JP6545367B2 - 発電システム - Google Patents

Description

本発明は、パワーコンディショナを備えて、系統に逆潮流することが可能な発電システムに関する。

最近の環境意識の高まりに加えて、電力料金の高騰への対策を目的として、自家の屋根などに太陽光発電装置を設置して、太陽光発電装置で発電した電力を宅内負荷で消費する太陽電池発電システムの導入が進んでいる。

そして、太陽光発電装置で発電した電力量の内、宅内消費分を超過する電力量を電力会社の系統に逆潮流することにより超過分の電力を売電することで電力料金を削減する太陽光発電システムも存在する。さらに、太陽光発電装置で発電した電力量の全量を売電することにより利益を得る太陽光発電システムも存在する。

系統の電力供給を安定に保つため、各電力会社管内の受給状況に基づいた電力会社からの指示に従って、太陽光発電システムは逆潮流を停止または抑制することによって、逆潮流する電力量を制御する必要がある。

太陽光発電システムが逆潮流する電力量を制御する手段として、系統に受給電する電力量を測定することにより、逆潮流可能な電力量を制御する方法が使われる。

逆潮流が不可とされている太陽光発電システムでは、逆潮流が発生しそうな場合、太陽光発電装置を停止する必要がある。太陽光発電装置を停止した場合は太陽光発電装置からの電力量を宅内消費に使用することができず、電力会社から受電しなければならないため太陽光発電システムを有効に使用することができない。

これを回避するため系統から受電する電力量を測定し、電力量に応じて太陽光発電システムを強制停止するために設定された受電量の閾値を変動させることで、太陽光発電システムの停止を回避して有効活用する手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１７５８５８号公報

太陽光発電装置で発電した電力量を安全に電力会社の系統に逆潮流するためには、逆潮流する電力量を正しく測定する必要がある。逆潮流する電力量を正しく測定する手段として、ＣＴ（ＣＵＲＲＥＮＴ ＴＲＡＮＳＦＯＲＭＥＲ）センサが用いられる。

ＣＴセンサは、宅内から系統に至る電路に正しく設置される必要があるが、万一ＣＴセンサが誤った取付け方をされた場合には、逆潮流する電力量を正しく測定することができず、逆潮流する電力量を正しく制御することができない。

逆潮流する電力量を正しく制御できないことによって、太陽光発電装置を保有する使用者間で逆潮流する電力量が異なるという不公平が発生する。さらに電力会社の許容電力以上の電力量が逆潮流することで電力会社の電力網全体を正常に維持することが困難となり最悪、停電に至る不具合が発生する可能性がある。また、停電には至らなくとも電力会社の送電機器に障害を与える場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＣＴセンサの取付けの不備を簡易な機構で検出することができる発電システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、発電装置にて発電された発電電力を系統電源に供給するパワーコンディショナと、パワーコンディショナから系統電源への逆潮流の電力量である逆潮流電力量を求めるための計測手段である逆潮流測定部と、を備える。パワーコンディショナは、一定期間における逆潮流電力量の平均値または積算電力量が予め設定した閾値以下である場合、逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定する制御部を有していることを特徴とする。

本発明によれば、ＣＴセンサの取付けの不備を簡易な機構で検出することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる発電システムの構成図 実施の形態１にかかる宅内負荷で消費される消費電力量Ｙの１日の推移の例を示す図 実施の形態１にかかる太陽光発電装置による発電電力量Ｘの１日の推移の例を示す図 実施の形態１にかかる太陽光発電装置による発電電力量Ｘおよび宅内負荷で消費される消費電力量Ｙの一日の推移の関係を示す図 実施の形態１にかかる制御回路がＣＴセンサの取付け不備を検出するために実行する処理手順を示すフローチャート 実施の形態１にかかる太陽光発電装置の発電電力量Ｘが大きい場合の逆潮流電力量の例を示す図 実施の形態１にかかる太陽光発電装置の発電電力量Ｘが小さい場合の逆潮流電力量の例を示す図 実施の形態１にかかる制御回路がＣＴセンサの取付け不備を検出するために実行する処理手順を示す別のフローチャート 実施の形態１にかかるマイクロコンピュータの構成を示すブロック図

以下に、本発明の実施の形態にかかる発電システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる発電システム１００の構成図である。発電システム１００は、発電装置である太陽光発電装置１と、パワーコンディショナ２と、宅内の電気製品といった宅内負荷３と、電力会社の系統電源である系統４と、リモートコントローラ９と、ＣＴセンサ１０と、を備えた系統連係型の太陽光発電システムである。太陽光発電装置１はパワーコンディショナ２に接続されており、パワーコンディショナ２を介して宅内負荷３または電力会社の系統４に接続される。

パワーコンディショナ２は、インバータ回路５と、制御部である制御回路６と、保護回路装置７と、通信回路８と、発電量測定装置２０と、表示部２１と、を備える。なお、通信回路８は、パワーコンディショナ２とは別体で設けられている場合もある。さらに、パワーコンディショナ２の表示情報出力端子１０２には、リモートコントローラ９といった接続機器が接続されている。リモートコントローラ９は表示部９１を備え、使用者による運転モードの設定および使用者による運転状態のモニタリングに使用される。

インバータ回路５は、太陽光発電装置１が発電した直流電力を交流電力に変換する。保護回路装置７は、パワーコンディショナ２に何らかの異常が発生した場合にパワーコンディショナ２の出力を遮断して、宅内負荷３または系統４を不具合から保護する。通信回路８は、系統４に逆潮流可能な電力量にかかる出力制御指示を各地域の電力会社から受信する。発電量測定装置２０は、太陽光発電装置１からパワーコンディショナ２に入力される直流の発電電力の電力量である発電電力量Ｘを測定する。

制御回路６は、太陽光発電装置１の発電量が安定かつ最大量で取り出せるよう発電量測定装置２０が測定した情報に基づいて太陽光発電装置１からの受電電圧を制御する。それと共に制御回路６は、インバータ回路５および保護回路装置７を制御して宅内負荷３に電力を供給する。そして、太陽光発電装置１から供給される電力量が余剰となる場合には、通信回路８が受信した電力会社からの出力制御指示に基づいて、制御回路６は系統４に逆潮流する電力量を制御する。

太陽光発電装置１で発電された電力量が宅内負荷３で消費する電力量に満たない場合は系統４より交流電力が受電、すなわち買電されて、宅内負荷３で使用される。太陽光発電装置１で発電された電力量が宅内負荷３で消費する電力量を超過する場合は、超過分の電力量は系統４に逆潮流、すなわち売電される。逆潮流を行なう場合には事前に各地域の電力会社との契約が必要である。買電および売電の実行の制御はパワーコンディショナ２により実行される。

発電システム１００は、停電といった何らかの原因で系統４からの交流電力の供給が停止した場合、系統４から独立して太陽光発電装置１で発電した電力のみで宅内負荷３を賄う自立運転を行うことも可能である。

発電システム１００には、系統４へ逆潮流する電力量を測定するために系統４と宅内負荷３とを繋ぐ電路にＣＴセンサ１０が設置されている。ＣＴセンサ１０は、センサ内部のリング状の鉄心の内側を通した電路に流れる電流に対して鉄心に巻かれた巻線数で変換された小さな電流を出力する。ＣＴセンサ１０から出力された電流を制御回路６が測定することにより電路を介して系統４へ逆潮流する電力量である逆潮流電力量を求めることが可能となる。すなわち、ＣＴセンサ１０は、逆潮流電力量を求めるための計測手段である逆潮流測定部として機能する。ＣＴセンサ１０にて計測された電路に流れる電流値を示すアナログ電流出力信号は、ＣＴセンサ１０から出力されてパワーコンディショナ２の逆潮流入力端子１０１に入力される。制御回路６はＣＴセンサ１０から受け取った電流値に基づいて、逆潮流電力量を求める。

図２は、実施の形態１にかかる宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙの１日の推移の例を示す図である。縦軸は電力量を示し、横軸は時間を示す。宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙは、季節、時間、使用する電気製品の増減といった要因によって変動し、気候または地域によっても差異がある。

太陽光発電装置１を設置する場合、太陽光発電装置１の台数、設置される方位または角度などにより発電可能な最大電力量が決まる。太陽光発電装置１が発電する発電電力量Ｘは受光する日照量で変動するため、季節、時間、天候などによっても変動する。図３は、実施の形態１にかかる太陽光発電装置１による発電電力量Ｘの１日の推移の例を示す図である。縦軸は電力量を示し、横軸は時間を示す。図３において、太陽光発電装置１が東向きに設置された場合の発電電力量Ｘを破線で示し、太陽光発電装置１が南向きに設置された場合の発電電力量Ｘを実線で示し、太陽光発電装置１が西向きに設置された場合の発電電力量Ｘを一点鎖線で示す。

発電電力量Ｘの最大値と宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙとから逆潮流が発生するか否かを、事前に見積もることができる。図４は、実施の形態１にかかる太陽光発電装置１による発電電力量Ｘおよび宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙの一日の推移の関係を示す図である。縦軸は電力量を示し、横軸は時間を示す。図４において、昼間の太陽光発電が可能な一定時間の間において、発電電力量Ｘ＞消費電力量Ｙとなり逆潮流が発生する。

ＣＴセンサ１０の取付け不備の検出は、逆潮流が発生して逆潮流電力が生じている時間帯に行う必要がある。図５は、実施の形態１にかかる制御回路６がＣＴセンサ１０の取付け不備を検出するために実行する処理手順を示すフローチャートである。

まず、ＣＴセンサ１０は逆潮流による電路の電流である逆潮流電流を常時測定している（ステップＳ１０１）。そして、制御回路６は、ＣＴセンサ１０から出力される電流値信号を受け取り、当該電流値信号の値に基づいて逆潮流電力量を算出し（ステップＳ１０２）、逆潮流電力量を常時監視している。逆潮流電力量は、（発電電力量Ｘ−消費電力量Ｙ）である。

制御回路６は、ＣＴセンサ１０の設置方法が誤っていることの判定、すなわち取付け不備の判定を太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯に行う。すなわち、制御回路６は、太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯か否かを判定する（ステップＳ１０３）。太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯は、太陽光発電装置１の設置方向が南向きである場合は正午を中心とした時間帯に使用者が設定する。しかし、図３からわかるように、太陽光発電装置１の設置方向により最大発電量となる時間帯が上記と異なる場合は、リモートコントローラ９といった手段を用いて発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯を使用者が変更できるようにする。

太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯ではない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）は、ステップＳ１０３に戻る。太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが最大発電量となる時間帯である場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）は、制御回路６は逆潮流が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、制御回路６は、発電電力量Ｘ＞消費電力量Ｙ、すなわちステップＳ１０２で求めた逆潮流電力量がゼロより大きい場合に逆潮流が発生していると判定する。逆潮流が発生していないと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ＣＴセンサ１０の取付け不備の判定を行わない（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０４において、逆潮流が発生していると制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御回路６は、発電量測定装置２０が測定した発電電力量Ｘが小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。天気が悪いと、発電電力量Ｘは小さくなる。制御回路６は、ステップＳ１０５の判定を、発電電力量Ｘを予め定めた発電電力量閾値と比較することにより実行する。天気が悪く、発電電力量Ｘが小さいと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御回路６はＣＴセンサ１０の取付け不備の判定を行わない（ステップＳ１０９）。発電電力量Ｘが小さくないと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、制御回路６は、逆潮流電力量が予め設定した閾値αより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

逆潮流電力量が閾値αより大きい、すなわち（発電電力量Ｘ−消費電力量Ｙ）＞αであると制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付けは正常であると判定する（ステップＳ１０７）。

他方、逆潮流電力量が閾値α以下である、すなわち（発電電力量Ｘ−消費電力量Ｙ）≦αであると制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）は、逆潮流電力量が十分大きくなるはずの時間帯であって発電電力量Ｘは正常であるにもかかわらず、十分小さな値である閾値αに比べて逆潮流電力量が小さいことになりＣＴセンサ１０の取付けに異常があると考えられる。したがってこの場合、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があると判定する（ステップＳ１０８）。

なお、制御回路６には、発電電力量Ｘおよび消費電力量Ｙの短時間の変動による誤判定を防ぐような値として、ステップＳ１０６で使用する閾値αが設定されている。図６は、実施の形態１にかかる太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが大きい場合の逆潮流電力量の例を示す図である。縦軸は電力量を示し、横軸は時間を示す。図６に示すように、逆潮流電力量Ｘ−Ｙの最大電力量から十分余裕をみて小さな値に閾値αを設定することにより、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付け不備を安定して検出できるようになる。リモートコントローラ９により発電システム１００の設置業者が閾値αを設定することが可能で、パスワードなどを用いて閾値αを保護しておく。すなわち、設置業者のみが閾値αを変更できるようし、使用者が恣意的に閾値αを変更できないような設定とする。

太陽光発電装置１の発電電力量Ｘおよび宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙは、刻々変化するため、ステップＳ１０６におけるＣＴセンサ１０の取付け不備の判定は、ＣＴセンサ１０で検出した瞬間の逆潮流電力量ではなく、予め定めた一定期間、例えば０．５から１．０時間程度の期間で平均した逆潮流電力量を用いて行う。または、当該期間の逆潮流電力量の積算電力量を用いて判定する。積算電力量を用いて判定する場合に用いる閾値は、閾値αと積算時間との積の値を使用する。

閾値αの具体例を以下に示す。太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが５．０ｋＷ、宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙが２．５ｋＷである場合、逆潮流電力量Ｘ−Ｙは、５．０ｋＷ−２．５ｋＷ＝２．５ｋＷとなる。ＣＴセンサ１０の取付けが正常か否かを判定するための閾値αを２．０ｋＷに設定すれば、（Ｘ−Ｙ）＞αが成立し（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付けは正常であると判定する（ステップＳ１０７）。

天気が良く日照量が多い場合は、太陽光発電装置１による発電電力量Ｘの最大発電量は大きくなり、天気が悪く日照量が少ない場合は、最大発電量も小さくなる。図７は、実施の形態１にかかる太陽光発電装置１の発電電力量Ｘが小さい場合の逆潮流電力量の例を示す図である。縦軸は電力量を示し、横軸は時間を示す。図７に示すように、最大発電量が小さい場合はＣＴセンサ１０の取付けが正常であるにも関わらず逆潮流電力量Ｘ−Ｙが小さくなることで閾値αとの差が小さくなり、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があると誤って判定されるおそれがある。

日照量が少なく太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが小さいことによる上記のようなＣＴセンサ１０の取付け不備の誤判定を防止するため、太陽光発電装置１による発電電力量Ｘを発電量測定装置２０が測定した結果から、制御回路６は発電電力量Ｘが最大となる時間帯であって（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）逆潮流が発生している場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）であるにも関わらず発電電力量Ｘが小さい場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）は、ＣＴセンサ１０の取付け不備の判定を行わない（ステップＳ１０９）。これにより、誤判定を防止することができる。

天気が悪いため日照量が少ないために太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが小さい場合に、ステップＳ１０９のように単純に判定を行わないのではなく閾値αに補正を加えることで誤判定を防いだ判定を行うようにすることもできる。

日照計を設置して、制御回路６は、日照計の値から日照量が少ないことにより減少すると予想される発電電力量Ｘの減少量である電力量βを算出して、閾値αをα−βに補正する。

太陽光発電装置１の規模が小さい家庭用の発電システム１００の場合、日照計を設置するのは困難である。このような場合は、制御回路６は、例えばインターネットなどから日照量を入手する、または、天気予報の情報から日照量を推定することで、減少する電力量βを算出することもできる。制御回路６は、通信回路８を介してこれらの情報の入手が可能である。

さらに、制御回路６は、通信回路８が受信した各地域の電力会社から送られる逆潮流可能な電力量にかかる指示に基づいて、減少する電力量βを推定することも可能である。電力会社が管轄する地域の天気が良くて、発電電力量Ｘが増加して逆潮流する電力量が増えると予測される場合は、個々の太陽光発電装置から逆潮流可能な電力量を電力会社は小さな値に制限するように指示する。したがって、電力会社から指示された逆潮流可能な電力量が小さい場合は、減少する電力量βは小さいと推定される。逆に、電力会社から指示された逆潮流可能な電力量が大きい場合は、天気が悪くて日照量が減少し、発電電力量Ｘが減少すると考えられるので、減少する電力量βは大きいと推定される。但し、電力会社が指示する逆潮流可能な電力量は、管轄地域の電力使用量および太陽光発装置の設置状況の影響を受けるため、単純に利用できない場合があるので、事前に地域の電力量の受給状況の確認が必要となる。

一方、宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙが一時的に増加する場合、または電気製品の増加に伴い消費電力量Ｙが増加する場合、逆潮流電力量Ｘ−Ｙが小さくなるので、この場合にも誤判定が発生することが考えられる。宅内における消費電力量Ｙの増加が予め見込まれている場合、消費電力量Ｙの増加量γを用いて、閾値αをα−γに補正する。これにより、ＣＴセンサ１０の取付け不備の誤判定を防止する。

消費電力量Ｙの増加量γは、リモートコントローラ９などで設定できるようにしてある。一時的な消費電力量Ｙの増加であれば、使用者が増加量γと増加している期間を設定できるようにする。使用者が設定可能な期間と設定回数には制約を設け、使用者が恣意的に変更できないよう制限する。恒久的に消費電力量Ｙが増加する場合は、パスワードなどで保護した値を設置業者のみが設定および変更できるようにする。

図８は、実施の形態１にかかる制御回路６がＣＴセンサ１０の取付け不備を検出するために実行する処理手順を示す別のフローチャートである。

図８では、天気が悪いため太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが小さくなる場合であっても、または宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙが一時的に増える場合であっても、ＣＴセンサ１０の取付け不備の判定を行わないのではなく、閾値αを補正してＣＴセンサ１０の取付け不備を検出する。以下では、図８のフローチャートにおいて、図５と異なる点を説明する。

図８のステップＳ１０５では、制御回路６は、発電量測定装置２０が測定した発電電力量Ｘが小さいか否かを判定する。発電電力量Ｘが小さいと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御回路６は閾値αを減少する電力量βで補正する（ステップＳ１１０）。具体的には、制御回路６は閾値αからβを減じて、α−βを新たな閾値とする。ステップＳ１１０の後および発電電力量Ｘが小さくないと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）は、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１で、制御回路６は、消費電力量Ｙが増加するか否かを判定する。消費電力量Ｙが増加することおよびその期間は上述したように予め設定されているので、制御回路６は、当該設定に基づいて判定する。消費電力量Ｙが増加すると制御回路６が判定した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、制御回路６は閾値αまたは閾値α−βを消費電力量Ｙの増加量γで補正する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２で、ステップＳ１１０を経由していない場合は、制御回路６は閾値αからγを減じて、α−γを新たな閾値とする。ステップＳ１１２で、ステップＳ１１０を経由している場合は、制御回路６は閾値α−βからγを減じて、α−β−γを新たな閾値とする。ステップＳ１１２の後および消費電力量Ｙが増加しないと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）は、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３においては、制御回路６は、逆潮流電力量が閾値より大きいか否かを判定する。ステップＳ１１３で用いる閾値は、ステップＳ１１０およびＳ１１２を経由していない場合は、補正されていないαである。ステップＳ１１０のみ経由した場合は、閾値はα−βである。ステップＳ１１２のみ経由した場合は、閾値はα−γである。ステップＳ１１０およびＳ１１２を共に経由した場合は、閾値はα−β−γである。

逆潮流電力量が上記した閾値より大きいと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付けは正常であると判定する（ステップＳ１０７）。他方、逆潮流電力量が上記した閾値より小さいと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）は、制御回路６は、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があると判定する（ステップＳ１０８）。

図８のフローチャートによるメリットを以下に具体的に説明する。

天気が悪いため太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが５．０ｋＷから３．５ｋＷへと減少するが、宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙは２．５ｋＷのまま変化しない場合、逆潮流電力量Ｘ−Ｙ＝３．５ｋＷ−２．５ｋＷ＝１．０ｋＷとなる。したがって、閾値αが２．０ｋＷのままでは、逆潮流電力量が閾値２．０ｋＷより小さいため、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定してしまう（ステップＳ１０８）。これを防ぐために、発電電力量Ｘが小さいと制御回路６が判定した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、減少する電力量βを仮に１．５ｋＷに設定すれば、閾値はα−β＝２．０ｋＷ−１．５ｋＷ＝０．５ｋＷとなる（ステップＳ１１０）。その結果、逆潮流電力量が閾値より大きくなるため、ＣＴセンサ１０の取付け不備の誤判定を防ぐことができる。ここで、減少する電力量βは、上述した日射計からまたはインターネットその他を経由して入手した各種情報に基づいて設定される。

宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙが一時的に増加する場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）は、制御回路６は閾値を消費電力量Ｙの増加量γで補正する（ステップＳ１１２）。太陽光発電装置１による発電電力量Ｘが５．０ｋＷであって、宅内負荷３で消費される消費電力量Ｙが２．５ｋＷから３．２ｋＷへと増加した場合、逆潮流電力量Ｘ−Ｙ＝５．０ｋＷ−３．２ｋＷ＝１．８ｋＷとなる。したがって、閾値αが２．０ｋＷのままでは、逆潮流電力量が閾値２．０ｋＷより小さいため、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定してしまう（ステップＳ１０８）。これを防ぐために、消費電力量Ｙが増加すると制御回路６が判定した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、消費電力量Ｙの増加量γが宅内消費電力増加量の０．７ｋＷに設定されていれば、閾値はα−γ＝２．０ｋＷ−０．７ｋＷ＝１．３ｋＷとなる（ステップＳ１１２）。その結果、逆潮流電力量が閾値より大きくなるため、ＣＴセンサ１０の取付け不備の誤判定を防ぐことができる。

天気が悪いことによる発電電力量Ｘの減少と宅内における消費電力量Ｙの一時的な増加とが同時に発生する場合もある。発電電力量Ｘが５．０ｋＷから３．５ｋＷに減少し、消費電力量Ｙが２．５ｋＷから３．２ｋＷに増加した場合、減少する電力量βは１．５ｋＷ、消費電力量Ｙの増加量γは０．７ｋＷとなる。この場合、逆潮流電力量はＸ−Ｙ＝３．５ｋＷ−３．２ｋＷ＝０．３ｋＷとなる。そして、閾値はα−β−γ＝２．０ｋＷ−１．５ｋＷ−０．７ｋＷ＝−０．２ｋＷと負の値となるがそのまま判定の閾値とする。閾値の値が負になった場合は、逆潮流が発生したのであれば、すなわち逆潮流電力量の値が正の値であるならばＣＴセンサ１０の取付けが正常であると制御回路６により判定される（ステップＳ１０７）。

ＣＴサンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定した場合に、ＣＴセンサ１０の取付けに不備があることを使用者に通知する機能をパワーコンディショナ２は備えている。具体的には、制御回路６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などであるパワーコンディショナ２の本体の表示部２１またはリモートコントローラ９の表示部９１による表示によってＣＴセンサ１０の取付けに不備があることを使用者に通知する。表示部９１により表示する場合は、ＣＴサンサ１０の設置方法が誤っているとの情報が表示情報出力端子１０２からリモートコントローラ９に送信される。また、パワーコンディショナ２の本体またはリモートコントローラ９といった接続機器がアラームによりＣＴセンサ１０の取付けに不備があることを使用者に通知してもよい。ＣＴセンサ１０の取付けに不備があることを使用者に通知することにより、不備の是正を促すことができる。

ＣＴサンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定した場合には、パワーコンディショナ２は、逆潮流、すなわち売電を停止して、逆潮流可能な電力量を超えた電力が逆潮流することによる系統４の障害を回避する。さらに、ＣＴサンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定した場合には、パワーコンディショナ２は、太陽光発電装置１とパワーコンディショナ２との間の電気的な接続を遮断することにより発電電力の受け入れを停止する。発電電力の受け入れを停止することにより逆潮流、すなわち売電も停止される。

また、ＣＴサンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定した場合に、パワーコンディショナ２は使用者に通知すると同時に売電の停止および太陽光発電装置１による発電電力の受け入れの停止を行わなくてもかまわない。ＣＴサンサ１０の取付けに不備があると制御回路６が判定してから一定時間経過後に、パワーコンディショナ２が売電を停止して、太陽光発電装置１による発電電力の受け入れを停止するように設定してもよい。これにより、使用者が不在であることが多い昼間に発電電力の受け入れを停止することによる不具合の発生を回避することができる。この場合、在宅している夜間にＣＴセンサ１０の取付けの不備の通知を確認させることにより使用者に取付け不備の是正を促し、ＣＴセンサ１０の取付け不備が翌日または数日に渡っても解消されない場合に、パワーコンディショナ２は太陽光発電装置１による発電電力の受け入れを停止する。

パワーコンディショナ２は、マイクロコンピュータといった制御装置により制御される。図９は、実施の形態１にかかるマイクロコンピュータ２００の構成を示すブロック図である。パワーコンディショナ２はマイクロコンピュータ２００のような制御装置を備えている。マイクロコンピュータ２００は、パワーコンディショナ２の制御を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＣＰＵ２０１がワークエリアに用いるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、通信回路８の機能を実現するハードウェアであるＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）２０４と、クロックを生成する発振子を含む周辺装置２０５と、を備える。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御回路６の機能を実現する。すなわち、マイクロコンピュータ２００は、図５または図８のフローチャートのステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのＲＯＭ２０３を備える。また、このプログラムは、制御回路６による動作手順をコンピュータに実行させるものであるともいえる。

制御回路６は、逆潮流電力量を求めるための電流値信号として、ＣＴセンサ１０から出力されるアナログ電流出力信号を用いてもよいが、パワーコンディショナ２内でアナログ電流出力信号をアナログ−デジタル変換して得たデジタル信号を用いてもよい。また、制御回路６は、逆潮流電力量を求めるためにアナログ電流出力信号およびデジタル信号の両方を用いてもよい。したがって、制御回路６は、アナログ電流出力信号およびデジタル信号の少なくともいずれか一方に基づいて逆潮流電力量を求める。パワーコンディショナ２は、マイクロコンピュータ２００のような制御装置を使用してデジタル信号で制御されているため、デジタル信号を用いることで回路構成および制御も容易となる。

ＣＴセンサ１０が正しく取付けられていれば、複数の太陽光発電装置間に逆潮流可能な電力量を公平に分配することができる。実施の形態１にかかる発電システム１００によれば、パワーコンディショナ２がＣＴサンサ１０の取付けの不備を簡易な機構で検出して使用者に通知することが可能となる。これにより、ＣＴセンサ１０の取付け不備が改善されることで、電力会社の指示以上の電力量が逆潮流して電力会社の送電機器に障害を発生させることを防いで、逆潮流可能な電力量の公平な分配が可能となる。実施の形態１にかかる発電システム１００は、太陽光発電システムが基本的に備えている機器を用いているので、大きなコストをかけずに上記機能を実現することが可能である。

実施の形態２．
実施の形態１において、制御回路６は、最終的には、逆潮流電力量と閾値との比較により、ＣＴサンサ１０の設置方法が誤っていることの判定をしていた。実施の形態２にかかる発電システム１００の構成は図１と同様であるが、実施の形態２の制御回路６は、実施の形態１とは異なる方法でＣＴサンサ１０の設置方法が誤っていることの判定、すなわち取付けの不備を判定する。具体的には、実施の形態２の制御回路６は、ＣＴサンサ１０の取付け向きが逆、すなわち逆付けであることを判定することができる。

実施の形態２の制御回路６は、発電量測定装置２０が測定した発電電力量Ｘが増加すると共にＣＴセンサ１０の測定した電流値に基づいて求めた逆潮流電力量Ｘ−Ｙが減少する場合は、ＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であると判定する。

また、実施の形態２の制御回路６は、発電量測定装置２０が測定した発電電力量Ｘが減少すると共にＣＴセンサ１０の測定した電流値に基づいて求めた逆潮流電力量Ｘ−Ｙが増加する場合も、ＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であると判定する。

実施の形態２の制御回路６による以上のような判定の動作も、ＲＯＭ２０３に格納されたプログラムをＣＰＵ２０１が実行することにより実現される。

ＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であると制御回路６が判定した場合、制御回路６は、ＬＥＤ、ＬＣＤなどであるパワーコンディショナ２の本体の表示部２１またはリモートコントローラ９の表示部９１による表示によってＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であることを使用者に通知する。表示部９１により表示する場合は、ＣＴサンサ１０の設置方法が誤っているとの情報が表示情報出力端子１０２からリモートコントローラ９に送信される。また、パワーコンディショナ２の本体またはリモートコントローラ９といった接続機器がアラームによりＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であることを使用者に通知してもよい。ＣＴセンサ１０の取付け向きが逆であることを使用者に通知することにより、取付けの不備の是正を促すことができる。

ＣＴサンサ１０の取付け向きが逆であると制御回路６が判定した場合には、パワーコンディショナ２は、逆潮流、すなわち売電を停止して、逆潮流可能な電力量を超えた電力が逆潮流することによる系統４の障害を回避する。さらに、ＣＴサンサ１０の取付け向きが逆であると制御回路６が判定した場合には、パワーコンディショナ２は、太陽光発電装置１とパワーコンディショナ２との間の電気的な接続を遮断することにより発電電力の受け入れを停止する。

また、ＣＴサンサ１０の取付け向きが逆であると制御回路６が判定した場合に、パワーコンディショナ２は使用者に通知すると同時に売電の停止および太陽光発電装置１による発電電力の受け入れの停止を行わなくてもかまわない。ＣＴサンサ１０の取付け向きが逆であると制御回路６が判定してから一定時間経過後に、パワーコンディショナ２が売電を停止して、太陽光発電装置１による発電電力の受け入れを停止するように設定してもよい。これにより、使用者が不在であることが多い昼間に発電電力の受け入れを停止することによる不具合の発生を回避することができる。

実施の形態２にかかる発電システム１００によれば、パワーコンディショナ２がＣＴサンサ１０の取付け向きが逆であることを簡易な機構で検出して使用者に通知することが可能となる。これにより、ＣＴセンサ１０の取付け不備が改善されることで、電力会社の指示以上の電力量が逆潮流して電力会社の送電機器に障害を発生させることを防いで、逆潮流可能な電力量の公平な分配が可能となる。実施の形態２にかかる発電システム１００は、太陽光発電システムが基本的に備えている機器を用いているので、大きなコストをかけずに上記機能を実現することが可能である。

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

１ 太陽光発電装置、２ パワーコンディショナ、３ 宅内負荷、４ 系統、５ インバータ回路、６ 制御回路、７ 保護回路装置、８ 通信回路、９ リモートコントローラ、１０ ＣＴセンサ、２０ 発電量測定装置、２１，９１ 表示部、１００ 発電システム、１０１ 逆潮流入力端子、１０２ 表示情報出力端子、２００ マイクロコンピュータ、２０１ ＣＰＵ、２０２ ＲＡＭ、２０３ ＲＯＭ、２０４ Ｉ／Ｏ、２０５ 周辺装置。

Claims (11)

1. 発電装置にて発電された発電電力を系統電源に供給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から前記系統電源への逆潮流の電力量である逆潮流電力量を求めるための計測手段である逆潮流測定部と、
   を備える発電システムにおいて、
   前記パワーコンディショナは、
   一定期間における前記逆潮流電力量の平均値または積算電力量が予め設定した閾値以下である場合、前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定する制御部を有している
   ことを特徴とする発電システム。
2. 前記制御部は、前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定した場合に、前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていることを表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
3. 前記表示部は、前記パワーコンディショナに設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の発電システム。
4. 前記表示部は、前記パワーコンディショナに接続された接続機器に設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の発電システム。
5. 前記制御部が前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定した場合に、前記パワーコンディショナは前記逆潮流を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
6. 前記制御部が前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定してから一定時間経過後に、前記パワーコンディショナは前記逆潮流を停止する
   ことを特徴とする請求項５に記載の発電システム。
7. 前記制御部が前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定した場合に、前記パワーコンディショナは前記発電電力の受け入れを停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
8. 前記制御部が前記逆潮流測定部の設置方法が誤っていると判定してから一定時間経過後に、前記パワーコンディショナは前記発電電力の受け入れを停止する
   ことを特徴とする請求項７に記載の発電システム。
9. 前記逆潮流測定部の出力信号はアナログ電流出力信号であり、前記制御部は、前記アナログ電流出力信号および前記アナログ電流出力信号をアナログ−デジタル変換して得たデジタル信号の少なくともいずれか一方に基づいて前記逆潮流電力量を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
10. 前記パワーコンディショナは、前記逆潮流測定部の出力信号を受け付ける逆潮流入力端子を備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の発電システム。
11. 前記パワーコンディショナは、前記接続機器と接続して、前記逆潮流測定部の設置方法が誤っているとの情報を前記接続機器に送信する表示情報出力端子を備える
    ことを特徴とする請求項４に記載の発電システム。

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