JP2003174727A - 電力給電方式及び電力系統接続システム - Google Patents

電力給電方式及び電力系統接続システム

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JP2003174727A
JP2003174727A JP2001373207A JP2001373207A JP2003174727A JP 2003174727 A JP2003174727 A JP 2003174727A JP 2001373207 A JP2001373207 A JP 2001373207A JP 2001373207 A JP2001373207 A JP 2001373207A JP 2003174727 A JP2003174727 A JP 2003174727A
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Soichi Hamamoto
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統
における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大き
な事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性や、分
散電源電力系統内における自己負荷への給電量不足の発
生。 【解決手段】 分散電源電力系統11を直流給電方式と
し、該分散電源電力系統11を主電源電力系統1と電力
変換装置112を介して接続し、前記分散電源電力系統
11の電源SG1の出力は電力変換装置113により交
直変換し、前記分散電源電力系統11の負荷SL1は電
力変換装置114により直交変換された交流を受電する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、主電源を有し該
主電源からその給電対象負荷へ給電する主電源電力系統
と、独自の電源を有し該独自電源からその給電対象負荷
へ給電する分散電源電力系統との間で電力を融通する電
力給電方式に関するものであり、また、主電源を有し該
主電源からその給電対象負荷へ給電する主電源電力系統
と、独自の電源を有し該独自電源からその給電対象負荷
へ給電する分散電源電力系統とを接続する電力系統接続
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】工場、電車、ビル、一般家庭等の各種負
荷への給電は、一般的には電力会社の管理制御下の商用
電源から給電されるが、近年になって、低燃費や低公害
の独自の電源で自己負荷を賄い、エネルギ効率や需給バ
ランスの観点で、商用電源と電力融通を行う分散電源系
統の考え方が検討されるようになってきている。このよ
うな商用電源(主電源)を有し該主電源からその給電対
象負荷へ給電する主電源電力系統と、独自の電源を有し
該独自電源からその給電対象負荷へ給電する分散電源電
力系統との間で電力を融通する電力給電方式は、まだ実
施の段階には至っておらず、検討,研究の域にある。
【0003】以下、分散電源電力系統の無いこれまでの
一般的な電力系統について図4により説明し、一般的な
電力系統に分散電源系統を取り込む場合の考え方、概
念、及び想定される問題点を図5及び図6により説明す
る。
【0004】図4は分散電源電力系統の無い極一般的な
電力系統の概念的接続図、図5は分散電源電力系統の概
念を取り込んだ電力系統の概念的接続図、図6は図5に
おけるSVG(無効電力補償装置)の内部構成を含めて
図示した概念的接続図である。
【0005】先ず、図4において、LG1,LG2,L
G3は電力会社により管理制御される商用電源等の主電
源、LL1は主として前記主電源LG1が賄う多数の負
荷を等価的に纏めて表示した大負荷、LL2は主として
前記主電源LG2が賄う多数の負荷を等価的に纏めて表
示した大負荷,LL3は主として前記主電源LG3が賄
う多数の負荷を等価的に纏めて表示した大負荷、CB
1,CB2,CB3は何れも電力用の遮断器、SVGは
サイリスタ等により構成された静止形の無効電力補償装
置である。1は電力会社の管理下にある前記主電源電力
系統LG1,LG2,LG3、遮断器CB1,CB2,
CB3、無効電力補償装置SVG、大負荷LL1,LL
2,LL3等により構成された主電源電力系統である。
【0006】図4において、例えばA点で短絡等の事故
が発生した場合、各遮断器CB1,CB2,CB3はト
リップする。ここで、例えば遮断器CB3は、主電源L
G3の容量、電力系統網の負荷を含むインピ-ダンス、
他系統からの融通電力等から、必要な短絡容量のものが
設置され、遮断失敗による事故の波及、負荷への影響の
拡大等は生じないようにされている。
【0007】ところで、近年は前述のように、実施の段
階には至ってないが分散電源の考え方が検討されてきて
いる。分散電源の考え方は、例えば、図5に示すよう
に、自己負荷SL1を、電力会社に管理制御されない独
自電源SG1で賄う分散電源電力系統7を構成するもの
であるが、総合エネルギ効率や需給バランスの観点で、
独自電源SG1の発電容量に余裕がある場合には、主電
源電力系統1に余剰電力を供給し、逆に独自電源SG1
の発電容量に余裕が無い場合等には、主電源電力系統1
から電力の供給を受けるシステムをなす。
【0008】ところで、このように、主電源LG3を有
し該主電源からその給電対象の大負荷LL3へ給電する
主電源電力系統1と、独自の電源SG1を有し該電源S
G1からその給電対象の自己負荷SL1へ給電する分散
電源電力系統7との間で電力を融通する電力給電方式に
おいて、例えば前述のようにA点で短絡事故等が起きた
場合、A点には、主電源LG3からのみでなく前記独自
電源SG1からも短絡電流が流れ込む。
【0009】従って、A点には、主電源LG3から流れ
込む短絡電流に、前記分散電源電力系統7の独自電源S
G1からの短絡電流が重畳されて流れ込む。当然なが
ら、既設の遮断器CB3にも、この主電源LG3から流
れ込む短絡電流に前記独自電源SG1から流れ込む短絡
電流が重畳された大きな短絡電流が流れる。ここで、既
設の遮断器CB3は、設置当初は分散電源電力系統7の
独自電源SG1を考慮した短絡容量になっていないた
め、前述のように、主電源LG3から流れ込む短絡電流
に前記独自電源SG1から流れ込む短絡電流が重畳され
た大きな短絡電流が流れた場合、遮断器CB3は遮断失
敗する危険性が出てくる。また、前記独自電源SG1
は、前記A点に短絡電流を食われるため、自己負荷SL
1に十分な電力を供給できなくなり、分散電源電力系統
7を構成した自己負荷SL1所有者の本来の目的機能に
も影響を来たすことになる。
【0010】ここで、前述の遮断失敗する危険性や、分
散電源電力系統7を構成した自己負荷SL1所有者の本
来の目的機能への影響を、既設の無効電力補償装置SV
Gで補完できるか、図5により説明する。
【0011】一般の主電源電力系統1に接続されている
無効電力補償装置SVGは、一般的には図6に示すよう
に、並列変圧器2と、この並列変圧器2からの入力によ
り動作する並列変換器3と、この並列変換器3から供給
される直流電力により動作する直列変換器4と、この直
列変換器4の出力を主電源電力系統1の系統電圧に直列
に供給する直列変圧器5とで構成されている。
【0012】そして、前記並列変圧器2を経由して前記
主電源電力系統1から電力を前記並列変換器3へ供給
し、並列変換器3は電力を直流電力に変換し、前記直列
変換器4へ供給し、直列変換器4は直流電力を任意の位
相の電圧に変換し、直列変圧器5を経由して前記主電源
電力系統1の電圧位相を調整する潮流制御および系統安
定化装置として機能する。
【0013】そこで、図6に示す一般的な既設の無効電
力補償装置SVGを有する一般の主電源電力系統1にお
いて、前述のようにA点で短絡事故等が発生した場合、
前述の主電源LG3から流れ込む短絡電流に前記独自電
源SG1から流れ込む短絡電流が重畳された大きな短絡
電流は、やはり前記直列変圧器5の1次巻線を通って事
故点Aに流れ込む。従って、一般の主電源電力系統1に
接続されている既設の無効電力補償装置SVGでは、前
述の遮断失敗する危険性や、分散電源電力系統7を構成
した自己負荷SL1所有者の本来の目的機能への影響は
排除できない。
【0014】また、分散電源電力系統が単に1つだけ
(例えば7だけ)できる場合は、既設の電力用遮断器C
B3を、それに応じた容量のものに置換することも考え
られるが、将来、図5及び図6に一点鎖線で示すように
分散電源電力系統が7・・・7nと次々にできたり、或
いは分散電源電力系統が例えば生産工場等の場合、生産
設備拡張の為に独自電源を増設していくことも考えら
れ、そのような場合、独自電源の総合容量、換言すれば
想定される事故電流、を、電力用遮断器を管理保守する
電力会社において的確に把握すること自体が困難な状態
となり、前述の遮断失敗する危険性や、分散電源電力系
統7を構成した自己負荷SL1所有者の本来の目的機能
への影響を排除することが困難になることも考えられ
る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、独自の
電源で自己負荷を賄い、エネルギ効率や需給バランスの
観点で、商用電源電力系統等の主電源電力系統と電力融
通を行う分散電源電力系統の考え方が検討、研究される
ようになってきているが、既存の商用電源電力系統等の
主電源電力系統に、電力系統におけるこれまでの一般的
な考え方での延長線上で分散電源電力系統を接続した場
合、前述のように、短絡等の事故が起きた場合、事故点
には、主電源電力系統の主電源からのみでなく、前記分
散電源電力系統の独自電源からも短絡電流が流れ込むた
め、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統におけ
る既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事故
電流がながれて遮断失敗を生起する危険性があり、ま
た、分散電源電力系統内においても自己負荷への給電量
不足が発生し、分散電源電力系統を構成した自己負荷の
所有者の本来の目的機能への悪影響が生じることが有り
得る。更に、前述のように、将来、分散電源電力系統が
次々にできたり、或いは分散電源電力系統内の独自電源
を増設していくことも考えられ、そのような場合、独自
電源の総合容量、換言すれば想定される事故電流、を、
電力用遮断器を管理保守する電力会社において的確に把
握すること自体が困難な状態となり、前述の遮断失敗す
る危険性や、分散電源電力系統を構成した自己負荷所有
者の本来の目的機能への影響を排除することが困難にな
ることも考えられる。
【0016】この発明は、かかる実情に鑑み、既存の商
用電源電力系統等の主電源電力系統において短絡等の事
故が発生した場合、既存の商用電源電力系統等の主電源
電力系統における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以
上の大きな事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険
性や、分散電源電力系統内における自己負荷への給電量
不足の発生、の問題に対し、対策を講じることを目的と
するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る電力給電方式は、主電源を有し該主電源からその給
電対象負荷へ給電する主電源電力系統と、独自の電源を
有し該独自電源からその給電対象負荷へ給電する分散電
源電力系統との間で電力を融通する方式であって、前記
主電源電力系統の電力を直流に変換して前記分散電源電
力系統に電力融通し、前記分散電源の給電対象負荷への
給電は直流を交流に変換して供給するものである。
【0018】請求項2に記載の発明に係る電力給電方式
は、分散電源電力系統を直流給電方式とし、該分散電源
電力系統を主電源電力系統と電力変換装置を介して接続
し、前記分散電源電力系統の電源の出力は電力変換装置
により交直変換し、前記分散電源電力系統の負荷は電力
変換装置により直交変換された交流を受電するものであ
る。
【0019】請求項3に記載の発明に係る電力給電方式
は、請求項1及び請求項2の何れかに記載の電力給電方
式において、前記分散電源電力系統に電力調整機能を有
するバッテリが接続されているものである。
【0020】請求項4に記載の発明に係る電力給電方式
は、請求項1〜請求項3の何れか一に記載の電力給電方
式において、前記主電源電力系統の系統状態情報により
前記分散電源電力系統の電源出力が調整されるものであ
る。
【0021】請求項5に記載の発明に係る電力給電方式
は、請求項3に記載の電力給電方式において、前記主電
源電力系統の系統状態情報により前記バッテリの充放電
が制御されるものである。
【0022】請求項6に記載の発明に係る電力給電方式
は、請求項1〜請求項5の何れか一に記載の電力給電方
式において、分散電源電力系統と主電源電力系統との間
の電力変換装置が主電源電力系統の電圧に依存して制御
されるものである。
【0023】請求項7に記載の発明に係る電力系統接続
システムは、主電源を有し該主電源からその給電対象負
荷へ給電する主電源電力系統と、独自の電源を有し該電
源からその給電対象負荷へ給電する分散電源電力系統と
を接続する電力系統接続システムであって、第1の電力
変換装置、第2の電力変換装置、及び第3の電力変換装
置を備え、前記第1の電力変換装置の交流側が前記主電
源電力系統に直流側が前記分散電源電力系統に夫々接続
され、前記第2の電力変換装置の交流側が前記分散電源
電力系統の電源の出力側に直流側が前記分散電源電力系
統に接続され、前記第3の電力変換装置の交流側が前記
分散電源電力系統の負荷の入力側に直流側が前記分散電
源電力系統に接続されるものである。
【0024】請求項8に記載の発明に係る電力系統接続
システムは、請求項7に記載の電力系統接続システムに
おいて、前記分散電源電力系統に接続され電力調整機能
を呈するバッテリを備えているものである。
【0025】請求項9に記載の発明に係る電力系統接続
システムは、請求項7及び請求項8の何れかに記載の電
力系統接続システムにおいて、前記主電源電力系統の系
統状態情報により前記分散電源電力系統の電源出力が調
整されるものである。
【0026】請求項10に記載の発明に係る電力系統接
続システムは、請求項8に記載の電力系統接続システム
において、前記主電源電力系統の系統状態情報により前
記バッテリの充放電が制御されるものである。
【0027】請求項11に記載の発明に係る電力系統接
続システムは、請求項7〜請求項10の何れか一に記載
の電力系統接続システムにおいて、第1の電力変換装置
が主電源電力系統の電圧に依存して制御されるものであ
る。
【0028】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は実施の形
態1を示す電力給電方式の概略系統構成図で、この図1
において、LG1,LG2,LG3は電力会社により管
理制御される商用電源等の主電源、LL1は主として前
記主電源LG1が賄う多数の負荷を等価的に纏めて表示
した大負荷、LL2は主として前記主電源LG2が賄う
多数の負荷を等価的に纏めて表示した大負荷,LL3は
主として前記主電源LG3が賄う多数の負荷を等価的に
纏めて表示した大負荷、CB1,CB2,CB3は何れ
も電力用の遮断器である。
【0029】1は主電源電力系統で、電力会社の管理下
にある前記主電源電力系統LG1,LG2,LG3、遮
断器CB1,CB2,CB3、大負荷LL1,LL2,
LL3等により構成されている。SG1〜SGnは何れ
も後述の分散電源電力系統における独自の電源(分散電
源とも言われている)で、例えばマイクロガスタ-ビン
発電装置、マイクロ水力発電装置、ディ−ゼル発電装
置、地熱発電装置、等、工場や地域により低費用で容易
に得やすいエネルギ−を利用した発電装置である。SL
1〜SLnは何れも、後述の分散電源電力系統内の自己
負荷で、例えば、工場、ビル、医療機関、一般家庭、地
域、等における負荷である。
【0030】10〜10nは直列変圧器、11は分散電
源電力系統、111はこの分散電源電力系統における直
流配電線、112は第1の電力変換装置で、サイリスタ
コンバ-タ等を使用し前記直列変圧器10の2次側交流
電力を直流電力に変換し該直流電力を前記直流配電線1
11に出力するものである。113は第2の電力変換装
置で、サイリスタインバ-タ等を使用し前記独自電源S
G1の出力である交流電力を直流電力に変換し該直流電
力を前記直流配電線111に出力するものである。11
4は第3の電力変換装置で、サイリスタインバ-タ等を
使用し前記直流配電線111の直流電力を交流電力に変
換し該交流電力を前記自己負荷SL1に出力する。
【0031】次に、図1の動作を説明する。分散電源電
力系統11は、自己負荷SL1を賄う独自電源SG1を
備えたものであるので、基本的には、独自電源SG1の
交流出力電力が第2の電力変換装置113によって直流
電力に変換されて直流配電線111に供給される。第3
の電力変換装置114は前記直流配電線111から入力
した直流電力を交流電力に変換し、交流電力を自己負荷
SL1に供給する。
【0032】なお、自己負荷SL1の消費電力が大きく
なり独自電源SG1の交流出力電力と自己負荷SL1の
消費電力とがバランスしなくなり電力不足状態になった
場合や、例えば夜間に、独自電源SG1よりも主電源電
力系統1の電力使用量が割安になる場合、等は、主電源
電力系統1の余剰交流電力を、第1の電力変換装置11
2により直流電力に変換して直流配電線111に融通給
電し、この融通給電された直流配電線111の直流電力
は、第3の電力変換装置114によって交流電力に変換
されて自己負荷SL1に融通給電される。
【0033】前述とは逆に、自己負荷SL1の消費電力
が小さくなり独自電源SG1の交流出力電力と自己負荷
SL1の消費電力とがバランスしなくなり余剰電力状態
になった場合は、独自電源SG1が発生する余剰電力
は、第2の電力変換装置113及び直流配電線111を
介して第1の電力変換装置112により交流電力に変換
されて主電源電力系統1へ融通給電される。
【0034】ここで、例えば、独自電源SG1が発生す
る余剰電力を、第2の電力変換装置113及び直流配電
線111を介して第1の電力変換装置112により交流
電力に変換して主電源電力系統1へ融通給電している状
態において、主電源電力系統1の、例えば、A点におい
て短絡等の事故Ftが発生した場合、主電源電力系統1
の電圧が低下或いは零となり、第1の電力変換装置11
2の交流側の電圧も低下或いは零となって第1の電力変
換装置112はその電力変換機能を停止する。第1の電
力変換装置112は、電力変換機能を停止すると、その
入力側と出力側との間は電気的絶縁状態となって主電源
電力系統1と分散電源電力系統11とは切り離されるの
で、独自電源SG1の出力電流が、直流配電線111か
ら第1の電力変換装置112を経由して事故点Aに流れ
込むことはない。
【0035】従って、例えば、A点において短絡等の事
故Ftが発生した場合、電力用遮断器CB3には、主電
源LG3から流れ込む電流に、独自電源SG1の出力電
流が重畳された大きな電流が流れることはなく、独自電
源SG1の出力に起因した遮断器CB3の遮断失敗の危
険性は排除される。また、A点において短絡等の事故F
tが発生しても、独自電源SG1の出力電流が、直流配
電線111から第1の電力変換装置112を経由して事
故点Aに流れ込むことはないので、分散電源電力系統1
1内における自己負荷SL1への給電量不足の生起は排
除される。
【0036】また、主電源電力系統1が停電した場合
も、第1の電力変換装置112は、その交流入力側の電
圧が零となり、その電力変換機能を停止し、主電源電力
系統1と分散電源電力系統11とは切り離され、分散電
源電力系統11内では、自己負荷SL1は、独自電源S
G1から給電され、安定に電力供給を受けることにな
る。
【0037】なお、図1において、将来、分散電源電力
系統は漸次できると想定されることから、分散電源電力
系統は11のみでなく、11nとしても表記して図示し
てあり、分散電源電力系統11nは、前述の分散電源電
力系統11と基本的には同一構成であり同一機能である
ので、説明は割愛する。
【0038】また、直流配電線111n、第1の電力変
換装置112n、第2の電力変換装置113n、第3の
電力変換装置114n、独自電源(分散電源)SG1
n、自己負荷SL1n、及び直列変圧器10nは、前記
直流配電線111、前記第1の電力変換装置112、前
記第2の電力変換装置113、前記第3の電力変換装置
114、前記独自電源(分散電源)SG1、前記自己負
荷SL1、及び前記直列変圧器10と同一機能であるの
で、説明は割愛する。
【0039】また、前記第1の電力変換装置112,・
・・112nは、そのゲ−ト制御が交流側の前記主電源
電力系統1の電圧に依存して行われるようにすれば、つ
まり、前述の短絡等の事故により前記主電源電力系統1
の電圧が低下したり、零となったり、或いは前記主電源
電力系統1内の停電により前記主電源電力系統1の電圧
が零となった場合、前記第1の電力変換装置112,・
・・112nへのゲ-ト制御信号が停止するようにすれ
ば、前述の短絡等の事故により前記主電源電力系統1の
電圧が低下したり、零となったり、或いは前記主電源電
力系統1内の停電により前記主電源電力系統1の電圧が
零となった場合、前記主電源電力系統1と前記分散電源
電力系統11,11nとの電気的な切り離しは的確に行
える。
【0040】実施の形態2.以下、この発明の実施の形
態2を図に基づいて説明する。図2は実施の形態2を示
す電力給電方式および電力系統接続システムを示す系統
構成図で、この図2において、12は連携変圧器、11
5,115nは電圧源となるコンデンサ、116,11
7,116n,117nは電力源となるバッテリ、11
8,118nは無効電力補償装置である。前述の図1と
同一の符号については、同一または相当の機能であるの
で、説明は割愛する。
【0041】高調波発生の少ない高力率コンバ-タが使
用される第1の電力変換装置112は、図示のように、
独自電源(分散電源)を中心とする分散電源電力系統1
1と主電源電力系統(商用配電網)1の連携点に置か
れ、分散電源電力系統11(直流配電網111)におけ
る負荷需給の調整を行う。
【0042】無効電力補償装置118は、図示のよう
に、独自電源(分散電源)を中心とする分散電源電力系
統11と主電源電力系統(商用配電網)1の連携点に置
かれ直列変圧器10を経由して主電源電力系統(商用配
電網)1における無効電力を調整し主電源電力系統(商
用配電網)1における電力損失を抑制する。
【0043】バッテリ116,117は、電圧源である
コンデンサ115の両端電圧に、第1の電力変換装置1
12よって充電され、また、交流電力を直流電力に変換
する第2の電力変換装置113を介して、独自電源SG
1によっても充電され、蓄電された電力は、自己負荷S
L1に供給したり、主電源電力系統(商用配電網)1へ
融通給電したりする。
【0044】次に、図2の動作を説明する。分散電源電
力系統11は、自己負荷SL1を賄う独自電源SG1を
備えたものであるので、基本的には、独自電源SG1の
交流出力電力が第2の電力変換装置113によって直流
電力に変換されて直流配電線111に供給され、また、
バッテリ116,117から直流配電線111に供給さ
れる。第3の電力変換装置114は前記直流配電線11
1から入力した直流電力を交流電力に変換し、交流電力
を自己負荷SL1に供給する。
【0045】自己負荷SL1の消費電力が大きくなり独
自電源SG1の交流出力電力と自己負荷SL1の消費電
力とがバランスしなくなり電力不足状態になった場合
や、例えば夜間に、独自電源SG1よりも主電源電力系
統1の電力使用量が割安になる場合、等は、主電源電力
系統1の余剰交流電力を、第1の電力変換装置112に
より直流電力に変換して直流配電線111に融通給電
し、この融通給電された直流配電線111の直流電力
は、第3の電力変換装置114によって交流電力に変換
されて自己負荷SL1に融通給電され、またバッテリ1
16に充電される。
【0046】前述とは逆に、自己負荷SL1の消費電力
が小さくなり独自電源SG1の交流出力電力と自己負荷
SL1の消費電力とがバランスしなくなり余剰電力状態
になった場合は、独自電源SG1が発生する余剰電力
は、第2の電力変換装置113及び直流配電線111を
介して第1の電力変換装置112により交流電力に変換
されて主電源電力系統1へ融通給電され、またバッテリ
116に充電される。
【0047】ここで、例えば、独自電源SG1が発生し
ている余剰電力やバッテリ116,117の蓄電電力
を、第2の電力変換装置113及び直流配電線111を
介して第1の電力変換装置112により交流電力に変換
して主電源電力系統1へ融通給電している状態におい
て、主電源電力系統1の、例えば、A点において短絡等
の事故Ftが発生した場合、主電源電力系統1の電圧が
低下或いは零となり、第1の電力変換装置112の交流
側の電圧も低下或いは零となって第1の電力変換装置1
12はその電力変換機能を停止する。第1の電力変換装
置112は、電力変換機能を停止すると、その入力側と
出力側との間は電気的絶縁状態となって主電源電力系統
1と分散電源電力系統11とは切り離されるので、独自
電源SG1の出力電流やバッテリ16,17の放電電流
が、直流配電線111から第1の電力変換装置112を
経由して事故点Aに流れ込むことはない。
【0048】従って、例えば、A点において短絡等の事
故Ftが発生した場合、電力用遮断器CB3には、主電
源LG3から流れ込む電流に、独自電源SG1の出力電
流やバッテリの放電電流が重畳された大きな電流が流れ
ることはなく、独自電源SG1の出力に起因した遮断器
CB3の遮断失敗の危険性は排除される。また、A点に
おいて短絡等の事故Ftが発生しても、独自電源SG1
の出力電流及びバッテリ16,17の蓄電電力が、直流
配電線111から第1の電力変換装置112を経由して
事故点Aに流れ込むことはないので、分散電源電力系統
11内における自己負荷SL1への給電量不足の生起は
排除される。
【0049】また、主電源電力系統1が停電した場合
も、第1の電力変換装置112は、その交流入力側の電
圧が零となり、その電力変換機能を停止し、主電源電力
系統1と分散電源電力系統11とは切り離され、分散電
源電力系統11内では、自己負荷SL1は、独自電源S
G1から給電され、安定に電力供給を受けることにな
る。
【0050】また、上記実施の形態2では、高力率コン
バータ4からなる第1の電力変換装置112と無効電力
補償装置118を同一直流配電線1に接続したので、潮
流制御と力率調整を同時に実施することができ、主電源
電力系統1と分散電源電力系統11が第1の電力変換装
置112を経由して接続されるため、分散電源電力系統
11に配置される分散電源SG1,SGnの増設により
主電源電力系統1の系統短絡容量が増加することはな
い。
【0051】又、主電源電力系統1の停電等が発生した
異常時には、分散電源電力系統11は第1の電力変換装
置112により速やかに主電源電力系統1から切り離さ
れ、発電装置からなる分散電源SG1,SGnとバッテ
リー116,117とを電力供給源とした分散電源電力
系統11単独での運用が可能であり、分散電源電力系統
11の自己負荷SL1,SL2に対し電力が安定に供給
できる。なお、図2において、将来、分散電源電力系統
は漸次できると想定されることから、分散電源電力系統
は11のみでなく、11nとしても表記して図示してあ
り、分散電源電力系統11nは、前述の分散電源電力系
統11と基本的には同一構成であり同一機能であるの
で、その構成、機能、動作の説明は割愛する。
【0052】実施の形態3.前述の実施の形態2では、
第1の電力変換装置112により負荷需給調整を行う場
合について述べたが、図3に示すように、主電源電力系
統1における給電所等19から、通信回線20を介し
て、主電源電力系統1の系統状態情報や給電所等19か
らの制御指令を第1の電力変換装置112,112nが
入力し、高力率コンバータ等の第1の電力変換装置11
2,112nと周波数変換用インバータ等の第2の電力
変換装置113,113nと協調をとり運用する制御を
設け、第1の電力変換装置112,112nが、入力さ
れた主電源電力系統1の系統状態情報や給電所等19か
らの制御指令に基づいて、第2の電力変換装置113,
113nへ電力需給調整信号21,21nを送信するこ
とにより、例えばバッテリ−116,116nの充/放
電指令22,22n、分散電源SG1の起動/停止指令
23,23nをLAN回線やデ−タバスを介して行うよ
うにすれば、分散電源電力系統11の需給調整を自動的
に行ったり、主電源電力系統1側の主導で、主電源電力
系統1および分散電源電力系統11のト−タルでのエネ
ルギ効率の観点での計画的な運転、調整ができる。
【0053】
【発明の効果】請求項1に記載の電力給電方式の発明
は、主電源を有し該主電源からその給電対象負荷へ給電
する主電源電力系統と、独自の電源を有し該独自電源か
らその給電対象負荷へ給電する分散電源電力系統との間
で電力を融通する方式であって、前記主電源電力系統の
電力を直流に変換して前記分散電源電力系統に電力融通
し、前記分散電源の給電対象負荷への給電は直流を交流
に変換して供給するようにしたので、既存の商用電源電
力系統等の主電源電力系統において短絡等の事故が発生
した場合、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統
における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大き
な事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性や、分
散電源電力系統内における自己負荷への給電量不足の発
生、を防止できる。
【0054】請求項2に記載の電力給電方式の発明は、
分散電源電力系統を直流給電方式とし、該分散電源電力
系統を主電源電力系統と電力変換装置を介して接続し、
前記分散電源電力系統の電源の出力は電力変換装置によ
り交直変換し、前記分散電源電力系統の負荷は電力変換
装置により直交変換された交流を受電するようにしたの
で、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統におい
て短絡等の事故が発生した場合、既存の商用電源電力系
統等の主電源電力系統における既設の電力用の遮断器に
遮断器容量以上の大きな事故電流がながれて遮断失敗を
生起する危険性や、分散電源電力系統内における自己負
荷への給電量不足の発生、を、電力変換装置を使って防
止できる。
【0055】請求項3に記載の電力給電方式の発明は、
請求項1及び請求項2の何れかに記載の電力給電方式に
おいて、前記分散電源電力系統に電力調整機能を有する
バッテリが接続されているので、既存の商用電源電力系
統等の主電源電力系統において短絡等の事故が発生した
場合、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統にお
ける既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事
故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性や、分散電
源電力系統内における自己負荷への給電量不足の発生、
を防止できることに加え、分散電源電力系統内における
自己負荷へ安定した給電ができる。
【0056】請求項4に記載の電力給電方式の発明は、
請求項1〜請求項3の何れか一に記載の電力給電方式に
おいて、前記主電源電力系統の系統状態情報により前記
分散電源電力系統の電源出力が調整されるので、既存の
商用電源電力系統等の主電源電力系統における既設の電
力用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事故電流がなが
れて遮断失敗を生起する危険性や、分散電源電力系統内
における自己負荷への給電量不足の発生、を防止できる
ことに加え、分散電源電力系統の需給調整を自動的に或
いは計画的に行える。
【0057】請求項5に記載の電力給電方式の発明は、
請求項3に記載の電力給電方式において、前記主電源電
力系統の系統状態情報により前記バッテリの充放電が制
御されるので、既存の商用電源電力系統等の主電源電力
系統における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の
大きな事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性
や、分散電源電力系統内における自己負荷への給電量不
足の発生、を防止できることに加え、分散電源電力系統
の需給調整を自動的に或いは計画的に行える。
【0058】請求項6に記載の電力給電方式の発明は、
請求項1〜請求項5の何れか一に記載の電力給電方式に
おいて、分散電源電力系統と主電源電力系統との間の電
力変換装置が主電源電力系統の電圧に依存して制御され
ようにしたので、既存の商用電源電力系統等の主電源電
力系統における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上
の大きな事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性
や、分散電源電力系統内における自己負荷への給電量不
足の発生、を、的確に防止できる。
【0059】請求項7に記載の電力系統接続システムの
発明は、主電源を有し該主電源からその給電対象負荷へ
給電する主電源電力系統と、独自の電源を有し該電源か
らその給電対象負荷へ給電する分散電源電力系統とを接
続する電力系統接続システムであって、第1の電力変換
装置、第2の電力変換装置、及び第3の電力変換装置を
備え、前記第1の電力変換装置の交流側が前記主電源電
力系統に直流側が前記分散電源電力系統に夫々接続さ
れ、前記第2の電力変換装置の交流側が前記分散電源電
力系統の電源の出力側に直流側が前記分散電源電力系統
に接続され、前記第3の電力変換装置の交流側が前記分
散電源電力系統の負荷の入力側に直流側が前記分散電源
電力系統に接続されるものであるので、既存の商用電源
電力系統等の主電源電力系統における既設の電力用の遮
断器に遮断器容量以上の大きな事故電流がながれて遮断
失敗を生起する危険性や、分散電源電力系統内における
自己負荷への給電量不足の発生、を防止できる。
【0060】請求項8に記載の電力系統接続システムの
発明は、請求項7に記載の電力系統接続システムにおい
て、前記分散電源電力系統に接続され電力調整機能を呈
するバッテリを備えているので、既存の商用電源電力系
統等の主電源電力系統において短絡等の事故が発生した
場合、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統にお
ける既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事
故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性や、分散電
源電力系統内における自己負荷への給電量不足の発生、
を防止できることに加え、分散電源電力系統内における
自己負荷へ安定した給電ができる。
【0061】請求項9に記載の電力系統接続システムの
発明は、請求項7及び請求項8の何れかに記載の電力系
統接続システムにおいて、前記主電源電力系統の系統状
態情報により前記分散電源電力系統の電源出力が調整さ
れるので、既存の商用電源電力系統等の主電源電力系統
における既設の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大き
な事故電流がながれて遮断失敗を生起する危険性や、分
散電源電力系統内における自己負荷への給電量不足の発
生、を防止できることに加え、分散電源電力系統の需給
調整を自動的に或いは計画的に行える。
【0062】請求項10に記載の電力系統接続システム
の発明は、請求項8に記載の電力系統接続システムにお
いて、前記主電源電力系統の系統状態情報により前記バ
ッテリの充放電が制御されるようにしたので、既存の商
用電源電力系統等の主電源電力系統における既設の電力
用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事故電流がながれ
て遮断失敗を生起する危険性や、分散電源電力系統内に
おける自己負荷への給電量不足の発生、を防止できるこ
とに加え、分散電源電力系統の需給調整を自動的に或い
は計画的に行える。
【0063】請求項11に記載の発明に係る電力系統接
続システムは、請求項7〜請求項10の何れか一に記載
の電力系統接続システムにおいて、第1の電力変換装置
が主電源電力系統の電圧に依存して制御されるので、既
存の商用電源電力系統等の主電源電力系統における既設
の電力用の遮断器に遮断器容量以上の大きな事故電流が
ながれて遮断失敗を生起する危険性や、分散電源電力系
統内における自己負荷への給電量不足の発生、を、的確
に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す電力給電方式
の概略系統構成図。
【図2】 この発明の実施の形態2を示す電力給電方式
および電力系統接続システムを示すの系統構成図。
【図3】 この発明の実施の形態3を示す電力給電方式
および電力系統接続システムを示すの系統構成図。
【図4】 分散電源電力系統の無い極一般的な電力系統
の概念的接続図。
【図5】 分散電源電力系統の概念を取り込んだ電力系
統の概念的接続図。
【図6】 図5におけるSVG(無効電力補償装置)の
内部構成を含めて図示した概念的接続図。
【符号の説明】
1 主電源電力系統、 11 分散電源電
力系統、111 直流配電線、 112
第1の電力変換装置、113 第1の電力変換装置、
114 第3の電力変換装置、116,117 バ
ッテリ、 LG1,LG2,LG3 主電源、S
G1 分散電源、 SL1 分散電源電
力系統の自己負荷。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主電源を有し該主電源からその給電対象
    負荷へ給電する主電源電力系統と、独自の電源を有し該
    独自電源からその給電対象負荷へ給電する分散電源電力
    系統との間で電力を融通する方式であって、前記主電源
    電力系統の電力を直流に変換して前記分散電源電力系統
    に電力融通し、前記分散電源の給電対象負荷への給電は
    直流を交流に変換して供給する電力給電方式。
  2. 【請求項2】 分散電源電力系統を直流給電方式とし、
    該分散電源電力系統を主電源電力系統と電力変換装置を
    介して接続し、前記分散電源電力系統の電源の出力は電
    力変換装置により交直変換し、前記分散電源電力系統の
    負荷は電力変換装置により直交変換された交流を受電す
    る電力給電方式。
  3. 【請求項3】 請求項1及び請求項2の何れかに記載の
    電力給電方式において、前記分散電源電力系統に電力調
    整機能を有するバッテリが接続されている電力給電方
    式。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3の何れか一に記載の
    電力給電方式において、前記主電源電力系統の系統状態
    情報により前記分散電源電力系統の電源出力が調整され
    る電力給電方式。
  5. 【請求項5】 請求項3に記載の電力給電方式におい
    て、前記主電源電力系統の系統状態情報により前記バッ
    テリの充放電が制御される電力給電方式。
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項5の何れか一に記載の
    電力給電方式において、分散電源電力系統と主電源電力
    系統との間の電力変換装置が主電源電力系統の電圧に依
    存して制御される電力給電方式。
  7. 【請求項7】 主電源を有し該主電源からその給電対象
    負荷へ給電する主電源電力系統と、独自の電源を有し該
    電源からその給電対象負荷へ給電する分散電源電力系統
    とを接続する電力系統接続システムであって、第1の電
    力変換装置、第2の電力変換装置、及び第3の電力変換
    装置を備え、前記第1の電力変換装置の交流側が前記主
    電源電力系統に直流側が前記分散電源電力系統に夫々接
    続され、前記第2の電力変換装置の交流側が前記分散電
    源電力系統の電源の出力側に直流側が前記分散電源電力
    系統に接続され、前記第3の電力変換装置の交流側が前
    記分散電源電力系統の負荷の入力側に直流側が前記分散
    電源電力系統に接続される電力系統接続システム。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の電力系統接続システム
    において、前記分散電源電力系統に接続され電力調整機
    能を呈するバッテリを備えている電力系統接続システ
    ム。
  9. 【請求項9】 請求項7及び請求項8の何れかに記載の
    電力系統接続システムにおいて、前記主電源電力系統の
    系統状態情報により前記分散電源電力系統の電源出力が
    調整される電力系統接続システム。
  10. 【請求項10】 請求項8に記載の電力系統接続システ
    ムにおいて、前記主電源電力系統の系統状態情報により
    前記バッテリの充放電が制御される電力系統接続システ
    ム。
  11. 【請求項11】 請求項7〜請求項10の何れか一に記
    載の電力系統接続システムにおいて、第1の電力変換装
    置が主電源電力系統の電圧に依存して制御される電力系
    統接続システム。
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