JP2004279321A - Power-measuring device, reverse power flow detector, and interconnected system power generation plant - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有効電力を求める電力測定装置、逆潮流検出装置及び系統連系発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ガスエンジンにより発電機を駆動し、発生した熱及び電力の双方の利用を行うコージェネレーションシステムが普及しつつある。このコージェネレーションシステムにおいては、発電機による発電電力を商用電力へ連系し、負荷へ供給することにより、効率的なエネルギー利用を図る系統連系発電装置として機能するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
このような系統連系発電装置では、発電した電力をインバータ装置を介して商用電力に対応する周波数、位相及び電圧に変換し、商用電力系統と連系して負荷へ電力を供給することとなる。
【0004】
この系統連系発電装置において、負荷に供給される負荷供給電力と、発電電力とを比較して逆潮流を検出するようにしたものが知られている。
【0005】
負荷供給電力は、例えば、負荷に供給される交流電流の実効値を検出するアナログ式の第1実効電流検出回路と、負荷に印加される交流電圧の実効値を検出するアナログ式の第1実効電圧検出回路と、第1実効電流検出回路の出力と第1実効電圧検出回路の出力とを乗算する第1乗算器と、負荷に供給される交流電流と負荷に印加される交流電圧との位相差に基づいて力率を測定するアナログ式の第1力率測定器と、第1乗算器の出力と第1力率測定器の出力とを乗算することで有効電力を算出する第1演算器とを備えた電力測定装置により測定される。
【0006】
また、発電電力は、例えば、負荷供給電力の測定と同様に、系統連系発電装置の出力側の交流電流の実効値を検出するアナログ式の第2実効電流検出回路と、系統連系発電装置の出力側の交流電圧の実効値を検出するアナログ式の第2実効電圧検出回路と、第2実効電流検出回路の出力と第2実効電圧検出回路の出力とを乗算する第2乗算器と、系統連系発電装置の出力側の交流電流と系統連系発電装置の出力側の交流電圧との位相差に基づいて力率を測定するアナログ式の第2力率測定器と、第2乗算器の出力と第2力率測定器の出力とを乗算することで有効電力を算出する第2演算器とを備えた電力測定装置により測定される。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−268799号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の電力測定装置では、実効電流検出回路、実効電圧検出回路、乗算器、力率測定器、演算器等が必要であることから、部品点数が多く回路が複雑になってしまうという問題がある。特に、上述の系統連系発電装置では、負荷供給電力と、発電電力とを検出しているため、逆潮流を検出するための回路が複雑になってしまうという問題がある。
【0009】
また、上述の電力測定装置では、交流電流と交流電圧との位相差に基づいて力率を求め、実効電圧値、実効電流値及び力率を乗算することにより有効電力を求めているので、有効電力を正確に求めるには、力率(つまり、交流電流と交流電圧との位相差)を正確に求めなければならない。しかしながら、急激に負荷が変動したり電流波形のゆがみ等が生じた場合、力率(位相差)を正確に求めるのは困難であり、有効電力の測定精度が劣るという問題がある。特に、上述の系統連系発電装置では、急激に負荷が減少した場合、負荷側の力率が変動したり電流波形にゆがみが生じるため、有効電力の測定精度が劣り、逆潮流の検出精度が劣るという問題がある。
【0010】
そこで、本発明の目的は、簡単な回路構成で有効電力の測定精度の向上を図る電力測定装置、並びに簡単な回路構成で逆潮流の検出精度の向上を図る逆潮流検出装置及び系統連系発電装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、被測定線の交流電圧の値及び交流電流の値を、前記交流電圧の1周期内に複数回デジタルデータとしてサンプリングするサンプリング手段と、前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する前記交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0012】
この場合において、前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めるようにしてもよい。
【0013】
また、前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段とは、マイクロコンピュータで構成されるようにしてもよい。
【0014】
商用電力系統と負荷とを接続する電力供給線に、前記商用電力系統に連系して負荷に電力供給する系統連系発電装置が接続され、前記負荷に印加される交流電圧の値、及び前記系統連系発電装置が接続される接続点と前記商用電力系統との間の電力供給線の交流電流の値を、前記交流電圧の1周期内に複数回デジタルデータとしてサンプリングするサンプリング手段と、前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する前記交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段と、この電力演算手段により求められた有効電力に基づいて、前記商用電力系統に逆潮流しているか否かを判断する逆潮流判断手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0015】
この場合において、前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めるようにしてもよい。
【0016】
また、前記逆潮流判断手段は、前記電力演算手段により求められた有効電力が負の値となった場合に前記商用電力系統に逆潮流していると判断するようにしてもよい。
【0017】
更に、前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段と、前記逆潮流判断手段とは、マイクロコンピュータで構成されるようにしてもよい。
【0018】
また、商用電力系統と負荷とを接続する電力供給線に接続され、前記商用電力系統に連系して負荷に電力供給する系統連系発電装置において、前記負荷に印加される交流電圧の値、及び前記系統連系発電装置が接続される接続点と前記商用電力系統との間の電力供給線の交流電流の値を、前記交流電圧の1周期内に複数回デジタルデータとしてサンプリングするサンプリング手段と、前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段と、この電力演算手段により求められた有効電力に基づいて、前記商用電力系統に逆潮流しているか否かを判断する逆潮流判断手段とを備えたことを特徴としている。
【0019】
この場合において、前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めるようにしてもよい。
【0020】
また、前記逆潮流判断手段は、前記電力演算手段により求められた有効電力が負の値となった場合に前記商用電力系統に逆潮流していると判断するようにしてもよい。
【0021】
更に、前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段と、前記逆潮流判断手段とは、マイクロコンピュータで構成されるようにしてもよい。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0023】
図1は、本発明の一実施の形態の系統連系発電装置を含む電力供給を主体としたコージェネレーションシステムのブロック図である。また、図2は、本発明の一実施の形態の系統連系発電装置の構成図である。
【0024】
コージェネレーションシステム100は、大別すると、ガスエンジン11、動力伝達機構部12、エンジン制御部13、排熱利用部14、分電盤15、負荷16、及び系統連系発電装置50を備えている。
【0025】
系統連系発電装置50は、発電機17、インバータ装置18、制御装置19を備えている。
【0026】
ガスエンジン11は、エンジン制御部13の制御下で、都市ガスなどの一次エネルギー源20を燃焼させてタイミングベルト及びプーリなどで構成される動力伝達機構部12を介して発電機17を駆動する。これと並行してガスエンジン11は、発生した熱を排熱として図示しない給湯器などの排熱利用部14に供給する。
【0027】
発電機17は、動力伝達機構部12を介してガスエンジン11により駆動され、三相交流電力を発電する。
【0028】
インバータ装置18は、制御装置19内の不図示のスイッチング素子駆動回路から供給されるスイッチング信号に応じて、発電機17から供給される交流電力を、商用電力系統21と同じ周波数(例えば50Hz又は60Hz)の交流電力に変換する。
【0029】
この場合において、エンジン制御部13は、ガスエンジン11の回転数を負荷16への供給電力量に対応させて設定している。そこで、系統連系発電装置50の制御装置19には、発電機17の回転数或いはガスエンジン11の回転数に対応する信号が入力されている。
【0030】
図2において、商用電力系統21は、連系点ブレーカ22及び負荷ブレーカ23a,23b,23cを介して電力供給線24で負荷16a,16b,16cに接続されている。
【0031】
系統連系発電装置50は、商用電力系統21と負荷16とを接続する電力供給線24に、発電側ブレーカ25を介して発電側電力供給線26で接続されており、商用電力系統21に連系して負荷16に電力供給可能に構成されている。
【0032】
商用電力系統21及び系統連系発電装置50は、例えば、単相三線100V/200Vの交流電源である。
【0033】
電力供給線24は、商用電力系統21のR相、O相、T相に対応して、R相電力供給線24a、O相電力供給線24b、T相電力供給線24cの三本の線からなる。そして、例えば、R−O線間電圧は交流100V、T−O線間電圧は交流100V、R−T線間電圧は交流200Vである。
【0034】
また、発電側電力供給線26は、系統連系発電装置50のR’相、O’相、T’相に対応して、R’相電力供給線26a、O’相電力供給線26b、T’相電力供給線26cの三本の線からなる。そして、例えば、R’−O’線間電圧は交流100V、T’−O’線間電圧は交流100V、R’−T’線間電圧は交流200Vである。
【0035】
負荷16aは、R相電力供給線24a及びO相電力供給線24bに接続されて100Vの交流電圧が印加される。負荷16bは、O相電力供給線24b及びT相電力供給線24cに接続されて100Vの交流電圧が印加される。負荷16cは、R相電力供給線24a及びT相電力供給線24cに接続されて200Vの交流電圧が印加される。
【0036】
負荷24a,24bは、例えば、冷蔵庫等の電化製品である。また、負荷24cは、例えば、空気調和装置等の電化製品である。
【0037】
ブレーカ22,23a,23b,23c,25は、分電盤15(図1)に格納されている。連系点ブレーカ22は、商用電力系統21から負荷16への過電流を遮断する。負荷ブレーカ23a,23b,23cは、商用電力系統21或いは系統連系発電装置50からの各負荷16a,16b,16cへの過電流を遮断する。発電側ブレーカ25は、系統連系発電装置50側から負荷16への過電流を遮断する。
【0038】
系統連系発電装置50のインバータ装置18は、ダイオードを三相ブリッジ接続した整流回路31と、平滑コンデンサ32と、昇圧回路33と、インバータ回路34と、フィルタ回路35とを備えて構成される。
【0039】
昇圧回路33は、昇圧用リアクトル33a、昇圧用スイッチング素子(例えば、IGBT)33b、逆流防止ダイオード33c及び電解コンデンサ33dを備えている。
【0040】
インバータ回路34は、ブリッジ接続したスイッチング素子Q1〜Q4を備えている。スイッチング素子Q1〜Q4は、例えばIGBTである。
【0041】
フィルタ回路35は、電流平滑用リアクトル35a,35b,及びコンデンサ35cを有して構成される。
【0042】
発電機17により発電された電力(3相交流電力)は、整流回路31を介して、交流/直流変換がなされ、平滑コンデンサ32で平滑され、直流電力として出力される。そして、出力された直流電力は、昇圧回路33により昇圧される。この昇圧回路33では、制御装置19のスイッチング信号出力回路から出力されるスイッチング信号に応じた昇圧用スイッチング素子33bのスイッチング動作によって昇圧を行っている。
【0043】
インバータ回路34は、制御装置19内のスイッチング素子駆動回路から供給されるスイッチング信号に応じて、発電機17側から供給される直流電力を、商用電力系統21と同じ周波数(例えば50Hz又は60Hz)の交流電力に変換する。
【0044】
インバータ回路34で交流に変換された電力を負荷16に供給する場合、インバータ回路34で交流に変換された電力は、フィルタ回路35、発電側ブレーカ及び負荷ブレーカ23a,23b,23cを介して負荷16a,16b,16cへと供給される。このとき、インバータ回路34から出力された交流電力は、フィルタ回路35を通過することにより、高調波成分が除去され、PWM(Pulse Width Modulation)状波から正弦波の交流電力として出力される。ここで、インバータ回路34の出力電圧は、商用電力系統21の電圧に同期している。
【0045】
制御装置19は、1つのマイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という。)41と、系統連系発電装置50が接続される接続点P1と商用電力系統21との間のR相電力供給線21aの交流電流IRを検出する電流センサ(CT)42と、系統連系発電装置50が接続される接続点P2と商用電力系統21との間のT相電力供給線24cの交流電流ITを検出する電流センサ43と、R−O線間電圧VRを検出する電圧センサ(PT)44と、T−O線間電圧VTを検出する電圧センサ45とを備えている。更に、制御装置19は、系統連系発電装置50の出力電流(交流電流)IR’を検出する発電側電流センサ46を備えている。発電側電流センサ46は、R’相電力供給線26aに設けられている。
【0046】
電圧センサ44,45は、フィルタ回路35と発電側ブレーカ25との間に設けられている。具体的に、電圧センサ44の一端を、R’相電力供給線26aに接続するとともに、他端をO’相電力供給線26bに接続している。また、電圧センサ45の一端を、O’相電力供給線26bに接続するとともに、他端をT’相電力供給線26cに接続している。そして、これら電圧センサ44,45は、系統連系発電装置50の出力電圧であるR’−O’線間電圧,T’−O’線間電圧を検出しているが、商用電力系統21と同位相、同周波数、同電圧とみなせるため、実質的に商用電力系統21のR−O線間電圧VR,T−O線間電圧VT、つまり負荷16に印加される交流電圧を検出していることとなる。尚、電圧センサ44の一端を、R相電力供給線24aに接続するとともに、他端をO相電力供給線24bに接続してもよい。また、電圧センサ45の一端を、O相電力供給線24bに接続するとともに、他端をT相電力供給線24cに接続してもよい。
【0047】
マイコン41は、インバータ回路34のスイッチング素子Q1〜Q4にスイッチング信号を出力する不図示のスイッチング素子駆動回路と、昇圧回路33の昇圧用スイッチング素子33bにスイッチング信号を出力する不図示のスイッチング信号出力回路とを備えている。
【0048】
このマイコン41は、電流センサ42,43,46及び電圧センサ44,45により検出された値を取り込んでいる。
【0049】
図3は、電流センサ及び電圧センサにより検出された値をマイコンに取り込む電気回路を示している。
【0050】
電流センサ42,43,46により検出された電流IR,IT,IR’の値は、電流検出回路53,54,55のそれぞれにより電圧信号に変換され、マイコン41のA/D入力ポート63,64,65のそれぞれに印加される。
【0051】
電流検出回路53は、抵抗R1,R2,R3,R4、コンデンサC1、ダイオードD1,D2を備えて構成される。この電流検出回路53には、直流電圧Vcc(例えば、5[V])が印加されている。そして、電力供給線42aの電流IRが0[A]のときに、電圧Vcc/2(例えば、2.5[V])となるように、抵抗R2,R3,R4等の値が設定されている。電流検出回路54,55は、電流検出回路53と同様の構成で同様に動作するので、同一符号を付して説明を省略する。
【0052】
電圧センサ44,45により検出された電圧VR,VTの値は、電圧検出回路51,52のそれぞれにより電圧信号に変換され、マイコン41のA/D入力ポート61,62のそれぞれに印加される。
【0053】
電圧検出回路51は、抵抗R11,R12,R13,R14、コンデンサC11,C12、ダイオードD11,D12を備えて構成される。この電圧検出回路51には、直流電圧Vcc(例えば、5[V])が印加されている。そして、R’−O’線間電圧VRが0[V]のときに、電圧Vcc/2(例えば、2.5[V])となるように、抵抗R12,R13,R14等の値が設定されている。電圧検出回路52は、電圧検出回路51と同様の構成で同様に動作するので、同一符号を付して説明を省略する。
【0054】
図4は、例えば、マイコン41に取り込まれた交流電圧の電圧波形と交流電流の電流波形を示している。図4(a)は電圧波形、図4(b)は電流波形である。
【0055】
図4に示すように、マイコン41は、A/D入力ポート61,62に印加された電圧信号(つまり、交流電圧VR,VTの値)を、交流電圧VR,VTの1周期内に所定のサンプリング間隔Δtで複数回サンプリングし、サンプリングした結果をA/D変換して、デジタルデータとして取得している。
【0056】
また、マイコン41は、A/D入力ポート63,64,65に印加された電圧信号(つまり、交流電流IR,IT,IR’の値)を、交流電圧VR,VTの1周期内に所定のサンプリング間隔Δtで複数回サンプリングし、サンプリングした結果をA/D変換してデジタルデータとして取得している。
【0057】
これら交流電圧VR,VTの値及び交流電流IR,IT,IR’の値のサンプリングは、同期して行われている。
【0058】
マイコン41(図2)は、不図示のCPU、ROM、RAMを備えており、CPUは、ROMに記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、信号の入出力の制御、RAMへの演算結果の格納の制御等を行う。
【0059】
本実施の形態において、マイコン41は、交流電圧VRの値及び交流電流IRのサンプリングデータの値に基づいて、有効電力を求める。また、マイコン41は、交流電圧VTの値及び交流電流ITのサンプリングデータの値に基づいて、有効電力を求める。更に、マイコン41は、交流電圧VRの値及び交流電流IR’のサンプリングデータの値に基づいて、有効電力を求める。
【0060】
また、マイコン41は、交流電圧VR,VT及び交流電流IR,ITのサンプリングデータの値に基づいて求めた有効電力に基づいて、商用電力系統21への逆潮流を検出する。
【0061】
つまり、制御装置19は、電力測定装置として機能するとともに、逆潮流検出装置として機能するものである。
【0062】
以下、マイコン41の制御プログラムに基づく、交流電圧VR,VTの値及び交流電流IR,ITの値を用いて有効電力を求めるマイコン41の制御動作について、図5に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0063】
まず、マイコン41は、系統連系発電装置50が運転開始時か否かを判断している(ステップS1)。つまり運転開始直後において、マイコン41は、交流電圧VR,VTの値及び交流電流IR,ITの値を取り込んでいないためである。
【0064】
系統連系発電装置50が運転開始時でない場合(ステップS1;No)、マイコン41は、交流電圧VR,VTの値及び交流電流IR,ITの値を取り込んでいるので、A/D変換を終了したか否かを判断している(ステップS2)。A/D変換を終了していない場合(ステップS2;No)、再びステップS1が判断されることとなる。
【0065】
A/D変換を終了した場合(ステップS2;Yes)、マイコン41は、A/D変換により得られた交流電圧VRの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータの値と、この電圧サンプリングデータの値に対応する交流電流IRの電流サンプリングデータの値とを乗算する。次に、マイコン41は、この乗算結果を積算する(ステップS3)。例えば、図4に示すように、電圧サンプリングデータの値Vnと、この電圧サンプリングデータの値Vnに対応する電流サンプリングデータの値Inとを乗算する。
【0066】
同様に、マイコン41は、A/D変換により得られた交流電圧VTの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータの値と、この電圧サンプリングデータの値に対応する交流電流ITの電流サンプリングデータの値とを乗算する。次に、マイコン41は、この乗算結果を積算する(ステップS4)。
【0067】
次に、マイコン41は、積算を開始してから交流電圧VR,VTのうちいずれか一方の交流電圧を監視し、この交流電圧の所定周期(例えば、1周期)が経過したか否かを判断する(ステップS5)。
【0068】
例えば、マイコン41は、図4に示すように、交流電圧VR或いはVTが負の値から正の値に切り換わるゼロクロス点X,X’を監視している。そして、マイコン41は、ゼロクロス点間X−X’を1周期として設定している。そして、積算が開始されるのは、このゼロクロス点X(X’)からである。
【0069】
つまり、ステップS5では、このように設定された1周期が経過したか否かを判断している。
【0070】
1周期が経過していない場合(ステップS5;No)、マイコン41は、R相系統電圧、つまり電圧センサ44により検出された交流電圧の瞬時値のA/D変換を開始する(ステップS6)。同様に、マイコン41は、T相系統電圧、つまり電圧センサ45により検出された交流電圧の瞬時値のA/D変換を開始する(ステップS7)。
【0071】
更に、R相系統電流、つまり電流センサ42により検出された交流電流の瞬時値のA/D変換を開始する(ステップS8)。同様に、マイコン41は、T相系統電流、つまり電流センサ43により検出された交流電流の瞬時値のA/D変換を開始する(ステップS9)。ステップS9の処理後、再びステップS1の判断に移行する。
【0072】
系統連系発電装置50が運転開始時の場合(ステップS1;Yes)、マイコン41は、ステップS6の処理に移行する。
【0073】
ステップS5において、1周期が経過した場合、マイコン41は、ステップS3で交流電圧の1周期に亘って積算した積算結果に基づいて、有効電力Aを求めている(ステップS10)。具体的には、ステップS3で求めた積算結果を1周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力Aを求めている。
【0074】
更に、マイコン41は、ステップS4で交流電圧の1周期に亘って積算した積算結果に基づいて、有効電力Bを求めている。具体的には、ステップS4で求めた積算結果を1周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力Bを求めている。
【0075】
そして、マイコン41は、計算結果である有効電力A,Bを不図示のRAM(レジスタ)に格納する(ステップS11)。
【0076】
マイコン41は、この格納した有効電力A,Bに基づいて、商用電力系統21に逆潮流しているか否かを判断する。具体的に、マイコン41は、有効電力A或いはBが負の値であるか否かを判断する。そして、マイコン41は、有効電力A或いはBが負の値となった場合に商用電力系統21に逆潮流していると判断している。
【0077】
ここで、R相電力供給線24aにおける商用電力系統21への逆潮流がない場合、交流電圧VRと交流電流IRとの位相差は、90°以内であり、有効電力Aは、0或いは正の値である。同様に、T相電力供給線24cにおける商用電力系統21への逆潮流がない場合、交流電圧VTと交流電流ITとの位相差は、90°以内であるので、有効電力Bは、0或いは正の値である。
【0078】
仮に、系統連系発電装置50の出力電力が5[kW]であり、負荷16の消費電力が7[kW]であると、商用電力系統21の出力電力は2[kW]である。
【0079】
通常の負荷16の変動の少ない安定した運転状況の場合、系統連系発電装置50は、一定の出力電力(例えば、5[kW])を維持して運転されるので、逆潮流は起こらない。
【0080】
一方、負荷16が急激に減少する場合、例えば、負荷16の消費電力が4[kW]に減少する場合、系統連系発電装置50の出力電力が5[kW]であると、商用電力系統21に逆潮流が起こりうる状況になる。
【0081】
R相電力供給線24aにおいて商用電力系統21へ逆潮流している場合、交流電圧VRと交流電流IRとの位相差は、90°よりも大きくなる。同様に、T相電力供給線24cにおいて商用電力系統21へ逆潮流している場合、交流電圧VTと交流電流ITとの位相差は、90°よりも大きくなる。そして、有効電力は、負の値になる。
【0082】
このように逆潮流が発生した場合、交流電圧VRと交流電流IRとの位相差が180°となるように移行する。この位相差が90°から180°に移行する過程において、交流電流IRの電流波形は乱れ、交流電圧VRと交流電流IRとの位相差を正確に検出するのが困難となる。同様に、交流電圧VTと交流電流ITとの位相差を正確に検出するのが困難となる。
【0083】
本実施の形態では、デジタルデータとしてサンプリングした交流電圧の電圧サンプリングデータの値と交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算し、この乗算結果を所定周期(例えば、1周期)に亘って積算し、この積算結果を所定周期(例えば、1周期)内にサンプリングした回数で除算して有効電力A,Bを求めていることから、有効電力A,Bを求める際に交流電圧VRと交流電流IRとの位相差、交流電圧VTと交流電流ITとの位相差を検出する必要がないので、電流波形が乱れたり力率が変動する場合(例えば、負荷16が減少する場合)であっても、正確に有効電力A,Bを求めることができ、また、正確に逆潮流を検出することができる。
【0084】
そして、負荷16が減少して電流波形が乱れる場合であっても、正確に有効電力A,Bを求めることができるので、位相差が180°になり電流波形が安定している状況下で逆潮流しているか否かを判断する場合に比較して、迅速に逆潮流を検出することができる。
【0085】
また、交流電圧の1周期分の有効電力A,Bに基づいて交流電圧の1周期毎に逆潮流を判断しているので、より迅速に逆潮流を検出することができる。
【0086】
このように、商用電力系統21への逆潮流が検出された場合、例えば、発電側ブレーカ25を遮断操作して系統連系発電装置50側からの給電を遮断することができる。
【0087】
次に、電圧センサ44,45により検出された交流電圧VR,VTの値、及び電流センサ46により検出された交流電流IR’の値に基づいて有効電力を求める場合について説明する。尚、この場合、図5に示すフローチャートと略同様に動作するので、図5を参照しながら説明する。
【0088】
この場合、図5中ステップS3では、マイコン41は、A/D変換により得られた交流電圧VRの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータとA/D変換により得られた交流電圧VTの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータとを加算する。そして、この電圧加算結果と、この電圧サンプリングデータに対応する交流電流IR’の電流サンプリングデータとを乗算し、この乗算結果を積算する。尚、A/D変換により得られた交流電圧VRの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータ、或いはA/D変換により得られた交流電圧VTの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータを2倍する演算を行い、この演算結果と、電圧サンプリングデータに対応する交流電流IR’の電流サンプリングデータとを乗算し、この乗算結果を積算する場合であってもよい。ここで、ステップS4の処理は省略される。
【0089】
また、ステップS8では、R’相交流電流、つまり発電側電流センサ46により検出された電流の値のA/D変換を開始する。ここで、ステップS9の処理は省略される。
【0090】
つまり、マイコン41は、発電側電流センサ46により検出された電流の値をサンプリングしてA/D変換するとともに、電圧センサ44,45により検出された交流電圧VR,VTの値をサンプリングしてA/D変換する。そして、マイコン41は、A/D変換により得られた交流電圧VRの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータとA/D変換により得られた交流電圧VTの値を示すデジタルの電圧サンプリングデータとを加算する。そして、この電圧加算結果を示す電圧サンプリングデータと、この電圧サンプリングデータに対応する交流電流IR’の電流サンプリングデータとを乗算し、この乗算結果を1周期に亘って積算する。
【0091】
ステップS10では、1周期に亘って積算した積算結果を、1周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力A’を求めている。この有効電力A’は、系統連系発電装置50により供給される有効電力を示している。
【0092】
また、ステップS11では、有効電力A’を不図示のRAMに格納している。
【0093】
以上の動作により、系統連系発電装置50により供給される有効電力A’が求められる。
【0094】
そして、商用電力系統21側の有効電力A,Bが正の値である場合、商用電力系統21から負荷16に供給される電力は、有効電力Aと有効電力Bとを加算して求められる。また、系統連系発電装置50から負荷16に供給される電力は、有効電力A’である。従って、有効電力A、有効電力B及び有効電力A’を加算することにより、負荷16全体で消費される電力を求めることができる。
【0095】
以上、本実施の形態によれば、電圧波形と電流波形との位相がずれた場合(つまり、力率が1よりも小さい場合)、或いは電流波形が乱れた場合においても、交流電流と交流電圧の位相差を検出する必要がないため、正確に有効電力を測定することができる。
【0096】
また、本実施の形態によれば、マイコン41の制御プログラムに基づく演算処理により有効電力が求められることから、実効電流検出回路、実効電圧検出回路、乗算器、力率測定器、演算器等のハードウェアが必要ないため、簡単な回路構成にすることができる。
【0097】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0098】
例えば、上記実施の形態では、交流電圧の電圧波形が正弦波である場合について説明したが、これに限るものではなく、電圧波形、電流波形が正弦波でない場合、例えば、三角波や鋸波、矩形波、台形波等、電圧波形に周期性がある場合であれば、適用することができる。この場合、上記実施の形態と同様に、簡単な回路構成で正確に有効電力を測定することができ、また、逆潮流の検出精度を向上させることができるという効果を奏するものである。
【0099】
また、上記実施の形態では、コージェネレーションシステムにおいてガスエンジンにより駆動される発電機を備えた系統連系発電装置の場合について説明したが、これに限るものではなく、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の原動機により発電される自家発電装置を備えた系統連系発電装置に適用することも可能であり、また、太陽電池や風力発電装置等の自然エネルギーを電力に変換する装置を備えた系統連系発電装置に適用することも可能である。
【0100】
【発明の効果】
本発明に係る電力測定装置によれば、簡単な回路構成で有効電力の測定精度が向上する。また、本発明に係る逆潮流検出装置及び系統連系発電装置によれば、簡単な回路構成で逆潮流の検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の系統連系発電装置を含む電力供給を主体としたコージェネレーションシステムのブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態の系統連系発電装置の構成図である。
【図3】電圧センサ及び電流センサにより検出された値をマイクロコンピュータに取り込む構成を示した電気回路図である。
【図4】交流電圧の電圧波形と交流電流の電流波形を示す波形図であり、(a)は、電圧波形図、(b)は、電流波形図を示す。
【図5】マイクロコンピュータの制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
17 発電機
19 制御装置(電力測定装置、逆潮流検出装置)
21 商用電力系統
24 電力供給線(被測定線)
26 発電側電力供給線(被測定線)
41 マイクロコンピュータ(サンプリング手段、乗算手段、積算手段、電力演算手段、逆潮流判断手段)
50 系統連系発電装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power measurement device for obtaining active power, a reverse power flow detection device, and a grid-connected power generation device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, cogeneration systems that use a gas engine to drive a generator and use both generated heat and electric power have become widespread. In this cogeneration system, there is known a cogeneration system that functions as a grid-connected power generation device that connects power generated by a generator to commercial power and supplies the load to a load, thereby achieving efficient energy utilization. And
[0003]
In such a grid-connected power generation device, the generated power is converted into a frequency, a phase, and a voltage corresponding to the commercial power via the inverter device, and the power is connected to the commercial power system to supply the power to the load. .
[0004]
In this grid-connected power generation apparatus, there is known a power generation apparatus in which a load supply power supplied to a load is compared with a generated power to detect a reverse power flow.
[0005]
The load supply power is, for example, an analog first effective current detection circuit that detects an effective value of an alternating current supplied to the load, and an analog first effective current detection circuit that detects the effective value of an alternating voltage applied to the load. A voltage detection circuit, a first multiplier for multiplying an output of the first effective current detection circuit and an output of the first effective voltage detection circuit, and a position of an AC current supplied to the load and an AC voltage applied to the load. An analog first power factor measuring device that measures a power factor based on a phase difference, and a first computing device that calculates active power by multiplying an output of the first multiplier by an output of the first power factor measuring device. Is measured by a power measuring device having:
[0006]
The generated power is, for example, an analog-type second effective current detection circuit that detects an effective value of an alternating current on the output side of the grid-connected power generation device, similarly to the measurement of the load supply power, and a grid-connected power generation device. An analog second effective voltage detection circuit for detecting an effective value of the AC voltage on the output side of the output terminal; a second multiplier for multiplying an output of the second effective current detection circuit and an output of the second effective voltage detection circuit; A second analog power factor measuring device for measuring a power factor based on a phase difference between an AC current on the output side of the grid-connected power generation device and an AC voltage on the output side of the grid-connected power generation device, and a second multiplier Is multiplied by the output of the second power factor measuring device to calculate the active power.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2001-268799 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described power measurement device requires an effective current detection circuit, an effective voltage detection circuit, a multiplier, a power factor measurement device, an arithmetic unit, and the like, so that the number of components is large and the circuit is complicated. There is. Particularly, in the above-described grid-connected power generation device, since the load supply power and the generated power are detected, there is a problem that a circuit for detecting the reverse power flow becomes complicated.
[0009]
Further, in the above-described power measurement device, the power factor is obtained based on the phase difference between the AC current and the AC voltage, and the active power is obtained by multiplying the effective voltage value, the effective current value, and the power factor. In order to accurately determine the power, the power factor (that is, the phase difference between the AC current and the AC voltage) must be accurately determined. However, when the load suddenly fluctuates or the current waveform is distorted, it is difficult to accurately determine the power factor (phase difference), and there is a problem that the measurement accuracy of the active power is inferior. In particular, in the above-described grid-connected power generation device, when the load suddenly decreases, the power factor on the load side fluctuates and the current waveform is distorted, so that the measurement accuracy of the active power is poor, and the detection accuracy of the reverse power flow is low. There is a problem of inferiority.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to provide a power measuring device that improves the accuracy of measuring the active power with a simple circuit configuration, a reverse power flow detecting device that improves the detection accuracy of a reverse power flow with a simple circuit configuration, and a grid-connected power generation. It is to provide a device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a sampling means for sampling a value of an AC voltage and a value of an AC current of a line to be measured as digital data a plurality of times within one cycle of the AC voltage, and a value of the voltage sampling data of the AC voltage Multiplying means for multiplying the value of the AC current by the current sampling data corresponding to the value of the voltage sampling data; and integrating means for integrating the multiplication result by the multiplying means over a predetermined cycle of the AC voltage. Power calculating means for obtaining active power based on the result of integration by the integrating means.
[0012]
In this case, the power calculation means may determine the active power by dividing the integration result by the integration means by the number of times of sampling within the predetermined period.
[0013]
Further, the sampling means, the multiplying means, the integrating means, and the power calculating means may be constituted by a microcomputer.
[0014]
A power supply line connecting a commercial power system and a load is connected to a system interconnection power generation device that is connected to the commercial power system and supplies power to a load, and a value of an AC voltage applied to the load, and Sampling means for sampling the value of the AC current of the power supply line between the connection point to which the grid-connected power generation device is connected and the commercial power system as digital data a plurality of times within one cycle of the AC voltage; Multiplying means for multiplying a value of the voltage sampling data of the AC voltage by a value of the current sampling data of the AC current corresponding to the value of the voltage sampling data; and a multiplication result by the multiplying means over a predetermined period of the AC voltage. Integrating means for calculating the active power based on the result of integration by the integrating means; and active power determined by the power calculating means. Zui and, is characterized in that a backward flow determining means for determining whether or not the reverse power flow to the commercial power system.
[0015]
In this case, the power calculation means may determine the active power by dividing the integration result by the integration means by the number of times of sampling within the predetermined period.
[0016]
The reverse power flow determining means may determine that a reverse power flow is occurring in the commercial power system when the active power obtained by the power calculating means has a negative value.
[0017]
Further, the sampling means, the multiplying means, the integrating means, the power calculating means, and the reverse power flow judging means may be constituted by a microcomputer.
[0018]
Further, in a grid-connected power generator connected to a power supply line connecting a commercial power system and a load and supplying power to the load in connection with the commercial power system, a value of an AC voltage applied to the load, Sampling means for sampling an AC current value of a power supply line between a connection point to which the grid-connected power generation device is connected and the commercial power system as digital data a plurality of times within one cycle of the AC voltage; Multiplying means for multiplying the value of the voltage sampling data of the AC voltage by the value of the current sampling data of the AC current corresponding to the value of the voltage sampling data; Integrating means for integrating over the entire range, power calculating means for obtaining active power based on the result of integration by the integrating means, and power calculating means for calculating the active power. Based on the power, it is characterized in that a backward flow determining means for determining whether or not the reverse power flow to the commercial power system.
[0019]
In this case, the power calculation means may determine the active power by dividing the integration result by the integration means by the number of times of sampling within the predetermined period.
[0020]
The reverse power flow determining means may determine that a reverse power flow is occurring in the commercial power system when the active power obtained by the power calculating means has a negative value.
[0021]
Further, the sampling means, the multiplying means, the integrating means, the power calculating means, and the reverse power flow judging means may be constituted by a microcomputer.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram of a cogeneration system mainly including power supply including a grid-connected power generation device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a grid-connected power generation device according to an embodiment of the present invention.
[0024]
The
[0025]
The grid-connected
[0026]
The gas engine 11 burns a primary energy source 20 such as city gas under the control of an engine control unit 13 and drives a
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
In this case, the engine control unit 13 sets the number of revolutions of the gas engine 11 in accordance with the amount of power supplied to the
[0030]
In FIG. 2, a
[0031]
The grid-connected
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The power generation-side
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The boosting
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The power (three-phase AC power) generated by the
[0043]
The
[0044]
When the power converted to AC by the
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
FIG. 3 shows an electric circuit for taking values detected by the current sensor and the voltage sensor into the microcomputer.
[0050]
The values of the currents IR, IT, IR 'detected by the
[0051]
The
[0052]
The values of the voltages VR and VT detected by the
[0053]
The
[0054]
FIG. 4 shows a voltage waveform of an AC voltage and a current waveform of an AC current taken into the
[0055]
As shown in FIG. 4, the
[0056]
Further, the
[0057]
The sampling of the values of the AC voltages VR and VT and the values of the AC currents IR, IT and IR 'are performed synchronously.
[0058]
The microcomputer 41 (FIG. 2) includes a CPU, a ROM, and a RAM (not shown). The CPU performs various calculations, controls input / output of signals, and calculates calculation results to the RAM based on a control program stored in the ROM. Control of the storage of the data.
[0059]
In the present embodiment, the
[0060]
Further, the
[0061]
That is, the
[0062]
Hereinafter, the control operation of the
[0063]
First, the
[0064]
When the grid-connected
[0065]
When the A / D conversion is completed (Step S2; Yes), the
[0066]
Similarly, the
[0067]
Next, the
[0068]
For example, as shown in FIG. 4, the
[0069]
That is, in step S5, it is determined whether one cycle set in this way has elapsed.
[0070]
If one cycle has not elapsed (Step S5; No), the
[0071]
Further, A / D conversion of the instantaneous value of the R-phase system current, that is, the AC current detected by the
[0072]
When the system interconnection
[0073]
If one cycle has elapsed in step S5, the
[0074]
Further, the
[0075]
Then, the
[0076]
The
[0077]
Here, when there is no reverse power flow to the
[0078]
Assuming that the output power of the grid-connected
[0079]
In the case of a stable operation state in which the fluctuation of the
[0080]
On the other hand, when the
[0081]
When reverse power flows to the
[0082]
When the reverse power flow occurs as described above, the transition is made such that the phase difference between the AC voltage VR and the AC current IR becomes 180 °. In the process in which the phase difference changes from 90 ° to 180 °, the current waveform of the AC current IR is disturbed, and it is difficult to accurately detect the phase difference between the AC voltage VR and the AC current IR. Similarly, it is difficult to accurately detect the phase difference between the AC voltage VT and the AC current IT.
[0083]
In the present embodiment, the value of the voltage sampling data of the AC voltage sampled as digital data is multiplied by the value of the current sampling data of the AC current, and the multiplication result is integrated over a predetermined period (for example, one period). Since the active powers A and B are obtained by dividing the integration result by the number of times of sampling within a predetermined cycle (for example, one cycle), when the active powers A and B are obtained, the AC voltage VR and the AC current IR are calculated. And the phase difference between the AC voltage VT and the AC current IT need not be detected. Therefore, even when the current waveform is disturbed or the power factor fluctuates (for example, when the
[0084]
Then, even when the
[0085]
Further, since the reverse power flow is determined for each cycle of the AC voltage based on the active powers A and B for one cycle of the AC voltage, the reverse power flow can be detected more quickly.
[0086]
As described above, when the reverse power flow to the
[0087]
Next, a case where active power is obtained based on the values of AC voltages VR and VT detected by
[0088]
In this case, in step S3 in FIG. 5, the
[0089]
In step S8, A / D conversion of the R′-phase AC current, that is, the current value detected by the power generation side
[0090]
That is, the
[0091]
In step S10, the active power A 'is obtained by dividing the integration result integrated over one cycle by the number of times of sampling within one cycle. This active power A ′ indicates active power supplied by the grid-connected
[0092]
In step S11, the active power A 'is stored in a RAM (not shown).
[0093]
Through the above operation, the active power A 'supplied by the grid-connected
[0094]
When the active powers A and B on the
[0095]
As described above, according to the present embodiment, even when the phases of the voltage waveform and the current waveform are shifted (that is, when the power factor is smaller than 1) or when the current waveform is disturbed, the AC current and the AC voltage Since it is not necessary to detect the phase difference of the active power, it is possible to accurately measure the active power.
[0096]
Further, according to the present embodiment, since the active power is obtained by the arithmetic processing based on the control program of the
[0097]
As described above, the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to this.
[0098]
For example, in the above-described embodiment, the case where the voltage waveform of the AC voltage is a sine wave is described. However, the present invention is not limited to this. When the voltage waveform and the current waveform are not sine waves, for example, a triangular wave, a sawtooth wave, and a rectangular wave The present invention can be applied to a case where the voltage waveform has periodicity such as a wave and a trapezoidal wave. In this case, similarly to the above-described embodiment, there is an effect that the active power can be accurately measured with a simple circuit configuration, and the detection accuracy of the reverse power flow can be improved.
[0099]
Further, in the above-described embodiment, the case of a system interconnection power generation device including a generator driven by a gas engine in a cogeneration system has been described. However, the present invention is not limited to this, and a prime mover such as a gasoline engine, a diesel engine, etc. It is also possible to apply to a grid-connected power generator having a private power generator that generates electric power by means of power generation, and a grid-connected power generator including a device that converts natural energy into electric power, such as a solar cell or a wind power generator. It is also possible to apply to.
[0100]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the electric power measuring device which concerns on this invention, the measurement accuracy of active power improves with a simple circuit structure. Further, according to the reverse power flow detection device and the system interconnection power generation device according to the present invention, the detection accuracy of the reverse power flow is improved with a simple circuit configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a cogeneration system mainly including power supply including a grid-connected power generation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a grid-connected power generation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration for taking values detected by a voltage sensor and a current sensor into a microcomputer.
4A and 4B are waveform diagrams showing a voltage waveform of an AC voltage and a current waveform of an AC current, wherein FIG. 4A is a voltage waveform diagram, and FIG. 4B is a current waveform diagram.
FIG. 5 is a flowchart showing a control operation of the microcomputer.
[Explanation of symbols]
17 generator
19 Control device (power measurement device, reverse power flow detection device)
21 Commercial power system
24 Power supply line (measured line)
26 Power supply line on the power generation side (measured line)
41 microcomputer (sampling means, multiplication means, accumulation means, power calculation means, reverse power flow judgment means)
50 grid-connected power generator
Claims (11)
前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する前記交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、
この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、
この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段とを備えたことを特徴とする電力測定装置。Sampling means for sampling the value of the AC voltage and the value of the AC current of the measured line as digital data a plurality of times within one cycle of the AC voltage;
Multiplying means for multiplying a value of the voltage sampling data of the AC voltage by a value of the current sampling data of the AC current corresponding to the value of the voltage sampling data;
Integrating means for integrating the result of multiplication by the multiplying means over a predetermined period of the AC voltage;
A power calculating means for obtaining active power based on a result of integration by the integrating means.
前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めることを特徴とする電力測定装置。The power measuring device according to claim 1,
The power measuring device according to claim 1, wherein the power calculating unit obtains the active power by dividing a result of the integration by the integrating unit by the number of times of sampling within the predetermined period.
前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段とは、マイクロコンピュータで構成されることを特徴とする電力測定装置。The power measuring device according to claim 1 or 2,
The power measuring device according to claim 1, wherein said sampling means, said multiplying means, said integrating means, and said power calculating means are constituted by a microcomputer.
前記負荷に印加される交流電圧の値、及び前記系統連系発電装置が接続される接続点と前記商用電力系統との間の電力供給線の交流電流の値を、前記交流電圧の1周期内に複数回デジタルデータとしてサンプリングするサンプリング手段と、
前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する前記交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、
この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、
この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段と、
この電力演算手段により求められた有効電力に基づいて、前記商用電力系統に逆潮流しているか否かを判断する逆潮流判断手段とを備えたことを特徴とする逆潮流検出装置。A power supply line connecting the commercial power system and the load is connected to a system interconnection power generation device that is connected to the commercial power system and supplies power to the load.
The value of the AC voltage applied to the load, and the value of the AC current of the power supply line between the connection point to which the grid-connected power generation device is connected and the commercial power system within one cycle of the AC voltage Sampling means for sampling as digital data a plurality of times,
Multiplying means for multiplying a value of the voltage sampling data of the AC voltage by a value of the current sampling data of the AC current corresponding to the value of the voltage sampling data;
Integrating means for integrating the result of multiplication by the multiplying means over a predetermined period of the AC voltage;
Power calculating means for obtaining active power based on the result of integration by the integrating means;
A reverse power flow detecting device comprising: a reverse power flow determining means for determining whether or not reverse power flows to the commercial power system based on the active power obtained by the power calculating means.
前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めることを特徴とする逆潮流検出装置。The reverse power flow detecting device according to claim 4,
The reverse power flow detecting device according to claim 1, wherein the power calculating means obtains the active power by dividing the integration result by the integration means by the number of times of sampling within the predetermined period.
前記逆潮流判断手段は、前記電力演算手段により求められた有効電力が負の値となった場合に前記商用電力系統に逆潮流していると判断することを特徴とする逆潮流検出装置。The reverse power flow detecting device according to claim 4 or 5,
The reverse power flow detecting device, wherein the reverse power flow determining means determines that reverse power flows in the commercial power system when the active power obtained by the power calculating means has a negative value.
前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段と、前記逆潮流判断手段とは、マイクロコンピュータで構成されることを特徴とする逆潮流検出装置。The reverse power flow detection device according to any one of claims 4 to 6,
The reverse power flow detecting device according to claim 1, wherein said sampling means, said multiplying means, said integrating means, said power calculating means, and said reverse power flow determining means are constituted by a microcomputer.
前記負荷に印加される交流電圧の値、及び前記系統連系発電装置が接続される接続点と前記商用電力系統との間の電力供給線の交流電流の値を、前記交流電圧の1周期内に複数回デジタルデータとしてサンプリングするサンプリング手段と、
前記交流電圧の電圧サンプリングデータの値とこの電圧サンプリングデータの値に対応する交流電流の電流サンプリングデータの値とを乗算する乗算手段と、この乗算手段による乗算結果を前記交流電圧の所定周期に亘って積算する積算手段と、
この積算手段による積算結果に基づいて有効電力を求める電力演算手段と、
この電力演算手段により求められた有効電力に基づいて、前記商用電力系統に逆潮流しているか否かを判断する逆潮流判断手段とを備えたことを特徴とする系統連系発電装置。In a system interconnection power generation device connected to a power supply line connecting a commercial power system and a load, and supplying power to a load in connection with the commercial power system,
The value of the AC voltage applied to the load, and the value of the AC current of the power supply line between the connection point to which the grid-connected power generation device is connected and the commercial power system within one cycle of the AC voltage Sampling means for sampling as digital data a plurality of times,
Multiplying means for multiplying a value of the voltage sampling data of the AC voltage by a value of the current sampling data of the AC current corresponding to the value of the voltage sampling data; and a multiplication result by the multiplying means over a predetermined period of the AC voltage. Integration means for integrating
Power calculating means for obtaining active power based on the result of integration by the integrating means;
A reverse power flow determining means for determining whether or not reverse power flows to the commercial power system based on the active power obtained by the power calculating means;
前記電力演算手段は、前記積算手段による積算結果を前記所定周期内にサンプリングした回数で除算することにより有効電力を求めることを特徴とする系統連系発電装置。The grid-connected power generator according to claim 8,
The grid-connected power generator according to claim 1, wherein the power calculation unit obtains the active power by dividing the integration result by the integration unit by the number of times of sampling within the predetermined period.
前記逆潮流判断手段は、前記電力演算手段により求められた有効電力が負の値となった場合に前記商用電力系統に逆潮流していると判断することを特徴とする系統連系発電装置。The grid-connected power generator according to claim 8 or 9,
The system-interconnected power generator according to claim 1, wherein the reverse power flow determining means determines that reverse power flows to the commercial power system when the active power obtained by the power calculating means has a negative value.
前記サンプリング手段と、前記乗算手段と、前記積算手段と、前記電力演算手段と、前記逆潮流判断手段とは、マイクロコンピュータで構成されることを特徴とする系統連系発電装置。The grid-connected power generator according to any one of claims 8 to 10,
The grid-connected power generation device, wherein the sampling unit, the multiplication unit, the integration unit, the power calculation unit, and the reverse power flow determination unit are configured by a microcomputer.
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