WO2022130485A1 - パワーコンディショナ、電力供給システム、および制御方法 - Google Patents

Abstract

パワーコンディショナ（３８Ａ）が、商用系統電源（１２）および太陽光発電設備（２４）と接続する入出力端子（ＴＢ１）と、住宅用負荷（３２）へ電力を供給する負荷端子（ＴＢ３）と、商用系統電源（１２）および太陽光発電設備（２４）から蓄電池（３４）へ供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電池（３４）から住宅用負荷（３２）へ供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置（４２）と、電力変換装置（４２）を制御する制御回路（４４Ａ）と、を備え、制御回路（４４Ａ）は、商用系統電源（１２）の停電により、蓄電池（３４）に蓄えられた電力を住宅用負荷（３２）に供給する自立運転を実行している状態で商用系統電源（１２）が復電した際に、太陽光発電設備（２４）から商用系統電源（１２）へ逆潮流する電力を検出した場合に自立運転を停止させる。

Description

パワーコンディショナ、電力供給システム、および制御方法

　本開示は、外部負荷への電力供給を制御するパワーコンディショナ、電力供給システム、および制御方法に関する。

　近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電電力と、深夜の安価な電力を充電した蓄電池の電力とを昼間の電気料金の高い時間帯に、電力変換設備を経由して外部負荷である住宅用負荷（例えば、家電機器）に供給するパワーコンディショナが普及しつつある。このパワーコンディショナの中には、商用系統電源が停電した際に、太陽光発電による電力および蓄電池に蓄えられた電力を住宅内の外部負荷に供給し、停電時でも家電機器を使用する機能を備えるパワーコンディショナがある。

　太陽光発電を備えたパワーコンディショナは、太陽光発電の余剰電力を商用系統電源へ逆潮流で供給して売電している状態で、蓄電池の電力を外部負荷へ供給できる。蓄電池から電力を供給しつつ、太陽光発電で発電した余剰電力を商用系統電源に供給する状態での電力供給は、いわゆる押し上げ効果がある状態で太陽光発電の余剰電力を売電することになる。押し上げ効果がある状態での売電は、電力会社による太陽光発電の買取単価が低く設定されてしまうので、押し上げ効果がある状態での売電を抑制することが望まれている。

　特許文献１に記載のパワーコンディショナは、押し上げ効果がある状態での売電を抑制するための制御を行っている。すなわち、特許文献１に記載のパワーコンディショナは、商用系統電源が復電してから一定時間が経過した後に、太陽光発電および蓄電池から外部負荷に電力を供給する運転である自立運転を停止させている。

特開２０１７－１５３３０４号公報

　しかしながら、上記特許文献１の技術では、実際に押し上げ効果が発生しないシステム構成または時間帯であっても自立運転を不要に停止することになり、自立運転の不要な停止によって外部負荷に供給される電力の安定性が損なわれるという問題があった。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、押し上げ効果がある状態での売電を抑制しつつ、外部負荷に供給する電力を安定させることができるパワーコンディショナを得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のパワーコンディショナは、商用系統電源および外部発電設備と接続する第１の入出力端子と、外部負荷と接続し、外部負荷へ電力を供給する負荷端子と、外部蓄電池と接続する第２の入出力端子と、を備える。また、本開示のパワーコンディショナは、商用系統電源が停電した場合に商用系統電源との電路を開放する開閉器と、商用系統電源および外部発電設備から外部蓄電池へ供給される交流電力を直流電力に変換し、外部蓄電池から外部負荷へ供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、電力変換装置を制御する制御回路と、を備える。制御回路は、商用系統電源の停電により、外部蓄電池に蓄えられた電力を放電して負荷端子を介して外部負荷に供給する運転である自立運転を実行している状態で商用系統電源が復電した際に、外部発電設備から商用系統電源へ逆潮流する電力を検出した場合に自立運転を停止させる。

　本開示にかかるパワーコンディショナは、押し上げ効果がある状態での売電を抑制しつつ、外部負荷に供給する電力を安定させることができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかるパワーコンディショナと太陽光発電設備とを併設した電力供給システムの構成を示す図 実施の形態１にかかるパワーコンディショナにおいて、停電時にパワーコンディショナが自立運転をしているときに商用系統電源が復電した場合の各部の状態を示すタイムチャート 実施の形態１にかかる電力供給システムによる住宅用負荷への電力供給処理の処理手順を示すフローチャート 実施の形態１にかかる電力供給システムによる、変流器の異常の有無に基づいた電力供給処理の処理手順を示すフローチャート 実施の形態１に係るパワーコンディショナが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図 実施の形態１に係るパワーコンディショナが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図 実施の形態２にかかるパワーコンディショナと太陽光発電設備とを併設した電力供給システムの構成を示す図 実施の形態２にかかるパワーコンディショナにおいて、停電時にパワーコンディショナが自立運転をしているときに商用系統電源が復電した場合の各部の状態を示すタイムチャート

　以下に、本開示の実施の形態にかかるパワーコンディショナ、電力供給システム、および制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナと太陽光発電設備とを併設した電力供給システムの構成を示す図である。図１では、電力供給システム１０Ａの単線結線図を示している。

　電力供給システム１０Ａが備えるパワーコンディショナ３８Ａは、正常動作時には、太陽光発電の電力、または商用系統電源１２からの電力を蓄電池３４に充電できる。また、パワーコンディショナ３８Ａは、正常動作時には、太陽光発電の電力、商用系統電源１２からの電力、または蓄電池３４の電力を住宅用負荷３２に供給できる。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、太陽光発電の余剰電力を商用系統電源１２へ逆潮流で供給し売電することができる。また、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２が停電している間は、商用系統電源１２からの電力を用いることなく、太陽光発電の電力および蓄電池３４の電力を住宅用負荷３２へ供給できる。

　電力供給システム１０Ａは、太陽光発電の余剰電力を商用系統電源１２へ売電している状態で、蓄電池３４の電力を住宅用負荷３２へ供給できるが、押し上げ効果がある状態で太陽光発電の余剰電力を売電することを抑制する。

　実施の形態１の電力供給システム１０Ａは、商用系統電源１２が停電してパワーコンディショナ３８Ａが自立運転をしているときに商用系統電源１２が復電した際に、特定の条件を満たすと、パワーコンディショナ３８Ａによる自立運転を停止する。特定の条件は、商用系統電源１２に逆潮流する電力が設定値以上になった状態が設定期間だけ経過することである。このように、電力供給システム１０Ａは、商用系統電源１２が復電した際には、自立運転を停止することで、押し上げ効果がある状態で太陽光発電の余剰電力を売電することを抑制する。実施の形態１の電力供給システム１０Ａは、特定の条件が成立した場合に限って自立運転を停止することで、不要な自立運転の停止を防止する。

　実施の形態１の電力供給システム１０Ａは、電源として、商用系統電源１２と、太陽光発電設備２０，２４と、蓄電池３４とを有する。電力供給システム１０Ａのパワーコンディショナ３８Ａは、外部負荷である住宅用負荷３２への電力の供給と、太陽光発電設備２０，２４から商用系統電源１２が接続された系統への電力の供給とを制御する。

　電力供給システム１０Ａは、パワーコンディショナ３８Ａに電力を供給する商用系統電源１２と、商用系統電源１２とパワーコンディショナ３８Ａとの間の電路を開閉する受電用の漏電遮断器１４と、漏電遮断器１４とパワーコンディショナ３８Ａとの間の電路を開閉する保守用ブレーカ１６とを備える。

　また、電力供給システム１０Ａは、太陽光から直流電力を発電する太陽光発電設備２０，２４を備える。また、電力供給システム１０Ａは、太陽光発電設備２０で発電した直流電力を交流電力に変換する太陽光発電用パワーコンディショナ（以下ＰＶ－ＰＣＳａと称する）１８と、太陽光発電設備２４で発電した直流電力を交流電力に変換する太陽光発電用パワーコンディショナ（以下ＰＶ－ＰＣＳｂと称する）２２とを備える。

　また、電力供給システム１０Ａは、パワーコンディショナ３８Ａから供給される電力を住宅用負荷３２に供給するホーム分電盤２６と、パワーコンディショナ３８Ａとの間で電力を充放電する蓄電池３４と、パワーコンディショナ３８Ａとの間で情報の入出力および表示をするリモートコントローラー（Remote　Controller、遠隔操作機器、以下リモコンと称する）３６とを備える。また、電力供給システム１０Ａは、商用系統電源１２とＰＶ－ＰＣＳａ１８とＰＶ－ＰＣＳｂ２２とホーム分電盤２６と蓄電池３４との間の電力供給を制御するパワーコンディショナ３８Ａを備える。

　また、電力供給システム１０Ａは、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２の出力電力を計測する変流器５２と、商用系統電源１２からの買電電力および商用系統電源１２への売電電力を計測する変流器５４とを備える。変流器５４は、商用系統電源１２との間で入出力される電力を計測するための変流器である。

　商用系統電源１２は、パワーコンディショナ３８Ａに電力会社の商用電力を供給可能な電力供給源である。

　漏電遮断器１４は、商用系統電源１２と保守用ブレーカ１６との間の電路に設けられる遮断機である。漏電遮断器１４は、住宅用負荷３２側に過電流および漏電が発生した際、電路を遮断することで、住宅用負荷３２側の電気設備の保護および商用系統電源１２への事故波及を防止する。

　保守用ブレーカ１６は、漏電遮断器１４と、パワーコンディショナ３８Ａとの間の電路に設けられたスイッチである。保守用ブレーカ１６は、パワーコンディショナ３８Ａが商用系統電源１２との連系運転（以下、系統連系運転と称する）を実行する際には閉路される。保守用ブレーカ１６は、パワーコンディショナ３８Ａを停止して保守および修理する際は開路される。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、パワーコンディショナ３８Ａに接続されている。ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、太陽光発電設備２０から供給される直流電力を、交流電力に変換し、パワーコンディショナ３８Ａに出力する。

　ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、漏電遮断器１４と、保守用ブレーカ１６との間に配置された接続点６１に接続されている。換言すると、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、商用系統電源１２からの受電部の配線である系統配線に接続されている。ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、太陽光発電設備２４から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電力をパワーコンディショナ３８Ａまたは商用系統電源１２に供給する。

　ホーム分電盤２６は、パワーコンディショナ３８Ａに接続されている。ホーム分電盤２６は、内部に主幹漏電ブレーカ２８と複数の分岐ブレーカ３０とを備える。主幹漏電ブレーカ２８は、複数の分岐ブレーカ３０と電気的に接続されている。複数の分岐ブレーカ３０は、下流に住宅用負荷３２が接続されている。ホーム分電盤２６は、パワーコンディショナ３８Ａから供給される電力を主幹漏電ブレーカ２８と、分岐ブレーカ３０とを経由して、住宅用負荷３２に供給する。

　蓄電池３４は、電力を充電および放電できる蓄電池である。蓄電池３４には、固定定置用の蓄電池、電気自動車に搭載される蓄電池等を用いることができる。蓄電池３４は、パワーコンディショナ３８Ａに接続されている。蓄電池３４は、商用系統電源１２と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８と、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２とから供給される電力を、パワーコンディショナ３８Ａを介して受電し、蓄電する。また、蓄電池３４は、蓄電した電力を、パワーコンディショナ３８Ａを介してホーム分電盤２６に供給する。

　リモコン３６は、パワーコンディショナ３８Ａ内の制御回路４４Ａに接続されている。リモコン３６は、制御回路４４Ａから出力される情報を使用者に表示する。また、リモコン３６は、使用者の操作に対応した情報を制御回路４４Ａに出力する。

　パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２の入出力端子ＴＢ１と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８の入力端子ＴＢ２と、住宅用負荷３２へ電力を供給する負荷端子ＴＢ３と、蓄電池３４の入出力端子ＴＢ４とを備える。実施の形態１では、入出力端子ＴＢ１が、第１の入出力端子であり、入出力端子ＴＢ４が、第２の入出力端子である。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２の停電時に商用系統電源１２との電路を開放する開閉器４０と、交流電力と直流電力を変換する電力変換装置４２と、パワーコンディショナ３８Ａの動作を制御する制御回路４４Ａとを備える。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、入出力端子ＴＢ１の電圧を検出する系統電圧検出部４６と、逆潮流を検出して逆潮流を防止するための変流器４８と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８の出力電力を計測する変流器５０とを備える。

　商用系統電源１２と入出力端子ＴＢ１との間の配線には、引込口に設置される漏電遮断器１４と、保守用ブレーカ１６と、が配置されている。ＰＶ－ＰＣＳｂ２２と入出力端子ＴＢ１の間の配線には、図示しない太陽光発電用漏電遮断器と、保守用ブレーカ１６と、が配置されている。このように、入出力端子ＴＢ１は、保守用ブレーカ１６に接続され、保守用ブレーカ１６は、接続点６１に接続され、接続点６１が、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２および漏電遮断器１４に接続されている。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８と入力端子ＴＢ２との間の配線には、図示しない太陽光発電用漏電遮断器が配置されている。住宅用負荷３２と負荷端子ＴＢ３との間の配線には、ホーム分電盤２６の主幹漏電ブレーカ２８と、分岐ブレーカ３０と、が配置されている。入出力端子ＴＢ１と、入力端子ＴＢ２と、負荷端子ＴＢ３とは、パワーコンディショナ３８Ａ内で電気的に接続されている。

　開閉器４０は、入力端子ＴＢ２および負荷端子ＴＢ３を接続する接続線と、入出力端子ＴＢ１との間の電路に設置される開閉器である。開閉器４０は、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転に切り替わる際に、商用系統電源１２とパワーコンディショナ３８Ａとの電気的接続を開放することで、商用系統電源１２からパワーコンディショナ３８Ａを解列させる。

　電力変換装置４２は、入出力端子ＴＢ４と、入力端子ＴＢ２および負荷端子ＴＢ３との間の電路に接続されている。電力変換装置４２は、商用系統電源１２と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８と、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２とから供給される交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力を、入出力端子ＴＢ４を介して蓄電池３４へ供給する。また、電力変換装置４２は、蓄電池３４から入出力端子ＴＢ４を介して供給される直流電力を交流電力に変換する。電力変換装置４２は、変換した交流電力を負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２へ供給する。

　制御回路４４Ａは、入出力端子ＴＢ１の電圧を検出する系統電圧検出部４６と、逆潮流を検出する変流器４８と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８の出力電力を計測する変流器５０とを制御する。また、制御回路４４Ａは、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２の出力電力を計測する変流器５２と、商用系統電源１２からの買電電力および売電電力を計測する変流器５４とを制御する。また、制御回路４４Ａは、電力変換装置４２と、リモコン３６とを制御する。

　系統電圧検出部４６は、入出力端子ＴＢ１と、開閉器４０との間に設置される電圧検出回路である。系統電圧検出部４６は、入出力端子ＴＢ１における電圧、すなわち商用系統電源１２の電圧を検出し、制御回路４４Ａへ出力する。

　変流器４８は、電力変換装置４２と負荷端子ＴＢ３との接続点６３から、開閉器４０と入力端子ＴＢ２との接続点６２までの電路に設置される変流器である。接続点６３は、電力変換装置４２と負荷端子ＴＢ３と接続点６２とに接続されている。接続点６２は、開閉器４０と入力端子ＴＢ２と接続点６３とに接続されている。変流器４８は、蓄電池３４から商用系統電源１２側へ逆潮流が流出しないように電力を検出し、制御回路４４Ａへ出力する。

　変流器５０は、入力端子ＴＢ２から接続点６２までの電路に設置される変流器である。変流器５０は、ＰＶ－ＰＣＳａ１８の出力電力を計測し、制御回路４４Ａに出力する。

　変流器５２は、漏電遮断器１４が配置された電路とＰＶ－ＰＣＳｂ２２が配置された電路との接続点６１と、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２との間の電路に設置される変流器である。変流器５２は、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２の出力電力を計測し、制御回路４４Ａに出力する。

　変流器５４は、接続点６１と漏電遮断器１４との間の電路に設置される。変流器５４は、商用系統電源１２からの買電電力および商用系統電源１２側への売電電力を計測し、制御回路４４Ａに出力する。変流器５４は、商用系統電源１２に順潮流する電流を検出することで商用系統電源１２からの買電電力を計測し、商用系統電源１２に逆潮流する電流を検出することで商用系統電源１２側への売電電力を計測する。

　制御回路４４Ａは、系統電圧検出部４６で検出した電圧と、変流器５４で検出した電流とから商用系統電源１２に逆潮流する電力を検出する。制御回路４４Ａによる逆潮流の検出条件は、系統連系規程に従うものとする。系統連系規程は、パワーコンディショナ３８Ａが商用系統電源１２と系統連系運転する際の処理の規程である。

　制御回路４４Ａは、系統電圧検出部４６と、変流器４８と、変流器５０と、変流器５２と、変流器５４とのそれぞれで計測され、入力された値に基づいて、電力制御を行う。

　なお、通常、太陽光発電用パワーコンディショナが設置される住宅には、電気方式が単相３線式の系統配線が引き込まれている。受電部の電力を計測するには、住宅用負荷３２による不平衡が発生するため、両相の電力を測定する２個の変流器が用いられるが、ここでは説明上１つの符号で示している。

　次に、商用系統電源１２が正常なときの動作について説明する。電力供給システム１０Ａは、商用系統電源１２が正常なときは、漏電遮断器１４と、保守用ブレーカ１６と、開閉器４０とが、投入（オン）されている。つまり、電力供給システム１０Ａは、漏電遮断器１４と、保守用ブレーカ１６と、開閉器４０とを通電している状態である。商用系統電源１２は、入出力端子ＴＢ１と、負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２に電力を供給する。また、商用系統電源１２は、入出力端子ＴＢ１を経由して電力変換装置４２に交流電力を供給する。電力変換装置４２は、商用系統電源１２から供給された交流電力を直流電力に変換し、蓄電池３４を充電する。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、太陽光発電設備２０が発電した直流電力を交流電力に変換し、入力端子ＴＢ２と、負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２へ電力を供給する。また、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、入力端子ＴＢ２を経由して電力変換装置４２に交流電力を供給する。電力変換装置４２は、ＰＶ－ＰＣＳａ１８から供給された交流電力を、直流電力に変換し、蓄電池３４を充電する。ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、太陽光発電設備２０から供給される発電電力に余剰が発生した場合は、入力端子ＴＢ２と、入出力端子ＴＢ１とを経由して商用系統電源１２側へ逆潮流（売電）を行う。つまり、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、商用系統電源１２側に電力を供給する。

　ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、太陽光発電設備２４で発電した直流電力を交流電力に変換し、入出力端子ＴＢ１と、負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２へ電力を供給する。また、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、入出力端子ＴＢ１を経由して電力変換装置４２に交流電力を供給する。電力変換装置４２は、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２から供給された交流電力を、直流電力に変換し、蓄電池３４を充電する。ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、太陽光発電設備２４から供給される発電電力に余剰が発生した場合は、漏電遮断器１４を経由して商用系統電源１２側へ逆潮流（売電）を行う。つまり、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、商用系統電源１２側に電力を供給する。

　パワーコンディショナ３８Ａは、ＰＶ－ＰＣＳａ１８およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２が商用系統電源１２側への逆潮流を生じさせていない場合、蓄電池３４に充電した電力を住宅用負荷３２に供給する。換言すると、パワーコンディショナ３８Ａは、制御回路４４Ａが変流器５４の信号に基づいて、制御回路４４Ａで逆潮流が生じていないと判断しているときは、蓄電池３４に充電した電力を住宅用負荷３２に供給する。すなわち、パワーコンディショナ３８Ａは、蓄電池３４に蓄電された直流電力を、入出力端子ＴＢ４を経由して電力変換装置４２に供給し、電力変換装置４２が直流電力を交流電力に変換し、交流電力を負荷端子ＴＢ３とホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２に供給する。

　パワーコンディショナ３８Ａは、ＰＶ－ＰＣＳａ１８およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２が商用系統電源１２側への逆潮流を生じさせている場合、蓄電池３４に充電した電力を住宅用負荷３２に供給しない。換言すると、パワーコンディショナ３８Ａは、制御回路４４Ａが変流器５４の信号に基づいて、制御回路４４Ａで逆潮流が生じていると判断しているときは、蓄電池３４に充電した電力を住宅用負荷３２に供給しない。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２が正常である場合、開閉器４０を開放せず、蓄電池３４から住宅用負荷３２への電力供給は行わない。換言すると、パワーコンディショナ３８Ａは、制御回路４４Ａが系統電圧検出部４６からの出力信号に基づいて、商用系統電源１２は正常であると判断した場合、蓄電池３４が放電する運転である自立運転を行わない。

　次に、商用系統電源１２が停電し、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転を行う場合の動作について説明する。制御回路４４Ａは、系統電圧検出部４６からの出力信号に基づいて、商用系統電源１２の停電を検出する。制御回路４４Ａは、自立運転への移行を許可するための画面をリモコン３６に表示する。制御回路４４Ａは、使用者がリモコン３６で自立運転への移行を選択した場合、開閉器４０を開放して商用系統電源１２からパワーコンディショナ３８Ａを解列させる。これにより、パワーコンディショナ３８ＡとＰＶ－ＰＣＳｂ２２との接続も切断される。

　制御回路４４Ａは、パワーコンディショナ３８Ａが商用系統電源１２から解列した後に、蓄電池３４に充電された直流電力を、電力変換装置４２に出力させる。電力変換装置４２は、蓄電池３４から入力された直流電力を交流電力に変換し、負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２に電力を供給する。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、停電が生じた場合、連系保護待機状態であると判断して出力を停止する。ここで、連系保護待機状態とは、パワーコンディショナ３８Ａが、商用系統電源１２の停電によって商用系統電源１２と解列し、商用系統電源１２の復電による系統連系運転の再開を待機している状態である。つまり、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、停電が生じた場合、電力の出力を停止する。

　次に、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、連系保護待機状態であり、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転を開始した場合、パワーコンディショナ３８Ａと連系運転を開始する。つまり、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、電力変換装置４２が出力する交流電圧に連系することで、住宅用負荷３２に電力を供給する。また、ＰＶ－ＰＳＣａ１８は、電力変換装置４２を介して蓄電池３４を充電することができる。

　ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、停電が生じた場合、連系保護待機状態であると判断して出力を停止する。ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、開閉器４０が開放状態にあるため、電力変換装置４２の出力電圧に連系して運転することができず、停電時の連系保護待機状態を維持する。なお、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、使用者の操作で独自に搭載している自立運転機能への切り替えができ、通常はＰＶ－ＰＣＳｂ２２に設けられた図示しないコンセントにＡＣ１００Ｖの電圧を出力し、特定の負荷をコンセントに接続することで電力を供給することができる。

　次に、商用系統電源１２が停電し、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転をしているときに商用系統電源１２が復電し、使用者が系統連系運転への移行を選択したときの動作を説明する。

　制御回路４４Ａは、系統電圧検出部４６からの出力信号に基づいて、商用系統電源１２の復電を検出する。この後、制御回路４４Ａは、押し上げ効果が発生する前に、すなわち、開閉器４０がオンとなる前に、パワーコンディショナ３８Ａの自立運転を停止させる。つまり、制御回路４４Ａは、電力変換装置４２から住宅用負荷３２への出力を停止する。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転を停止したことにより電力変換装置４２から電圧が印加されなくなることに連動して運転を停止する。制御回路４４Ａは、開閉器４０を投入（オン）し、開閉器４０を通電させる。復電した商用系統電源１２は、入出力端子ＴＢ１、負荷端子ＴＢ３、ホーム分電盤２６を経由して住宅用負荷３２に電力を供給する。制御回路４４Ａは、復電後の商用系統電源１２への再並列を阻止する一定期間が経過した後に、パワーコンディショナ３８Ａを系統連系運転に切り替える。商用系統電源１２への再並列を阻止する一定期間は、系統連系運転の再開を阻止する期間である。系統連系運転とは、商用系統電源１２が正常に動作しているときの運転であり、商用系統電源１２に、ＰＶ－ＰＣＳａ１８およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２の運転を連動させ、余剰電力はＰＶ－ＰＣＳａ１８およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２からの逆潮流で商用系統電源１２側に供給し、蓄電池３４を充電できる状態である。

　また、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、独自に搭載している自立運転機能への切り替え機能が停電時に使用者によって選択されず連系保護待機状態であった場合、商用系統電源１２の復電を検出し、復電後の商用系統電源１２への再並列を阻止する一定期間が経過してから系統連系運転を再開する。

　次に、図１に加え、図２を用いて、商用系統電源１２が停電し、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転をしているときに商用系統電源１２が復電し、使用者が系統連系運転への移行を選択しなかったときの詳細な動作を説明する。

　図２は、実施の形態１にかかるパワーコンディショナにおいて、停電時にパワーコンディショナが自立運転をしているときに商用系統電源が復電した場合の各部の状態を示すタイムチャートである。

　図２の１段目の波形は、パワーコンディショナ３８Ａ内の電力変換装置４２による出力がオンであるかオフであるかを示している。２段目の波形は、パワーコンディショナ３８Ａに接続されているＰＶ－ＰＣＳａ１８による出力がオンであるかオフであるかを示している。３段目の波形は、商用系統電源１２に接続されているＰＶ－ＰＣＳｂ２２による出力がオンであるかオフであるかを示している。４段目の波形は、商用系統電源１２に逆潮流または順潮流する電力を示している。５段目の波形は、開閉器４０がオンであるかオフであるかを示している。

　時間Ｔ１の前は、商用系統電源１２が停電し、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転をしている状態である。すなわち、パワーコンディショナ３８Ａは、時間Ｔ１の前は、蓄電池３４に蓄えられた電力を放電し、負荷端子ＴＢ３を介して住宅用負荷３２に電力を供給する自立運転を実行している状態である。

　時間Ｔ１は、パワーコンディショナ３８Ａが自立運転をしている状態で、商用系統電源１２が復電した時間を示す。時間Ｔ１では、開閉器４０は、開放状態である。時間Ｔ１では、電力変換装置４２は、出力がオンであり、交流電力を住宅用負荷３２へ出力している。時間Ｔ１では、ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、出力がオンであり、パワーコンディショナ３８Ａの電力変換装置４２と連系運転をし、住宅用負荷３２に電力を供給している。時間Ｔ１では、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、出力がオフであり、停電による連系保護待機状態を維持している。すなわち、時間Ｔ１の前後において、電力変換装置４２およびＰＶ－ＰＣＳａ１８は、オンのままであり、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２および開閉器４０はオフのままである。

　また、時間Ｔ１の前後においては、商用系統電源１２との間で逆潮流も順潮流も発生していない。すなわち、逆潮流する電力は０Ｗ（ワット）である。この後、時間Ｔ２となるまで、電力変換装置４２、ＰＶ－ＰＣＳａ１８、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２、および開閉器４０の状態は変化しない。また、時間Ｔ２となるまで、逆潮流する電力の値は変化しない。

　時間Ｔ２は、時間Ｔ１で商用系統電源１２が復電してから一定時間が経過した時間、すなわち商用系統電源１２への再並列を阻止する期間Ｔ１１が経過した時間を示す。ＰＶ－ＰＣＳｂ２２は、商用系統電源１２が復電した時間Ｔ１から期間Ｔ１１が経過した時間である時間Ｔ２で系統連系運転を再開する。これにより、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２がオンになり、商用系統電源１２に逆潮流する電力が上昇し始める。

　時間Ｔ３は、時間Ｔ２でＰＶ－ＰＣＳｂ２２が系統連系運転を再開してから、商用系統電源１２に逆潮流する電力が第１の設定値である設定値Ｖ１以上になった時間を示す。

　時間Ｔ４は、時間Ｔ３で商用系統電源１２に逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上になってから、第１の設定期間である設定期間Ｔｘが経過した時間を示す。パワーコンディショナ３８Ａは、時間Ｔ４で自立運転を停止する。このように、商用系統電源１２に逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上になった状態が設定期間Ｔｘだけ継続すると、パワーコンディショナ３８Ａは、自立運転を停止する。すなわち、制御回路４４Ａは、電力変換装置４２の出力を強制的に停止する。ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、電力変換装置４２が停止し、電力変換装置４２の出力電圧と連系ができなくなるので、商用系統電源１２が停電した時と同じ連系保護待機状態となる。

　時間Ｔ５は、開閉器４０を投入（オン）した時間を示す。商用系統電源１２は、開閉器４０が投入されたことにより、入出力端子ＴＢ１と、負荷端子ＴＢ３と、ホーム分電盤２６とを経由して、住宅用負荷３２に電力を供給する。これにより、商用系統電源１２からの順潮流が発生するが、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２がオンの状態なので、太陽光発電設備２４の余剰電力がある場合には、逆潮流が発生する。この後、時間Ｔ６までは、太陽光発電設備２４での余剰電力がある場合には逆潮流が発生し、太陽光発電設備２４での余剰電力がない場合には順潮流が発生する。

　時間Ｔ６は、時間Ｔ５で開閉器４０を投入してから、一定時間が経過した時間、すなわち商用系統電源１２への再並列を阻止する期間Ｔ１２が経過した時間を示す。ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、開閉器４０が投入され、商用系統電源１２の電圧が住宅用負荷３２されると、商用系統電源１２の電圧が住宅用負荷３２に印加されたことを検出する。ＰＶ－ＰＣＳａ１８は、開閉器４０が投入され、商用系統電源１２の電圧が住宅用負荷３２に印加された時間Ｔ５から、期間Ｔ１２が経過した時間である時間Ｔ６で系統連系運転を再開する。これにより、ＰＶ－ＰＣＳａ１８がオンになり、商用系統電源１２に逆潮流する電力が上昇し始める。電力変換装置４２は、使用者から系統連系運転の操作を受け付けるとオンになる。

　なお、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２に適用される期間Ｔ１１と、ＰＶ－ＰＣＳａ１８に適用される期間Ｔ１２とは、同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。

　次に、電力供給システム１０Ａによる住宅用負荷３２への電力供給処理の処理手順について説明する。図３は、実施の形態１にかかる電力供給システムによる住宅用負荷への電力供給処理の処理手順を示すフローチャートである。

　電力供給システム１０Ａでは、商用系統電源１２が停電すると（ステップＳ１１０）、パワーコンディショナ３８Ａが、自立運転を開始する（ステップＳ１２０）。この後、商用系統電源１２が復電すると（ステップＳ１３０）、期間Ｔ１１が経過した後に、外部発電設備である太陽光発電設備２４が、電力の供給を開始する（ステップＳ１４０）。これにより、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２から商用系統電源１２への逆潮流が発生する（ステップＳ１５０）。

　制御回路４４Ａは、商用系統電源１２への逆潮流の電力を示す逆潮流電力が、設定値Ｖ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。逆潮流電力が、設定値Ｖ１未満である場合（ステップＳ１６０、Ｎｏ）、制御回路４４Ａは、自立運転を継続する（ステップＳ１９０）。そして、制御回路４４Ａは、ステップＳ１６０の処理に戻る。

　逆潮流電力が、設定値Ｖ１以上である場合（ステップＳ１６０、Ｙｅｓ）、制御回路４４Ａは、逆潮流電力が設定値Ｖ１以上の状態が設定期間Ｔｘを経過したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。逆潮流電力が設定値Ｖ１以上の状態が設定期間Ｔｘを経過していない場合（ステップＳ１７０、Ｎｏ）、制御回路４４Ａは、自立運転を継続する（ステップＳ１９０）。そして、制御回路４４Ａは、ステップＳ１６０の処理に戻る。

　逆潮流電力が設定値Ｖ１以上の状態が設定期間Ｔｘを経過した場合（ステップＳ１７０、Ｙｅｓ）、制御回路４４Ａは、自立運転を停止する（ステップＳ１８０）。

　ここで、電力供給システム１０Ａは、太陽光発電の余剰電力を商用系統電源１２側へ供給しているのと同時に、蓄電池３４から住宅用負荷３２へ電力を供給している場合は、押し上げ効果がある状態（ダブル発電の状態）で商用系統電源１２側に電力を供給していることになる。これに対して、電力供給システム１０Ａは、太陽光発電の余剰電力を商用系統電源１２側へ売電している間は、蓄電池３４から住宅用負荷３２への電力の供給を停止する場合、押し上げ効果がない状態で商用系統電源１２側に電力を供給していることになる。売電を行う場合、押し上げ効果がない場合の売電は、押し上げ効果がある場合の売電に比べ、買取単価が高く設定されている。

　実施の形態１に係るパワーコンディショナ３８Ａの制御回路４４Ａは、自立運転を実行している状態で商用系統電源１２が復電した際に、外部発電設備である太陽光発電設備２４から商用系統電源１２へ逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上となり、設定値Ｖ１以上の状態が設定期間Ｔｘの間に渡って継続した場合に、自立運転を停止させている。

　これにより、パワーコンディショナ３８Ａの制御回路４４Ａは、商用系統電源１２が正常な場合において、自立運転への移行を阻止するので、自立運転へ移行することができない。つまり、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２が正常であり、かつＰＶ－ＰＣＳｂ２２が商用系統電源１２へ売電しているときに、蓄電池３４から住宅用負荷３２へ電力を供給することができない。これにより、押し上げ効果のある状態で商用系統電源１２へ売電することを回避でき、太陽光発電の発電電力を高い買取単価で売電することができる。すなわち、パワーコンディショナ３８Ａは、太陽光発電で発電した電力を効率良く商用系統電源１２に供給することができる。また、押し上げ効果がある状態での売電にならないので、電力会社による太陽光発電の買取単価が低く設定されない。

　また、パワーコンディショナ３８Ａの制御回路４４Ａは、太陽光発電設備２０から商用系統電源１２へ逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上となり設定期間Ｔｘを経過した場合に、自立運転を停止させているので、自立運転の不要な停止を減らすことができる。

　ここで、停電が発生して自立運転を実行している状態で商用系統電源１２が復電した場合において、逆潮流の有無にかかわらず特定時間の経過後に、自立運転を停止させる比較例の電力供給システムを考える。この比較例の電力供給システムは、商用系統電源が復電してから２００秒後に外部発電設備がオンになるとすると、この２００秒よりも短い１００秒後などに自立運転を停止させる。これにより、外部発電設備から商用系統電源への逆潮流が発生する前に、自立運転を停止させるので、押し上げ効果を防止できる。

　ところが、比較例の電力供給システムは、太陽光発電設備２４のような外部発電設備を備えていない場合であっても、復電後の特定時間経過後に自立運転を停止させることとなる。また、比較例の電力供給システムは、夜間などの外部発電設備が発電をしない時間帯であっても、復電後の特定時間経過後に自立運転を停止させることとなる。これらの状況での自立運転の停止は、押し上げ効果を発生させない状況での自立運転の停止であるので、不要な停止となる。

　電力供給システム１０Ａでは、自立運転による電力供給から商用系統電源１２による電力供給への切り替わりで瞬停（瞬断）が発生し、電力供給システム１０Ａ内の住宅用負荷３２といった機器が停止する可能性がある。例えば、データ処理を実行するコンピュータなどの機器は、瞬停の発生によってデータが破壊される場合があるので、瞬停によって機器を停止させたくない。実施の形態１では、制御回路４４Ａが、自立運転の不要な停止を減らすことで、できる限り自動的に自立運転を停止しないようにしているので、電力供給システム１０Ａ内の機器に安定して電力を供給することができる。

　なお、停電が発生して自立運転を実行している状態で商用系統電源１２が復電した場合において、使用者が系統連系運転への切り替え操作を行なった場合、制御回路４４Ａは、逆潮流電力の有無にかかわらず、自立運転を停止させる。つまり、制御回路４４Ａは、電力変換装置４２から住宅用負荷３２への出力を停止する。

　また、制御回路４４Ａは、商用系統電源１２に逆潮流する電流を検出する変流器５４の異常を検出した場合に自立運転を停止させてもよい。図４は、実施の形態１にかかる電力供給システムによる、変流器の異常の有無に基づいた電力供給処理の処理手順を示すフローチャートである。

　パワーコンディショナ３８Ａの制御回路４４Ａは、商用系統電源１２が停電して自立運転をしている際に、逆電力があるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここでの逆電力は、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２から商用系統電源１２への電力である。すなわち、制御回路４４Ａは、太陽光発電設備２４から商用系統電源１２へ逆潮流する電力があるか否かを判定する。制御回路４４Ａによる逆電力の検出条件は、系統連系規程に従うものとする。

　逆電力がある場合（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、制御回路４４Ａは、自立運転を停止する（ステップＳ２４０）。逆電力があって自立運転を停止する処理は、図３で説明した処理と同様の処理である。

　一方、逆電力がない場合（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、制御回路４４Ａは、電流検出回路である変流器５４に異常があるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。

　系統連系規程には、電流検出回路である変流器５４が異常の場合、系統連系運転を停止しなければならないという要件があり、制御回路４４Ａは、この要件を自立運転にも適用する。変流器５４が異常の場合の例は、変流器５４が脱落している場合、変流器５４の誤取り付け等である。

　電流検出回路である変流器５４に異常がある場合（ステップＳ２２０、Ｙｅｓ）、制御回路４４Ａは、自立運転を停止する（ステップＳ２４０）。一方、電流検出回路である変流器５４に異常がない場合（ステップＳ２２０、Ｎｏ）、制御回路４４Ａは、自立運転を継続する（ステップＳ２３０）。

　なお、パワーコンディショナ３８Ａの入力端子ＴＢ２に接続されている外部発電設備は、太陽光発電設備２０としたが、ガスコジェネレーション、燃料電池、または蓄電池であってもよい。これにより、電力供給システム１０Ａは、設置場所の環境および負荷特性に適した外部発電設備を用いて発電することが可能となり、パワーコンディショナ３８Ａの安定性および経済性を向上させることができる。

　また、開閉器４０は、パワーコンディショナ３８Ａの制御回路４４Ａで制御可能な電磁接触器等の開閉器であってもよく、パワーコンディショナ３８Ａの電力変換装置４２の出力電圧が停止すると自動的に切り替わる開閉器であってもよい。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、系統連系運転の規格である系統連系規程に従って、系統連系運転を実行することも可能である。この場合、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２に逆潮流する電力が第２の設定値である設定値Ｖ２以上になった状態が第２の設定期間である設定期間Ｔｙだけ経過した場合に、系統連系運転を停止させる。設定値Ｖ２および設定期間Ｔｙは、系統連系規程で規定されている。設定値Ｖ２は、設定値Ｖ１と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、設定期間Ｔｙは、設定期間Ｔｘと同じ期間であってもよいし、異なる期間であってもよい。

　系統連系運転の場合に商用系統電源１２に逆潮流する電力を監視して、逆潮流ありと判断すると系統連系運転を停止することは系統連系規定で規格化されている。実施の形態１のパワーコンディショナ３８Ａは、系統連系運転と直接関係のない自立運転の際に逆潮流ありと判断すると自立運転を停止する。

　ここで、制御回路４４Ａのハードウェア構成について説明する。実施の形態１にかかるパワーコンディショナ３８Ａにおいて、制御回路４４Ａは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。

　図５は、実施の形態１に係るパワーコンディショナが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図である。図５に示す処理回路９０は、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える。処理回路９０がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路９０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路９０では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路９０は、制御回路４４Ａの処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路９０により実現される各機能を制御回路４４Ａに実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。

　上記プログラムは、図３のステップＳ１６０からＳ１９０の処理を制御回路４４Ａに実行させるプログラムであるとも言える。すなわち、上記プログラムは、逆潮流電力が設定値Ｖ１以上であるか否かを判定するステップと、逆潮流電力が設定値Ｖ１以上の状態が設定期間Ｔｘを経過したか否かを判定するステップと、自立運転を継続するステップと、自立運転を停止するステップとを制御回路４４Ａに実行させるプログラムであるとも言える。

　ここで、プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）などである。また、メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）などが該当する。

　図６は、実施の形態１に係るパワーコンディショナが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図である。図６に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路９３については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路９３は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

　このように、実施の形態１では、パワーコンディショナ３８Ａは、自立運転時に商用系統電源１２への逆潮流を検出すると自立運転を停止するので、押し上げ効果がある状態での売電を抑制できる。また、パワーコンディショナ３８Ａは、自立運転時に商用系統電源１２への逆潮流を検出しない場合には、自立運転を継続するので、自立運転の不要な停止を減らすことができる。したがって、パワーコンディショナ３８Ａは、押し上げ効果がある状態での売電を抑制しつつ、住宅用負荷３２に供給する電力を安定させることができる。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２の電圧を検出する系統電圧検出部４６で検出した電圧と、商用系統電源１２へ逆潮流する電流を検出する変流器５４で検出した電流とに基づいて、逆潮流する電力を検出している。これにより、パワーコンディショナ３８Ａは、逆潮流する電力を正確に検出することができる。

　また、パワーコンディショナ３８Ａは、商用系統電源１２に逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上となる状態が設定期間Ｔｘ以上継続した場合に逆潮流ありと判断して自立運転を停止する。これにより、パワーコンディショナ３８Ａは、逆潮流の有無を正確に判定することができる。パワーコンディショナ３８Ａは、逆潮流の正確な判定結果に基づいて、自立運転の停止と継続との何れかを選択するので、押し上げ効果がある状態での売電を正確に抑制しつつ、自立運転の不要な停止を減らすことができる。

　また、パワーコンディショナ３８Ａが系統連系運転を停止させるか否かの判定に用いる設定値Ｖ２は、系統連系規程で規定されているので、自立運転を停止させるか否かの判定に用いる設定値Ｖ１を設定値Ｖ２と同じにする場合は、設定値Ｖ１の設定が容易になる。

　また、パワーコンディショナ３８Ａが系統連系運転を停止させるか否かの判定に用いる設定期間Ｔｙは、系統連系規程で規定されているので、自立運転を停止させるか否かの判定に用いる設定期間Ｔｘを設定期間Ｔｙと同じにする場合は、設定期間Ｔｘの設定が容易になる。

　また、商用系統電源１２に逆潮流する電流を検出する変流器５４が、自立運転の際に異常である場合、パワーコンディショナ３８Ａは、自立運転を停止する。これにより、パワーコンディショナ３８Ａは、変流器５４の異常時に自立運転を実行することを防止できる。

実施の形態２．
　つぎに、図７および図８を用いて実施の形態２について説明する。実施の形態２の電力供給システムは、ＰＶ－ＰＣＳａ１８を、商用系統電源１２に接続するか、後述するパワーコンディショナ３８Ｂに接続するかを開閉器４７で切り替える。

　図７は、実施の形態２にかかるパワーコンディショナと太陽光発電設備とを併設した電力供給システムの構成を示す図である。図７では、電力供給システム１０Ｂの単線結線図を示している。図７の各構成要素のうち図１に示す実施の形態１の電力供給システム１０Ａと同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。

　パワーコンディショナ３８Ｂは、系統連系運転時に商用系統電源１２と連系する入出力端子ＴＢ５と、自立運転時に住宅用負荷３２に接続する負荷端子ＴＢ６と、蓄電池３４の入出力端子ＴＢ４とを備える。実施の形態２では、入出力端子ＴＢ５が、第１の入出力端子である。入出力端子ＴＢ５、負荷端子ＴＢ６、および入出力端子ＴＢ４は、電力変換装置４２に接続されている。また、パワーコンディショナ３８Ｂは、電力変換装置４２と、パワーコンディショナ３８Ｂの動作を制御する制御回路４４Ｂとを備える。

　電力供給システム１０Ｂは、開閉器４７を備える。電力供給システム１０Ｂは、変流器４８、変流器５０，５２を備えていなくてもよい。電力供給システム１０Ｂでは、ＰＶ－ＰＣＳａ１８とホーム分電盤２６とが、接続点６５で接続されている。開閉器４７は、接続点６５を介して、ＰＶ－ＰＣＳａ１８およびホーム分電盤２６に接続されている。

　開閉器４７は、商用系統電源１２と入出力端子ＴＢ５との接続点６４から延設された配線７１、または負荷端子ＴＢ６から延設された配線７２の何れかに接続可能となっている。接続点６４は、保守用ブレーカ１６と入出力端子ＴＢ５とを接続する配線７３上に配置されている。

　開閉器４７は、住宅用負荷３２およびＰＶ－ＰＣＳａ１８を、商用系統電源１２側に接続するか、パワーコンディショナ３８Ｂの負荷端子ＴＢ６に接続するかを切り替える。開閉器４７は、商用系統電源１２側に接続する場合には、配線７１に接続する。開閉器４７は、パワーコンディショナ３８Ｂの負荷端子ＴＢ６に接続する場合には、配線７２に接続する。

　開閉器４７は、パワーコンディショナ３８Ｂが自立運転に切り替わる際に、配線７１への接続から配線７２への接続に切り替える。また、開閉器４７は、パワーコンディショナ３８Ｂが系統連系運転に切り替わる際に、配線７２への接続から配線７１への接続に切り替える。

　商用系統電源１２と入出力端子ＴＢ５との間の配線７３には、引込口に設置される漏電遮断器１４と、変流器５４と、保守用ブレーカ１６とが配置されている。

　ＰＶ－ＰＣＳａ１８と接続点６５との間の配線には、図示しない太陽光発電用漏電遮断器が配置されている。住宅用負荷３２と接続点６５との間の配線には、ホーム分電盤２６の主幹漏電ブレーカ２８と、分岐ブレーカ３０と、が配置されている。

　パワーコンディショナ３８Ｂの電力変換装置４２は、蓄電池３４から供給される直流電力を交流電力に変換し、負荷端子ＴＢ６と、配線７２と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２へ供給する。

　制御回路４４Ｂは、入出力端子ＴＢ５の電圧を検出する系統電圧検出部４６と、変流器５４と、電力変換装置４２と、リモコン３６とを制御する。

　系統電圧検出部４６は、入出力端子ＴＢ５と電力変換装置４２との間に配置されている。系統電圧検出部４６は、入出力端子ＴＢ５における電圧、すなわち商用系統電源１２の電圧を検出し、制御回路４４Ｂへ出力する。変流器５４は、商用系統電源１２からの買電電力および商用系統電源１２側への売電電力を計測し、制御回路４４Ｂに出力する。

　制御回路４４Ｂは、系統電圧検出部４６で検出した電圧と、変流器５４で検出した電流とから商用系統電源１２に逆潮流する電力を検出する。制御回路４４Ｂによる逆潮流の検出条件は、制御回路４４Ａによる逆潮流の検出条件と同様である。

　制御回路４４Ｂは、系統電圧検出部４６と、変流器５４とのそれぞれで計測され、入力された値に基づいて、電力制御を行う。このように、パワーコンディショナ３８Ｂは、パワーコンディショナ３８Ａと同様に、商用系統電源１２、ＰＶ－ＰＣＳａ１８、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２、住宅用負荷３２、および蓄電池３４に接続可能となっており、住宅用負荷３２への電力供給などを制御する。

　電力供給システム１０Ｂが状態を遷移させる条件と、電力供給システム１０Ａが状態を遷移させる条件とは、同じである。パワーコンディショナ３８Ｂは、パワーコンディショナ３８Ａと同様の動作によって、売電、買電、充電、住宅用負荷３２への電力供給を実行する。すなわち、電力供給システム１０Ｂも図３，４に示したフローチャートに従って動作する。

　図８は、実施の形態２にかかるパワーコンディショナにおいて、停電時にパワーコンディショナが自立運転をしているときに商用系統電源が復電した場合の各部の状態を示すタイムチャートである。図８の各状態のうち図２に示す実施の形態１の電力供給システム１０Ａにおける状態と同様の状態については、その説明を省略する。

　図８の１段目から４段目までの波形は、図２の１段目から４段目までの波形と同じである。すなわち、電力変換装置４２の出力、ＰＶ－ＰＣＳａ１８の出力、ＰＶ－ＰＣＳｂ２２の出力、および商用系統電源１２に逆潮流または順潮流する電力は、図２と図８とで同じである。換言すると、電力変換装置４２、ＰＶ－ＰＣＳａ１８、およびＰＶ－ＰＣＳｂ２２が状態を遷移させる条件は、電力供給システム１０Ａと電力供給システム１０Ｂとで同じである。そして、商用系統電源１２に逆潮流または順潮流する電力は、電力供給システム１０Ａと電力供給システム１０Ｂとで同じである。

　図８の５段目の波形は、開閉器４７が、商用系統電源１２側に接続されるか、パワーコンディショナ３８Ｂ側に接続されるかを示している。すなわち、図８の５段目の波形は、開閉器４７が、配線７１に接続されるか、配線７２に接続されるかを示している。

　開閉器４７は、実施の形態１の開閉器４０と同様に、時間Ｔ５で接続の切り替えが行われる。すなわち、開閉器４７は、時間Ｔ５まではパワーコンディショナ３８Ｂ側に接続され、時間Ｔ５で商用系統電源１２側への接続に切り替えられる。

　開閉器４７が商用系統電源１２側に接続されると、商用系統電源１２は、配線７１と、ホーム分電盤２６とを経由して住宅用負荷３２に電力を供給する。また、商用系統電源１２は、入出力端子ＴＢ５を経由して電力変換装置４２に交流電力を供給する。

　開閉器４７が電力変換装置４２側に接続されると、電力変換装置４２は、負荷端子ＴＢ６と、配線７２と、ホーム分電盤２６とを経由して、住宅用負荷３２に電力を供給する。

　電力供給システム１０Ｂは、電力供給システム１０Ａと同様に、商用系統電源１２に逆潮流する電力が設定値Ｖ１以上になった状態が設定期間Ｔｘだけ経過すると、パワーコンディショナ３８Ｂによる自立運転を停止する。なお、制御回路４４Ｂのハードウェアで構成は、制御回路４４Ａのハードウェアで構成と同様であるので、その説明を省略する。

　このように、実施の形態２では、パワーコンディショナ３８Ｂは、自立運転時に商用系統電源１２への逆潮流を検出すると自立運転を停止するので、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１０Ａ，１０Ｂ　電力供給システム、１２　商用系統電源、１４　漏電遮断器、１６　保守用ブレーカ、１８　ＰＶ－ＰＣＳａ、２０，２４　太陽光発電設備、２２　ＰＶ－ＰＣＳｂ、２６　ホーム分電盤、２８　主幹漏電ブレーカ、３０　分岐ブレーカ、３２　住宅用負荷、３４　蓄電池、３６　リモコン、３８Ａ，３８Ｂ　パワーコンディショナ、４０，４７　開閉器、４２　電力変換装置、４４Ａ，４４Ｂ　制御回路、４６　系統電圧検出部、４８，５０，５２，５４　変流器、６１～６５　接続点、７１～７３　配線、９０，９３　処理回路、９１　プロセッサ、９２　メモリ、ＴＢ１，ＴＢ４，ＴＢ５　入出力端子、ＴＢ２　入力端子、ＴＢ３，ＴＢ６　負荷端子。

Claims (9)

1. 　商用系統電源および外部発電設備と接続する第１の入出力端子と、
   　外部負荷と接続し、前記外部負荷へ電力を供給する負荷端子と、
   　外部蓄電池と接続する第２の入出力端子と、
   　前記商用系統電源が停電した場合に前記商用系統電源との電路を開放する開閉器と、
   　前記商用系統電源および前記外部発電設備から前記外部蓄電池へ供給される交流電力を直流電力に変換し、前記外部蓄電池から前記外部負荷へ供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、
   　前記電力変換装置を制御する制御回路と、を備え、
   　前記制御回路は、前記商用系統電源の停電により、前記外部蓄電池に蓄えられた電力を放電して前記負荷端子を介して前記外部負荷に供給する運転である自立運転を実行している状態で前記商用系統電源が復電した際に、前記外部発電設備から前記商用系統電源へ逆潮流する電力を検出した場合に前記自立運転を停止させることを特徴とするパワーコンディショナ。
2. 　前記制御回路は、
   　前記商用系統電源の電圧を検出する電圧検出回路で検出した電圧と、前記商用系統電源へ逆潮流する電流を検出する電流検出回路で検出した電流とに基づいて、前記逆潮流する電力を検出することを特徴とする請求項１に記載のパワーコンディショナ。
3. 　前記制御回路は、
   　前記商用系統電源が復電した際に、前記逆潮流する電力が第１の設定値以上の状態が第１の設定期間だけ継続すると、前記逆潮流する電力を検出したと判定して前記自立運転を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載のパワーコンディショナ。
4. 　前記制御回路は、
   　前記商用系統電源に連系して前記外部蓄電池を充電または放電する運転である系統連系運転を実行している状態で、前記逆潮流する電力が第２の設定値以上の状態が第２の設定期間だけ継続すると、前記系統連系運転を停止させることを特徴とする請求項３に記載のパワーコンディショナ。
5. 　前記第１の設定値と前記第２の設定値とが同じであることを特徴とする請求項４に記載のパワーコンディショナ。
6. 　前記第１の設定期間と前記第２の設定期間とが同じであることを特徴とする請求項４または５に記載のパワーコンディショナ。
7. 　前記制御回路は、
   　前記自立運転を実行している際に前記電流検出回路の異常を検出した場合、前記自立運転を停止させることを特徴とする請求項２に記載のパワーコンディショナ。
8. 　請求項１から７の何れか１つに記載のパワーコンディショナと、前記外部発電設備と、前記外部蓄電池とを備えることを特徴とする電力供給システム。
9. 　商用系統電源および外部発電設備と接続する第１の入出力端子と、外部負荷と接続し、前記外部負荷へ電力を供給する負荷端子と、外部蓄電池と接続する第２の入出力端子と、前記商用系統電源が停電した場合に前記商用系統電源との電路を開放する開閉器と、前記商用系統電源および前記外部発電設備から前記外部蓄電池へ供給される交流電力を直流電力に変換し、前記外部蓄電池から前記外部負荷へ供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置を制御する制御回路と、を備えたパワーコンディショナの前記制御回路が、前記商用系統電源の停電により、前記外部蓄電池に蓄えられた電力を放電して前記負荷端子を介して前記外部負荷に供給する運転である自立運転を実行する自立運転実行ステップと、
   　前記制御回路が、前記自立運転を実行している状態で前記商用系統電源が復電した際に、前記外部発電設備から前記商用系統電源へ逆潮流する電力を検出したか否かを判定する判定ステップと、
   　前記制御回路が、前記逆潮流する電力を検出したと判定した場合に前記自立運転を停止させる停止ステップとを含むことを特徴とする制御方法。

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