JP6076198B2 - 出力制御方法及び出力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、出力制御方法及び出力制御装置に関するものである。

近年、電力の需要家に設けられる分散電源として、例えば、太陽電池装置、燃料電池装置及び蓄電装置等が知られている（例えば、特許文献１）。

現在の日本の制度では、需要家は、再生可能エネルギーによって発電された電力を、系統を管理する電力事業者に売電することができる。太陽光は再生可能エネルギーの１つであるため、太陽電池装置が出力する電力（出力電力）は、系統を管理する電力事業者への売電対象になる。つまり、太陽電池装置からの出力電力は、系統への逆潮流が認められている。一方で、再生可能エネルギーを利用していない蓄電装置及び燃料電池装置（以下、蓄電装置と略記する）からの出力電力については、電力事業者への売電も、系統への逆潮流も認められていない。そのため、蓄電装置を設置する場合、蓄電装置からの出力電力が系統に逆潮流することを防止するために、逆潮流検出センサを設置することが義務づけられている。

また、日本の制度では、太陽電池装置と、蓄電装置とを備える分散電源システムにおいて、太陽電池装置の出力電力の売電時に、蓄電装置は、出力電力を負荷に供給することができる。これにより、太陽電池装置からの出力電力のうち、負荷に供給する量を減らして、系統に逆潮流させる量、すなわち売電量を増やすことができる。つまり、いわゆる、売電量の押し上げ効果が得られることになる。

なお、蓄電装置を併用することにより、太陽電池装置からの出力電力における売電量の割合を増やすことは、電力事業者との契約上認められない場合がある。

この場合、蓄電装置からの出力電力の逆潮流を低減するための逆潮流検出センサ（以下、単にセンサとも言う）は、太陽電池装置からの出力電力の逆潮流も検出できる位置に設置される必要がある。つまり、押し上げ効果の利用の可否により、センサの設置位置が定められている。そして、逆潮流が検出された場合には、センサの検出値に基づいて、逆潮流が低減されるように蓄電装置からの出力が制御されることになる。

特開２００２−１５２９７６号公報

ここで、逆潮流を低減するための蓄電装置の従来の出力制御方法は、センサが正しい位置（正位置）に設置されていることを前提に定められているものである。しかし、センサは、手作業で取り付けられるため、手違いで誤った位置（誤位置）に設置されることがある。この場合、正位置を前提とする上記出力制御方法によっては、逆潮流が低減されなくなってしまう。

センサを正位置に設置し直せば、上記出力制御方法を利用できるものの、センサの再設置作業は非常に手間である。作業員が、誤位置に設置されているセンサを目視で特定し、手作業によりこのセンサを取り付け直さなければならない。上記の事情は、特に日本での例ではあるが、その他の国においても逆潮流を低減するための蓄電装置の出力制御は求められる。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、センサが誤位置に設置されている場合に、蓄電装置に関する逆潮流を効率的に低減することができる出力制御方法及び出力制御装置を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点に係る出力制御方法の発明は、
系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御方法において、
前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値を取得する第１取得ステップと、
前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値を取得する第２取得ステップと、
前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御ステップと
を含み、
前記センサが前記第１分岐点と前記第２分岐点との間に設置されている場合、前記制御ステップは、
前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値にならないように、又は前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御するステップを含み、
前記制御ステップは、
前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、当該差が略ゼロになるように、前記供給出力を制御するステップを更に含む
出力制御方法である。

上述したように本発明の解決手段を方法として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する装置、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、本発明を装置として実現させた第２の観点に係る出力制御装置の発明は、
系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御装置において、
前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値と、前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値とを取得する取得部と、
前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御部と
を備え、
前記センサが前記第１分岐点と前記第２分岐点との間に設置されている場合、前制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値にならないように、又は前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御し、
前記制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、当該差が略ゼロになるように、前記供給出力を制御する出力制御装置である。

上記のように構成された本発明の一観点に係る出力制御方法及び出力制御装置によれば、センサが誤位置に設置されている場合に、蓄電装置に関する逆潮流を効率的に低減することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る出力制御システムの概略的な構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る出力制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る出力制御装置の処理を示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２実施形態に係る出力制御装置の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
出力制御システム１００は、図１に示すように、出力制御装置１０１と、商用電力系統（以下、適宜、系統と略記する）１０３と、負荷１０５と、再生可能エネルギー発電装置１０７と、非再生可能エネルギー供給装置１０９と、センサ１１１とを含む。出力制御装置１０１は、非再生可能エネルギー供給装置１０９の供給出力を、当該供給出力が系統１０３に供給されないように（つまり、逆潮流しないように）制御する。系統１０３は、電力線１１３（図１の実線）により負荷１０５と接続されている。電力線１１３は、第１分岐点Ｂ１で分岐され、非再生可能エネルギー供給装置１０９に接続されている。また、電力線１１３は、第１分岐点Ｂ１よりも系統側の第２分岐点Ｂ２でも分岐され、再生可能エネルギー発電装置１０７に接続されている。これにより、系統１０３、再生可能エネルギー発電装置１０７及び非再生可能エネルギー供給装置１０９は、電力線１１３を介して、負荷１０５に電力を供給できる。

図１において、センサ１１１は、３つ記載されているが、これは、電力線１１３上の第２分岐点Ｂ２よりも負荷側であり第１分岐点Ｂ１よりも系統側である第１位置Ｐ１、第２分岐点Ｂ２よりも系統側の第２位置Ｐ２、又は第１分岐点Ｂ１よりも負荷側である第３位置Ｐ３の何れか一箇所にセンサ１１１が設置されることを意味する。第１位置Ｐ１及び第３位置Ｐ３は、出力制御システム１００が押し上げ効果のある仕様（押し上げ効果を利用可能な仕様）である場合のセンサ１１１の正しい位置（正位置）である。つまり、この場合、第２位置Ｐ２は、センサ１１１にとって誤った位置（誤位置）となる。一方、出力制御システム１００が押し上げ効果のない仕様（押し上げ効果を利用不可能な仕様）である場合は、センサ１１１にとって、第２位置Ｐ２が正しい位置であり、第１位置Ｐ１及び第３位置Ｐ３が誤った位置である。以下、第１実施形態では、出力制御システム１００は、押し上げ効果のない仕様であり、センサ１１１は、誤った位置である第１位置Ｐ１又は第３位置Ｐ３に設置されているとする。

図１では、系統１０３の配電方式として単相二線式が想定されているが（接地線は省略）、本発明は単相二線式に限定されるものではなく、例えば、単相三線式にも適用できる。

再生可能エネルギー発電装置１０７、非再生可能エネルギー供給装置１０９及びセンサ１１１は、有線又は無線の信号線１１５（図１の破線）により、出力制御装置１０１と接続され、信号（データ）を送受信できる。

出力制御装置１０１は、非再生可能エネルギー供給装置１０９の供給出力を制御するものであり、例えば、ＥＭＳ（Energy Management System）装置として実現することができる。出力制御装置１０１が備える構成要素及び出力制御装置１０１の処理の詳細については後述する。なお、本発明は、出力制御装置１０１を、再生可能エネルギー発電装置１０７及び非再生可能エネルギー供給装置１０９とは別個の装置として実現することに限定されるものではない。例えば、出力制御装置１０１を、再生可能エネルギー発電装置１０７又は非再生可能エネルギー供給装置１０９の一部として実現してもよい。

系統１０３は、電力会社により管理されているものであり、負荷１０５に電力を供給したり（買電）、再生可能エネルギー発電装置１０７からの電力を受けたり（売電）する。負荷１０５は、例えば、エアコンや冷蔵庫、ＴＶ（テレビジョン受像機）等の家庭用電気製品である。

再生可能エネルギー発電装置１０７は、再生可能エネルギーから電力を生成するものであり、例えば、太陽電池装置、風力発電装置、波力発電装置である。本実施形態では、再生可能エネルギー発電装置１０７は、太陽電池装置であるとする（以下、太陽電池装置にも１０７の符号を使用する）。太陽電池装置１０７は、太陽電池１２１と、太陽電池ＰＣＳ（Power Conditioning System）１２３とを有している。太陽電池１２１は、太陽光の受光に応じて、直流出力を出力し、太陽電池ＰＣＳ１２３は、直流出力を交流出力に変換する。また、太陽電池装置１０７は、太陽電池ＰＣＳ１２３からの交流出力を検出するセンサを有し、当該センサは、検出した値（出力値）を出力制御装置１０１に送信する。太陽電池装置１０７からの交流の出力値は、電流値又は電力値であり、以下、本実施形態では、電流値であるとする。

非再生可能エネルギー供給装置１０９は、非再生可能エネルギーを供給するものであり、例えば、蓄電装置、燃料電池装置である。本実施形態では、非再生可能エネルギー供給装置１０９は、蓄電装置であるとする（以下、蓄電装置にも１０９の符号を使用する）。蓄電装置１０９は、蓄電池１２５と、蓄電池ＰＣＳ１２７とを有している。蓄電池１２５は、系統１０３や太陽電池装置１０７からの電力を蓄積したり、蓄積されている電力を直流出力として出力したりする。蓄電池ＰＣＳ１２７は、蓄電池１２５からの直流出力を交流出力に変換したり、系統側からの交流出力を直流出力に変換したりする。また、蓄電装置１０９は、蓄電池ＰＣＳ１２７からの交流出力を検出するセンサを有し、当該センサは、検出した値を出力制御装置１０１に送信する。蓄電装置１０９から供給される出力（供給出力）は、電流又は電力であり、以下、本実施形態では、電流であるとする。

第１実施形態では、出力制御システム１００が押し上げ効果のない仕様であることを前提とするため、蓄電装置１０９からの出力供給時であっても、太陽電池装置１０７からの出力は、系統１０３よりも負荷１０５に優先的に供給される。押し上げ効果のない仕様では、太陽電池装置１０７から出力される電流が、負荷１０５が必要とする電流（必要電流）を超えた場合にのみ、その差分である余剰電流が太陽電池装置１０７から系統１０３に供給される。

センサ１１１は、電力線１１３上の設置位置での電流値又は電力値を検出するものであり、蓄電装置１０９からの電流の系統１０３への逆潮流を低減するための逆潮流センサである。センサ１１１は、検出した値（検出値）を、信号線１１５を介して出力制御装置１０１に送信する。以下、本実施形態では、検出値は電流値であるとする。

なお、図１において、負荷１０５、再生可能エネルギー発電装置１０７及び非再生可能エネルギー供給装置１０９は、それぞれ１つ示されているが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、それぞれ２つ以上設けることができる。この場合、２つ以上の再生可能エネルギー発電装置は、第２分岐点Ｂ２に関してそれぞれが並列になるよう接続される。また、２つ以上の負荷及び非再生可能エネルギー供給装置は、第１分岐点Ｂ１に関してそれぞれ並列となるように接続される。

出力制御装置１０１は、図２に示すように、取得部１３１と、記憶部１３３と、通信部１３５と、制御部１３７とを有している。取得部１３１と、記憶部１３３と、通信部１３５とは、制御部１３７に接続されている。

取得部１３１は、センサ１１１から、電流値を取得するものであり、例えば、センサ１１１と通信を行う通信部としての機能を有する。また、取得部１３１は、太陽電池装置１０７及び蓄電装置１０９に含まれるセンサから、各装置から出力される電流値を取得することもできる。なお、本発明では、センサが出力制御装置１０１から独立した別個のものとして実現されることに限定されるものではなく、センサ自体を内包するような形で出力制御装置１０１を構成することもできる。この場合、取得部１３１を、センサ自体、又はセンサからのアナログ信号を制御部１３７が扱えるデジタル信号に変換するためのＡＤＣ（Analog to Digital Converter）とすることができる。なお、図２において、太陽電池装置１０７及び蓄電装置１０９と通信するための後述の通信部１３５を、取得部１３１と別個の機能ブロックとして表現しているが、取得部１３１が通信部としての機能を有する場合、この態様に限定されない。つまり、本発明は、取得部１３１と通信部１３５とを別個のハードウェアにより実現することに限定されるものではない。出力制御装置１０１は、取得部１３１の機能と通信部１３５の機能とを併せ持つ１つの通信部を有することができる。

記憶部１３３は、出力制御装置１０１の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムや、取得した電流値等の各種情報を記憶するものであり、ワークメモリ等としても機能する。記憶部１３３は、例えば、メモリやＨＤＤである。通信部１３５は、信号線１１５を介して太陽電池装置１０７及び蓄電装置１０９から、出力される電流値の情報を受信したり、蓄電装置１０９に、出力電流を制御するための指示信号を送信したりするものである。

制御部１３７は、出力制御装置１０１の各機能ブロックを実現する処理内容を記述したプログラムを実行するものであり、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）やＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等である。これにより、制御部１３７は、出力制御装置１０１の全体を制御及び管理している。制御部１３７が行う処理については、後述の図３の説明にて詳述する。

続いて、出力制御装置１０１の出力制御方法について、図３を参照して説明する。

まず、出力制御装置１０１の制御部１３７は、センサ１１１の位置を特定する（ステップＳ１０１）。例えば、センサ１１１自体が位置情報を有している場合は、制御部１３７は、通信部１３５を介してこの位置情報を受信して、センサ１１１の位置を特定することができる。また、出力制御装置１０１がキーボード等の入力部を備えている場合は、ユーザによってセンサ１１１の位置が入力されることにより、制御部１３７は、センサ１１１の位置を特定することができる。

更に、制御部１３７は、以下のようにして、自動的にセンサ１１１の位置を特定することもできる。太陽電池装置１０７からの出力が変化したときにセンサ１１１の検出値が変化しない場合には、制御部１３７は、センサ１１１の位置が第２分岐点Ｂ２よりも負荷側であると判断できる。また、太陽電池装置１０７からの出力が変化したときにセンサ１１１の検出値が変化した場合には、制御部１３７は、センサ１１１の位置が第２分岐点Ｂ２よりも系統側である（つまり、第２位置Ｐ２）と判断できる。更に、制御部１３７は、第２分岐点Ｂ２よりも負荷側であるセンサ１１１の具体的な位置、つまりセンサ１１１の位置が第１位置Ｐ１であるか第３位置Ｐ３であるかを特定することもできる。制御部１３７は、蓄電装置１０９からの出力が変化したときにセンサ１１１の検出値が変化すれば、センサ１１１の位置は第１位置Ｐ１であり、変化しなければ第３位置Ｐ３であると判断できる。本実施形態では、センサ１１１の位置は、第１位置Ｐ１又は第３位置Ｐ３である。なお、センサ１１１の位置を特定する方法は、上記方法に限定されない。

続いて、制御部１３７は、出力制御システム１００が押し上げ効果のある仕様であるか否かを特定する（ステップＳ１０２）。例えば、出力制御装置１０１が入力部を備えている場合は、ユーザによって仕様情報が入力されることにより、制御部１３７は、出力制御システム１００の仕様を特定することができる。また、出力制御システム１００の仕様情報が予め記憶部１３３に記憶されている場合は、制御部１３７は、記憶部１３３から仕様情報を読み出すこともできる。本実施形態では、出力制御システム１００は、押し上げ効果のない仕様である。

ここで、第１位置Ｐ１又は第３位置Ｐ３に設置されているセンサ１１１は、設置位置での電流を検出し、その値（以下、検出電流値Ｉ１とする）を出力制御装置１０１に送信する。これにより、出力制御装置１０１の取得部１３１は、検出電流値Ｉ１を取得することになり、この検出電流値Ｉ１を制御部１３７に送る（ステップＳ１０３）。そして、制御部１３７は、検出電流値Ｉ１を記憶部１３３に記憶させる。

また、センサ１１１による電流検出と同じタイミングで、太陽電池装置１０７は、自装置が出力する電流を検出し、その値（以下、出力電流値Ｉｐとする）を出力制御装置１０１に送信する。これにより、出力制御装置１０１の取得部１３１（又は通信部１３５）は、出力電流値Ｉｐを取得することになり、この出力電流値Ｉｐを制御部１３７に送る（ステップＳ１０４）。なお、太陽電池装置１０７に送信する機能がない場合には、出力制御装置１０１に太陽電池装置１０７が出力した電流を検出するためのセンサを設けてもよい。そして、制御部１３７は、出力電流値Ｉｐを記憶部１３３に記憶させる。なお、上記の同じタイミングとは、厳密な時刻の同一に限定されるものではない。例えば、誤差範囲を予め定め、センサ１１１による電流検出の時刻と太陽電池装置１０７による電流検出の時刻との差分が当該誤差範囲内であるならば、これらの検出タイミングは同じであるとみなすことができる。

次に、制御部１３７は、ステップＳ１０１で取得された情報に基づき、センサ１１１の位置が第１分岐点Ｂ１よりも系統側かを判断し（ステップＳ１０５）、制御部１３７は、センサ１１１の位置に応じて、検出電流値Ｉ１と出力電流値Ｉｐとに基づき、供給される電流（供給電流）が系統１０３に供給されないように（つまり、逆潮流しないように）蓄電装置１０９を制御する。蓄電装置１０９からの逆潮流は、負荷１０５の必要電流が系統１０３以外（太陽電池装置１０７、蓄電装置１０９）で賄われている状態で、蓄電装置１０９の供給電流が必要以上に出力されている場合に生じる。

具体的には、センサ１１１の位置が第１位置Ｐ１である場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、制御部１３７は、検出電流値Ｉ１の絶対値から出力電流値Ｉｐを引いた差（以下、第１電流差という）が負の値であるかを判断する（ステップＳ１０６）。検出電流値Ｉ１に関して絶対値が考慮されている理由は、センサ１１１が極性を有することに因るものである。センサ１１１の極性とは、センサ１１１が検出する電流の向き（負荷１０５へ流れる向き又は系統１０３へ流れる向き）と検出値の正負との対応関係である。センサ１１１は、例えば、ループコイル型であり、このようなセンサは、取り付け向きを逆にすると極性が逆になる。このように、センサ１１１の取り付け向きが逆であった場合、センサ１１１の検出値の正負の符号が逆になった状態で出力される。そのため、絶対値の導入により、センサの検出値を、系統１０３から負荷１０５へ流れる電流の値として統一できる。以下、本実施形態では、記載の明りょう化のため、センサ１１１の極性は、負荷１０５へ流れる向きが正、つまり系統側が正であるとする。

出力制御システム１００が押し上げ効果のない仕様であるため、太陽電池装置１０７からの電流（電流値はＩｐ）は、負荷１０５に優先的に供給される。そして、この電流が負荷１０５の必要電流よりも少ない場合、系統１０３がその不足分の電流を供給することになる。この場合、太陽電池装置１０７及び系統１０３から負荷１０５への電流が、センサ１１１の検出電流値Ｉ１に反映されることになる。

そのため、検出電流値Ｉ１が出力電流値Ｉｐ未満である場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、系統１０３は負荷１０５に電流を供給していないことになる。つまり、蓄電装置１０９が電流を供給していると、この電流は系統１０３へ逆潮流されるおそれがある。そこで、制御部１３７は、通信部１３５を介して、上記第１電流差がゼロ以上になるように、供給電流を減少するよう蓄電装置１０９に指示する信号を送信する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１３７は、供給電流を第１電流差の分減少させるように蓄電装置１０９を制御する。なお、検出電流値Ｉ１が出力電流値Ｉｐ未満であっても蓄電装置１０９が電流を供給していない場合は、逆潮流は発生しない。この場合、制御部１３７は、電流供給を停止し続けるよう（つまり、供給電流をゼロにするよう）蓄電装置１０９に指示する信号を送信する。

一方、検出電流値Ｉ１が出力電流値Ｉｐ以上である場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、系統１０３から負荷１０５へ電流が、第１電流差の分、流れていることを意味する。そのため、蓄電装置１０９からの供給電流の増加が、この第１電流差以下であれば、系統１０３に代わって蓄電装置１０９が負荷１０５に電流を供給するだけであり、蓄電装置１０９からの逆潮流は発生しない。よって、制御部１３７は、通信部１３５を介して、供給電流を第１電流差以下の分増加するよう蓄電装置１０９に指示する信号を送信する（ステップＳ１０８）。特に、制御部１３７は、第１電流差が略ゼロになるように、蓄電装置１０９からの供給電流を制御することができる。これは、例えば、蓄電装置１０９の供給電流を、第１電流差の分、増加させることにより実現される。なお、略ゼロとは、ゼロ及びゼロに近似する値を含む概念であり、本出力制御システム１００を実機で構成した場合に生じるセンサの検出誤差等への対応が考慮されたものである。なお、蓄電装置１０９は、実用上、他の電力供給源の出力や負荷消費量に急激な変動があっても、系統１０３への逆潮流が発生しないようにするために、系統１０３から常に数アンペアの電流を負荷１０５に供給（電力の購入）するように制御されている。そのため、第１電流差からさらに上記した系統１０３から負荷１０５に供給されている電流を差し引いて算出される電流差がゼロ以上になるように蓄電装置１０９からの供給電流を制御してもよい。

ステップＳ１０５において、センサ１１１の位置が第３位置Ｐ３である場合（ステップＳ１０５のＮｏ）、制御部１３７は、ステップＳ１０６と同様、検出電流値Ｉ１の絶対値から出力電流値Ｉｐを引いた差（第１電流差）が負の値であるかを判断する（ステップＳ１０９）。以下の説明においても、上記のステップＳ１０６〜Ｓ１０８の説明と同様、記載の明りょう化のため、センサ１１１の極性は、系統側が正であるとする。

検出電流値Ｉ１が出力電流値Ｉｐ未満である場合（ステップＳ１０９のＹｅｓ）、太陽電池装置１０７からの出力電流が負荷１０５の必要電流（センサ１１１が第３位置Ｐ３に設置されている場合は、検出電流値Ｉ１に相当）を全て賄うことが可能である。そのため、蓄電装置１０９が電流を供給していると、この電流は系統１０３へ逆潮流されることになる。そこで、制御部１３７は、通信部１３５を介して、供給電流を停止するよう蓄電装置１０９に指示する信号を送信する（ステップＳ１１０）。

一方、検出電流値Ｉ１が出力電流値Ｉｐ以上である場合（ステップＳ１０９のＮｏ）、系統１０３及び蓄電装置１０９の少なくとも一方から負荷１０５へ電流が、第１電流差の分、流れていることになる。よって、蓄電装置１０９の供給電流の値を第１電流差以下にする分には、蓄電装置１０９の供給電流が、系統１０３へ流れることはない。よって、制御部１３７は、通信部１３５を介して、供給電流を第１電流差以下にするよう蓄電装置１０９に指示する信号を送信する（ステップＳ１１１）。特に、制御部１３７は、供給電流の値が第１電流差になるよう蓄電装置１０９を制御することができる。

ステップＳ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１１０及びＳ１１１の処理は、センサ１１１が誤った位置に設置されている場合の処理であるため、制御部１３７は、センサ１１１が誤った位置に設置されていること（エラー情報）をユーザに通知するための処理を行うことができる（ステップＳ１１２）。例えば、出力制御システム１００が表示装置を備える場合、当該エラー情報を表示するように表示装置に指示することができる。なお、本発明は、エラー情報の通知を表示により実現することに限定されるものではなく、例えば、警告音の出力等により実現することもできる。

このように本実施形態では、出力制御装置１０１の取得部１３１は、蓄電装置１０９からの出力供給時に負荷１０５に優先的に出力を供給する太陽電池装置１０７（つまり、押し上げ効果のない仕様の出力制御システム１００の太陽電池装置１０７）からの出力電流値Ｉｐを取得する。また、取得部１３１は、第１位置Ｐ１又は第３位置Ｐ３（誤位置）に設置されたセンサの検出電流値Ｉ１を取得する。そして、制御部１３７は、出力電流値Ｉｐと検出電流値Ｉ１とに基づいて、系統１０３に供給されないように蓄電装置１０９の供給電流を制御する。具体的には、制御部１３７は、センサ１１１が第１位置Ｐ１に設置されている場合、検出電流値Ｉ１の絶対値から出力電流値Ｉｐを引いた差（第１電流差）が負の値にならないように、又は蓄電装置１０９からの供給が停止するように、蓄電装置１０９の出力を制御する。また、センサ１１１が第３位置Ｐ３に設置され、第１電流差が負の値である場合、制御部１３７は、供給を停止するように蓄電装置１０９を制御する。

つまり、出力電流値Ｉｐと検出電流値Ｉ１とを考慮することにより、蓄電装置１０９からの逆潮流の可能性が特定され、逆潮流の発生時には蓄電装置１０９の出力を抑えることができる。これにより、押し上げ効果のない仕様における誤位置にセンサ１１１が設置されても、センサ１１１を正位置に取り付け直すことなく、逆潮流を効率的に低減でき、逆潮流の発生という契約違反の回避も可能となる。センサ１１１の再取付けでは、出力制御システム１００の構成装置の停止が要求されてしまい、停止に伴う売電量の減少及び買電量の増加により、経済的損失が生じる。本実施形態による自動的な逆潮流の低減制御により、このような損失も避けられる。また、再取付けが不要であることよりセンサ１１１の管理が容易になり、センサ１１１の設置を伴う太陽電池装置１０７及び蓄電装置１０９の導入が促進される。太陽電池装置１０７及び蓄電装置１０９の設置数の増加により、商用電力系統１０３からの電力供給が抑えられる。これにより、電力事業者からの電力供給を減らすという観点に基づく省エネルギーを推進することができる。その結果、電力事業者の火力発電によって排出されるＣＯ_２の削減が実現される。

また、本実施形態において、センサ１１１が第１位置Ｐ１に設置され、第１電流差がゼロ以上である場合に、制御部１３７は、当該差が略ゼロになるように、蓄電装置１０９の出力を制御することができる。また、センサ１１１が第３位置Ｐ３に設置され、第１電流差がゼロ以上である場合に、供給電流の値が第１電流差になるように蓄電装置１０９を制御することができる。これにより、系統１０３から出力される電流が略ゼロになるため、系統１０３から購入する電力（買電）量を最小限に抑えることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、押し上げ効果のある仕様である出力制御システム１００のセンサ１１１が誤った位置に設置されているときの蓄電装置１０９の逆潮流低減制御について説明する。

出力制御システム２００は、第１実施形態と同様、出力制御装置２０１と、商用電力系統２０３と、負荷２０５と、再生可能エネルギー発電装置（太陽電池装置）２０７（太陽電池２２１及び太陽電池ＰＣＳ２２３を含む）と、非再生可能エネルギー供給装置（蓄電装置）２０９（蓄電池２２５及び蓄電池ＰＣＳ２２７を含む）と、センサ２１１と、電力線２１３と、信号線２１５と、第１及び第２分岐点Ｂ１及びＢ２と、第１、第２及び第３位置Ｐ１、Ｐ２及びＰ３とを含む。これらの構成要素の説明は、第１実施形態の構成要素と同一であるため、省略する。なお、第２実施形態では、出力制御システム２００は、押し上げ効果のある仕様であり、センサ２１１は、誤った位置である第２位置Ｐ２に設置されているとする。この場合、蓄電装置２０９からの出力供給時には、太陽電池装置２０７からの出力は、負荷２０５よりも系統２０３に優先的に供給される。

第２実施形態に係る出力制御装置２０１が備える機能ブロックは、第１実施形態と同様、取得部２３１と、記憶部２３３と、通信部２３５と、制御部２３７とである。制御部２３７以外の機能部２３１、２３３及び２３５は、対応する図２の機能部１３１、１３３及び１３５と同じ機能を有するので、説明は省略する。制御部２３７が行う処理については、後述の図４の説明にて詳述する。

第２実施形態に係る出力制御装置２０１の出力制御方法について、図４を参照して説明する。以下では、第１実施形態と異なる部分を特に重点的に説明する。なお、第１実施形態と同様、太陽電池装置２０７から出力されるものは電流（出力電流）であり、蓄電装置２０９から供給されるものも電流（供給電流）であり、センサ２１１が検出するものは電流値（検出電流値）であるとする。

まず、出力制御装置２０１の制御部２３７は、第１実施形態のステップＳ１０１と同様にセンサ２１１の位置を特定するとともに、本実施形態では、センサの極性も特定する（ステップＳ２０１）。例えば、出力制御装置２０１がキーボード等の入力部を備えている場合は、ユーザの目視によって確認されたセンサ２１１の極性情報が入力されることにより、制御部２３７は、センサ２１１の極性を特定することができる。

また、制御部２３７は、以下のようにして、自動的にセンサ２１１の極性を特定することもできる。本実施形態では、センサ２１１が第２位置Ｐ２に設置されているので、制御部２３７は、太陽電池装置２０７からの出力の変化に応じてどのようにセンサ２１１の検出値が変化するかを特定する。つまり、制御部２３７は、太陽電池装置２０７からの出力が増加（減少）した場合に、センサ２１１の検出値が増加（減少）したかを判断する。そして、制御部２３７は、太陽電池装置２０７からの出力とセンサ２１１の検出値とが共に増加（減少）した場合には、センサ２１１の極性は、系統２０３へ流れる向きが正、つまり負荷側が正であると判断される。また、太陽電池装置２０７からの出力とセンサ２１１の検出値との変化方向が互いに逆である場合には、センサ２１１の極性は、系統側が正であると判断される。なお、センサ２１１の極性を特定する方法は、上記方法に限定されない。

続いて、制御部２３７は、ステップＳ１０２と同様にして、出力制御システム２００が押し上げ効果のある仕様であるか否かを特定する（ステップＳ２０２）。本実施形態では、出力制御システム２００は、押し上げ効果のある仕様である。

次に、制御部２３７は、ステップＳ１０３及びＳ１０４と同様にして、制御部２３７は、第２位置Ｐ２に設置されたセンサ２１１が検出する電流の値（以下、検出電流値Ｉ２とする）と、太陽電池装置２０７が出力する電流の値（出力電流値Ｉｐ）とを取得する（ステップＳ２０３及びＳ２０４）。

以下の処理において、制御部２３７は、取得した検出電流値Ｉ２と出力電流値Ｉｐとに基づいて、蓄電装置２０９から供給される電流（供給電流）が系統２０３に供給されないように、当該供給電流を制御することになる。ここで、具体的な制御方法は、センサ２１１の極性に応じて異なるものであるため、制御部２３７は、まず、センサ２１１の極性が系統側を正とするものであるかを判断する（ステップＳ２０５）。

系統側が正である場合（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、制御部２３７は、検出電流値Ｉ２と出力電流値Ｉｐとの和（以下、第１電流和という）が負の値であるかを判断する（ステップＳ２０６）。出力制御システム２００が押し上げ効果のある仕様であるため、太陽電池装置２０７からの電流（電流値はＩｐ）は、蓄電装置２０９が電流を供給している限り、系統２０３に供給される。系統側が正であるセンサ２１１は、電力線２１３を系統２０３に向かって流れる方向の電流値が負の値で示される。つまり、第１電流和がゼロであれば、太陽電池装置２０７からの電流が全て系統２０３に供給されていることになる。

一方、上記第１電流和が負の値である場合（ステップＳ２０６のＹｅｓ）、太陽電池装置２０７以外に系統２０３に向けて電流を供給しているものが存在することになる。つまり、蓄電装置２０９からの供給電流は、系統２０３へ逆潮流されていることになる。そこで、制御部２３７は、通信部２３５を介して、上記第１電流和がゼロ以上になるように、供給電流を減少するよう蓄電装置２０９に指示する信号を送信する（ステップＳ２０７）。例えば、制御部２３７は、供給電流を第１電流和の分減少させるように蓄電装置２０９を制御する。蓄電装置２０９が電流を供給しなくなった場合は、制御部２３７は、電流供給を停止し続けるよう蓄電装置２０９に指示する。

一方、第１電流和がゼロ以上である場合（ステップＳ２０６のＮｏ）、系統２０３から負荷２０５へ電流が、第１電流和の分、流れていることを意味する。そのため、蓄電装置２０９からの供給電流の増加が、この第１電流和以下であれば、太陽電池装置２０７又は系統２０３に代わって蓄電装置２０９が負荷２０５に電流を供給するだけであり、蓄電装置２０９からの逆潮流は発生しない。よって、制御部２３７は、通信部２３５を介して、供給電流を第１電流和以下の分増加するよう蓄電装置２０９に指示する信号を送信する（ステップＳ２０８）。特に、制御部２３７は、第１電流和が略ゼロになるように、蓄電装置２０９からの供給電流を制御することができる。これは、例えば、蓄電装置２０９の供給電流を、第１電流和の分、増加させることにより実現される。

ステップＳ２０５において、センサ２１１の極性は、負荷側が正である場合（ステップＳ２０５のＮｏ）、制御部２３７は、出力電流値Ｉｐから検出電流値Ｉ２を引いた差（以下、第２電流差という）が負の値であるかを判断する（ステップＳ２０９）。系統側が負であるセンサ２１１は、電力線２１３を系統２０３に向かって流れる方向の電流値が正の値で示される。つまり、第２電流差がゼロであれば、太陽電池装置２０７からの電流が全て系統２０３に供給されていることになる。

一方、出力電流値Ｉｐが検出電流値Ｉ２未満である場合（ステップＳ２０９のＹｅｓ）、太陽電池装置２０７以外に系統２０３に向けて電流を供給しているものが存在することになる。つまり、蓄電装置２０９からの供給電流が、系統２０３へ逆潮流されていることになる。そこで、制御部２３７は、通信部２３５を介して、上記第２電流差がゼロ以上になるように、供給電流を減少するよう蓄電装置２０９に指示する信号を送信する（ステップＳ２１０）。例えば、制御部２３７は、供給電流を第２電流差の分減少させるように蓄電装置２０９を制御する。蓄電装置２０９が電流を供給しなくなった場合は、制御部２３７は、電流供給を停止し続けるよう蓄電装置２０９に指示する。

一方、出力電流値Ｉｐが検出電流値Ｉ２以上である場合（ステップＳ２０９のＮｏ）、系統２０３から負荷２０５へ電流が、第２電流差の分、流れていることを意味する。そのため、蓄電装置２０９からの供給電流の増加が、この第２電流差以下であれば、太陽電池装置２０７又は系統２０３に代わって蓄電装置２０９が負荷２０５に電流を供給するだけであり、蓄電装置２０９からの逆潮流は発生しない。よって、制御部２３７は、通信部２３５を介して、供給電流を第２電流差以下の分増加するよう蓄電装置２０９に指示する信号を送信する（ステップＳ２１１）。特に、制御部２３７は、第２電流差が略ゼロになるように、蓄電装置２０９からの供給電流を制御することができる。これは、例えば、蓄電装置２０９の供給電流を、第２電流差の分、増加させることにより実現される。

ステップＳ２０７、Ｓ２０８、Ｓ２１０及びＳ２１１の処理は、センサ２１１が誤った位置に設置されている場合の処理であるため、制御部２３７は、ステップＳ１１２と同様、エラー情報をユーザに通知するための処理を行うことができる（ステップＳ２１２）。

このように本実施形態では、出力制御装置２０１の取得部２３１は、蓄電装置２０９からの出力供給時に系統２０３に優先的に出力を供給する太陽電池装置２０７（つまり、押し上げ効果のある仕様の出力制御システム２００の太陽電池装置２０７）からの出力電流値Ｉｐを取得する。また、取得部２３１は、第２位置Ｐ２（誤位置）に設置されたセンサの検出電流値Ｉ２を取得する。そして、制御部２３７は、出力電流値Ｉｐと検出電流値Ｉ２とに基づいて、系統２０３に供給されないように蓄電装置２０９の供給電流を制御する。具体的には、制御部２３７は、センサ２１１の極性が系統側を正とする場合、検出電流値Ｉ２と出力電流値Ｉｐとの和（第１電流和）が負の値にならないように、又は蓄電装置２０９からの供給が停止するように、蓄電装置２０９の出力を制御する。また、センサ２１１の極性が負荷側を正とする場合、制御部２３７は、出力電流値Ｉｐから検出電流値Ｉ２を引いた差（第２電流差）が負の値にならないように、又は蓄電装置２０９からの供給が停止するように、蓄電装置２０９の出力を制御する。

つまり、出力電流値Ｉｐと検出電流値Ｉ２とを考慮することにより、蓄電装置２０９からの逆潮流の可能性が特定され、逆潮流の発生時には蓄電装置２０９の出力を抑えることができる。これにより、押し上げ効果のある仕様における誤位置にセンサ２１１が設置されても、センサ２１１を正位置に取り付け直すことなく、逆潮流を効率的に低減でき、逆潮流の発生という契約違反の回避も可能となる。また、第１実施形態と同様、センサ１１１の再取付けに因る経済的損失の回避や、系統２０３からの買電量の減少に伴うＣＯ_２の削減が実現される。

また、本実施形態において、センサ２１１の極性が系統側を正とするものであり、上記第１電流和がゼロ以上である場合に、制御部２３７は、当該和が略ゼロになるように、蓄電装置２０９の出力を制御することができる。また、センサ２１１の極性が負荷側を正とするものであり、上記第２電流差がゼロ以上である場合に、当該差が略ゼロになるように、蓄電装置２０９の出力を制御することができる。これにより、太陽電池装置２０７から出力される電流がほぼ系統側に流れるため、系統２０３に販売する電力（売電）を最大限にすることができる。また、系統２０３から出力される電流が略ゼロになるため、系統２０３から購入する電力（買電）量を最小限に抑えることができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１００ 出力制御システム
１０１ 出力制御装置
１０３ 商用電力系統（系統）
１０５ 負荷
１０７ 再生可能エネルギー発電装置（太陽電池装置）
１０９ 非再生可能エネルギー供給装置（蓄電装置）
１１１ センサ
１１３ 電力線
１１５ 信号線
１２１ 太陽電池
１２３ 太陽電池ＰＣＳ
１２５ 蓄電池
１２７ 蓄電池ＰＣＳ
１３１ 取得部
１３３ 記憶部
１３５ 通信部
１３７ 制御部
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 分岐点
Ｐ１、Ｐ２ 位置

Claims (6)

1. 系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御方法において、
   前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値を取得する第１取得ステップと、
   前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値を取得する第２取得ステップと、
   前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御ステップと
   を含み、
   前記センサが前記第１分岐点と前記第２分岐点との間に設置されている場合、前記制御ステップは、
   前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値にならないように、又は前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御するステップを含み、
   前記制御ステップは、
   前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、当該差が略ゼロになるように、前記供給出力を制御するステップを更に含む
   出力制御方法。
2. 系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御方法において、
   前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値を取得する第１取得ステップと、
   前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値を取得する第２取得ステップと、
   前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御ステップと
   を含み、
   前記センサが前記第１分岐点よりも前記負荷側に設置されている場合、前記制御ステップは、
   前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値である場合に、前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御するステップ
   を含む出力制御方法。
3. 請求項２に記載の出力制御方法において、前記制御ステップは、
   前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、前記供給出力の値が前記差になるように、当該供給出力を制御するステップ
   を含む出力制御方法。
4. 系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御装置において、
   前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値と、前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値とを取得する取得部と、
   前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御部と
   を備え、
   前記センサが前記第１分岐点と前記第２分岐点との間に設置されている場合、前制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値にならないように、又は前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御し、
   前記制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、当該差が略ゼロになるように、前記供給出力を制御する
   出力制御装置。
5. 系統と負荷とを接続する電力線の第１分岐点に接続された非再生可能エネルギー供給装置の供給出力を制御する出力制御装置において、
   前記第１分岐点よりも前記系統側の第２分岐点であって、再生可能エネルギー発電装置が接続された第２分岐点よりも前記負荷側の前記電力線上に設置されたセンサの検出値と、前記非再生可能エネルギー供給装置からの出力供給時に前記負荷に優先的に出力を供給する前記再生可能エネルギー発電装置からの出力値とを取得する取得部と、
   前記検出値と前記出力値とに基づいて、前記供給出力が前記系統に供給されないように当該供給出力を制御する制御部と
   を備え、
   前記センサが前記第１分岐点よりも前記負荷側に設置されている場合、前記制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差が負の値である場合に、前記非再生可能エネルギー供給装置からの供給が停止するように、前記供給出力を制御する
   出力制御装置。
6. 請求項５に記載の出力制御装置において、
   前記制御部は、前記検出値の絶対値から前記出力値を引いた差がゼロ以上である場合に、前記供給出力の値が前記差になるように、当該供給出力を制御する
   出力制御装置。

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