JP5297127B2 - DC power supply system and power storage device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a DC power feeding system in which a voltage of a DC bus bar can be maintained using a power storage device even at both normal power supply and power failure of a commercial power system. <P>SOLUTION: By a control means 14, the operation of a rectifier 2 is controlled so that the voltage of the DC bus bar 4 becomes a reference voltage in system linkage when the voltage of the commercial power system 3 satisfies a normal operation condition, the power storage device 1 is charged and operated when the voltage of the DC bus bar 4 is equal to or more than an upper limit voltage in the system linkage which is higher than the reference voltage in the system linkage, and the power storage device 1 is discharged and operated when the voltage of the DC bus bar 4 is equal to or less than a lower limit voltage in the system linkage which is lower than the reference voltage in the system linkage. At the same time, the operation of the rectifier 2 is stopped when the voltage of the commercial power system 3 does not satisfy a predetermined normal operation condition, the power storage device 1 is charged and operated when the voltage of the DC bus bar 4 is higher than the reference voltage in independent operation, and the power storage device 1 is discharged and operated when the voltage of the DC bus bar 4 is lower than the reference voltage in the independent operation. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、複数の電力消費ユニット及び複数の電力供給ユニットが共通して接続され、及び、商用電力系統が整流器を介して接続されている直流母線を備える直流給電システム及びそのような直流給電システムで用いられる蓄電装置に関する。   The present invention relates to a DC power supply system including a DC bus in which a plurality of power consuming units and a plurality of power supply units are commonly connected, and a commercial power system is connected via a rectifier, and such a DC power supply system. The present invention relates to a power storage device used in.

複数の電力消費ユニット及び複数の電力供給ユニットが共通して接続され、及び、商用電力系統が整流器を介して接続されている直流母線を備える直流給電システムにおいて、その直流母線に蓄電装置を接続したものがある。例えば、特許文献1に記載の直流給電システムでは、直流母線の電圧は、整流器を介して接続される商用電力系統からの電力、及び、蓄電装置からの電力を用いて一定電圧(直流電圧Vdc)に維持される。具体的には、整流器が制御目標とする直流母線の電圧と、蓄電装置が制御目標とする直流母線の電圧とは同じである。   In a DC power supply system including a DC bus connected to a plurality of power consuming units and a plurality of power supply units in common and connected to a commercial power system via a rectifier, a power storage device is connected to the DC bus. There is something. For example, in the DC power supply system described in Patent Document 1, the voltage of the DC bus is a constant voltage (DC voltage Vdc) using power from a commercial power system connected via a rectifier and power from a power storage device. Maintained. Specifically, the voltage of the DC bus that is the control target of the rectifier and the voltage of the DC bus that is the control target of the power storage device are the same.

特開2005−224009号公報(図1、段落0010)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-224209 (FIG. 1, paragraph 0010)

特許文献1に記載の直流給電システムでは、直流母線が整流器を介して商用電力系統に連系されているときにも、蓄電装置は、整流器と同様に直流母線の電圧を維持する役割を担っている。蓄電装置をこのように運用している場合、蓄電装置は、直流母線の電圧維持を主目的に動作しているため、その充電率が適正な値に維持されているとは限らない。そのため、商用電力系統に停電が発生すると、直流母線の電圧を維持する役割を蓄電装置のみが担わなければならないが、充電率が適正ではない場合にはその役割を果たすことはできない。   In the DC power supply system described in Patent Document 1, when the DC bus is connected to the commercial power system via the rectifier, the power storage device plays a role of maintaining the voltage of the DC bus as in the rectifier. Yes. When the power storage device is operated in this manner, the power storage device operates mainly for maintaining the voltage of the DC bus, and therefore the charge rate is not always maintained at an appropriate value. Therefore, when a power failure occurs in the commercial power system, only the power storage device has to play the role of maintaining the voltage of the DC bus, but it cannot play the role if the charging rate is not appropriate.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、商用電力系統の停電時及び非停電時の何れにおいても、蓄電装置を用いて直流母線の電圧維持を行うことができる直流給電システム及びそのような直流給電システムで用いられる蓄電装置を提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to maintain the voltage of the DC bus using the power storage device during both a power failure and a non-power failure of the commercial power system. The object is to provide a DC power supply system and a power storage device used in such a DC power supply system.

上記目的を達成するための本発明に係る直流給電システムの特徴構成は、直流母線に対して共通して接続される、複数の電力消費ユニット、複数の電力供給ユニット及び蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記直流母線に供給する整流器と、前記蓄電装置及び前記整流器の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記商用電力系統の電圧が、前記商用電力系統から直流母線に対して充分な電力を供給できるか否かを判定するための正常運転条件を満たす場合において、前記直流母線の電圧が連系時基準電圧になるように前記整流器の作動を制御すると共に、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より大きい連系時上限電圧以上であるとき前記蓄電装置を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より小さい連系時下限電圧以下であるとき前記蓄電装置を放電作動させ、並びに、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、前記整流器の作動を停止させると共に、前記直流母線の電圧が自立運転時基準電圧より大きいとき前記蓄電装置を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記自立運転時基準電圧より小さいとき前記蓄電装置を放電作動させるように構成されている点にある。
In order to achieve the above object, the DC power supply system according to the present invention includes a plurality of power consumption units, a plurality of power supply units, a power storage device, and a commercial power system that are commonly connected to a DC bus. A rectifier that converts the AC power supplied from the DC power into the DC bus, and a control unit that controls the operation of the power storage device and the rectifier.
The control means includes
When the voltage of the commercial power system satisfies a normal operation condition for determining whether or not sufficient power can be supplied from the commercial power system to the DC bus, the voltage of the DC bus is connected Controlling the operation of the rectifier so as to be a voltage, charging the power storage device when the voltage of the DC bus is equal to or higher than the connection time upper limit voltage greater than the connection time reference voltage, and the DC bus When the voltage is less than the connection time lower limit voltage less than the connection time reference voltage, the storage device is discharged, and
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the operation of the rectifier is stopped, and the power storage device is charged when the voltage of the DC bus is larger than the reference voltage during the independent operation, and The power storage device is configured to discharge when the voltage of the DC bus is smaller than the reference voltage during the self-sustaining operation.

上記特徴構成によれば、商用電力系統から正常に電力が供給されることで商用電力系統の電圧が正常運転条件を満たしているとき、整流器を作動させることで直流母線の電圧を連系時基準電圧に制御できる。また、電力消費ユニットによる負荷が、整流器を介して供給される電力と運転中の電力供給ユニットから供給される電力とでは賄いきれないほど急激に増大した場合、或いは、電力消費ユニットによる負荷が電力供給ユニットから供給される電力以下まで急激に減少した場合等により、直流母線の電圧が連系時上限電圧以上及び連系時下限電圧以下になると、蓄電装置を充電作動又は放電作動させることで、直流母線の電圧を連系時上限電圧又は連系時下限電圧に制御できる。つまり、整流器を用いて直流母線の電圧を連系時基準電圧に制御させつつ、蓄電装置を用いて直流母線の電圧が連系時上限電圧より大きくなること又は連系時下限電圧より小さくなることを抑制している。
一方で、商用電力系統から正常に電力が供給されないとき、蓄電装置を充電作動又は放電作動させることで、直流母線の電圧を自立運転時基準電圧に制御できる。
従って、商用電力系統の停電時及び非停電時の何れにおいても、蓄電装置を用いて直流母線の電圧維持を行うことができる直流給電システムを提供できる。
According to the above characteristic configuration, when the voltage of the commercial power system satisfies the normal operating condition by normally supplying power from the commercial power system, the voltage of the DC bus is connected to the reference time by operating the rectifier. Can be controlled to voltage. In addition, when the load by the power consumption unit increases so rapidly that the power supplied via the rectifier and the power supplied from the operating power supply unit cannot be covered, or the load by the power consumption unit When the voltage of the DC bus becomes equal to or higher than the upper limit voltage at the time of connection and lower than the lower limit voltage at the time of connection due to a case where the power supply is rapidly reduced to less than or equal to the power supplied from the supply unit, The voltage of the DC bus can be controlled to the upper limit voltage during interconnection or the lower limit voltage during interconnection. In other words, the voltage of the DC bus is controlled to be higher than the upper limit voltage at the time of connection or lower than the lower limit voltage at the time of connection using the power storage device while controlling the voltage of the DC bus to the reference voltage during connection using a rectifier. Is suppressed.
On the other hand, when the electric power is not normally supplied from the commercial power system, the voltage of the DC bus can be controlled to the reference voltage during the self-sustaining operation by charging or discharging the power storage device.
Therefore, it is possible to provide a direct current power supply system capable of maintaining the voltage of the direct current bus using the power storage device during both a power failure and a non-power failure of the commercial power system.

本発明に係る直流給電システムの別の特徴構成は、前記自立運転時基準電圧は、前記連系時下限電圧以上及び前記連系時上限電圧以下である点にある。   Another characteristic configuration of the DC power supply system according to the present invention is that the reference voltage during the self-sustained operation is equal to or higher than the connection time lower limit voltage and lower than the connection time upper limit voltage.

上記特徴構成によれば、停電などで商用電力系統から正常に電力が供給されないときであっても、直流母線の電圧を、商用電力系統から正常に電力が供給されているときと同程度の範囲の電圧(つまり、連系時下限電圧以上及び連系時上限電圧以下の電圧)に制御することができる。   According to the above characteristic configuration, even when power is not normally supplied from the commercial power system due to a power failure or the like, the voltage of the DC bus is in the same range as when power is normally supplied from the commercial power system. (That is, a voltage not lower than the connection time lower limit voltage and lower than the connection time upper limit voltage).

本発明に係る直流給電システムの別の特徴構成は、前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たし、且つ、前記直流母線の電圧が前記連系時下限電圧より大きく且つ前記連系時上限電圧より小さい場合において、前記蓄電装置の蓄電量が設定下限値より小さくなると前記蓄電装置を充電作動に切り換え、前記蓄電装置の蓄電量が設定上限値より大きくなると前記蓄電装置を放電作動に切り換える点にある。   According to another characteristic configuration of the DC power supply system according to the present invention, the control means is configured such that the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition, and the voltage of the DC bus is larger than the lower limit voltage at the time of interconnection. When the power storage amount of the power storage device is smaller than a set lower limit value when the power storage device is smaller than the upper limit voltage at the time of interconnection, the power storage device is switched to a charging operation, and when the power storage amount of the power storage device is larger than a set upper limit value, the power storage device is The point is to switch to discharge operation.

上記特徴構成によれば、商用電力系統から正常に電力が供給されることで商用電力系統の電圧が正常運転条件を満たしているとき、直流母線の電圧が上記連系時下限電圧より大きく且つ上記連系時上限電圧より小さい場合には、整流器によって直流母線の電圧の維持が適切に行われているので、蓄電装置は直流母線の電圧維持を行うために作動しなくてよい。よって、制御部は、蓄電装置の蓄電量が設定下限値より小さくなると蓄電装置を充電作動に切り換え、蓄電装置の蓄電量が設定上限値より大きくなると蓄電装置を放電作動に切り換えることで、蓄電装置の蓄電量を設定下限値以上且つ設定上限の間に保つことができる。その結果、その後に商用電力系統に停電が発生したとしても、蓄電装置を用いて直流母線の電圧を維持することができる。   According to the above characteristic configuration, when the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition by normally supplying power from the commercial power system, the voltage of the DC bus is larger than the connection time lower limit voltage and the above When the voltage is lower than the upper limit voltage at the time of interconnection, since the voltage of the DC bus is appropriately maintained by the rectifier, the power storage device does not have to operate to maintain the voltage of the DC bus. Therefore, the control unit switches the power storage device to the charging operation when the power storage amount of the power storage device becomes smaller than the set lower limit value, and switches the power storage device to the discharge operation when the power storage amount of the power storage device becomes larger than the set upper limit value. Can be maintained between the set lower limit and the set upper limit. As a result, even if a power failure occurs in the commercial power system after that, the voltage of the DC bus can be maintained using the power storage device.

本発明に係る直流給電システムの別の特徴構成は、前記複数の電力供給ユニットが、設定最小出力と設定最大出力との間での運転状態又は停止状態に制御される複数の発電装置であり、
前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、
前記蓄電装置を充電作動させるとき、前記複数の発電装置の合計電力供給量が前記設定最大出力以下の量だけ前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量よりも大きくなるように、前記発電装置の運転台数を制御し、及び、
前記蓄電装置を放電作動させるとき、前記複数の発電装置の合計電力供給量が前記発電装置の前記設定最大出力以下の量だけ前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量よりも小さくなるように、前記発電装置の運転台数を制御する点にある。
Another characteristic configuration of the DC power supply system according to the present invention is a plurality of power generators in which the plurality of power supply units are controlled to be in an operation state or a stop state between a set minimum output and a set maximum output,
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the control means,
When the power storage device is charged, the total power supply amount of the plurality of power generation devices is larger than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units by an amount equal to or less than the set maximum output. Control the number of units in operation, and
When discharging the power storage device, the total power supply amount of the plurality of power generation devices is smaller than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units by an amount equal to or less than the set maximum output of the power generation device, The point is to control the number of operating power generators.

上記特徴構成によれば、合計電力消費量と合計電力供給量との差、即ち、充放電量が、発電装置の設定最大出力以下となるように、発電装置の運転台数が調整される。その結果、蓄電ユニットの過剰な充放電を回避できる。   According to the above characteristic configuration, the number of operating power generators is adjusted such that the difference between the total power consumption and the total power supply amount, that is, the charge / discharge amount is equal to or less than the set maximum output of the power generator. As a result, excessive charging / discharging of the power storage unit can be avoided.

上記目的を達成するための本発明に係る蓄電装置の特徴構成は、直流母線に複数の電力消費ユニット及び複数の電力供給ユニットが共通して接続され並びに前記直流母線に商用電力系統が整流器を介して接続されており、前記整流器は、前記商用電力系統の電圧が、前記商用電力系統から前記直流母線に対して充分な電力を供給できるか否かを判定するための正常運転条件を満たす場合において前記直流母線の電圧が連系時基準電圧になるように動作し、及び、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において動作を停止するように構成されている直流給電システムで用いられ、前記直流母線に接続される蓄電部と、前記直流母線から前記蓄電部への充電作動及び前記蓄電部から前記直流母線への放電作動を制御する制御手段とを備える蓄電装置であって、
前記制御手段は、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たす場合において、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より大きい連系時上限電圧以上であるとき前記蓄電部を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より小さい連系時下限電圧以下であるとき前記蓄電部を放電作動させ、並びに、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、前記直流母線の電圧が自立運転時基準電圧より大きいとき前記蓄電部を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記自立運転時基準電圧より小さいとき前記蓄電部を放電作動させる点にある。
In order to achieve the above object, the power storage device according to the present invention is characterized in that a plurality of power consuming units and a plurality of power supply units are commonly connected to a DC bus, and a commercial power system is connected to the DC bus via a rectifier. And the rectifier satisfies a normal operation condition for determining whether or not the voltage of the commercial power system can supply sufficient power from the commercial power system to the DC bus. voltage of the DC bus is operated so that the reference voltage at the interconnection, and a DC power supply system voltage of the commercial power system is configured to stop the operation in the case that does not satisfy the normal operating conditions used is, a power storage unit connected to said DC bus, control for controlling the discharge operation from the DC bus to the DC bus from the charging operation and the power storage unit to the power storage unit A power storage apparatus and means,
The control means includes
In the case where the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition, when the voltage of the DC bus is equal to or higher than the connection time upper limit voltage greater than the connection time reference voltage, the power storage unit is charged. When the voltage of the DC bus is equal to or lower than the connection time lower limit voltage lower than the connection time reference voltage, the power storage unit is discharged, and
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the power storage unit is charged when the voltage of the DC bus is larger than the reference voltage during the independent operation, and the voltage of the DC bus is the independent operation When the voltage is smaller than the hour reference voltage, the power storage unit is discharged.

上記特徴構成によれば、整流器が直流母線の電圧を連系時基準電圧に制御しているとき、電力消費ユニットによる負荷が、整流器を介して供給される電力と運転中の電力供給ユニットから供給される電力とでは賄いきれないほど急激に増大した場合、或いは、電力消費ユニットによる負荷が電力供給ユニットから供給される電力以下まで急激に減少した場合等により、直流母線の電圧が連系時上限電圧以上及び連系時下限電圧以下になると、蓄電装置を充電作動又は放電作動させることで、直流母線の電圧を連系時上限電圧又は連系時下限電圧に制御できる。つまり、直流母線の電圧を連系時基準電圧に制御する役割は整流器が担っている間、蓄電装置を用いて直流母線の電圧が連系時上限電圧より大きくなること又は連系時下限電圧より小さくなることを抑制している。
一方で、商用電力系統から正常に電力が供給されないとき、蓄電装置を充電作動又は放電作動させることで、直流母線の電圧を自立運転時基準電圧に制御できる。
従って、商用電力系統の停電時及び非停電時の何れにおいても、直流母線の電圧維持を行うことができる蓄電装置を提供できる。
According to the above characteristic configuration, when the rectifier controls the voltage of the DC bus to the connected reference voltage, the load by the power consumption unit is supplied from the power supplied via the rectifier and the operating power supply unit. If the power supply unit suddenly increases beyond the power supplied, or if the load of the power consuming unit suddenly decreases below the power supplied from the power supply unit, etc. When the voltage is higher than the voltage and lower than the lower limit voltage at the time of connection, the voltage of the DC bus can be controlled to the upper limit voltage at the time of connection or the lower limit voltage at the time of connection by operating the power storage device to perform charging operation or discharging operation. In other words, while the rectifier plays the role of controlling the DC bus voltage to the connection time reference voltage, the DC bus voltage becomes larger than the connection time upper limit voltage or the connection time lower limit voltage using the power storage device. It is suppressed from becoming smaller.
On the other hand, when the electric power is not normally supplied from the commercial power system, the voltage of the DC bus can be controlled to the reference voltage during the self-sustaining operation by charging or discharging the power storage device.
Therefore, it is possible to provide a power storage device that can maintain the voltage of the DC bus in both cases of a power failure and a non-power failure of the commercial power system.

本発明に係る蓄電装置の別の特徴構成は、前記自立運転時基準電圧は、前記連系時下限電圧以上及び前記連系時上限電圧以下である点にある。   Another characteristic configuration of the power storage device according to the present invention is that the reference voltage at the time of self-sustained operation is equal to or higher than the lower limit voltage at the time of interconnection and lower than the upper limit voltage at the time of linkage.

上記特徴構成によれば、停電などで商用電力系統から正常に電力が供給されないときであっても、直流母線の電圧を、商用電力系統から正常に電力が供給されているときと同程度の範囲の電圧(つまり、連系時下限電圧以上及び連系時上限電圧以下の電圧)に制御することができる。   According to the above characteristic configuration, even when power is not normally supplied from the commercial power system due to a power failure or the like, the voltage of the DC bus is in the same range as when power is normally supplied from the commercial power system. (That is, a voltage not lower than the connection time lower limit voltage and lower than the connection time upper limit voltage).

本発明に係る蓄電装置の別の特徴構成は、前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たし、且つ、前記直流母線の電圧が前記連系時下限電圧より大きく且つ前記連系時上限電圧より小さい場合において、前記蓄電部の蓄電量が設定下限値より小さくなると前記蓄電部を充電作動に切り換え、前記蓄電部の蓄電量が設定上限値より大きくなると前記蓄電部を放電作動に切り換える点にある。   Another characteristic configuration of the power storage device according to the present invention is that the control means includes a voltage of the commercial power system that satisfies the normal operation condition, a voltage of the DC bus is greater than the lower limit voltage at the time of interconnection, and When the power storage amount of the power storage unit is smaller than a set lower limit value, the power storage unit is switched to a charging operation when the power storage amount of the power storage unit is smaller than a set upper limit value. The point is to switch to operation.

上記特徴構成によれば、商用電力系統から正常に電力が供給されることで商用電力系統の電圧が正常運転条件を満たしているとき、直流母線の電圧が上記連系時下限電圧より大きく且つ上記連系時上限電圧より小さい場合には、整流器によって直流母線の電圧の維持が適切に行われているので、蓄電装置は直流母線の電圧維持を行うために作動しなくてよい。よって、制御部は、蓄電装置の蓄電量が設定下限値より小さくなると蓄電装置を充電作動に切り換え、蓄電装置の蓄電量が設定上限値より大きくなると蓄電装置を放電作動に切り換えることで、蓄電装置の蓄電量を設定下限値以上且つ設定上限の間に保つことができる。その結果、その後に商用電力系統に停電が発生したとしても、蓄電装置を用いて直流母線の電圧を維持することができる。   According to the above characteristic configuration, when the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition by normally supplying power from the commercial power system, the voltage of the DC bus is larger than the connection time lower limit voltage and the above When the voltage is lower than the upper limit voltage at the time of interconnection, since the voltage of the DC bus is appropriately maintained by the rectifier, the power storage device does not have to operate to maintain the voltage of the DC bus. Therefore, the control unit switches the power storage device to the charging operation when the power storage amount of the power storage device becomes smaller than the set lower limit value, and switches the power storage device to the discharge operation when the power storage amount of the power storage device becomes larger than the set upper limit value. Can be maintained between the set lower limit and the set upper limit. As a result, even if a power failure occurs in the commercial power system after that, the voltage of the DC bus can be maintained using the power storage device.

<第1実施形態>
以下に図面を参照して第1実施形態の直流給電システム及びその直流給電システムで用いられる蓄電装置について説明する。
図1は、第1実施形態の直流給電システムS1の構成を説明する図である。図示するように、直流給電システムS1は、直流母線4に対して共通して接続される、複数の電力消費ユニットとしての電力消費装置12、13、複数の電力供給ユニットとしての発電装置9及び蓄電装置1と、商用電力系統3から供給される交流電力を直流電力に変換して直流母線4に供給する整流器2と、蓄電装置1及び整流器2の作動を制御する制御手段14とを備える。整流器2は遮断器5を介して商用電力系統3に接続されている。本実施形態では、電力消費ユニットが、交流負荷としての電力消費装置12と、直流負荷としての電力消費装置13とで構成される場合を例示する。電力消費装置12は、インバータ11を介して直流母線4に接続されて交流電力の供給を受ける。電力消費装置13は、直流母線4に接続されて直流電力の供給を受ける。
<First Embodiment>
Hereinafter, a DC power supply system according to a first embodiment and a power storage device used in the DC power supply system will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a DC power supply system S1 according to the first embodiment. As shown in the figure, the DC power supply system S1 is commonly connected to the DC bus 4 and includes power consumption devices 12 and 13 as a plurality of power consumption units, a power generation device 9 and a power storage as a plurality of power supply units. The apparatus 1 includes a rectifier 2 that converts AC power supplied from the commercial power system 3 into DC power and supplies the DC power to the DC bus 4, and a control unit 14 that controls the operation of the power storage device 1 and the rectifier 2. The rectifier 2 is connected to the commercial power system 3 via the circuit breaker 5. In this embodiment, the case where a power consumption unit is comprised with the power consumption apparatus 12 as an alternating current load and the power consumption apparatus 13 as a direct current load is illustrated. The power consuming apparatus 12 is connected to the DC bus 4 via the inverter 11 and receives supply of AC power. The power consuming device 13 is connected to the DC bus 4 and is supplied with DC power.

発電装置9は、直流発電装置又は交流発電装置を用いて構成される。直流発電装置としては、燃料電池などがある。また、交流発電装置としては、ガスエンジンの駆動力を用いたガスエンジン発電装置などがある。発電装置9が直流発電装置の場合、その発電装置9はDC/DCコンバータなどの電力変換器8を介して直流母線4に接続される。発電装置9が交流発電装置の場合、その発電装置は整流器などの電力変換器8を介して直流母線4に接続される。   The power generation device 9 is configured using a DC power generation device or an AC power generation device. Examples of the DC power generator include a fuel cell. Moreover, as an AC power generator, there is a gas engine power generator using a driving force of a gas engine. When the power generation device 9 is a DC power generation device, the power generation device 9 is connected to the DC bus 4 via a power converter 8 such as a DC / DC converter. When the power generation device 9 is an AC power generation device, the power generation device is connected to the DC bus 4 via a power converter 8 such as a rectifier.

上記燃料電池及び上記ガスエンジン発電装置は何れも、熱と電気とを併せて発生させることのできる熱電併給装置である。本実施形態では、発電装置9として上記燃料電池及び上記ガスエンジン発電装置を用いた場合を想定しているので、発電装置9から供給される熱を消費する熱消費装置10を設けている。熱消費装置10としては、給湯装置や暖房装置などがある。また、発電装置9から回収した熱エネルギを湯水の形態で貯蔵する貯湯装置を熱消費装置10の一例として考えることもできる。   Each of the fuel cell and the gas engine power generator is a combined heat and power device capable of generating heat and electricity together. In this embodiment, since it is assumed that the fuel cell and the gas engine power generator are used as the power generator 9, the heat consuming device 10 that consumes the heat supplied from the power generator 9 is provided. Examples of the heat consuming device 10 include a hot water supply device and a heating device. A hot water storage device that stores the thermal energy recovered from the power generation device 9 in the form of hot water can also be considered as an example of the heat consuming device 10.

蓄電装置1は、化学電池とキャパシタとフライホイールとのうちの少なくとも一つを備えて構成される。本実施形態では、蓄電装置1としての電気二重層キャパシタ1b(EDLC)がDC/DCコンバータ1aを介して直流母線4に接続された構成を例示する。よって、蓄電装置1の蓄電量は、そのキャパシタ1bの出力端子間電圧(以下、「キャパシタ電圧:VEDLC」と表記することもある)に相当する。 The power storage device 1 includes at least one of a chemical battery, a capacitor, and a flywheel. In the present embodiment, a configuration in which an electric double layer capacitor 1b (EDLC) as the power storage device 1 is connected to the DC bus 4 via the DC / DC converter 1a is illustrated. Therefore, the amount of electricity stored in the power storage device 1 corresponds to the voltage between the output terminals of the capacitor 1b (hereinafter also referred to as “capacitor voltage: V EDLC ”).

本実施形態において、直流給電システムS1の制御目標は、電力消費装置12、13に対して充分な電力を供給することである。よって、制御手段14は、直流母線4の電圧が適正な値になるように、少なくとも蓄電装置1及び整流器2の作動を制御する。   In the present embodiment, the control target of the DC power supply system S1 is to supply sufficient power to the power consuming devices 12 and 13. Therefore, the control means 14 controls at least the operation of the power storage device 1 and the rectifier 2 so that the voltage of the DC bus 4 becomes an appropriate value.

次に、図2〜図4に示すフローチャートを参照して、制御手段14による、蓄電装置1、整流器2及び発電装置9の作動制御について説明する。図2は、商用電力系統3が正常であるか否かに応じて、直流給電システムS1を連系運転モード又は自立運転モードに切り換えるときの制御を示すフローチャートである。図3は、上記連系運転モードのときに直流給電システムS1で実施される制御のフローチャートであり、図4は、上記自立運転モードのときに直流給電システムS1で実施される制御のフローチャートである。   Next, with reference to the flowcharts shown in FIGS. 2 to 4, operation control of the power storage device 1, the rectifier 2, and the power generation device 9 by the control unit 14 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing control when the DC power feeding system S1 is switched to the interconnection operation mode or the independent operation mode depending on whether or not the commercial power system 3 is normal. FIG. 3 is a flowchart of control performed by the DC power supply system S1 in the interconnected operation mode, and FIG. 4 is a flowchart of control performed by the DC power supply system S1 in the independent operation mode. .

図2に示すように、工程#10において制御手段14は、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たしているか否かを判定する。正常運転条件は、商用電力系統3から直流母線4に対して充分な電力を供給できるか否かを判定するための条件である。本実施形態では、制御手段14は、電圧計6を用いて商用電力系統3の電圧を監視する。そして、制御手段14は、商用電力系統3の電圧が所定の判定電圧以上に維持される期間が交流電圧の2周期分継続した場合には上記正常運転条件を満たすと判定し、工程#20に移行して後述する連系運転モード制御で直流給電システムS1の作動を制御する。一方で、制御手段14は、商用電力系統3の電圧が上記判定電圧より低い期間が交流電圧の2周期分継続した場合には上記正常運転条件を満たさないと判定し、工程#30に移行して後述する自立運転モード制御で直流給電システムS1の作動を制御する。また、制御手段14は、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たさなくなると遮断器5を解列作動させることもできる。   As shown in FIG. 2, in step # 10, the control means 14 determines whether or not the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition. The normal operation condition is a condition for determining whether or not sufficient power can be supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4. In the present embodiment, the control unit 14 monitors the voltage of the commercial power system 3 using the voltmeter 6. Then, the control means 14 determines that the normal operation condition is satisfied when the period during which the voltage of the commercial power system 3 is maintained at a predetermined determination voltage or more continues for two cycles of the AC voltage, and the process proceeds to step # 20. The operation of the DC power feeding system S1 is controlled by the interconnection operation mode control described later. On the other hand, if the period during which the voltage of the commercial power system 3 is lower than the determination voltage continues for two cycles of the AC voltage, the control unit 14 determines that the normal operation condition is not satisfied, and proceeds to step # 30. Then, the operation of the DC power feeding system S1 is controlled by the self-sustaining operation mode control described later. Moreover, the control means 14 can also carry out the circuit breaker operation of the circuit breaker 5 when the voltage of the commercial power system 3 does not satisfy the normal operation condition.

〔連系運転モード制御〕
制御手段14は、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たしているとき、即ち、商用電力系統3から直流母線4に対して充分な電力を供給できるとき、図3に例示する連系運転モード制御で直流給電システムS1の作動を制御する。以下、図3を参照して、連系運転モード制御について説明する。
[Linked operation mode control]
When the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition, that is, when the sufficient power can be supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4, the control unit 14 performs the interconnected operation illustrated in FIG. 3. The operation of the DC power supply system S1 is controlled by mode control. Hereinafter, the interconnection operation mode control will be described with reference to FIG.

連系運転モード制御が行われているとき、制御手段14は、発電装置9に対して、各熱消費装置10の熱需要に見合った熱量を発生するような運転を許容している。つまり、各発電装置9から直流母線4に供給される電力は制御されておらず様々である。但し、制御手段14は、連系運転モード制御において、直流母線4の電圧が連系時基準電圧:VDC_refになるように整流器2の作動を制御する。よって、各発電装置9の運転状態に拘わらず、直流母線4の電圧は連系時基準電圧:VDC_refから大きく外れることはない。 When the interconnection operation mode control is being performed, the control unit 14 allows the power generation device 9 to perform an operation that generates a heat amount corresponding to the heat demand of each heat consuming device 10. That is, the electric power supplied from each power generator 9 to the DC bus 4 is not controlled and varies. However, the control means 14 controls the operation of the rectifier 2 so that the voltage of the DC bus 4 becomes the reference voltage at the time of connection : V DC_ref in the connection operation mode control. Therefore, regardless of the operating state of each power generator 9, the voltage of the DC bus 4 does not deviate significantly from the reference voltage VDC_ref during interconnection.

しかし、電力消費装置12、13における消費電力の急上昇又は急低下、或いは、発電装置9における発電電力の急上昇又は急低下が発生すると、整流器2における電圧制御が間に合わず、直流母線電圧:VDCが連系時基準電圧:VDC_refから大きく外れる可能性がある。よって、制御手段14は、工程#21において、直流母線4の電圧を計測する電圧計7の監視結果を参照して、直流母線電圧:VDCの値を確認する。
そして、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが連系時下限電圧:VDC_LL以下の場合には工程#22に移行して、キャパシタ1bから直流母線4へ電力を供給させる。具体的には、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが連系時下限電圧:VDC_LLを下回らないように、キャパシタ1bを放電モードで作動させる。
一方で、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが連系時上限電圧:VDC_UL以上の場合には工程#23に移行して、キャパシタ1bによって直流母線4から電力を回収させる。具体的には、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが連系時上限電圧:VDC_ULを上回らないように、キャパシタ1bを充電モードで作動させる。
制御手段14が上述のような制御を行うことで、直流母線電圧:VDCが、少なくとも、連系時下限電圧:VDC_LLより大きく、且つ、連系時上限電圧:VDC_ULより小さい範囲で安定する。但し、本実施形態において、VDC_LL<VDC_ref<VDC_ULである。
However, if the power consumption in the power consuming devices 12 and 13 suddenly rises or falls, or the power generation device 9 suddenly rises or falls, the voltage control in the rectifier 2 is not in time, and the DC bus voltage: VDC is There is a possibility that it is significantly different from the reference voltage at the time of interconnection: V DC_ref . Therefore, the control means 14 confirms the value of DC bus voltage: VDC with reference to the monitoring result of the voltmeter 7 which measures the voltage of the DC bus 4 in step # 21.
When the DC bus voltage: V DC is equal to or lower than the connection time lower limit voltage: V DC_LL , the control means 14 proceeds to step # 22 and supplies power from the capacitor 1b to the DC bus 4. Specifically, the control means 14 operates the capacitor 1b in the discharge mode so that the DC bus voltage: VDC does not fall below the connection time lower limit voltage: VDC_LL .
On the other hand, when the DC bus voltage: VDC is equal to or higher than the upper limit voltage: V DC_UL at the time of connection, the control unit 14 proceeds to step # 23 and recovers power from the DC bus 4 by the capacitor 1b. Specifically, the control means 14 operates the capacitor 1b in the charging mode so that the DC bus voltage: V DC does not exceed the upper limit voltage: V DC_UL during interconnection.
When the control means 14 performs the control as described above, the DC bus voltage: V DC is stable at least within a range lower than the connection time lower limit voltage: V DC_LL and lower than the connection time upper limit voltage: V DC_UL. To do. However, in this embodiment, V DC_LL <V DC_ref <V DC_UL .

制御手段14は、工程#21において、直流母線電圧:VDCが、連系時下限電圧:VDC_LLより大きく、且つ、連系時上限電圧:VDC_ULより小さい範囲にあると判定したとき、工程#24に移行する。ここで、直流母線電圧:VDCが、連系時下限電圧:VDC_LLより大きく、且つ、連系時上限電圧:VDC_ULより小さい範囲にあるということは、整流器2による直流母線4の電圧制御が確実に行われており、直流母線4の電圧制御にキャパシタ1bを運用する必要がないことを意味している。よって、制御手段14は、直流母線4の電圧制御とは無関係に、キャパシタ1bの充電量を適当な範囲内(設定下限値:VIC_LL以上且つ設定上限値:VIC_UL以下)に維持することを目的としてキャパシタ1bを充電又は放電させる。つまり、制御手段14は、直流母線4の電圧が急変動したとしても、その際に蓄電装置1を運用することで直流母線4の電圧を適正に保つことができるように、キャパシタ電圧VEDLCが設定下限電圧値VIC_LL以上且つ設定上限電圧値VIC_UL以下の設定電圧範囲内にあるようにする。 When the control means 14 determines in step # 21 that the DC bus voltage: V DC is in a range greater than the connection time lower limit voltage: V DC_LL and less than the connection time upper limit voltage: V DC_UL , Move to # 24. Here, the fact that the DC bus voltage: V DC is in a range larger than the connection time lower limit voltage: V DC_LL and less than the connection time upper limit voltage: V DC_UL is the voltage control of the DC bus 4 by the rectifier 2. This means that the capacitor 1b does not need to be used for voltage control of the DC bus 4. Therefore, the control means 14 maintains the charge amount of the capacitor 1b within an appropriate range (set lower limit value: V IC_LL or more and set upper limit value: V IC_UL or less) regardless of the voltage control of the DC bus 4. For the purpose, the capacitor 1b is charged or discharged. In other words, even if the voltage of the DC bus 4 suddenly fluctuates, the control means 14 uses the capacitor device V EDLC so that the voltage of the DC bus 4 can be kept appropriate by operating the power storage device 1 at that time. It should be within the set voltage range not less than the set lower limit voltage value V IC_LL and not more than the set upper limit voltage value V IC_UL .

具体的には、制御手段14は、工程#24において、電圧計(図示せず)を用いて計測されるキャパシタ電圧:VEDLCの値を検証する。そして、制御手段14は、キャパシタ電圧:VEDLCが設定下限値:VIC_LLよりも小さくなると、工程#25に移行して、キャパシタ1bが充電作動するように充電モードに切り換える。一方で、制御手段14は、キャパシタ電圧:VEDLCが設定上限値:VIC_LLよりも大きくなると、工程#26に移行して、キャパシタ1bが放電作動するように放電モードに切り換える。制御手段14は、キャパシタ電圧:VEDLCが設定下限値:VIC_LL以上且つ設定上限値:VIC_UL以下であれば、モードの切り換えを行わず、現状の充電モード又は放電モードを維持する。 Specifically, in step # 24, the control unit 14 verifies the value of the capacitor voltage: V EDLC measured using a voltmeter (not shown). Then, when the capacitor voltage: V EDLC becomes smaller than the set lower limit value: V IC_LL , the control means 14 proceeds to step # 25 and switches to the charging mode so that the capacitor 1b is charged. On the other hand, when the capacitor voltage: V EDLC becomes larger than the set upper limit value: V IC_LL , the control unit 14 proceeds to step # 26 and switches to the discharge mode so that the capacitor 1b is discharged. If the capacitor voltage: V EDLC is not less than the set lower limit value: V IC_LL and not less than the set upper limit value: V IC_UL , the control means 14 does not switch the mode and maintains the current charge mode or discharge mode.

制御手段14は、以上のような連系運転モード制御が終了すると、図2に示した制御フローにリターンする。そして、制御手段14は、図2に示した制御フローで、再度、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たしているか否かの判定を行う。   The control means 14 returns to the control flow shown in FIG. 2 when the above-described interconnection operation mode control is completed. Then, the control unit 14 determines again whether or not the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition in the control flow shown in FIG.

〔自立運転モード制御〕
制御手段14は、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たしていないとき、即ち、商用電力系統3から直流母線4に対して充分な電力を供給できないとき、図4に例示する自立運転モード制御で直流給電システムS1の作動を制御する。以下、図4を参照して、自立運転モード制御について説明する。
[Independent operation mode control]
When the voltage of the commercial power system 3 does not satisfy the normal operation condition, that is, when the sufficient power cannot be supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4, the control means 14 is a self-sustained operation mode illustrated in FIG. The operation of the DC power supply system S1 is controlled by the control. Hereinafter, the independent operation mode control will be described with reference to FIG.

この場合、直流母線4に対して商用電力系統3から電力は供給されないので、整流器2が直流母線電圧:VDCを連系時基準電圧:VDC_refとするように制御することはできない。よって、制御手段14は、キャパシタ1bから直流母線4へ放電する電力及びキャパシタ1bが直流母線4から充電する電力を利用して直流母線電圧:VDCを連系時基準電圧:VDC_refとするべく、キャパシタ1bの作動を制御する。 In this case, since power is not supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4, the rectifier 2 cannot be controlled so that the DC bus voltage: V DC becomes the connection time reference voltage: V DC_ref . Therefore, the control means 14 uses the electric power discharged from the capacitor 1b to the DC bus 4 and the electric power charged by the capacitor 1b from the DC bus 4, so that the DC bus voltage: V DC becomes the interconnection reference voltage: V DC_ref. The operation of the capacitor 1b is controlled.

工程#31において制御手段14は、直流母線4の電圧を計測する電圧計7の監視結果を参照して、直流母線電圧:VDCの値を確認する。制御手段14は、直流母線電圧:VDCが自立運転時基準電圧:VDC_refから逸脱していれば、VDC=VDC_refとなるようにキャパシタ1bの充放電を制御する。具体的には、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが自立運転時基準電圧:VDC_refよりも小さい場合、工程#32に移行してVDC=VDC_refとなるようにキャパシタ1bを放電モードで作動させる。一方で、制御手段14は、直流母線電圧:VDCが自立運転時基準電圧:VDC_refよりも大きい場合、工程#33に移行してVDC=VDC_refとなるようにキャパシタ1bを充電モードで作動させる。
本実施形態では、連系時基準電圧と自立運転時基準電圧とは、VDC_refで同じに設定されている。よって、商用電力系統3から正常に電力が供給されるときと、停電などで商用電力系統3から正常に電力が供給されないときとで、直流母線4の電圧を同じ電圧に制御することができる。但し、自立運転時基準電圧は、連系時下限電圧以上及び連系時上限電圧以下の電圧に設定されていればよい。そうすれば、停電などで商用電力系統3から正常に電力が供給されないときであっても、直流母線4の電圧を、商用電力系統3から正常に電力が供給されているときと同程度の電圧(つまり、連系時下限電圧以上及び連系時上限電圧以下の電圧)に制御することができる。
In step # 31, the control means 14 refers to the monitoring result of the voltmeter 7 that measures the voltage of the DC bus 4, and checks the value of DC bus voltage: VDC . The control means 14 controls the charging / discharging of the capacitor 1b so that V DC = V DC_ref when the DC bus voltage: V DC deviates from the reference voltage during independent operation: V DC_ref . Specifically, when the DC bus voltage: V DC is smaller than the reference voltage during independent operation: V DC_ref , the control unit 14 proceeds to step # 32 and discharges the capacitor 1b so that V DC = V DC_ref. Operate in mode. On the other hand, when the DC bus voltage: V DC is larger than the reference voltage during independent operation: V DC_ref , the control means 14 proceeds to step # 33 and sets the capacitor 1b in the charging mode so that V DC = V DC_ref. Operate.
In the present embodiment, the reference voltage at the time of grid connection and the reference voltage at the time of independent operation are set to be the same by V DC_ref . Therefore, the voltage of DC bus 4 can be controlled to the same voltage when power is normally supplied from commercial power system 3 and when power is not normally supplied from commercial power system 3 due to a power failure or the like. However, the reference voltage at the time of self-sustained operation may be set to a voltage that is equal to or higher than the connection time lower limit voltage and lower than the connection time upper limit voltage. Then, even when power is not normally supplied from the commercial power system 3 due to a power failure or the like, the voltage of the DC bus 4 is set to the same level as when power is normally supplied from the commercial power system 3. (That is, the voltage can be controlled to be higher than the lower limit voltage at the time of interconnection and lower than the upper limit voltage at the time of interconnection).

尚、直流母線4に対して商用電力系統3から充分な電力が供給されないので、発電装置9から直流母線4に供給される電力と電力消費装置12、13による消費電力とが大きくかけ離れていると、必然的にキャパシタ1bの充電量又は放電量が大きくなってしまう。そこで、制御手段14は、自立運転モード制御において、キャパシタ1bからの出力(充電量又は放電量)が適切な範囲となるように、電力消費装置12、13及び発電装置9の少なくとも一方の作動を制御する。   In addition, since sufficient power is not supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4, the power supplied from the power generator 9 to the DC bus 4 and the power consumed by the power consuming devices 12 and 13 are greatly different from each other. This inevitably increases the amount of charge or discharge of the capacitor 1b. Therefore, the control means 14 performs the operation of at least one of the power consuming devices 12 and 13 and the power generator 9 so that the output (charge amount or discharge amount) from the capacitor 1b is in an appropriate range in the self-sustained operation mode control. Control.

具体的には、工程#34において制御手段14は、キャパシタ1bからの出力が設定下限出力値以上且つ設定上限出力値以下の設定範囲内にあるか否かを判定する。ここで、キャパシタ1bからの出力は、複数の電力消費装置12、13の合計電力消費量から、複数の発電装置9の合計電力供給量を減算した値である。よって、キャパシタ1bからの出力が正の値であれば、キャパシタ1bから放電されていることを意味し、キャパシタ1bからの出力が負の値であれば、キャパシタ1bに充電されていることを意味する。   Specifically, in step # 34, the control means 14 determines whether or not the output from the capacitor 1b is within a set range not less than the set lower limit output value and not more than the set upper limit output value. Here, the output from the capacitor 1 b is a value obtained by subtracting the total power supply amount of the plurality of power generation devices 9 from the total power consumption amount of the plurality of power consumption devices 12 and 13. Therefore, if the output from the capacitor 1b is a positive value, it means that the capacitor 1b is discharged, and if the output from the capacitor 1b is a negative value, it means that the capacitor 1b is charged. To do.

従って、制御手段14は、工程#33で設定された充電モードでキャパシタ1bを作動させる場合、キャパシタ1bへの充電が行われるように、複数の電力消費装置12、13の合計電力消費量より、複数の発電装置9の合計電力供給量が大きくなるように、電力消費装置12、13及び発電装置9の少なくとも一方の作動を制御する。また、制御手段14は、工程#32で設定された放電モードでキャパシタ1bを作動させる場合、キャパシタ1bからの放電が行われるように、複数の電力消費装置12、13の合計電力消費量より、複数の発電装置9の合計電力供給量が小さくなるように、電力消費装置12、13及び発電装置9の少なくとも一方の作動を制御する。   Therefore, when operating the capacitor 1b in the charging mode set in step # 33, the control unit 14 uses the total power consumption of the plurality of power consuming devices 12 and 13 so that the capacitor 1b is charged. The operation of at least one of the power consumption devices 12 and 13 and the power generation device 9 is controlled so that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 9 is increased. In addition, when operating the capacitor 1b in the discharge mode set in step # 32, the control unit 14 uses the total power consumption of the plurality of power consuming devices 12, 13 so that the capacitor 1b is discharged. The operation of at least one of the power consumption devices 12 and 13 and the power generation device 9 is controlled so that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 9 is reduced.

発電装置9は、その発電出力が可変である場合、設定最小出力と設定最大出力との間での運転状態又は停止状態に制御される。或いは、発電装置9の発電出力が可変でない場合(つまり、上述の場合において設定最小出力と設定最大出力とが同じ値であると見なす)、発電装置9は、定格出力(=設定最小出力=設定最大出力)での運転状態又は停止状態に制御される。
以下の説明では、発電装置9の発電出力が可変でない場合を例示する。この場合、発電装置9は、定格出力で運転されるか、或いは、停止しているかの何れかであり、発電装置9の定格出力が何れも300Wである場合を例示する。よって、発電装置9のそれぞれが出力し得る電力は0W又は300Wである。
従って、制御手段14は、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるようにするためには、幾つかの発電装置9を始動して、合計電力供給量を大きくすればよい。また、制御手段14は、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるようにするためには、幾つかの発電装置9を停止して、合計電力供給量を小さくすればよい。
When the power generation output is variable, the power generation device 9 is controlled to be in an operation state or a stop state between the set minimum output and the set maximum output. Alternatively, when the power generation output of the power generation device 9 is not variable (that is, in the above-described case, the set minimum output and the set maximum output are regarded as the same value), the power generation device 9 has a rated output (= set minimum output = set It is controlled to the operation state or the stop state at the maximum output).
In the following description, a case where the power generation output of the power generation device 9 is not variable will be exemplified. In this case, the power generation device 9 is either operated at the rated output or stopped, and the case where the rated output of the power generation device 9 is 300 W is exemplified. Therefore, the electric power that each of the power generation devices 9 can output is 0 W or 300 W.
Therefore, in order to make the total power supply amount larger than the total power consumption amount, the control unit 14 may start several power generators 9 and increase the total power supply amount. Moreover, the control means 14 should just stop several power generators 9 and make a total power supply amount small, so that a total power supply amount may become smaller than a total power consumption.

よって、放電モードにおいて、キャパシタ1bからの出力PEDLCがPEDLC>300W(以下、簡単のため、PEDLCの不等式において、単位Wを省略する)であるとき、定格出力が300Wである発電装置9を1台又は複数台始動させると、キャパシタ1bからの出力が0≦PEDLC≦300になる。
また、充電モードにおいて、キャパシタ1bからの出力PEDLCがPEDLC<−300であるとき、定格出力が300Wである発電装置9を1台又は複数台停止させると、キャパシタ1bからの出力が−300≦PEDLC≦0の間になる。
Thus, in the discharge mode, when the output P EDLC from the capacitor 1b is P EDLC > 300 W (hereinafter, for simplicity, the unit W is omitted in the inequality of P EDLC ), the power generator 9 having a rated output of 300 W When one or a plurality of are started, the output from the capacitor 1b becomes 0 ≦ P EDLC ≦ 300.
Further, in the charging mode, when the output P EDLC from the capacitor 1b is P EDLC <−300, if one or more power generation devices 9 having a rated output of 300 W are stopped, the output from the capacitor 1b is −300. ≦ P EDLC ≦ 0.

以上のように、工程#34において制御手段14は、充電モードのときには−300≦PEDLC≦0であるか否かの判定を行い、放電モードのときには0≦PEDLC≦300であるか否かの判定を行う。制御手段14は、PEDLCが上限値をオーバーしているとき(即ち、充電モードにおいて0<PEDLCであるとき、及び、放電モードにおいてPEDLC>300であるとき)、工程#37に移行する。つまり、充電モードにおいてキャパシタ1bへの充電量が不足しているとき、キャパシタ1bへの充電量を増加させるべく、発電装置9の運転台数を増加させる。また、放電モードにおいてキャパシタ1bからの放電量が過剰であるとき、キャパシタ1bからの放電量を減少させるべく、発電装置9の運転台数を増加させる。 As described above, in step # 34, the control means 14 determines whether or not −300 ≦ P EDLC ≦ 0 in the charge mode, and whether or not 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharge mode. Judgment is made. When the P EDLC exceeds the upper limit value (that is, when 0 <P EDLC in the charge mode and when P EDLC > 300 in the discharge mode), the control unit 14 proceeds to step # 37. . That is, when the amount of charge to the capacitor 1b is insufficient in the charge mode, the number of operating power generators 9 is increased to increase the amount of charge to the capacitor 1b. Further, when the discharge amount from the capacitor 1b is excessive in the discharge mode, the number of operating power generators 9 is increased to reduce the discharge amount from the capacitor 1b.

また、制御手段14は、PEDLCが下限値をオーバーしているとき、(即ち、充電モードにおいてPEDLC<−300であるとき、及び、放電モードにおいてPEDLC<0であるとき)、工程#35に移行する。つまり、充電モードにおいてキャパシタ1bへの充電量が過剰であるとき、キャパシタ1bへの充電量を減少させるべく、発電装置9の運転台数を減少させる。また、放電モードにおいてキャパシタ1bからの放電量が不足しているとき、キャパシタ1bからの放電量を増加させるべく、発電装置9の運転台数を減少させる。 In addition, when the P EDLC exceeds the lower limit value (that is, when P EDLC <−300 in the charge mode and when P EDLC <0 in the discharge mode), the control unit 14 performs step # 35. That is, when the amount of charge to the capacitor 1b is excessive in the charge mode, the number of operating power generators 9 is decreased to reduce the amount of charge to the capacitor 1b. Further, when the discharge amount from the capacitor 1b is insufficient in the discharge mode, the number of operating power generators 9 is decreased in order to increase the discharge amount from the capacitor 1b.

一方で、制御手段14は、PEDLCが下限値及び上限値の間にあるとき(即ち、充電モードにおいて−300≦PEDLC≦0であるとき、及び、放電モードにおいて0≦PEDLC≦300であるとき)、工程#39に移行する。 On the other hand, the control means 14 is such that when P EDLC is between the lower limit value and the upper limit value (that is, −300 ≦ P EDLC ≦ 0 in the charge mode and 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharge mode). If there is, the process proceeds to step # 39.

つまり、制御手段14は、キャパシタ1b(蓄電装置1)を充電作動させるとき、発電装置9の合計電力供給量が発電装置9の定格出力(或いは、発電出力可変のときには設定最大出力)以下の量だけ電力消費装置12、13の合計電力消費量よりも大きくなるように発電装置9の運転台数を制御し、及び、蓄電装置1を放電作動させるとき、発電装置9の合計電力供給量が発電装置9の定格出力(或いは、発電出力可変のときには設定最大出力)以下の量だけ電力消費装置12、13の合計電力消費量よりも小さくなるように、発電装置9の運転台数を制御する。
本実施形態では、制御手段14は、発電出力が可変ではない発電装置9の定格出力が何れも300Wである場合において、放電モードではキャパシタ1bからの出力PEDLCが0≦PEDLC≦300となるように発電装置9の運転台数を制御し、充電モードでは−300≦PEDLC≦0となるように発電装置9の運転台数を制御している。その結果、過剰な放電や充電が行われないようにできる。
That is, when the control unit 14 charges the capacitor 1b (power storage device 1), the total power supply amount of the power generation device 9 is less than the rated output of the power generation device 9 (or the set maximum output when the power generation output is variable). Only when the number of operating power generators 9 is controlled to be larger than the total power consumption of the power consuming devices 12 and 13 and when the power storage device 1 is discharged, the total power supply amount of the power generating devices 9 is the power generating device. The number of operating power generators 9 is controlled so as to be smaller than the total power consumption of the power consuming devices 12 and 13 by an amount equal to or less than the rated output of 9 (or the set maximum output when the power generation output is variable).
In the present embodiment, the control unit 14 determines that the output P EDLC from the capacitor 1b is 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharge mode when the rated output of each of the power generation devices 9 whose power generation output is not variable is 300 W. In this way, the number of operating power generators 9 is controlled, and in the charging mode, the number of operating power generators 9 is controlled so that −300 ≦ P EDLC ≦ 0. As a result, excessive discharge or charging can be prevented.

工程#35において制御手段14は、少なくとも1つの発電装置9を停止可能か否かを判定する。制御手段14は、少なくとも1つの発電装置9を停止可能であるときには工程#36に移行して停止させ、停止不可能であるときには工程#39に移行する。
工程#37において制御手段14は、少なくとも1つの発電装置9を始動可能か否かを判定する。制御手段14は、少なくとも1つの発電装置9を始動可能であるときには工程#38に移行して始動させ、始動不可能であるときには工程#39に移行する。
工程#39において制御手段14は、発電装置9の運転状態を維持するべく、発電装置9の始動及び停止を新たに行わない。
In step # 35, the control means 14 determines whether or not at least one power generator 9 can be stopped. When it is possible to stop at least one power generator 9, the control means 14 proceeds to step # 36 and stops, and when it cannot be stopped, it proceeds to step # 39.
In step # 37, the control means 14 determines whether or not at least one power generator 9 can be started. When it is possible to start at least one power generator 9, the control means 14 proceeds to step # 38 and starts, and when it cannot be started, it proceeds to step # 39.
In step # 39, the control unit 14 does not newly start and stop the power generation device 9 in order to maintain the operation state of the power generation device 9.

また、図4のフローチャートにおいて、電力消費装置12、13の作動を制御することで、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるように、又は、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるようにしてもよい。その場合、工程#35〜工程#39において、発電装置9の稼動状態はそのままで、電力消費装置12、13の消費電力を変更するように改変すればよい。   In the flowchart of FIG. 4, by controlling the operation of the power consuming devices 12 and 13, the total power supply amount becomes smaller than the total power consumption amount or the total power supply amount becomes larger than the total power consumption amount. It may be made to become. In that case, in process # 35-process # 39, it should just modify so that the power consumption of the power consuming apparatuses 12 and 13 may be changed, with the operating state of the electric power generating apparatus 9 as it is.

<第2実施形態>
第2実施形態の直流給電システムは、蓄電装置及び整流器のそれぞれが自立して作動を制御するように構成されている点で、第1実施形態に示した直流給電システムと異なっている。以下に、第2実施形態の直流給電システム及び蓄電装置の構成について説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
The DC power supply system of the second embodiment is different from the DC power supply system shown in the first embodiment in that each of the power storage device and the rectifier is configured to be independent and control the operation. Hereinafter, the configuration of the DC power supply system and the power storage device of the second embodiment will be described, but the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図5は、第2実施形態の直流給電システムS2の構成を説明する図である。
本実施形態において、整流器2は、整流回路2aと制御手段2bとを備える。この制御手段2bは、整流器2の作動のみを独立して制御する。具体的には、制御手段2bは、電圧計6及び電圧計7の計測結果を参照して、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たす場合において直流母線4の電圧:VDCが連系時基準電圧:VDC_refになるように整流回路2aを作動させ、及び、商用電力系統3の電圧が所定の正常運転条件を満たさない場合において整流回路2aの作動を停止させる。
つまり、整流器2は、商用電力系統3から直流母線4に対して充分な電力を供給できるとき、商用電力系統3から供給される電力を利用して、直流母線4の電圧:VDCを連系時基準電圧:VDC_refとするように整流回路2aの作動を制御する。一方で、整流器2は、商用電力系統3から直流母線4に対して充分な電力を供給できないとき作動を停止する。
整流器2の制御手段2bが行う、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たすか否かの判定については、第1実施形態と同様である。
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the DC power supply system S2 of the second embodiment.
In the present embodiment, the rectifier 2 includes a rectifier circuit 2a and a control means 2b. This control means 2b controls only the operation of the rectifier 2 independently. Specifically, the control means 2b refers to the measurement results of the voltmeter 6 and the voltmeter 7, and when the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition, the voltage of the DC bus 4: VDC is interconnected. The rectifier circuit 2a is operated so that the time reference voltage becomes V DC_ref , and the operation of the rectifier circuit 2a is stopped when the voltage of the commercial power system 3 does not satisfy a predetermined normal operation condition.
That is, when the rectifier 2 can supply sufficient power from the commercial power system 3 to the DC bus 4, the rectifier 2 uses the power supplied from the commercial power system 3 to connect the voltage: VDC of the DC bus 4. The operation of the rectifier circuit 2a is controlled so that the time reference voltage is V DC_ref . On the other hand, the rectifier 2 stops its operation when sufficient power cannot be supplied from the commercial power system 3 to the DC bus 4.
The determination performed by the control means 2b of the rectifier 2 as to whether or not the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition is the same as in the first embodiment.

蓄電装置1は、蓄電部としてのキャパシタ1bがDC/DCコンバータ1aを介して直流母線4に接続された構成であり、DC/DCコンバータ1aの作動は蓄電装置1が備える制御手段1cによって制御される。つまり、制御手段1cがDC/DCコンバータ1aの作動を制御することで、キャパシタ1bの充電作動及び放電作動が制御される。この制御手段1cは、電圧計6及び電圧計7の計測結果を参照して、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たす場合において、直流母線4の電圧が連系時基準電圧より大きい連系時上限電圧以上であるときキャパシタ1bを充電作動させ、及び、直流母線4の電圧が連系時基準電圧より小さい連系時下限電圧以下であるときキャパシタ1bを放電作動させる。また、制御手段1cは、商用電力系統3の電圧が所定の正常運転条件を満たさない場合において、直流母線4の電圧が自立運転時基準電圧より大きいときキャパシタ1bを充電作動させ、及び、直流母線4の電圧が自立運転時基準電圧より小さいときキャパシタ1bを放電作動させる。
蓄電装置1の制御手段1cが行う、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たすか否かの判定、及び、連系時基準電圧と自立運転時基準電圧との関係については、第1実施形態と同様である。
The power storage device 1 has a configuration in which a capacitor 1b as a power storage unit is connected to the DC bus 4 via a DC / DC converter 1a, and the operation of the DC / DC converter 1a is controlled by a control means 1c provided in the power storage device 1. The That is, the control unit 1c controls the operation of the DC / DC converter 1a, whereby the charging operation and the discharging operation of the capacitor 1b are controlled. The control means 1c refers to the measurement results of the voltmeter 6 and the voltmeter 7, and when the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition, the control means 1c is connected to the DC bus 4 whose voltage is higher than the connection time reference voltage. When the voltage is higher than the system upper limit voltage, the capacitor 1b is charged, and when the voltage of the DC bus 4 is lower than the connection time lower limit voltage than the connection time reference voltage, the capacitor 1b is discharged. Further, the control means 1c charges the capacitor 1b when the voltage of the DC power bus 4 is larger than the reference voltage during the self-sustaining operation when the voltage of the commercial power system 3 does not satisfy a predetermined normal operation condition, and the DC bus When the voltage of 4 is smaller than the reference voltage during the self-sustaining operation, the capacitor 1b is discharged.
Regarding the determination of whether or not the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition performed by the control unit 1c of the power storage device 1, and the relationship between the reference voltage during interconnection and the reference voltage during autonomous operation, It is the same as the form.

加えて、蓄電装置1が備える制御手段1cは、商用電力系統3の電圧が正常運転条件を満たし、且つ、直流母線4の電圧が連系時下限電圧より大きく且つ連系時上限電圧より小さい場合において、キャパシタ1bの蓄電量が設定下限値より小さくなるとキャパシタ1bを充電作動に切り換え、キャパシタ1bの蓄電量が設定上限値より大きくなるとキャパシタ1bを放電作動に切り換える。   In addition, the control means 1c included in the power storage device 1 is configured such that the voltage of the commercial power system 3 satisfies the normal operation condition, and the voltage of the DC bus 4 is larger than the connection time lower limit voltage and lower than the connection time upper limit voltage. , The capacitor 1b is switched to the charging operation when the charged amount of the capacitor 1b is smaller than the set lower limit value, and the capacitor 1b is switched to the discharging operation when the charged amount of the capacitor 1b is larger than the set upper limit value.

直流給電システムS2の制御手段15は、蓄電装置1の制御手段1c及び整流器2の制御手段2bと連係して動作することもできる。例えば、直流給電システムS2の制御手段15は、蓄電装置1が充電モードでキャパシタ1bを作動させている場合、キャパシタ1bへの充電が行われるように、複数の電力消費装置12、13の合計電力消費量より、複数の発電装置9の合計電力供給量が大きくなるように、電力消費装置12、13及び発電装置9の少なくとも一方の作動を制御する。また、制御手段15は、蓄電装置1が放電モードでキャパシタ1bを作動させる場合、キャパシタ1bからの放電が行われるように、複数の電力消費装置12、13の合計電力消費量より、複数の発電装置9の合計電力供給量が小さくなるように、電力消費装置12、13及び発電装置9の少なくとも一方の作動を制御する。   The control means 15 of the DC power supply system S2 can also operate in conjunction with the control means 1c of the power storage device 1 and the control means 2b of the rectifier 2. For example, the control means 15 of the DC power supply system S2 may be configured such that when the power storage device 1 operates the capacitor 1b in the charging mode, the total power of the plurality of power consuming devices 12 and 13 is charged so that the capacitor 1b is charged. The operation of at least one of the power consumption devices 12 and 13 and the power generation device 9 is controlled so that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 9 is larger than the consumption amount. In addition, when the power storage device 1 operates the capacitor 1b in the discharge mode, the control unit 15 uses a plurality of power generations based on the total power consumption of the power consumption devices 12 and 13 so that the capacitor 1b is discharged. The operation of at least one of the power consumption devices 12 and 13 and the power generation device 9 is controlled so that the total power supply amount of the device 9 is reduced.

<別実施形態>
<1>
上記実施形態において、商用電力系統が正常であるか否かの判定基準(正常運転条件)は適宜変更できる。
<Another embodiment>
<1>
In the above embodiment, the criterion (normal operating condition) for determining whether the commercial power system is normal can be changed as appropriate.

<2>
上記実施形態において、自立運転時基準電圧を、連系時基準電圧よりも低い電圧に設定することで、停電などで商用電力系統3から正常に電力が供給されないときの直流母線の電圧を低く維持して、蓄電装置の放電を長続きさせることができる。
<2>
In the embodiment described above, the voltage of the DC bus is kept low when power is not normally supplied from the commercial power system 3 due to a power failure or the like by setting the reference voltage for autonomous operation to a voltage lower than the reference voltage for interconnection. Thus, the discharge of the power storage device can be continued for a long time.

<3>
上記実施形態において、電力消費装置、発電装置及び蓄電装置の数は適宜変更できる。また、1つの電力消費ユニット、電力供給ユニット及び蓄電ユニットは、それぞれ1台の電力消費装置、発電装置及び蓄電装置で構成されている場合や、複数台の電力消費装置、発電装置及び蓄電装置で構成されている場合などがある。或いは、1台の発電装置の電力供給量を設定出力毎にステップ状に変化させることで複数台の発電装置の動作を模擬し、見かけ上、複数の電力供給ユニットを1台の発電装置で構成することもできる。
<3>
In the above embodiment, the number of power consuming devices, power generating devices, and power storage devices can be changed as appropriate. In addition, one power consuming unit, a power supply unit, and a power storage unit are each composed of one power consuming device, a power generation device, and a power storage device, or a plurality of power consuming devices, a power generation device, and a power storage device. There are cases where it is configured. Alternatively, the operation of multiple power generators can be simulated by changing the power supply amount of one power generator in a stepwise manner for each set output, and apparently a plurality of power supply units are configured with a single power generator. You can also

本発明に係る直流給電システム及び蓄電装置は、直流母線の電圧を適正に維持して、電力消費装置に対して充分な電力を供給するために利用できる。   The DC power supply system and the power storage device according to the present invention can be used for supplying sufficient power to the power consuming device while maintaining the voltage of the DC bus appropriately.

第1実施形態の直流給電システムの構成を説明する図The figure explaining the structure of the DC power supply system of 1st Embodiment 直流給電システムを連系運転モード又は自立運転モードに切り換えるときの制御を示すフローチャートFlow chart showing control when switching DC power supply system to grid operation mode or self-sustaining operation mode 連系運転モードのときに直流給電システムで実施される制御のフローチャートFlow chart of control executed in DC power supply system in interconnected operation mode 自立運転モードのときに直流給電システムで実施される制御のフローチャートFlow chart of control performed in the DC power supply system in the self-sustaining operation mode 第2実施形態の直流給電システムの構成を説明する図The figure explaining the structure of the DC power supply system of 2nd Embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1 蓄電装置
1c 制御手段
1b 蓄電部(キャパシタ)
2 整流器
3 商用電力系統
4 直流母線
9 発電装置(電力供給ユニット)
12、13 電力消費装置(電力消費ユニット)
14 制御手段
S1、S2 直流給電システム
1 power storage device 1c control means 1b power storage unit (capacitor)
2 Rectifier 3 Commercial Power System 4 DC Bus 9 Power Generator (Power Supply Unit)
12, 13 Power consumption device (power consumption unit)
14 Control means S1, S2 DC power supply system

Claims (7)

直流母線に対して共通して接続される、複数の電力消費ユニット、複数の電力供給ユニット及び蓄電装置と、商用電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換して前記直流母線に供給する整流器と、前記蓄電装置及び前記整流器の作動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記商用電力系統の電圧が、前記商用電力系統から直流母線に対して充分な電力を供給できるか否かを判定するための正常運転条件を満たす場合において、前記直流母線の電圧が連系時基準電圧になるように前記整流器の作動を制御すると共に、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より大きい連系時上限電圧以上であるとき前記蓄電装置を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より小さい連系時下限電圧以下であるとき前記蓄電装置を放電作動させ、並びに、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、前記整流器の作動を停止させると共に、前記直流母線の電圧が自立運転時基準電圧より大きいとき前記蓄電装置を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記自立運転時基準電圧より小さいとき前記蓄電装置を放電作動させるように構成されている直流給電システム。
A plurality of power consumption units, a plurality of power supply units and a power storage device connected in common to the DC bus, and AC power supplied from a commercial power system is converted to DC power and supplied to the DC bus A rectifier, and a control means for controlling the operation of the power storage device and the rectifier,
The control means includes
When the voltage of the commercial power system satisfies a normal operation condition for determining whether or not sufficient power can be supplied from the commercial power system to the DC bus, the voltage of the DC bus is connected Controlling the operation of the rectifier so as to be a voltage, charging the power storage device when the voltage of the DC bus is equal to or higher than the connection time upper limit voltage greater than the connection time reference voltage, and the DC bus When the voltage is less than the connection time lower limit voltage less than the connection time reference voltage, the storage device is discharged, and
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the operation of the rectifier is stopped, and the power storage device is charged when the voltage of the DC bus is larger than the reference voltage during the independent operation, and A DC power supply system configured to discharge the power storage device when a voltage of the DC bus is smaller than a reference voltage during the self-sustaining operation.
前記自立運転時基準電圧は、前記連系時下限電圧以上及び前記連系時上限電圧以下である請求項1記載の直流給電システム。   2. The DC power supply system according to claim 1, wherein the reference voltage at the time of self-sustained operation is equal to or higher than the lower limit voltage during interconnection and equal to or lower than the upper limit voltage during interconnection. 前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たし、且つ、前記直流母線の電圧が前記連系時下限電圧より大きく且つ前記連系時上限電圧より小さい場合において、前記蓄電装置の蓄電量が設定下限値より小さくなると前記蓄電装置を充電作動に切り換え、前記蓄電装置の蓄電量が設定上限値より大きくなると前記蓄電装置を放電作動に切り換える請求項1又は2記載の直流給電システム。   In the case where the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition and the voltage of the DC bus is larger than the lower limit voltage at the time of connection and lower than the upper limit voltage at the time of connection, the control means The DC power feeding system according to claim 1 or 2, wherein the power storage device is switched to a charging operation when a power storage amount of the power storage device is smaller than a set lower limit value, and the power storage device is switched to a discharge operation when the power storage amount of the power storage device is larger than a set upper limit value. . 前記複数の電力供給ユニットが、設定最小出力と設定最大出力との間での運転状態又は停止状態に制御される複数の発電装置であり、
前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、
前記蓄電装置を充電作動させるとき、前記複数の発電装置の合計電力供給量が前記発電装置の前記設定最大出力以下の量だけ前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量よりも大きくなるように、前記発電装置の運転台数を制御し、及び、
前記蓄電装置を放電作動させるとき、前記複数の発電装置の合計電力供給量が前記発電装置の前記設定最大出力以下の量だけ前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量よりも小さくなるように、前記発電装置の運転台数を制御する請求項3記載の直流給電システム。
The plurality of power supply units are a plurality of power generators controlled to be in an operation state or a stop state between a set minimum output and a set maximum output,
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the control means,
When charging the power storage device, the total power supply amount of the plurality of power generation devices is larger than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units by an amount equal to or less than the set maximum output of the power generation device. Controlling the number of operating power generators; and
When discharging the power storage device, the total power supply amount of the plurality of power generation devices is smaller than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units by an amount equal to or less than the set maximum output of the power generation device, The DC power supply system according to claim 3, wherein the number of operating power generators is controlled.
直流母線に複数の電力消費ユニット及び複数の電力供給ユニットが共通して接続され並びに前記直流母線に商用電力系統が整流器を介して接続されており、前記整流器は、前記商用電力系統の電圧が、前記商用電力系統から前記直流母線に対して充分な電力を供給できるか否かを判定するための正常運転条件を満たす場合において前記直流母線の電圧が連系時基準電圧になるように動作し、及び、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において動作を停止するように構成されている直流給電システムで用いられ、前記直流母線に接続される蓄電部と、前記直流母線から前記蓄電部への充電作動及び前記蓄電部から前記直流母線への放電作動を制御する制御手段とを備える蓄電装置であって、
前記制御手段は、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たす場合において、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より大きい連系時上限電圧以上であるとき前記蓄電部を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記連系時基準電圧より小さい連系時下限電圧以下であるとき前記蓄電部を放電作動させ、並びに、
前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たさない場合において、前記直流母線の電圧が自立運転時基準電圧より大きいとき前記蓄電部を充電作動させ、及び、前記直流母線の電圧が前記自立運転時基準電圧より小さいとき前記蓄電部を放電作動させる蓄電装置。
A plurality of power consuming units and a plurality of power supply units are commonly connected to the DC bus, and a commercial power system is connected to the DC bus via a rectifier, and the rectifier has a voltage of the commercial power system, When the normal operating condition for determining whether or not sufficient power can be supplied from the commercial power system to the DC bus, it operates so that the voltage of the DC bus becomes the reference voltage during interconnection, and the voltage of the commercial electric power system is used in a DC power supply system is configured to stop the operation in the case that does not satisfy the normal operating condition, a power storage unit that is connected to the DC bus, from the DC bus A power storage device comprising: a control unit that controls a charging operation to the power storage unit and a discharge operation from the power storage unit to the DC bus;
The control means includes
In the case where the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition, when the voltage of the DC bus is equal to or higher than the connection time upper limit voltage greater than the connection time reference voltage, the power storage unit is charged. When the voltage of the DC bus is equal to or lower than the connection time lower limit voltage lower than the connection time reference voltage, the power storage unit is discharged, and
In the case where the voltage of the commercial power system does not satisfy the normal operation condition, the power storage unit is charged when the voltage of the DC bus is larger than the reference voltage during the independent operation, and the voltage of the DC bus is the independent operation A power storage device that discharges the power storage unit when the time is less than the reference voltage.
前記自立運転時基準電圧は、前記連系時下限電圧以上及び前記連系時上限電圧以下である請求項5記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 5, wherein the reference voltage at the time of self-sustained operation is equal to or higher than the lower limit voltage during interconnection and equal to or lower than the upper limit voltage during interconnection. 前記制御手段は、前記商用電力系統の電圧が前記正常運転条件を満たし、且つ、前記直流母線の電圧が前記連系時下限電圧より大きく且つ前記連系時上限電圧より小さい場合において、前記蓄電部の蓄電量が設定下限値より小さくなると前記蓄電部を充電作動に切り換え、前記蓄電部の蓄電量が設定上限値より大きくなると前記蓄電部を放電作動に切り換える請求項5又は6記載の蓄電装置。   In the case where the voltage of the commercial power system satisfies the normal operation condition and the voltage of the DC bus is larger than the lower limit voltage at the time of connection and lower than the upper limit voltage at the time of connection, the power storage unit The power storage device according to claim 5 or 6, wherein the power storage unit is switched to a charging operation when a power storage amount of the power storage unit becomes smaller than a set lower limit value, and the power storage unit is switched to a discharge operation when the power storage amount of the power storage unit becomes larger than a set upper limit value.
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