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公開番号2025147687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024048056
出願日2024-03-25
発明の名称電力システム及び制御装置
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250930BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】発電設備によって発電された電力をより有効に活用できる電力システム及び制御装置を提供する。
【解決手段】本電力システムは、第1の電圧を供給する商用電力系統と、商用電力系統から供給される第1の電圧を第1の電圧より低い第2の電圧に変換して負荷に供給するトランスとの間に配置される継電器と、蓄電池に接続される第1のパワーコンディショナと、発電設備が接続される第2のパワーコンディショナと、を備える。商用電力系統の停電を検知した継電器は、第1のパワーコンディショナ及び第2のパワーコンディショナに停電通知を送信する。第1のパワーコンディショナは、停電通知を受けると、蓄電池からの電力を負荷へと供給する。第2のパワーコンディショナは、停電通知を受けると出力を停止し、停電通知を受け、かつ、第1のパワーコンディショナからの負荷への電力の供給を検知すると、発電設備によって発電された電力を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電圧を供給する商用電力系統と、前記商用電力系統から供給される前記第１の電圧を前記第１の電圧より低い第２の電圧に変換して負荷に供給するトランスとの間に配置される継電器と、
前記負荷と蓄電池とに接続される第１のパワーコンディショナと、
前記第１のパワーコンディショナと前記負荷との間に配置され、発電設備が接続される第２のパワーコンディショナと、
前記商用電力系統が電力を供給している間は前記第１のパワーコンディショナを前記トランスに接続させ、前記商用電力系統が停電している間は前記第１のパワーコンディショナを前記トランスから切り離す切替器と、を備え、
前記継電器は、前記商用電力系統の停電を検知すると、前記商用電力系統と前記トランスとを接続する電路を切断するとともに、前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナに停電通知を送信し、
前記第１のパワーコンディショナは、前記停電通知を受けると出力を停止し、その後、前記切替器によって前記商用電力系統から切り離された状態で前記蓄電池からの電力の出力を開始し、
前記第２のパワーコンディショナは、前記停電通知を受けると出力を停止し、前記停電通知を受け、かつ、前記第１のパワーコンディショナからの前記負荷への電力の供給を検知すると、前記発電設備によって発電された電力の出力を開始する、
電力システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記継電器は、
前記商用電力系統と前記トランスとの間に生じる逆電力を検知し、
検知した前記逆電力を基に前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナに出力させる出力電力を決定し、
決定した前記出力電力を前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナに通知し、
前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナは、通知された前記出力電力に応じて出力を制御する、
請求項１に記載の電力システム。
【請求項３】
前記第２のパワーコンディショナは、
前記停電通知を受け、かつ、前記第１のパワーコンディショナからの前記負荷への電力の供給を検知すると、前記継電器から通知される前記出力電力にかかわらず、前記第１のパワーコンディショナが前記蓄電池を充電可能な範囲で最大出力の電力を出力する、
請求項２に記載の電力システム。
【請求項４】
第１の電圧を供給する商用電力系統と、前記商用電力系統から供給される前記第１の電圧を前記第１の電圧より低い第２の電圧に変換して負荷に供給するトランスとの間に配置される継電器と、前記負荷と蓄電池とに接続される第１のパワーコンディショナと、前記第１のパワーコンディショナと前記負荷との間に配置され、発電設備が接続される第２のパワーコンディショナと、前記商用電力系統が電力を供給している間は前記第１のパワーコンディショナを前記トランスに接続させ、前記商用電力系統が停電している間は前記第１のパワーコンディショナを前記トランスから切り離す切替器とを有する電力システムの前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナを制御する制御装置であって、
前記商用電力系統の停電を検知した前記継電器から停電通知を受けると、前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナの出力を停止させる出力停止指示を前記第１のパワーコンディショナ及び前記第２のパワーコンディショナに対して送信
し、
前記出力停止指示を受けた出力停止後に、前記切替器によって前記商用電力系統から切り離された状態で前記蓄電池からの電力の出力が前記第１のパワーコンディショナによって開始されたことを検知すると、前記発電設備によって発電された電力の出力を開始させる出力開始指示を前記第２のパワーコンディショナに対して送信する、
制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システム及び制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
商用電力系統と連系して利用される太陽光発電システム等の分散型電源が利用されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１９３８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
商用電力系統からの高圧（例えば、６６００Ｖ）の供給を受ける高圧受電の契約がある。高圧受電の場合、受けた高圧をトランスで所定の電圧（例えば、１００Ｖ）に変圧して負荷に供給する。このような高圧受電において、蓄電池からの電力を供給する第１のパワーコンディショナと、太陽電池によって発電した電力を供給する自家消費型の第２のパワーコンディショナを併用する電力システムを運用する場合、第１のパワーコンディショナと第２のパワーコンディショナとは、トランスよりも負荷側に接続される。
【０００５】
そして、商用電力系統が停電すると、第１のパワーコンディショナと第２のパワーコンディショナとは、出力を停止する。その後、第１のパワーコンディショナは、商用電力系統から切り離された自立運転を開始して、蓄電池から負荷への電力の供給を開始する。
【０００６】
第２のパワーコンディショナは、第１のパワーコンディショナからの出力によって負荷への電路に電圧が生じるため、当該電路を監視しても商用電力系統の停電を検知できない。また、第２のパワーコンディショナは自家消費型であるため、逆潮流を抑制するために出力停止後の再開は、電気主任技術者等の有資格者が電力会社と連携して行うことになる。そのため、停電後に太陽電池からの電力を使用できる状態とするまでには、時間を要する。このように商用電力系統が停電した場合において、太陽光電池によって発電される電力を有効に活用できているとは言えなかった。
【０００７】
開示の技術の１つの側面は、発電設備によって発電された電力をより有効に活用できる電力システム及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術の１つの側面は、次のような電力システムによって例示される。本電力システムは、商用電力系統と負荷との間に配置され、上記商用電力系統から供給される第１の電圧を上記第１の電圧より低い第２の電圧に変換して上記負荷に供給するトランスと、上記商用電力系統と上記トランスとの間に配置される継電器と、上記負荷と蓄電池とに接続される第１のパワーコンディショナと、上記第１のパワーコンディショナと上記負荷との間に配置され、発電設備が接続される第２のパワーコンディショナと、上記商用電力系統が電力を供給している間は上記第１のパワーコンディショナを上記トランスに接続させ、上記商用電力系統が停電している間は上記第１のパワーコンディショナを上記トランスから切り離す切替器と、を備える。上記継電器は、上記商用電力系統の停電を検知すると、上記商用電力系統と上記トランスとを接続する電路を切断するとともに、上記第１のパワーコンディショナ及び上記第２のパワーコンディショナに停電通知を送信する。上記第１
のパワーコンディショナは、上記停電通知を受けると出力を停止し、その後、上記切替器によって上記商用電力系統から切り離された状態で上記蓄電池からの電力の出力を開始する。上記第２のパワーコンディショナは、上記停電通知を受けると出力を停止し、上記停電通知を受け、かつ、上記第１のパワーコンディショナからの上記負荷への電力の供給を検知すると、上記発電設備によって発電された電力の出力を開始する。
【０００９】
本電力システムにおいて、上記停電通知を受け、かつ、上記第１のパワーコンディショナが出力していると、上記第２のパワーコンディショナは出力を開始する。ここで、上記停電通知を受け、かつ、上記第１のパワーコンディショナが出力して状態では、上記電路が切断されることで上記第２のパワーコンディショナの出力が逆潮流することはない。そのため、本電力システムでは、停電通知によって一度停止した上記第２のパワーコンディショナの出力を開始することで、発電設備によって発電された電力をより有効に活用できる。
【００１０】
本電力システムは、次の特徴をさらに備えてもよい。上記継電器は、上記商用電力系統と上記トランスとの間に生じる逆電力を検知し、検知した上記逆電力を基に上記第１のパワーコンディショナ及び上記第２のパワーコンディショナに出力させる出力電力を決定し、決定した上記出力電力を上記第１のパワーコンディショナ及び上記第２のパワーコンディショナに通知する。そして、上記第１のパワーコンディショナ及び上記第２のパワーコンディショナは、通知された上記出力電力に応じて出力を制御する。このような特徴を備える電力システムであれば、逆潮流を抑制しつつ、上記第１のパワーコンディショナ及び上記第２のパワーコンディショナは出力を継続できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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