JP2002118969A - 分散電源システム - Google Patents

分散電源システム

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JP2002118969A
JP2002118969A JP2000303920A JP2000303920A JP2002118969A JP 2002118969 A JP2002118969 A JP 2002118969A JP 2000303920 A JP2000303920 A JP 2000303920A JP 2000303920 A JP2000303920 A JP 2000303920A JP 2002118969 A JP2002118969 A JP 2002118969A
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power
power supply
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distributed power
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English (en)
Inventor
Tomoshi Tada
知史 多田
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散電源の発電電力が不足したときであって
も電力会社からの買電の必要がなく、力率の低下を防止
し得る分散電源システムを提供することにある。 【解決手段】 系統電源2に大容量の分散電源1を連系
させ、その分散電源1の発電電力を負荷5に供給すると
共に、前記分散電源1の発電電力による逆潮流電力を売
電する分散電源システムにおいて、負荷電力が前記分散
電源1の発電電力を超過した分を電力補償する電力貯蔵
装置8を前記分散電源1と負荷5との間に付設する。電
力貯蔵装置8は、分散電源1の発電電力による逆潮流電
力が減少したとき、系統電源2による系統電力の無効電
力成分を補償する機能を具備する。電力貯蔵装置8は、
分散電源1と負荷5との間に接続された電力変換器6
と、その直流側に設けられた充放電可能な二次電池7と
で主回路が構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は分散電源システムに
関し、例えば、ゴミ発電などの大容量の分散電源を系統
電源に連系させた分散電源システムに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、例えば、ゴミ発電などの大容量
の分散電源1を商用の系統電源2に連系させた分散電源
システムの従来例を示す。なお、図中、3,4は分散電
源1および系統電源2にそれぞれ設けられた交流遮断
器、5は系統電源2および分散電源1に接続された構内
の負荷である。
【0003】このような大容量の分散電源1を具備した
分散電源システムでは、図4に示すような電力パターン
でもって分散電源1の発電電力PGを負荷5に供給する
ようにしている。通常、分散電源1の発電電力PGが構
内の負荷電力PLよりも大きいことから、その差の余剰
電力を系統電源2へ逆潮流させている。この分散電源1
から系統電源2へ逆潮流される余剰電力を、系統電源2
を所有する電力会社に売電するようにしている。
【0004】但し、負荷5が急激に増加した場合などに
より、負荷電力PLが分散電源1の発電電力PGを上回る
ことがある。そのときには、前記分散電源1の発電電力
Gでは、負荷電力PLを賄えないことから、予備電力と
して、電力会社の系統電源2から不足電力を買電し、そ
の買電電力を負荷5に供給するようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の分散電源システムでは、定常時、分散電源1の発電
電力PGのうち、負荷5で消費される負荷電力PLとの差
である余剰電力を系統電源2へ逆潮流させているが、負
荷5が急激に増加した場合などにより分散電源1の発電
電力PGが不足すると、その不足電力を電力会社の系統
電源2から買電することになる。そうした場合、電力会
社との契約条件から逸脱することになり、電力料金が割
増になる可能性がある。
【0006】ここで、図4に示す分散電源1の発電電力
G、負荷電力PLおよび系統電源2による系統電力PS
のすべては有効電力を示すものであるが、負荷5での無
効電力成分QLは、負荷電力PLに追従し、その負荷5の
無効電力成分QLと系統電力PSの無効電力成分QSが等
しいことから、分散電源1の発電電力による逆潮流電力
が減少する間、特に、不足電力を電力会社の系統電源2
から買電する時点、つまり系統電力PSが0となる時点
(図中A点)では、図4に示すように系統電力PSの無
効電力成分QLが大きく、その結果、力率が低くなる。
【0007】電力会社の料金体系では、例えば力率が
0.85より高ければ、電力料金が割引され、0.85
より低くなると、電力料金が割増される力率料金制度が
ある。このような力率料金制度により、前述したように
系統電力の無効電力が大きくなってその力率が低いと、
電力料金が割増になる。
【0008】そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提
案されたもので、その目的とするところは、分散電源の
発電電力が不足したときであっても電力会社からの買電
の必要がなく、力率の低下を防止し得る分散電源システ
ムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、系統電源に大容量の分
散電源を連系させ、その分散電源の発電電力を負荷に供
給すると共に、前記分散電源の発電電力による逆潮流電
力を売電する分散電源システムにおいて、負荷電力が前
記分散電源の発電電力を超過した分を電力補償する電力
貯蔵装置を前記分散電源と負荷との間に付設したことを
特徴とする(請求項1)。
【0010】この請求項1に記載した発明のように電力
貯蔵装置を付設すれば、負荷電力が前記分散電源の発電
電力を超過した分を前記電力貯蔵装置により電力補償す
ることにより、その補償電力でもって負荷電力の不足分
を補うことができ、その結果、電力会社の系統電源から
買電する必要がなくなる。
【0011】また、前記電力貯蔵装置は、分散電源の発
電電力による逆潮流電力が減少したとき、系統電源によ
る系統電力の無効電力成分を補償する機能を具備したこ
とを特徴とする(請求項2)。
【0012】この請求項2に記載した発明のように分散
電源の発電電力による逆潮流電力が減少したとき、系統
電力の無効電力成分を電力貯蔵装置の補償電力でもって
抑制し、これにより、系統電力の力率を高めることがで
き、力率の改善を実現可能となる。
【0013】なお、前記電力貯蔵装置は、分散電源と負
荷との間に接続された電力変換器と、その直流側に設け
られた充放電可能な二次電池とで主回路が構成されてい
ることが望ましい(請求項3)。
【0014】この請求項3に記載した電力変換器は、イ
ンバータ機能と整流機能を有する双方向形交直変換器
で、この電力変換器の整流運転により分散電源の発電電
力による逆潮流電力を余剰電力として二次電池に充電
し、その二次電池に充電された直流電力を電力変換器の
インバータ運転により補償電力として分散電源の発電電
力の不足分を補う。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係る分散電源システムの
実施形態を以下に詳述する。なお、図3および図4と同
一部分には同一参照符号を付す。
【0016】図1に示す実施形態の分散電源システム
は、例えば、ゴミ発電などの大容量の分散電源1を商用
の系統電源2に連系させたもので、分散電源1と構内の
負荷5との間に接続された電力変換器6と、その電力変
換器6の直流側に接続された鉛電池などの二次電池7と
で主回路を構成した電力貯蔵装置8を、分散電源1と負
荷5との間に付設する。なお、図中、3,4は分散電源
1および系統電源2にそれぞれ設けられた交流遮断器で
ある。
【0017】前記電力変換器6は、インバータ機能と整
流機能を有する双方向形交直変換器で、系統母線9から
の交流電力を直流変換して二次電池7に充電する整流運
転と、二次電池7に充電された直流電力を交流変換して
系統母線9に供給するインバータ運転とに切り換え制御
される。つまり、この電力変換器6の整流運転により分
散電源1の発電電力による逆潮流電力を余剰電力として
二次電池7に充電し、その二次電池7に充電された直流
電力を電力変換器6のインバータ運転により補償電力と
して系統に供給する。
【0018】なお、電力変換器6による補償動作は、図
示しないが、系統母線9に設けられた計器用変圧器(V
T)および変流器(CT)により負荷電圧および負荷電
流を検出し、その検出信号に基づいて実行される。
【0019】この実施形態の分散電源システムでは、図
2に示すような電力パターンでもって大容量の分散電源
1の発電電力を負荷5に供給するようにしている。通
常、分散電源1の発電電力PGが構内の負荷電力PLより
も大きいことから、その差の余剰電力を系統電源2へ逆
潮流させている。この分散電源1から系統電源2へ逆潮
流される余剰電力を、系統電源2を所有する電力会社に
売電する。
【0020】一方、負荷5が急激に増加した場合などに
より、負荷電力PLが分散電源1の発電電力PGを上回る
ことがあり、そのときには、前記分散電源1の発電電力
Gでは、負荷電力PLを賄えない。ここで、その不足電
力分を電力会社の系統電源2から買電していたのでは、
電力会社との契約条件から逸脱することになり、電力料
金が割増になる可能性がある。
【0021】そこで、この実施形態では、分散電源1と
負荷5との間に設けられた電力貯蔵装置8の補償電力P
Cにより前述した不足電力分を賄う。つまり、電力貯蔵
装置8を付設すれば、図2に示すように負荷電力PL
前記分散電源1の発電電力PGを超過した分を前記電力
貯蔵装置8により電力補償することにより、その補償電
力PCでもって負荷電力PLの不足分を補うことができ、
電力貯蔵装置8の補償電力PCにより分散電源1からの
逆潮流電力を維持することができて電力会社の系統電源
2から買電する必要がなくなる。
【0022】ここで、図2に示す分散電源1の発電電力
G、負荷電力PL、系統電源2による系統電力PSおよ
び電力貯蔵装置8による補償電力PCのすべては有効電
力を示すものであるが、この実施形態のように電力貯蔵
装置8を付設すれば、分散電源1の逆潮流電力が減少し
たとき、電力貯蔵装置8から出力される補償電力PC
無効電力成分QCにより、負荷5での無効電力成分QL
対して、系統電力PSの無効電力成分QSを低減すること
ができる。このように系統電力PSの無効電力成分QS
低減できるので、その結果、力率を高めることができ
る。
【0023】電力会社の料金体系では、例えば力率が
0.85より高ければ、電力料金が割引され、0.85
より低くなると、電力料金が割増される力率料金制度が
あることから、前述したように系統電力PSの無効電力
成分QSを小さくすることができれば、電力料金が割増
になることがなく、割引の可能性もある。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、系統電源に大容量の分
散電源を連系させ、その分散電源の発電電力を負荷に供
給すると共に、前記分散電源の発電電力による逆潮流電
力を売電する分散電源システムにおいて、負荷電力が前
記分散電源の発電電力を超過した分を電力補償する電力
貯蔵装置を前記分散電源と負荷との間に付設したことに
より、負荷電力が前記分散電源の発電電力を超過した分
を前記電力貯蔵装置により電力補償することができ、そ
の補償電力でもって負荷電力の不足分を補うことができ
るので、電力会社の系統電源から買電する必要がなくな
る。
【0025】また、前記電力貯蔵装置は、分散電源の発
電電力による逆潮流電力が減少したとき、系統電力の無
効電力成分を補償する機能を具備するので、分散電源の
発電電力による逆潮流電力が減少したときでも、系統電
力の無効電力成分を電力貯蔵装置の補償電力でもって抑
制することができるので、系統電力の力率を高めること
ができて力率の改善を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る分散電源システムの実施形態を示
す回路図である。
【図2】図1の実施形態の分散電源システムによる電力
パターン例を示す特性図である。
【図3】分散電源システムの従来例を示す回路図であ
る。
【図4】図3の分散電源システムによる電力パターン例
を示す特性図である。
【符号の説明】 1 分散電源 2 系統電源 5 負荷 6 電力変換器 7 二次電池 8 電力貯蔵装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 系統電源に大容量の分散電源を連系さ
    せ、その分散電源の発電電力を負荷に供給すると共に、
    前記分散電源の発電電力による逆潮流電力を売電する分
    散電源システムにおいて、負荷電力が前記分散電源の発
    電電力を超過した分を電力補償する電力貯蔵装置を前記
    分散電源と負荷との間に付設したことを特徴とする分散
    電源システム。
  2. 【請求項2】 前記電力貯蔵装置は、分散電源の発電電
    力による逆潮流電力が減少したとき、系統電源による系
    統電力の無効電力成分を補償する機能を具備したことを
    特徴とする請求項1に記載の分散電源システム。
  3. 【請求項3】 前記電力貯蔵装置は、分散電源と負荷と
    の間に接続された電力変換器と、その直流側に設けられ
    た充放電可能な二次電池とで主回路が構成されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の分散電源システ
    ム。
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