JP2016158434A - 電力変換装置及び電力管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供する。【解決手段】 ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０から入力されるＤＣ電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ１３１と、蓄電池１２０から入力されるＤＣ電力の電圧を変換するDC/DCコンバータ１３２と、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータ１３３と、太陽電池１１０の出力を停止する条件が満たされた場合に、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する制御部１３４とを備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換する電力変換装置及び電力変換装置を備える電力管理システムに関する。

ＤＣ電力を出力する分散電源に接続された電力変換装置（パワーコンディショナ）が知られている。電力変換装置は、分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する直流コンバータ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）と、直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータとを備える（例えば、特許文献１）。

ここで、電力変換装置は、分散電源の出力の抑制を指示するメッセージ（以下、出力抑制メッセージ）を外部サーバから受信することがあるため、外部サーバと電力変換装置との間の通信が切断されると、分散電源の出力を停止しなければならない。或いは、電力変換装置は、出力抑制メッセージが出力の停止を指示するメッセージである場合にも、分散電源の出力を停止しなければならない。

このように、分散電源の出力を停止しなければならないケースにおいて、電力変換装置は、インバータの動作を停止することによって、分散電源の出力を停止する。

特開２０１４−１７１３５９号公報

ところで、上述した分散電源から入力されるＤＣ電力だけではなく、蓄電池から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換する電力変換装置も知られている。しかしながら、このような電力変換装置において、分散電源の出力を抑制するときにインバータの動作を停止してしまうと、蓄電池の充電及び放電もできなくなってしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供することを目的とする。

第１の特徴は、電力変換装置であって、分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータと、蓄電池から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータと、前記第１直流コンバータから入力されるＤＣ電力及び前記第２直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを要旨とする。

第２の特徴は、電力管理システムであって、分散電源と、蓄電池と、電力変換装置とを備え、前記電力変換装置は、前記分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータと、前記蓄電池から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータと、前記第１直流コンバータから入力されるＤＣ電力及び前記第２直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを要旨とする。

本発明によれば、分散電源の出力を抑制しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することを可能とする電力変換装置及び電力管理システムを提供することができる。

図１は、実施形態に係る電力管理システム１を示す図である。 図２は、実施形態に係るＰＣＳ１３０を示す図である。 図３は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。 図４は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。 図５は、変更例１に係る電力管理システム１を示す図である。 図６は、変更例１に係る制御方法を示すフロー図である。 図７は、変更例１に係る制御方法を示すフロー図である。 図８は、変更例２に係る制御方法を示すフロー図である。 図９は、変更例２に係る制御方法を示すフロー図である。 図１０は、変更例３に係るＰＣＳ１３０を示す図である。

以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る電力変換装置は、分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータと、蓄電池から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータと、前記第１直流コンバータから入力されるＤＣ電力及び前記第２直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータと、前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部とを備える。

実施形態では、分散電源及び蓄電池の双方から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換する電力変換装置において、制御部は、分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する。従って、分散電源の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池の充電及び放電を継続することができる。

［実施形態］
以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。図１は、実施形態に係る電力管理システム１を示す図である。

図１に示すように、電力管理システム１は、需要家施設１００と、外部サーバ４００と、記録装置５００とを有する。需要家施設１００は、ＥＭＳ２００を有しており、ＥＭＳ２００は、ネットワーク３００を介して、外部サーバ４００及び記録装置５００と通信を行う。

需要家施設１００は、太陽電池１１０と、蓄電池１２０と、ＰＣＳ１３０と、分電盤１４０と、負荷１５０とを有する。さらに、需要家施設１００は、ＥＭＳ２００及びリモートコントローラ２１０とを有する。

太陽電池１１０は、受光に応じて発電を行う装置である。太陽電池１１０は、発電されたＤＣ電力を出力する。太陽電池１１０の発電量は、太陽電池１１０に照射される日射量に応じて変化する。太陽電池１１０は、後述する出力抑制メッセージに従って動作すべき分散電源の一例である。

蓄電池１２０は、電力を蓄積する装置である。蓄電池１２０は、蓄積されたＤＣ電力を出力する。実施形態では、蓄電池１２０は、後述する出力抑制メッセージに従って動作する必要がないことに留意すべきである。

ＰＣＳ１３０は、ＤＣ電力をＡＣ電力に変換する電力変換装置（ＰＣＳ；Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の一例である。実施形態では、ＰＣＳ１３０は、電力系統１０に接続された主幹電力線１０Ｌ（ここでは、主幹電力線１０ＬＡ及び主幹電力線１０ＬＢ）に接続されるとともに、太陽電池１１０及び蓄電池１２０の双方に接続される。主幹電力線１０ＬＡは、電力系統１０とＰＣＳ１３０とを接続する電力線であり、主幹電力線１０ＬＢは、ＰＣＳ１３０と分電盤１４０とを接続する電力線である。

ここで、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するとともに、蓄電池１２０から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。さらに、ＰＣＳ１３０は、電力系統１０から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。

分電盤１４０は、主幹電力線１０Ｌ（ここでは、主幹電力線１０ＬＢ）に接続される。分電盤１４０は、主幹電力線１０ＬＢを複数の電力線に分岐するとともに、複数の電力線に接続された機器（ここでは、負荷１５０及びＥＭＳ２００）に電力を分配する。

負荷１５０は、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷１５０は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。負荷１５０は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。

ＥＭＳ２００は、電力系統１０から需要家施設１００に供給される電力を示す電力情報を管理する装置（ＥＭＳ；Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＥＭＳ２００は、太陽電池１１０の発電量、蓄電池１２０の充電量及び蓄電池１２０の放電量を管理してもよい。

実施形態では、ＥＭＳ２００は、リモートコントローラ２１０及びネットワーク３００に接続される。例えば、ＥＭＳ２００は、後述する出力抑制メッセージを外部サーバ４００から受信し、出力抑制メッセージをリモートコントローラ２１０に通知する。或いは、ＥＭＳ２００は、後述する計画表（カレンダー）を外部サーバ４００から受信し、計画表（カレンダー）に基づいて、出力抑制メッセージをリモートコントローラ２１０に通知する。

リモートコントローラ２１０は、ＰＣＳ１３０に併設されており、ＰＣＳ１３０を操作するための各種メッセージをＰＣＳ１３０に通知する。例えば、リモートコントローラ２１０は、ＥＭＳ２００から受信する出力抑制メッセージをＰＣＳ１３０に通知する。なお、リモートコントローラ２１０は、ＥＭＳ２００に併設されていてもよいし、ＥＭＳ２００およびＰＣＳ１３０から離れて設けられていてもよい。

ネットワーク３００は、ＥＭＳ２００、外部サーバ４００及び記録装置５００を接続する通信網である。ネットワーク３００は、インターネットであってもよい。ネットワーク３００は、移動体通信網を含んでもよい。

外部サーバ４００は、分散電源（ここでは、太陽電池１１０）の出力の抑制を指示するメッセージである出力抑制メッセージを通知する。ここで、外部サーバ４００は、電力系統１０の全体として、分散電源の出力を抑制すべき日時を含む計画表（カレンダー）を管理していてもよい。外部サーバ４００は、このような計画表（カレンダー）に基づいて、出力抑制メッセージを通知する。或いは、外部サーバ４００は、このような計画表（カレンダー）をＥＭＳ２００に通知してもよい。すなわち、外部サーバ４００は、分散電源の出力抑制を指示するサーバである。

ここで、出力抑制メッセージ及び計画表（カレンダー）は、分散電源（ここでは、太陽電池１１０）の出力の抑制度合い（例えば、出力抑制電力閾値）を示す情報を含む。抑制度合いは、分散電源（ここでは、太陽電池１１０）の出力の絶対値（例えば、○○ｋＷ）で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、分散電源（ここでは、太陽電池１１０）の出力の相対値（例えば、○○ｋＷの減少）で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、分散電源（ここでは、太陽電池１１０）の出力の抑制割合（例えば、○○％）で表されてもよい。抑制割合とは、需要家施設１００に分散電源を設置する際に、分散電源を制御するＰＣＳの出力能力として認定を受けた出力（以下、設備認定出力）に対する割合であることが好ましい。分散電源の出力能力とＰＣＳの出力能力とが異なる場合には、設備認定出力は、これらの出力能力のうち、小さい方の出力能力である。複数のＰＣＳが設置されるケースにおいては、設備認定出力は、複数のＰＣＳの出力能力の合計である。

記録装置５００は、各種情報を記録する装置である。具体的には、記録装置５００は、出力抑制メッセージに従って分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を記録する。検証記録は、出力抑制メッセージの受信後において分散電源から出力される電力の量である。分散電源から出力される電力の量は、集計期間（例えば、３０分）毎に集計されてもよい。このようなケースにおいて、集計期間毎に集計された検証記録において、分散電源の出力の抑制が正しく実行されていればよい。

（電力変換装置）
以下において、実施形態に係る電力変換装置について説明する。図２は、実施形態に係るＰＣＳ１３０を示す図である。

図２に示すように、ＰＣＳ１３０は、主幹電力線１０ＬＡに接続された電力線１１Ｌ及び主幹電力線１０ＬＢに接続された電力線１２Ｌに接続される。さらに、電力線１１Ｌと電力線１２Ｌとを接続する電力線１３Ｌが設けられる。電力線１３Ｌは、スイッチ１１ＳＷよりも主幹電力線１０ＬＡ側において電力線１１Ｌに接続されており、スイッチ１２ＳＷよりも主幹電力線１０ＬＢ側において電力線１２Ｌに接続される。

電力線１１Ｌは、電力系統１０とインバータ１３３とを接続する電力線である。電力線１１Ｌは、主幹電力線１０ＬＡの一部を構成する電力線であってもよく、主幹電力線１０ＬＡから分岐する電力線であってもよい。電力線１２Ｌは、インバータ１３３と分電盤１４０（負荷１５０）とを接続する電力線である。電力線１２Ｌは、主幹電力線１０ＬＢの一部を構成する電力線であってもよく、主幹電力線１０ＬＢから分岐する電力線であってもよい。

ＰＣＳ１３０は、電力線１１Ｌ上に設けられるスイッチ１１ＳＷと、電力線１２Ｌ上に設けられるスイッチ１２ＳＷと、電力線１３Ｌ上に設けられるスイッチ１３ＳＷとを有する。

スイッチ１１ＳＷは、電力系統１０にＰＣＳ１３０が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。一方で、スイッチ１１ＳＷは、電力系統１０からＰＣＳ１３０が解列された自立運転状態において開状態に制御される。

スイッチ１２ＳＷは、電力系統１０にＰＣＳ１３０が連系された連系運転状態において開状態に制御される。一方で、スイッチ１１ＳＷは、電力系統１０からＰＣＳ１３０が解列された自立運転状態において閉状態に制御される。

スイッチ１３ＳＷは、電力系統１０に分電盤１４０（負荷１５０）が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。同様に、スイッチ１３ＳＷは、電力系統１０にＰＣＳ１３０が連系された連系運転状態において閉状態に制御される。一方で、スイッチ１３ＳＷは、電力系統１０から分電盤１４０（負荷１５０）が解列された自立運転状態において開状態に制御される。同様に、スイッチ１３ＳＷは、電力系統１０からＰＣＳ１３０が解列された自立運転状態において開状態に制御される。

一般的には、需要家施設１００が電力系統１０に連系された連系運転状態においては、ＰＣＳ１３０及び分電盤１４０（負荷１５０）の双方が電力系統１０に接続される。従って、このような連系運転状態において、スイッチ１１ＳＷ及びスイッチ１３ＳＷは閉状態に制御され、スイッチ１２ＳＷは開状態に制御される。一方で、一般的には、需要家施設１００が電力系統１０から解列された自立運転状態においては、ＰＣＳ１３０及び分電盤１４０（負荷１５０）の双方が電力系統１０に接続されない。従って、このような自立運転状態において、スイッチ１１ＳＷ及びスイッチ１３ＳＷは開状態に制御され、スイッチ１２ＳＷは閉状態に制御される。

図２に示すように、ＰＣＳ１３０は、DC/DCコンバータ１３１と、DC/DCコンバータ１３２と、インバータ１３３と、制御部１３４と、通信部１３５とを有する。

DC/DCコンバータ１３１は、太陽電池１１０から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータである。DC/DCコンバータ１３１は、ＤＣ電力の電圧を昇圧変換してもよく、ＤＣ電力の電圧を降圧変換してもよい。

DC/DCコンバータ１３２は、蓄電池１２０から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータである。さらには、DC/DCコンバータ１３２は、インバータ１３３から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する。DC/DCコンバータ１３２は、ＤＣ電力の電圧を昇圧変換してもよく、ＤＣ電力の電圧を降圧変換してもよい。

ここで、蓄電池１２０からDC/DCコンバータ１３２にＤＣ電力を出力する動作は、蓄電池１２０の放電であることに留意すべきである。DC/DCコンバータ１３２から蓄電池１２０にＤＣ電力を出力する動作は、蓄電池１２０の充電であることに留意すべきである。

インバータ１３３は、DC/DCコンバータ１３１から入力されるＤＣ電力及びDC/DCコンバータ１３２から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。さらに、インバータ１３３は、電力系統１０から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。

制御部１３４は、ＰＣＳ１３０を制御する。第１に、制御部１３４は、太陽電池１１０の発電量を制御する。詳細には、制御部１３４は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）法によって太陽電池１１０の発電量を制御する。これによって、太陽電池１１０の動作点（動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点）が最適化される。第２に、制御部１３４は、蓄電池１２０の充電量及び放電量を制御する。

ここで、制御部１３４は、出力抑制メッセージ又は計画表（カレンダー）に従って太陽電池１１０の出力を抑制する。上述したように、抑制度合いは、太陽電池１１０の出力の絶対値（例えば、○○ｋＷ）で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、太陽電池１１０の出力の相対値（例えば、○○ｋＷの減少）で表されてもよい。或いは、抑制度合いは、太陽電池１１０の出力の抑制割合（例えば、○○％）で表されてもよい。

実施形態において、制御部１３４は、太陽電池１１０の出力を停止する条件が満たされた場合に、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。このようなケースにおいて、制御部１３４は、インバータ１３３の動作を停止せずに、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。さらに、制御部１３４は、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する際に、DC/DCコンバータ１３２の動作を停止せずに、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。

実施形態において、太陽電池１１０の出力を停止する条件は、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が切断されるという条件である。外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信の切断要因としては、外部サーバ４００とＥＭＳ２００との間の通信の切断及びＥＭＳ２００とリモートコントローラ２１０との間の通信の切断が考えられる。或いは、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信の切断要因は、リモートコントローラ２１０と通信部１３５との間の通信の切断であってもよい。

例えば、外部サーバ４００とＥＭＳ２００との間の通信においてＥＭＳ２００から外部サーバ４００宛に送信された信号に対する応答が外部サーバ４００から受信されないなど、通信の切断と判断するべき事象の発生した場合にＥＭＳ２００から制御部１３４に通信の切断を示すメッセージが送信される。

制御部１３４は、通信の切断を示すメッセージをＥＭＳ２００から受信することによって通信の切断を検出する。或いは、ＥＭＳ２００とリモートコントローラ２１０との間の通信においてリモートコントローラ２１０からＥＭＳ２００宛に送信された信号に対する応答がＥＭＳ２００から受信されないなど、通信の切断と判断するべき事象の発生した場合にリモートコントローラ２１０から制御部１３４に通信の切断を示すメッセージが送信される。

制御部１３４は、通信の切断を示すメッセージをリモートコントローラ２１０から受信することによって通信の切断を検出してもよい。このようなケースにおいて、通信の切断を示すメッセージは、太陽電池１１０の動作停止を指示するメッセージ（以下、動作停止指示）と読み替えてよい。

通信の切断は、瞬時的な通信の切断を含まなくてもよい。具体的には、制御部１３４は、通信が切断された状態が一定期間（例えば、５分）に亘った継続する場合に、通信の切断を検出してもよい。

制御部１３４は、出力抑制メッセージ又は計画表（カレンダー）に従って太陽電池１１０の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を出力する。上述したように、検証記録は、出力抑制メッセージの受信後において太陽電池１１０から出力される電力の量である。制御部１３４は、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止した場合に、検証記録としてゼロを出力する。

通信部１３５は、リモートコントローラ２１０と通信を行う。例えば、通信部１３５は、外部サーバ４００から通知される出力抑制メッセージを受信する。通信部１３５は、制御部１３４から出力される検証記録を記録装置５００に送信する。

さらに、通信部１３５は、ＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０によって通信の切断が検出される場合には、通信の切断を示すメッセージをＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０から受信する。このようなケースにおいて、通信の切断を示すメッセージは、太陽電池１１０の動作停止を指示するメッセージ（動作停止指示）と読み替えてよい。実施形態では、通信部１３５は、ＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０から動作停止指示を受信する。

（制御方法）
以下において、実施形態に係る制御方法について説明する。図３及び図４は、実施形態に係る制御方法を示すフロー図である。

第１に、太陽電池１１０の出力を停止するケースについて図３を参照しながら説明する。

図３に示すように、ステップＳ１０において、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が切断される。ここでは、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信の切断は、外部サーバ４００とＥＭＳ２００との間の通信の切断、或いは、ＥＭＳ２００とリモートコントローラ２１０との間の通信の切断である。

ステップＳ１１において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作停止を指示するメッセージ（動作停止指示）をリモートコントローラ２１０から受信したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ１２の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ１２において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を停止するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。

第２に、太陽電池１１０の出力を再開するケースについて図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、ステップＳ１５において、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が復帰する。

ステップＳ１６において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作停止の解除を指示するメッセージ（動作停止解除指示）をリモートコントローラ２１０から受信したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ１７の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ１７において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を開始するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を開始する。

（作用及び効果）
実施形態では、太陽電池１１０及び蓄電池１２０の双方から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するＰＣＳ１３０において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作停止を指示するメッセージ（動作停止指示）を受信した場合に、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。従って、太陽電池１１０の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池１２０の充電及び放電を継続することができる。

［変更例１］
以下において、実施形態の変更例１について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

変更例１において、需要家施設１００は、図５に示すように、ＥＭＳ２００及びリモートコントローラ２１０を有していない。ＰＣＳ１３０（通信部１３５）は、ネットワーク３００に直接的に接続されており、外部サーバ４００及び記録装置５００と通信を行う。

従って、ＰＣＳ１３０（制御部１３４）は、外部サーバ４００と通信部１３５との間の通信の切断を検出する。例えば、ＰＣＳ１３０（制御部１３４）は、外部サーバ４００から周期的に送信されるビーコン信号の受信に成功したか否かによって通信の切断を検出してもよい。或いは、ＰＣＳ１３０（制御部１３４）は、ネットワーク３００の監視によって通信の切断を検出してもよい。

（制御方法）
以下において、変更例１に係る制御方法について説明する。図６及び図７は、変更例１に係る制御方法を示すフロー図である。

第１に、太陽電池１１０の出力を停止するケースについて図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、ステップＳ２０において、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が切断される。

ステップＳ２１において、ＰＣＳ１３０は、通信切断を検出したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ２２の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ２２において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を停止するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。

第２に、太陽電池１１０の出力を再開するケースについて図７を参照しながら説明する。

図７に示すように、ステップＳ２５において、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が復帰する。

ステップＳ２６において、ＰＣＳ１３０は、通信復帰を検出したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ２７の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ２７において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を開始するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を開始する。

（作用及び効果）
変更例１では、太陽電池１１０及び蓄電池１２０の双方から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するＰＣＳ１３０において、ＰＣＳ１３０は、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信の切断を検出した場合に、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。従って、太陽電池１１０の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池１２０の充電及び放電を継続することができる。

［変更例２］
以下において、実施形態の変更例２について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

変更例２において、太陽電池１１０の出力を停止する条件は、外部サーバ４００とＰＣＳ１３０との間の通信が切断されるという条件ではなくて、太陽電池１１０の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信するという条件である。例えば、太陽電池１１０の出力の停止を指示する出力抑制メッセージは、太陽電池１１０の出力の絶対値として０ｋＷを示すメッセージであってもよく、太陽電池１１０の出力の抑制割合として０％を示すメッセージであってもよい。

変更例２においては、図１に示すように、ＥＭＳ２００及びリモートコントローラ２１０が設けられていてもよく、図５に示すように、ＥＭＳ２００及びリモートコントローラ２１０が設けられていなくてもよい。

（制御方法）
以下において、変更例２に係る制御方法について説明する。図８及び図９は、変更例２に係る制御方法を示すフロー図である。

第１に、太陽電池１１０の出力を停止するケースについて図８を参照しながら説明する。

図８に示すように、ステップＳ３０において、外部サーバ４００は、太陽電池１１０の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを通知する。

ステップＳ３１において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ３２の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ３２において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を停止するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。

第２に、太陽電池１１０の出力を再開するケースについて図９を参照しながら説明する。

図９に示すように、ステップＳ３５において、外部サーバ４００は、太陽電池１１０の出力の停止解除を指示する出力抑制解除メッセージを通知する。

ステップＳ３６において、ＰＣＳ１３０は、出力抑制解除メッセージを受信したか否かを判定する。判定結果がＹＥＳである場合には、ＰＣＳ１３０は、ステップＳ３７の処理に移る。判定結果がＮＯである場合には、ＰＣＳ１３０は、そのまま待機する。

ステップＳ３７において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の動作を開始するために、太陽電池１１０に接続されたDC/DCコンバータ１３１の動作を開始する。

（作用及び効果）
変更例２では、太陽電池１１０及び蓄電池１２０の双方から入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するＰＣＳ１３０において、ＰＣＳ１３０は、太陽電池１１０の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信した場合に、DC/DCコンバータ１３１の動作を停止する。従って、太陽電池１１０の出力を停止しなければならないケースにおいても、蓄電池１２０の充電及び放電を継続することができる。

［変更例３］
以下において、実施形態の変更例３について説明する。以下においては、上述した実施形態に対する差異について説明する。

変更例３においては、ＰＣＳ１３０は、図１０に示すように、記録部１３６を有する。記録部１３６は、記録装置５００と同様に、出力抑制メッセージに従って分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を記録する。このようなケースにおいて、記録部１３６は、制御部１３４から出力される検証記録を記録することに留意すべきである。

変更例３においては、検証記録を記録する記録部１３６がＰＣＳ１３０に設けられているため、電力管理システム１は、記録装置５００を有していなくてもよい。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、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ろう。

実施形態では、出力抑制メッセージに従って動作すべき分散電源として太陽電池１１０を例示した。しかしながら、分散電源はこれに限定されるものではない。分散電源は、風力又は地熱などの自然エネルギーを利用して電力を発電する装置であってもよい。或いは、分散電源は、燃料ガスを利用して電力を生成する燃料電池であってもよい。

実施形態では、制御部１３４がＰＣＳ１３０を制御する。このようなケースにおいて、制御部１３４は、ＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０の指示に従ってＰＣＳ１３０を制御してもよい。すなわち、分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部（制御部１３４と同様の機能を有する機能ブロック）は、ＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０に設けられていてもよい。

変更例３では、検証記録を記録する記録部１３６がＰＣＳ１３０に設けられている。しかしながら、実施形態はこれに限定さえるものではない。検証記録を記録する記録部１３６は、ＥＭＳ２００又はリモートコントローラ２１０に設けられていてもよい。

また、太陽電池１１０の動作停止を指示するメッセージ（動作停止指示）を受信したときに、蓄電池１２０の蓄電量が所定の値よりも低い場合には、太陽電池１１０で発電した電力を蓄電池１２０に蓄電した後、DC/DCコンバータ１３１を停止してもよい。このように逆潮流できなくなった電力の一部を蓄電池１２０に蓄電することにより、発電された電力を有効に使うことができる。

加えて、太陽電池１１０で発電された電力を蓄電池１２０に蓄電するときに、主幹電力線１０Ｌに発電した電力が逆潮流しないよう、スイッチ１１ＳＷ、スイッチ１２ＳＷ及びスイッチ１３ＳＷを操作することにより、電力系統１０からＰＣＳ１３０を切り離してもよい。これにより、太陽電池１１０によって発電された電力が逆潮流される可能性を低減することができる。

上述の実施形態では、DC/DCコンバータ１３１のみを停止する場合について説明したが、DC/DCコンバータ１３２も併せて停止してもよい。また、DC/DCコンバータ１３１及びDC/DCコンバータ１３２を停止する場合、同時に停止するのではなく、時間差を設けて（所定の条件を満たしたときに）DC/DCコンバータ１３２を停止してもよい。

１…電力管理システム、１０…電力系統、１０Ｌ…主幹電力線、１１Ｌ…電力線、１１ＳＷ…スイッチ、１２Ｌ…電力線、１２ＳＷ…スイッチ、１３Ｌ…電力線、１３ＳＷ…スイッチ、１００…需要家施設、１１０…太陽電池、１２０…蓄電池、１３０…ＰＣＳ、１３１…DC/DCコンバータ、１３２…DC/DCコンバータ、１３３…インバータ、１３４…制御部、１３５…通信部、１３６…記録部、１４０…分電盤、１５０…負荷、２００…ＥＭＳ、２１０…リモートコントローラ、３００…ネットワーク、４００…外部サーバ、５００…記録装置

Claims (9)

1. 分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータと、
   蓄電池から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータと、
   前記第１直流コンバータから入力されるＤＣ電力及び前記第２直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータと、
   前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記分散電源の出力を停止する条件は、前記外部サーバと前記電力変換装置との間の通信が切断されるという条件であることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記分散電源の出力を停止する条件は、前記電力変換装置と前記外部サーバとの間に介在する制御装置から、前記制御装置と前記外部サーバとの間の通信が切断したことを検出されたことを示すメッセージを前記制御部が受信するという条件であることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
4. 前記電力変換装置と前記外部サーバとの間に介在する制御装置と接続され、前記電力変換装置を操作するためのメッセージを前記制御装置に送信可能な遠隔操作部をさらに備え、
   前記分散電源の出力を停止する条件は、前記遠隔操作部と前記制御装置との間の通信が切断されたことを検出したことを示すメッセージを前記遠隔操作部から前記制御部が受信するという条件であることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記分散電源の出力を停止する条件は、前記分散電源の出力の停止を指示する出力抑制メッセージを受信するという条件であることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
6. 前記制御部は、前記インバータの動作を停止せずに、前記第１直流コンバータの動作を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電力変換装置。
7. 前記制御部は、前記第２直流コンバータの動作を停止せずに、前記第１直流コンバータの動作を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電力変換装置。
8. 前記制御部は、前記分散電源の出力の抑制が正しく実行されたか否かを含む検証記録を出力し、
   前記制御部は、前記第１直流コンバータの動作を停止した場合に、前記検証記録としてゼロを出力することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電力変換装置。
9. 分散電源と、蓄電池と、電力変換装置とを備え、
   前記電力変換装置は、
   前記分散電源から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第１直流コンバータと、
   前記蓄電池から入力されるＤＣ電力の電圧を変換する第２直流コンバータと、
   前記第１直流コンバータから入力されるＤＣ電力及び前記第２直流コンバータから入力されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換するインバータと、
   前記分散電源の出力を停止する条件が満たされた場合に、前記第１直流コンバータの動作を停止する制御部とを備えることを特徴とする電力管理システム。

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