[发明专利]配电系统

说明书

技术领域

本申请发明涉及一种具备商用电源和分散型电源作为连接在电力线上的电源以从电力系统对负载供给电力的配电系统。

背景技术

近年来，基于配电效率等的观点，将来自太阳能电池、燃料电池等直流配电装置的直流电力供给至负载的直流供给型配电系统正在普及化。以往，作为直流供给型配电系统，例如采用专利文献1所公开的结构。如图15所示，直流供给型配电系统中具备：太阳能电池1101，其将来自太阳的光能转换为电能(直流电力)；转换器1103，其将由太阳能电池1101发电产生的直流电力转换为适当的输出电压Vout来对负载供给电力；燃料电池1102，其通过物质的化学反应来进行发电；转换器1104，其将由燃料电池1102发电产生的直流电力转换为适当的输出电压Vout来对负载供给电力；以及直流负载1105，其利用来自太阳能电池1101和燃料电池1102的直流电力进行动作。本直流供给型配电系统上还以相协作的方式设置了交流电力系统，从而构成为直流交流配电系统。交流电力系统具备双向转换器1110，该双向转换器1110将从转换器1103、1104输出的直流电力转换为交流电力，将从商用电源1109供给的交流电力转换为直流电力。

太阳能电池1101具有如图14所示的输出特性，太阳能电池1101的输出电力根据其动作电压大幅变动。如果能够由转换器1103进行控制使得太阳能电池1101以Vmp的动作电压来进行动作，则能够使太阳能电池1101输出最大输出电力Pmax，从而高效地利用太阳能电池1101。将用于使来自该太阳能电池1101的输出电力以Pmax输出来最大限度地利用太阳能电池1101的控制称为最大功率动作点跟踪控制(下面称为MPPT控制)。

另外，在燃料电池1102中，也存在适于自身的发电规则。在发电规则中，例如规定了最大输出电力或对发电电力的急剧变化进行了限制。根据该发电规则，以适于燃料电池1102的方式使用该燃料电池1102，因此可以从燃料电池1102高效地取出电力，同时实现该燃料电池1102的长寿命化。如上，在太阳能电池1101和燃料电池1102等直流发电装置中，具有按发电规则、MPPT控制等各种情况来发电产生电力的好处。

在上述配电系统中，在直流负载1105的消耗电力少于太阳能电池1101等的发电电力的情况下，能够使该太阳能电池1101的剩余电力反向流动至商用电源1109，即出售给电力公司。

另外，例如专利文献2所示，存在具备蓄电池的直流配电系统。在本配电系统中，蓄电池主要被用作在来自直流发电装置的发电电力少时进行放电的备用电池。

专利文献1：-发明2(2009-261294)日本特开2009-232674号公报

专利文献2：-发明2(2009-261294)日本特开2009-159730号公报

但是，电力的反向流动并非是始终无限制地被允许的，例如会每隔规定期间禁止电力的反向流动或者对允许反向流动的电力量进行限制。在上述配电系统中，在像这样不允许电力的反向流动的情况下，有时太阳能电池1101等的发电电力会比消耗电力多而出现剩余电力。在这种情况下，不得不违反MPPT控制等来降低发电效率地进行发电以抑制直流配线的电压的上升。

这样，在不允许反向流动的情况下，直流发电装置有可能无法进行遵循MPPT控制、发电规则的发电。

另一方面，在与商用电源连接的电力线上连接有多个电力配给系统的情况下，能够通过从设置于各电力配给系统的分散型电源对电力线供给电力来从规定的电力配给系统中的分散型电源对其它电力配给系统中的负载设备供给电力。

具体地说，例如在集合住宅中，与商用电源连接的一条电力线上连接有与住户对应的多个电力配给系统。一般来说，这些电力配给系统分别与构成集合住宅的各个住户相对应。而且，在设置于某个住户内的分散型电源(例如太阳能电池)能够超过要对设置于该住户内的负载设备供给的电力地发电产生剩余电力的情况下，能够从该住户通过电力线对其它住户供给剩余电力。因而，在与多个住户对应的多个电力配给系统之间能够发送和接收电力。

然而，在如上所述那样构成为能够通过电力线发送和接收电力的情况下，由于电力线与商用电源相连接，因此有时电力会从产生剩余电力的分散型电源流向商用电源。由于像这样电力从分散型电源流向商用电源，存在发生电力流向电力公司的反向流动的问题。反向流动具有阻碍电力线的电气稳定性的缺点。

发明内容