WO2013061826A1 - 給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法 - Google Patents

給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法 Download PDF

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WO2013061826A1
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power
power supply
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abnormality
load
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PCT/JP2012/076708
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勝哉 小島
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京セラ株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network

Definitions

  • the present invention relates to a power supply system, a distributed power supply system, a management device, and a power supply control method for supplying power to a load using a distributed power supply.
  • the distributed power supply system includes a distributed power supply and a power conditioner.
  • a distributed power supply system that can supply power to a load by a self-sustained operation separated from the system in the event of a system power failure is also known.
  • a distributed power system capable of interconnected operation needs to prevent a state in which the output power of the distributed power system can flow backward to the system (ie, an independent operation) in the event of a system power failure.
  • the output power of the distributed power system is unstable compared to the power of the system. May be activated and power supply to the load may stop.
  • the present invention provides a power supply system, a distributed power supply system, a management device, which can reduce the possibility of stopping the power supply to the load even when the distributed power supply system performs a self-sustaining operation in the event of an abnormality such as a power failure of the system, It is another object of the present invention to provide a power supply control method.
  • the power supply system of the present invention has a plurality of distributed power supply systems capable of supplying power to a load by performing a grid-connected operation in parallel with a commercial power system or a disconnected independent operation, and the plurality of distributed power sources
  • One of the systems includes an abnormality detection unit that detects an abnormality in a power state supplied to the load.
  • the abnormality detection unit relaxes the condition for detecting an abnormality during the independent operation as compared with the time during the interconnection operation.
  • the abnormality detection unit detects an abnormality in the power supplied to the load in order to prevent an independent operation of at least one of the plurality of distributed power supply systems. To detect.
  • the abnormality detection unit is more effective than the interconnected operation when the autonomous operation is performed after the abnormality of the power state supplied to the load is detected. Relax the conditions for anomaly detection.
  • the abnormality detection unit performs abnormality detection using the first abnormality detection parameter during the interconnected operation, and performs the first operation during the independent operation.
  • the second abnormality detection parameter relaxed from the abnormality detection parameter is used instead of the first abnormality detection parameter.
  • the distributed power supply system includes a management device that manages an operation state of the plurality of distributed power supply systems, and includes the abnormality detection unit. And an abnormality occurrence notification unit that transmits an abnormality occurrence notification to the management device when an error is detected.
  • the power supply system includes a circuit breaker (for example, a service breaker SB) provided on a power line from the commercial power system, and the management device receives the abnormality occurrence notification. Then, a circuit breaker control unit that controls the circuit breaker so as to electrically disconnect the plurality of distributed power supply systems and the load from the commercial power system is included.
  • a circuit breaker for example, a service breaker SB
  • the distributed power supply system having the abnormality detection unit includes an output control unit that stops output of power from the own system when the abnormality detection unit detects an abnormality. including.
  • the management device causes the distributed power supply system having the abnormality detection unit to resume power output after the circuit breaker control unit controls the circuit breaker.
  • a transmission unit for transmitting information for the purpose.
  • the management device specifies a condition that is relaxed as compared with the time of the interconnection operation as a condition for detecting an abnormality in the autonomous operation after receiving the abnormality occurrence notification.
  • the control part which performs control which transmits the parameter information for this to the distributed power supply system which has the said abnormality detection part is included.
  • the plurality of distributed power systems include a solar cell system, and the control unit is configured to perform the self-sustaining operation according to the predicted power generation amount of the solar cell system. Determine the conditions for anomaly detection.
  • the condition for detecting an abnormality during the autonomous operation is determined such that the degree of relaxation increases as the predicted power generation amount of the solar cell system decreases.
  • a plurality of the loads are provided, and the management device receives the abnormality notification and then controls power supply for each of the plurality of loads. Includes a control unit.
  • the power supply control unit is configured to control the plurality of power supplies according to the amount of power that can be supplied to the plurality of loads and the amount of power required by the plurality of loads. Control is performed to stop power supply to a selected load among the loads.
  • the distributed power supply system having the abnormality detection unit is a fuel cell system.
  • the distributed power system of the present invention includes a distributed power source that can supply power to a load by performing a grid operation in parallel with a commercial power system or a self-sustaining operation that is disconnected, and the load at the time of the grid operation. And an abnormality detection unit for detecting an abnormality in the power state supplied to the power supply.
  • the abnormality detection unit relaxes the condition of abnormality detection more than that in the interconnected operation when the autonomous operation is performed after the abnormality of the power state supplied to the load is detected.
  • the management device of the present invention manages the operating state of a distributed power supply system that can supply power to a load by performing a grid-connected operation in parallel with a commercial power system or a self-sustaining operation that is disconnected.
  • the management device includes an abnormality detection unit that detects an abnormality in a power state supplied to the load.
  • the abnormality detection unit relaxes the condition of abnormality detection during the independent operation of the distributed power system than that during the grid operation.
  • the control method of the present invention is a control method in a power supply system having a distributed power supply system capable of supplying power to a load by performing a grid-connected operation in parallel with a commercial power system or a self-sustaining operation that is disconnected.
  • a step of detecting an abnormality of a power state supplied to the load, and the condition of abnormality detection during the independent operation is relaxed as compared with that during the interconnection operation.
  • a power supply system and a distributed power supply system that can reduce the possibility of power supply to a load being stopped even when a plurality of distributed power supply systems simultaneously operate independently in the event of an abnormality such as a power failure of the system .
  • a management device and a power supply control method can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power feeding system according to the first to fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the SOFC PCS according to the first to fifth embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of the HEMS 500 according to the first to fifth embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power feeding system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows abnormality detection parameters according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power feeding system according to the first to fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of the SOFC PCS according to the first to fifth embodiments of the present invention
  • FIG. 8 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a power feeding system according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power feeding system according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a power feeding system according to Modification 1 of the first to fifth embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a power feeding system according to Modification 2 of the first to fifth embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power feeding system according to the present embodiment.
  • the solid line between blocks shows a power line
  • a broken line shows a control line.
  • the control line may be wireless.
  • the power supply system according to the present embodiment is provided in a customer 1 that receives power (AC power) supplied from a grid 10.
  • the power supply system according to the present embodiment includes a power purchase meter 21, a power sale meter 22, a distribution board 30, a solar cell (PV) system 100, a solid oxide fuel cell (SOFC) system 300, a plurality of loads 400, and It has a residential energy management system (HEMS) 500.
  • the PV system 100, the SOFC system 300, and the plurality of loads 400 are connected to the distribution board 30 through a power line.
  • the power purchase meter 21 and the power sale meter 22 are provided on the power line between the system 10 and the distribution board 30.
  • the electricity purchase meter 21 measures electric power (electric power purchase) input from the grid 10 by the customer 1.
  • the power selling meter 22 measures the power (power sold power) output from the customer 1 to the grid 10.
  • the power purchase meter 21 and the power sale meter 22 transmit the measurement result to the HEMS 500.
  • Distribution board 30 distributes power from system 10 and power from a plurality of distributed power systems (PV system 100, SOFC system 300) to load 400. Moreover, the distribution board 30 outputs the surplus electric power which is not consumed by the load 400 among the electric power from the PV system 100 to the system 10 (power sale).
  • PV system 100 distributed power systems
  • SOFC system 300 distributed power systems
  • the distribution board 30 includes a power recovery detector 31, a service breaker SB, a leakage breaker ELB, a PV breaker B1, a SOFC breaker B3, and a plurality of load breakers B4 to B8.
  • the power recovery detector 31 is provided on the power line between the power sale meter 22 and the service breaker SB.
  • the power recovery detector 31 detects power recovery after a power failure of the system 10 and transmits a notification regarding the detection result to the HEMS 500.
  • the service breaker SB is provided on the power line between the power recovery detector 31 and the earth leakage breaker ELB.
  • the service breaker SB is switched from a conduction (on) state to a non-conduction (off) state and from an off state to an on state under the control of the HEMS 500.
  • the service breaker SB corresponds to a circuit breaker for electrically disconnecting the plurality of distributed power supply systems (PV system 100, SOFC system 300) and the load 400 from the system 10.
  • the earth leakage breaker ELB is provided on the power line between the service breaker SB and the breakers (PV breaker B1, SOFC breaker B3, and a plurality of load breakers B4 to B8).
  • the earth leakage breaker ELB switches from the on state to the off state when detecting the earth leakage.
  • PV breaker B1 is provided on the power line between earth leakage breaker ELB and PV power conditioner (PCS) 120.
  • the PV breaker B ⁇ b> 1 is switched from input a to input b and from input b to input a under the control of the HEMS 500.
  • Input a is connected to a normal power line to / from PC PCS 120, and input b is connected to a stand-alone power line to / from PC PCS 120.
  • the input a is used during normal operation (during linked operation), and the input b is used during independent operation.
  • the SOFC breaker B3 is provided on the power line between the earth leakage breaker ELB and the SOFC PCS320.
  • the SOFC breaker B3 is switched from the on state to the off state and from the off state to the on state under the control of the HEMS 500.
  • Load breakers B4 to B8 are provided corresponding to loads 400-1 to 400-5.
  • the load breaker B4 is provided on the power line between the earth leakage breaker ELB and the load 400-1.
  • Load breakers B5 to B8 are similarly provided.
  • Each of the load breakers B4 to B8 is switched from the on state to the off state and from the off state to the on state under the control of the HEMS 500.
  • PV system 100 has PV110 and PV PCS120.
  • PV 110 receives sunlight and generates power, and outputs the electric power obtained by power generation to PV PCS 120.
  • the amount of power generated by the PV 110 changes according to the amount of solar radiation irradiated on the PV 110.
  • PV PCS 120 receives power from PV 110, converts the input power from DC to AC, and outputs it to distribution board 30.
  • the PV PCS 120 connects the PV 110 to the grid 10 and performs a linked operation. During the interconnected operation, the PV PCS 120 outputs power that matches the state of the system 10 (voltage, current, phase, frequency, etc.).
  • PV PCS120 has an independent operation prevention function.
  • the isolated operation prevention function is a function in which a power generation apparatus capable of interconnected operation detects a power failure or its sign and stops the operation.
  • a power generation apparatus capable of interconnected operation detects a power failure or its sign and stops the operation.
  • a power generator that can be operated in a grid is capable of reverse power flow when the power failure of the system is detected for reasons of safety and ensuring the workability of the power company. It is required to avoid the situation (single operation). For this reason, the power generator capable of interconnecting operation is required to have an independent operation prevention function.
  • the PV PCS 120 monitors the state of the power line (voltage, current, phase, frequency, etc.) with the distribution board 30 and the range in which the monitored voltage or frequency is determined by the abnormality detection parameter. If it exceeds, it is determined that the system is in an abnormal state such as a power failure, and power output is stopped.
  • the method for determining an abnormality such as a power failure is substantially the same as the active method detection method in the isolated operation prevention function.
  • the PV PCS 120 can output electric power by a self-sustaining operation that does not link the PV 110 to the grid 10.
  • the SOFC system 300 includes a SOFC 310 and a SOFC PCS 320.
  • the SOFC 310 is an example of a fuel cell, and generates electric power through a chemical reaction between hydrogen extracted from natural gas and oxygen and oxygen in the air, and outputs the electric power obtained by the electric power generation to the SOFC PCS 320.
  • the power generation amount of the SOFC 310 changes according to the amount of gas and air input to the SOFC 310.
  • the amount of gas and air is controlled by SOFC PCS320.
  • the SOFC PCS 320 receives the power from the SOFC 310, converts the input power from DC to AC, and outputs it to the distribution board 30.
  • the SOFC PCS 320 performs a linked operation by connecting the SOFC 310 to the grid 10. During the interconnected operation, the SOFC PCS 320 outputs electric power that matches the state of the system 10 (voltage, current, phase, frequency, etc.).
  • the SOFC PCS320 has an independent operation prevention function. Specifically, the SOFC PCS 320 monitors the state of the power line (voltage, current, phase, frequency, etc.) with the distribution board 30 and the range in which the monitored voltage or frequency is determined by the abnormality detection parameter.
  • the SOFC PCS 320 can output power by a self-sustaining operation that does not link the SOFC 310 to the grid 10.
  • the load 400 receives power from the distribution board 30 through the power line, and operates by consuming the input power.
  • Each load 400 is, for example, an electric device such as a lighting, an air conditioner, a refrigerator, and a television.
  • the HEMS 500 performs various types of power management in the customer 1.
  • the HEMS 500 corresponds to a management device that manages the operating states of a plurality of distributed power supply systems.
  • the HEMS 500 communicates with the power recovery detector 31, various breakers, PV PCS 120, and SOFC PCS 320, and transmits and receives control signals. Further, the HEMS 500 may communicate with the power purchase meter 21 and the power sale meter 22. Note that communication such as transmission and reception of these control signals is performed using a signal format conforming to a predetermined communication protocol such as ECHONET Lite standard, ZigBee SEP2.0 standard, or KNX standard.
  • FIG. 2 is a block diagram of the SOFC PCS 320.
  • the solid line between blocks shows a power line, and a broken line shows a control line.
  • the PV PCS 120 is configured in the same manner as the SOFC PCS 320.
  • the SOFC PCS 320 includes a DC / DC converter 321, a DC / AC converter 322, a relay 323, a sensor 324, and a PCS controller 325.
  • the DC / DC converter 321 is provided on a power line between the SOFC 310 and the DC / AC converter 322.
  • the DC / DC converter 321 DC / DC converts the power from the SOFC 310 and outputs it to the DC / AC converter 322.
  • the DC / DC converter 321 performs DC / DC conversion in accordance with control from the PCS controller 325.
  • the DC / AC converter 322 is provided on a power line between the DC / DC converter 321 and the relay 323.
  • the DC / AC converter 322 performs DC / AC conversion on the power from the DC / DC converter 321 and outputs it to the relay 323.
  • the DC / AC converter 322 performs DC / AC conversion in accordance with control from the PCS controller 325.
  • the relay 323 is provided on a power line between the DC / AC converter 322 and the sensor 324.
  • the relay 323 is switched from the on state to the off state and from the off state to the on state under the control of the PCS controller 325.
  • the SOFC PCS 320 can output power
  • the relay 323 is in the OFF state, the SOFC PCS 320 cannot output power.
  • the sensor 324 is provided on the power line between the relay 323 and the distribution board 30.
  • the sensor 324 measures the voltage and frequency of the power line between the relay 323 and the distribution board 30 and outputs the measurement result to the PCS controller 325.
  • the PCS controller 325 includes a processor and a memory and performs various controls.
  • the PCS controller 325 controls the DC / DC converter 321, the DC / AC converter 322, and the relay 323 based on the measurement result from the sensor 324 and the control signal from the HEMS 500. Further, the PCS controller 325 transmits information related to the operating state of the SOFC PCS 320 to the HEMS 500.
  • the PCS controller 325 detects an abnormality in the power supplied to the load 400 based on the first abnormality detection parameter for preventing isolated operation and the measurement result of the sensor 324 during the interconnected operation. Is detected.
  • the first abnormality detection parameter for example, the voltage value can be an upper limit value of 115 V and a lower limit value of 85 V, and the frequency can be an upper limit value of 51 Hz and a lower limit value of 49 Hz.
  • the PCS controller 325 determines that an abnormality has been detected.
  • the sensor 324 and the PCS controller 325 constitute an abnormality detection unit.
  • the PCS controller 325 When the PCS controller 325 detects an abnormality using the first abnormality detection parameter, the PCS controller 325 switches the relay 323 from the on state to the off state. As a result, power output from the SOFC PCS 320 is stopped.
  • the relay 323 and the PCS controller 325 constitute an output control unit.
  • Detecting an abnormality using the first abnormality detection parameter and stopping the output when an abnormality is detected are performed according to a normal independent operation prevention function.
  • the PCS controller 325 when the PCS controller 325 detects an abnormality using the first abnormality detection parameter, the PCS controller 325 transmits an abnormality occurrence notification to the HEMS 500 in a signal format conforming to the above-described predetermined protocol such as ECHONET Lite.
  • the abnormality occurrence notification may be a notification that a power outage has occurred, or a notification that a sign of a power outage has occurred.
  • the PCS controller 325 corresponds to an abnormality occurrence notification unit.
  • the PCS controller 325 receives parameter information from the HEMS 500.
  • the parameter information specifies a second abnormality detection parameter that is more relaxed than the first abnormality detection parameter. That is, the voltage / frequency range defined by the second abnormality detection parameter is wider than the voltage / frequency range defined by the first abnormality detection parameter.
  • the second abnormality detection parameter for example, the voltage value can be an upper limit value of 120 V and a lower limit value of 80 V, and the frequency can be an upper limit value of 52 Hz and a lower limit value of 48 Hz.
  • the parameter information may be the numerical value of the second abnormality detection parameter itself, for example, an index indicating a predetermined set of numerical values of the second abnormality detection parameter as shown in FIG. .
  • the PCS controller 325 receives information for resuming output of power from the SOFC system 300 (SOFC PCS 320).
  • the information may be, for example, a power output restart instruction, a self-sustained operation start instruction, or a notification that the service breaker SB is turned off (hereinafter, a breaker off notification).
  • a power output restart instruction for resuming output of power from the SOFC system 300
  • the information may be, for example, a power output restart instruction, a self-sustained operation start instruction, or a notification that the service breaker SB is turned off (hereinafter, a breaker off notification).
  • a breaker off notification a notification that the service breaker SB is turned off
  • the PCS controller 325 When the PCS controller 325 receives the breaker off notification, the PCS controller 325 switches the relay 323 from the off state to the on state. As a result, power output from the SOFC PCS 320 can be resumed. Further, the PCS controller 325 controls the DC / DC converter 321 and the DC / AC converter 322 based on the measurement result from the sensor 324. Although details will be described later, since the service breaker SB is in an off state at this point, the SOFC PCS 320 performs a self-sustained operation (operation not connected to the grid 10).
  • the PCS controller 325 performs abnormality detection by changing to the second abnormality detection parameter designated by the parameter information from the HEMS 500 during such independent operation. Since the second abnormality detection parameter is more relaxed than the first abnormality detection parameter, the second abnormality detection parameter is less likely to be detected as abnormality detection than during the interconnected operation.
  • the PCS controller 325 detects an abnormality using the second abnormality detection parameter, the PCS controller 325 switches the relay 323 from the on state to the off state. As a result, power output from the SOFC PCS 320 is stopped.
  • the PCS controller 325 receives a power recovery notification from the HEMS 500.
  • the power recovery notification may be a notification that power has been recovered, or information that instructs to return to the first abnormality detection parameter.
  • the PCS controller 325 returns the second abnormality detection parameter to the first abnormality detection parameter and performs abnormality detection. After returning to the first abnormality detection parameter, the independent operation prevention operation according to the normal independent operation prevention function is performed.
  • FIG. 3 is a block diagram of the HEMS 500.
  • the HEMS 500 includes a communication unit 510, an input unit 520, a display unit 530, a storage unit 540, and a control unit 550.
  • the communication unit 510 communicates with each device provided in the customer 1. Specifically, the communication unit 510 communicates with the power recovery detector 31, various breakers, PV PCS 120, and SOFC PCS 320, and transmits and receives control signals in a signal format according to a predetermined communication protocol.
  • the input unit 520 receives an operation input from the user.
  • the display unit 530 performs various displays.
  • the input unit 520 and the display unit 530 may be integrated as a touch panel.
  • the display unit 530 may display the power purchase amount and the power sale amount in time series based on the information obtained from the power purchase meter 21 and the power sale meter 22.
  • the storage unit 540 includes a memory and stores various information used for control in the control unit 550.
  • the control unit 550 includes a processor and controls various functions of the HEMS 500.
  • the storage unit 540 stores, for example, a first abnormality detection parameter and a second abnormality detection parameter.
  • the first abnormality detection parameter and the second abnormality detection parameter may be input by the user operating the input unit 520, and are calculated by the control unit 550 based on various types of information stored in the storage unit 540. It may be a value.
  • the control unit 550 controls the service breaker SB to be switched from the on state to the off state when the communication unit 510 receives the abnormality occurrence notification from the SOFC PCS 320. Specifically, the communication unit 510 transmits an instruction to switch the service breaker SB to the off state. As a result, the service breaker SB is turned off, and the plurality of distributed power systems (PV system 100, SOFC system 300) and the load 400 are electrically disconnected from the system 10.
  • the communication part 510 and the control part 550 comprise a circuit breaker control part.
  • the control unit 550 sends information for resuming the output of power from the SOFC system 300 (here, the breaker off notification) to a plurality of distributed power systems (PV system 100, SOFC).
  • the communication unit 510 is controlled to transmit to the system 300).
  • the communication unit 510 and the control unit 550 constitute a transmission unit.
  • the control unit 550 sends parameter information for designating the second abnormality detection parameter to a plurality of distributed power supply systems (PV system 100, SOFC system 300).
  • the communication unit 510 is controlled to transmit.
  • the parameter information may be the numerical value of the second abnormality detection parameter itself, for example, an index indicating a set of predetermined numerical values of the second abnormality detection parameter as shown in FIG. It may be.
  • the control unit 550 sends a power recovery notification to a plurality of distributed power supply systems (PV system 100, SOFC system 300).
  • the communication unit 510 is controlled to transmit.
  • the power recovery notification may be a notification that power has been recovered, or information that instructs to return to the first abnormality detection parameter.
  • FIG. 4 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the present embodiment.
  • the PV PCS 120 detects a power abnormality in step S101-1
  • the SOFC PCS 320 detects a power abnormality in step S101-3.
  • step S102-1 the PV PCS 120 stops outputting power in response to the abnormality detection.
  • step S102-3 the SOFC PCS 320 stops outputting power in response to the abnormality detection.
  • step S103 the SOFC PCS 320 transmits an abnormality occurrence notification to the HEMS 500.
  • step S104 when the HEMS 500 receives the abnormality occurrence notification from the SOFC PCS 320, the HEMS 500 transmits an instruction for switching the service breaker SB to the off state to the distribution board 30.
  • step S105 the distribution board 30 switches the service breaker SB to the off state in response to the breaker off instruction from the HEMS 500.
  • step S106 the HEMS 500 transmits a breaker-off notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320. Further, the HEMS 500 transmits parameter information to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 as an instruction to change parameters.
  • step S107-1 the PV PCS 120 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter in accordance with the parameter information from the HEMS 500.
  • step S107-3 the SOFC PCS 320 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter in accordance with the parameter information from the HEMS 500.
  • step S108-1 the PV PCS 120 resumes the output of electric power by self-sustained operation in response to the breaker-off notification from the HEMS 500.
  • step S108-3 the SOFC PCS 320 restarts the output of electric power by the self-sustained operation in response to the breaker-off notification from the HEMS 500.
  • step S109 the power recovery detector 31 of the distribution board 30 detects power recovery.
  • step S110 the power recovery detector 31 transmits a signal indicating that power has been recovered to the HEMS 500.
  • step S111 the distribution board 30 switches the service breaker SB from the off state to the on state in response to detection of power recovery.
  • step S112 the HEMS 500 transmits a power recovery notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 in response to a signal indicating that power has been recovered from the power recovery detector 31.
  • step S113-1 the PV PCS 120 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500.
  • step S113-3 the SOFC PCS 320 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500. That is, the power recovery notification also has an aspect as a signal for instructing parameter change.
  • the power supply system has a plurality of distributed power supply systems (PV system 100, SOFC system 300) that can supply power to the load 400 by a grid-operated operation with the system 10 or a self-sustained operation.
  • the SOFC system 300 detects an abnormality in the electric power supplied to the load 400 using the first abnormality detection parameter for preventing the isolated operation during the interconnected operation.
  • the SOFC system 300 uses the second abnormality detection parameter that is more relaxed than the first abnormality detection parameter during the self-sustained operation after the abnormality of the power supplied to the load 400 is detected as the first abnormality. Used in place of detection parameters.
  • the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 simultaneously restarted the power output by the independent operation.
  • the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 may restart the power output at different timings as described below.
  • FIG. 5 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the present embodiment. Steps S201 to S205 are the same as steps S101 to S105 described in the first embodiment, and will be described from step S206.
  • step S206 the HEMS 500 transmits a breaker-off notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320.
  • step S207 the SOFC PCS 320 restarts the output of power by the self-sustained operation in response to the breaker-off notification from the HEMS 500.
  • step S208 the PV PCS 120 transmits a notification (preliminary notice) to the effect that the output of power is resumed by the self-sustaining operation to the HEMS 500.
  • a notification preliminary notice
  • the PV PCS 120 restarts the power output by the self-sustaining operation, it is necessary to change from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter.
  • step S209 the HEMS 500 transmits parameter information for changing to the second abnormality detection parameter to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 in response to the output restart notification from the PV PCS 120.
  • step S210-1 the PV PCS 120 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter in accordance with the parameter information from the HEMS 500.
  • step S210-3 the SOFC PCS 320 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter in accordance with the parameter information from the HEMS 500.
  • step S211 the PV PCS 120 restarts the output of power by the self-sustaining operation. Since subsequent operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the HEMS 500 controls the power supply to the load 400 after receiving the abnormality occurrence notification from the SOFC PCS 320.
  • the control unit 550 of the HEMS 500 controls the power supply for each load 400 by controlling the communication unit 510 to transmit an instruction to switch to the off state to at least one of the load breakers B4 to B8. To do.
  • the communication unit 510 and the control unit 550 acquire information on the amount of power that can be supplied to the load 400 by communicating with the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320. Moreover, the communication part 510 and the control part 550 acquire the information regarding the electric energy which the load 400 requires by communicating with the sensor provided in the distribution board 30. FIG. Then, the communication unit 510 and the control unit 550 stop power supply to the selected load 400 among the loads 400 according to the amount of power that can be supplied to the load 400 and the amount of power that the load 400 needs. Control.
  • the control unit 550 calculates the amount of power that is insufficient and corresponds to the amount of power that is insufficient. It is determined that power supply to at least one load 400 that requires power to be stopped is stopped. In addition, the control unit 550 specifies a load breaker corresponding to the load 400 whose power supply is to be stopped, and controls the communication unit 510 to transmit an off switching instruction to the load breaker. Thereby, the electric energy which load 400 requires can be made below into the electric energy which can be supplied to load 400.
  • the HEMS 500 may control the power supply for each load 400 by directly controlling any one of the load breakers B4 to B8 to turn it off, but may control the load 400 directly.
  • the HEMS 500 uses a communication protocol such as Echonet Lite or ZigBee (registered trademark) to directly communicate with the load 400 and load a control signal for turning off the power supply or a control signal for transitioning to a power saving state. By transmitting to 400, the power supply for each load 400 is controlled.
  • FIG. 6 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the present embodiment. Steps S301 to S308 are the same as steps S101 to S108 described in the first embodiment, and will be described from step S309.
  • step S309 after the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 resume output by the self-sustained operation, the HEMS 500 compares the amount of power that can be supplied to the load 400 with respect to the amount of power required by the load 400. Judge whether or not there is a shortage. Here, it is assumed that it is determined to be insufficient.
  • step S310 the HEMS 500 transmits an instruction signal to the load breaker corresponding to the load 400 whose power supply is to be stopped, or transmits a direct control signal to the load 400 as an off switching instruction.
  • step S311 the load 400 that has received the off switching instruction is switched from the on state to the off state.
  • step S312 the power recovery detector 31 of the distribution board 30 detects power recovery.
  • step S313 the power recovery detector 31 transmits a notification indicating that power has been recovered to the HEMS 500.
  • step S314 the distribution board 30 switches the service breaker SB from the off state to the on state in response to detection of power recovery.
  • step S315 the distribution board 30 switches the load breaker that was turned off in step S311 from the off state to the on state in response to detection of power recovery.
  • step S316 the HEMS 500 transmits a power recovery notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 in response to a signal indicating that power has been recovered from the power recovery detector 31.
  • step S317-1 the PV PCS 120 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500.
  • step S317-3 the SOFC PCS 320 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500.
  • the HEMS 500 may periodically acquire information on the amount of power that can be supplied to the load 400 and information on the amount of power that the load 400 requires. In this case, step S309 is repeated until the HEMS 500 receives a signal indicating that power has been restored from the power recovery detector 31. In step S309, as a result of determining whether or not the amount of power that can be supplied to the load 400 is insufficient with respect to the amount of power required by the load 400, the number of loads 400 that should stop power supply may be increased. In this case, in step S310, the HEMS 500 further transmits an off switching instruction to the load breaker corresponding to the load 400 whose power supply should be stopped.
  • step S311 the load 400 that has newly received the off switching instruction is switched from the on state to the off state.
  • the HEMS 500 may transmit an on-switch instruction to the load breaker corresponding to the load 400 that can restart power supply. Good.
  • the second abnormality detection parameter is fixedly determined.
  • the control unit 550 of the HEMS 500 determines the second abnormality detection parameter according to the predicted power generation amount of the PV system 100.
  • the control unit 550 acquires information indicating power that the PV system 100 is predicted to generate after the current time (hereinafter, “predicted power generation amount information”).
  • the predicted power generation amount information is provided to the HEMS 500 of the customer 1 from a service center or the like connected to an external network (for example, the Internet).
  • the HEMS 500 may provide, in advance, regional information of the customer 1 as element information required when the predicted power generation amount information is created in a service center or the like.
  • the control unit 550 acquires information (hereinafter, “weather information”) of the weather (for example, the amount of solar radiation) of the area of the customer 1 on the day from the external network, and generates the power generation of the PV system 100 from the acquired weather information. You may make it predict electric power and acquire prediction electric power generation amount information. And the control part 550 determines the 2nd abnormality detection parameter with the large relaxed degree, so that prediction electric power generation amount is small.
  • FIG. 7 shows abnormality detection parameters according to the present embodiment.
  • OVR indicates a voltage upper limit value
  • UVR indicates a voltage lower limit value
  • OFR indicates a frequency upper limit value
  • UFR indicates a frequency lower limit value.
  • the HEMS 500 and each PCS may hold a table as shown in FIG.
  • the abnormality detection parameter with the setting number (index) 0 corresponds to the first abnormality detection parameter as a default value used in normal time (at the time of grid connection).
  • any one of the abnormality detection parameters of setting numbers 1 to 5 is selected as the second abnormality detection parameter.
  • the control unit 550 selects, for example, the abnormality detection parameter having the setting number 1 or 2 as the second abnormality detection parameter with a low degree of mitigation. To do.
  • the abnormality detection parameter of setting number 4 or 5 is selected as the second abnormality detection parameter having a high degree of mitigation. .
  • the second abnormality detection parameter can be appropriately set by determining the second abnormality detection parameter in accordance with the predicted power generation amount of the PV system 100.
  • FIG. 8 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the present embodiment. Steps S401 to S405 are the same as steps S101 to S105 described in the first embodiment, and thus will be described from step S406.
  • the HEMS 500 acquires the predicted power generation amount information of the PV system 100 and determines the second abnormality detection parameter by the method described above.
  • step S407 the HEMS 500 transmits a breaker-off notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320. Also, the HEMS 500 transmits the parameter information determined in step S406 to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320. Since subsequent operations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 detected a power abnormality and stopped outputting power.
  • power is provided by the uninterruptible power supply (UPS) for a predetermined time from the start of the power failure (or its sign) of the system 10, and during that time, it is changed to the second abnormality detection parameter.
  • the power output can be continued without stopping.
  • FIG. 9 is a block diagram of the power supply system according to the present embodiment.
  • the solid line between blocks shows a power line
  • a broken line shows a control line.
  • the control line may be wireless.
  • the power supply system further includes a UPS 32 provided on the power line between the service breaker SB and the earth leakage breaker ELB.
  • the UPS 32 incorporates a small storage battery, and supplies power from the storage battery to the load 400 when the system 10 is out of power or unstable.
  • the power recovery detector 31 also has a function of detecting a power failure (or an indication thereof) and notifying the HEMS 500.
  • a part of the output power of the UPS 32 is supplied to the PV-PCS 120 and the SOFC PCS 320.
  • the power supplied here is substantially a parameter used as a reference for the determination by the active method detection method in the isolated operation prevention function such as the voltage, current, phase, and frequency from the system 10 before the occurrence of a power failure or an unstable power state. Consistently. Therefore, PV PCS 220 and SOFC PCS 320 do not recognize the power outage or power instability state of system 10 due to the power supply from UPS 32 and do not operate the isolated operation prevention function.
  • FIG. 10 is an operation sequence diagram when a power failure occurs in the power supply system according to the present embodiment.
  • step S501 the power failure / recovery detector 31 of the distribution board 30 detects a power abnormality.
  • step S502 the distribution board 30 switches the service breaker SB to the OFF state in response to the abnormality detection by the power failure / recovery detector 31.
  • step S503 the distribution board 30 transmits a breaker-off notification to the HEMS 500.
  • step S504 the HEMS 500 transmits a breaker-off notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320. Further, the HEMS 500 transmits parameter information to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320.
  • step S505-1 the PV PCS 120 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter according to the parameter information from the HEMS 500.
  • step S505-3 the SOFC PCS 320 changes from the first abnormality detection parameter to the second abnormality detection parameter in accordance with the parameter information from the HEMS 500.
  • step S506 the power failure / recovery detector 31 of the distribution board 30 detects power recovery.
  • step S507 the power failure / recovery detector 31 transmits a signal indicating that power has been recovered to the HEMS 500.
  • step S508 the distribution board 30 switches the service breaker SB from the off state to the on state in response to the power failure detection by the power failure / recovery detector 31.
  • step S509 the HEMS 500 transmits a power recovery notification to the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 in response to a signal indicating that power has been recovered from the power recovery detector 31.
  • step S510-1 the PV PCS 120 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500.
  • step S510-3 the SOFC PCS 320 returns to the first abnormality detection parameter in response to the power recovery notification from the HEMS 500.
  • the PCS controller 325 of the SOFC PCS 320 has been described as corresponding to the abnormality detection unit and the abnormality occurrence notification unit.
  • the HEMS 500 may be an abnormality detection unit and an abnormality occurrence notification unit.
  • the HEMS 500 detects an abnormality in the power state supplied to the load 400 based on the first abnormality detection parameter during the interconnected operation.
  • the HEMS 500 detects an abnormality, the HEMS 500 notifies the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 (PCS controller 325) of the occurrence of the abnormality, and the PV PCS 120 and the SOFC PCS 320 stop outputting power.
  • the HEMS 500 detects an abnormality in the power state supplied to the load 400 based on the second abnormality detection parameter.
  • the HEMS 500 notifies the PV PCS 120 or SOFC PCS 320 that has detected the abnormality, and stops the output of power.
  • the HEMS 500 may use information received from the PV PCS 120 and SOFC PCS 320 in detecting an abnormality, or may use information received from a sensor provided in the distribution board 30. Communication between the HEMS 500 and the PV PCS 120 and SOFC PCS 320 is performed using a signal format compliant with the communication protocol such as ECHONET Lite described above.
  • FIG. 11 is a block diagram of a power feeding system according to the first modification of the embodiment described above.
  • the power feeding system illustrated in FIG. 11 includes a storage battery system 200 instead of the PV system 100 described in each of the above-described embodiments.
  • the storage battery system 200 includes a storage battery 210 and a storage battery PCS220.
  • Storage battery PCS 220 has not only a DC / AC conversion function for converting DC power obtained by discharging of storage battery 210 into AC, but also a DC / AC conversion function for charging storage battery 210.
  • Other configurations are the same as those of the above-described embodiments.
  • the operation sequence at the time of the occurrence of a power failure in the power supply system according to each embodiment described above can be applied to the power supply system shown in FIG.
  • FIG. 12 is a block diagram of a power feeding system according to the second modification of the embodiment described above.
  • the power supply system illustrated in FIG. 12 includes a storage battery system 200 in addition to the PV system 100 and the SOFC system 300 described in the above-described embodiments. Other configurations are the same as those of the above-described embodiments.
  • the operation sequence at the time of the occurrence of a power failure in the power supply system according to each embodiment described above can be applied to the power supply system shown in FIG.
  • the SOFC system 300 has been described as an example of the fuel cell system according to the present invention.
  • a fuel cell system using another type of fuel cell such as PEFC may be used.
  • the HEMS which is an energy management system provided in the home
  • a building energy management system (BEMS), a community energy management system (CEMS), or the like may be used as the management device according to the present invention.
  • a power supply system a distributed power supply system, and a power supply that can reduce the possibility of power supply to a load being stopped even when a plurality of distributed power supply systems simultaneously perform autonomous operation during a power failure.
  • a control method can be provided.

Abstract

　系統１０と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷４００に電力を供給できる複数の分散型電源システムを有する。ＳＯＦＣシステム３００は、負荷４００に供給される電力状態の異常を検出する。ＳＯＦＣシステム３００は、自立運転時における異常検出の条件を、連系運転時よりも緩和する。

Description

給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法
　本発明は、分散型電源を用いて負荷に電力を供給するための給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法に関する。
　近年、電力の需要家において、商用電力系統（以下、適宜「系統」と称する）の補助電源として、系統と並列した連系運転により負荷に電力を供給できる分散型電源システム（燃料電池システムや太陽電池システムなど）の導入が進んでいる。分散型電源システムは、分散型電源及びパワーコンディショナを含む。
　また、系統の停電時において、系統と解列した自立運転によって負荷に電力を供給できる分散型電源システムも知られている。
　一方、連系運転が可能な分散型電源システムは、系統の停電時において当該分散型電源システムの出力電力が系統に逆潮流可能な状態（すなわち、単独運転）を防止する必要がある。
　よって、負荷への供給電力の異常（例えば、系統の停電又は系統電力の不安定状態など）を検出して電力の出力を停止する単独運転防止機能を有する分散型電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２０９０９７号公報
　しかしながら、系統の停電等の異常時において、分散型電源システムが同時に自立運転を行う場合、分散型電源システムの出力電力は系統の電力に比べて不安定であることから、上述した単独運転防止機能が作動し、負荷への電力供給が停止する可能性がある。
　そこで、本発明は、系統の停電等の異常時において分散型電源システムが自立運転を行う場合でも、負荷への電力供給が停止する可能性を低減できる給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の給電システムは、商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる複数の分散型電源システムを有し、前記複数の分散型電源システムのうちのいずれかは、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部を有する。前記異常検出部は、前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記異常検出部は、複数の分散型電源システムのうちの少なくともいずれかの単独運転を防止するために、前記負荷に供給される電力の異常を検出する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記異常検出部は、前記負荷に供給される電力状態の異常が検出された後に前記自立運転が行われる場合に、前記連系運転時よりも異常検出の条件を緩和する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記異常検出部は、前記連系運転時において第１の異常検出パラメータを使用して、異常検出を行い、前記自立運転時においては前記第１の異常検出パラメータよりも緩和された第２の異常検出パラメータを、前記第１の異常検出パラメータに代えて使用する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記複数の分散型電源システムの動作状態を管理する管理装置を有し、前記異常検出部を有する分散型電源システムは、前記異常検出部が異常を検出した場合に、前記管理装置に対して異常発生通知を送信する異常発生通知部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記商用電力系統からの電力ライン上に設けられた遮断器（例えば、サービスブレーカＳＢ）を有し、前記管理装置は、前記異常発生通知を受信した後、前記複数の分散型電源システム及び前記負荷を前記商用電力系統から電気的に切り離すように前記遮断器を制御する遮断器制御部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記異常検出部を有する分散型電源システムは、前記異常検出部が異常を検出した場合に、自システムからの電力の出力を停止する出力制御部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記管理装置は、前記遮断器制御部が前記遮断器を制御した後、前記異常検出部を有する分散型電源システムに、電力の出力を再開させるための情報を送信する送信部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記管理装置は、前記異常発生通知を受信した後、前記自立運転における異常検出の条件として、前記連系運転時よりも緩和した条件を指定するためのパラメータ情報を、前記異常検出部を有する分散型電源システムに対して送信する制御を行う制御部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記複数の分散型電源システムは、太陽電池システムを含み、前記制御部は、前記太陽電池システムの予測発電量に応じて、前記自立運転時における異常検出の条件を決定する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記自立運転時における異常検出の条件は、前記太陽電池システムの予測発電量が少ないときほど、前記緩和の度合いが大きくなるように決定される。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記負荷は、複数設けられており、前記管理装置は、前記異常発生通知を受信した後、前記複数の負荷毎に電力供給を制御する電力供給制御部を含む。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記電力供給制御部は、前記複数の負荷へ供給可能な電力量と、前記複数の負荷が必要とする電力量とに応じて、前記複数の負荷のうち選択した負荷への電力供給を停止するよう制御する。
　本発明の給電システムの他の特徴によれば、前記異常検出部を有する分散型電源システムは、燃料電池システムである。
　本発明の分散型電源システムは、商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源と、前記連系運転時において、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部と、を有する。前記異常検出部は、前記負荷に供給される電力状態の異常が検出された後に前記自立運転が行われる場合には、前記連系運転時よりも異常検出の条件を緩和する。
　本発明の管理装置は、商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源システムの動作状態を管理する。管理装置は、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部を有する。前記異常検出部は、前記分散型電源システムの前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する。
　本発明の制御方法は、商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源システムを有する給電システムにおける制御方法であって、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出するステップを有し、前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する。
　本発明によれば、系統の停電等の異常時において、複数の分散型電源システムが同時に自立運転を行う場合でも、負荷への電力供給が停止する可能性を低減できる給電システム、分散型電源システム、管理装置、及び給電制御方法を提供できる。
図１は、本発明の第１実施形態～第４実施形態に係る給電システムのブロック図である。 図２は、本発明の第１実施形態～第５実施形態に係るＳＯＦＣ　ＰＣＳのブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態～第５実施形態に係るＨＥＭＳ５００のブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。 図６は、本発明の第３実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。 図７は、本発明の第４実施形態に係る異常検出パラメータを示す。 図８は、本発明の第４実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。 図９は、本発明の第５実施形態に係る給電システムのブロック図である。 図１０は、本発明の第５実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。 図１１は、本発明の第１実施形態～第５実施形態の変更例１に係る給電システムのブロック図である。 図１２は、本発明の第１実施形態～第５実施形態の変更例２に係る給電システムのブロック図である。
　図面を参照して、本発明の第１実施形態～第５実施形態、及びその他の実施形態を説明する。以下の各実施形態に係る図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付す。
　［第１実施形態］
　（給電システムの全体構成）
　図１は、本実施形態に係る給電システムのブロック図である。図１において、ブロック間の実線は電力ラインを示し、破線は制御ラインを示す。制御ラインは無線としてもよい。
　図１に示すように、本実施形態に係る給電システムは、系統１０から電力（ＡＣ電力）の供給を受ける需要家１に設けられる。本実施形態に係る給電システムは、買電メータ２１、売電メータ２２、分電盤３０、太陽電池（ＰＶ）システム１００、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）システム３００、複数の負荷４００、及び住宅エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）５００を有する。ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００、及び複数の負荷４００は、電力ラインを介して分電盤３０に接続される。
　買電メータ２１及び売電メータ２２は、系統１０と分電盤３０との間の電力ライン上に設けられる。買電メータ２１は、需要家１が系統１０から入力する電力（買電電力）を測定する。売電メータ２２は、需要家１が系統１０に出力する電力（売電電力）を測定する。買電メータ２１及び売電メータ２２は、測定結果をＨＥＭＳ５００に送信する。
　分電盤３０は、系統１０からの電力及び複数の分散電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）からの電力を負荷４００に分配する。また、分電盤３０は、ＰＶシステム１００からの電力のうち負荷４００で消費されない余剰電力を系統１０に出力（売電）する。
　分電盤３０は、復電検出器３１、サービスブレーカＳＢ、漏電ブレーカＥＬＢ、ＰＶブレーカＢ１、ＳＯＦＣブレーカＢ３、及び複数の負荷ブレーカＢ４～Ｂ８を含む。
　復電検出器３１は、売電メータ２２とサービスブレーカＳＢとの間の電力ライン上に設けられる。復電検出器３１は、系統１０の停電後の復電を検出し、検出結果に関する通知をＨＥＭＳ５００に送信する。
　サービスブレーカＳＢは、復電検出器３１と漏電ブレーカＥＬＢとの間の電力ライン上に設けられる。サービスブレーカＳＢは、ＨＥＭＳ５００からの制御によって、導通（オン）状態から非導通（オフ）状態、オフ状態からオン状態に切り替えられる。本実施形態において、サービスブレーカＳＢは、複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）及び負荷４００を系統１０から電気的に切り離すための遮断器に相当する。
　漏電ブレーカＥＬＢは、サービスブレーカＳＢとブレーカ（ＰＶブレーカＢ１、ＳＯＦＣブレーカＢ３、及び複数の負荷ブレーカＢ４～Ｂ８）との間の電力ライン上に設けられる。漏電ブレーカＥＬＢは、漏電を検出すると、オン状態からオフ状態に切り替わる。
　ＰＶブレーカＢ１は、漏電ブレーカＥＬＢとＰＶパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１２０との間の電力ライン上に設けられる。ＰＶブレーカＢ１は、ＨＥＭＳ５００からの制御によって、入力ａから入力ｂ、入力ｂから入力ａに切り替えられる。入力ａは、ＰＣ　ＰＣＳ１２０との間の通常電力ラインに接続され、入力ｂは、ＰＣ　ＰＣＳ１２０との間の自立電力ラインに接続される。通常時（連系運転時）には入力ａが使用され、自立運転時には入力ｂが使用される。
　ＳＯＦＣブレーカＢ３は、漏電ブレーカＥＬＢとＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０との間の電力ライン上に設けられる。ＳＯＦＣブレーカＢ３は、ＨＥＭＳ５００からの制御によって、オン状態からオフ状態、オフ状態からオン状態に切り替えられる。 
　負荷ブレーカＢ４～Ｂ８は、負荷４００－１～４００－５に対応して設けられる。負荷ブレーカＢ４は、漏電ブレーカＥＬＢと負荷４００－１との間の電力ライン上に設けられる。負荷ブレーカＢ５～Ｂ８も同様に設けられる。負荷ブレーカＢ４～Ｂ８のそれぞれは、ＨＥＭＳ５００からの制御によって、オン状態からオフ状態、オフ状態からオン状態に切り替えられる。
　ＰＶシステム１００は、ＰＶ１１０及びＰＶ　ＰＣＳ１２０を有する。
　ＰＶ１１０は、太陽光を受けて発電を行い、発電により得られた電力をＰＶ　ＰＣＳ１２０に出力する。ＰＶ１１０の発電量は、ＰＶ１１０に照射される日射量に応じて変化する。
　ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＰＶ１１０からの電力が入力され、当該入力された電力をＤＣからＡＣに変換して分電盤３０に出力する。ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＰＶ１１０を系統１０に連系して連系運転を行う。連系運転時において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、系統１０の状態（電圧、電流、位相、及び周波数等）に合わせた電力を出力する。
　ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、単独運転防止機能を有する。単独運転防止機能とは、連系運転が可能な発電装置が、停電又はその兆候等を検出して運転を停止する機能をいう。一例として日本においては、連系運転が可能な発電装置は、安全上及び電力会社側の作業性担保などを理由として、系統の停電等を検出した時には、当該発電装置の出力電力が逆潮流可能になる状態（単独運転）を避けることが求められている。このため、連系運転が可能な発電装置は、単独運転防止機能を有することが求められている。
　詳細には、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、分電盤３０との間の電力ラインの状態（電圧、電流、位相、及び周波数等）を監視しており、監視する電圧又は周波数が異常検出パラメータで定められる範囲を超えた場合に、系統が停電等の異常状態であると判断し、電力の出力を停止する。停電等の異常の判断方法は、単独運転防止機能における能動方式検出方法と実質的に同様である。また、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＰＶ１１０を系統１０に連系しない自立運転により電力を出力することもできる。
　ＳＯＦＣシステム３００は、ＳＯＦＣ３１０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０を有する。
　ＳＯＦＣ３１０は、燃料電池の一例であり、天然ガスなどから取り出した水素と空気中の酸素との化学反応により発電を行い、発電により得られた電力をＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に出力する。ＳＯＦＣ３１０の発電量は、ＳＯＦＣ３１０に入力されるガス及び空気の量に応じて変化する。ガス及び空気の量は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０によって制御される。
　ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＳＯＦＣ３１０からの電力が入力され、当該入力された電力をＤＣからＡＣに変換して分電盤３０に出力する。ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＳＯＦＣ３１０を系統１０に連系して連系運転を行う。連系運転時において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、系統１０の状態（電圧、電流、位相、及び周波数等）に合わせた電力を出力する。ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、単独運転防止機能を有する。詳細には、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、分電盤３０との間の電力ラインの状態（電圧、電流、位相、及び周波数等）を監視しており、監視する電圧又は周波数が異常検出パラメータで定められる範囲を超えた場合に、系統が停電状態であると判断し、電力の出力を停止する。停電の判断方法は、単独運転防止機能における能動方式検出方法と実質的に同様である。また、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＳＯＦＣ３１０を系統１０に連系しない自立運転により電力を出力することもできる。
　負荷４００は、分電盤３０から電力ラインを介して電力を入力し、当該入力した電力を消費して動作する。各負荷４００は、例えば、照明、エアコン、冷蔵庫、テレビ等の電気機器である。
　ＨＥＭＳ５００は、需要家１における各種の電力管理を行う。本実施形態において、ＨＥＭＳ５００は、複数の分散型電源システムの動作状態を管理する管理装置に相当する。ＨＥＭＳ５００は、復電検出器３１、各種ブレーカ、ＰＶ　ＰＣＳ１２０、及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０との通信を行い、制御信号を送受信する。さらに、ＨＥＭＳ５００は、買電メータ２１及び売電メータ２２との通信を行ってもよい。なお、これら制御信号の送受信などの通信は、ECHONET Lite規格、ZigBee SEP2.0規格あるいはKNX規格といった、所定の通信プロトコルに準拠した信号フォーマットを用いて行われる。
　（ＳＯＦＣ　ＰＣＳの構成）
　図２は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０のブロック図である。図２において、ブロック間の実線は電力ラインを示し、破線は制御ラインを示す。ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０と同様に構成される。
　図２に示すように、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＤＣ／ＤＣ変換器３２１、ＤＣ／ＡＣ変換器３２２、リレー３２３、センサ３２４、及びＰＣＳコントローラ３２５を含む。
　ＤＣ／ＤＣ変換器３２１は、ＳＯＦＣ３１０とＤＣ／ＡＣ変換器３２２との間の電力ライン上に設けられる。ＤＣ／ＤＣ変換器３２１は、ＳＯＦＣ３１０からの電力をＤＣ／ＤＣ変換してＤＣ／ＡＣ変換器３２２に出力する。ＤＣ／ＤＣ変換器３２１は、ＰＣＳコントローラ３２５からの制御に応じてＤＣ／ＤＣ変換を行う。
　ＤＣ／ＡＣ変換器３２２は、ＤＣ／ＤＣ変換器３２１とリレー３２３との間の電力ライン上に設けられる。ＤＣ／ＡＣ変換器３２２は、ＤＣ／ＤＣ変換器３２１からの電力をＤＣ／ＡＣ変換してリレー３２３に出力する。ＤＣ／ＡＣ変換器３２２は、ＰＣＳコントローラ３２５からの制御に応じてＤＣ／ＡＣ変換を行う。
　リレー３２３は、ＤＣ／ＡＣ変換器３２２とセンサ３２４との間の電力ライン上に設けられる。リレー３２３は、ＰＣＳコントローラ３２５からの制御によって、オン状態からオフ状態、オフ状態からオン状態に切り替えられる。リレー３２３がオン状態であるときは、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が電力を出力可能であり、リレー３２３がオフ状態であるときは、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が電力を出力不能である。
　センサ３２４は、リレー３２３と分電盤３０との間の電力ライン上に設けられる。センサ３２４は、リレー３２３と分電盤３０との間の電力ラインの電圧や周波数を測定し、測定結果をＰＣＳコントローラ３２５に出力する。
　ＰＣＳコントローラ３２５は、プロセッサ及びメモリを含み、各種の制御を行う。ＰＣＳコントローラ３２５は、センサ３２４からの測定結果と、ＨＥＭＳ５００からの制御信号とに基づいて、ＤＣ／ＤＣ変換器３２１、ＤＣ／ＡＣ変換器３２２、及びリレー３２３を制御する。また、ＰＣＳコントローラ３２５は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０の動作状態に関する情報をＨＥＭＳ５００に送信する。
　本実施形態では、ＰＣＳコントローラ３２５は、連系運転時において、単独運転を防止するための第１の異常検出パラメータと、センサ３２４の測定結果とに基づいて、負荷４００に供給される電力の異常を検出する。第１の異常検出パラメータは、例えば、電圧値は上限値１１５Ｖ、下限値８５Ｖとし、周波数は上限値５１Ｈｚ、下限値４９Ｈｚとすることができる。ＰＣＳコントローラ３２５は、センサ３２４の測定結果が第１の異常検出パラメータで定められる範囲を超えると、異常を検出したと判断する。このように、本実施形態において、センサ３２４及びＰＣＳコントローラ３２５は、異常検出部を構成する。
　ＰＣＳコントローラ３２５は、第１の異常検出パラメータを使用して異常を検出すると、リレー３２３をオン状態からオフ状態に切り替える。その結果、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの電力の出力が停止する。このように、本実施形態において、リレー３２３及びＰＣＳコントローラ３２５は、出力制御部を構成する。
　第１の異常検出パラメータを用いた異常の検出、及び異常検出時の出力停止は、通常の独立運転防止機能に従って行われる。
　さらに、ＰＣＳコントローラ３２５は、第１の異常検出パラメータを使用して異常を検出すると、ＨＥＭＳ５００に対して異常発生通知をECHONET Lite等の前述の所定のプロトコルに準拠した信号フォーマットにより送信する。異常発生通知とは、停電が発生した旨の通知であってもよく、停電の兆候が発生した旨の通知であってもよい。このように、本実施形態において、ＰＣＳコントローラ３２５は、異常発生通知部に相当する。
　その後、ＰＣＳコントローラ３２５は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報を受信する。パラメータ情報は、第１の異常検出パラメータよりも緩和された第２の異常検出パラメータを指定するものである。すなわち、第２の異常検出パラメータで定められる電圧・周波数範囲は、第１の異常検出パラメータで定められる電圧・周波数範囲よりも広い。第２の異常検出パラメータは、例えば、電圧値は上限値１２０Ｖ、下限値８０Ｖとし、周波数は上限値５２Ｈｚ、下限値４８Ｈｚとすることができる。パラメータ情報は、第２の異常検出パラメータの数値自体であってもよく、例えば、図７に示すような、予め定められた第２の異常検出パラメータの数値の組を示すインデックスであってもよい。
　また、ＰＣＳコントローラ３２５は、ＳＯＦＣシステム３００（ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０）からの電力の出力を再開するための情報を受信する。当該情報は、例えば、電力出力の再開指示であってもよく、自立運転の開始指示であってもよく、サービスブレーカＳＢをオフした旨の通知（以下、ブレーカオフ通知）であってもよい。以下においては、ＰＣＳコントローラ３２５がブレーカオフ通知を受信する一例を説明する。
　ＰＣＳコントローラ３２５は、ブレーカオフ通知を受信すると、リレー３２３をオフ状態からオン状態に切り替える。その結果、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの電力の出力が再開可能な状態になる。また、ＰＣＳコントローラ３２５は、センサ３２４からの測定結果に基づいて、ＤＣ／ＤＣ変換器３２１及びＤＣ／ＡＣ変換器３２２を制御する。詳細については後述するが、この時点ではサービスブレーカＳＢがオフ状態であるため、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は自立運転（系統１０に連系しない運転）を行うことになる。
　さらに、ＰＣＳコントローラ３２５は、そのような自立運転時において、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報で指定された第２の異常検出パラメータに変更して異常検出を行う。第２の異常検出パラメータは、第１の異常検出パラメータよりも緩和されたものであるため、連系運転時に比べて異常検出と判断されにくい状態になる。ＰＣＳコントローラ３２５は、第２の異常検出パラメータを用いて異常を検出すると、リレー３２３をオン状態からオフ状態に切り替える。その結果、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの電力の出力が停止する。
　その後、ＰＣＳコントローラ３２５は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知を受信する。復電通知は、復電した旨の通知であってもよく、第１の異常検出パラメータに戻すよう指示する旨の情報であってもよい。ＰＣＳコントローラ３２５は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知を受信すると、第２の異常検出パラメータから第１の異常検出パラメータに戻して異常検出を行う。第１の異常検出パラメータに戻した以降は、通常の独立運転防止機能に従った独立運転防止動作が行われる。
　（ＨＥＭＳの構成）
　図３は、ＨＥＭＳ５００のブロック図である。
　図３に示すように、ＨＥＭＳ５００は、通信部５１０、入力部５２０、表示部５３０、記憶部５４０、及び制御部５５０を含む。
　通信部５１０は、需要家１に設けられた各機器との通信を行う。詳細には、通信部５１０は、復電検出器３１、各種ブレーカ、ＰＶ　ＰＣＳ１２０、及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０との通信を行い、制御信号を所定の通信プロトコルに準じた信号フォーマットで送受信する。
　入力部５２０は、ユーザからの操作入力を受け付ける。表示部５３０は、各種の表示を行う。入力部５２０及び表示部５３０はタッチパネルとして一体化されていてもよい。表示部５３０は、買電メータ２１及び売電メータ２２から得られる情報に基づいて、買電量や売電量を時系列で表示してもよい。
　記憶部５４０は、メモリを含み、制御部５５０における制御に使用される各種情報を記憶する。制御部５５０は、プロセッサを含み、ＨＥＭＳ５００の各種機能を制御する。
　記憶部５４０は、例えば、第１の異常検出パラメータ及び第２の異常検出パラメータを記憶する。第１の異常検出パラメータ及び第２の異常検出パラメータは、ユーザが入力部５２０を操作することによって入力してもよく、記憶部５４０に記憶された各種情報に基づいて、制御部５５０が算出した値であってもよい。
　制御部５５０は、通信部５１０がＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの異常発生通知を受信すると、サービスブレーカＳＢをオン状態からオフ状態に切り替えるよう制御する。詳細には、サービスブレーカＳＢをオフ状態に切り替える指示を通信部５１０から送信させる。その結果、サービスブレーカＳＢがオフ状態になり、複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）及び負荷４００が系統１０から電気的に切り離される。このように、本実施形態において、通信部５１０及び制御部５５０は、遮断器制御部を構成する。
　制御部５５０は、サービスブレーカＳＢをオフ状態にした後、ＳＯＦＣシステム３００からの電力の出力を再開させるための情報（ここでは、ブレーカオフ通知）を複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）に対して送信するよう通信部５１０を制御する。このように、本実施形態において、通信部５１０及び制御部５５０は、送信部を構成する。
　また、制御部５５０は、サービスブレーカＳＢをオフ状態にした後、第２の異常検出パラメータを指定するためのパラメータ情報を、複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）に対して送信するよう通信部５１０を制御する。上述したように、パラメータ情報は、第２の異常検出パラメータの数値自体であってもよく、例えば、図７に示すような、予め定められた第２の異常検出パラメータの数値の組を示すインデックスであってもよい。
　その後、制御部５５０は、通信部５１０が復電検出器３１から復電した旨を示す信号を受信すると、復電通知を複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）に対して送信するよう通信部５１０を制御する。上述したように、復電通知は、復電した旨の通知であってもよく、第１の異常検出パラメータに戻すよう指示する旨の情報であってもよい。
　（給電システムの動作）
　図４は、本実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。
　図４に示すように、ステップＳ１０１－１においてＰＶ　ＰＣＳ１２０が電力異常を検出し、ステップＳ１０１－３においてＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が電力異常を検出する。
　ステップＳ１０２－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、異常検出に応じて電力の出力を停止する。また、ステップＳ１０２－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、異常検出に応じて電力の出力を停止する。
　ステップＳ１０３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００に対して異常発生通知を送信する。
　ステップＳ１０４において、ＨＥＭＳ５００は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの異常発生通知を受信すると、サービスブレーカＳＢをオフ状態に切り替える指示を分電盤３０に対して送信する。
　ステップＳ１０５において、分電盤３０は、ＨＥＭＳ５００からのブレーカオフ指示に応じて、サービスブレーカＳＢをオフ状態に切り替える。
　ステップＳ１０６において、ＨＥＭＳ５００は、ブレーカオフ通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。また、ＨＥＭＳ５００は、パラメータを変更する指示としてパラメータ情報をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ１０７－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。また、ステップＳ１０７－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。
　ステップＳ１０８－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からのブレーカオフ通知に応じて自立運転により電力の出力を再開する。また、ステップＳ１０８－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からのブレーカオフ通知に応じて自立運転により電力の出力を再開する。
　その後、ステップＳ１０９において、分電盤３０の復電検出器３１は、復電を検出する。
　ステップＳ１１０において、復電検出器３１は、復電した旨を示す信号をＨＥＭＳ５００に対して送信する。
　ステップＳ１１１において、分電盤３０は、復電検出に応じてサービスブレーカＳＢをオフ状態からオン状態に切り替える。
　ステップＳ１１２において、ＨＥＭＳ５００は、復電検出器３１からの復電した旨を示す信号に応じて、復電通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ１１３－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。また、ステップＳ１１３－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。すなわち、復電通知は、パラメータ変更を指示する信号としての側面も併せ持つ。
　（まとめ）
　以上説明したように、給電システムは、系統１０との連系運転、又は自立運転により、負荷４００に電力を供給できる複数の分散型電源システム（ＰＶシステム１００、ＳＯＦＣシステム３００）を有する。ＳＯＦＣシステム３００は、連系運転時において、単独運転を防止するための第１の異常検出パラメータを使用して、負荷４００に供給される電力の異常を検出する。また、ＳＯＦＣシステム３００は、負荷４００に供給される電力の異常が検出された後、自立運転時において、第１の異常検出パラメータよりも緩和された第２の異常検出パラメータを、第１の異常検出パラメータに代えて使用する。
　これにより、自立運転時において負荷４００に供給される電力が異常とみなされ難くなるため、系統１０の停電時において複数の分散型電源システムが同時に自立運転を行う場合でも、負荷４００への電力供給が停止する可能性を低減できる。また、異常検出パラメータを変更するものの、負荷４００に供給される電力の異常は検出可能であるため、例えば負荷４００に供給される電力が過大であるような状況下では負荷４００への電力供給を停止できる。
　［第２実施形態］
　以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
　上述した第１実施形態では、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が同時に自立運転により電力出力を再開していた。しかしながら、例えばＰＶ　ＰＣＳ１２０の自立運転への切り替えが手動で行われるような場合には、以下で説明するように、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が異なるタイミングで電力出力を再開してもよい。
　図５は、本実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。ステップＳ２０１～Ｓ２０５は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様であるため、ステップＳ２０６から説明する。
　図５に示すように、ステップＳ２０６において、ＨＥＭＳ５００は、ブレーカオフ通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ２０７において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からのブレーカオフ通知に応じて自立運転により電力の出力を再開する。
　ステップＳ２０８において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、自立運転により電力の出力を再開する旨の通知（予告）をＨＥＭＳ５００に対して送信する。ＰＶ　ＰＣＳ１２０が自立運転により電力の出力を再開する場合、第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する必要が生じる。
　ステップＳ２０９において、ＨＥＭＳ５００は、ＰＶ　ＰＣＳ１２０からの出力再開通知に応じて、第２の異常検出パラメータに変更するためのパラメータ情報をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ２１０－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。また、ステップＳ２１０－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。
　ステップＳ２１１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、自立運転により電力の出力を再開する。以降の動作については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
　［第３実施形態］
　以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
　本実施形態では、ＨＥＭＳ５００は、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０からの異常発生通知を受信した後、負荷４００への電力供給を制御する。詳細には、ＨＥＭＳ５００の制御部５５０は、負荷ブレーカＢ４～Ｂ８の少なくとも１つに対してオフ状態への切り替え指示を送信するよう通信部５１０を制御することで、負荷４００毎に電力供給を制御する。
　本実施形態では、通信部５１０及び制御部５５０は、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０との通信を行うことで、負荷４００へ供給可能な電力量に関する情報を取得する。また、通信部５１０及び制御部５５０は、分電盤３０に設けられたセンサとの通信を行うことで、負荷４００が必要とする電力量に関する情報を取得する。そして、通信部５１０及び制御部５５０は、負荷４００へ供給可能な電力量と、負荷４００が必要とする電力量とに応じて、負荷４００のうち選択した負荷４００への電力供給を停止するよう制御する。
　例えば、制御部５５０は、負荷４００へ供給可能な電力量が、負荷４００が必要とする電力量に対して不足する場合に、不足分の電力量を算出し、当該不足分の電力量に相当する電力を必要とする少なくとも１つの負荷４００への電力供給を停止すると決定する。また、制御部５５０は、電力供給を停止すべき負荷４００に対応する負荷ブレーカを特定し、当該負荷ブレーカに対するオフ切り替え指示を送信するよう通信部５１０を制御する。これにより、負荷４００が必要とする電力量を、負荷４００へ供給可能な電力量以下にすることができる。
　ここで、ＨＥＭＳ５００は、負荷ブレーカＢ４～Ｂ８のいずれかを直接制御してオフ状態とすることで負荷４００毎の電力供給を制御させてもよいが、負荷４００を直接制御してもよい。この場合、ＨＥＭＳ５００は、Echonet LiteあるいはZigBee（登録商標）などの通信プロトコルを用いて、負荷４００と直接通信を行い、その電源をオフする制御信号、あるいは省電力状態へ遷移させる制御信号などを負荷４００に送信することにより、負荷４００毎の電力供給を制御する。
　図６は、本実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。ステップＳ３０１～Ｓ３０８は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１～Ｓ１０８と同様であるため、ステップＳ３０９から説明する。
　図６に示すように、ステップＳ３０９において、ＨＥＭＳ５００は、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０が自立運転により出力を再開した後、負荷４００へ供給可能な電力量が、負荷４００が必要とする電力量に対して不足するか否かを判定する。ここでは、不足すると判定したとする。
　ステップＳ３１０において、ＨＥＭＳ５００は、オフ切り替え指示として、電力供給を停止すべき負荷４００に対応する負荷ブレーカに対して指示信号を送信、あるいは負荷４００に対して直接の制御信号を送信する。
　ステップＳ３１１において、オフ切り替え指示を受信した負荷４００は、オン状態からオフ状態に切り替わる。
　その後、ステップＳ３１２において、分電盤３０の復電検出器３１は、復電を検出する。
　ステップＳ３１３において、復電検出器３１は、復電した旨を示す通知をＨＥＭＳ５００に対して送信する。
　ステップＳ３１４において、分電盤３０は、復電検出に応じてサービスブレーカＳＢをオフ状態からオン状態に切り替える。
　ステップＳ３１５において、分電盤３０は、復電検出に応じて、ステップＳ３１１でオフ状態にした負荷ブレーカをオフ状態からオン状態に切り替える。
　ステップＳ３１６において、ＨＥＭＳ５００は、復電検出器３１からの復電した旨を示す信号に応じて、復電通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ３１７－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。また、ステップＳ３１７－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。
　また、ＨＥＭＳ５００は、負荷４００へ供給可能な電力量に関する情報と、負荷４００が必要とする電力量に関する情報とを定期的に取得してもよい。この場合、ＨＥＭＳ５００が復電検出器３１から復電した旨を示す信号を受信するまで、ステップＳ３０９を繰り返す。ステップＳ３０９において、負荷４００へ供給可能な電力量が、負荷４００が必要とする電力量に対して不足するか否かを判定した結果、電力供給を停止すべき負荷４００を増やしてもよい。この場合、ステップＳ３１０において、ＨＥＭＳ５００は、さらに電力供給を停止すべき負荷４００に対応する負荷ブレーカに対してオフ切り替え指示を送信する。その後、ステップＳ３１１において、新たにオフ切り替え指示を受信した負荷４００が、オン状態からオフ状態に切り替わる。反対に、ステップＳ３０９において、電力供給が再開可能な負荷４００があると判定した場合、ＨＥＭＳ５００は、電力供給が再開可能な負荷４００に対応する負荷ブレーカに対して、オン切り替え指示を送信してもよい。
　［第４実施形態］
　以下、第４実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
　上述した第１実施形態では、第２の異常検出パラメータは固定的に定められていた。これに対し、本実施形態では、ＨＥＭＳ５００の制御部５５０は、ＰＶシステム１００の予測発電量に応じて第２の異常検出パラメータを決定する。
　制御部５５０は、ＰＶシステム１００が、現時刻以降において発電することが予測される電力を示す情報（以下、「予測発電量情報」）を取得する。予測発電量情報は、外部ネットワーク（例えばインターネット）に接続されたサービスセンター等から需要家１のＨＥＭＳ５００へ提供される。この場合、ＨＥＭＳ５００は、サービスセンター等において予測発電量情報が作成されるときに必要とされる要素情報として、需要家１の地域情報等を事前に提供してもよい。また、制御部５５０は、外部ネットワークから、その日の需要家１の地域の天候（例えば、日射量）の情報（以下、「天候情報」）を取得し、取得した天候情報からＰＶシステム１００の発電電力を予測して、予測発電量情報を取得するようにしてもよい。そして、制御部５５０は、予測発電量が少ないほど、緩和された度合いの大きい第２の異常検出パラメータを決定する。
　図７は、本実施形態に係る異常検出パラメータを示す。図７において、ＯＶＲは電圧上限値、ＵＶＲは電圧下限値、ＯＦＲは周波数上限値、ＵＦＲは周波数下限値を示す。ＨＥＭＳ５００及び各ＰＣＳは、図７に示すようなテーブルを予め保持していてもよい。
　図７に示すように、設定番号（インデックス）０番の異常検出パラメータは、通常時（系統連系時）に使用されるデフォルト値としての第１の異常検出パラメータに相当する。一方、設定番号１番～５番の何れかの異常検出パラメータは、第２の異常検出パラメータとして選択される。
　制御部５５０は、予測発電量が多い（例えば昼間かつ晴れである）場合には、緩和された度合いの小さい第２の異常検出パラメータとして、例えば設定番号１番又は２番の異常検出パラメータを選択する。これに対し、予測発電量が少ない（例えば夜間又は曇りである）場合には、緩和された度合いの大きい第２の異常検出パラメータとして、例えば設定番号４番又は５番の異常検出パラメータを選択する。
　このように、ＰＶシステム１００の予測発電量に応じて第２の異常検出パラメータを決定することで、第２の異常検出パラメータを適切に設定できる。
　図８は、本実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。ステップＳ４０１～Ｓ４０５は、第１実施形態で説明したステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様であるため、ステップＳ４０６から説明する。
　図８に示すように、ステップＳ４０６において、ＨＥＭＳ５００は、パラメータ情報を送信する前に、ＰＶシステム１００の予測発電量情報を取得し、上述した方法で、第２の異常検出パラメータを決定する。
　ステップＳ４０７において、ＨＥＭＳ５００は、ブレーカオフ通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。また、ＨＥＭＳ５００は、ステップＳ４０６で決定したパラメータ情報をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。以降の動作については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
　［第５実施形態］ 
　以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を主として説明する。
　上述した各実施形態では、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、電力異常を検出し、電力の出力を停止していた。これに対し、本実施形態では、系統１０の停電（又はその兆候）の開始時から所定時間において無停電電源装置（ＵＰＳ）により電力を賄い、その間に第２の異常検出パラメータに変更することで、電力の出力を停止せずに継続可能にする。
　図９は、本実施形態に係る給電システムのブロック図である。図９において、ブロック間の実線は電力ラインを示し、破線は制御ラインを示す。制御ラインは無線としてもよい。
　図９に示すように、本実施形態に係る給電システムは、サービスブレーカＳＢと漏電ブレーカＥＬＢとの間の電力ライン上に設けられたＵＰＳ３２をさらに有する。ＵＰＳ３２は、小型の蓄電池を内蔵しており、系統１０の停電時又は不安定状態時に当該蓄電池からの電力を負荷４００に供給する。また、本実施形態では、復電検出器３１は、停電（又はその兆候）を検出してＨＥＭＳ５００に通知する機能も有する。
　ＵＰＳ３２の出力電力の一部は、ＰＶ ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に供給される。ここで供給される電力は、停電又は電力不安定状態発生前における系統１０からの電圧、電流、位相、及び周波数等といった単独運転防止機能における能動方式検出方法にて判断する基準となるパラメータを実質的に一致させている。 よって、ＰＶ ＰＣＳ２２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＵＰＳ３２からの電力供給により、系統１０の停電又は電力不安定状態を認識せず、単独運転防止機能を作動させない。
　図１０は、本実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンス図である。
　図１０に示すように、ステップＳ５０１において、分電盤３０の停電・復電検出器３１は、電力異常を検出する。
　ステップＳ５０２において、分電盤３０は、停電・復電検出器３１による異常検出に応じて、サービスブレーカＳＢをオフ状態に切り替える。
　ステップＳ５０３において、分電盤３０は、ブレーカオフ通知をＨＥＭＳ５００に対して送信する。
　ステップＳ５０４において、ＨＥＭＳ５００は、ブレーカオフ通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。また、ＨＥＭＳ５００は、パラメータ情報をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ５０５－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。また、ステップＳ５０５－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からのパラメータ情報に応じて第１の異常検出パラメータから第２の異常検出パラメータに変更する。
　その後、ステップＳ５０６において、分電盤３０の停電・復電検出器３１は、復電を検出する。
　ステップＳ５０７において、停電・復電検出器３１は、復電した旨を示す信号をＨＥＭＳ５００に対して送信する。
　ステップＳ５０８において、分電盤３０は、停電・復電検出器３１による復電検出に応じて、サービスブレーカＳＢをオフ状態からオン状態に切り替える。
　ステップＳ５０９において、ＨＥＭＳ５００は、復電検出器３１からの復電した旨を示す信号に応じて、復電通知をＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に対して送信する。
　ステップＳ５１０－１において、ＰＶ　ＰＣＳ１２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。また、ステップＳ５１０－３において、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、ＨＥＭＳ５００からの復電通知に応じて第１の異常検出パラメータに戻す。
　［その他の実施形態］
　上記のように、本発明は各実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
　例えば、上述した各実施形態は、別個独立に実施する場合に限らず、相互に組み合わせて実施してもよい。
　また、上述した各実施形態においては、ＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０のＰＣＳコントローラ３２５が異常検出部及び異常発生通知部に相当するものとして説明したが、ＨＥＭＳ５００が異常検出部及び異常発生通知部であってもよい。この場合、ＨＥＭＳ５００は、連系運転時においては、第１の異常検出パラメータに基づいて、負荷４００に供給される電力状態の異常を検出する。ＨＥＭＳ５００は、異常を検出すると、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０（ＰＣＳコントローラ３２５）に異常発生を通知し、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０は、電力の出力を停止する。また、自立運転時においては、ＨＥＭＳ５００は、第２の異常検出パラメータに基づいて、負荷４００に供給される電力状態の異常を検出する。ＨＥＭＳ５００は、異常を検出したＰＶ　ＰＣＳ１２０又はＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０に異常発生を通知し、電力の出力を停止させる。ＨＥＭＳ５００は、異常の検出にあたり、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０から受信した情報を用いてもよく、又は、分電盤３０に設けられたセンサから受信した情報を用いてもよい。ＨＥＭＳ５００と、ＰＶ　ＰＣＳ１２０及びＳＯＦＣ　ＰＣＳ３２０との間の通信は、前述したECHONET Lite等の通信のプロトコルに準拠した信号フォーマットを用いて行われる。
　また、上述した各実施形態で説明したＰＶシステム１００に代えて、蓄電池システムを使用してもよい。図１１は、上述した実施形態の変更例１に係る給電システムのブロック図である。図１１に示す給電システムは、上述した各実施形態で説明したＰＶシステム１００に代えて蓄電池システム２００を有する。蓄電池システム２００は、蓄電池２１０及び蓄電池ＰＣＳ２２０を有する。蓄電池ＰＣＳ２２０は、蓄電池２１０の放電により得られたＤＣ電力をＡＣに変換するためのＤＣ／ＡＣ変換機能だけでなく、蓄電池２１０を充電するためのＤＣ／ＡＣ変換機能も有する。その他の構成は上述した各実施形態と同様である。上述した各実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンスは、図１１に示す給電システムに対して応用可能である。
　さらに、蓄電池システム２００をＰＶシステム１００と併用してもよい。図１２は、上述した実施形態の変更例２に係る給電システムのブロック図である。図１２に示す給電システムは、上述した各実施形態で説明したＰＶシステム１００及びＳＯＦＣシステム３００に加えて蓄電池システム２００を有する。その他の構成は上述した各実施形態と同様である。上述した各実施形態に係る給電システムにおける停電発生時の動作シーケンスは、図１２に示す給電システムに対して応用可能である。
　上述した各実施形態では、ＳＯＦＣシステム３００を本発明に係る燃料電池システムの一例として説明した。しかしながら、例えば、ＰＥＦＣなどの他の方式の燃料電池を用いた燃料電池システムであってもよい。
　上述した各実施形態では、宅内に設けられるエネルギー管理システムであるＨＥＭＳを本発明に係る管理装置の一例として説明した。しかしながら、ビルエネルギー管理システム（ＢＥＭＳ）やコミュニティエネルギー管理システム（ＣＥＭＳ）などを本発明に係る管理装置としてもよい。
　なお、日本国特許出願第２０１１－２３６５１８（２０１１年１０月２７日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。
　本発明によれば、系統の停電時において、複数の分散型電源システムが同時に自立運転を行う場合でも、負荷への電力供給が停止する可能性を低減できる給電システム、分散型電源システム、及び給電制御方法を提供することができる。

Claims (17)

  1. 　商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる複数の分散型電源システムを有し、
    　前記複数の分散型電源システムのうちのいずれかは、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部を有し、
    　前記異常検出部は、前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する、
    ことを特徴とする給電システム。
  2. 　前記異常検出部は、複数の分散型電源システムのうちの少なくともいずれかの単独運転を防止するために、前記負荷に供給される電力の異常を検出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  3. 　前記異常検出部は、前記負荷に供給される電力状態の異常が検出された後に前記自立運転が行われる場合に、前記連系運転時よりも異常検出の条件を緩和する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  4. 　前記異常検出部は、前記連系運転時において第１の異常検出パラメータを使用して、異常検出を行い、前記自立運転時においては前記第１の異常検出パラメータよりも緩和された第２の異常検出パラメータを、前記第１の異常検出パラメータに代えて使用する
    ことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  5. 　前記複数の分散型電源システムの動作状態を管理する管理装置を有し、
    　前記異常検出部を有する分散型電源システムは、
    　前記異常検出部が異常を検出した場合に、前記管理装置に対して異常発生通知を送信する異常発生通知部を含むことを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
  6. 　前記商用電力系統からの電力ライン上に設けられた遮断器を有し、
    　前記管理装置は、
    　前記異常発生通知を受信した後、前記複数の分散型電源システム及び前記負荷を前記商用電力系統から電気的に切り離すように前記遮断器を制御する遮断器制御部を含むことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
  7. 　前記異常検出部を有する分散型電源システムは、
    　前記異常検出部が異常を検出した場合に、自システムからの電力の出力を停止する出力制御部を含む
    ことを特徴とする請求項６に記載の給電システム。
  8. 　前記管理装置は、
    　前記遮断器制御部が前記遮断器を制御した後、前記異常検出部を有する分散型電源システムに、電力の出力を再開させるための情報を送信する送信部を含む
    ことを特徴とする請求項７に記載の給電システム。
  9. 　前記管理装置は、
    　前記異常発生通知を受信した後、前記自立運転における異常検出の条件として、前記連系運転時よりも緩和した条件を指定するためのパラメータ情報を、前記異常検出部を有する分散型電源システムに対して送信する制御を行う制御部を含む
    ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
  10. 　前記複数の分散型電源システムは、太陽電池システムを含み、
    　前記制御部は、前記太陽電池システムの予測発電量に応じて、前記自立運転時における異常検出の条件を決定することを特徴とする請求項９に記載の給電システム。
  11. 　前記自立運転時における異常検出の条件は、前記太陽電池システムの予測発電量が少ないときほど、前記緩和の度合いが大きくなるように決定されることを特徴とする請求項１０に記載の給電システム。
  12. 　前記負荷は、複数設けられており、
    　前記管理装置は、
    　前記異常発生通知を受信した後、前記複数の負荷毎に電力供給を制御する電力供給制御部を含む
    ことを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
  13. 　前記電力供給制御部は、前記複数の負荷へ供給可能な電力量と、前記複数の負荷が必要とする電力量とに応じて、前記複数の負荷のうち選択した負荷への電力供給を停止するよう制御する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の給電システム。
  14. 　前記異常検出部を有する分散型電源システムは、燃料電池システムであることを特徴とする請求項５に記載の給電システム。
  15. 　商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源と、
    　前記連系運転時において、前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部と、を有し、
    　前記異常検出部は、前記負荷に供給される電力状態の異常が検出された後に前記自立運転が行われる場合には、前記連系運転時よりも異常検出の条件を緩和する、ことを特徴とする分散型電源システム。
  16. 　商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源システムの動作状態を管理する管理装置であって、
    　前記負荷に供給される電力状態の異常を検出する異常検出部を有し、
    　前記異常検出部は、
    　前記分散型電源システムの前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する、
    ことを特徴とする管理装置。
  17. 　商用電力系統と並列した連系運転、又は解列した自立運転を行うことにより、負荷に電力を供給できる分散型電源システムを有する給電システムにおける制御方法であって、
    　前記負荷に供給される電力状態の異常を検出するステップを有し、
    　前記自立運転時における異常検出の条件を、前記連系運転時よりも緩和する、
    ことを特徴とする制御方法。
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