JP2017077092A

JP2017077092A - Utility grid interconnection system

Info

Publication number: JP2017077092A
Application number: JP2015203375A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　均; Hitoshi Watanabe; 均渡辺; 直晃荻野; Naoaki Ogino; 内田　丈; Jo Uchida; 丈内田
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2017-04-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the accumulation of electricity without wasting power even in such a situation that the output of the power to a power system is suppressed.SOLUTION: A utility grid interconnection system 10 comprises: a power conditioner 6 connected to a power-generation part 1 operable to generate a DC power; a DC connection switch 5; a storage battery 2; a DC/DC converter 3; and a control part 15. The DC connection switch 5 is connected to a node in a DC path of the power conditioner 6. The storage battery 2 is connected to the node of the DC path of the power conditioner 6 through the DC connection switch 5 and the DC/DC converter 3. When receives an instruction for suppressing the power output to a power system 9, the control part 15 turns on the DC connection switch 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力系統と発電装置を接続する系統連系システムに関する。 The present invention relates to a grid interconnection system that connects a power system and a power generation device.

近年、電力系統により供給される電力を利用する住宅等の電力需要施設において、太陽光発電装置等の発電設備が設けられるようになっている。例えば、太陽光発電装置で発電された電力は、パワーコンディショナにより交流の電力に変換された後、宅内家電等の負荷に供給されたり、電力系統へ戻されたりする。 2. Description of the Related Art In recent years, power generation facilities such as solar power generation devices have been provided in power demand facilities such as houses that use power supplied by a power system. For example, the power generated by the solar power generation device is converted into AC power by a power conditioner, and then supplied to a load such as a home appliance or returned to the power system.

一例として、特開２０１１−１０４１２号公報（特許文献１）では、商用系統の給電ラインが停電しても、蓄電池及び太陽電池により重要負荷に継続して電力供給を行うことができる自立運転制御システムが開示されている。 As an example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-10412 (Patent Document 1) discloses a self-sustained operation control system capable of continuously supplying power to an important load by a storage battery and a solar battery even if a power supply line of a commercial system fails. Is disclosed.

また、特開２０１１―２２９３６８号公報（特許文献２）には、蓄電池の直流の電力を交流の電力に変換して各負荷へ出力する双方向ＤＣＡＣ変換部を含む制御装置が開示されている。双方向ＤＣＡＣ変換部と各負荷との間の配線に系統が接続される。この制御装置は、系統からの配線に流れる電流量に基づいて双方向ＤＣＡＣ変換器の交流電力の出力量を増減することにより、電力が蓄電池から系統へ流れ出ることを防止する。これは、蓄電池の電力を電力系統に戻すことが認められていないという制度上の問題に対処する技術である。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-229368 (Patent Document 2) discloses a control device including a bidirectional DCAC conversion unit that converts DC power of a storage battery into AC power and outputs the AC power to each load. A system is connected to the wiring between the bidirectional DCAC converter and each load. This control device prevents the electric power from flowing from the storage battery to the system by increasing or decreasing the output amount of the AC power of the bidirectional DCAC converter based on the amount of current flowing through the wiring from the system. This is a technology that addresses the institutional problem that it is not allowed to return the storage battery power to the power grid.

特開２０１１−１０４１２号公報JP 2011-10412 A 特開２０１１―２２９３６８号公報JP 2011-229368 A

上記特開２０１１−１０４１２号公報（特許文献１）に記載の従来技術では、商用系統の給電ラインに電力スイッチを介して重要負荷が接続される。電力スイッチと重要負荷との接続ラインにインバータを介して蓄電池が接続され、この接続ラインにさらに、パワーコンディショナを介して太陽光電池が接続される。この構成では、太陽光電池から蓄電池へ至る経路には、パワーコンディショナとインバータが配置される。そのため、太陽光電池から蓄電池へ充電しようとすると、太陽光電池の直流電力をパワーコンディショナで交流電力に変換し、この交流電力を直流に変換して蓄電池へ供給する必要がある。ここで、変換ロスが生じる。また、パワーコンディショナから負荷へ供給する電力には上限が設定されることがある。発電された電力のうち上限を超える電力は捨てられる。そのため、太陽光電池から蓄電池への電力供給では、エネルギー効率が低下する。 In the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-10412 (Patent Document 1), an important load is connected to a commercial power supply line via a power switch. A storage battery is connected to a connection line between the power switch and the important load via an inverter, and a solar battery is further connected to the connection line via a power conditioner. In this configuration, a power conditioner and an inverter are arranged on the path from the solar battery to the storage battery. Therefore, when it is going to charge from a solar cell to a storage battery, it is necessary to convert the direct current power of a solar cell into alternating current power with a power conditioner, and to convert this alternating current power into direct current and to supply to a storage battery. Here, conversion loss occurs. Moreover, an upper limit may be set for the power supplied from the power conditioner to the load. Of the generated power, the power exceeding the upper limit is discarded. For this reason, energy efficiency is reduced in the power supply from the solar battery to the storage battery.

また、上記従来技術では、電力系統への電力出力（逆潮流）を抑制すべき状況が発生した場合に、太陽光電池で発電された電力のうち負荷で消費できない余剰分を有効に利用することは想定されていない。そのため、太陽光電池で発電された電力に余剰があるものの、電力系統への出力ができない場合は、余剰分を捨てることになる。今後、住宅における発電装置の普及が進むと、電力系統への電力供給過剰が発生しやすくなる。その結果、例えば、各住宅の太陽光発電等から電力系統への出力を抑制しなければいけない状況が発生しやすくなる。 Moreover, in the said prior art, when the condition which should suppress the electric power output (reverse power flow) to an electric power grid | system has occurred, the surplus part which cannot be consumed with load among the electric power generated with the photovoltaic cell is used effectively. It is not assumed. For this reason, when there is a surplus in the power generated by the solar battery, but the power cannot be output to the power system, the surplus is discarded. In the future, as the power generation devices in homes become more widespread, excessive power supply to the power system tends to occur. As a result, for example, a situation in which the output from the solar power generation or the like of each house to the power system is likely to occur.

そこで、本願は、電力系統への電力出力が抑制される状況においても、電力を捨てずに効率よく蓄電することが容易にできる系統連系システムを開示する。 Therefore, the present application discloses a grid interconnection system that can easily store power efficiently without discarding power even in a situation where power output to the power system is suppressed.

本発明の実施形態における系統連系システムは、パワーコンディショナと、直流接続スイッチと、蓄電池と、ＤＣ／ＤＣ変換器と、制御部とを備える。前記パワーコンディショナは、直流電力を発電する発電部に接続され、前記発電部で発電された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統及び／又は負荷に出力する。前記直流接続スイッチは、前記パワーコンディショナの直流経路におけるノードに接続される。前記蓄電池は、前記直流接続スイッチを介して、前記パワーコンディショナの前記直流経路のノードに接続される。前記ＤＣ／ＤＣ変換器は、前記蓄電池と前記直流接続スイッチとの間に接続される。前記制御部は、前記電力系統への電力出力の抑制指令を外部機器から受けた場合に前記直流接続スイッチをオンにして、前記ＤＣ／ＤＣ変換器を制御することにより、前記発電部で発電された電力の少なくとも一部を前記蓄電池に充電可能とする。 The grid connection system in the embodiment of the present invention includes a power conditioner, a DC connection switch, a storage battery, a DC / DC converter, and a control unit. The power conditioner is connected to a power generation unit that generates DC power, converts the DC power generated by the power generation unit into AC power, and outputs the converted AC power to a power system and / or a load. The DC connection switch is connected to a node in a DC path of the power conditioner. The storage battery is connected to a node of the DC path of the power conditioner via the DC connection switch. The DC / DC converter is connected between the storage battery and the DC connection switch. When the control unit receives a command to suppress power output to the power system from an external device, the control unit turns on the DC connection switch to control the DC / DC converter, thereby generating power in the power generation unit. The storage battery can be charged with at least part of the electric power.

本願開示によれば、電力系統への電力出力が抑制される状況においても、電力を捨てずに蓄電することが容易になる。 According to the present disclosure, it is easy to store power without throwing away power even in a situation where power output to the power system is suppressed.

図１は、実施形態１における系統連系システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the first embodiment. 図２は、太陽光パネルで発電した電力を電力系統へ出力する場合（ケース１）の電力の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the flow of power when power generated by the solar panel is output to the power system (case 1). 図３は、太陽光パネル及び電力系統からの電力を、宅内家電及び重要負荷へ供給する場合（ケース２）の電力の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the flow of power when supplying power from the solar panel and the power system to home appliances and important loads (case 2). 図４は、出力抑制指令を受けた場合（ケース３）の電力の流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a flow of electric power when an output suppression command is received (case 3). 図５は、太陽光パネルで発電していない時に、蓄電池から宅内家電及び重要負荷へ電力を供給する場合（ケース４）の電力の流れを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the flow of power when power is supplied from the storage battery to the home appliance and the important load when the solar panel is not generating power (case 4). 図６は、電力系統の停電中に、太陽光パネルが発電している場合（ケース５）の電力の流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the flow of power when the solar panel is generating power during a power failure of the power system (case 5). 図７は、電力系統の停電中に、太陽光パネルが発電していない場合（ケース６）の電力の流れを示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of electric power when the solar panel is not generating power during a power outage (case 6). 図８は、電力系統の電力を、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒに供給するとともに、蓄電池に充電する場合（ケース７）の電力の流れを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the flow of power when supplying power from the power system to the home appliance H and the important load R and charging the storage battery (case 7). 図９は、実施形態２における系統連系システムの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the second embodiment. 図１０は、実施形態３における系統連系システムの構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the third embodiment. 図１１は、図１に系統連系システムを、第２重要負荷を接続可能な形態に変更した変形例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a modified example in which the grid interconnection system in FIG. 1 is changed to a form in which the second important load can be connected.

上記構成によれば、電力系統への電力出力の抑制指令を受けた場合は、直流接続スイッチがオンとなり、発電部と蓄電池とが直流経路で接続される。この状態で蓄電池に接続されたＤＣ／ＤＣ変換器を制御することにより、発電部から蓄電池２への充電量を制御することができる。その結果、発電部から蓄電池へ、直流経路で効率よく電力を供給できる。すなわち、電力系統への電力出力が抑制される状況においても、電力を捨てずに効率よく蓄電することが容易になる。 According to the above configuration, when a command to suppress power output to the power system is received, the DC connection switch is turned on, and the power generation unit and the storage battery are connected by a DC path. By controlling the DC / DC converter connected to the storage battery in this state, the amount of charge from the power generation unit to the storage battery 2 can be controlled. As a result, power can be efficiently supplied from the power generation unit to the storage battery through a DC path. That is, even in a situation where power output to the power system is suppressed, it is easy to efficiently store power without throwing away power.

前記制御部は、前記発電部で発電された電力を前記電力系統へ出力する時に、前記直流接続スイッチをオフにすることができる。これにより、売電時には、蓄電池とパワーコンディショナの直流経路との間の接続が切られる。そのため、売電時に、蓄電池の電力がパワーコンディショナを通じて系統へ出力するのを容易に防止することができる。 The control unit can turn off the DC connection switch when outputting the electric power generated by the power generation unit to the power system. Thereby, the connection between a storage battery and the DC path of a power conditioner is cut off at the time of power sale. Therefore, it is possible to easily prevent the power of the storage battery from being output to the system through the power conditioner at the time of power sale.

前記制御部は、前記電力系統への電力出力の抑制指令を外部機器から受けた場合に前記直流接続スイッチをオンにして、前記ＤＣ／ＤＣ変換器に加えて前記パワーコンディショナも制御することにより、前記発電部で発電された電力を前記負荷へ供給するとともに前記蓄電池に充電することができる。 The control unit turns on the DC connection switch when receiving a command to suppress power output to the power system from an external device, and controls the power conditioner in addition to the DC / DC converter. The electric power generated by the power generation unit can be supplied to the load and the storage battery can be charged.

上記構成では、電力系統へ電力を出力できない状況において、ＤＣ／ＤＣ変換器及びパワーコンディショナの制御により、発電部から負荷への電力供給と、発電部から蓄電池への電力供給とを同時に行うことができる。また、前記ＤＣ／ＤＣ変換器により、発電部から蓄電池への充電量を制御できる。そのため、例えば、発電部で発電された電力のうち負荷で消費しない分を蓄電池に充電することが可能になる。その結果、発電部で発電された電力の余剰分を効率よく蓄電することができる。 In the above configuration, in a situation where power cannot be output to the power system, power supply from the power generation unit to the load and power supply from the power generation unit to the storage battery are simultaneously performed by control of the DC / DC converter and the power conditioner. Can do. The amount of charge from the power generation unit to the storage battery can be controlled by the DC / DC converter. Therefore, for example, it becomes possible to charge the storage battery for the amount of power generated by the power generation unit that is not consumed by the load. As a result, it is possible to efficiently store the surplus power generated by the power generation unit.

上記系統連系システムは、スイッチと、ＤＣ／ＡＣ変換器とをさらに備えてもよい。前記スイッチは、前記電力系統と重要負荷との間の接続と、前記重要負荷と前記蓄電池との間の接続とを切り替える。ＤＣ／ＡＣ変換器は、前記ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記直流接続スイッチの間のノードと、前記スイッチとの間に配置され、前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換する。前記電力系統の電圧が閾値を下回った場合に、前記スイッチは、前記重要負荷と前記蓄電池との間を接続する状態となり、前記蓄電池から前記ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＤＣ／ＡＣ変換器を介して、前記重要負荷へ交流電力が供給される。 The grid interconnection system may further include a switch and a DC / AC converter. The switch switches a connection between the power system and an important load and a connection between the important load and the storage battery. The DC / AC converter is disposed between a node between the DC / DC converter and the DC connection switch and the switch, and converts DC power from the storage battery into AC power. When the voltage of the power system falls below a threshold value, the switch is in a state of connecting between the important load and the storage battery, and from the storage battery via the DC / DC converter and the DC / AC converter. Thus, AC power is supplied to the important load.

スイッチにより、電力系統の電圧低下（例えば、停電）が検出された場合、瞬時に、負荷と電力系統を切り離し、負荷と蓄電池とを接続することができる。また、ＤＣ／ＤＣ変換器と直流接続スイッチとの間のノードと、スイッチとの間に、ＤＣ／ＡＣ変換器が配置される。これにより、停電時には、蓄電池からの直流電力をＤＣ／ＤＣ変換器及びＤＣ／ＡＣ変換器で、適切な交流電力に変換して重要負荷に供給することができる。すなわち、電力系統の電圧低下時でも安定した電力を供給する無停電電源が構成される。そのため、発電部と蓄電池との直流経路による接続を可能にしつつも、同じ蓄電池を用いて無停電電源を構成することができる。 When a voltage drop (for example, power failure) of the power system is detected by the switch, the load and the power system can be instantaneously disconnected and the load and the storage battery can be connected. In addition, a DC / AC converter is disposed between a node between the DC / DC converter and the DC connection switch and the switch. Thereby, at the time of a power failure, the direct current power from a storage battery can be converted into suitable alternating current power with a DC / DC converter and a DC / AC converter, and can be supplied to an important load. That is, an uninterruptible power supply that supplies stable power even when the voltage of the power system is lowered is configured. Therefore, the uninterruptible power supply can be configured using the same storage battery while enabling connection between the power generation unit and the storage battery through a DC path.

また、上記構成では、蓄電値とスイッチとの間にはＤＣ／ＤＣ変換器及びＤＣ／ＡＣ変換器が配置され、これらのＤＣ／ＤＣ変換器及びＤＣ／ＡＣ変換器の間のノードが、直流接続スイッチを介してパワーコンディショナの直流経路に接続される。そのため、停電時には、直流接続スイッチをオフにして、蓄電池からの直流電力をＤＣ／ＡＣ変換器で交流に変換して重要負荷に供給するモードと、直流接続スイッチをオンにして、発電部の電力を蓄電池に供給しながら、蓄電池から重要負荷へ電力を供給するモードとの両方の動作が可能になる。 In the above configuration, a DC / DC converter and a DC / AC converter are arranged between the storage value and the switch, and a node between these DC / DC converter and DC / AC converter is a direct current. It is connected to the DC path of the inverter through a connection switch. Therefore, at the time of a power failure, the DC connection switch is turned off, the DC power from the storage battery is converted to AC by the DC / AC converter and supplied to the important load, and the DC connection switch is turned on to Both of the operations in the mode of supplying electric power from the storage battery to the important load can be performed while supplying the storage battery.

上記系統連系システムは、前記電力系統と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、前記電力系統の交流電力を、直流電力に変換して前記ＤＣ／ＤＣ変換器へ出力するＡＣ／ＤＣ変換器をさらに備えてもよい。これにより、例えば、発電部から蓄電池へ供給される電力が十分でない場合に、電力系統から蓄電池へ電力を供給することができる。なお、前記ＤＣ／ＡＣ変換器及び前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、１つの双方向インバータで構成されてもよい。 The grid interconnection system is connected between the power system and the DC / DC converter, and converts AC power of the power system into DC power and outputs it to the DC / DC converter. A DC converter may be further provided. Thereby, for example, when the power supplied from the power generation unit to the storage battery is not sufficient, the power can be supplied from the power system to the storage battery. The DC / AC converter and the AC / DC converter may be composed of one bidirectional inverter.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated. In addition, in order to make the explanation easy to understand, in the drawings referred to below, the configuration is shown in a simplified or schematic manner, or some components are omitted. Further, the dimensional ratio between the constituent members shown in each drawing does not necessarily indicate an actual dimensional ratio.

［実施形態１］
（システムの構成例）
図１は、実施形態１における系統連系システムの構成例を示す図である。図１に示す系統連系システム１０は、発電部の一例である太陽光パネル１を、電力系統９に接続するためのシステムである。系統連系システム１０は、太陽光パネル１を電力系統９と連系させる連系部Ａと、電力を蓄える蓄電部Ｂを有する。連系部Ａは、太陽光パネル１に接続されるＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）１１、パワーコンディショナ６、及び解列スイッチ８を含む。解列スイッチ８は、分電盤４に接続される。分電盤４には、電力系統９及び宅内家電Ｈ（負荷の一例）が接続される。 [Embodiment 1]
(System configuration example)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the first embodiment. A grid interconnection system 10 illustrated in FIG. 1 is a system for connecting a solar panel 1 which is an example of a power generation unit to a power grid 9. The grid interconnection system 10 includes a grid connection part A that connects the solar panel 1 to the power grid 9 and a power storage part B that stores power. The interconnection part A includes an MPPT (Maximum Power Point Tracking) 11, a power conditioner 6, and a disconnect switch 8 connected to the solar panel 1. The disconnect switch 8 is connected to the distribution board 4. The distribution board 4 is connected to the power system 9 and the home appliance H (an example of a load).

＜蓄電部Ｂの構成例＞
系統連系システム１０の蓄電部Ｂは、太陽光パネル１及び電力系統９からの電力を蓄電し、電力系統９の低電圧時（例えば、停電時）には、重要負荷Ｒへ電力を供給する。本実施形態では、この蓄電部Ｂは、無停電電源（ＵＰＳ）を構成する。蓄電部Ｂは、蓄電池２、ＤＣ／ＤＣ変換器３、直流接続スイッチ５、ＡＣ／ＤＣ変換器１２、ＤＣ／ＡＣ変換器１３、及びＵＰＳスイッチ７を含む。 <Configuration example of power storage unit B>
The power storage unit B of the grid connection system 10 stores power from the solar panel 1 and the power system 9 and supplies power to the important load R when the power system 9 is at a low voltage (for example, during a power failure). . In the present embodiment, the power storage unit B constitutes an uninterruptible power supply (UPS). The power storage unit B includes a storage battery 2, a DC / DC converter 3, a DC connection switch 5, an AC / DC converter 12, a DC / AC converter 13, and a UPS switch 7.

ＤＣ／ＤＣ変換器３は、蓄電池２に接続される。直流接続スイッチ５は、ＤＣ／ＤＣ変換器３とパワーコンディショナ６の直流経路との間に配置される。
ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３は、ＵＰＳスイッチ７と、ＤＣ／ＤＣ変換器３及び直流接続スイッチ５の間のノードとの間に並列に接続される。ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＵＰＳスイッチ７の間のノードは、分電盤４を介して電力系統９に接続される。ＵＰＳスイッチ７は、重要負荷Ｒに接続される。 The DC / DC converter 3 is connected to the storage battery 2. The DC connection switch 5 is disposed between the DC / DC converter 3 and the DC path of the power conditioner 6.
The AC / DC converter 12 and the DC / AC converter 13 are connected in parallel between the UPS switch 7 and a node between the DC / DC converter 3 and the DC connection switch 5. A node between the AC / DC converter 12 and the UPS switch 7 is connected to the power system 9 via the distribution board 4. The UPS switch 7 is connected to the important load R.

ＤＣ／ＤＣ変換器３は、例えば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータで構成することができる。ＤＣ／ＤＣ変換器３は、太陽光パネル１からＭＰＰＴ１１を経て蓄電池２へ入力される直流電圧、又は電力系統９からＡＣ／ＤＣ変換器１２を経て蓄電池２へ入力される直流電圧を、蓄電池２に適した直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣ変換器３は、蓄電池２から出力される直流電圧を、パワーコンディショナ６又はＤＣ／ＡＣ変換器１３に適した直流電圧に変換する。 The DC / DC converter 3 can be composed of, for example, a bidirectional DC / DC converter. The DC / DC converter 3 converts the DC voltage input from the solar panel 1 through the MPPT 11 to the storage battery 2 or the DC voltage input from the power system 9 through the AC / DC converter 12 into the storage battery 2. Convert to DC voltage suitable for The DC / DC converter 3 converts the DC voltage output from the storage battery 2 into a DC voltage suitable for the power conditioner 6 or the DC / AC converter 13.

ＤＣ／ＤＣ変換器３は、例えば、コイルと、コイルに流れる電流のオン／オフを繰り返すスイッチング素子を含む昇圧回路及び降圧回路を含む。スイッチング素子のオン／オフ時間の比（デューティ）を制御することにより、出力電圧を変化させる。これにより、蓄電池２へ入力される電力量（充電量）又は蓄電池２から出力される電力量（放電量）を調整することができる。すなわち、ＤＣ／ＤＣ変換器３は、蓄電池２の充電及び放電を制御することができる。 The DC / DC converter 3 includes, for example, a step-up circuit and a step-down circuit including a coil and a switching element that repeatedly turns on and off a current flowing in the coil. The output voltage is changed by controlling the ratio (duty) of the on / off time of the switching element. Thereby, the electric energy (charge amount) input into the storage battery 2 or the electric energy (discharge amount) output from the storage battery 2 can be adjusted. That is, the DC / DC converter 3 can control charging and discharging of the storage battery 2.

ＤＣ／ＡＣ変換器１３は、蓄電池２からＤＣ／ＤＣ変換器３を介して出力される直流電力を交流電力に変換し、重要負荷Ｒへ供給する。ＤＣ／ＡＣ変換器１３は、例えば、インバータで構成される。ＡＣ／ＤＣ変換器１２は、電力系統９からの交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣ変換器３を介して蓄電池２へ供給する。ＡＣ／ＤＣ変換器１２は、例えば、整流器で構成される。 The DC / AC converter 13 converts DC power output from the storage battery 2 via the DC / DC converter 3 into AC power and supplies the AC power to the important load R. The DC / AC converter 13 is composed of an inverter, for example. The AC / DC converter 12 converts AC power from the power system 9 into DC power and supplies it to the storage battery 2 via the DC / DC converter 3. The AC / DC converter 12 is composed of a rectifier, for example.

ＵＰＳスイッチ７は、電力系統９と重要負荷Ｒとの間の接続と、重要負荷Ｒと蓄電池２との間の接続とを切り替えるものである。すなわち、ＵＰＳスイッチ７は、分電盤４から入力された電力系統９の交流電力から得られる交流電力を重要負荷Ｒへ供給する外部電力供給モードと、蓄電池２を電源とする直流電力をＤＣ／ＡＣ変換器１３が交流に変換することにより得られる交流電力を重要負荷Ｒへ供給する電池電力供給モードとを切り替える。 The UPS switch 7 switches a connection between the power system 9 and the important load R and a connection between the important load R and the storage battery 2. That is, the UPS switch 7 supplies DC / DC power from the external power supply mode for supplying the AC power obtained from the AC power of the power system 9 input from the distribution board 4 to the important load R, and DC power using the storage battery 2 as a power source. The battery power supply mode for supplying the AC power obtained by the AC converter 13 to AC is supplied to the important load R is switched.

無停電電源の動作方式は、特定のものに限定されないが、例えば、系統連系システム１０を、常時商用給電方式で動作させることができる。常時商用給電方式では、電力系統９から交流電力が正常に供給されるとき（正常時）は、ＵＰＳスイッチ７を、分電盤４と重要負荷Ｒとを接続する状態にして、電力系統９の交流電力を重要負荷Ｒへ供給する。このとき、ＡＣ／ＤＣ変換器１２により電力系統９の交流電力を直流電力に変換して蓄電池２を充電することができる。 The operation method of the uninterruptible power supply is not limited to a specific one, but for example, the grid interconnection system 10 can be always operated by a commercial power supply method. In the normal commercial power supply method, when AC power is normally supplied from the power system 9 (normally), the UPS switch 7 is connected to the distribution board 4 and the important load R so that the power system 9 AC power is supplied to the important load R. At this time, the AC / DC converter 12 can convert the AC power of the power system 9 into DC power to charge the storage battery 2.

常時商用給電方式の場合、異常時において電力系統９における低電圧状態（例えば、停電）が検出されると、ＵＰＳスイッチ７は、重要負荷Ｒと電力系統９（分電盤４）との接続を切断して、重要負荷ＲとＤＣ／ＡＣ変換器１３との接続に切り替える。これにより、重要負荷Ｒは、ＤＣ／ＡＣ変換器１３を介して蓄電池２と接続される。ＤＣ／ＡＣ変換器１３は、ＵＰＳスイッチ７により接続が切り替わるとすぐに動作を開始し、蓄電池２からの直流電力を交流電力に変換して重要負荷Ｒへ供給する。なお、電力系統９の停電時には、解列スイッチ８の切り替えによって、太陽光パネル１、パワーコンディショナ６は、電力系統９から切り離される。パワーコンディショナ６は、動作を停止する。 In the case of the constant commercial power supply method, when a low voltage state (for example, a power failure) is detected in the power system 9 at the time of abnormality, the UPS switch 7 connects the important load R and the power system 9 (distribution panel 4). Disconnect and switch to the connection between the important load R and the DC / AC converter 13. Thereby, the important load R is connected to the storage battery 2 via the DC / AC converter 13. The DC / AC converter 13 starts operation as soon as the connection is switched by the UPS switch 7, converts the DC power from the storage battery 2 to AC power, and supplies it to the important load R. At the time of a power failure in the power system 9, the solar panel 1 and the power conditioner 6 are disconnected from the power system 9 by switching the disconnect switch 8. The power conditioner 6 stops its operation.

常時商用給電方式の他、例えば、常時インバータ給電方式で蓄電システムを動作させることもできる。常時インバータ給電方式では、正常時に、ＵＰＳスイッチ７をＤＣ／ＡＣ変換器１３と重要負荷Ｒとを接続する状態にしておき、電力系統９の交流電力を、ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３を介して、重要負荷Ｒへ供給する。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１２が、電力系統９の交流電力を直流電力に変換して蓄電池２へ充電するとともに、蓄電池２からの直流電力を、ＤＣ／ＡＣ変換部１３が、交流電力に変換して重要負荷Ｒへ出力する。電力系統９の異常時には、蓄電池２からの電力が重要負荷Ｒに供給される。これにより、電力系統９の交流電力よりも、電圧変動が小さく、サージ電圧やノイズ電圧が抑制された電力を、重要負荷Ｒへ供給することが可能になる。 In addition to the constant commercial power supply method, for example, the power storage system can be operated by a constant inverter power supply method. In the normal inverter feeding method, the UPS switch 7 is kept in a state where the DC / AC converter 13 and the important load R are connected in a normal state, and the AC power of the power system 9 is supplied to the AC / DC converter 12 and the DC / AC. It is supplied to the important load R through the converter 13. In this case, the AC / DC converter 12 converts AC power of the power system 9 into DC power and charges the storage battery 2, and the DC / AC conversion unit 13 converts the DC power from the storage battery 2 into AC power. Convert and output to the important load R. When the power system 9 is abnormal, the power from the storage battery 2 is supplied to the important load R. As a result, it is possible to supply the critical load R with power in which voltage fluctuation is smaller than that of the AC power of the power system 9 and surge voltage and noise voltage are suppressed.

常時インバータ給電方式では、ＡＣ／ＤＣ変換器１２又はＤＣ／ＡＣ変換器１３が、故障又は点検等により動作を停止した時、ＵＰＳスイッチ７は、重要負荷ＲとＤＣ／ＡＣ変換器１３との接続を切断して、重要負荷Ｒと電力系統９（分電盤４）との接続に切り替える。 In the constant inverter power supply system, when the AC / DC converter 12 or the DC / AC converter 13 stops operating due to a failure or inspection, the UPS switch 7 connects the important load R and the DC / AC converter 13. Is switched to connection between the important load R and the power system 9 (distribution panel 4).

＜連系部Ａの構成例＞
ＭＰＰＴ１１は、太陽光パネル１の発電を効率よく出力するための回路である。ＭＰＰＴ１１は、例えば、ＭＰＰＴ制御により太陽光パネルの電圧及び電流を最適化するとともに後段への出力電圧を調節する昇圧回路を有する。なお、ＭＰＰＴ１１におけるＭＰＰＴ制御は、後段の回路で兼用することが可能である。例えば、ＭＰＰＴ１１をパワーコンディショナ６の一部とすることもできる。 <Configuration example of interconnected part A>
The MPPT 11 is a circuit for efficiently outputting the power generation of the solar panel 1. The MPPT 11 includes, for example, a booster circuit that optimizes the voltage and current of the solar panel by MPPT control and adjusts the output voltage to the subsequent stage. Note that MPPT control in the MPPT 11 can be shared by a circuit in the subsequent stage. For example, the MPPT 11 can be a part of the power conditioner 6.

パワーコンディショナ６は、太陽光パネル１で発電された直流電力を交流電力に変換し、電力系統９及び宅内家電Ｈに供給する装置である。パワーコンディショナ６は、太陽光パネル１と、電力系統９との間に接続される。パワーコンディショナ６は、例えば、太陽光パネル１から出力された直流電力を電力系統９の交流電力に変換するインバータ（連系ＩＮＶ）、及び、インバータで変換された交流電力にフィルタ処理を施すフィルタ回路を有する。 The power conditioner 6 is a device that converts DC power generated by the solar panel 1 into AC power and supplies the AC power to the power system 9 and the home appliance H. The power conditioner 6 is connected between the solar panel 1 and the power system 9. The power conditioner 6 includes, for example, an inverter (interconnection INV) that converts DC power output from the solar panel 1 into AC power of the power system 9, and a filter that performs filtering on the AC power converted by the inverter It has a circuit.

パワーコンディショナ６の直流経路のノードには、直流接続スイッチ５の一方端が接続される。直流接続スイッチ５の他方端は、ＤＣ／ＤＣ変換器３を介して、蓄電池２に接続される。直流接続スイッチ５は、蓄電池２と太陽光パネル１とを直流で接続する配線の接続／非接続を切り替える。直流接続スイッチ５は、例えば、リレー、ＦＥＴ又はＩＧＢＴ等により構成することができる。 One end of the DC connection switch 5 is connected to a node of the DC path of the power conditioner 6. The other end of the DC connection switch 5 is connected to the storage battery 2 via the DC / DC converter 3. The DC connection switch 5 switches connection / disconnection of the wiring that connects the storage battery 2 and the solar panel 1 with a direct current. The DC connection switch 5 can be configured by, for example, a relay, FET, IGBT, or the like.

図１に示す例では、直流接続スイッチ５は、ＭＰＰＴ１１の昇圧回路と、パワーコンディショナ６のインバータとの間の直流経路に接続されている。これに対して、太陽光パネル１とＭＰＰＴ１１の昇圧回路との間の直流経路に直流接続スイッチ５を接続することもできる。 In the example shown in FIG. 1, the DC connection switch 5 is connected to a DC path between the booster circuit of the MPPT 11 and the inverter of the power conditioner 6. On the other hand, the DC connection switch 5 can also be connected to the DC path between the solar panel 1 and the booster circuit of the MPPT 11.

＜制御部の構成例＞
系統連系システム１０は、直流接続スイッチ５及びＤＣ／ＤＣ変換器３を制御する制御部１５を備える。また、系統連系システム１０には、電力系統９に対する売電量及び買電量、太陽光パネル１の発電量、宅内家電の消費電力をそれぞれ測定するためのセンサ１４が設けられる。センサ１４は、電流センサ及び電圧センサを含んでもよい。 <Configuration example of control unit>
The grid interconnection system 10 includes a control unit 15 that controls the DC connection switch 5 and the DC / DC converter 3. The grid interconnection system 10 is provided with sensors 14 for measuring the amount of power sold and purchased for the power system 9, the amount of power generated by the solar panel 1, and the power consumption of home appliances. The sensor 14 may include a current sensor and a voltage sensor.

制御部１５は、ネットワークＮを介して外部機器と通信する通信機器１７に接続される。通信機器１７を介して、制御部１５は、外部機器の一例である管理装置１６からの系統連系に関する制御情報を取得することができる。管理装置１６は、電力系統９の状態（例えば、電力系統９における電力の需要と供給等）に基づく制御情報を、電力系統９に連系する複数のシステム（系統連系システム１０を含む）に対して送信する。管理装置１６は、例えば、電力系統を管理する電力会社が設置するサーバとすることができる。制御情報には、例えば、電力系統９への電力の出力をしないように要請する出力抑制指令及び、電力出力抑制を解除する旨の解除指令等が含まれる。 The control unit 15 is connected to a communication device 17 that communicates with an external device via the network N. The control unit 15 can acquire control information related to grid connection from the management device 16 which is an example of an external device via the communication device 17. The management device 16 transfers control information based on the state of the power system 9 (for example, power demand and supply in the power system 9) to a plurality of systems (including the system interconnection system 10) linked to the power system 9. Send to. The management device 16 can be, for example, a server installed by a power company that manages the power system. The control information includes, for example, an output suppression command for requesting not to output power to the power grid 9, a release command for canceling power output suppression, and the like.

制御部１５は、センサ１４の測定結果及び外部機器から取得した制御情報に基づいて、直流接続スイッチ５及びＤＣ／ＤＣ変換器３等を制御する。 The control unit 15 controls the DC connection switch 5, the DC / DC converter 3, and the like based on the measurement result of the sensor 14 and the control information acquired from the external device.

例えば、制御部１５は、分電盤４と電力系統９とを結ぶ配線に設けられたセンサ１４から、電力系統９から電力を使用中（すなわち買電中）か、電力系統９へ電力を出力中（売電中、逆潮流中）か、を判断することができる。制御部１５は、売電中は、直流接続スイッチ５をオフにする。これにより、売電中は、蓄電池２から電力系統９へ電力を出力できないようにすることができる。 For example, the control unit 15 is using power from the power system 9 (that is, during power purchase) or outputs power to the power system 9 from the sensor 14 provided in the wiring connecting the distribution board 4 and the power system 9. It can be judged whether it is medium (during power sale or reverse power flow). The controller 15 turns off the DC connection switch 5 during power sale. Thereby, it is possible to prevent power from being output from the storage battery 2 to the power system 9 during power sale.

通信機器１７が、管理装置１６からネットワークＮを介して出力抑制指令を受けた場合、通信機器１７は、制御部１５へ出力抑制指令を出力する。制御部１５は、出力抑制指令を受けると、直流接続スイッチ５をオンにする。これにより、太陽光パネル１で発電された電力を、直流経路を介して効率よく蓄電池２へ充電することが可能になる。また、制御部１５は、ＤＣ／ＤＣ変換器３を制御して、太陽光パネル１で発電された電力の少なくとも一部を蓄電池２に充電可能な状態にする。すなわち、制御部１５は、太陽光パネル１で発電された電力のうち接続される負荷（宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒ）で消費されない余剰分を、蓄電池２に充電するようＤＣ／ＤＣ変換器３を動作させる。 When the communication device 17 receives an output suppression command from the management device 16 via the network N, the communication device 17 outputs an output suppression command to the control unit 15. When receiving the output suppression command, the control unit 15 turns on the DC connection switch 5. Thereby, it becomes possible to efficiently charge the storage battery 2 with the electric power generated by the solar panel 1 through the DC path. Further, the control unit 15 controls the DC / DC converter 3 so that at least a part of the electric power generated by the solar panel 1 can be charged in the storage battery 2. That is, the control unit 15 causes the DC / DC converter 3 to charge the storage battery 2 with the surplus that is not consumed by the connected loads (the home appliance H and the important load R) among the electric power generated by the solar panel 1. To work.

なお、制御部１５が出力抑制指令に応じて直流接続スイッチ５をオンにするタイミングは、出力抑制指令の受信時に限られない。制御部１５は、例えば、出力抑制指令を受けてから解除指令を受けるまでの間で、太陽光パネル１で発電された電力に余剰が生じた時に直流接続スイッチ５をオンにしてもよい。すなわち、出力抑制指令を受けた場合であっても、太陽光パネル１で発電されていない場合や、発電量に余剰がない場合は、直流接続スイッチ５をオフにしてもよい。 Note that the timing at which the control unit 15 turns on the DC connection switch 5 according to the output suppression command is not limited to when the output suppression command is received. For example, the controller 15 may turn on the DC connection switch 5 when surplus is generated in the power generated by the solar panel 1 from when the output suppression command is received until when the release command is received. That is, even when an output suppression command is received, the DC connection switch 5 may be turned off when the solar panel 1 is not generating power or when there is no surplus in power generation.

制御部１５は、出力抑制指令を受けた場合、ＤＣ／ＤＣ変換器３に加えてパワーコンディショナ６も制御して、太陽光パネル１で発電された電力を宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給するとともに、これらの負荷で消費されない余剰分の電力を蓄電池２に充電することができる。 When receiving the output suppression command, the control unit 15 controls the power conditioner 6 in addition to the DC / DC converter 3 to supply the electric power generated by the solar panel 1 to the home appliance H and the important load R. In addition, it is possible to charge the storage battery 2 with surplus power that is not consumed by these loads.

例えば、制御部１５は、センサ１４で検出される宅内家電Ｈの消費電力及び太陽光パネル１の発電電力の推定値から、余剰分の電力を算出することができる。一例として、太陽光パネル１の発電電力から宅内家電Ｈの消費電力を差し引いた値を余剰分の電力とすることができる。制御部１５は、算出された余剰分の電力がＤＣ／ＤＣ変換器３を通じて蓄電池２に供給されるよう、ＤＣ／ＤＣ変換器３の動作を制御する。なお、制御部１５は、パワーコンディショナ６及びＤＣ／ＤＣ変換器３の動作を制御して、両者の電力量を調整することもできる。 For example, the control unit 15 can calculate the surplus power from the power consumption of the home appliance H detected by the sensor 14 and the estimated value of the generated power of the solar panel 1. As an example, a value obtained by subtracting the power consumption of the home appliance H from the generated power of the solar panel 1 can be used as the surplus power. The control unit 15 controls the operation of the DC / DC converter 3 so that the calculated surplus power is supplied to the storage battery 2 through the DC / DC converter 3. In addition, the control part 15 can also control operation | movement of the power conditioner 6 and the DC / DC converter 3, and can adjust both electric energy.

太陽光パネル１のある時刻における発電電力すなわち発電可能な量の推定値は、例えば、過去の同時刻の発電量を用いて計算することができる。一例として、前日の同時刻の発電量、又は、前日までの所定期間における発電量の各時刻の平均値を、推定値とすることができる。また、推定値の計算に過去の日射量のデータを用いることもできる。或いは、発電電力の推定のための特殊な回路を設けることもできる。 The generated power at a certain time of the solar panel 1, that is, the estimated value of the amount that can be generated can be calculated using, for example, the past power generation amount at the same time. As an example, the power generation amount at the same time of the previous day or the average value of the power generation amount at each time in a predetermined period until the previous day can be used as the estimated value. Moreover, the data of the past solar radiation amount can also be used for calculation of an estimated value. Alternatively, a special circuit for estimating the generated power can be provided.

なお、直流接続スイッチ５の動作は、上記例に限られない。制御部１５は、例えば、売電中でない場合、及び、売電抑制指令を受けていない場合には、太陽光パネル１による発電量、時間帯、電力系統９の状態等に応じて、直流接続スイッチ５を制御することができる。 The operation of the DC connection switch 5 is not limited to the above example. For example, when the power is not being sold or when the power sale suppression command is not received, the control unit 15 performs direct current connection according to the amount of power generated by the solar panel 1, the time zone, the state of the power system 9, and the like. The switch 5 can be controlled.

制御部１５は、例えば、外部機器からの出力抑制指令又はセンサ１４の検出結果に基づく制御信号に基づいて、直流接続スイッチ５及びＤＣ／ＤＣ変換器３を制御する制御回路で構成することができる。或いは、制御部１５は、メモリに記録されたプログラムを実行するプロセッサ（マイコン）を含んでもよい。制御部１５への出力抑制指令及びセンサ１４の検出結果の伝送方式は、物理層、論理層を含め特定のものに限られない。 The control unit 15 can be configured by a control circuit that controls the DC connection switch 5 and the DC / DC converter 3 based on, for example, a control signal based on an output suppression command from an external device or a detection result of the sensor 14. . Alternatively, the control unit 15 may include a processor (microcomputer) that executes a program recorded in the memory. The transmission method of the output suppression command to the control unit 15 and the detection result of the sensor 14 is not limited to a specific one including the physical layer and the logical layer.

また、制御部１５は、パワーコンディショナ６、宅内家電Ｈ、重要負荷Ｒその他の機器を制御する制御装置の一部であってもよい。例えば、系統連系システム１０に、ＨＥＭＳ（ＨｏｍｅＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）等のエネルギー管理システムを導入することができる。この場合、例えば、管理装置１６をＨＥＭＳ管理サーバとし、制御部１５が含まれる制御装置をＨＥＭＳコントローラとすることもできる。ＨＥＭＳの通信プロトコルとしては、例えば、ＳＥＰ２．０（ＳｍａｒｔＥｎｅｒｇｙＰｒｏｆｉｌｅ２．０）、ＥＣＨＯＮＥＴＬｉｔｅ等が挙げられる。 Moreover, the control part 15 may be a part of control apparatus which controls the power conditioner 6, the household appliance H, the important load R, and other apparatuses. For example, an energy management system such as HEMS (Home Energy Management System) can be introduced into the grid interconnection system 10. In this case, for example, the management device 16 may be a HEMS management server, and the control device including the control unit 15 may be a HEMS controller. Examples of the HEMS communication protocol include SEP 2.0 (Smart Energy Profile 2.0), ECHONET Lite, and the like.

以上のように、図１に示す系統連系システム１０では、連系部Ａの直流経路と、蓄電部Ｂの直流経路とが、直流接続スイッチ５を介して接続される。この構成は、太陽光パネル１から蓄電池２への直流経路を介しての効率のよい電力供給を可能にし、さらに、この蓄電池２を用いたＵＰＳ構築を可能にする。また、売電抑制時には、太陽光パネル１から蓄電池２への余剰電力の充電が可能になる。さらに、売電時には、蓄電池２から電力系統９への電力出力を防止することができる。 As described above, in the grid interconnection system 10 illustrated in FIG. 1, the DC path of the interconnection unit A and the DC path of the power storage unit B are connected via the DC connection switch 5. This configuration enables efficient power supply from the solar panel 1 to the storage battery 2 via a DC path, and further enables UPS construction using the storage battery 2. In addition, when power sales are suppressed, surplus power can be charged from the solar panel 1 to the storage battery 2. Furthermore, the power output from the storage battery 2 to the electric power system 9 can be prevented during power sale.

（システムの動作例）
次に、図２〜図８を参照し、図１に示す系統連系システム１０の動作例を説明する。以下では、一例として、系統連系システム１０の蓄電システムが、常時商用給電方式で動作する場合について説明する。なお、図２〜図８では、見やすくするため、制御部１５及びセンサ１４の図示を省略している。 (System operation example)
Next, an operation example of the grid interconnection system 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. Below, the case where the electrical storage system of the grid connection system 10 operate | moves by a commercial power supply system as an example is demonstrated. 2-8, illustration of the control part 15 and the sensor 14 is abbreviate | omitted for easy visibility.

＜ケース１：太陽光発電、売電時＞
図２は、太陽光パネル１で発電した電力を電力系統９へ出力（売電）する場合の電力の流れを示す図である。太陽光パネル１で発電した電力は、ＭＰＰＴ１１、パワーコンディショナ６、及び分電盤４を通って、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給される。宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒで消費されない余剰分は、電力系統９へ出力（売電）される。例えば、太陽光パネル１の発電量が５ｋＷで、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒの消費電力が２ｋＷの場合、３ｋＷ分は、余剰となり売電される。 <Case 1: At the time of solar power generation and power sale>
FIG. 2 is a diagram illustrating a flow of electric power when the electric power generated by the solar panel 1 is output (power sale) to the electric power system 9. The electric power generated by the solar panel 1 is supplied to the home appliance H and the important load R through the MPPT 11, the power conditioner 6, and the distribution board 4. The surplus that is not consumed by the home appliance H and the important load R is output (sold) to the power system 9. For example, when the amount of power generated by the solar panel 1 is 5 kW and the power consumption of the home appliance H and the important load R is 2 kW, the remaining 3 kW is surplus and sold.

この場合、電力系統９へ電力を出力しているので、直流接続スイッチ５はオフになるよう制御される。例えば、制御部１５は、分電盤４と電力系統９とを接続する配線において、電力（電流）が分電盤４から電力系統９の方へ流れている間は、直流接続スイッチ５をオフにすることができる。すなわち、売電が開始されると直流接続スイッチ５をオフにし、売電が終了すると直流接続スイッチ５をオンにするよう制御することができる。これにより、売電中は、蓄電池２からの電力が電力系統９へ出力されるのを防ぐことができる。 In this case, since electric power is output to the electric power system 9, the DC connection switch 5 is controlled to be turned off. For example, the controller 15 turns off the DC connection switch 5 while power (current) is flowing from the distribution board 4 toward the power system 9 in the wiring connecting the distribution board 4 and the power system 9. Can be. That is, it is possible to control to turn off the DC connection switch 5 when the power sale is started and to turn on the DC connection switch 5 when the power sale is completed. Thereby, it is possible to prevent the power from the storage battery 2 from being output to the power system 9 during power sale.

なお、図２に示す例では、蓄電池２は、充電、放電いずれも行っていないので、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器１２、及びＤＣ／ＡＣ変換器１３は、動作を停止している。 In the example shown in FIG. 2, the storage battery 2 is neither charged nor discharged, so the DC / DC converter 3, the AC / DC converter 12, and the DC / AC converter 13 stop operating. ing.

＜ケース２：太陽光発電、買電時＞
図３は、太陽光パネル１で発電した電力及び電力系統９からの電力を、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給する場合の電力の流れを示す図である。太陽光パネル１で発電した電力は、ＭＰＰＴ１１、パワーコンディショナ６、及び分電盤４を通って、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給される。また、電力系統９の電力も、分電盤４を通って、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給される。すなわち、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒで消費される電力のうち太陽光パネル１で発電される電力では足りない不足分が、電力系統９から入力（買電）される。例えば、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒの消費電力が２ｋＷで、太陽光パネル１の発電量が１ｋＷの場合、不足分の１ｋＷが、電力系統９から入力される。 <Case 2: Solar power generation, when purchasing electricity>
FIG. 3 is a diagram illustrating a flow of power when the power generated by the solar panel 1 and the power from the power system 9 are supplied to the home appliance H and the important load R. The electric power generated by the solar panel 1 is supplied to the home appliance H and the important load R through the MPPT 11, the power conditioner 6, and the distribution board 4. Further, the electric power of the electric power system 9 is also supplied to the home appliance H and the important load R through the distribution board 4. That is, a shortage of power consumed by the solar panel 1 out of the power consumed by the home appliance H and the important load R is input (purchased) from the power system 9. For example, when the power consumption of the home appliance H and the important load R is 2 kW, and the power generation amount of the solar panel 1 is 1 kW, the shortage of 1 kW is input from the power system 9.

なお、図３に示す例では、蓄電池２は、充電、放電いずれも行っていないので、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＡＣ／ＤＣ変換器１２、及びＤＣ／ＡＣ変換器１３は、動作を停止している。直流接続スイッチ５はオフになっている。しかし、このケース２では、電力系統９へ電力を出力していないため、直流接続スイッチ５はオンにしてもよい。 In the example shown in FIG. 3, the storage battery 2 is neither charged nor discharged, so the DC / DC converter 3, the AC / DC converter 12, and the DC / AC converter 13 stop operating. ing. The DC connection switch 5 is off. However, in this case 2, since no power is output to the power system 9, the DC connection switch 5 may be turned on.

例えば、直流接続スイッチ５をオンにして、ＤＣ／ＤＣ変換器３を動作させ、蓄電池２の電力を、パワーコンディショナ６へ出力することもできる。この場合、太陽光パネル１の発電量の不足分を、蓄電池２から出力される電力で補うことができる。蓄電池２からパワーコンディショナ６へ電力を出力する場合は、電力系統９へ余剰電力が出力（売電）されないよう、ＤＣ／ＤＣ変換器３により蓄電池２の放電量を調整することができる。 For example, the DC connection switch 5 can be turned on, the DC / DC converter 3 can be operated, and the power of the storage battery 2 can be output to the power conditioner 6. In this case, the shortage of the power generation amount of the solar panel 1 can be supplemented with the power output from the storage battery 2. When power is output from the storage battery 2 to the power conditioner 6, the discharge amount of the storage battery 2 can be adjusted by the DC / DC converter 3 so that excess power is not output (sold) to the power system 9.

＜ケース３：出力（売電）抑制指令時＞
図４は、電力系統９への電力の出力（売電）を抑制する旨の指令（出力抑制指令）を受けた場合の系統連系システム１０における電力の流れを示す図である。出力抑制指令を受けているため、直流接続スイッチ５はオンにされる。太陽光パネル１で発電した電力は、ＭＰＰＴ１１、パワーコンディショナ６、及び分電盤４を通って、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給される。宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒで消費されない余剰分は、直流接続スイッチ５及びＤＣ／ＤＣ変換器３を通って、蓄電池２へ充電される。例えば、太陽光パネル１の発電量が５ｋＷで、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒの消費電力が２ｋＷの場合、３ｋＷ分は、余剰となり、蓄電池２へ充電される。 <Case 3: At the time of output (power sale) suppression command>
FIG. 4 is a diagram illustrating the flow of power in the grid interconnection system 10 when receiving a command (output suppression command) for suppressing power output (power sale) to the power system 9. Since the output suppression command is received, the DC connection switch 5 is turned on. The electric power generated by the solar panel 1 is supplied to the home appliance H and the important load R through the MPPT 11, the power conditioner 6, and the distribution board 4. The surplus that is not consumed by the home appliance H and the important load R is charged to the storage battery 2 through the DC connection switch 5 and the DC / DC converter 3. For example, when the power generation amount of the solar panel 1 is 5 kW and the power consumption of the home appliance H and the important load R is 2 kW, 3 kW is surplus and the storage battery 2 is charged.

直流接続スイッチ５は、出力抑制指令を受け、かつ太陽光パネル１で発電された電力が宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒで消費される電力より多い場合に、オンになっていればよい。直流接続スイッチ５をオンにするタイミングや、出力抑制指令が解除された後、どのタイミングでオフにするかは、特に限定されない。 The DC connection switch 5 only needs to be turned on when it receives an output suppression command and the power generated by the solar panel 1 is greater than the power consumed by the home appliance H and the important load R. The timing for turning on the DC connection switch 5 and the timing for turning it off after the output suppression command is released are not particularly limited.

図４に示す例は、太陽光パネル１の発電量に余剰がある場合である。これに対して、出力抑制指令を受けている時に、太陽光パネル１の発電量が、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒの消費電力より少ない場合は、不足分の電力を、電力系統９又は蓄電池２の電力で補うことができる。蓄電池２の電力で不足分を補う場合、直流接続スイッチ５をオンにしてＤＣ／ＤＣ変換器３及びパワーコンディショナ６を動作させる。これにより、蓄電池２の電力が、ＤＣ／ＤＣ変換器３及びパワーコンディショナ６を介して宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ出力される。 The example shown in FIG. 4 is a case where there is a surplus in the power generation amount of the solar panel 1. On the other hand, when the power generation amount of the solar panel 1 is smaller than the power consumption of the home appliance H and the important load R when receiving the output suppression command, the shortage of power is supplied to the power system 9 or the storage battery 2. Can be supplemented with When the shortage is compensated for by the power of the storage battery 2, the DC connection switch 5 is turned on to operate the DC / DC converter 3 and the power conditioner 6. Thereby, the electric power of the storage battery 2 is output to the home appliance H and the important load R via the DC / DC converter 3 and the power conditioner 6.

なお、図４に示す例では、電力系統９から蓄電池２へ及び蓄電池２から重要負荷Ｒへの電力供給は行われていないため、ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３は、動作を停止している。 In the example shown in FIG. 4, since power is not supplied from the power system 9 to the storage battery 2 and from the storage battery 2 to the important load R, the AC / DC converter 12 and the DC / AC converter 13 operate. Has stopped.

＜ケース４：太陽光発電無し、蓄電池放電時＞
図５は、太陽光パネル１で発電していない時に、蓄電池２から宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ電力を供給する場合の、電力の流れを示す図である。図５に示すケースは、例えば、朝、夕の電力系統９の消費電力が増加する時間に、夜間に蓄電した蓄電池２を放電（ピークシフト放電）するケースである。この場合、直流接続スイッチ５はオンの状態で、ＤＣ／ＤＣ変換器３が動作し、蓄電池２の電力が、パワーコンディショナ６へ出力される。蓄電池２の電力は、パワーコンディショナ６、分電盤４を介して、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒへ供給される。このとき、蓄電池２の電力が電力系統９へ出力しないように、ＤＣ／ＤＣ変換器３又はパワーコンディショナ６のインバータで、出力電力が調整される。 <Case 4: No photovoltaic power generation, battery discharge>
FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of power when power is supplied from the storage battery 2 to the home appliance H and the important load R when the solar panel 1 is not generating power. The case shown in FIG. 5 is a case where the storage battery 2 stored at night is discharged (peak shift discharge) during the time when the power consumption of the power system 9 increases in the morning and evening, for example. In this case, the DC connection switch 5 is on, the DC / DC converter 3 operates, and the power of the storage battery 2 is output to the power conditioner 6. The electric power of the storage battery 2 is supplied to the home appliance H and the important load R via the power conditioner 6 and the distribution board 4. At this time, the output power is adjusted by the DC / DC converter 3 or the inverter of the power conditioner 6 so that the power of the storage battery 2 is not output to the power system 9.

図５に示す例では、太陽光パネル１で発電していないため、ＭＰＰＴ１１は動作していない。また、電力系統９から蓄電池２へ及び蓄電池２から重要負荷Ｒへの電力供給は行われていないため、ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３は、動作を停止している。 In the example shown in FIG. 5, since the solar panel 1 is not generating electric power, the MPPT 11 is not operating. Moreover, since the electric power supply from the electric power grid | system 9 to the storage battery 2 and the important load R from the storage battery 2 is not performed, the AC / DC converter 12 and the DC / AC converter 13 have stopped operation | movement.

＜ケース５：停電、太陽光発電時＞
図６は、電力系統９の停電中に、太陽光パネル１が発電している場合の、電力の流れを示す図である。停電が発生すると解列スイッチ８がオフになり、太陽光パネル１、ＭＰＰＴ１１及びパワーコンディショナ６は、電力系統９から解列する。停電発生時、電力系統９の電圧が所定の閾値を下回ると、ＵＰＳスイッチ７が、電力系統９と重要負荷Ｒとの接続から、蓄電池２と重要負荷Ｒとの接続に、瞬時に切り替わる。ＵＰＳスイッチ７の切り替わりと略同時に、ＤＣ／ＡＣ変換器１３が動作を開始し、蓄電池２から重要負荷Ｒへ電力が供給される。これにより、停電が発生しても、重要負荷Ｒには途切れることなく電力供給が継続される。 <Case 5: Power outage, solar power generation>
FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of electric power when the solar panel 1 is generating power during a power failure of the electric power system 9. When a power failure occurs, the disconnect switch 8 is turned off, and the solar panel 1, the MPPT 11, and the power conditioner 6 are disconnected from the power system 9. When a power failure occurs and the voltage of the power system 9 falls below a predetermined threshold value, the UPS switch 7 is instantaneously switched from the connection between the power system 9 and the important load R to the connection between the storage battery 2 and the important load R. At substantially the same time as the switching of the UPS switch 7, the DC / AC converter 13 starts operating, and power is supplied from the storage battery 2 to the important load R. Thereby, even if a power failure occurs, the power supply to the important load R is continued without interruption.

停電時において太陽光パネル１が発電している場合、直流接続スイッチ５はオンとなるよう制御される。これにより、太陽光パネル１で発電した電力を、直流経路を介して効率よく蓄電池２へ充電することができる。このとき、パワーコンディショナ６のインバータは、動作を停止していてもよい。例えば、太陽光パネル１で発電された電力を、重要負荷Ｒへ供給し、余剰電力の少なくとも一部を蓄電値２へ充電することができる。この場合、余剰電力は、太陽光パネル１の発電可能な量（推定値）から宅内消費電力を差し引いた値となる。ＤＣ／ＤＣ変換器３は、太陽光パネル１の余剰電力分を特電池２へ充電するよう、充電量を制御することができる。なお、停電時には、太陽光パネル１で発電した電力を全て蓄電池２へ充電することもできる。 When the solar panel 1 is generating power during a power failure, the DC connection switch 5 is controlled to be turned on. Thereby, the electric power generated by the solar panel 1 can be efficiently charged to the storage battery 2 via the direct current path. At this time, the inverter of the power conditioner 6 may stop operating. For example, the electric power generated by the solar panel 1 can be supplied to the important load R and at least a part of the surplus power can be charged to the stored value 2. In this case, the surplus power is a value obtained by subtracting in-home power consumption from the amount (estimated value) that can be generated by the solar panel 1. The DC / DC converter 3 can control the amount of charge so that the extra power of the solar panel 1 is charged to the special battery 2. In addition, at the time of a power failure, all the electric power generated with the solar panel 1 can also be charged to the storage battery 2.

＜ケース６：停電、太陽光発電無し＞
図７は、電力系統９の停電中に、太陽光パネル１が発電していない場合の、電力の流れを示す図である。停電時で、太陽光パネル１が発電していない場合（例えば、夜間等）、直流接続スイッチ５はオフになるよう制御される。蓄電池２から放電される電力は、ＤＣ／ＤＣ変換器３、ＤＣ／ＡＣ変換器１３を経て交流電力に変換され、重要負荷Ｒに供給される。太陽光パネル１が発電していないので、ＭＰＰＴ１１、パワーコンディショナ６は動作を停止している。 <Case 6: No power failure, no solar power>
FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of electric power when the solar panel 1 is not generating power during a power failure of the electric power system 9. When the solar panel 1 is not generating power during a power failure (for example, at night), the DC connection switch 5 is controlled to be turned off. The electric power discharged from the storage battery 2 is converted into AC power through the DC / DC converter 3 and the DC / AC converter 13 and supplied to the important load R. Since the solar panel 1 is not generating power, the operation of the MPPT 11 and the power conditioner 6 is stopped.

＜ケース７：電力系統から蓄電池へ充電時＞
図８は、電力系統９の電力を、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒに供給するとともに、蓄電池２に充電する場合の、電力の流れを示す図である。このケースでは、太陽光パネル１による発電は行われていない。例えば、昼間の太陽光パネル１で発電した電力による充電が不十分であった場合に、夜間に蓄電池２へ追加充電するケースが想定される。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１２が動作して電力系統９の交流電力を直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣ変換器３へ供給する。この場合、直流接続スイッチ５はオフになるよう制御される。これにより、ＡＣ／ＤＣ変換器１２から出力される直流電力がパワーコンディショナ６又はＭＰＰＴ１１へ流れるのを防ぐことができる。太陽光パネル１による発電は行われていないため、ＭＰＰＴ１１及びパワーコンディショナ６の動作は停止している。 <Case 7: Charging from power system to storage battery>
FIG. 8 is a diagram showing the flow of power when the power of the power system 9 is supplied to the home appliance H and the important load R and the storage battery 2 is charged. In this case, power generation by the solar panel 1 is not performed. For example, when charging with power generated by the solar panel 1 in the daytime is insufficient, a case in which the storage battery 2 is additionally charged at night is assumed. In this case, the AC / DC converter 12 operates to convert the AC power of the power system 9 into DC power and supply it to the DC / DC converter 3. In this case, the DC connection switch 5 is controlled to be turned off. Thereby, it is possible to prevent the DC power output from the AC / DC converter 12 from flowing to the power conditioner 6 or the MPPT 11. Since power generation by the solar panel 1 is not performed, the operations of the MPPT 11 and the power conditioner 6 are stopped.

（実施形態の効果）
本実施形態における系統連系システム１０では、パワーコンディショナ６の直流経路と、蓄電池２のＤＣ／ＤＣ変換器３とが直流接続スイッチ５を介してつながっている。そのため、太陽光パネル１による発電量の余剰分を、直流線路を介して効率よく蓄電池２へ充電できる。また、売電時には、直流接続スイッチ５をオフにして蓄電池２から電力系統９へ電力を出力しないようできる。電力系統９への電力出力の抑制（売電抑制）が必要な時は、直流接続スイッチ５をオンにして、太陽光パネル１による発電量の余剰分を蓄電池２へ充電することができる。また、売電しない場合は、直流接続スイッチ５をオンにして蓄電池２を放電することにより、パワーコンディショナ６を介して、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒに蓄電池２から電力を供給することもできる。これにより、例えば、ピークシフトが可能になる。 (Effect of embodiment)
In the grid interconnection system 10 according to the present embodiment, the DC path of the power conditioner 6 and the DC / DC converter 3 of the storage battery 2 are connected via the DC connection switch 5. Therefore, the surplus of the amount of power generated by the solar panel 1 can be efficiently charged to the storage battery 2 via the DC line. Further, at the time of selling power, the DC connection switch 5 can be turned off so that power is not output from the storage battery 2 to the power system 9. When it is necessary to suppress power output to the power system 9 (suppression of power sale), the DC connection switch 5 can be turned on to charge the storage battery 2 with the surplus of the amount of power generated by the solar panel 1. When the power is not sold, the storage battery 2 can be discharged by turning on the DC connection switch 5 to supply power from the storage battery 2 to the home appliance H and the important load R via the power conditioner 6. . Thereby, for example, peak shift becomes possible.

系統連系システム１０は、さらに、電力系統９及び重要負荷Ｒ間の接続と、重要負荷Ｒ及び蓄電池２間の接続とを切り替えるＵＰＳスイッチ７を備える。ＵＰＳスイッチ７と、ＤＣ／ＤＣ変換器３及び直流接続スイッチ５間のノードとの間に、蓄電池２からの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器１３が配置される。これにより、安定した交流電力を供給するＵＰＳを構成することができる。蓄電池２は、太陽光パネル１で発電された電力を効率よく充電できるとともに、電力系統９の電圧低下時にも、途切れることなく安定して重要負荷に電力を供給することができる。 The grid interconnection system 10 further includes a UPS switch 7 that switches a connection between the power system 9 and the important load R and a connection between the important load R and the storage battery 2. Between the UPS switch 7 and a node between the DC / DC converter 3 and the DC connection switch 5, a DC / AC converter 13 that converts DC power from the storage battery 2 into AC power is disposed. Thereby, UPS which supplies the stable alternating current power can be comprised. The storage battery 2 can efficiently charge the power generated by the solar panel 1 and can stably supply power to an important load without interruption even when the voltage of the power system 9 is lowered.

また、系統連系システム１０は、電力系統９の交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＤＣ変換器３へ出力するＡＣ／ＤＣ変換器１２を備える。これにより、電力系統９の電力を蓄電池２に充電することができる。すなわち、太陽光パネル１の電力、及び、電力系統９からの電力のいずれも蓄電池１に充電することができる。例えば、太陽光パネル１で発電される電力では蓄電池２に十分に充電できない場合に、電力系統９の電力を蓄電池２に充電することができる。その結果、ＵＰＳの電源としての残量を確保できる。その他、太陽光パネル１の電力による充電と、電力系統９の電力による充電とを組み合わせることで、ピークシフト制御、及び蓄電池２の消耗を鑑みた充電制御等が可能になる。 The grid interconnection system 10 includes an AC / DC converter 12 that converts AC power of the power system 9 into DC power and outputs the DC power to the DC / DC converter 3. Thereby, the electric power of the electric power grid | system 9 can be charged to the storage battery 2. FIG. That is, both the electric power of the solar panel 1 and the electric power from the electric power system 9 can charge the storage battery 1. For example, when the power generated by the solar panel 1 cannot sufficiently charge the storage battery 2, the power of the power system 9 can be charged to the storage battery 2. As a result, the remaining amount as the power source of the UPS can be secured. In addition, by combining charging with the power of the solar panel 1 and charging with the power of the power grid 9, peak shift control, charging control in consideration of the consumption of the storage battery 2, and the like can be performed.

［実施形態２］
図９は、実施形態２における系統連系システムの構成例を示す図である。図９において、図１と同じ部分には同じ符号を付している。図９に示す系統連系システム１０ａでは、図１のＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３の代わりに、双方向インバータ１９が配置される。双方向インバータ１９を用いることで、装置の小型化が容易になる。 [Embodiment 2]
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the second embodiment. In FIG. 9, the same parts as those in FIG. In the grid interconnection system 10a shown in FIG. 9, a bidirectional inverter 19 is arranged instead of the AC / DC converter 12 and the DC / AC converter 13 of FIG. By using the bidirectional inverter 19, it is easy to reduce the size of the apparatus.

双方向インバータ１９は、ＵＰＳスイッチ７と、ＤＣ／ＤＣ変換器３との間に配置される。ＵＰＳスイッチ７は、分電盤４を介して系統電力９と接続される第１端子７ａ、双方向インバータ１９と接続される第２端子７ｂ、及び重要負荷Ｒに接続される第３端子７ｃを有する。第１端子７ａは、スイッチ１８を介して双方向インバータ１９とも接続されている。すなわち、スイッチ１８と第１端子７ａとの間のノードは、分電盤４（系統電力９）に接続されている。 The bidirectional inverter 19 is disposed between the UPS switch 7 and the DC / DC converter 3. The UPS switch 7 includes a first terminal 7a connected to the system power 9 via the distribution board 4, a second terminal 7b connected to the bidirectional inverter 19, and a third terminal 7c connected to the important load R. Have. The first terminal 7 a is also connected to the bidirectional inverter 19 via the switch 18. That is, the node between the switch 18 and the first terminal 7a is connected to the distribution board 4 (system power 9).

双方向インバータ１９は、電力系統９から入力された交流電力を直流電力に変換して蓄電池２へ供給するとともに、蓄電池２から出力された直流電力を交流電力に変換して、重要負荷Ｒへ供給する。なお、双方向インバータ１９から出力される交流電流は、電力系統９の交流電流の周波数に同期していなくてもよい。 The bidirectional inverter 19 converts AC power input from the power system 9 into DC power and supplies it to the storage battery 2, and converts DC power output from the storage battery 2 into AC power and supplies it to the important load R To do. Note that the alternating current output from the bidirectional inverter 19 may not be synchronized with the frequency of the alternating current in the power system 9.

電力系統９の電圧が正常な時は、ＵＰＳスイッチ７は、第１端子７ａと第３端子７ｃを接続する状態となっている。すなわち、電力系統９の交流電力が重要負荷Ｒに供給される状態となっている。電力系統９の電力を蓄電池２へ充電する際には、スイッチ１８がオンになる。停電等の異常時に、電力系統９の低電圧状態が検出されると、ＵＰＳスイッチ７は、第２端子７ｂと第３端子７ｃとを接続する状態に瞬時に切り替わるとともに、スイッチ１８がオフになる。これにより、電力系統９と蓄電池２とをすばやく切り離すことができる。また、蓄電池２から放電された直流電力が、双方向インバータ１９で交流に変換され、重要負荷Ｒに供給される。 When the voltage of the power system 9 is normal, the UPS switch 7 is in a state of connecting the first terminal 7a and the third terminal 7c. That is, the AC power of the power system 9 is in a state of being supplied to the important load R. When charging the storage battery 2 with electric power from the electric power system 9, the switch 18 is turned on. When a low voltage state of the power system 9 is detected during an abnormality such as a power failure, the UPS switch 7 is instantaneously switched to a state in which the second terminal 7b and the third terminal 7c are connected, and the switch 18 is turned off. . Thereby, the electric power grid | system 9 and the storage battery 2 can be isolate | separated quickly. Further, the DC power discharged from the storage battery 2 is converted into AC by the bidirectional inverter 19 and supplied to the important load R.

系統連系システム１０ａのその他の動作は、実施形態１における系統連系システム１０と同様に実行することができる。 Other operations of the grid interconnection system 10a can be executed in the same manner as the grid interconnection system 10 in the first embodiment.

［実施形態３］
図１０は、実施形態３における系統連系システムの構成例を示す図である。図１０において、図１と同じ部分には同じ符号を付している。図１０に示す系統連系システム１０ｂでは、図１のＡＣ／ＤＣ変換器１２が除去されている。これにより、装置の小型化が容易になる。また、パワーコンディショナ６ａには、双方向インバータが用いられる。これにより、電力系統９からの電力を、パワーコンディショナ６ａを介して、蓄電池２へ充電することができる。 [Embodiment 3]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a grid interconnection system according to the third embodiment. 10, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the grid interconnection system 10b shown in FIG. 10, the AC / DC converter 12 of FIG. 1 is removed. This facilitates downsizing of the device. Moreover, a bidirectional inverter is used for the power conditioner 6a. Thereby, the electric power from the electric power grid | system 9 can be charged to the storage battery 2 via the power conditioner 6a.

例えば、太陽光パネル１が発電していない時に、パワーコンディショナ６ａの双方向インバータを駆動して、電力系統９の交流電力を直流に変換してＤＣ／ＤＣ変換器３へ出力することができる。この時、直流接続スイッチ５はオンにする。これにより、例えば、実施形態１におけるケース７と同様に、夜間等に電力系統９の電力を蓄電池２に充電することが可能になる。系統連系システム１０ｂのその他の動作は、実施形態１における系統連系システム１０と同様に実行することができる。 For example, when the solar panel 1 is not generating power, the bidirectional inverter of the power conditioner 6a can be driven to convert the AC power of the power system 9 into DC and output it to the DC / DC converter 3. . At this time, the DC connection switch 5 is turned on. Thereby, for example, as in the case 7 in the first embodiment, it is possible to charge the storage battery 2 with power from the power system 9 at night or the like. Other operations of the grid interconnection system 10b can be executed in the same manner as the grid interconnection system 10 in the first embodiment.

以上、本発明の実施形態について説明した。上記実施形態１〜３における系統連系システム１０、１０ａ、１０ｂは、発電部（太陽光パネル１）の電力を効率よく蓄電できる蓄電池をＵＰＳとして機能させることができる。また、宅内家電Ｈ及び重要負荷Ｒ等の負荷に対して、電力系統９、発電部及び蓄電池２のいずれからも電力を供給することができる。蓄電池２には、発電部のみならず電力系統９からの電力も充電することができる。さらに、停電時には、発電部の電力を全て蓄電池２に充電することができる。 The embodiment of the present invention has been described above. The grid interconnection systems 10, 10a, and 10b in the first to third embodiments can cause a storage battery that can efficiently store the power of the power generation unit (solar panel 1) to function as a UPS. Moreover, electric power can be supplied from any of the electric power system 9, the power generation unit, and the storage battery 2 to loads such as the home appliance H and the important load R. The storage battery 2 can be charged not only with the power generation unit but also with power from the power system 9. Furthermore, at the time of a power failure, all the electric power of a power generation part can be charged to the storage battery 2. FIG.

本発明の実施形態は、上記実施形態１〜３に限られない。発電部は、太陽光パネル１に限られない。発電部は、例えば、風力発電装置又は燃料電池等であってもよい。また、系統連系システムの設置場所は、住宅に限られず、例えば、店舗、オフィス、事業所等の商業施設や、工場、農場等の生産施設等に系統連系システムを設置することができる。 Embodiment of this invention is not restricted to the said Embodiment 1-3. The power generation unit is not limited to the solar panel 1. The power generation unit may be, for example, a wind power generator or a fuel cell. The installation location of the grid interconnection system is not limited to a house, and for example, the grid interconnection system can be installed in a commercial facility such as a store, an office, or a business facility, or a production facility such as a factory or a farm.

ＵＰＳスイッチ７とＤＣ／ＤＣ変換器３との間の電力変換手段は、上記例に限られず、様々な形態の変換器を用いることができる。また、ＵＰＳと負荷との接続形態も上記例に限られない。例えば、正常時に電力系統９の交流電力を供給する第１重要負荷に加えて、正常時に蓄電池２に接続されたインバータで変換された交流電力を供給する第２重要負荷を系統連系システムに接続することができる。 The power conversion means between the UPS switch 7 and the DC / DC converter 3 is not limited to the above example, and various types of converters can be used. The connection form between the UPS and the load is not limited to the above example. For example, in addition to the first important load that supplies AC power of the power system 9 during normal operation, the second important load that supplies AC power converted by an inverter connected to the storage battery 2 during normal operation is connected to the grid interconnection system. can do.

図１１は、図１に系統連系システム１０を、第２重要負荷を接続可能な形態に変更した変形例を示す図である。図１１に示す例では、ＤＣ／ＡＣ変換器１３に、さらに、第２重要負荷Ｒ２が接続される。この場合、正常時において、ＡＣ／ＤＣ変換器１２及びＤＣ／ＡＣ変換器１３が動作し、第２重要負荷Ｒ２に、安定した交流電力を供給することができる。 FIG. 11 is a diagram illustrating a modification in which the grid interconnection system 10 is changed to a configuration in which the second important load can be connected to the system illustrated in FIG. In the example shown in FIG. 11, the second important load R <b> 2 is further connected to the DC / AC converter 13. In this case, the AC / DC converter 12 and the DC / AC converter 13 operate in a normal state, and stable AC power can be supplied to the second important load R2.

１太陽光パネル（発電部の一例）
２蓄電池
３ＤＣ／ＤＣ変換器
５直流接続スイッチ
６パワーコンディショナ
７ＵＰＳスイッチ
９電力系統
１０、１０ａ、１０ｂ系統連系システム
１２ＡＣ／ＤＣ変換器
１３ＤＣ／ＡＣ変換器
１４センサ
１５制御部 1 Solar panel (an example of a power generation unit)
2 Storage Battery 3 DC / DC Converter 5 DC Connection Switch 6 Power Conditioner 7 UPS Switch 9 Power System 10, 10a, 10b System Interconnection System 12 AC / DC Converter 13 DC / AC Converter 14 Sensor 15 Control Unit

Claims

直流電力を発電する発電部に接続され、前記発電部で発電された直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を電力系統及び／又は負荷に出力するパワーコンディショナと、
前記パワーコンディショナの直流経路におけるノードに接続される直流接続スイッチと、
前記直流接続スイッチを介して、前記パワーコンディショナの前記直流経路のノードに接続される蓄電池と、
前記蓄電池と前記直流接続スイッチとの間に接続されるＤＣ／ＤＣ変換器と、
前記電力系統への電力出力の抑制指令を外部機器から受けた場合に前記直流接続スイッチをオンにして、前記ＤＣ／ＤＣ変換器を制御することにより、前記発電部で発電された電力の少なくとも一部を前記蓄電池に充電可能とする制御部とを備える、系統連系システム。 A power conditioner that is connected to a power generation unit that generates DC power, converts the DC power generated by the power generation unit into AC power, and outputs the converted AC power to a power system and / or a load;
A DC connection switch connected to a node in a DC path of the inverter;
A storage battery connected to a node of the DC path of the power conditioner via the DC connection switch;
A DC / DC converter connected between the storage battery and the DC connection switch;
When a command to suppress power output to the power system is received from an external device, the DC connection switch is turned on and the DC / DC converter is controlled, thereby at least one of the power generated by the power generation unit. A grid interconnection system comprising: a control unit that enables charging of the storage battery to the storage battery.

前記制御部は、前記発電部で発電された電力を前記電力系統へ出力する時に前記直流接続スイッチをオフにする、請求項１に記載の系統連系システム。 The grid interconnection system according to claim 1, wherein the control unit turns off the DC connection switch when outputting the power generated by the power generation unit to the power system.

前記制御部は、前記電力系統への電力出力の抑制指令を外部機器から受けた場合に前記直流接続スイッチをオンにして、前記ＤＣ／ＤＣ変換器に加えて前記パワーコンディショナも制御することにより、前記発電部で発電された電力を、前記負荷へ供給するとともに前記蓄電池に充電する、請求項１又は２に記載の系統連系システム。 The control unit turns on the DC connection switch when receiving a command to suppress power output to the power system from an external device, and controls the power conditioner in addition to the DC / DC converter. The grid interconnection system according to claim 1 or 2, wherein the power generated by the power generation unit is supplied to the load and the storage battery is charged.

前記電力系統と重要負荷との間の接続と、前記重要負荷と前記蓄電池との間の接続とを切り替えるスイッチと、
前記ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記直流接続スイッチの間のノードと、前記スイッチとの間に配置され、前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣ変換器とをさらに備え、
前記電力系統の電圧が閾値を下回った場合に、前記スイッチは、前記重要負荷と前記蓄電池との間を接続する状態となり、前記蓄電池から前記ＤＣ／ＤＣ変換器及び前記ＤＣ／ＡＣ変換器を介して、前記重要負荷へ交流電力が供給される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の系統連系システム。 A switch for switching a connection between the power system and an important load, and a connection between the important load and the storage battery;
A node between the DC / DC converter and the DC connection switch, and a DC / AC converter that is arranged between the switch and converts DC power from the storage battery into AC power;
When the voltage of the power system falls below a threshold value, the switch is in a state of connecting between the important load and the storage battery, and from the storage battery via the DC / DC converter and the DC / AC converter. The grid interconnection system according to any one of claims 1 to 3, wherein AC power is supplied to the important load.

前記電力系統と、前記ＤＣ／ＤＣ変換器との間に接続され、前記電力系統の交流電力を、直流電力に変換して前記ＤＣ／ＤＣ変換器へ出力するＡＣ／ＤＣ変換器をさらに備える、請求項４に記載の系統連系システム。 An AC / DC converter connected between the power system and the DC / DC converter and converting AC power of the power system into DC power and outputting the DC power to the DC / DC converter; The grid connection system according to claim 4.