WO2020166051A1

WO2020166051A1 - 分散型直流給電システム

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Publication number: WO2020166051A1
Application number: PCT/JP2019/005502
Authority: WO
Inventors: 久和宇都
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2021-08-15

Abstract

【課題】専用の監視機器を用いることなく各ノードの故障を検知することが可能な分散型直流給電システムを提供する。【解決手段】分散型直流給電システムは、発電機能及び蓄電機能を有する複数のノードと、複数のノードが接続される一又は複数の直流バスとを備え、複数のノードの各々は、一意の識別子を含むビーコンを定期的に送信するビーコン送信部６４と、他のノードから送信されたビーコンを受信するビーコン受信部６５と、ノードの監視対象リスト及びビーコンの受信履歴を管理するノードデータベース６６と、監視対象リストに登録されていない識別子を含むビーコンを第１規定時間内に第１規定回数受信したとき当該識別子を監視対象リストに追加するノード管理部６７と、監視対象リストに登録されている識別子を含むビーコンを第２規定時間内に第２規定回数受信しなかったとき警報を出力する警報出力部６８とを含む。

Description

分散型直流給電システム

　本発明は、分散型直流給電システムに関し、特に、ＤＣグリッド上に分散配置された複数のノードを相互に監視する仕組みに関する。

　温暖化や酸性雨をはじめとする地球規模の環境問題の顕在化、化石資源の枯渇、エネルギーセキュリティー確保等への対応策として、風力や太陽光といった自然エネルギーを利用した発電設備の導入が進んでいる。

　特に熱帯地域における隔離地や過疎地の系統未整備地域では、現状では主にディーゼルエンジン発電機等により電力が供給されていることが多いが、日照条件がよく太陽光発電に適していることもあり、再生可能エネルギーを有効活用して経済性向上を図るとともに、低炭素社会の実現にも貢献可能な電力供給システムに対するニーズは高い。また、電力系統インフラが既に整備されている地域においても、自然災害等で電力系統が停止した場合に、需要家設備に設置されている太陽光発電システムを系統と切り離して自律運転させ、電力系統停止時にも負荷に対して安定かつ継続的に電力を供給する直流給電システムへの期待が高まっている。

　直流給電システムに関し、例えば特許文献１には、直流バスラインに接続されている各ノードの電圧変化の情報を取得する電圧変化情報取得部と、前記電圧変化情報取得部が取得した各ノードの前記電圧変化の情報に基づいて、前記直流バスラインに接続されている前記各ノードのトポロジ情報を生成する経路情報生成部とを備え、直流電力を送受電するノードの接続形態を自動的に収集することで直流電力の伝送効率を向上させた電力経路情報生成装置が記載されている。

特開２０１６－８２６６６号公報

　比較的小規模な発電装置を分散配置して電力の供給を行なう分散型直流給電システムにおいて、各ノードのエネルギーマネージメントは電力管理装置が統括的に行っており、発電装置や蓄電池に異常が発生した場合には、電力管理装置から管理者端末へＥメール等のメッセージを送信してシステムの異常を通知することが可能である。

　しかしながら、直流給電システムの核となる電力管理装置自体に致命的な故障が発生した場合には、管理者端末へ知らせる前にシステムがダウンする可能性があり、故障の発生を管理者に知らせることができない。電力管理装置の故障等によるノードのシステムダウンを検知するため専用の監視機器を用いる方法もあるが、初期のシステム導入コストが安いことが重視される設置先（例えば新興国）においては、そのような監視機器を用いることなくノードの異常を検知できることが求められており、ノードを低コストで監視できる仕組みが必要である。

　したがって、本発明の目的は、専用の監視機器を用いることなくノードの異常を検知することが可能な分散型直流給電システムを提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明による分散型直流給電システムは、発電機能及び蓄電機能を有する複数のノードと、前記複数のノードが接続される一又は複数の直流バスとを備え、前記複数のノードの各々は、一意の識別子を含むビーコンを定期的に送信するビーコン送信部と、他のノードから送信されたビーコンを受信するビーコン受信部と、ノードの監視対象リスト及びビーコンの受信履歴を管理するノードデータベースと、前記監視対象リストに登録されていない識別子を含むビーコンを第１規定時間内に第１規定回数受信したとき当該識別子を監視対象リストに追加するノード管理部と、前記監視対象リストに登録されている識別子を含むビーコンを第２規定時間内に第２規定回数受信しなかったとき警報を出力する警報出力部とを含むことを特徴とする。

　本発明によれば、複数のノードが相互に監視し合うため、専用の監視機器を用いることなくノードの異常を素早く確実に検知することができ、システムの信頼性の向上を低コスト且つ容易に実現することができる。

　前記複数のノードの各々は、前記直流バスに接続された第１乃至第３ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、発電電力を前記直流バスに供給する自然エネルギー発電装置と、前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、前記自然エネルギー発電装置及び前記蓄電池の少なくとも一方から電力の供給を受ける負荷機器と、前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、前記発電電力が前記負荷電力よりも大きい場合に前記発電電力を充電し、前記発電電力が前記負荷電力よりも小さい場合に放電して前記負荷機器に電力を供給する蓄電池と、前記蓄電池の充放電動作を含むノード全体を管理する電力管理装置とを含み、前記電力管理装置は、前記ビーコン送信部、前記ビーコン受信部、前記ノードデータベース、前記ノード管理部及び前記警報出力部とを含むことが好ましい。

　この構成によれば、ノード内のシステム全体を制御する電力管理装置自体に致命的な故障が発生した場合でも、ノードの故障を素早く確実に検知することができる。さらに、ノード内の電力監視装置が監視機器となり、周囲のノードを自動で監視するため、既設のノードに対してパラメータの変更や再起動などのメンテナンスを実施する必要がなく、容易に管理することができる。

　本発明において、前記ビーコンは、前記蓄電池の充電率及び前記自然エネルギー発電装置の発電量の少なくとも一方に関する情報をさらに含むことが好ましい。これにより、ノード間で電力を融通し合う際のトリガ信号としてビーコンを利用することができ、一方のノードから他方のノードへ電力を供給することができる。また、監視対象のノードがダウンした際にビーコンに含まれる情報を利用してその原因を究明することができ、電力不足によるものか、あるいは電力管理装置の故障によるものかを推測することができる。

　前記ビーコンは、一方向通信の無線信号であることが好ましい。分散型直流給電システムではノードの待機電力をできるだけ小さくする必要があり、ノードの相互監視を双方向通信により実現する場合には消費電力の増加の懸念がある。しかし、ノードの相互監視のための通信方式として一方向通信を採用することで、双方向通信に比べて消費電力を抑えることができる。

　前記ビーコンは、双方向通信の信号であってもよい。例えば、一方のノードが他方のノードに無線信号で特定の問い合わせコマンドを送り、他方のノードからの応答コマンドを受信した場合に、他方のノードが正常に動作しているものと判断することができる。これにより、ノードの相互監視のための通信の信頼性を高めることができる。

　本発明によれば、専用の監視機器を用いることなくノードの異常を検知することが可能な分散型直流給電システムを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態による分散型直流給電システムの構成を示す模式図である。図２は、ノード２の構成を概略的に示すブロック図である。図３は、電力管理装置６０の構成を概略的に示すブロック図である。図４（ａ）～（ｃ）は、複数のノード間の相互監視動作について説明するための図である。

　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

　図１は、本発明の実施の形態による分散型直流給電システムの構成を示す模式図である。

　図１に示すように、分散型直流給電システム１は、小規模な独立型直流給電システムを構成する複数のノード２と、複数のノード２間を相互に接続する直流バス１０とを備えており、複数のノード２及び直流バス１０はＤＣグリッド（直流送電網）を構成している。各ノード２は、発電機能及び蓄電機能を有しており、直流バス１０を介して電力を融通しあうことができる。

　図２は、ノード２の構成を概略的に示すブロック図である。

　図２に示すように、ノード２は、直流給電の母線となる直流バス１０と、直流バス１０に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２１～２３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１を介して直流バス１０に接続された自然エネルギー発電装置３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を介して直流バス１０に接続された負荷機器４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３を介して直流バス１０に接続された蓄電池５０と、自然エネルギー発電装置３０による発電電力量と負荷機器４０による負荷電力量とを比較し、発電電力量が負荷電力量を上回る場合に蓄電池５０を充電し、負荷電力量が発電電力量を上回る場合に蓄電池５０が放電するように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１～２３の動作を含むシステム全体を管理する電力管理装置６０と、インターネット等の通信ネットワーク７０を介して電力管理装置６０と通信可能に構成された管理者端末７１とを備えている。

　直流バス１０の電圧は、例えば３５０±１００Ｖの高圧直流伝送路である。そのため、それよりも低い電圧で動作する機器を直流バス１０に接続する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続する必要がある。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１は、自然エネルギー発電装置３０からの例えば２４０Ｖの発電電力を３５０Ｖまで昇圧して直流バス１０に供給する一方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧コンバータ）であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、直流バス１０上の３５０Ｖの電力を２４Ｖまで降圧して負荷機器４０に供給する一方向ＤＣ／ＤＣコンバータ（降圧コンバータ）である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、直流バス１０上の電力を降圧して蓄電池５０に供給すると共に、蓄電池５０からの電力を昇圧して直流バス１０に供給する双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１～２３は、ＯＮ／ＯＦＦ指令受信機能及び電力量調整指令受信機能を有しており、電力管理装置６０と通信可能に構成されている。

　自然エネルギー発電装置３０は、例えば太陽光発電装置３０Ａや風力発電装置３０Ｂなどである。本実施形態において、太陽光発電装置３０Ａは太陽光発電パネル及びパワーコンディショナーを含み、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１Ａを介して直流バス１０に接続されている。風力発電装置３０Ｂは風力発電機本体及びパワーコンディショナーを含み、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１Ｂを介して直流バス１０に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１Ａ，２１Ｂは、それぞれのパワーコンディショナーに内蔵されたものであってもよい。パワーコンディショナーは、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）機能、ＯＮ／ＯＦＦ指令受信機能、電力量調整指令受信機能、発電情報送信機能等を有しており、電力管理装置６０と通信可能に構成されている。直流バス１０に接続される自然エネルギー発電装置３０の種類や台数は特に限定されないが、太陽光発電装置３０Ａを含むことが好ましい。太陽光発電装置３０Ａや風力発電装置３０Ｂが発電した電力は、直流バス１０を介して負荷機器４０や蓄電池５０に供給される。

　負荷機器４０は、例えばＰＣ、エアコン、ＴＶ、ＬＥＤ照明などである。これらの負荷機器４０Ａ～４０Ｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２Ａ～２２Ｄを介して直流バス１０にそれぞれ接続されており、直流バス１０から電力の供給を受ける。

　蓄電池５０は、複数の蓄電池５０Ａ～５０Ｃを含み、各蓄電池５０Ａ～５０Ｃは蓄電池本体（バッテリーセル）と充電状態を監視し制御するためのＢＭＵ（Battery Management Unit）を含む。蓄電池５０Ａ～５０Ｃは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２３Ａ~２３Ｃを介して直流バス１０にそれぞれ接続されており、自然エネルギー発電装置３０の発電電力が負荷機器４０によって消費される電力（負荷電力）よりも大きい場合には発電電力の余剰分を充電し、負荷電力が発電電力よりも大きい場合には放電して負荷電力の不足分を補充する。蓄電池５０Ａ～５０Ｃは実質同一の最大容量及び充放電性能を有する。蓄電池５０のＢＭＵは、ＯＮ／ＯＦＦ指令受信機能、直流バス電圧調整指令受信機能、充放電電流量調整指令受信機能、蓄電池情報送信機能等を有しており、電力管理装置６０と通信可能に構成されている。各蓄電池５０Ａ～５０Ｃの充電率を示すＳＯＣ（State Of Charge：残容量（Ah）／満充電容量（Ah）×100）は電力管理装置６０に適宜通知される。

　ノード２は、ディーゼル発電機３５をさらに備えていてもよい。自然エネルギー発電装置３０の発電電力が小さい場合にディーゼル発電機３５を動作させることにより、発電電力量を強制的に増加させることができる。したがって、負荷電力の抑制や停電を回避することができ、負荷機器４０に対して電力を安定的に供給することが可能である。また、直流バス１０を含むシステム全体をスタートアップする際の電力源としてディーゼル発電機３５を使用することができる。一般的にディーゼル発電機３５はＡＣ出力であるため、ディーゼル発電機３５はＡＣ／ＤＣコンバータ２４を介して直流バス１０に接続される。

　電力管理装置６０はＥＭＳ（Energy Management System）を装備するコンピュータシステムである。電力管理装置６０はＤＣ／ＤＣコンバータ２１～２３の入出力動作を遠隔制御することができ、自然エネルギー発電装置３０の発電量や負荷機器４０の電力需要を制御することができる。電力管理装置６０は、直流バス１０の電圧を維持するため、自然エネルギー発電装置３０、負荷機器４０、蓄電池５０に指令すると共に、これらの機器から情報を収集する。これらの機器への指令及び情報の収集は、ＲＳ－２３２Ｃ、ＲＳ－４８５、ＣＡＮ（Controller Area Network）、Ｅｔｈｒｎｅｔ、Ｗｉ－Ｆｉなどの通信方式を用いて行われる。

　図３は、電力管理装置６０の構成を概略的に示すブロック図である。

　図３に示すように、本実施形態による電力管理装置６０は、上述したＥＭＳとして機能する電力管理部６１と、通信ネットワーク７０を介して管理者端末７１等と通信する通信部６２と、周囲に存在する他のノードの稼働状態を監視するノード監視部６３とを備えている。

　ノード監視部６３は、自身の稼働状態を知らせるためのビーコンを送信するビーコン送信部６４と、他のノードからのビーコンを受信するビーコン受信部６５と、少なくともノードの監視対象リスト及びビーコンの受信履歴を管理するノードデータベース６６と、ノードデータベース６６に基づいて監視対象ノードの稼働状態を管理するノード管理部６７と、ノード管理部６７からの指示を受けて警報メールを出力する警報出力部６８とを備えている。

　ビーコン送信部６４は、一意の識別子を含むビーコンを定期的にブロードキャストする。ビーコンは例えばＢＬＥ（Bluetooth Low Energy（Bluetoothは登録商標））のアドバタイズパケットと呼ばれる無線信号である。ビーコンの通信方式は2.4GHzの周波数帯を使用する近距離無線通信方式に限定されず、無線ＬＡＮ規格（IEEE802.11）に従った通信方式であってもよく、その他の特別な通信方式であってもよい。

　ビーコンの送信には一方向通信を用いることが好ましい。分散型直流給電システムではノードの待機電力をできるだけ小さくする必要があり、ノードの相互監視を双方向通信により実施する場合、消費電力の増加の懸念がある。しかし、ノードの相互監視のための通信方式として一方向通信を採用することで、双方向通信に比べて消費電力を抑えることができる。

　ビーコンは無線信号であることが好ましい。例えばＤＣグリッドを伝送媒体とする有線通信において、自然エネルギー発電装置３０及び蓄電池５０の出力低下により直流バス１０の電圧レベルが大きく低下してシステムダウンが発生した場合には、たとえ電力管理装置６０が正常であったとしてもビーコンを送信することができなくなる。しかし、無線通信であればその電源さえ確保されていれば直流バスがダウンしてもビーコンの送信が可能である。また、ＤＣグリッドを伝送媒体とする場合にはその信号伝送品質に配慮する必要があるが、無線であれば伝送媒体に対する特別な配慮は不要である。そのため、ノード監視機能をＤＣグリッドから切り離して取り扱うことができ、システムの拡張性を向上させることができる。

　ビーコンには蓄電池５０の充電率、自然エネルギー発電装置３０の発電量等のノード内のエネルギーマネージメントに関する情報が含まれていてもよい。例えば、あるノードが充電率の低下を知らせるビーコンを送信し、周囲のノードがこれを受信した時、一方のノードが蓄電池を含むシステム全体を充電モードにし、他方のノードが蓄電池を含むシステム全体を放電モードにする。これにより、一方のノードから他方のノードへ電力を供給することができ、ノード間で電力を融通し合う際のトリガ信号としてビーコンを利用することができる。

　ビーコン受信部６５は、他のノードの電力管理装置６０が送信したビーコンを常時監視して受信する。ビーコン受信部６５は、受信したビーコンに含まれる識別子等の情報をノード管理部６７に提供する。

　ノード管理部６７は、ビーコンに含まれる識別子が監視対象リストに登録されているか否か、すなわちビーコンを送信してきたノードが監視対象か否かを判断する。そして、ビーコンに含まれる識別子が監視対象リストに登録されている場合には、ノードデータベース６６に当該ノードビーコンの受信日時を記録する。一方、ビーコンに含まれる識別子が監視対象リストに登録されていない場合には、識別子を含むビーコンを規定時間内に規定回数受信したことを契機に当該識別子を監視対象リストに追加する。

　ノード管理部６７は、ノードデータベース６６を参照して、一定期間ビーコンを受信していない監視対象ノードを特定する。ノードが異常か否かの判断基準は特に限定されず、定期的（例えば１分に１回）にブロードキャストされるビーコンを規定時間内（例えば１分以内）に１回も受信しなかったことを契機にノードの異常と判断してもよく、あるいはビーコンを複数回受信可能な期間内（例えば５分以内）に複数回連続して受信しなかったことを契機にノードの異常と判断してもよい。各ノードからのビーコンの受信待ち時間は少なくともビーコンの送信周期よりも長い任意の時間に設定される。

　監視対象のノードからのビーコンを規定時間内に規定回数受信することができなかった場合、ノード管理部６７は警報出力部６８に警報を出力するように指示し、そのような指令を受けた警報出力部６８は、通信ネットワーク７０経由で管理者端末７１に警報メールを出力する。警報メールは、異常と判断されたノードが送信するビーコンに含まれる識別子を含むことが好ましい。

　図４（ａ）～（ｃ）は、複数のノード間の相互監視動作について説明するための図である。

　図４（ａ）に示すように、３つのノード２Ａ，２Ｂ，２Ｃは自身の存在を周囲に知らせるためビーコンをブロードキャストしている。ここでノード２Ａはノード２Ｂとの通信圏内に存在するので、ノード２Ｂからのビーコンを受信することができるが、通信圏外に存在するノード２Ｃからのビーコンを受信することはできない。同様に、ノード２Ｃはノード２Ｂとの通信圏内に存在するので、ノード２Ｂからのビーコンを受信することができるが、通信圏外に存在するノード２Ａからのビーコンを受信することはできない。ノード２Ｂは、通信圏内に存在するノード２Ａ，２Ｃの両方のビーコンを受信することができる。例えばＢＬＥの場合、通信距離は１０ｍ前後である。

　ノード２Ａ～２Ｃは、他のノードからのビーコンを規定時間内に規定回数受信したとき、当該ノードを監視対象リストに加える。例えばノード２Ｂが新規に設置された場合、ノード２Ａ，２Ｃはノード２Ｂからのビーコンを受信することになるので、ノード２Ｂからのビーコンを規定時間内に規定回数受信したことを契機にしてノード２Ｂを監視対象リストに加える。ノード２Ｂにおいては、ノード２Ａ，２Ｃの両方が監視対象リストに加えられる。

　ノード２Ａ～２Ｃは、ノード全体を制御する電力管理装置６０が正常に動作している場合には、ビーコンを定期的に送信し続けることができる。したがって、ビーコンを受信した他のノードは監視対象のノードが正常に稼働していると判断することができる。

　図４（ｂ）に示すように、例えばノード２Ａとノード２Ｂとの間でビーコンを定期的に送信し合っている場合、ノード２Ｂからのビーコンを受信したノード２Ａはノード２Ｂが正常であると判断し、またノード２Ａからのビーコンを受信したノード２Ｂはノード２Ａが正常であると判断するので、ノード２Ａ，２Ｂ間の相互監視を実現することができる。図示しないが、ノード２Ｂとノード２Ｃとの間でも同様の相互監視が行われる。

　これに対し、図４（ｃ）に示すように、ノード２Ａの電力管理装置６０が正常に動作しておらず、ビーコンを送信することができない場合には、ノード２Ｂはノード２Ａからのビーコンを受信することができない。このように監視対象のノード２Ａからのビーコンが途絶えた状態が一定期間続いた場合、ノード２Ｂはノード２Ａが正常に動作していないと判断してその旨の警報メールを出力する。警報メールはいわゆるインターネットメールのプロトコルに限定されず、専用のメッセージプロトコルであってもよい。こうして管理者端末７１経由で警報メールを受信した管理者は、ノード２Ａの故障の原因の究明と復旧作業に直ちに取り掛かることができる。

　ビーコンに付与されたノードのステータス情報（蓄電池の充電率や発電量、負荷量）から発電量及び蓄電池残量の低下によるバスダウンと判断できる場合、或いは、発電量及び蓄電池残量の低下によるバスダウン発生間近であることを知らせる特別なフラグがビーコンに含まれている場合に、電力管理装置６０は、警報メールの送信を抑制してもよい。発電量及び蓄電池残量の低下による直流バスのダウンの場合、翌日になって発電量が増えたときにシステムが復旧するため、電力管理装置６０自らの故障の場合のみ警報メールを出力したい場合がある。上記方法によれば、ノードのシステムダウンが単なる電力不足によるものなのか、それとも電力管理装置６０の故障等の特別な異常よるものなのかを区別し、電力管理装置６０が異常の場合のみ警報メールを出力することが可能である。

　ノード２を構成する独立型の直流給電システムでは、自然エネルギー発電装置３０の発電量の低下及び蓄電池５０の残容量の低下によるシステムダウンがある程度許容されているので、ノード２内のシステム全体を制御する電力管理装置６０自体に致命的な故障が発生した場合だけでなく、単なる電力不足によるシステムダウンも発生し得る。本実施形態においては、このような電力不足や電力管理装置６０自体の故障によりシステムがダウンしない限り、電源管理装置６０がビーコンを送信し、ノード２が正常に動作していることを周囲に知らせるので、ノード２の相互監視を実現することができ、分散型直流給電システムの信頼性を高めることができる。

　以上説明したように、本実施形態による分散型直流給電システム１は、直流バス１０を介して相互に接続された複数のノード２を有し、各ノード２は、一意の識別子を含むビーコンを定期的に送信し、他のノードから送信されたビーコンに含まれる識別子が監視対象リストに登録されていない場合には監視対象リストに追加し、監視対象リストに登録されている識別子を含むビーコンを規定時間内に規定回数受信しなかった場合に警報を出力するので、専用の監視機器を用いることなく各ノードの異常を素早く確実に検知することができる。

　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

　例えば、上記実施形態においてはノードの相互監視のための通信方式として一方向通信を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、双方向通信を用いても構わない。例えば、ノード２Ａからノード２Ｂに無線信号で特定の問い合わせコマンドを送り、ノード２Ａがノード２Ｂからの応答コマンドを受信した場合に、ノード２Ｂが正常に動作しているものと判断してもよい。

　また、図２に示したノード２の構成は一例であって、発電機能及び蓄電機能を有する限りにおいて様々なシステム構成を採用することができる。

　また、上記実施形態においては、同一の直流バスに接続された複数のノードが相互に監視し合う構成を例に挙げたが、本発明はそのような場合に限定されず、異なる直流バスに対してそれぞれ別々に接続されている複数のノードが相互に監視し合う構成であってもよい。互いに通信圏内にあり一方のノードが他方のノードからのビーコンを受信できる場合には、同一の直流バス上に存在するか否かによらず相互に監視しあうことが可能である。さらにこの場合、電力融通が必要な時だけ直流バス同士を電気的に接続することも可能である。

１　　分散型直流給電システム
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ　　ノード
１０　　直流バス
２１，２１Ａ，２１Ｂ　　ＤＣ／ＤＣコンバータ
２２，２２Ａ～２２Ｄ　　ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３，２３Ａ～２３Ｃ　　ＤＣ／ＤＣコンバータ
２４　　ＡＣ／ＤＣコンバータ
３０　　自然エネルギー発電装置
３０Ａ　　太陽光発電装置
３０Ｂ　　風力発電装置
３５　　ディーゼル発電機
４０，４０Ａ～４０Ｄ　　負荷機器
５０，５０Ａ～５０Ｃ　　蓄電池
６０　　電力管理装置
６１　　電力管理部
６２　　通信部
６３　　ノード監視部
６４　　ビーコン送信部
６５　　ビーコン受信部
６６　　ノードデータベース
６７　　ノード管理部
６８　　警報出力部
７０　　通信ネットワーク
７１　　管理者端末

Claims

　発電機能及び蓄電機能を有する複数のノードと、
　前記複数のノードが接続される一又は複数の直流バスとを備え、
　前記複数のノードの各々は、
　一意の識別子を含むビーコンを定期的に送信するビーコン送信部と、
　他のノードから送信されたビーコンを受信するビーコン受信部と、
　ノードの監視対象リスト及びビーコンの受信履歴を管理するノードデータベースと、
　前記監視対象リストに登録されていない識別子を含むビーコンを第１規定時間内に第１規定回数受信したとき当該識別子を監視対象リストに追加するノード管理部と、
　前記監視対象リストに登録されている識別子を含むビーコンを第２規定時間内に第２規定回数受信しなかったとき警報を出力する警報出力部とを含むことを特徴とする分散型直流給電システム。
　前記複数のノードの各々は、
　前記直流バスに接続された第１乃至第３ＤＣ／ＤＣコンバータと、
　前記第１ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、発電電力を前記直流バスに供給する自然エネルギー発電装置と、
　前記第２ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、前記直流バスから負荷電力の供給を受ける負荷機器と、
　前記第３ＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記直流バスに接続され、前記発電電力が前記負荷電力よりも大きい場合に前記発電電力を充電し、前記発電電力が前記負荷電力よりも小さい場合に放電して前記負荷機器に電力を供給する蓄電池と、
　前記蓄電池の充放電動作を含むノード全体を管理する電力管理装置とを含み、
　前記電力管理装置は、前記ビーコン送信部、前記ビーコン受信部、前記ノード管理部及び前記警報出力部とを含む、請求項１に記載の分散型直流給電システム。
　前記ビーコンは、前記蓄電池の充電率及び前記自然エネルギー発電装置の発電量の少なくとも一方に関する情報をさらに含む、請求項２に記載の分散型直流給電システム。
　前記ビーコンは、一方向通信の無線信号である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散型直流給電システム。
　前記ビーコンは、双方向通信の信号である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散型直流給電システム。