embodiment, the reverse power detection circuit 50 may calculate the power amount W h in the same manner.
  • reverse power flow was recognized in a predetermined period.
  • it may be a power distribution system 1 in which no reverse power flow is observed.
  • the control unit 51 or the battery side converter 57 always prohibits reverse power flow.
  • the voltage V is recognized by the control unit 51 through the A CZ D C converter 5 8.
  • the control unit 51 may recognize the voltage V through another converter, for example, the battery side converter 57.
  • a voltage detection circuit may be provided separately from the converter.
  • the fuel cell 16 and the solar cell 3 are provided as DC power generators, but the DC power generator is not limited to this as long as it generates DC power.
  • a storage battery or a wind power generator may be used.
  • the DC power generation device may be constituted by only the solar cell 3 or only the fuel cell 16.
  • the first and second threshold values V 1 and V 2 and the first and second command values A 1 and A 2 are set.
  • V 2 and second command value A 2 may be omitted.
  • the supply voltage and the demand power can be balanced by controlling the voltage V to the first command value A1.
  • the first threshold value V 1 or only the second threshold value V 2 can be omitted.
  • the second threshold value V 2 and the second command value A 2 may be omitted.
  • the battery 54, the battery side converter 57, and the reverse power detection circuit 50 are provided, but these may be omitted. Even in this case, the AC system The power demand and supply power are balanced by transmitting and receiving the power through the bidirectional converter 60 through the power line 2 3 and the current system power line 14 .

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Abstract

Disclosed is a power distribution system equipped with a DC electric power system in which DC electric power generated by a DC electricity generation device is supplied to a DC load via a DC supply line, and an AC power system which is hooked up to the DC electric power system and in which AC electric power from an AC power supply is supplied via an AC supply line. The power distribution system is equipped with: a two-way converter which converts the AC electric power from the AC supply line to DC electric power, and the DC electric power from the DC supply line to AC electric power; and a control unit which promotes a balance between the electric power supply to the DC supply line and the electric power demand required via the DC supply line by controlling the two-way converter so that the DC supply line voltage reaches a reference value.

Description

明細書 配電システム 技術分野  Specification Power Distribution System Technical Field
この発明は、 電力系統から負荷に電力を供給する配電システムに関する。 背景技術  The present invention relates to a power distribution system that supplies power from a power system to a load. Background art
近年、 配電効率等の観点から太陽電池、 燃料電池等の直流配電装置からの直流電力を 負荷に供給する直流供給型配電システムが一般的になりつつある。 従来、 直流供給型配電 システムとして、 例えば、 特許文献 1に開示される構成が採用されている。 直流供給型配 電システムには、 図 8に示す様に太陽からの光エネルギを電気工ネルギ (直流電力) に変 換する太陽電池 1 01 と、 太陽電池 1 01により発電される直流電力を適切な出力電圧 V o u tに変換し負荷に電力を供給するコンバータ 1 03と、 物質の化学反応により発電す る燃料電池 1 02と、 燃料電池 1 02により発電される直流電力を適切な出力電圧 Vo u tに変換し負荷に電力を供給するコンバータ 1 04と、 太陽電池 1 01及び燃料電池 1 0 2からの直流電力による動作する直流負荷 1 05とからなる。  In recent years, a DC supply type distribution system that supplies DC power from a DC distribution device such as a solar cell or a fuel cell to a load is becoming popular from the viewpoint of distribution efficiency. Conventionally, for example, a configuration disclosed in Patent Document 1 has been adopted as a DC supply type distribution system. In the DC supply type distribution system, as shown in Fig. 8, the solar cell 1 01 that converts light energy from the sun into electric energy (DC power) and the DC power generated by the solar cell 1 01 are appropriate. Converter 103 that converts the output voltage to V out and supplies power to the load, the fuel cell 10 02 that generates electricity by the chemical reaction of the substance, and the DC power generated by the fuel cell 10 02 And a converter 104 for supplying electric power to the load, and a DC load 105 that operates with DC power from the solar cell 101 and the fuel cell 102.
太陽電池 1 01は図 7に示すような出力特性を持ち、 その動作電圧により太陽電池 1 01の出力電力は大きく変動する。 太陽電池 1 01の動作電圧を Vmpで動作するように コンパ一タ 1 03で制御することができれば太陽電池 1 01から最大出力電力 Pm a x出 力させることができ効率的に太陽電池 1 01を利用していることになる。 この太陽電池 1 01からの出力電力を Pm a xで出力させ太陽電池 1 01を最大限に利用するための制御 を最大出力動作点追尾制御 (以下、 MPPT制御) という。  The solar cell 101 has output characteristics as shown in FIG. 7, and the output power of the solar cell 101 greatly varies depending on the operating voltage. If the operating voltage of the solar cell 101 can be controlled by the comparator 103 to operate at Vmp, the maximum output power Pm ax can be output from the solar cell 101 and the solar cell 101 can be used efficiently. Will be. The control for outputting the output power from the solar cell 101 at Pmax and using the solar cell 101 to the maximum is called maximum output operating point tracking control (hereinafter referred to as MPPT control).
また、 燃料電池 1 02においても、 自身に適した発電ルールが存在する。 発電ルール においては、 例えば、 最大出力電力が規定されていたり、 発電電力の急激な変化を規制し たりしている。 この発電ルールによれば、 燃料電池 1 02に適した態様にて使用されるた め、 燃料電池 1 02から電力を効率よく取り出せるとともに、 上記燃料電池 1 02の長寿 命化が図れる。  Fuel cell 102 also has power generation rules that are suitable for itself. In the power generation rules, for example, the maximum output power is specified, or a sudden change in generated power is regulated. According to this power generation rule, since it is used in a mode suitable for the fuel cell 102, it is possible to efficiently extract electric power from the fuel cell 102 and to extend the life of the fuel cell 102.
以上のように、 太陽電池 1 01及び燃料電池 1 02等の直流発電装置においては、 発 電ルール、 MP PT制御などのそれぞれの事情に沿って電力を発電する実益がある。  As described above, DC power generation devices such as the solar cell 101 and the fuel cell 102 have an actual advantage of generating electric power according to the respective circumstances such as the power generation rule and MP PT control.
また、 例えば特許文献 2に示されるように、 蓄電池を備えた直流配電システムが存在 する。 本配電システムにおいて、 蓄電池は、 直流発電装置からの発電電力が少なくなつた ときに放電を行うといった主にバックアップ用として用いられる。  In addition, as shown in Patent Document 2, for example, there is a DC power distribution system including a storage battery. In this power distribution system, the storage battery is mainly used as a backup for discharging when the generated power from the DC generator is low.
【特許文献 1】 日本特開 2009— 232674号公報  [Patent Document 1] Japan Patent Publication 232674
【特許文献 2】 日本特開 2009— 1 59730号公報 ところで、 上記特許文献 1に示す配電システムにおいては、 太陽電池 1 0 1や燃料電 池 1 0 2の発電電力と直流負荷 1 0 5で消費される消費電力は、 各種電力変換機器での損 失や配線での損失を無視すれば同一電力である。 つまり、 直流配電システムにおいて供給 される電力は直流負荷 1 0 5の消費電力により決定されてしまうことになる。 つまり、 太 陽電池 1 0 1や燃料電池 1 0 2の発電能力が消費電力を上回ることができる場合において も直流負荷 1 0 5の消費電力分しか発電することができないため非効率な運転となる。 ま た、 消費電力が逆に太陽電池 1 0 1及び燃料電池 1 0 2の M P P T制御及び発電ルールに 従った発電電力を上回る場合には、 例えば、 燃料電池 1 0 2から上記発電ルールを反故し て電力を出力することが考えられる。 しかしこれは、 上述のように燃料電池 1 0 2の発電 効率及び寿命の点で好ましくない。 [Patent Document 2] Japan Patent Publication 1 59730 By the way, in the power distribution system shown in the above-mentioned Patent Document 1, the power generated by the solar cell 1001 and the fuel cell 102 and the power consumed by the DC load 105 are lost in various power conversion devices. If the power loss is ignored, the power is the same. In other words, the power supplied in the DC distribution system is determined by the power consumption of the DC load 105. In other words, even when the power generation capacity of the solar cell 10 1 and the fuel cell 10 2 can exceed the power consumption, only the power consumption of the DC load 10 5 can be generated, resulting in inefficient operation. . On the other hand, if the power consumption exceeds the power generation according to the MPPT control and power generation rules of the solar cell 10 1 and the fuel cell 10 2, for example, the above power generation rule is violated from the fuel cell 10 2. Output power. However, this is not preferable in terms of power generation efficiency and lifetime of the fuel cell 102 as described above.
このように、 太陽電池 1 0 1及び燃料電池 1 0 2等の直流発電装置において、 直流負 荷 1 0 5の消費電力 (需要電力) によっては、 M P P T制御及び発電ルールに従った発電 ができないおそれがある。 発明の概要  In this way, in DC power generation devices such as solar cell 101 and fuel cell 1002, depending on the power consumption (demand power) of DC load 105, there is a risk that power generation according to MPPT control and power generation rules may not be possible. There is. Summary of the Invention
この発明は、 こうした実情に鑑みてなされたものであり、 直流負荷の需要電力に関わ らず、 直流発電装置において自身に適した発電が可能となる配電システムを提供する。  The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a power distribution system capable of generating power suitable for itself in a DC power generator regardless of the demand power of a DC load.
本発明の実施形態によれば、 直流発電装置によリ発電される直流電力が直流配線を介 して直流負荷に供給される直流電力系統と、 前記直流電力系統に連携され、 交流電源から 交流配線を介して交流電力が供給される交流電力系統と、 を備える配電システムにおいて、 前記配電システムは、 前記交流配線からの交流電力を直流電力に、 前記直流配線からの直 流電力を交流電力に変換する双方向コンバータと、 前記直流配線の電圧が基準値となるよ うに前記双方向コンバータを制御することで、 前記直流配線への供給電力と、 前記直流配 線を通じて必要される需要電力との平衡を図る制御部とを備える。  According to an embodiment of the present invention, a DC power system in which DC power generated by a DC power generator is supplied to a DC load via a DC wiring, and linked to the DC power system, an AC power source An AC power system that is supplied with AC power via wiring, wherein the power distribution system converts AC power from the AC wiring to DC power, and DC power from the DC wiring to AC power. By controlling the bidirectional converter so that the voltage of the DC wiring becomes a reference value, the power supplied to the DC wiring and the demand power required through the DC wiring And a control unit for balancing.
また、前記直流配線に接続され、前記直流発電装置から入力される直流電力について、 自身に記憶される所定の制御ルールに従って所望の直流電力に変換し、 この変換後の直流 電力を前記直流負荷に供給する D C Z D Cコンバータと、 前記直流配線の電圧を検出する 電圧検出手段をさらに備え、 前記制御部は前記電圧検出手段を通じて検出される直流配線 の電圧が基準値となるように前記双方向コンバータを制御することで、 前記直流配線への 供給電力と、 前記直流配線を通じて必要される需要電力との平衡を図るようにしても良い。  Also, the DC power connected to the DC wiring and input from the DC power generator is converted into desired DC power according to a predetermined control rule stored in itself, and the converted DC power is supplied to the DC load. A DCZDC converter to be supplied; and voltage detection means for detecting the voltage of the DC wiring; and the control unit controls the bidirectional converter so that the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes a reference value. By doing so, the supply power to the DC wiring and the demand power required through the DC wiring may be balanced.
上記構成によれば、 直流配線の電圧が基準値に一致するように交流及び直流電力系統 間で電力が授受されることにより、 供給電力及び直流負荷の需要電力を平衡状態とするこ とができる。 換言すると、 直流配線の電圧が基準値に一致したとき、 供給電力及び需要電 力が平衡状態となる。 従って、 直流発電装置の発電電力及び需要電力の不平衡が生じた場 合であれ、 直流発電装置の発電電力を調整する必要がない。 これにより、 直流負荷の需要 電力に関わらず、 直流発電装置は自身に適切な電力で発電できる。 また、 前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前 記基準値より大きい上限値以上となったとき、 前記 D C D Cコンバータの制御を通じて 前記直流発電装置の発電電力を抑制して、 前記直流配線の電圧が上限値未満となるように 制御しても良い。 According to the above configuration, the supply power and the demand power of the DC load can be balanced by transferring power between the AC and DC power systems so that the voltage of the DC wiring matches the reference value. . In other words, when the DC wiring voltage matches the reference value, the supply power and the demand power are in equilibrium. Therefore, it is not necessary to adjust the generated power of the DC power generator even if an imbalance between the generated power and the demand power of the DC power generator occurs. As a result, regardless of the demand power of the DC load, the DC power generator can generate power with its own appropriate power. In addition, the control unit suppresses the generated power of the DC power generation device through the control of the DCDC converter when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes an upper limit value greater than the reference value. Then, the DC wiring voltage may be controlled to be less than the upper limit value.
例えば、 電力平衡状態を保っために直流配線から交流配線に供給させるべき電力が、 双方向コンバータの最大出力電力を超えるときや、 電力の逆潮流が制限されている場合に は、 十分に直流配線の電力を交流配線に供給できない。 よって、 直流配線の電圧は上昇す る。 本発明の実施形態では、 直流配線の電圧が上限値以上となったとき、 上記電圧が上限 値未満となるように制御される。 すなわち、 制御部により D CZ D Cコンパ一タを通じて 直流発電装置の発電電力が抑制され、 直流配線の電圧の上昇が抑制される。 これにより、 配電システムに過電力が発生することが抑制され、 上記システムの安全性を高めることが できる。  For example, if the power to be supplied from the DC wiring to the AC wiring to maintain the power balance exceeds the maximum output power of the bidirectional converter, or if the reverse power flow is limited, the DC wiring is sufficient. Power cannot be supplied to AC wiring. Therefore, the voltage of the DC wiring rises. In the embodiment of the present invention, when the voltage of the DC wiring becomes equal to or higher than the upper limit value, the voltage is controlled to be less than the upper limit value. In other words, the control unit suppresses the power generated by the DC power generator through the DCZ DC converter, and suppresses the voltage rise of the DC wiring. As a result, the occurrence of overpower in the distribution system is suppressed, and the safety of the system can be improved.
また、 前記直流配線に接続されるバッテリと、 前記直流配線及び前記バッテリ間に設 けられ、 前記直流配線の電力を前記バッテリに充電し、 前記バッテリの電力を前記直流配 線に放電する充放電回路と、 を備え、 前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出され た前記直流配線の電圧が、 前記基準値より小さい下限値未満となったとき、 前記直流配線 の電圧を前記下限値に一致させるべく前記充放電回路を制御してもよい。  A battery connected to the direct current wiring; and charging / discharging between the direct current wiring and the battery, charging the battery with electric power of the direct current wiring, and discharging the electric power of the battery to the direct current wiring. And the control unit matches the voltage of the DC wiring with the lower limit value when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means is less than a lower limit value smaller than the reference value. The charge / discharge circuit may be controlled to achieve this.
上記構成によれば、 電圧が下限値に一致するように制御される。 具体的には、 当該制 御は、 直流配線の電圧が下限値未満となったとき、 バッテリの電力が直流配線へ放電され ることで実行される。 ここで、 下限値は、 直流負荷の需要電力に対して供給電力が不足し ているときの直流配線の電圧を基準に設定される。 直流配線の電圧が下限値未満となる状 況としては、 例えば停電等により交流配線から直流配線に電力を供給できない場合が考え られる。 このように、 直流配線の電圧が下限値未満のときは、 直流配線の電圧が下限値に 一致するように、 前記充放電回路を通じてバッテリが制御される。 これにより、 直流発電 装置の自身に適した発電を維持しつつ、 直流負荷にいっそう安定的に電力を供給すること ができる。  According to the above configuration, the voltage is controlled to match the lower limit value. Specifically, this control is executed by discharging the battery power to the DC wiring when the voltage of the DC wiring becomes less than the lower limit. Here, the lower limit is set based on the voltage of the DC wiring when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC load. As a situation where the voltage of the DC wiring is less than the lower limit value, for example, power may not be supplied from the AC wiring to the DC wiring due to a power failure or the like. Thus, when the voltage of the DC wiring is less than the lower limit value, the battery is controlled through the charge / discharge circuit so that the voltage of the DC wiring matches the lower limit value. As a result, it is possible to supply power more stably to the DC load while maintaining power generation suitable for the DC power generator itself.
また、 前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前 記基準値及び下限値間の値に設定されるしきい値以下となったとき、 前記充放電回路を起 動させても良い。  In addition, the control unit starts the charge / discharge circuit when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection unit becomes equal to or lower than a threshold value set to a value between the reference value and the lower limit value. It may be moved.
上記構成によれば、 直流配線の電圧がしきい値以下となったとき、 充放電回路が起動 される。 このように、 直流配線の電圧がしきい値以下となるまでは、 充放電回路を停止さ せることができるため、起動時までの充放電回路の待機電力をなくすことができる。また、 下限値未満となる前に充放電回路を起動させることで、 前記下限値未満となったときには、 充放電回路は、 すぐに交流電力系統からの交流電力を直流電力に変換して、 これを直流配 線に供給できる。 これにより、 より迅速に前記直流負荷に供給する電力の不足を補填でき る。 以上により、 充放電回路において、 電圧降下に対する追従制御性及び消費電力の低減 を両立させることができる。 According to the above configuration, the charging / discharging circuit is activated when the voltage of the DC wiring falls below the threshold value. In this way, the charging / discharging circuit can be stopped until the voltage of the DC wiring is equal to or lower than the threshold value, so that the standby power of the charging / discharging circuit until the start-up can be eliminated. In addition, by starting the charge / discharge circuit before it becomes less than the lower limit value, when the charge / discharge circuit becomes less than the lower limit value, the charge / discharge circuit immediately converts AC power from the AC power system into DC power, Can be supplied to the DC wiring. As a result, the shortage of power supplied to the DC load can be compensated more quickly. As described above, in the charge / discharge circuit, follow-up controllability against voltage drop and reduction of power consumption Can be made compatible.
また、 前記交流配線に接続されるとともに、 前記交流電源へ逆潮流する電力を検出す る逆潮電力検出回路と、 を備え、 前記制御部は、 前記逆潮電力検出回路の検出結果に基づ き前記逆潮流する電力を、 前記充放電回路を通じた前記パッテリの充放電により調整して も良い。  And a reverse power detection circuit that is connected to the AC wiring and detects power flowing backward to the AC power source, and the control unit is based on a detection result of the reverse power detection circuit. The reverse power flow may be adjusted by charging / discharging the battery through the charging / discharging circuit.
例えば、 発電電力が需要電力を上回っている場合には、 直流電力が双方向コンバータ を通じて、 交流配線に供給される。 このとき、 売電のため電力を交流電源に逆潮流するこ ともある。 ここで、 電力の逆潮は、 常に無制限に認められるわけではなく、 例えば、 所定 期間毎によって、 電力の逆潮が禁止されていたり、 逆潮が許容される電力量が制限されて いたりする。上記構成によれば、逆潮流される電力がバッテリの充放電により調整される。 これにより、 直流発電装置の発電電力を調整することなく、 逆潮流する電力を調整するこ とができる。 従って、 逆潮流される電力に関わらず直流発電装置は自身に適切な電力を発 電できる。  For example, when the generated power exceeds the demand power, DC power is supplied to the AC wiring through the bidirectional converter. At this time, the power may flow backward to the AC power supply for power sales. Here, the reverse power flow is not always allowed without limitation. For example, the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows the reverse power flow is limited for each predetermined period. According to the said structure, the electric power which flows backward is adjusted by charging / discharging of a battery. This makes it possible to adjust the reverse power flow without adjusting the power generated by the DC power generator. Therefore, the DC power generator can generate appropriate power for itself regardless of the reverse power flow.
また、 前記制御部は、 前記逆潮電力検出回路により検出される逆潮流する電力に相当 する分だけ前記直流配線の電力を、 前記充放電回路を通じて前記パッテリに充電して、 逆 潮流を防止するようにしても良い。  Further, the control unit prevents the reverse power flow by charging the battery with the power of the DC wiring by an amount corresponding to the reverse power detected by the reverse power detection circuit, through the charge / discharge circuit. You may do it.
上記構成によれば、 逆潮流される電力に相当する分だけ直流配線の電力が充放電回路 を通じてバッテリに充電される。 これにより、 直流発電装置の発電電力を調整することな く、 逆潮流を防止することができる。  According to the above configuration, the DC wiring power is charged to the battery through the charging / discharging circuit by the amount corresponding to the reverse power flow. As a result, reverse power flow can be prevented without adjusting the power generated by the DC power generator.
また、 前記制御部は、 前記 D C / D Cコンバータ、 前記双方向コンバータ及び前記充 放電回路に分散して設けられ、 前記充放電回路は、 前記下限値を記憶するとともに、 前記 直流配線の電圧が前記下限値未満となったとき、 前記下限値に一致するように前記バッテ リの充放電制御を行い、 前記 D C / D Cコンバータは、 前記上限値を記憶するとともに、 電圧が前記上限値以上となったとき、 前記直流配線の電圧が前記上限値未満となるように 出力電圧の制御を行い、 前記双方向コンバータは、 前記基準値を記憶するとともに、 電圧 が前記基準値から外れたとき、 前記直流配線の電圧が前記基準値に一致するように前記直 流配線及び前記交流配線への出力電力の制御を行っても良い。  The control unit is provided in a distributed manner in the DC / DC converter, the bidirectional converter and the charge / discharge circuit, the charge / discharge circuit stores the lower limit value, and the voltage of the DC wiring is When the battery becomes less than the lower limit, the battery is charged and discharged so as to match the lower limit. The DC / DC converter stores the upper limit and the voltage becomes equal to or higher than the upper limit. When the output voltage is controlled so that the voltage of the DC wiring is less than the upper limit value, the bidirectional converter stores the reference value, and when the voltage deviates from the reference value, the DC wiring The output power to the direct current wiring and the alternating current wiring may be controlled so that the voltage of the current matches the reference value.
上記構成によれば、 制御部が各コンバータに分散されて設けられる。 よって、 各コン バータは、 独自で直流配線の電圧及び各自に記憶される指令値又はしきい値の比較を通じ て、 直流配線の電圧を制御する。 このように、 各コンバータは、 他のコンバータとの通信 を行うことなく、 供給電力及び需要電力の平衡が図れる。 発明の効果  According to the above configuration, the control unit is distributed and provided in each converter. Therefore, each converter independently controls the voltage of the DC wiring through the comparison of the voltage of the DC wiring and the command value or threshold value stored in each converter. In this way, each converter can balance supply power and demand power without communicating with other converters. The invention's effect
本発明によれば、 配電システムにおいて、 直流負荷の需要電力に関わらず、 直流発電 装置は自身に適した発電ができる。  According to the present invention, in the power distribution system, the DC power generator can generate power suitable for itself regardless of the demand power of the DC load.
図面の簡単な説明 本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面を参照する以後の好ましい実施例の説 明により明確になる。 Brief Description of Drawings The objects and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
【図 1】 本発明の第 1の実施形態における配電システムの構成を示すプロック図。  FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power distribution system according to a first embodiment of the present invention.
【図 2】 上記第 1の実施形態における図 1の一部を拡大したブロック図。  FIG. 2 is an enlarged block diagram of a part of FIG. 1 in the first embodiment.
【図 3】 上記第 1の実施形態におけるコンバータ 5 5 ~ 5 9の構成を示すブロック図。 【図 4】 上記第 1の実施形態における (a ) は第 1及び第 2しきい値、 第 1及び第 2指 令値及び電圧 Vの推移を示すグラフ、 (b ) は第 1指令値及び電圧 Vの推移を示すグラフ。  FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of converters 5 5 to 5 9 in the first embodiment. FIG. 4 (a) in the first embodiment is a graph showing the transition of the first and second threshold values, the first and second command values, and the voltage V; (b) is the first command value and The graph which shows transition of voltage V.
【図 5】 上記第 1の実施形態における (a ) は給電プログラムの処理手順を示すフロー チャート、 (b ) は逆潮流規制プログラムの処理手順を示すフローチャート。  5A is a flowchart showing a processing procedure of a power feeding program in the first embodiment, and FIG. 5B is a flowchart showing a processing procedure of a reverse power flow regulation program.
【図 6】 本発明の第 2の実施形態における図 1の一部を拡大したブロック図。  FIG. 6 is an enlarged block diagram of a part of FIG. 1 in the second embodiment of the present invention.
【図 7】 太陽電池電圧一太陽電池電力特性を示すグラフ。  FIG. 7 is a graph showing the solar cell voltage vs. solar cell power characteristics.
【図 8】 従来の配電システムの構成を示すブロック図。 発明を実施するため最良の形態  FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional power distribution system. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照してよリ詳細に説明 する。 図面全体において同一又は類似する部分については同一参照符号を付して説明を省 略する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which form a part of this specification. In the drawings, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
(第 1の実施形態)  (First embodiment)
以下、 本発明にかかる配電システムを具体化した第 1の実施形態について図 1〜図 6 を参照して説明する。  Hereinafter, a first embodiment embodying a power distribution system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
図 1に示すように、 住宅には、 宅内に設置された各種機器 (照明機器、 エアコン、 家 電、 オーディオビジュアル機器等) に電力を供給する配電システム 1が設けられている。 配電システム 1は、 家庭用の商用交流電源 (A C電源) 2の電力の他に、 太陽光により発 電する太陽電池 3の電力や、 物質の化学反応により発電する燃料電池 1 6の電力も各種機 器に供給する。 また、 配電システム 1は、 直流電源 (D C電源) を入力して動作する D C 機器 5の他に、交流電源(A C電源) を入力して動作する A C機器 6にも電力を供給する。  As shown in Fig. 1, the home is provided with a power distribution system 1 that supplies power to various devices installed in the home (lighting devices, air conditioners, home appliances, audiovisual devices, etc.). In addition to the power from the commercial AC power supply (AC power supply) 2 for home use, the power distribution system 1 also provides various types of power for the solar cells 3 that are generated by sunlight and fuel cells 16 that are generated by chemical reactions of substances. Supply to the equipment. In addition, the power distribution system 1 supplies power not only to the DC device 5 that operates by inputting DC power (DC power) but also to the AC device 6 that operates by inputting AC power (AC power).
配電システム 1には、 コントロールユニット 7及び D C分電盤 (直流ブレーカ内蔵) 8が設けられている。 また、 配電システム 1には、 住宅の D C機器 5の動作を制御する機 器として制御ユニット 9及びリレーュニット 1 0が設けられている。  The power distribution system 1 is provided with a control unit 7 and a DC distribution board 8 (with built-in DC breaker). Further, the power distribution system 1 is provided with a control unit 9 and a relay unit 10 as devices for controlling the operation of the DC device 5 in the house.
コントロールユニット 7には、 交流電源を分岐させる A C分電盤 1 1が直交流接続線 1 2を介して接続されている。 また、 A C分電盤 1 1には、 交流系電力線 2 3を介して A C電源 2及び A C機器 6が接続されている。 コントロールユニット 7には、 直流系電力線 1 3を介して太陽電池 3が接続されるとともに、 直流系電力線 1 5を介して燃料電池 1 6 が接続されている。 コントロールユニット 7は、 A C分電盤 1 1から交流電力を取り込む とともに太陽電池 3及び燃料電池 1 6から直流電力を取り込み、 これら電力を機器電源と して所定の直流電力に変換する。 そして、 コントロールユニット 7は、 この変換後の直流 電力を、直流系電力線 1 4を介して DC分電盤 8に出力する。コントロールュニット 7は、 AC電力を取り込むのみならず、 太陽電池 3や燃料電池 1 6の電力を交流電力に変換して AC分電盤 1 1に供給する。 また、 コントロールユニット 7は、 信号線 1 7を介して DC 分電盤 8とデータのやり取りを実行する。 The control unit 7 is connected to an AC distribution board 11 1 for branching an AC power supply through a cross flow connecting line 12. In addition, an AC power source 2 and an AC device 6 are connected to the AC distribution board 11 via an AC power line 23. A solar cell 3 is connected to the control unit 7 via a DC power line 13 and a fuel cell 16 is connected via a DC power line 15. The control unit 7 takes in AC power from the AC distribution board 11 and takes in DC power from the solar cell 3 and the fuel cell 16 and converts these powers into predetermined DC power as a device power source. And the control unit 7 Electric power is output to the DC distribution board 8 via the DC power line 14. The control unit 7 not only takes in AC power but also converts the power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 into AC power and supplies it to the AC distribution board 11. The control unit 7 also exchanges data with the DC distribution board 8 through the signal line 17.
DC分電盤 8は、 直流電力対応の一種のブレーカである。 DC分電盤 8は、 コント口 ールユニット 7から入力した直流電力を分岐させ、 その分岐後の直流電力を、 直流系電力 線 1 8を介して制御ュニット 9に出力したり、 直流系電力線 1 9を介してリレーュニット 1 0に出力したりする。 また、 DC分電盤 8は、 信号線 44を介して制御ユニット 9とデ ータのやり取りをしたり、 信号線 45を介してリレ一ュニット 1 0とデータのやり取りを したりする。  The DC distribution board 8 is a kind of breaker that supports DC power. The DC distribution board 8 branches the DC power input from the control unit 7 and outputs the branched DC power to the control unit 9 via the DC power line 1 8 or the DC power line 1 9 Or output to relay unit 10 via. Further, the DC distribution board 8 exchanges data with the control unit 9 via the signal line 44 and exchanges data with the relay unit 10 via the signal line 45.
制御ユニット 9には、 複数の DC機器 5が接続されている。 これら DC機器 5は、 直 流電力及びデータの両方を一対の線によつて搬送可能な直流供給線路 22を介して制御ュ ニット 9と接続されている。 直流供給線路 22は、 DC機器の電源となる直流電圧に、 高 周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、 いわゆる電力線搬送通信によ リ、 一対の線で電力及びデータの両方を DC機器 5に搬送する。 制御ユニット 9は、 直流 系電力線 1 8を介して DC機器 5の直流電源を取得し、 DC分電盤 8から信号線 44を介 して得る動作指令を基に、どの D C機器 5をどのように制御するのかを把握する。そして、 制御ュニット 9は、 指示された DC機器 5に直流供給線路 22を介して直流電圧及び動作 指令を出力し、 DC機器 5の動作を制御する。  A plurality of DC devices 5 are connected to the control unit 9. These DC devices 5 are connected to the control unit 9 via a DC supply line 22 that can carry both DC power and data by a pair of wires. The DC supply line 22 is a so-called power line carrier communication that superimposes a communication signal for transmitting data by a high-frequency carrier wave on a DC voltage that serves as a power source for DC equipment. Transport to device 5. The control unit 9 acquires the DC power supply of the DC device 5 via the DC power line 1 8 and what DC device 5 is used based on the operation command obtained from the DC distribution board 8 via the signal line 44. Know what to control. Then, the control unit 9 outputs a DC voltage and an operation command to the instructed DC device 5 via the DC supply line 22 to control the operation of the DC device 5.
制御ュニット 9には、 宅内の DC機器 5の動作を切り換える際に操作するスィッチ 4 3が直流供給線路 22を介して接続されている。 また、 制御ユニット 9には、 例えば赤外 線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ 24が直流供給線路 22を介し て接続されている。 よって、 DC分電盤 8からの動作指示のみならず、 スィッチ 43の操 作やセンサ 24の検知によっても、 直流供給線路 22に通信信号を流して DC機器 5が制 御される。  The control unit 9 is connected via a DC supply line 22 to a switch 43 that is operated when switching the operation of the DC device 5 in the house. In addition, a sensor 24 that detects, for example, a radio wave transmitted from an infrared ray remote controller is connected to the control unit 9 via a DC supply line 22. Therefore, not only the operation instruction from the DC distribution board 8 but also the operation of the switch 43 and the detection of the sensor 24, a communication signal is sent to the DC supply line 22 and the DC device 5 is controlled.
リレ一ュニット 1 0には、 複数の DC機器 5がそれぞれ個別の直流系電力線 25を介 して接続されている。 リレーユニット 1 0は、 直流系電力線 1 9を介して DC機器 5の直 流電源を取得し、 DC分電盤 8から信号線 45を介して得る動作指令を基に、 どの DC機 器 5を動作させるのかを把握する。 そして、 リレーユニット 1 0は、 指示された DC機器 5に対し、 内蔵のリレーにて直流系電力線 25への電源供給をオンオフすることで、 DC 機器 5の動作を制御する。 また、 リレーユニット 1 0には、 DC機器 5を手動操作するた めの複数のスィツチ 46が接続されており、 スィッチ 46の操作によつて直流系電力線 2 5への電源供給をリレーにてオンオフすることにより、 DC機器 5が制御される。  A plurality of DC devices 5 are connected to the relay unit 10 via individual DC power lines 25, respectively. The relay unit 10 acquires the DC power supply of the DC device 5 through the DC power line 19 and determines which DC device 5 is based on the operation command obtained from the DC distribution board 8 through the signal line 45. Know what to do. Then, the relay unit 10 controls the operation of the DC device 5 by turning on / off the power supply to the DC power line 25 with the built-in relay for the instructed DC device 5. Also, the relay unit 10 is connected to a plurality of switches 46 for manual operation of the DC device 5, and the power supply to the DC power line 25 is turned on and off by the relay by the operation of the switch 46. By doing so, the DC device 5 is controlled.
DC分電盤 8には、 例えば壁コンセントや床コンセン卜の態様で住宅に建て付けられ た直流コンセント 27が直流系電力線 28を介して接続されている。 この直流コンセント 27に DC機器のプラグ (図示略) を差し込めば、 同機器に直流電力を直接供給すること が可能である。 For example, a wall outlet or a floor outlet is connected to the DC distribution board 8 through a DC power line 28. If a DC device plug (not shown) is inserted into this DC outlet 27, DC power can be supplied directly to the device. Is possible.
また、 A C分電盤 1 1及び A C電源 2との間には、 A C電源 2の使用量を遠隔検針可 能な電力メータ 2 9が接続されている。 電力メータ 2 9には、 商用電源使用量の遠隔検針 の機能のみならず、 例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。 電力メー タ 2 9は、 電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。  Between the AC distribution board 1 1 and the AC power supply 2, a power meter 29 that can remotely measure the usage of the AC power supply 2 is connected. The power meter 29 is equipped not only with the function of remote meter reading of commercial power consumption, but also with functions such as power line carrier communication and wireless communication. The power meter 29 transmits the meter reading result to the power company or the like via power line carrier communication or wireless communication.
配電システム 1には、 宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネ ットワークシステム 3 0が設けられている。 ネットワークシステム 3 0には、 同システム 3 0のコントロールュニットとして宅内サーバ 3 1が設けられている。 宅内サーバ 3 1は、 インタ一ネットなどのネットワーク Nを介して宅外の管理サーバ 3 2と接続されるととも に、 信号線 3 3を介して宅内機器 3 4に接続されている。 また、 宅内サーバ 3 1は、 D C 分電盤 8から直流系配線 3 5を介して取得する直流電力を電源として動作する。 管理サー バ 3 2からは、 例えば、 ネットワーク Nを介して宅内サーバ 3 1に売電 (逆潮流) に関す る情報が送信される。  The power distribution system 1 is provided with a network system 30 that enables various devices in the home to be controlled by network communication. The network system 30 is provided with a home server 31 as a control unit of the system 30. The home server 31 is connected to a management server 32 outside the home via a network N such as the Internet, and is connected to the home equipment 3 4 via a signal line 33. The in-home server 3 1 operates using DC power acquired from the DC distribution board 8 via the DC wiring 35 as a power source. From the management server 3 2, for example, information on power sale (reverse power flow) is transmitted to the in-home server 3 1 via the network N.
宅内サーバ 3 1には、 ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理する コントロールボックス 3 6が信号線 3 7を介して接続されている。 コントロールボックス 3 6は、 信号線 1 7を介してコントロールュニット 7及び D C分電盤 8に接続されるとと もに、 直流供給線路 3 8を介して D C機器 5を直接制御可能である。 よって、 宅内サーバ 3 1は、 前記売電 (逆潮流) に関する情報を、 コントロールボックス 3 6を介してコント ロールユニット 7に出力可能となる。 また、 コントロールボックス 3 6には、 例えば使用 したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス 水道メータ 3 9が接続されるとともに、 ネッ トワークシステム 3 0の操作パネル 4 0が接続されている。 操作パネル 4 0には、 例えば ドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器 4 1が接続されている。  A control box 36 that manages operation control of various devices in the home by network communication is connected to the home server 31 via a signal line 37. The control box 36 is connected to the control unit 7 and the DC distribution board 8 via the signal line 17 and can directly control the DC device 5 via the DC supply line 38. Therefore, the in-home server 31 can output information on the power sale (reverse power flow) to the control unit 7 via the control box 36. Also connected to the control box 36 is a gas / water meter 39 that can remotely measure the amount of gas used or the amount of water, for example, and an operation panel 40 of the network system 30. The operation panel 40 is connected to a monitoring device 41 including, for example, a door phone slave unit, a sensor, and a camera.
宅内サーバ 3 1は、 ネットワーク Nを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、 コントロ一ルポックス 3 6に指示を通知して、 各種機器が動作指令に準じた動作をとるよ うにコントロールボックス 3 6を動作させる。 また、 宅内サーバ 3 1は、 コントロールポ ックス 3 6を介してガス/水道メータ 3 9から取得した各種情報を、 ネットワーク Nを通 じて管理サーバ 3 2に提供可能であるとともに、 監視機器 4 1で異常検出があったことを 操作パネル 4 0から受け付けると、 その旨もネットワーク Nを通じて管理サーバ 3 2に提 供する。  When the home server 3 1 inputs operation commands for various devices in the home via the network N, the control box 3 sends notifications to the control box 3 6 so that the various devices operate according to the operation commands. Operate 6. In addition, the in-home server 3 1 can provide various information acquired from the gas / water meter 39 through the control box 36 to the management server 32 through the network N, as well as the monitoring device 41. When an error is detected from the operation panel 40, this is also provided to the management server 32 via the network N.
次に、 コントロールュニット 7の具体的構成について説明する。  Next, a specific configuration of the control unit 7 will be described.
図 2に示すように、 コントロールュニット 7は、 制御部 5 1と、 第 1 D C / D Cコン バ一タ (以下、 「第 1 コンバータ」 という。) 5 5と、第 2 D C D Cコンバータ (以下、 「第 2コンバータ」という。) 5 6と、バッテリ側コンバータ 5 7と、双方向コンバータ 6 0と、 バッテリ 5 4と、 逆潮電力検出回路 5 0と、 を備える。  As shown in FIG. 2, the control unit 7 includes a control unit 51, a first DC / DC converter (hereinafter referred to as “first converter”) 5 5, and a second DCDC converter (hereinafter referred to as “first converter”). (Referred to as “second converter”) 5 6, battery-side converter 5 7, bidirectional converter 60, battery 54, and reverse power detection circuit 50.
第 1 コンバータ 5 5は、 太陽電池 3から入力される直流電力 (太陽電池電力 P p v ) を所望の直流電力に変換して D C分電盤 8に出力する。 詳細には、 第 1コンバータ 55は、 図 3に示すように、 太陽電池 3側の電圧を検出す る入力電圧検出回路 6 1と、 DC分電盤 8側の電圧値を検出する出力電圧検出回路 62と、 太陽電池 3側の電流値を検出する入力電流検出回路 63と、 電力変換用のパワー回路 64 と、 前記パワー回路 64を制御する CPU 65と、 同 CPU 65がアクセスする不揮発性 のメモリ 65 aとから構成される。 The first converter 55 converts the DC power (solar cell power P pv) input from the solar cell 3 into desired DC power and outputs it to the DC distribution board 8. Specifically, as shown in FIG. 3, the first converter 55 includes an input voltage detection circuit 61 that detects the voltage on the solar cell 3 side, and an output voltage detection that detects the voltage value on the DC distribution board 8 side. A circuit 62, an input current detection circuit 63 for detecting the current value on the solar cell 3 side, a power circuit 64 for power conversion, a CPU 65 for controlling the power circuit 64, and a nonvolatile memory accessed by the CPU 65 It consists of memory 65a.
CP U 65は、 メモリ 65 aに格納されるプログラムに従って、 パワー回路 64を適 切に制御する。 具体的には、 発電ルールによる上記プログラムに従って、 上記背景技術に おいて説明した MP P T制御が実行される。 太陽電池 3の発電効率の観点からは、 常時、 M P P T制御が行われることが好ましい。  The CPU 65 appropriately controls the power circuit 64 in accordance with a program stored in the memory 65a. Specifically, the MPPT control described in the background art is executed according to the program according to the power generation rule. From the viewpoint of the power generation efficiency of the solar cell 3, it is preferable that the MPPT control is always performed.
パワー回路 64は、 CP U 65からの制御信号に基づき、 太陽電池 3から供給される 電力を所望の電力に変換して DC分電盤 8側に出力する。 MP P T制御によれば、 上記背 景技術において、 図 7を参照して説明したように、 CPU 65は、 ノ ヮ一回路 64を通じ て、 出力電力 P o u t (太陽電池電力 P p v) を最大出力電力 Pm a Xに制御する。  Based on the control signal from the CPU 65, the power circuit 64 converts the power supplied from the solar cell 3 into desired power and outputs it to the DC distribution board 8 side. According to the MP PT control, as described with reference to FIG. 7 in the above background technology, the CPU 65 outputs the maximum output power P out (solar cell power P pv) through the circuit 64. Control to electric power PmaX.
パワー回路 64の入力電圧及び入力電流は入力電圧検出回路 6 1及び入力電流検出回 路 63により検出され、 出力電圧は出力電圧検出回路 62により検出される。 これら検出 結果は、 CPU 65に出力される。 これにより、 CPU 65は、 入力電力が適切に出力電 力に変換されたか否かを判断する。 なお、 パワー回路 64は複数のスィッチ素子等で構成 される。 また、 CPU 65は、 制御部 5 1から出力電力 P o u tに関する指令信号を入力 する。  The input voltage and input current of the power circuit 64 are detected by the input voltage detection circuit 61 and the input current detection circuit 63, and the output voltage is detected by the output voltage detection circuit 62. These detection results are output to the CPU 65. As a result, the CPU 65 determines whether or not the input power is appropriately converted into the output power. The power circuit 64 includes a plurality of switch elements. In addition, the CPU 65 inputs a command signal related to the output power Pout from the control unit 51.
第 2コンバータ 56は、 燃料電池 1 6から入力される直流電力を所望の直流電力に変 換して DC分電盤 8に出力する。 第 2コンバータ 56の具体的構成は、 先の図 3に示され る第 1コンバータ 55とほぼ同様である。 第 1コンバータ 55との相違点は、 図 3に示す ように、 第 2コンバータ 56において、 そのメモリ 65 aには燃料電池 1 6の発電ルール が記憶されている。 発電ルールは、 最大出力電力を規定したり、 発電電力の急激な変化を 禁止したりしている。 この発電ルールに従って発電されることで、 燃料電池 1 6からの発 電効率を高めつつ、 上記燃料電池 1 6の長寿命化が図れる。  Second converter 56 converts the DC power input from fuel cell 16 to the desired DC power and outputs it to DC distribution board 8. The specific configuration of second converter 56 is substantially the same as that of first converter 55 shown in FIG. The difference from the first converter 55 is that, as shown in FIG. 3, in the second converter 56, the power generation rules of the fuel cell 16 are stored in the memory 65a. Power generation rules stipulate maximum output power or prohibit sudden changes in generated power. By generating power in accordance with this power generation rule, it is possible to extend the life of the fuel cell 16 while improving the power generation efficiency from the fuel cell 16.
バッテリ側コンバータ 57及びバッテリ 54は、 バッテリ接続線 53を介して直流系 電力線 1 4に接続されている。 バッテリ側コンバータ 57は、 直流系電力線 1 4の電力を 所望の電力に変換してバッテリ 54に充電させたり、 バッテリ 54に充電されている電力 を所望の電力に変換して直流系電力線 1 4に放電させたりする。 バッテリ側コンバータ 5 7は、 DC/DC双方向コンバータである。 バッテリ側コンバータ 57の具体的構成は、 バッテリ 54側及び直流系電力線 1 4側の双方向に電力を出力できることを除いて、 先の 図 3に示される第 1コンバータ 55とほぼ同様である。 また、 バッテリ側コンパ一タ 57 は、 自身の入力電圧検出回路 6 1の検出結果を制御部 5 1に出力する。 制御部 51は、 上 記検出結果に基づきバッテリ 54のバッテリ電圧 V bを認識できる。  The battery side converter 57 and the battery 54 are connected to the DC power line 14 through the battery connection line 53. The battery-side converter 57 converts the power of the DC power line 14 into desired power and charges the battery 54, or converts the power charged in the battery 54 into desired power and converts it into the DC power line 14 To discharge. The battery side converter 57 is a DC / DC bidirectional converter. The specific configuration of the battery-side converter 57 is substantially the same as that of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that power can be output in both directions on the battery 54 side and the DC power line 14 side. Further, the battery-side comparator 57 outputs the detection result of its own input voltage detection circuit 61 to the control unit 51. The control unit 51 can recognize the battery voltage Vb of the battery 54 based on the detection result.
双方向コンバータ 60は、 直交流接続線 1 2に設けられている。 双方向コンバータ 6 0は、 A C D Cコンバータ 58と、 D C A Cコンバータ 59とからなる。 DC/AC コンバータ 59は、 直流系電力線 1 4からの直流電力を交流電力 (出力電流 i o u t) に 変換し、 交流系電力線 23に供給する。 また、 ACZDCコンバータ 58は、 交流系電力 線 23からの交流電力を直流電力 (出力電流 I o u t) に変換し、 直流系電力線 1 4に供 給する。 AC/DCコンバータ 58及び DC/ACコンバータ 59は、 入力電力を所望の 出力電力に変換することができる。 AC/DCコンバータ 58及び DC/ACコンバータ 59の具体的構成は、 パワー回路 64が直流及び交流間で電力を変換することを除いて、 先の図 3に示される第 1コンバータ 55とほぼ同様である。 Bidirectional converter 60 is provided in cross flow connection line 12. Bidirectional converter 6 0 consists of an ACDC converter 58 and a DCAC converter 59. The DC / AC converter 59 converts the DC power from the DC power line 14 into AC power (output current iout) and supplies it to the AC power line 23. The ACZDC converter 58 converts AC power from the AC power line 23 into DC power (output current I out) and supplies it to the DC power line 14. The AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 can convert input power to desired output power. The specific configurations of the AC / DC converter 58 and the DC / AC converter 59 are substantially the same as those of the first converter 55 shown in FIG. 3 except that the power circuit 64 converts power between direct current and alternating current. is there.
ACZDCコンバータ 58は、 制御部 51により制御されるとともに、 出力電圧検出 回路 62 (図 3参照) の検出結果を制御部 51に出力する。 制御部 51は、 上記検出結果 に基づき直流系電力線 1 4の電圧 Vを認識できる。 このように、 直交流接続線 1 2に双方 向コンバータ 60を設けることで、 交流電力を直流電力に変換して直流系電力線 1 4に送 電したり、 直流電力を交流電力に変換して交流系電力線 23に送電したりできる。  ACZDC converter 58 is controlled by control unit 51 and outputs the detection result of output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3) to control unit 51. The control unit 51 can recognize the voltage V of the DC power line 14 based on the detection result. Thus, by providing the bidirectional converter 60 in the cross-flow connection line 12, AC power is converted into DC power and transmitted to the DC power line 14, or DC power is converted into AC power and AC. Power can be transmitted to the power line 23.
ここで、太陽電池 3によって発電された直流電力を DC機器 5に供給できる。よって、 例えば、 太陽電池 3の発電電力を必ず交流に変換するシステムに比べて、 電力変換に係る 電力損失を低減することができ、 送電効率が良い。 しかし、 太陽電池 3による発電は、 時 間及び天候に左右されるため、 DC機器 5に安定した電力を供給することは困難である。 一方、 交流電力は、 例えば、 電力会社により生成される AC電源 2からの安定した送電が 期待できる。 よって、 太陽電池 3による十分な発電ができないときには、 AC電源 2から の交流電力を直流電力に変換して DC機器 5に供給できるため、 安定して DC機器 5に電 力を供給できる。 また、 逆に、 太陽電池 3による発電量が DC機器 5の使用電力量を上回 つたと判断されたときには、 太陽電池 3の直流電力を交流電力に変換して AC機器 6に電 力を供給したリ、 A C電源 2すなわち電力会社に電力を逆潮流させることで売電したリで きる。  Here, the DC power generated by the solar cell 3 can be supplied to the DC device 5. Therefore, for example, compared to a system that always converts the power generated by the solar cell 3 into alternating current, the power loss associated with power conversion can be reduced, and the power transmission efficiency is good. However, since power generation by the solar cell 3 depends on time and weather, it is difficult to supply stable power to the DC device 5. On the other hand, for AC power, for example, stable power transmission from an AC power source 2 generated by a power company can be expected. Therefore, when sufficient power generation by the solar cell 3 cannot be performed, AC power from the AC power source 2 can be converted into DC power and supplied to the DC device 5, so that power can be stably supplied to the DC device 5. Conversely, when it is determined that the amount of power generated by solar cell 3 exceeds the amount of power used by DC device 5, the DC power of solar cell 3 is converted to AC power and supplied to AC device 6. In other words, the power can be sold by making the AC power supply 2, that is, the power company, reverse power flow.
逆潮電力検出回路 50は、 AC分電盤 1 1及び AC電源 2間の交流系電力線 23に供 給される電力、 特に AC分電盤 1 1から AC電源 2側に逆潮される電力を検出する。 上記 検出結果は制御部 51に出力される。  The reverse power detection circuit 50 detects the power supplied to the AC power line 23 between the AC distribution board 1 1 and the AC power supply 2, especially the reverse power flow from the AC distribution board 11 to the AC power supply 2 side. To detect. The detection result is output to the control unit 51.
制御部 51は、 逆潮電力検出回路 50からの検出結果に基づき逆潮される電力を認識 するとともに、 この逆潮される電力を時間で積分することで、 電力量 Whを算出する。 こ こで、 図 1に示すように、 管理サーバ 32からネットワーク N、 宅内サーバ 31及びコン トロールボックス 36を介してコントロールュニットフに逆潮電力に関する情報が所定周 期毎に送信される。 制御部 51は信号線 1 7を介してこの逆潮電力に関する情報を受け取 る。 電力の逆潮に関しては、 常に無制限に認められるわけではなく、 例えば、 所定期間毎 によって、 電力の逆潮が禁止されていたり、 逆潮が許容される電力量が制限されていたり する。 電力の逆潮が禁止されている場合には、 逆潮流を防止する必要がある。 ここでは、 逆潮が許容される電力量をしきい値 Wh 1とする。 逆潮電力に関する情報には、 しきい値 Wh 1等の情報が含まれている。 制御部 51は、 逆潮流に関する情報を受ける毎にしきい 値 Wh 1等の情報を更新 (メモリ 51 aに記憶) し、 これ以降この最新の情報に基づき制 御を行う。 Based on the detection result from the reverse power detection circuit 50, the control unit 51 recognizes the reverse power and calculates the amount of power Wh by integrating the reverse power with time. Here, as shown in FIG. 1, information on the reverse power flow is transmitted from the management server 32 to the control unit via the network N, the home server 31 and the control box 36 every predetermined period. The control unit 51 receives information on this reverse power via the signal line 17. The reverse power flow is not always allowed without limitation. For example, the reverse power flow is prohibited or the amount of power that allows reverse power flow is limited for each predetermined period. When reverse power flow is prohibited, it is necessary to prevent reverse power flow. Here, the threshold value Wh 1 is the amount of power that allows reverse tide. For information on reverse power, see Information such as Wh 1 is included. The control unit 51 updates the information such as the threshold value Wh 1 every time it receives information on the reverse power flow (stored in the memory 51a), and thereafter performs control based on the latest information.
制御部 51は、 上記情報に応じて、 電力の逆潮を禁止又は逆潮を許容する電力量 Wh を制限する。 電力の逆潮を禁止する場合、 制御部 51は、 逆潮電力検出回路 50を通じて 検出された電力に相当する分だけの電力を直流系電力線 1 4からバッテリ側コンバータ 5 7を通じてバッテリ 54に充電する。 これにより、 直流系電力線 1 4の電圧 Vに影響を及 ぼすことなく、 電力の逆潮を禁止できる。 逆潮する電力量 Whを制限する場合、 制御部 5 1は、 所定期間内における電力を時間で積分して電力量 Whを算出する。 そして、 制御部 51は、 算出された電力量 Whがしきい値 Wh 1に達したとき、 上記同様に逆潮される電 力分だけバッテリ側コンバータ 57を通じてバッテリ 54に充電することで、 電力の逆潮 を禁止する。 ここで、 逆潮電力検出回路 50を通じて逆潮電力が検出されたとき、 換言す ると、 電力量 Whがしきい値 Wh 1に達したときからバッテリ 54の充電が開始されるま での期間においては電力が逆潮されてしまうものの、 時間的にごく僅かであるため時間の 関数である電力量 Whも無視できるほど小さい。 なお、 この時間差による逆潮電力を見込 んで、 しきい値 Wh 1を逆潮許容電力量より小さく設定してもよい。  Based on the above information, the control unit 51 prohibits the reverse power flow or limits the power amount Wh that allows the reverse power flow. When prohibiting the reverse power flow, the control unit 51 charges the battery 54 from the DC power line 14 to the battery 54 through the battery-side converter 5 7 by the amount corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50. . As a result, the reverse power flow can be prohibited without affecting the voltage V of the DC power line 14. When limiting the amount of electric power Wh flowing backward, the control unit 51 calculates the electric energy Wh by integrating the electric power within a predetermined period with time. Then, when the calculated power amount Wh reaches the threshold value Wh 1, the control unit 51 charges the battery 54 through the battery-side converter 57 by the amount of power reversely flowed in the same manner as described above. Prohibit reverse tide. Here, when reverse power is detected through the reverse power detection circuit 50, in other words, the period from when the amount of power Wh reaches the threshold value Wh 1 until charging of the battery 54 is started. However, the amount of power Wh, which is a function of time, is so small that it can be ignored. In consideration of the reverse power due to this time difference, the threshold Wh 1 may be set smaller than the allowable reverse power.
制御部 51は、 ACZDCコンバータ 58を通じて直流系電力線 1 4の電圧 Vを常時 監視する。 具体的には、 制御部 51は、 図 4 (a) に示すように、 電圧 Vと自身のメモリ 51 aに記憶される第 1及び第 2しきい値 V 1 , V 2並びに第 1及び第 2指令値 A 1 , A 2とを比較する。  The control unit 51 constantly monitors the voltage V of the DC power line 14 through the ACZDC converter 58. Specifically, as shown in FIG. 4 (a), the control unit 51 controls the voltage V and the first and second threshold values V 1 and V 2 and the first and second threshold values stored in its own memory 51a. 2 Compare command values A 1 and A 2.
例えば、需要電力に対して発電電力が多い場合、直流系電力線 1 4の電圧 Vは高まる。 一方、 需要電力に対して発電電力が少ない場合、 直流系電力線 1 4の電圧 Vは低くなる。 このような傾向があることから直流系電力線 1 4の電圧 Vをみることで、 供給電力及び需 要電力の平衡状態の認識が可能となる。 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 1指令値 (基準値) A 1に一致するときは、 供給電力及び需要電力が平衡状態にある。 ここで、 供給電力は、 発電電力に交流及び直流電力系統間でやり取りされる電力を足し引きした値となる。 制御 部 51は、 電圧 Vが第 1指令値 A 1を超える場合、 供給電力が需要電力より大きいと判断 し、 電圧 Vが第 1指令値 A 1未満の場合、 供給電力が需要電力より小さいと判断する。 そ して、 制御部 51は、 図 4 (b) に示すように、 電圧 Vが第 1指令値 A 1を超える期間に おいては、 DCZACコンバータ 59を通じて出力電流 i o u tを増加、 若しくは ACZ DCコンバータ 58を通じて出力電流 I o u tを減少させる。 具体的には、 図 4 (b) に 示すように、 電圧 Vが第 1指令値 A 1を超える期間 T 1においては、 AC/DCコンパ一 タ 58を通じて出力電流 I o u tが減少される。 ここでは、 出力電流 I o u tがゼロに達 していないため、 DC/ACコンバータ 59が出力電流 i o u tを出力することはない。 また、 電圧 Vが第 1指令値 A 1を超えた期間 T 2においては、 AC/DCコンバータ 58 を通じて出力電流 I o u tが減少されて、 出力電流 I o u tがゼロに達する。 このとき、 依然として電圧 Vが第 1指令値 A 1を超えている場合には、 DC/ACコンバータ 59を 通じて出力電流 i o u tの出力が開始され、 電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するまで出力 電流 ί o u tが増加される。 電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致したとき出力電流 i o u tが 一定とされる。 当該制御により電圧 Vは第 1指令値 A 1に一致するように制御される。 For example, when the generated power is greater than the demand power, the voltage V of the DC power line 14 increases. On the other hand, when the generated power is less than the demand power, the voltage V of the DC power line 14 is low. Because of this tendency, it is possible to recognize the equilibrium state of supplied power and demand power by looking at the voltage V of the DC power line 14. When the voltage V of the DC power line 14 matches the first command value (reference value) A1, the supply power and demand power are in equilibrium. Here, the supplied power is a value obtained by adding the power exchanged between the AC and DC power systems to the generated power. The control unit 51 determines that the supplied power is greater than the demand power when the voltage V exceeds the first command value A1, and determines that the supply power is less than the demand power when the voltage V is less than the first command value A1. to decide. Then, as shown in FIG. 4 (b), the controller 51 increases the output current iout through the DCZAC converter 59 during the period when the voltage V exceeds the first command value A1, or the ACZ DC converter. Reduce output current I out through 58. Specifically, as shown in FIG. 4 (b), the output current Iout is reduced through the AC / DC comparator 58 during the period T1 when the voltage V exceeds the first command value A1. Here, since the output current Iout has not reached zero, the DC / AC converter 59 does not output the output current iout. In the period T 2 during which the voltage V exceeds the first command value A 1, the output current I out is decreased through the AC / DC converter 58 and the output current I out reaches zero. At this time, If the voltage V still exceeds the first command value A1, output of the output current iout is started through the DC / AC converter 59, and the output current is continued until the voltage V matches the first command value A1. ίout is increased. The output current iout is constant when the voltage V matches the first command value A1. With this control, the voltage V is controlled to coincide with the first command value A1.
電圧 Vが第 1指令値 A 1未満となる期間においては、 ACZDCコンバータ 58を通 じて出力電流 l o u tが増加、 若しくは DCZACコンバータ 59を通じて出力電流 i o u tが減少される。 具体的には、 電圧 Vが第 1指令値 A 1未満となった期間 T 3において は、 DCZACコンパ一タ 59を通じてその出力電流 i o u tが減少されて、 出力電流 i o u tがゼロに達したとき、 ACZDCコンバータ 58を通じた出力電流 I o u tの出力 が開始される。 ACZDCコンバータ 58の出力電流 I o u tは、 電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するまで、 増加される。 電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致したとき出力電流 I o u tが一定とされる。 当該制御により電圧 Vは第 1指令値 A 1に一致するように制御される。  During the period in which the voltage V is less than the first command value A1, the output current l o u t increases through the ACZDC converter 58 or the output current i o u t decreases through the DCZAC converter 59. Specifically, during the period T3 when the voltage V is less than the first command value A1, the output current iout is reduced through the DCZAC comparator 59 and the output current iout reaches zero. Output of output current I out through converter 58 is started. The output current Iout of the ACZDC converter 58 is increased until the voltage V matches the first command value A1. When the voltage V matches the first command value A1, the output current Iout is constant. With this control, the voltage V is controlled to coincide with the first command value A1.
これにより、 太陽電池 3及び燃料電池 1 6は、 需要電力に関わらず、 自身の事情に見 合った電力を発電できる。 具体的には、 常に、 太陽電池 3及び燃料電池 1 6は発電ルール に従った発電が可能となる。 ここで、 太陽電池 3の発電ルールとは、 MP P T制御により 実行されるものである。 また、 発電ルールは制御ルールに相当する。  As a result, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power according to their own circumstances regardless of the demand power. Specifically, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can always generate power in accordance with the power generation rules. Here, the power generation rule of the solar cell 3 is executed by MPPT control. Power generation rules are equivalent to control rules.
第 1 しきい値 (上限値) V 1は、 第 1指令値 A 1より大きな値に設定される。 第 1 し きい値 V 1は、 直流系電力線 1 4が許容可能な最大の電圧 Vに基づき設定される。 また、 発電電力が需要電力より大きい場合において、 余剰電力を交流系電力線 23へ供給するこ とが十分にできないとき、 電圧 Vは第 1 しきい値 V 1に達する。 交流系電力線 23へ供給 することが十分にできない場合としては、 交流系電力線 23へ送電すべき電力が DCZA Cコンバータ 59の最大出力電力を超えるときや、 電力の逆潮流が制限されている場合が 想定される。  The first threshold value (upper limit value) V 1 is set to a value larger than the first command value A 1. The first threshold value V 1 is set based on the maximum voltage V that can be allowed by the DC power line 14. In addition, when the generated power is greater than the demand power, the voltage V reaches the first threshold value V 1 when the surplus power cannot be sufficiently supplied to the AC power line 23. Cases where it is not possible to sufficiently supply the AC power line 23 include when the power to be transmitted to the AC power line 23 exceeds the maximum output power of the DCZA C converter 59 or when the reverse power flow is limited. is assumed.
この場合、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが上昇する。  In this case, the voltage V of the DC power line 14 increases.
制御部 51は、 図 4 (a) に示すように、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが上昇して第 1 しきい値 V 1に達したとき (図 4 (a) の時刻 t 1 ) には、 第 2コンバータ 56及び第 1 コンバータ 55の順で出力電力 P o u tを抑制する。 これにより、 直流系電力線 1 4の電 圧 Vが第 1 しきい値 V 1未満となり、 電圧 Vの過度の上昇が抑制される。 また、 第 2コン バータ 56の出力電力を優先して抑制することで、 燃料電池 1 6の燃料の消耗を抑えつつ、 太陽電池 3の発電効率を維持することができる。  As shown in Fig. 4 (a), the controller 51 increases the voltage V of the DC power line 14 and reaches the first threshold value V 1 (time t 1 in Fig. 4 (a)). Suppresses the output power P out in the order of the second converter 56 and the first converter 55. As a result, the voltage V of the DC power line 14 becomes less than the first threshold value V 1, and an excessive increase in the voltage V is suppressed. Further, by preferentially suppressing the output power of the second converter 56, it is possible to maintain the power generation efficiency of the solar cell 3 while suppressing the fuel consumption of the fuel cell 16.
第 2指令値 (下限値) A 2は第 1指令値 A 1より小さく設定される。 また、 第 2しき い値(しきい値) V 2は第 1指令値 A 1及び第 2指令値 A 2の間の値に設定される。 第 2指 令値 A2は、 DC機器 5の需要電力に対して供給電力が不足するときの直流系電力線 1 4 の電圧 Vを基準に設定される。 ここで、 例えば、 停電等により AC電源 2からの交流電力 を AC/DCコンバータ 58を通じて直流系電力線 1 4に供給できない場合が想定できる。 このような場合に、 直流系電力線 1 4の電圧 Vは第 2指令値 A 2未満となる。 また、 例え ば、 D C機器 5の需要電力が急激に増大した場合、 A CZ D Cコンパ一タ 5 8の最大出力 電力には限りがあるところ、 すぐにはこれに対応できず、 電圧 Vが第 2指令値 A 2未満と なる場合も想定できる。 電圧 Vが第 2指令値 A 2未満の状態においては、 D C機器 5に電 力が十分に供給されず上記 D C機器 5が正常に動作しないおそれがある。 制御部 5 1は、 電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するように制御する。 具体的には、 当該制御は直流系電力 線 1 4の電圧 Vが低下して第 2指令値 A 2に達したとき (図 4 ( a ) の時刻 t 3 )、 バッテ リ側コンバータ 5 7を通じて、 バッテリ 5 4の電力を直流系電力線 1 4に放電することで 実行される。 ここで、 バッテリ側コンバータ 5 7は、 電圧 Vが第 2指令値 A 2より大きい 第 2しきい値 V 2に達するまでは停止している。 Second command value (lower limit) A2 is set smaller than the first command value A1. The second threshold value (threshold value) V2 is set to a value between the first command value A1 and the second command value A2. The second command value A2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power of the DC equipment 5. Here, for example, it may be assumed that AC power from the AC power source 2 cannot be supplied to the DC power line 14 through the AC / DC converter 58 due to a power failure or the like. In such a case, the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A2. Also, for example For example, when the power demand of DC equipment 5 suddenly increases, the maximum output power of the A CZ DC comparator 58 is limited, but this cannot be handled immediately, and the voltage V is the second command value. It can be assumed that the value is less than A2. In the state where the voltage V is less than the second command value A2, there is a possibility that the DC device 5 is not supplied with sufficient power and the DC device 5 does not operate normally. The control unit 51 controls so that the voltage V matches the first command value A1. Specifically, in this control, when the voltage V of the DC power line 14 decreases and reaches the second command value A 2 (time t 3 in FIG. 4 (a)), the battery side converter 5 7 It is executed by discharging the power of battery 5 4 to DC power line 14. Here, the battery-side converter 57 is stopped until the voltage V reaches the second threshold value V2, which is larger than the second command value A2.
また、 制御部 5 1は電圧 Vが低下して第 2しきい値 V 2に達したとき、 バッテリ側コ ンバータ 5 7を起動させる。 ここで、 バッテリ側コンバータ 5 7は、 上記電力の逆潮流を 禁止するべく電力をバッテリ 5 4に充電している場合を除いて、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2に達するまで停止している。 また、 バッテリ側コンバータ 5 7は、 起動開始から実際に 電力を供給できる起動完了まで一定時間を要する。 これを考慮して第 2しきい値 V 2は設 定される。 すなわち、 電圧 Vの急激な電圧降下があっても、 上記電圧 Vが第 2指令値 A 2 に達したときには、 バッテリ側コンバータ 5 7の起動が完了するように、 第 2しきい値 V 2は設定されている。 このため、 制御部 5 1は、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2に達した時点 でバッテリ側コンバータ 5 7を起動することにより電圧 Vが第 2指令値 A 2に達したとき (図 4 ( a ) の時刻 t 3 ) には、 パッテリ側コンバータ 5 7を通じて直流系電力線 1 4に 電力を供給できる。 これにより、 より迅速に上記不足電力を補填することができる。また、 バッテリ側コンバータ 5 7は、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2に達するまでは停止しているた め、 それまでのバッテリ側コンバータ 5 7の待機電力をなくすことができる。  Further, the control unit 51 activates the battery side converter 57 when the voltage V decreases and reaches the second threshold value V2. Here, the battery-side converter 5 7 stops until the voltage V reaches the second threshold value V 2 except when the battery 54 is charged with power to inhibit the reverse power flow. Yes. In addition, the battery-side converter 57 requires a certain time from the start of start to the start of actual power supply. Considering this, the second threshold value V 2 is set. That is, even if there is a sudden voltage drop of voltage V, when the voltage V reaches the second command value A 2, the second threshold V 2 is set so that the start of the battery side converter 57 is completed. Is set. Therefore, when the voltage V reaches the second command value A2 by starting the battery side converter 57 when the voltage V reaches the second threshold value V2, the control unit 51 (Fig. 4 At time t 3) of (a), power can be supplied to the DC power line 14 through the battery-side converter 5 7. As a result, the above shortage of electric power can be compensated more quickly. Further, since battery-side converter 57 is stopped until voltage V reaches second threshold value V2, standby power of battery-side converter 57 can be eliminated.
よって、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2指令値 A 2未満の場合には、 A C Z D Cコ ンバ一タ 5 8を通じた交流系電力線 2 3から直流系電力線 1 4への電力供給を補助する態 様にて、 バッテリ 5 4の電力を直流系電力線 1 4に供給する。 これにより、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2指令値 A 2に一致するように制御される。 よって、 発電ルールに従つ た太陽電池 3及び燃料電池 1 6の発電に影響を及ぼすことなく、 上記不足電力を補填する ことができる。  Therefore, when the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A 2, the power supply from the AC power line 23 to the DC power line 14 through the ACZDC converter 58 is assisted. In this state, the power of the battery 5 4 is supplied to the DC power line 14. As a result, the voltage V of the DC power line 14 is controlled to coincide with the second command value A2. Therefore, the above shortage can be compensated without affecting the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rules.
また、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2となった時点で起動したバッテリ側コンバータ 5 7 は、 上記電圧 Vが第 1指令値 A 1以上となったときに再び停止される。 なお、 バッテリ側 コンバータ 5 7は、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2以上となったときに再び停止されてもよし、。  Further, the battery-side converter 57 activated when the voltage V becomes the second threshold value V2 is stopped again when the voltage V becomes equal to or higher than the first command value A1. The battery-side converter 57 may be stopped again when the voltage V becomes the second threshold V 2 or higher.
また、 図 2に示すように、 例えば、 D C分電盤 8は、 D Cブレーカ 7 0と、 一対の D C Z D Cコンバータ 7 1とからなる。 D Cブレーカ 7 0は、 直流系電力線 1 4上に設けら れて、 直流系電力線 1 4に異常な電流が流れたときに、 その異常電流を遮断する。 これに より、 その電流の D C機器 5への流入が防止される。 D C / D Cコンバータ 7 1は直流系 電力線 1 4の電力を適切な電圧に降圧して D C機器 5に供給する。 ここで、 D Cブレーカ 70は、 直流系電力線 1 4の電圧を降圧しないため、 高圧の電力を DC機器 5に供給する ことができる。 このように、 高圧の電力を供給することで、 送電時の電力損失を抑制する ことができる。 Further, as shown in FIG. 2, for example, the DC distribution board 8 includes a DC breaker 70 and a pair of DCZDC converters 71. The DC breaker 70 is provided on the DC power line 14 and shuts off the abnormal current when an abnormal current flows through the DC power line 14. This prevents the current from flowing into the DC device 5. The DC / DC converter 7 1 steps down the power of the DC power line 14 to an appropriate voltage and supplies it to the DC device 5. Where the DC breaker Since 70 does not step down the voltage of the DC power line 14, high voltage power can be supplied to the DC device 5. In this way, power loss during power transmission can be suppressed by supplying high-voltage power.
次に、 制御部 51が実行する給電制御処理手順について、 図 5 (a) のフローチヤ一 トを参照しつつ説明する。 当該フローは、 メモリ 51 aに格納された給電プログラムに従 い実行される。 なお、 給電プログラムは、 供給電力及び需要電力の平衡を保つ観点から作 成されている。  Next, the power supply control processing procedure executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart in FIG. This flow is executed according to the power supply program stored in the memory 51a. The power supply program is created from the viewpoint of maintaining a balance between supply power and demand power.
電圧 Vを第 1指令値 A 1に一致させる制御が実行される (S 1 01 )。 当該制御は、 前 述のように、 双方向コンバータ 60の制御を通じて行われる。 そして、 電圧 Vが第 1 しき い値 V 1以上であるか否かが判断される (S 1 02)。 電圧 Vが第 1 しきい値 V 1未満であ る旨判断された場合 (51 02で1\10)、 両コンバータ 55, 56を通じて太陽電池 3及び 燃料電池 1 6自身の発電ルールに従った発電が行われる (S 1 03)。 ここで、 太陽電池 3 の発電ルールは、 MP P T制御を通じて実行される。 そして、 ステップ S 1 05へ処理が 移行される。 一方、 電圧 Vが第 1 しきい値 V 1以上である旨判断された場合 (1 02で Y ES)、両コンバータ 55, 56を通じて、その出力電力 P o u tが抑制される(S 1 04)。 この後、 ステップ S 1 05の処理に移行される。  Control is performed to match the voltage V with the first command value A 1 (S 1 01). This control is performed through the control of the bidirectional converter 60 as described above. Then, it is determined whether or not the voltage V is greater than or equal to the first threshold value V 1 (S 10 02). If it is determined that the voltage V is less than the first threshold V 1 (1 \ 10 in 51 02), power generation according to the power generation rules of the solar cell 3 and the fuel cell 1 6 through both converters 55 and 56 Is performed (S 1 03). Here, the power generation rule of the solar cell 3 is executed through MP P T control. Then, the process proceeds to step S 1 05. On the other hand, when it is determined that the voltage V is greater than or equal to the first threshold value V 1 (YES in 102), the output power P out is suppressed through both converters 55 and 56 (S 104). Thereafter, the process proceeds to step S 1 05.
ステップ S 1 05では、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2以下であるか否かが判断される。 電圧 Vが第 2しきい値 V 2以下である旨判断された場合 (S 1 05で YES) であって、 電圧 Vが第 2指令値 A 2未満のとき、 バッテリ側コンバータ 57を通じて、 電圧 Vが第 2 指令値 A 2に制御される (S 1 06)。 これにて、 給電プログラムの処理が終了される。一 方、 電圧 Vが第 2しきい値 V 2を超える場合 (S 1 05で NO)、 ステップ S 1 07におい て、 バッテリ側コンバータ 57は停止状態を維持したまま、 給電プログラムの処理が終了 される。  In step S 105, it is determined whether or not voltage V is equal to or lower than second threshold value V 2. If it is determined that the voltage V is less than or equal to the second threshold value V2 (YES in S1 05) and the voltage V is less than the second command value A2, the voltage V Is controlled to the second command value A 2 (S 1 06). This completes the processing of the power supply program. On the other hand, if the voltage V exceeds the second threshold value V 2 (NO in S 1 05), in step S 1 07, the battery-side converter 57 remains stopped and the processing of the power supply program is terminated. The
なお、 本フローチャートにおいて、 ステップ S 1 01は双方向コンバータ 60を通じ て実行され、 ステップ S 1 03~S 1 04は第 1及び第 2コンバータ 55, 56を通じて 実行され、 ステップ S 1 06〜S 1 07はバッテリ側コンバータ 57を通じて実行される。  In this flowchart, step S 1101 is executed through bidirectional converter 60, and steps S 1 03 to S 104 are executed through first and second converters 55 and 56, and steps S 1 06 to S 1 07 are executed. Is executed through the battery side converter 57.
次に、 制御部 51が実行する逆潮流規制処理手順について、 図 5 (b) のフローチヤ ートを参照しつつ説明する。 当該フローは、 メモリ 51 aに格納された逆潮流規制プログ ラムに従い実行される。 当該プログラムは、 上記給電プログラムとは別に実行される。  Next, the reverse power flow restriction processing procedure executed by the control unit 51 will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 (b). This flow is executed in accordance with the reverse flow regulation program stored in the memory 51a. The program is executed separately from the power supply program.
まず、 逆潮電力検出回路 50を通じて検出される逆潮電力に基づき電力量 Whが算出 される (S 1 51 )。 次いで、 算出された電力量 Whがしきい値 Wh 1以上であるか否かが 判断される (S 1 52)。  First, the electric energy Wh is calculated based on the reverse power detected by the reverse power detection circuit 50 (S 1 51). Next, it is determined whether or not the calculated power amount Wh is greater than or equal to a threshold value Wh 1 (S 1 52).
電力量 Whがしきい値 Wh 1未満の場合 (S 1 52で1\!0)、 逆潮流規制プログラムの 処理が終了される。 当該プログラムが所定制御周期毎に繰り返されることで、 電力量 Wh がしきい値 Wh 1に達するか否か監視される。  When the electric energy Wh is less than the threshold value Wh 1 (1 \! 0 in S 1 52), the processing of the reverse flow regulation program is terminated. It is monitored whether the electric energy Wh reaches the threshold value Wh 1 by repeating the program every predetermined control cycle.
電力量 Whがしきい値 Wh 1以上となったとき (S 1 52で YES)、 換言すると、 逆 潮が許容される最大電力量に達したときには、 バッテリ側コンバータ 5 7を通じて直流系 電力線 1 4の電力をバッテリ 5 4に充電する (S 1 5 .3 )。 このとき、 逆潮電力検出回路 5 0を通じて検出された電力に相当する分の電力が直流系電力線 1 4からパッテリ側コンパ ータ 5 7を通じてバッテリ 5 4に充電される。 これにより、 逆潮が許容される最大電力量 に達した以降の逆潮流を禁止できる。 When the electric energy Wh exceeds the threshold value Wh 1 (YES in S 1 52), in other words, reverse When the tide reaches the maximum allowable electric energy, the battery 54 is charged with the electric power of the DC power line 14 through the battery-side converter 57 (S 1 5.3). At this time, power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 is charged from the DC power line 14 to the battery 54 through the battery-side comparator 5 7. As a result, the reverse power flow after the reverse power reaches the maximum allowable energy can be prohibited.
なお、 上記電力の逆潮流が禁止されている場合には、 しきい値 W h 1はゼロに設定さ れていると仮定でき、 必ずステップ S 1 5 2において Y E Sとなり、 ステップ S 1 5 3の 処理が実行される。  When reverse power flow is prohibited, it can be assumed that the threshold value W h 1 is set to zero, and is always YES in step S 1 5 2. Processing is executed.
以上、 説明した実施形態によれば、 以下の作用効果を奏することができる。  As mentioned above, according to embodiment described, there can exist the following effects.
( 1 ) 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するように双方向コンバータ 6 0を通じて直流系電力線 1 4の電圧 Vを第 1指令値 A 1に一致させることで、 供給電力 及び需要電力を平衡状態とすることができる。 従って、 発電電力及び需要電力の不平衡が 生じた場合であれ、 太陽電池 3及び燃料電池 1 6の発電電力を調整する必要がない。 これ により、 D C機器 5の需要電力に関わらず、 太陽電池 3及び燃料電池 1 6は自身に適切な 電力で発電できる。  (1) By matching the voltage V of the DC power line 14 with the first command value A 1 through the bidirectional converter 60 so that the voltage V of the DC power line 14 matches the first command value A 1, Supply power and demand power can be balanced. Therefore, it is not necessary to adjust the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 even if an imbalance between the generated power and the demand power occurs. As a result, regardless of the power demand of the DC device 5, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate power with their own power.
( 2 ) 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 1 しきい値 V 1以上となったとき、 上記電圧 Vが 第 1 しきい値 V 1未満となるように制御される。 すなわち、 制御部 5 1によリ両コンパ一 タ 5 5 , 5 6を通じて太陽電池 3及び燃料電池 1 6の発電電力が抑制され、 直流系電力線 1 4の電圧 Vの上昇が抑制される。 これにより、 配電システム 1に過電力が発生すること が抑制され、 上記システム 1の安全性を高めることができる。  (2) When the voltage V of the DC power line 14 is equal to or higher than the first threshold value V1, the voltage V is controlled to be less than the first threshold value V1. That is, the control unit 51 suppresses the generated power of the solar cell 3 and the fuel cell 16 through the both comparators 5 5 and 5 6, and suppresses the increase in the voltage V of the DC power line 14. As a result, the occurrence of overpower in the power distribution system 1 is suppressed, and the safety of the system 1 can be improved.
( 3 ) 電圧 Vが第 2指令値 A 2に一致するように制御される。 具体的には、 当該制御は 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2指令値 A 2未満となったとき、 バッテリ 5 4の電力が直 流系電力線 1 4へ放電されることで実行される。 ここで、 第 2指令値 A 2は、 需要電力に 対して供給電力が不足しているときの直流系電力線 1 4の電圧 Vを基準に設定される。 直 流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2指令値 A 2未満となる状況としては、 例えば停電等により 交流系電力線 2 3から直流系電力線 1 4に電力を供給できない場合が考えられる。 この場 合であっても、 バッテリ 5 4の電力がバッテリ側コンバータ 5 7を通じて直流系電力線 1 4に放電されることで、 電圧 Vが第 2指令値 A 2に一致するように制御される。 これによ リ、 発電ルールに従った太陽電池 3及び燃料電池 1 6の発電を維持しつつ、 D C機器 5に いっそう安定的に電力を供給することができる。  (3) The voltage V is controlled to match the second command value A2. Specifically, when the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A 2, the control is executed by discharging the power of the battery 5 4 to the direct power line 14. . Here, the second command value A 2 is set based on the voltage V of the DC power line 14 when the supply power is insufficient with respect to the demand power. As a situation where the voltage V of the DC power line 14 is less than the second command value A2, it is conceivable that power cannot be supplied from the AC power line 23 to the DC power line 14 due to, for example, a power failure. Even in this case, the electric power of the battery 54 is discharged to the DC power line 14 through the battery-side converter 57, so that the voltage V is controlled to match the second command value A2. As a result, it is possible to supply power to the DC device 5 more stably while maintaining the power generation of the solar cell 3 and the fuel cell 16 according to the power generation rules.
( 4 ) 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2しきい値 V 2以下となったとき、 バッテリ側コ ンバータ 5 7が起動される。 このように、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 2しきい値 V 2 以下となるまでは、 バッテリ側コンバータ 5 7を停止させることができるため、 起動まで の待機電力をなくすことができる。 また、 第 2指令値 A 2未満となる前にバッテリ側コン バータ 5 7を起動させることで、 上記第 2指令値 A 2未満となったときには、 バッテリ側 コンバータ 5 7は、 すぐにバッテリ 5 4の電力を直流系電力線 1 4に放電できる。 これに より、 より迅速に供給電力の不足を補填できる。 (4) When the voltage V of the DC power line 14 falls below the second threshold V 2, the battery-side converter 5 7 is activated. In this way, the battery-side converter 57 can be stopped until the voltage V of the DC power line 14 becomes equal to or lower than the second threshold value V 2, so that standby power until startup can be eliminated. In addition, by starting the battery side converter 5 7 before it becomes less than the second command value A 2, when the battery command converter 5 7 becomes less than the second command value A 2, the battery side converter 5 7 Can be discharged to the DC power line 14. to this This makes it possible to compensate for the shortage of power supply more quickly.
(5) AC電源 2に逆潮流される電力がバッテリ 54の充電により調整される。 これに より、 太陽電池 3及び燃料電池 1 6の発電電力を調整することなく、 逆潮流する電力を調 整することができる。 従って、 逆潮流される電力に関わらず太陽電池 3及び燃料電池 1 6 は自身に適切な電力を発電できる。  (5) The power flowing backward to the AC power source 2 is adjusted by charging the battery 54. As a result, the power flowing backward can be adjusted without adjusting the power generated by the solar cell 3 and the fuel cell 16. Therefore, the solar cell 3 and the fuel cell 16 can generate electric power suitable for themselves regardless of the reversely flowing power.
(6) AC電源 2に逆潮流される電力に相当する分だけ直流系電力線 1 4の電力がパッ テリ側コンバータ 57を通じてバッテリ 54に充電される。 これにより、 太陽電池 3及び 燃料電池 1 6の発電電力を調整することなく、 逆潮流を禁止することができる。  (6) The power of the DC power line 14 is charged to the battery 54 through the battery-side converter 57 by an amount corresponding to the power flowing backward to the AC power source 2. As a result, reverse power flow can be prohibited without adjusting the power generated by the solar cell 3 and the fuel cell 16.
(7) AC/DCコンバータ 58を通じて検出される直流系電力線 1 4の電圧 Vにより 供給電力及び需要電力が平衡状態であるか否かが判断可能となる。 さらに、 直流系電力線 1 4の電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するように双方向コンバータ 60を通じて制御され ることにより、 供給電力及び需要電力を平衡状態とすることができる。 このように、 制御 部 5 1は、 双方向コンバータ 60を通じて、 容易に供給電力及び需要電力を平衡状態とす ることができる。 ここで、 例えば、 負荷機器の使用電力及び発電装置の発電電力をそれぞ れ受信し、 それらに基づき、 制御部が自身に記憶される所定のアルゴリズムに従って、 双 方向コンバータ 60を通じて制御する構成が考えられる。 しかし、 本構成に比較して、 本 実施形態においては負荷機器や発電装置との通信が不要となる。 また、 直流系電力線 1 4 の電圧 Vをみてフィードパック制御するだけなので、 それら通信に係る複雑な制御を省略 することができる。 これにより、 例えば、 太陽電池 3の急峻な日射変動や DC機器 5の O N O F Fによる負荷急変による急激な電力不平衡に対応することができる。  (7) The voltage V of the DC power line 14 detected through the AC / DC converter 58 can determine whether the supplied power and the demand power are in an equilibrium state. Furthermore, by controlling the voltage V of the DC power line 14 through the bidirectional converter 60 so as to coincide with the first command value A 1, the supplied power and the demand power can be balanced. In this way, the control unit 51 can easily balance the supplied power and the demand power through the bidirectional converter 60. Here, for example, a configuration is considered in which the power used by the load device and the power generated by the power generation device are received, and based on them, the control unit performs control through the bidirectional converter 60 according to a predetermined algorithm stored in itself. It is done. However, compared with this configuration, in this embodiment, communication with a load device or a power generation device is not necessary. Also, since the feed pack control is performed only by looking at the voltage V of the DC power line 14, complicated control related to such communication can be omitted. As a result, for example, it is possible to cope with a sudden solar radiation fluctuation of the solar cell 3 and a sudden power imbalance due to a sudden load change due to the ON OF of the DC device 5.
(第 2の実施形態)  (Second embodiment)
以下、 本発明の第 2の実施形態について、 図 6を参照して説明する。 この実施形態の 配電システムは、制御部 5 1が省略され、その機能が各コンバータ 55〜 59 (正確には、 各 CPU 65) に分散されて構成されている点が上記第 1の実施形態と異なっている。 以 下、 第 1の実施形態との相違点を中心に説明する。  Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The power distribution system of this embodiment is different from the first embodiment in that the control unit 51 is omitted and the function is distributed among the converters 55 to 59 (more precisely, each CPU 65). Is different. In the following, the difference from the first embodiment will be mainly described.
各コンバータ 55~58は、 自身の出力電圧検出回路 62 (図 3参照) を通じて、 直 流系電力線 1 4の電圧 Vを認識する。 なお、 DCZACコンバータ 59は、 入力電圧検出 回路 61を通じて直流系電力線 1 4の電圧 Vを認識する。 この場合、 DC/ACコンバータ 59の図 3における入力側は DC分電盤 8となり、 出力側は交流系電力線 23となる。 そ して、 第 1コンバータ 55及び第 2コンバータ 56は、 自身のメモリ 65 aに第 1 しきい 値 V 1を記憶している。 そして、 両コンバータ 55, 56は、 電圧 Vが第 1 しきい値 V 1 に達したとき、 自身の出力を抑制する。 また、 双方向コンバータ 60を構成する ACZD Cコンバータ 58及び DC/ACコンバータ 59は、 自身のメモリ 65 aに第 1指令値 A 1を記憶している。 そして、 電圧 Vが第 1指令値 A 1未満のときに、 DC/ACコンパ一 タ 59を通じて出力電流 i o u tを減少させるか A CZDCコンバータ 58を通じて出力 電流 I o u tを增加させる。 また、 電圧 Vが第 1指令値 A 1を超えたときに、 DCZACコンバータ 59を通じて 出力電流 i o u tを増加させるか A CZDCコンバータ 58を通じて出力電流 I o u tを 減少させる。 これにより、 上記実施形態と同様に電圧 Vが第 1指令値 A 1に一致するよう に制御される。 Each converter 55 to 58 recognizes the voltage V of the DC power line 14 through its own output voltage detection circuit 62 (see FIG. 3). The DCZAC converter 59 recognizes the voltage V of the DC power line 14 through the input voltage detection circuit 61. In this case, the input side of the DC / AC converter 59 in FIG. The first converter 55 and the second converter 56 store the first threshold value V 1 in their own memory 65a. Then, both converters 55 and 56 suppress their outputs when voltage V reaches first threshold value V 1. Further, the ACZD C converter 58 and the DC / AC converter 59 constituting the bidirectional converter 60 store the first command value A 1 in its own memory 65 a. When the voltage V is less than the first command value A1, the output current iout is decreased through the DC / AC comparator 59 or the output current Iout is increased through the A CZDC converter 58. Further, when the voltage V exceeds the first command value A 1, the output current iout is increased through the DCZAC converter 59 or the output current Iout is decreased through the A CZDC converter 58. Thus, the voltage V is controlled so as to match the first command value A 1 as in the above embodiment.
また、 バッテリ側コンバータ 57は、 自身のメモリ 65 aに第 2しきい値 V2及び第 2指令値 A 2を記憶している。 そして、 バッテリ側コンパ一タ 57は、 電圧 Vが第 2しき い値 V 2に達したとき起動し、 第 2指令値 A 2未満となったときにバッテリ 54の電力を 直流系電力線 1 4に放電して、 電圧 Vを第 2指令値 A 2に一致させる制御を実行する。  Further, the battery side converter 57 stores the second threshold value V2 and the second command value A2 in its own memory 65a. The battery-side comparator 57 is activated when the voltage V reaches the second threshold value V2, and when the voltage V becomes less than the second command value A2, the power of the battery 54 is supplied to the DC power line 14. Discharge and execute control to make the voltage V coincide with the second command value A2.
また、 パッテリ側コンバータ 57は、 信号線 1 7を通じて取得される逆潮電力に関す る情報に含まれるしきい値 Wh 1を認識する。 さらに、 バッテリ側コンバータ 57は逆潮 電力検出回路 50から出力される逆潮される電力に基づき電力量 Whを算出する。 そして、 上記第 1の実施形態と同様に、 電力量 Whがしきい値 Wh 1に達したとき、 バッテリ側コ ンバータ 57は、 逆潮される電力に相当する分だけバッテリ 54に充電することで、 電力 の逆潮を禁止する。  Further, the battery side converter 57 recognizes the threshold value Wh 1 included in the information about the reverse power obtained through the signal line 17. Further, the battery side converter 57 calculates the amount of electric power Wh based on the reversely flown power output from the reverse flow power detection circuit 50. As in the first embodiment, when the electric energy Wh reaches the threshold value Wh 1, the battery-side converter 57 charges the battery 54 by an amount corresponding to the reverse power. Ban reverse power flow.
以上、 説明した実施形態によれば、 第 1の実施形態の (1 ) 〜 (7) の作用効果に加 え、 以下の作用効果を奏することができる。  As described above, according to the described embodiment, the following operational effects can be obtained in addition to the operational effects (1) to (7) of the first embodiment.
(8) 第 1の実施形態における制御部 51を省略できる。 よって、 コントロールュニッ ト 7をより簡易な構成とすることができるとともに、 制御部 51に係るコストを抑制でき る。 また、 各コンバータ 55〜 58は互いに通信することなく、 しきい値、 指令値を基準 とした独自の発電ルールに従って発電するものの、 結果的に第 1の実施形態と同様に、 供 給電力及び需要電力の平衡を図ることができる。 また、 各コンバータ 55〜 58の通信が 不要となるところ、 それに係る処理が不要となる。 これにより、 ひいては、 より迅速に電 力の平衡状態を実現することができる。 さらに、 各コンバータ 55~58は独立して構成 されているため、 システムの更新、 拡張を容易に行うことができる。 具体的には、 必要に 応じて各コンバータ 55〜 58の交換等を通じて、 システムの更新等が可能となる。  (8) The control unit 51 in the first embodiment can be omitted. As a result, the control unit 7 can have a simpler configuration, and costs associated with the control unit 51 can be reduced. In addition, each converter 55 to 58 generates power according to its own power generation rules based on threshold values and command values without communicating with each other. As a result, as in the first embodiment, supply power and demand Power balance can be achieved. In addition, the communication of each converter 55-58 becomes unnecessary, and the processing related to it becomes unnecessary. As a result, the power balance state can be realized more quickly. Further, since each converter 55 to 58 is configured independently, the system can be easily updated and expanded. Specifically, the system can be updated by replacing each converter 55-58 as necessary.
また、バッテリ側コンバータ 57は、第 1の実施形態と同様に、逆潮流を禁止したり、 逆潮流される電力量 W hを制限したりできる。  Further, as in the first embodiment, the battery-side converter 57 can prohibit reverse power flow or limit the amount of power W h that is reverse flow.
なお、 上記実施形態は、 これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。 In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
•第 1の実施形態においては、 制御部 51は、 図 5 (a) のフローチャートに従って 実行される給電プログラムにより各コンパ一タ 55〜59を通じて電圧 Vの制御を行って いた。 し力、し、 制御部 51は、 各コンバータ 55〜 59を通じて異なるプログラムを実行 してもよい。 この場合、 ステップ S 1 01と、 ステップ S 1 02~S 1 04と、 S 1 05 〜S 1 07とはそれぞれ独立したプログラムの処理手順とされる。 具体的には、 制御部 5 1は双方向コンバータ 60を通じて、ステップ S 1 01の処理を常時行う。それと同時に、 所定周期毎に制御部 51は両コンバータ 55, 56を通じて、 ステップ S 1 02~S 1 0 4の処理を行うとともに、 バッテリ側コンパ一タ 57を通じてステップ S 1 05〜S 1 0 7の処理を行う。 第 2実施形態においては、 双方向コンバータ 6 0、 両コンバータ 5 5 , 5 6及びパッテリ側コンバータ 5 7は、 それぞれ上記処理手順にてプログラムを実行する。 • In the first embodiment, the control unit 51 controls the voltage V through each of the comparators 55 to 59 by the power supply program executed according to the flowchart of FIG. 5 (a). The control unit 51 may execute different programs through the converters 55 to 59. In this case, step S 1101, steps S1 02 to S 104, and S 105 to S 107 are independent program processing procedures. Specifically, the control unit 51 always performs the process of step S 1101 through the bidirectional converter 60. At the same time, the control unit 51 performs the processing of steps S 1 02 to S 1 0 4 through both converters 55 and 56 at predetermined intervals, and also steps S 1 05 to S 1 0 through the battery-side comparator 57. Process 7 is performed. In the second embodiment, the bidirectional converter 60, both converters 55, 56, and the battery side converter 57 are each executed by the above-described processing procedure.
■上記実施形態においては、 バッテリ 5 4の充電により逆潮流される電力を調整して いた。 し力、し、 バッテリ 5 4の放電を通じて、 逆潮流される電力を調整してもよい。 この 場合には、 例えばバッテリ 5 4からの電力は D C機器 5に供給され、 その分余った発電電 力が逆潮流されることで、 逆潮される電力を増やすこともできる。  In the above embodiment, the power that flows backward by charging the battery 54 is adjusted. You can adjust the reverse power flow through the discharge of the battery 54. In this case, for example, the electric power from the battery 54 is supplied to the DC device 5, and the surplus generated power is reversely flowed to increase the reverse flow.
■上記両実施形態においては、 電力の逆潮を禁止する場合、 逆潮電力検出回路 5 0を 通じて検出された電力に相当する分だけの電力が直流系電力線 1 4からバッテリ側コンパ —タ 5 7を通じてバッテリ 5 4に充電されていた。 しかし、 逆潮電力検出回路 5 0を通じ て、 検出された逆潮流電力の一部の電力がバッテリ 5 4に充電されてもよい。 この場合に は、 逆潮流電力を任意に調整できる。  In both the above embodiments, when prohibiting the reverse power flow, the power corresponding to the power detected through the reverse power detection circuit 50 is transferred from the DC power line 14 to the battery side comparator. The battery 5 4 was charged through 5 7. However, a part of the detected reverse power flow power may be charged to the battery 54 through the reverse power detection circuit 50. In this case, the reverse power flow can be adjusted arbitrarily.
-第 1の実施形態においては、 制御部 5 1は、 逆潮電力検出回路 5 0の検出結果に基 づき電力量 W hを算出していたが、 逆潮電力検出回路 5 0において電力量 W hを算出して もよい。 この場合には、 逆潮電力検出回路 5 0は検出される電力に基づき電力量を直接算 出する。 第 2の実施形態においても、 同様に逆潮電力検出回路 5 0が電力量 W hを算出し てもよい。  -In the first embodiment, the control unit 51 calculates the power amount W h based on the detection result of the reverse power detection circuit 50. h may be calculated. In this case, the reverse power detection circuit 50 directly calculates the amount of power based on the detected power. Also in the second embodiment, the reverse power detection circuit 50 may calculate the power amount W h in the same manner.
•上記両実施形態においては、所定の期間において逆潮流が認められていた。 しかし、 逆潮流が全く認められない配電システム 1であってもよい。 この場合には、 制御部 5 1又 はバッテリ側コンバータ 5 7は常に電力の逆潮流を禁止する。  • In both the above embodiments, reverse power flow was recognized in a predetermined period. However, it may be a power distribution system 1 in which no reverse power flow is observed. In this case, the control unit 51 or the battery side converter 57 always prohibits reverse power flow.
■第 1の実施形態においては、 電圧 Vは制御部 5 1により A CZ D Cコンバータ 5 8 を通じて認識されていた。 しかし、制御部 5 1は、電圧 Vをその他のコンバータ、例えば、 バッテリ側コンバータ 5 7を通じて認識してもよい。 また、 コンバータとは別に電圧検出 回路を設けてもよい。  In the first embodiment, the voltage V is recognized by the control unit 51 through the A CZ D C converter 5 8. However, the control unit 51 may recognize the voltage V through another converter, for example, the battery side converter 57. In addition, a voltage detection circuit may be provided separately from the converter.
•上記両実施形態においては、 直流発電装置として燃料電池 1 6及び太陽電池 3を設 けたが、 直流発電装置は直流電力を発電するものであれば、 これに限定されるものではな い。例えば、 蓄電池、 風力発電装置等であってもよい。蓄電池、風力発電装置に関しても、 発電効率や寿命の観点から自身に適した発電ルールが存在する。 また、 太陽電池 3のみ、 又は燃料電池 1 6のみで直流発電装置を構成してもよい。  • In both the above embodiments, the fuel cell 16 and the solar cell 3 are provided as DC power generators, but the DC power generator is not limited to this as long as it generates DC power. For example, a storage battery or a wind power generator may be used. For storage batteries and wind power generators, there are power generation rules that are suitable for them in terms of power generation efficiency and life. Further, the DC power generation device may be constituted by only the solar cell 3 or only the fuel cell 16.
'上記両実施形態においては、 第 1及び第 2しきい値 V 1 , V 2並びに第 1及び第 2 指令値 A 1 , A 2を設定したが、 第 1及び第 2しきい値 V 1 , V 2及び第 2指令値 A 2を 省略してもよい。 この場合であっても、 電圧 Vが第 1指令値 A 1に制御されることで、 供 給電力及び需要電力の平衡が図られる。 また、 例えば、 第 1 しきい値 V 1のみ、 又は第 2 しきい値 V 2のみを省略することも可能である。 さらに、 第 2しきい値 V 2及び第 2指令 値 A 2を省略してもよい。  'In the above embodiments, the first and second threshold values V 1 and V 2 and the first and second command values A 1 and A 2 are set. V 2 and second command value A 2 may be omitted. Even in this case, the supply voltage and the demand power can be balanced by controlling the voltage V to the first command value A1. For example, only the first threshold value V 1 or only the second threshold value V 2 can be omitted. Further, the second threshold value V 2 and the second command value A 2 may be omitted.
■上記両実施形態においては、 バッテリ 5 4、 バッテリ側コンバータ 5 7及び逆潮電 力検出回路 5 0を備えていたが、 これらを省略してもよい。 この場合であっても、 交流系 電力線 2 3 ¾び ΐί流系電力線 1 4 で双方向コンパ タ 6 0を通じて 力を授受すること で、 需要電力及び供給電力の平衡が図られる。 In both the above embodiments, the battery 54, the battery side converter 57, and the reverse power detection circuit 50 are provided, but these may be omitted. Even in this case, the AC system The power demand and supply power are balanced by transmitting and receiving the power through the bidirectional converter 60 through the power line 2 3 and the current system power line 14 .
以上、 本発明の好ましい実施形態が説明されたが、 本発明はこれらの特定実施形態に 限定されず、 後続する請求範囲の範疇を超えず、 多様な変更及び修正が行われることが可 能であり、 それも本発明の範疇に属すると言える。  The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these specific embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the subsequent claims. Yes, it can be said to belong to the category of the present invention.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
【請求項 1】  [Claim 1]
直流発電装置により発電される直流電力が直流配線を介して直流負荷に供給される直 流電力系統と、 前記直流電力系統に連携され、 交流電源から交流配線を介して交流電力が 供給される交流電力系統と、 を備える配電システムにおいて、  A direct current power system in which direct current power generated by the direct current power generator is supplied to a direct current load through a direct current wiring, and an alternating current in which alternating current power is supplied from the alternating current power supply through the alternating current wiring, in cooperation with the direct current power system. In a power distribution system comprising:
前記交流配線からの交流電力を直流電力に、 前記直流配線からの直流電力を交流電力 に変換する双方向コンバータと、  A bidirectional converter that converts AC power from the AC wiring into DC power, and DC power from the DC wiring into AC power;
前記直流配線の電圧が基準値となるように前記双方向コンバータを制御することで、 前記直流配線への供給電力と、 前記直流配線を通じて必要される需要電力との平衡を図る 制御部と、 を備えた配電システム。  By controlling the bidirectional converter so that the voltage of the DC wiring becomes a reference value, a control unit for balancing supply power to the DC wiring and demand power required through the DC wiring; Power distribution system provided.
【請求項 2】  [Claim 2]
前記直流配線に接続され、 前記直流発電装置から入力される直流電力について、 自身 に記憶される所定の制御ルールに従つて所望の直流電力に変換し、 この変換後の直流電力 を前記直流負荷に供給する D C D Cコンバ一タと、 前記直流配線の電圧を検出する電圧 検出手段と、 をさらに備え、 前記制御部は前記電圧検出手段を通じて検出される直流配線 の電圧が基準値となるように前記双方向コンバータを制御することで、 前記直流配線への 供給電力と、 前記直流配線を通じて必要される需要電力との平衡を図る請求項 1記載の配 電システム。  DC power connected to the DC wiring and input from the DC power generator is converted into desired DC power according to a predetermined control rule stored in itself, and the converted DC power is supplied to the DC load. A DCDC converter to be supplied; and a voltage detection means for detecting a voltage of the DC wiring; and the control unit is configured so that the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes a reference value. The power distribution system according to claim 1, wherein the power supply to the DC wiring and the demand power required through the DC wiring are balanced by controlling a direction converter.
【請求項 3】  [Claim 3]
前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記基準 値より大きい上限値以上となったとき、 前記 D C D Cコンバータの制御を通じて前記直 流発電装置の発電電力を抑制して、 前記直流配線の電圧が上限値未満となるように制御す る請求項 2に記載の配電システム。  The control unit suppresses the generated power of the direct current power generation device through the control of the DCDC converter when the voltage of the DC wiring detected through the voltage detection means becomes equal to or greater than an upper limit value greater than the reference value. The power distribution system according to claim 2, wherein the voltage of the DC wiring is controlled to be less than an upper limit value.
【請求項 4】  [Claim 4]
前記直流配線に接続されるバッテリと、 前記直流配線及び前記バッテリ間に設けられ、 前記直流配線の電力を前記バッテリに充電し、 前記バッテリの電力を前記直流配線に放電 する充放電回路と、 を備え、 前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出された前記直 流配線の電圧が、 前記基準値より小さい下限値未満となったとき、 前記直流配線を前記下 限値に一致させるベく前記充放電回路を制御する請求項 2又は 3に記載の配電システム。  A battery connected to the DC wiring; and a charge / discharge circuit that is provided between the DC wiring and the battery, charges the battery with electric power of the DC wiring, and discharges the electric power of the battery to the DC wiring. The control unit should match the DC wiring with the lower limit value when the voltage of the direct current wiring detected through the voltage detection means becomes less than a lower limit value smaller than the reference value. 4. The power distribution system according to claim 2, wherein the charge / discharge circuit is controlled.
【請求項 5】 [Claim 5]
前記制御部は、 前記電圧検出手段を通じて検出された前記直流配線の電圧が前記基準 値及び下限値間の値に設定されるしきい値以下となったとき、 前記充放電回路を起動させ る請求項 4に記載の配電システム。  The control unit activates the charge / discharge circuit when a voltage of the DC wiring detected through the voltage detection unit becomes equal to or lower than a threshold value set to a value between the reference value and a lower limit value. Item 5. The power distribution system according to item 4.
【請求項 6】  [Claim 6]
前記交流配線に接続されるとともに、 前記交流電源へ逆潮流する電力を検出する逆潮 電力検出回路、 を備え、 前記制御部は、 前記逆潮電力検出回路の検出結果に基づき前記逆 潮流する電力を、 前記充放電回路を通じた前記/ \*ッテリの充放電によリ調整する請求項 4 または 5に記載の配電システム。 A reverse power that is connected to the AC wiring and detects the power flowing backward to the AC power supply A power detection circuit; and Item 6. Distribution system according to item 4 or 5.
【請求項 7】  [Claim 7]
前記制御部は、 前記逆潮電力検出回路により検出される逆潮流する電力に相当する分 だけ前記直流配線の電力を、 前記充放電回路を通じて前記バッテリに充電して、 逆潮流を 防止する請求項 6に記載の配電システム。  The control unit prevents the reverse power flow by charging the battery with the electric power of the DC wiring by the amount corresponding to the reverse power flowing detected by the reverse power detection circuit, through the charge / discharge circuit. 6. The power distribution system according to 6.
【請求項 8】  [Claim 8]
前記制御部は、 前記 D C / D Cコンバータ、 前記双方向コンバータ及び前記充放電回 路に分散して設けられ、 前記充放電回路は、 前記下限値を記憶するとともに、 前記直流配 線の電圧が前記下限値未満となったとき、 前記下限値に一致するように前記バッテリの充 放電制御を行い、 前記 D CZ D Cコンバータは、 前記上限値を記憶するとともに、 電圧が 前記上限値以上となったとき、 前記直流配線の電圧が前記上限値未満となるように出力電 圧の制御を行い、 前記双方向コンバータは、 前記基準値を記憶するとともに、 電圧が前記 基準値から外れたとき、 前記直流配線の電圧が前記基準値に一致するように前記直流配線 及び前記交流配線への出力電力の制御を行う請求項 4 ~ 7の何れか一項に記載の配電シス テム。  The control unit is provided in a distributed manner in the DC / DC converter, the bidirectional converter, and the charge / discharge circuit, the charge / discharge circuit stores the lower limit value, and the voltage of the DC wiring is When it becomes less than the lower limit value, the battery charge / discharge control is performed so as to match the lower limit value, and the DCZ DC converter stores the upper limit value and the voltage becomes equal to or higher than the upper limit value. The output voltage is controlled so that the voltage of the DC wiring is less than the upper limit value, and the bidirectional converter stores the reference value, and when the voltage deviates from the reference value, the DC wiring 8. The power distribution system according to any one of claims 4 to 7, wherein output power to the DC wiring and the AC wiring is controlled so that the voltage of the power supply matches the reference value.
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