WO2011152249A1 - 系統連系システム、及び分配器 - Google Patents

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WO2011152249A1
WO2011152249A1 PCT/JP2011/061887 JP2011061887W WO2011152249A1 WO 2011152249 A1 WO2011152249 A1 WO 2011152249A1 JP 2011061887 W JP2011061887 W JP 2011061887W WO 2011152249 A1 WO2011152249 A1 WO 2011152249A1
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energy
point
battery
converter
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PCT/JP2011/061887
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久保　守
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三洋電機株式会社
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    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a grid interconnection system in which solar cells are linked to a grid, and a distributor.
  • the output generated by the solar cell is connected to the system by a DC / AC converter (power conditioner, inverter, etc.), and the output of the solar cell or the electric power from the system is supplied to the load.
  • a grid interconnection system is known in which power from a grid is stored in a battery or the like and discharged as necessary in a specific time zone (see, for example, Patent Document 1). Since this type of grid interconnection system is linked to the grid, when the generated power of the solar cell is smaller than the power consumption of the load, the generated power and the power supplemented from the grid are consumed by the load. . Further, when the generated power of the solar cell is larger than the power consumption of the load, surplus power that has not been consumed by the load is supplied to the system as reverse power flow power. On the other hand, in a time zone such as at night when the solar cell does not generate power, the storage battery is charged with the power of the system, and this power is discharged in the daytime to suppress the peak of power consumption due to the load in the daytime.
  • the generated power of the solar cell and the power of the grid are combined and supplied to the load, but when the energy charged in the storage battery is also supplied to the load, the generated power of the solar cell is Although it is a newly created power and its surplus power is desired to be widely utilized through the grid, the power obtained from the energy stored in the storage battery is charged from the grid and is It is not desired to reverse the current. For this reason, there has been a search for a device capable of causing the generated power of the solar battery to flow backward without causing the discharged power of the storage battery to flow backward.
  • a grid interconnection system including both a solar battery and a storage battery.
  • the generated power of the solar battery and the discharge power of the storage battery are once combined and then converted into AC power by an inverter circuit and supplied to the system and the load. It was configured as follows. In the grid connection system configured in this way, the active current that flows backward to the grid is detected, and when the reverse flow occurs, the amount of power that is converted into AC power by the inverter circuit is reduced.
  • the entire system is designed from the beginning as a grid interconnection system. For example, when a reverse battery flow cannot be established because the configuration of retrofitting a storage battery system to an existing solar battery power generation system is not possible There was a bad versatility. There is also a grid interconnection system that includes both solar cells and fuel cells.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has a simple configuration, enabling a reverse power flow from a solar cell or the like to the system, and reliably preventing a reverse power flow from the battery to the system.
  • the purpose is to provide a system.
  • the present invention superimposes after converting renewable energy into AC power having the same frequency as that of the system in the first inverter circuit to a power line that supplies AC power from the line of the commercial power system to the load.
  • the inverter circuit is provided with a protection function that prevents AC power from being superimposed on the power line.
  • the effective current is detected by a current detector.
  • the open / close mechanism provided in the middle of the AC power output from the second inverter circuit reaching the power line may be opened.
  • the second inverter circuit When the current detector detects an effective current, the second inverter circuit operates to reduce the amount of AC power superimposed on the power line based on the magnitude of the effective current before the opening / closing mechanism is opened. You may make it do.
  • the battery may be charged using renewable energy and / or AC power supplied from the grid.
  • the battery may be a lithium ion battery.
  • the distributor of the present invention converts the renewable energy into AC power synchronized with the grid, and then converts the renewable energy of the grid-connected system to be superimposed on the grid into AC power and superimposes it on the grid. It distributes to the charging energy used for charge.
  • the distributor may be provided with a configuration that allows the renewable energy to be switched between the superimposed energy and the charging energy by manual operation.
  • a configuration may be provided in which energy consumed by a load connected to the grid is detected, and the difference energy between the energy and the renewable energy can be distributed as charging energy.
  • Renewable energy is energy generated by a solar cell, and the amount of superimposed energy is the amount of energy based on a given signal, and the amount of energy generated by the solar cell is the maximum value or the maximum value.
  • An MPPT control unit that variably adjusts the amount of charging energy so as to reach the vicinity of the value may be provided.
  • the grid interconnection system of the present invention is configured to be able to be superposed after converting renewable energy to AC power having the same frequency as that of the grid by a first inverter circuit on a power line that supplies AC power from the commercial power grid to the load.
  • the energy stored in the battery is converted to AC power having the same frequency as that of the grid by the second inverter circuit, and then superimposed on the power line so that the regenerative energy exceeds the energy consumed by the load.
  • a control unit that stops superposition of AC power on the power line from the second inverter circuit and starts charging the battery with regenerative energy.
  • control unit may function effectively by manual operation.
  • the present invention it is possible to reliably suppress the reverse power flow from the battery to the system while enabling the reverse power flow from the solar cell to the system. Further, the reverse power flow can be reliably suppressed by charging the battery with energy corresponding to the reverse power flow.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a system 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
  • the system 1 shown in FIG. 1 has a grid-connected system in which AC power is superimposed on a commercial power system (system) 11 supplied from an electric power company using a renewable energy (for example, a solar cell) 21 as a power source. Yes.
  • a system that superimposes AC power on the grid 11 using the discharge power of the battery (storage battery) 4 as an energy source is additionally installed in this existing grid-connected system.
  • AC power for example, single-phase two-wire, 50 Hz AC power
  • the generated power of the solar cell 21 is supplied to the first DC / AC converter (first inverter circuit) 23 via the distributor 22 and converted into AC power by the converter 23, and then the first power line 13 passes through the first output line 24. It is superimposed on the power line 13 at the first point 25 and is supplied to the load 15 together with the power from the system 11. At this time, if the power superimposed on the first point 25 from the first DC / AC converter 23, that is, the power generated by the solar cell 21, is larger than the power consumption of the load, if the power generation of the solar cell 21 is continued as it is The surplus power for this load is automatically reverse-flowed (sold) to the grid 11 via the distribution board 12.
  • first DC / AC converter first inverter circuit
  • the energy stored in the storage battery 4 is converted into AC power by the second DC / AC converter (second inverter circuit) 33, and then the second output line 35 and the operation of the relay 34, which is an example of an opening / closing mechanism on this line, are connected. It is superimposed on the second point of the power line 13 via a piece (not shown).
  • the second point 36 is provided on the power line 13 from the load 15 than the first point 25, and the power obtained from the energy stored in the storage battery 4 is the power from the grid 11, the power generated by the solar battery 21. And are supplied to the load 15 together.
  • the distributor 22 is configured to distribute the electric power generated by the solar battery 21 to the first DC / AC converter 23 and / or the charger 31 and output the electric power.
  • the distributor 22 has (1) a piece structure that directly switches the output destination of the generated power of the solar cell 21 to either the first DC / AC converter 23 or the charger 31 by manual operation.
  • the circuit has a configuration in which the generated power of the solar cell 21 is output to the first DC / AC converter 23 and the charger 31 based on a predetermined distribution ratio, respectively.
  • the generated power of the battery 21 is output to the first DC / AC converter 23, the remaining amount of power is output to the charger 31, and the output to the charger 31 is adjusted to control the solar cell 21 at or near the maximum output.
  • MPPT Maximum Power Point Tracking
  • the storage battery 4 is an assembled battery including a plurality of battery modules interconnected in series and / or in parallel and a controller that monitors the temperature and voltage of the battery modules.
  • the battery module is a secondary battery module such as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery. In the present embodiment, a case where a lithium ion secondary battery module is used will be described.
  • This controller detects the temperature of the battery module, cuts off the current when the detected temperature exceeds a predetermined value, detects the voltages at both ends of a plurality of battery modules connected in series, and determines the RSOC (remaining power) based on the detected voltage value. (Capacity ratio) is calculated, and RSOC data is output.
  • the charger 31 is supplied with power generated by the solar cell 21 from the distributor 22 and is connected to the power line 13 via the rectifier 32 and supplied with power after rectifying and smoothing AC power from the power line 13 into DC power. Is done.
  • the charger 31 charges the storage battery 4 with DC power output from the rectifier 32 or power obtained from the solar cell 21 via the distributor 22.
  • this charging is a normal charging method performed by switching from the constant current charging method to the constant voltage charging method, and detailed description thereof is omitted.
  • the grid interconnection system 1 supplies electric power to the load 15 by the electric power generated by the solar battery 21 and the electric power of the commercial power system 11 in the daytime time period when the solar battery 21 generates power.
  • the generated power of the solar cell 21 is smaller than the power used by the load 15
  • all the generated power of the solar cell 21 is supplied to the load 15 and consumed.
  • the shortage of the generated power of the solar battery 21 with respect to the power used by the load 15 is supplemented by the power from the commercial power system 11. 4 can be supplemented by the discharge power.
  • the sum of the generated power of the solar cell 21 and the discharge power 4 of the storage battery is larger than the power used by the load 15, surplus power is generated.
  • the generated power of the solar cell is newly created power, and the surplus power is supplied to the system and is desired to be widely used, but when the power of the system 11 is stored in the storage battery, It is desirable to be consumed in the load without reverse power flow.
  • the electric power supplied to the charger 31 via the distributor 22 by the electric power generated by the solar battery 21 can be consumed by the load 15 at an arbitrary timing after charging the storage battery.
  • AC power may be output in an arbitrary period in response to the instability such as power shortage or power outage.
  • the shut-off mechanism 37 includes a relay 34, a control unit 51 that instructs an opening / closing operation of the relay 34, and a current detector 52 that detects active power flowing on the power line 13 from the second point 36 to the first point 25. It is configured with.
  • the relay 34 is a mechanical switch provided on the second output line 35 between the second DC / AC converter 33 and the second point 36. When the relay 34 is opened, the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are disconnected from the commercial power system 11.
  • the current detector 52 is provided between the first point 25 and the second point 36 on the power line 13, and the current flow from the second point 36 to the first point 25, that is, from the storage battery 4. It detects reverse power flow and is connected to the control unit 51.
  • the control unit 51 is a controller that controls the entire grid interconnection system 1 and is connected to each device.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the blocking mechanism 37.
  • the control unit 51 determines whether it is the reverse power flow detection timing (step S1).
  • the reverse flow detection timing is a determination as to whether or not there is an interrupt flag for performing reverse flow detection from a main program (not shown), and is executed once in one cycle of the main program. Moreover, the timing which performs a detection immediately after the 2nd DC / AC converter 33 restarts is included.
  • step S1; No if it is not the reverse power flow detection timing (step S1; No), the process is terminated, and if it is the reverse power flow detection timing (step S2; Yes), whether the reverse power flow is detected by the current detector 52. It is determined whether or not (step S2). If the current detector 52 does not detect a reverse power flow (step S2; No), the process ends. On the other hand, when the current detector 52 detects a reverse power flow (step S2; Yes), the control unit 51 opens the relay 34 (step S3). As a result, the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are disconnected from the commercial power system 11 to reliably prevent the discharge power (energy) discharged from the storage battery 4 from flowing backward to the commercial power system 11. it can.
  • the second DC / AC converter 33 detects that it has been disconnected from the commercial power system 11 and stops.
  • the determination in step S2 is determined by whether or not the moving average value of the current detected by the current detector 52 exceeds a predetermined value.
  • a predetermined value For example, C.I. T.A.
  • C.I. T.A When (current transformer) is used, C.I. T.A.
  • the A / D (analog / digital) conversion circuit is used to capture the output voltage of the microcomputer into a control element such as a microcomputer, and the value of the moving average of the digitized voltage value is replaced with the current value, and the set value is compared. Also good.
  • the direction of the current can be determined based on the advance direction of the phase ( ⁇ ) determined from the voltage change.
  • This set value may be provided with a switch or the like that can be selected within a predetermined width.
  • the current detector 52 simultaneously detects the current value flowing from the first cooperation point to the second cooperation point (current value when No is determined in step S2) and uses it for the control described later.
  • the control unit 51 determines whether or not a predetermined time (for example, 5 minutes) has elapsed since the relay 34 was opened (step S4).
  • This predetermined time is a time during which fluctuations in the power consumption at the load 15 are expected to be stable.
  • step S3 by opening the relay 34, the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are disconnected from the commercial power system 11. If this disconnected state is maintained for a long time, if the amount of power used by the load 15 increases and becomes greater than the amount of power generated by the solar cell 21, the power from the commercial power system 11 continues to be supplied to the load 15. As a result, the power use efficiency decreases. For this reason, it is desirable to quickly close the relay 34 and link the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 to the commercial power system 11. However, if the relay 34 is linked in a short time, the load 15 is used. It is considered that the fluctuation of the electric energy is not stable and the discharge power of the storage battery 4 flows again in the reverse power flow.
  • step S4 when the predetermined time that is expected to stabilize the fluctuation of the power consumption at the load 15 has not elapsed (step S4; No), the configuration waits until the predetermined time elapses.
  • the control unit 51 closes the relay 34 (step S5) and outputs the output of the second DC / AC converter 33 immediately before the reverse power flow occurs. The output is reduced below the output and restarted (step S6).
  • the control unit 51 reduces the output of the second DC / AC converter 33 (for example, 70 to 80% of the output immediately before the reverse flow occurs) and restarts the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4. Even if the commercial power system 11 is connected again, it is possible to suppress a state in which the discharge power of the storage battery 4 flows backward.
  • the grid interconnection system 1 converts the solar cell 21 and the energy generated by the solar cell 21 into AC power, and links the solar cell 21 and the commercial power grid 11. Then, the first DC / AC converter 23 that supplies AC power to the load 15 connected to the commercial power system 11, the storage battery 4, and the energy discharged from the storage battery 4 is converted into AC power, and the storage battery 4 and the commercial power system 11, a second DC / AC converter 33 that supplies AC power to the load 15, the first output line 24 to which the output of the first DC / AC converter 23 is supplied, the commercial power system 11, and the load The second output line 35 to which the output of the second DC / AC converter 33 is supplied and the power line 13 are connected at the second point.
  • the first point 25 is closer to the commercial power system 11 than the second point 36 on the power line 13 (or the second point 36 is more than the first point 25 on the power line 13.
  • a cutoff mechanism 37 that substantially cuts off the current flowing on the second output line 35 is provided.
  • the cutoff mechanism 37 is provided between the first point 25 and the second point 36.
  • the current detector 52 provided on the power line 13, the relay 34 provided on the second output line 35 between the second DC / AC converter 33 and the second point 36, and the current detector 52 are the second And a control unit 51 that opens the relay when the active power flowing from the point 36 to the first point 25 is detected.
  • the control unit 51 opens the relay 34, whereby the second DC / AC converter 33.
  • the storage battery 4 is disconnected from the commercial power system 11, and it is possible to reliably prevent the discharged power discharged from the storage battery 4 from flowing backward to the commercial power system 11.
  • the current detector 52 is provided between the first point 25 located on the commercial power system 11 side of the power line 13 and the second point 36 located on the load 15 side, current detection is performed. The current flowing from the second point 36 to the first point 25 (current flowing backward) can be directly detected by the device 52. Note that this reverse power flow can be considered to be due to the discharge power of the storage battery 4.
  • the first output line 24 through which the power output from the solar cell 21 flows is connected to the first point 25, even if the relay 34 is opened, the generated power of the solar cell 21 is supplied to the commercial power system 11. It is possible to reverse flow. Further, since the relay 34 is provided in the second output line 35 between the second DC / AC converter 33 and the second point 36, the power line 13 is not interrupted even if the relay 34 is opened. The power supply from the solar cell 21 and / or the commercial power system 11 to the load 15 can be maintained.
  • the control unit 51 reduces the output of the second DC / AC converter 33 and restarts it. Therefore, even if the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are connected to the commercial power system 11 again, the probability that the discharge power of the storage battery 4 flows backward can be reduced.
  • the interruption mechanism 40 includes a current detector 52 provided on the power line 13 between the first point 25 and the second point 36, and the current detector 52 includes a first detector 52.
  • the second DC / AC converter 33 is controlled so that the AC power output from the second DC / AC converter 33 is gate-blocked (cut off).
  • a control unit 51 a relay 34 is provided on the second output line 35 between the second DC / AC converter 33 and the second point 36, and this relay 34 is opened and closed according to an instruction from the control unit 51.
  • the relay 34 opens the relay 34 to reliably disconnect the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 from the commercial power system 11. It is.
  • FIG. 4 is a flowchart showing this operation.
  • the control unit 51 determines whether it is a reverse power flow detection timing (step S11).
  • step S11 determines whether the reverse power flow is detected by the current detector 52. It is determined whether or not (step S12).
  • the control unit 51 sets the second DC / AC converter 33 to a gate block, that is, the output of the second DC / AC converter 33 is 0.
  • the operation of the second DC / AC converter 33 is controlled (step S13).
  • the control unit 51 mechanically disconnects the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 from the commercial power system 11 by opening the relay 34.
  • the control unit 51 determines whether or not a predetermined time (for example, 5 minutes) has elapsed since the second DC / AC converter 33 was gate-blocked (step S14).
  • This predetermined time is a time during which fluctuations in the power consumption at the load 15 are expected to be stable.
  • the process waits until the predetermined time elapses, and the predetermined time has elapsed ( In step S14; Yes, the control unit 51 closes the relay 34 and releases the gate block of the second DC / AC converter 33 (step S15).
  • the output of the second DC / AC converter 33 is controlled to be less than the output immediately before the reverse flow occurs (for example, 70 to 80% of the output immediately before the reverse flow occurs). Is desirable.
  • the grid interconnection system 10 converts the solar cell 21 and the DC power output from the solar cell 21 into AC power, and links the solar cell 21 and the commercial power system 11 to commercial power.
  • the first DC / AC converter 23 that supplies AC power to the load 15 connected to the grid 11, the storage battery 4, the DC power output from the storage battery 4 is converted into AC power, and the storage battery 4 and the commercial power grid 11 are connected.
  • a second DC / AC converter 33 that supplies AC power to the load 15, and a power line that connects the first output line 24 to which the output of the first DC / AC converter 23 is supplied, the commercial power system 11, and the load 15.
  • Reference numeral 40 denotes a current detector 52 provided on the power line 13 between the first point 25 and the second point 36, and the effective power that the current detector 52 flows from the second point 36 to the first point 25. And a control unit 51 that controls the second DC / AC converter 33 so as to gate-block the AC power output from the second DC / AC converter 33.
  • the control unit 51 uses the gate block to output the AC power output from the second DC / AC converter 33. By doing so, it is possible to reliably prevent the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 from being disconnected from the commercial power system 11 and the discharged power discharged from the storage battery 4 flowing back into the commercial power system 11.
  • the current detector 52 is provided between the first point 25 located on the commercial power system 11 side of the power line 13 and the second point 36 located on the load 15 side, current detection is performed. When the current flow from the second point 36 to the first point 25 is detected by the device 52, it can be considered that this reverse power flow is due to the discharge power of the storage battery 4.
  • the AC power output from the second DC / AC converter 33 is gate-blocked.
  • the control unit 51 releases the gate block of the second DC / AC converter 33 and the gate block, the output of the second DC / AC converter 33 is immediately before the reverse power flow occurs with the release of the gate block.
  • the output can be controlled to be less than the output (for example, 70 to 80% of the output immediately before the reverse flow occurs). According to this, even if the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are connected to the commercial power system 11 again, the probability that the discharge power of the storage battery 4 flows backward can be reduced.
  • the interruption mechanism 50 includes a current detector 55 ⁇ / b> A that detects active power flowing from the second point 36 to the first point 25.
  • a reverse power relay (RPR) 55 is provided that cuts off the current flowing through the second output line 35 when the active power flowing to the first point 25 is detected.
  • the reverse power relay 55 is provided on the second output line 35 between the second DC / AC converter 33 and the second point 36, and the current detector 55 ⁇ / b> A connected to the reverse power relay 55 is connected to the first power line 13. It is provided between the first point 25 and the second point 36.
  • the reverse power relay 55 is opened when the current detector 55 ⁇ / b> A detects the reverse current, and cuts off the current flowing through the second output line 35.
  • a control unit that controls the entire grid interconnection system 20 is provided.
  • FIG. 6 is a flowchart showing this operation.
  • step S21 it is determined whether or not the reverse power relay 55 operates. In this determination, if the reverse power relay 55 does not operate, that is, if the current detector 55A does not detect a reverse power flow (step S21; No), the process is terminated. On the other hand, when the reverse power relay 55 operates, that is, when the current detector 55A detects a reverse power flow (step S21; Yes), the reverse power relay 55 is opened along with the detection of the reverse power flow.
  • the second DC / AC converter 33 By disconnecting the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 from the commercial power system 11, it is possible to reliably prevent the discharged power discharged from the storage battery 4 from flowing backward to the commercial power system 11. Further, the second DC / AC converter 33 detects that it has been disconnected from the commercial power system 11 and stops (step S22).
  • the reverse power relay 55 determines whether or not a predetermined time (for example, 5 minutes) has elapsed since the reverse power relay 55 operated based on a built-in timing means (not shown) (step S23).
  • This predetermined time is a time during which fluctuations in the power consumption at the load 15 are expected to be stable.
  • the process waits until the predetermined time elapses, and when the predetermined time has elapsed (step S23; In Yes), the reverse power relay 55 self-recovers and closes the reverse power relay 55 (step S24).
  • the second DC / AC converter 33 detects that the second DC / AC converter 33 is connected to the commercial power system 11 by its own control unit, and reduces the output of the second DC / AC converter 33. (For example, 70 to 80% of the output immediately before the reverse flow occurs) is restarted. For this reason, even if the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are connected to the commercial power system 11 again, the probability that the discharge power of the storage battery 4 flows backward can be reduced.
  • the grid interconnection system 20 converts the solar cell 21 and the DC power output from the solar cell 21 into AC power, and links the solar cell 21 and the commercial power system 11 to the commercial power system 11.
  • the first DC / AC converter 23 for supplying AC power to the load 15 connected to the battery, the storage battery 4, the DC power output from the storage battery 4 is converted into AC power, and the storage battery 4 and the commercial power system 11 are linked.
  • the first point 25 is provided on the side of the commercial power system 11 with respect to the second point 36 on the power line 13, and is provided with a cutoff mechanism 50 that substantially cuts off the current flowing on the second output line 35.
  • the current detector 55A for detecting the effective power flowing from the second point 36 to the first point 25, and the second power when the effective power flowing from the second point 36 to the first point 25 is detected.
  • a reverse power relay 55 that cuts off the current flowing through the output line 35 is provided.
  • the reverse power relay 55 is opened to interrupt the current flowing through the second output line 35.
  • the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are disconnected from the commercial power system 11, and the discharge power discharged from the storage battery 4 can be reliably prevented from flowing back into the commercial power system 11.
  • the current detector 52 is provided between the first point 25 located on the commercial power system 11 side of the power line 13 and the second point 36 located on the load 15 side, current detection is performed. When the current flow from the second point 36 to the first point 25 is detected by the device 52, it can be considered that this reverse power flow is due to the discharge power of the storage battery 4.
  • the 1st output line 24 through which the electric power output from the solar cell 21 flows is connected to the 1st point 25, even if the reverse power relay 55 opens, the generated electric power of the solar cell 21 is used for a commercial power system. 11 is allowed to reverse flow.
  • the second DC / AC converter 33 is automatically stopped or started based on the opening and closing operations of the reverse power relay 55, the output of the second DC / AC converter 33 is reversed when restarting.
  • the output can be controlled to be less than the output immediately before the power flow occurs (for example, 70 to 80% of the output immediately before the reverse power flow occurs). According to this, even if the second DC / AC converter 33 and the storage battery 4 are connected to the commercial power system 11 again, the probability that the discharge power of the storage battery 4 flows backward can be reduced.
  • the distributor 22 distributes the energy generated by the solar cell 21 between the first DC / AC converter 23 and the second DC / AC converter 33.
  • (1) Manual switching is to supply energy generated by the solar cell 21 to either the first DC / AC converter 23 or the second DC / AC converter 33 by a manual switch, and use a general-purpose switch or the like. Detailed description will be omitted.
  • the storage battery can be charged at an arbitrary timing or period. For example, the storage battery can be charged during the day and discharged at night. It becomes possible. It should be noted that if the charger is configured to operate in conjunction with the operation of the changeover switch, a separate operation for operating the charger can be omitted.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of a distributor that enables (2) distribution at a predetermined ratio and (3) distribution based on the power consumption of the load 15, and the energy generated by the solar cell 21 is the first.
  • the voltage is supplied in parallel to the booster circuit 60 and the second booster circuit 70.
  • the first booster circuit 60 constitutes a switching power source using an insulating transformer 61, and the product (P1) of current and voltage after the output on the secondary side of the insulating transformer 61 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing circuit 62 is constant.
  • the ON duty of the switching element 63 that performs the ON / OFF operation of the primary side input of the insulation transformer 61 at a predetermined cycle is feedback controlled.
  • the rectifying / smoothing circuit 62 is a half-wave rectifier circuit including a diode and a capacitor, but a full-wave rectifier circuit may be used.
  • This product P1 (power supplied to the first DC / AC converter 23) is a loss due to conversion efficiency to the power represented by the product of the current consumed by the load 15 detected by the current detector 52 and the system voltage. It is a value set to compensate for the minute. That is, it is set to be approximately equal to the power consumed by the load 15.
  • the power consumed by the load 15 may be calculated from the current value and the voltage value by the first DC / AC converter 23 and supplied to the distributor 22 as a signal value, and the controller 51 has a function of outputting this signal. May be.
  • the normally closed contact piece 90 of the relay When the energy generated by the solar cell 21 is not distributed and controlled, the normally closed contact piece 90 of the relay is closed, and the energy generated by the solar cell 21 is directly passed to the first DC / AC converter 23 by bypassing the first booster circuit.
  • the normally closed contact piece 90 is opened in response to a manual switch or the like.
  • the basic state (initial state) of the distributor 22 is a state in which all of the power generation energy of the solar cell is supplied to the first DC / AC converter 23. At this time, the second booster circuit 70 described later is stopped.
  • the second booster circuit 70 constitutes a switching power supply using an insulating transformer 71, and the secondary output of the insulating transformer 71 is a rectifying / smoothing circuit 72 having a configuration similar to that of the rectifying / smoothing circuit 62. Is output to the charger 31 after rectification and smoothing.
  • the primary side input of the insulation transformer 71 is switched by a switching element 73 that is turned ON / OFF at a predetermined cycle and output to the secondary side of the insulation transformer.
  • MPPT control is performed to variably control the ON duty of the switching element 73 so that the output power P of the solar cell 21 is maximized or near the maximum value.
  • the output of the second booster circuit is charged to the storage battery 4 by the charger 31.
  • the energy generated by the solar cell 21 is superposed on the power line 13 by the first DC / AC converter 23, and the remaining energy is used for charging the storage battery 4 without flowing backward to the system. It is what Thereby, the storage battery 4 is charged with electric power obtained by combining the energy generated by the solar battery 21 and the electric power supplied from the power line 13 at a predetermined ratio.
  • This predetermined ratio is variable when the distributor 22 performs the above-described operation. In other words, if all the power is supplied from the distributor 22 to the first DC / AC converter, the storage battery is obtained by combining the energy generated by the solar battery 21 and the power supplied from the power line 13 at a ratio of 0: 1. 4 is charged.
  • the power line 11 is made up for the amount of power necessary for charging, and a predetermined ratio is determined by the amount of the supplemented power.
  • the storage battery 4 can be charged only with the energy generated by the solar battery 21, the energy generated by the solar battery 21 and the power supplied from the power line 13 are combined at a ratio of 1: 0. The storage battery 4 is charged with the generated power.
  • the first DC / AC converter 23 can be a general-purpose grid interconnection device having a booster circuit in the front stage and a single-phase full-bridge inverter circuit in the rear stage, the details are omitted.
  • the second DC / AC converter 33 can use a general-purpose grid interconnection device having a booster circuit and an inverter circuit, the details are omitted, but the first DC / AC converter 23 performs MPPT control.
  • the 2DC / AC converter 33 is different in that it does not require MPPT control.
  • the energy charged in the storage battery 4 can be superimposed on the power line 13 via the second DC / AC converter 33 at an arbitrary timing and at an arbitrary timing by setting or operation.
  • the rectifier circuit 32 can be composed of, for example, a full-wave rectifier circuit using four diodes and a smoothing capacitor. However, a booster / buck circuit may be appropriately provided in accordance with the charger 31. .
  • the second booster circuit 70 When the power generation energy of the solar cell 21 is distributed by the distributor to the first DC / AC converter 23 and the charger 31 at a predetermined ratio, the second booster circuit 70 performs the MPPT operation while the predetermined output P1 of the solar cell is predetermined. It is preferable to control the ON duty of the switching element 63 of the first booster circuit 60 so that the ratio is distributed to the first booster circuit 60. Alternatively, the ON duty of the switching element 63 of the first booster circuit 60 is fixed at a predetermined ratio between the ON duty of the switching element 73 of the second booster circuit 70, and the generated power of the solar cell 21 is maximized while maintaining this ratio.
  • the storage battery 4 can be charged while ac power is superimposed on the power line 13 during the daytime. Further, if the first booster circuit 60 is stopped and the normally closed contact piece 90 is opened at the same time, the energy generated by the solar cell 21 is all used for charging the storage battery 4.
  • the said embodiment showed the specific application example, and this invention is not limited to this.
  • the structure performed via the rectifier 32 and the charger 31 was demonstrated, it is not restricted to this, As the 2nd DC / AC converter 33, it is bidirectional.
  • the DC / AC converter may be employed, and the storage battery 4 may be charged through the DC / AC converter.

Abstract

【課題】簡単な構成で、太陽電池から系統への逆潮流を可能としつつ、電池から系統への逆潮流を確実に防止できる系統連系システムを提供すること。 【解決手段】太陽電池に接続される第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３の出力が供給される第１出力線路２４と商用電力系統１１及び負荷１５をつなげる電力線１３とが第１の点２５にて接続され、蓄電池４に接続される第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力が供給される第２出力線路３５と電力線１３とが第2の点３６にて接続され、第１の点２５は、電力線１３上における第2の点３６よりも商用電力系統１１側に配置され、第２出力線路３５上を流れる電流を実質的に遮断状態にする遮断機構３７を設け、電力線１３上にて、第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した場合に、遮断機構３７を作動させる。

Description

系統連系システム、及び分配器
　本発明は、太陽電池を系統に連系させた系統連系システム、及び分配器に関する。
　近年、太陽電池で発電された出力を直流／交流変換器（パワーコンディショナ、インバータなど）により系統と連系させて、太陽電池の出力あるいは系統からの電力を負荷に供給すると共に、夜間などの特定の時間帯に系統からの電力を電池などに貯蔵し必要に応じて放電するようにした系統連系システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　この種の系統連系システムでは、系統と連系していることから、太陽電池の発電電力が負荷の消費電力よりも小さい場合はこの発電電力と系統から補われる電力とが負荷で消費される。また、太陽電池の発電電力が負荷の消費電力よりも大きい場合は負荷で消費されなかった余剰電力が系統に逆潮流電力として供給される。
　一方、太陽電池が発電をしない夜間などの時間帯には、系統の電力で蓄電池を充電し、昼間にこの電力を放電させて昼間に負荷による消費電力のピークを抑制している。
特開２００２－１７１６７４号公報
　ところで、従来のものでは、太陽電池の発電電力と系統の電力とを合わせて負荷へ供給しているが、さらに蓄電池に充電されたエネルギーも負荷へ供給しようとした場合、太陽電池の発電電力は、新しく創り出される電力であり、その余剰電力については、系統を介して広く活用することが望まれているものの、蓄電池に蓄えられたエネルギーから得られる電力は、系統から充電したものであり再度系統へ逆潮流させることは望まれていない。このため、蓄電池の放電電力を逆潮流させることなく、太陽電池の発電電力を逆潮流させることを可能とするような機器が模索されていた。
　また、太陽電池と蓄電池との両方を備える系統連系システムがあり、これら太陽電池の発電電力と蓄電池の放電電力とを一旦まとめた後インバータ回路で交流電力に変換して系統および負荷へ供給するように構成されていた。このように構成された系統連系システムでは系統へ逆潮流する有効電流を検出し、逆潮流が生じた際にインバータ回路で交流電力に変換される電力量を減らして対応を行っていたが、系統連系システムとしてはじめから全体が設計されており、例えば既存の太陽電池の発電システムに蓄電池システムを後付けするような構成ができず逆潮流が生じた際の両電池の連系が取れない場合があり汎用性が悪いものであった。
　また、太陽電池と燃料電池との両方を備える系統連系システムもあり、逆潮流が生じた際には燃料電池の出力を小さくしているが、燃料電池の出力調整の応答性は悪く、逆潮流検知の設定値を余裕を持って設定する必要があり燃料電池の稼働効率が抑制される場合があった。さらにリレー接片などを用いて燃料電池の出力を強制的に遮断して、燃料電池の応答遅れに対応した際には、この期間に燃料電池から出力される電力を抵抗などの発熱負荷で吸収する必要があり、効率低下を抑制できないものであった。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、太陽電池などから系統への逆潮流を可能としつつ、電池から系統への逆潮流を確実に防止できる系統連系システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明は、商用電力の系統のラインから負荷へ交流電力を供給する電力線に再生可能エネルギーを第１のインバータ回路で系統と同じ周波数の交流電力に変換した後重畳可能に成されている当該電力線に、電池に蓄電されたエネルギーを第２のインバータ回路で系統と同じ周波数の交流電力に変換した後第１のインバータ回路が交流電力を電力線へ重畳する点より負荷側の電力線に重畳可能に構成し、第２のインバータが交流電力を電力線へ重畳する点から第１のインバータ回路が交流電力を電力線へ重畳する点に向かって有効電流が流れた際に第２のインバータ回路から電力線へ交流電力を重畳させない保護機能を備えることを特徴とする。
　この構成において、有効電流は電流検知器で検知するものである。
　また、この構成において、電流検出器が有効電流を検知した際には、第２インバータ回路から出力させる交流電力が電力線に至る途中に設けた開閉機構を開状態とするようにしても良い。
　また、電流検出器が有効電流を検知した際には、開閉機構が開状態になる前に第２インバータ回路は、有効電流の大きさに基づいて電力線へ重畳する交流電力の量を減じる動作を行うようにしても良い。
　また、電池は、再生可能エネルギーを及び/又は系統から供給される交流電力を用いて充電されるようにしても良い。
　また、電池は、リチウムイオン電池であっても良い。
　本発明の分配器は、再生可能エネルギーを系統と同期した交流電力に変換した後、系統へ重畳させる系統連系システムの再生可能エネルギーを交流電力に変換して系統へ重畳させる重畳エネルギーと蓄電池の充電に用いる充電エネルギーとに分配することを特徴とする。
　また、分配器には手動操作で前記再生可能エネルギーを前記重畳エネルギーと前記充電エネルギーとに切り換え可能とする構成を備えてもよい。
　また、系統につながる負荷で消費されるエネルギーを検出し、当該エネルギーと再生可能エネルギーとの差のエネルギーを充電エネルギーとして分配を可能とする構成を備えてもよい。
　また、再生可能エネルギーは太陽電池で発電されるエネルギーであり、当該エネルギーのうち重畳エネルギーの量は与えられた信号に基づくエネルギー量であり、太陽電池で発電されるエネルギーの量が最大値若しくは最大値付近に至るように充電エネルギーの量を可変調整するＭＰＰＴ制御部を備えてもよい。
　本発明の系統連系システムは、商用電力の系統のラインから負荷へ交流電力を供給する電力線に再生可能エネルギーを第１のインバータ回路で系統と同じ周波数の交流電力に変換した後重畳可能に成されている当該電力線に、電池に蓄電されたエネルギーを第２のインバータ回路で系統と同じ周波数の交流電力に変換した後電力線に重畳可能に構成し、再生エネルギーが負荷で消費されるエネルギーを上回った際に、第2のインバータ回路からの電力線への交流電力の重畳を停止し再生エネルギーによる電池の充電を開始させる制御部を備えることを特徴とする。
　また、制御部は手動操作により有効に機能するように成してもよい。
　本発明によれば、太陽電池から系統への逆潮流を可能としつつ、電池から系統への逆潮流を確実に抑制することができる。また、逆潮流に相当するエネルギーを電池へ充電することによっても逆潮流を確実に抑制することができる。
本発明の実施形態に係る系統連系システムの構成を示す図である。 蓄電池から商用電力系統への逆潮流を防止する遮断機構の動作を示すフローチャートである。 別の実施形態にかかる系統連系システムの構成を示す図である。 図３の系統連系システムに設けられた遮断機構の動作を示すフローチャートである。 別の実施形態にかかる系統連系システムの構成を示す図である。 図５の系統連系システムに設けられた遮断機構の動作を示すフローチャートである。 別の実施形態にかかる系統連系システムの構成を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本発明を適用した実施形態に係るシステム１の構成を示す図である。
　この図１に示すシステム１は、再生可能エネルギー(例えば太陽電池）２１を電力源として、電力会社から供給される商用電力系統（系統）１１に交流電力を重畳する系統連系システムが既存している。この既存の系統連系システムに電池（蓄電池）４の放電電力をエネルギー源として系統１１に交流電力を重畳するシステムが追加設置されている。系統１１からの交流電力（例えば、単相２線式、50Hzの交流電力）は分電盤１２の下流側の電力線１３を介して負荷１５に供給される。
　太陽電池２１の発電電力は分配器２２を介して第１DC／ACコンバーター（第１インバータ回路）２３に供給されてこのコンバーター２３で交流電力に変換された後第１出力線路２４を経て電力線１３の第１の点２５でこの電力線１３に重畳され、系統１１からの電力と合わせて負荷１５へ供給されるように構成されている。この時、第１DC／ACコンバーター２３から第１の点２５に重畳される電力、すなわち太陽電池２１で発電される電力が負荷の消費電力より大きいときは、このまま太陽電池の２１の発電を続けるとこの負荷に対する余剰電力が分電盤１２を経て系統１１へ自動的に逆潮流される（売電される）。
　蓄電池４に蓄電されたエネルギーは第２DC／ACコンバーター（第２インバータ回路）３３で交流電力に変換された後、第２出力線路３５、この線路上の開閉機構の一例であるリレー３４の稼働接片（図示せず）を介して電力線１３の第２の点に重畳される。第２の点３６は電力線１３において第１の点２５より負荷１５よりに設けられており、蓄電池４に蓄電されたエネルギーから得られる電力は系統１１からの電力、太陽電池２１で発電された電力と合わせて負荷１５へ供給されることになる。
　分配器２２は、太陽電池２１で発電された電力を、第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３及び／又は充電器３１に分配して出力できるように構成されている。分配器２２は（１）手動操作により太陽電池２１の発電電力の出力先を第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３又は充電器３１のいずれかに直接切り換える接片構造を有しているもの、（２）電子回路により太陽電池２１の発電電力を第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と充電器３１とに夫々所定の分配比に基づいて出力する構成を有しているもの、（３）さらに信号に基づく電力量を太陽電池２１の発電電力から第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３に出力し、残りの電力量を充電器３１へ出力すると共にこの充電器３１への出力を調節して太陽電池２１を最大出力または最大出力付近で発電させるMPPT（Maximum Power Point Tracking）動作を行うものである。
　蓄電池４は、直列及び／又は並列に相互接続された複数の電池モジュールと、電池モジュールの温度や電圧を監視するコントローラとを備える組電池である。電池モジュールは、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池モジュールであり、本実施形態ではリチウムイオン二次電池モジュールを用いた場合について説明する。
　このコントローラは、電池モジュールの温度を検出し、検出した温度が所定値を上回った場合の電流遮断、直列に接続された複数の電池モジュールの両端電圧の検出、検出した電圧値に基づくＲＳＯＣ（残容量比率）の算出、ＲＳＯＣのデータの出力等を行う。
　充電器３１は、分配器２２から太陽電池２１で発電された電力が供給されると共に、整流器３２を介して電力線１３に接続され電力線１３から交流電力を直流電力に整流平滑した後の電力が供給される。充電器３１は、整流器３２から出力される直流電力、または、分配器２２を介して太陽電池２１から得られる電力で蓄電池４を充電する。尚、例えば、この充電は定電流充電方式から定電圧充電方式へ切り替えて行う通常の充電方法であり詳細の説明は省略する。
　系統連系システム１は、太陽電池２１が発電する昼間の時間帯では、太陽電池２１が発電した電力と商用電力系統１１の電力とにより負荷１５へ電力を供給する。ここで、太陽電池２１の発電電力が負荷１５の使用する電力よりも小さい場合、太陽電池２１の発電電力は全て負荷１５に供給されて消費される。負荷１５の使用電力に対し太陽電池２１の発電電力の不足分は、商用電力系統１１からの電力で補われるが、蓄電池４に充電されたエネルギーが十分であれば、この電力の不足分を蓄電池４の放電電力で補うことが可能になる。一方、太陽電池２１の発電電力と蓄電池の放電電力４との和が負荷１５の使用電力よりも大きい場合、余剰電力が発生する。この余剰電力のうち太陽電池２１の発電による電力を系統１１に逆潮流電力として供給する。このような蓄電池４の充放電制御、太陽電池２１の発電電力の逆潮流制御については、後述する制御部５１の制御下実行されている。また、この余剰電力が生じる場合は第２インバータ３３からの電力線１３への交流電力の重畳を停止し、この余剰電力を蓄電池４へ充電しても良く。この充電されたエネルギーは任意に必要な時に交流電力へ変換して電力線１３へ重畳させても良くまた専用の交流線へ出力しても良い。
　ところで、太陽電池の発電電力は、新しく創り出される電力であり、その余剰電力については、系統へ供給し、広く活用することが望まれているものの、蓄電池に系統１１の電力を蓄えた場合は、逆潮流させずに負荷において消費されることが望ましい。
　このため、本構成のシステムは、太陽電池２１から商用電力系統１１に逆潮流させることを可能としつつ、蓄電池４から商用電力系統１１への逆潮流を確実に防止するために、遮断機構（開閉機構）３７を備えている。
　尚、太陽電池２１で発電された電力で分配器２２を介して充電器３１に供給される電力は蓄電池に充電した後、任意のタイミングで負荷１５に消費させることができる。例えば系統１１の電力供給が不足する場合や不安定な場合は、この電力不足や停電などの不安定さに対応して任意の期間に交流電力を出力するように構成しても良いものである。
　遮断機構３７は、リレー３４と、このリレー３４の開閉動作を指示する制御部５１と、電力線１３上を第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知する電流検知器５２とを備えて構成される。
　リレー３４は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と第2の点３６との間の第２出力線路３５上に設けられた機械式のスイッチであり、このリレー３４が開くことにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列される。
　電流検知器５２は、電力線１３における第１の点２５と第2の点３６との間に設けられ、第2の点３６から第１の点２５への電流の流れ、すなわち、蓄電池４からの逆潮流を検知するものであり、制御部５１に接続されている。制御部５１は、系統連系システム１全体を制御するコントローラであり、各機器と接続されている。
　次に、蓄電池４から商用電力系統１１への逆潮流を防止する遮断機構３７の動作を説明する。図２は、遮断機構３７の動作を示すフローチャートである。
　制御部５１は、逆潮流検出タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１）。本実施形態では、逆潮流検出タイミングとは、メインのプログラム（図示せず）から逆流検知を行う割り込みのフラグがあるか否かの判断でありメインプログラムの１サイクル中に１回実行される、また、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３が再起動した直後に検出を実行するタイミングを含む。
　この判別において、逆潮流検出タイミングでなければ（ステップＳ１；Ｎｏ）、処理を終了し、逆潮流検出タイミングであれば（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、電流検知器５２によって、逆潮流が検出されるか否かを判別する（ステップＳ２）。電流検知器５２が逆潮流を検出しない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、処理を終了する。一方、電流検知器５２が逆潮流を検出した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、制御部５１は、リレー３４を開成する（ステップＳ３）。これにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列されることにより、蓄電池４から放電された放電電力（エネルギー）が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。また、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３は、商用電力系統１１から解列されたことを検出して停止する。ステップＳ２での判断は電流検出器５２が検出する電流の移動平均値が所定の値を超えたか否かによって判断される。例えば電流検出器５２にＣ．Ｔ．（カレントトランス）を用いた場合は、Ｃ．Ｔ．の出力電圧をＡ/Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を用いてマイコン等の制御素子内に取り込みこのデジタル化された電圧値の移動平均の値を電流の値に置換えて設定値を比較しても良い。この時電流の方向は電圧の変化から判断する位相（θ）の進み方向に基づいて判断できるものである。設定値はゼロに近ければ判断のレスポンスは向上するが、ノイズ等の瞬時変化による誤動作が生じることがあるので設置の環境条件によって適に設定するものである。この設定値は所定の幅内で選択できるスイッチ等を設けても良いものである。
　また、この電流検知器５２で第１連携点から第２連携点へ流れる電流値（ステップＳ２でＮｏを判断した際の電流値）を同時に検出し後記する制御に用いるものである。
　続いて、制御部５１は、リレー３４を開成してから所定時間（例えば、５分）経過したか否かを判別する（ステップＳ４）。この所定時間は、負荷１５での使用電力量の変動が安定すると見込まれる時間である。系統連系システム１の運転中に、蓄電池４の放電電力が逆潮流する場合として、負荷１５での使用電力量が急激に減少し、蓄電池４及び太陽電池２１からの供給電力量が余剰となった場合が想定される。
　この場合、上記したステップＳ３で説明したように、リレー３４を開成することにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列される。この解列した状態が長時間保持されると、負荷１５での使用電力量が増加して太陽電池２１の発電量よりも大きくなると、商用電力系統１１からの電力が負荷１５に供給され続けることとなり、電力の使用効率が低下する。このため、早急にリレー３４を閉じて、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に連系させることが望ましいが、短い時間で連系させた場合には、負荷１５での使用電力量の変動が安定しておらず、蓄電池４の放電電力が再び逆潮流すると考えられる。
　このため、本構成では、これらに鑑み、負荷１５での使用電力量の変動が安定すると見込まれる所定時間が経過していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）には、この所定時間が経過するまで待機し、所定時間が経過した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）には、制御部５１は、リレー３４を閉成する（ステップＳ５）とともに、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を、逆潮流が生じる直前の出力よりも減じて再起動させる（ステップＳ６）。ここで、制御部５１は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を減じて（例えば、逆潮流が生じる直前の出力の７０～８０％）再起動させるため、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させたとしても、蓄電池４の放電電力が逆潮流するような状態を抑制することができる。
　以上説明したように、本実施形態にかかる系統連系システム１は、太陽電池２１と、太陽電池２１で発電されたエネルギーを交流電力に変換し、太陽電池２１と商用電力系統１１とを連系して商用電力系統１１に接続される負荷１５へ交流電力を供給する第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と、蓄電池４と、蓄電池４から放電されるエネルギーを交流電力に変換し、蓄電池４と商用電力系統１１とを連系し、負荷１５へ交流電力を供給する第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と、を備え、第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３の出力が供給される第１出力線路２４と商用電力系統１１及び負荷１５をつなげる電力線１３とが第１の点２５にて接続され、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力が供給される第２出力線路３５と電力線１３とが第2の点３６にて接続され、第１の点２５は、電力線１３上における第2の点３６よりも商用電力系統１１側（または、第2の点３６は、電力線１３上における第１の点２５よりも負荷１５側）に配置され、第２出力線路３５上を流れる電流を実質的に遮断状態にする遮断機構３７を設け、遮断機構３７は、第１の点２５と第2の点３６との間で電力線１３に設けられた電流検知器５２と、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と第2の点３６との間で第２出力線路３５に設けられたリレー３４と、電流検知器５２が第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した際に、リレーを開成する制御部５１とを備えた。
　この構成によれば、電流検知器５２が第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した場合に、制御部５１がリレー３４を開成することにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列され、蓄電池４から放電された放電電力が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。ここで、電流検知器５２は、電力線１３における商用電力系統１１側に位置する第１の点２５と、負荷１５側に位置する第2の点３６との間に設けられているため、電流検知器５２によって第2の点３６から第１の点２５への電流の流れる電流（逆潮流する電流）を直接検出することができる。尚、この逆潮流は蓄電池４の放電電力によるものとみなすことができる。また、太陽電池２１から出力された電力が流れる第１出力線路２４が第１の点２５に接続されているため、リレー３４を開成したとしても、太陽電池２１の発電電力を商用電力系統１１に逆潮流させることが可能となる。さらに、リレー３４は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と第2の点３６との間の第２出力線路３５に設けているため、このリレー３４を開成しても電力線１３が遮断されることはなく、太陽電池２１及び／または商用電力系統１１から負荷１５に電力の供給を維持できる。
　また、本実施形態によれば、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させる際に、制御部５１は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を減じて再起動させるため、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させたとしても、蓄電池４の放電電力が逆潮流する蓋然性を低くすることができる。
　次に、別の実施形態について説明する。
　この別の実施形態にかかる系統連系システム１０では、遮断機構４０の構成及び動作が上記した実施形態と異なる。このため、上記実施形態と同一の構成を有するものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
　この実施形態にかかる遮断機構４０は、図３に示すように、第１の点２５と第2の点３６との間で電力線１３に設けられた電流検知器５２と、電流検知器５２が第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した際に、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３から出力される交流電力をゲートブロック（遮断）するように当該第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３を制御する制御部５１とを備える。また、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と第2の点３６との間の第２出力線路３５には、リレー３４が設けられ、このリレー３４は制御部５１の指示により開閉動作される。このリレー３４は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３をゲートブロックすることに加えて、当該リレー３４を開成することにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を確実に商用電力系統１１から解列させるものである。
　次に、遮断機構４０の動作を説明する。図４は、この動作を示すフローチャートである。制御部５１は、逆潮流検出タイミングであるか否かを判別する（ステップＳ１１）。
　この判別において、逆潮流検出タイミングでなければ（ステップＳ１１；Ｎｏ）、処理を終了し、逆潮流検出タイミングであれば（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、電流検知器５２によって、逆潮流が検出されるか否かを判別する（ステップＳ１２）。電流検知器５２が逆潮流を検出しない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）には、処理を終了する。一方、電流検知器５２が逆潮流を検出した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）には、制御部５１は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３をゲートブロック、すなわち、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力が０となるように当該第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の動作を制御する（ステップＳ１３）。これにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列されることにより、蓄電池４から放電された放電電力が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。この場合、制御部５１は、リレー３４を開成することで、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を機械的に商用電力系統１１から切り離すことが望ましい。
　続いて、制御部５１は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３をゲートブロックしてから所定時間（例えば、５分）経過したか否かを判別する（ステップＳ１４）。この所定時間は、負荷１５での使用電力量の変動が安定すると見込まれる時間である。この判別において、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３をゲートブロックしてから所定時間が経過していない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）には、この所定時間が経過するまで待機し、所定時間が経過した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）には、制御部５１は、リレー３４を閉成するとともに、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３のゲートブロックを解除する（ステップＳ１５）。ここで、ゲートブロックの解除に伴い、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を、逆潮流が生じる直前の出力よりも減じて（例えば、逆潮流が生じる直前の出力の７０～８０％）制御することが望ましい。
　この別の実施形態にかかる系統連系システム１０は、太陽電池２１と、太陽電池２１が出力する直流電力を交流電力に変換し、太陽電池２１と商用電力系統１１とを連系して商用電力系統１１に接続される負荷１５へ交流電力を供給する第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と、蓄電池４と、蓄電池４が出力する直流電力を交流電力に変換し、蓄電池４と商用電力系統１１とを連系し、負荷１５へ交流電力を供給する第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と、を備え、第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３の出力が供給される第１出力線路２４と商用電力系統１１及び負荷１５をつなげる電力線１３とが第１の点２５にて接続され、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力が供給される第２出力線路３５と電力線１３とが第2の点３６にて接続され、第１の点２５は、電力線１３上における第2の点３６よりも商用電力系統１１側に配置され、第２出力線路３５上を流れる電流を実質的に遮断状態にする遮断機構４０を設け、遮断機構４０は、第１の点２５と第2の点３６との間で電力線１３に設けられた電流検知器５２と、電流検知器５２が第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した際に、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３から出力される交流電力をゲートブロックするように当該第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３を制御する制御部５１とを備えた。
　この構成によっても、電流検知器５２が第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した場合に、制御部５１が第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３から出力される交流電力をゲートブロックすることにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列され、蓄電池４から放電された放電電力が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。ここで、電流検知器５２は、電力線１３における商用電力系統１１側に位置する第１の点２５と、負荷１５側に位置する第2の点３６との間に設けられているため、電流検知器５２によって第2の点３６から第１の点２５への電流の流れが検出された場合には、この逆潮流が蓄電池４の放電電力によるものとみなすことができる。また、太陽電池２１から出力された電力が流れる第１出力線路２４が電力線１３における第１の点２５に接続されているため、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３から出力される交流電力をゲートブロックされたとしても、太陽電池２１の発電電力を商用電力系統１１に逆潮流させることが可能となる。さらに、制御部５１が、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３のゲートブロック、及びゲートブロックの解除を行うため、当該ゲートブロックの解除に伴い、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を、逆潮流が生じる直前の出力よりも減じて（例えば、逆潮流が生じる直前の出力の７０～８０％）制御することができる。これによれば、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させたとしても、蓄電池４の放電電力が逆潮流する蓋然性を低くすることができる。
　次に、別の実施形態について説明する。
　この別の実施形態にかかる系統連系システム２０では、遮断機構５０の構成及び動作が上記した実施形態と異なる。このため、上記実施形態と同一の構成を有するものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
　この実施形態にかかる遮断機構５０は、図５に示すように、第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知する電流検知器５５Ａを有し、第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した際に、第２出力線路３５を流れる電流を遮断する逆電力継電器（ＲＰＲ）５５を備える。この逆電力継電器５５は、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と第2の点３６との間の第２出力線路３５に設けられ、この逆電力継電器５５に接続される電流検知器５５Ａが電力線１３における第１の点２５と第2の点３６との間に設けられる。この逆電力継電器５５は、電流検知器５５Ａが逆電流を検知した際に開成して第２出力線路３５を流れる電流を遮断するようになっている。また、この図５には記載を省略しているが、系統連系システム２０全体の制御を行う制御部を備えている。
　次に、遮断機構５０の動作を説明する。図６は、この動作を示すフローチャートである。まず、逆電力継電器５５が動作するか否かを判別する（ステップＳ２１）。この判別において、逆電力継電器５５が動作しない、すなわち、電流検知器５５Ａが逆潮流を検出しない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）には処理を終了する。一方、逆電力継電器５５が動作する場合、すなわち電流検知器５５Ａが逆潮流を検出した場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）には、この逆潮流の検出に伴って逆電力継電器５５が開成されることにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列されることにより、蓄電池４から放電された放電電力が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。また、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３は、商用電力系統１１から解列されたことを検出して停止する（ステップＳ２２）。
　続いて、逆電力継電器５５は、内蔵する計時手段（図示略）に基づき、逆電力継電器５５が動作してから所定時間（例えば、５分）経過したか否かを判別する（ステップＳ２３）。この所定時間は、負荷１５での使用電力量の変動が安定すると見込まれる時間である。この判別において、逆電力継電器５５が動作してから所定時間が経過していない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）には、この所定時間が経過するまで待機し、所定時間が経過した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）には、逆電力継電器５５は自己復帰して当該逆電力継電器５５を閉成する（ステップＳ２４）。
　続いて、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３は、内蔵する自己の制御ユニットにより、当該第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３が商用電力系統１１に連系したことを検出し、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を減じて（例えば、逆潮流が生じる直前の出力の７０～８０％）再起動される。このため、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させたとしても、蓄電池４の放電電力が逆潮流する蓋然性を低くすることができる。
　この実施形態にかかる系統連系システム２０は、太陽電池２１と、太陽電池２１が出力する直流電力を交流電力に変換し、太陽電池２１と商用電力系統１１とを連系して商用電力系統１１に接続される負荷１５へ交流電力を供給する第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と、蓄電池４と、蓄電池４が出力する直流電力を交流電力に変換し、蓄電池４と商用電力系統１１とを連系し、負荷１５へ交流電力を供給する第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３と、を備え、第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３の出力が供給される第１出力線路２４と商用電力系統１１及び負荷１５をつなげる電力線１３とが第１の点２５にて接続され、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力が供給される第２出力線路３５と電力線１３とが第2の点３６にて接続され、第１の点２５は、電力線１３上における第2の点３６よりも商用電力系統１１側に配置され、第２出力線路３５上を流れる電流を実質的に遮断状態にする遮断機構５０を設け、遮断機構５０は、第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知する電流検知器５５Ａを有し、第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知した際に、第２出力線路３５を流れる電流を遮断する逆電力継電器５５を備える。
　この構成によっても、電流検知器５５Ａが第2の点３６から第１の点２５へ流れる有効電力を検知すると、逆電力継電器５５が開成して第２出力線路３５を流れる電流を遮断することにより、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４が商用電力系統１１から解列され、蓄電池４から放電された放電電力が商用電力系統１１に逆潮流することを確実に防止できる。ここで、電流検知器５２は、電力線１３における商用電力系統１１側に位置する第１の点２５と、負荷１５側に位置する第2の点３６との間に設けられているため、電流検知器５２によって第2の点３６から第１の点２５への電流の流れが検出された場合には、この逆潮流が蓄電池４の放電電力によるものとみなすことができる。また、太陽電池２１から出力された電力が流れる第１出力線路２４が第１の点２５に接続されているため、逆電力継電器５５が開成したとしても、太陽電池２１の発電電力を商用電力系統１１に逆潮流させることが可能となる。さらに、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３は、逆電力継電器５５の開成、閉成動作に基づいて、自己的に停止または起動するため、再起動する際に、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３の出力を、逆潮流が生じる直前の出力よりも減じて（例えば、逆潮流が生じる直前の出力の７０～８０％）制御することができる。これによれば、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３及び蓄電池４を商用電力系統１１に再び連系させたとしても、蓄電池４の放電電力が逆潮流する蓋然性を低くすることができる。
　図１において、分配器２２は太陽電池２１で発電されたエネルギーを第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３との分配するものであり、前記した（１）手動切り替え、（２）所定比率による分配、（３）負荷での電力消費量に基づく分配がある。（１）手動切り替えは、手動スイッチにより第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３とのいずれかに太陽電池２１で発電されたエネルギーを供給するものであり汎用の切り替えスイッチなどを用いることができるので詳細な説明は省略する。この切り替えスイッチを操作することにより、太陽電池が発電を行っていれば任意のタイミングまたは期間に蓄電池への充電が可能になるものであり、例えば日中に蓄電池を充電し夜間に放電させることが可能になる。尚、この切り替えスイッチの操作と連動させて充電器が作動するように構成すれば別途充電器を作動させる操作を省略できるものである。
　図７は（２）所定の比率による分配及び（３）負荷１５の消費電力に基づく分配を可能と成した分配器の構成を示す説明図であり、太陽電池２１で発電されたエネルギーは第１昇圧回路６０と第２昇圧回路７０とに並列供給される。太陽電池２１のエネルギーはその大きさを電流検出器８０の検出する電流Ｉと電圧検出器８１が検出する電圧Ｖとの積Ｐ（＝Ｖ×Ｉ）で発電電力として得ることができる。
　第１昇圧回路６０は絶縁トランス６１を用いたスイッチング電源を構成し、この絶縁トランス６１の２次側の出力を整流平滑回路６２で整流・平滑した後の電流と電圧の積（Ｐ１）が一定になるように絶縁トランス６１の１次側の入力を所定周期でＯＮ/OFF動作するスイッチング素子６３のＯＮデューティをフィードバック制御するものである。整流平滑回路６２はダイオードとコンデンサとによる半波整流回路を図示しているが全波整流回路を用いても良いものである。この積P1（第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３へ供給される電力）は電流検出器５２で検出される負荷１５で消費される電流と系統の電圧とを掛けた積で表させる電力に変換効率による損失分を補って設定される値である。すなわち、負荷１５で消費される電力にほぼ等しくなるように設定されているものである。この負荷１５で消費される電力は第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３が電流値と電圧値から算出し信号値として分配器２２に供給しても良く、また制御部５１にこの信号を出力する機能を設けても良い。
　太陽電池２１で発電されるエネルギーを分配制御しない場合はリレーの常閉接片９０を閉じ、この第１昇圧回路をバイパスして太陽電池２１で発電されたエネルギーを直接第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３へ出力することが可能であり、手動のスイッチ等に応答してこの常閉接片９０が開くものである。尚、常閉接片９０を用いることにより分配器２２の基本状態（初期状態）は太陽電池の発電エネルギーを第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３に全て供給する状態である。この時、後記する第２昇圧回路７０は停止している。
　第２昇圧回路７０は第１昇圧回路６０と同様に絶縁トランス７１を用いたスイッチング電源を構成し、この絶縁トランス７１の２次側の出力を整流平滑回路６２と同様な構成の整流平滑回路７２で整流・平滑した後充電器３１へ出力するものである。絶縁トランス７１の１次側の入力を所定周期でＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子７３でスイッチングして絶縁トランスの２次側へ出力するものである。太陽電池２１の出力電力Ｐが最大若しくは最大値付近に成るようにスイッチング素子７３のＯＮデューティを可変制御するＭＰＰＴ制御がなされる。この第２昇圧回路の出力は充電器３１で蓄電池４へ充電されるものである。
　従って、太陽電池２１で発電されたエネルギーは負荷１５が必要とする分が第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３で電力線１３に重畳され、残りのエネルギーは系統へ逆潮流されることなく蓄電池４の充電に用いられるものである。
　これにより、蓄電池４は、太陽電池２１で発電されたエネルギーと、電力線１３から供給される電力とを所定の割合で合わせた電力で充電される。この所定の割合は、分配器２２が上述した動作を行うことにより可変である。即ち、分配器２２から第１ＤＣ／ＡＣコンバーターに全て供給する状態であれば、太陽電池２１で発電されたエネルギーと、電力線１３から供給される電力とが０：１の割合により合わせた電力により蓄電池４が充電される。また、太陽電池２１で発電されたエネルギーが蓄電池４の充電に用いられる場合は、充電に必要な電力に足りない分を電力線１１から補うようにし、この補う電力の量により所定の割合が決定する。このとき、太陽電池２１で発電されたエネルギーだけで、蓄電池４の充電が可能な場合は、太陽電池２１で発電されたエネルギーと、電力線１３から供給される電力とが１：０の割合により合わせた電力により蓄電池４が充電される。
　第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３は前段に昇圧回路があり後段に単相のフルブリッジのインバータ回路を有した汎用型の系統連系装置を用いることができるので詳細は省略する。第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３も同様に昇圧回路とインバータ回路とを有した汎用型の系統連系装置を用いることができるので詳細は省略するが、第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３はＭＰＰＴ制御を行うが第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３はＭＰＰＴ制御を必要としない点が相違している。蓄電池４に充電されたエネルギーは、設定若しくは操作により任意期間、任意のタイミングで第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３を介して電力線１３に重畳することができる。
　尚、整流回路３２は例えば４個のダイオードによる全波整流回路と平滑コンデンサで構成することができるものであるが、充電器３１に合わせて適に昇圧/降圧回路を設けても良いものである。
　太陽電池２１の発電エネルギーを分配器で第１ＤＣ／ＡＣコンバーター２３と充電器３１とへ所定の比率で分配する際は第２昇圧回路７０でＭＰＰＴ動作を行いながら太陽電池の出力P1のうち所定の比率分が第１昇圧回路６０へ分配されるように第１昇圧回路６０のスイッチング素子６３のONデューティを制御するのが良い。または、第１昇圧回路６０のスイッチング素子６３のONデューティと第２昇圧回路７０のスイッチング素子７３のONデューティとの所定の比率で固定し、この比率を保ったまま太陽電池２１の発電電力が最大になるように可変制御することも可能である。この場合、日中などに電力線１３へ交流電力を重畳しながら蓄電池４への充電が可能になるものである。また第１昇圧回路６０を停止し同時に常閉接片９０を開けば太陽電池２１で発電されたエネルギーは全て蓄電池４の充電に用いられるものである。
　以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、上記実施形態は具体的な適用例を示したもので、本発明はこれに限定されるものではない。また、上記実施形態では、蓄電池４への充電を行う際には、整流器３２、充電器３１を介して行う構成について説明したが、これに限るものではなく、第２ＤＣ／ＡＣコンバーター３３として双方向のＤＣ／ＡＣコンバーターを採用し、このＤＣ／ＡＣコンバーターを通じて、蓄電池４の充電を実施可能とする構成としても良い。
　その他、負荷１５の種類や、具体的な系統連系システム１，１０，２０の各部の仕様及び細部構成については任意に変更可能である。
　１，１０，２０　系統連系システム
　４　蓄電池（電池）
　１１　商用電力系統（系統）
　１３　電力線
　１５　負荷
　２１　太陽電池（太陽電池）
　２３　第１ＤＣ／ＡＣコンバーター（第１インバータ回路）
　２４　第１出力線路
　２５　第１の点
　３３　第２ＤＣ／ＡＣコンバーター（第２インバータ回路）
　３４　リレー（電流遮断器）
　３４　第２出力線路
　３６　第2の点
　３７，４０，５０　遮断機構（開閉機構）
　５１　制御部（制御手段）
　５２　電流検知器
　５５　逆電力継電器
　５５Ａ　電流検知器
　６０　第１昇圧回路
　７０　第２昇圧回路
　８０　電流検出器
　８１　電圧検出器
　９０　常閉接片
 

Claims (12)

  1. 　商用電力の系統のラインから負荷へ交流電力を供給する電力線に再生可能エネルギーを第１のインバータ回路で前記系統と同じ周波数の交流電力に変換した後重畳可能に成されている当該電力線に、電池に蓄電されたエネルギーを第２のインバータ回路で前記系統と同じ周波数の交流電力に変換した後第１のインバータ回路が交流電力を前記電力線へ重畳する点より前記負荷側の前記電力線に重畳可能に構成し、第２のインバータが交流電力を前記電力線へ重畳する点から第１のインバータ回路が交流電力を前記電力線へ重畳する点に向かって有効電流が流れた際に第２のインバータ回路から前記電力線へ交流電力を重畳させない保護機能を備えることを特徴とする系統連系システム。
  2. 　前記有効電流は電流検知器で検知することを特徴とする請求項１に記載の系統連系システム。
  3. 　前記電流検出器が前記有効電流を検知した際には、第２インバータ回路から出力させる交流電力が前記電力線に至る途中に設けた開閉機構を開状態とすることを特徴とする請求項２に記載の系統連系システム。
  4. 　前記電流検出器が前記有効電流を検知した際には、前記開閉機構が開状態になる前に前記第２インバータ回路は、前記有効電流の大きさに基づいて前記電力線へ重畳する交流電力の量を減じる動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の系統連系システム。
  5. 　前記電池は、前記再生可能エネルギーと、前記電力線から供給される電力とを所定の割合で合わせた電力で充電されるものであり、
    　前記所定の割合は可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の系統連系システム。
  6. 　前記電池はリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項５に記載の系統連系システム。
  7. 　再生可能エネルギーを系統と同期した交流電力に変換した後、前記系統へ重畳させる系統連系システムの前記再生可能エネルギーを交流電力に変換して前記系統へ重畳させる重畳エネルギーと蓄電池の充電に用いる充電エネルギーとに分配することを特徴とする分配器。
  8. 　手動操作で前記再生可能エネルギーを前記重畳エネルギーと前記充電エネルギーとに切り換え可能とする構成を備えることを特徴とする請求項７に記載の分配器。
  9. 　前記系統につながる負荷で消費されるエネルギーを検出し、当該エネルギーと前記再生可能エネルギーとの差のエネルギーを前記充電エネルギーとして分配を可能とする構成を備えることを特徴とする請求項７に記載の分配器。
  10. 　前記再生可能エネルギーは太陽電池で発電されるエネルギーであり、当該エネルギーのうち前記重畳エネルギーの量は与えられた信号に基づくエネルギー量であり、前記太陽電池で発電されるエネルギーの量が最大値若しくは最大値付近に至るように前記充電エネルギーの量を可変調整するＭＰＰＴ制御部を備えることを特徴とする請求項９に記載の分配器。
  11. 　商用電力の系統のラインから負荷へ交流電力を供給する電力線に再生可能エネルギーを第１のインバータ回路で前記系統と同じ周波数の交流電力に変換した後重畳可能に成されている当該電力線に、電池に蓄電されたエネルギーを第２のインバータ回路で前記系統と同じ周波数の交流電力に変換した後前記電力線に重畳可能に構成し、前記再生エネルギーが前記負荷で消費されるエネルギーを上回った際に、第2のインバータ回路からの前記電力線への交流電力の重畳を停止し前記再生エネルギーによる前記電池の充電を開始させる制御部を備えることを特徴とする系統連系システム。
  12. 　前記制御部は手動操作により有効に機能するように成すことを特徴とする請求項11に記載の系統連系システム。
     
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