JP2007318930A - Interconnection power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関により駆動される交流発電機を含む発電電力系統と商用電力系統とが連系されている系統連系発電システムにおいて、交流発電機の発電電圧の動揺に起因する発電電力系統の出力変動を抑えて、負荷に供給される電力の品質向上を図る技術に関する。 The present invention relates to a grid-connected power generation system in which a power generation system including an AC generator driven by an internal combustion engine such as a diesel engine and a commercial power system are linked to each other. The present invention relates to a technology for improving the quality of power supplied to a load by suppressing output fluctuations of a generated power system.
従来より、電力会社より供給される商用電力系統に、分散型発電機を含む発電電力系統を接続した「系統連系発電システム」と称される発電システムが知られている。この系統連系発電システムに適用される分散発電機には、ソーラー発電器や原動発電機などがあり、とくに工場やビルなどの大、中規模な発電電力系統の発電機には、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンなどの内燃機関により駆動される交流発電機が適用される。 Conventionally, a power generation system called a “grid-connected power generation system” in which a power generation system including a distributed generator is connected to a commercial power system supplied from an electric power company is known. Distributed generators applied to this grid-connected power generation system include solar generators and prime movers. Especially, generators for large and medium-scale power generation systems such as factories and buildings include gas engines, An AC generator driven by an internal combustion engine such as a diesel engine or a gas turbine is applied.
しかし、この種の内燃機関により駆動される交流発電機では、構造上の問題や制御系の不完全性から脈動トルク(回転ムラ)が生じることがあり、また、脈動トルクを完全に排除することも難しい。このため、発電機の出力に電圧動揺が発生し、その結果、発電電力系統からの出力が変動するおそれがある。 However, in an alternator driven by this type of internal combustion engine, pulsation torque (unevenness of rotation) may occur due to structural problems and imperfect control system, and pulsation torque must be completely eliminated. It is also difficult. For this reason, voltage fluctuation occurs in the output of the generator, and as a result, the output from the generated power system may fluctuate.
かかる不具合を解決するものとして、特許文献1では、ディーゼル発電機の出力端から電力系統の連系点への経路にリアクトルを挿設することにより、ディーゼル発電機の電圧動揺を抑制して、発電電力系統からの出力の安定化を図っている。
しかし、特許文献1のようなリアクトルだけでは、発電機の電圧動揺を効果的に排除して、発電電力系統からの出力を安定化させることは難しく、負荷に与えられる供給電力の品質向上には限界があった。 However, it is difficult to stabilize the output from the generated power system by effectively eliminating the voltage fluctuation of the generator with only the reactor as in Patent Document 1, and in order to improve the quality of the power supplied to the load. There was a limit.
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、交流発電機を含む発電電力系統と商用電力系統とが連系されている系統連系発電システムにおいて、交流発電機の発電電圧の動揺に起因する発電電力系統の出力変動を効果的に抑えて、負荷に与えられる供給電力の品質向上を図ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. In a grid-connected power generation system in which a power generation system including an AC generator and a commercial power system are interconnected, an AC generator An object of the present invention is to effectively suppress the output fluctuation of the generated power system caused by the fluctuation of the generated voltage of the power supply and to improve the quality of the power supplied to the load.
請求項1に係る本発明は、交流発電機を含む発電電力系統と商用電力系統とが変圧器を介して連系されており、該商用電力系統からの商用電力に発電電力系統からの出力電力を重畳して負荷に供給する系統連系発電システムにおいて、前記発電電力系統の本線経路に、前記負荷にかかる負荷電圧の位相と発電電力系統からの出力電流の位相を同位相とするための電圧源を挿設したことを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a generated power system including an AC generator and a commercial power system are interconnected via a transformer, and output power from the generated power system is connected to commercial power from the commercial power system. In a grid-connected power generation system that superimposes and supplies the load to the load, a voltage for making the phase of the load voltage applied to the load and the phase of the output current from the generated power system the same phase in the main line of the generated power system A source is inserted.
請求項2記載の本発明のように、前記電圧源は、前記商用電力系統から分岐して接続された補償用の変圧器と、該変圧器にて変圧された交流電力を直流電力に変換する交/直流変換器と、該交/直流変換器から供給された直流電力を補償電圧に生成する直/交流変換器と、該直/交流変換器を制御する制御手段とを含むものとすることができる。 According to a second aspect of the present invention, the voltage source converts a compensation transformer that is branched and connected from the commercial power system, and converts AC power transformed by the transformer into DC power. An AC / DC converter, a DC / AC converter that generates DC power supplied from the AC / DC converter as a compensation voltage, and control means for controlling the DC / AC converter may be included. .
請求項3記載の本発明のように、前記電圧源は、前記交流発電機と並列に配置した補償用の交流発電機と、該補償用の交流発電機からの交流電力を直流電力に変換する交/直流変換器と、該交/直流変換器から供給された直流電力を補償電圧に生成する直/交流変換器と、該直/交流変換器を制御する制御手段とを含むものとすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the voltage source converts a compensating alternating current generator arranged in parallel with the alternating current generator, and alternating current power from the compensating alternating current generator to direct current power. An AC / DC converter, a DC / AC converter that generates DC power supplied from the AC / DC converter as a compensation voltage, and control means for controlling the DC / AC converter may be included. .
請求項4記載の本発明のように、前記電圧源は、前記商用電力系統の変圧器の出力から分岐して接続された直流電力に変換する交/直流変換器と、該交/直流変換器から供給された直流電力を補償電圧に生成する直/交流変換器と、該直/交流変換器を制御する制御手段とを含むものとすることができる。 5. The AC / DC converter for converting the voltage source into DC power branched and connected from the output of the transformer of the commercial power system, and the AC / DC converter. It is possible to include a direct / alternating current converter that generates direct-current power supplied from a compensation voltage, and a control unit that controls the direct / alternating current converter.
請求項5記載の本発明のように、前記電圧源は、前記交流発電機の出力から分岐して接続されて直流電力に変換する交/直流変換器と、該交/直流変換器から供給された直流電力を補償電圧に生成する直/交流変換器と、該直/交流変換器を制御する制御手段とを含むものとすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the voltage source is supplied from the AC / DC converter, and an AC / DC converter that is branched and connected from the output of the AC generator to convert it to DC power. It is possible to include a DC / AC converter that generates DC power as a compensation voltage, and a control unit that controls the DC / AC converter.
請求項6記載の本発明のように、前記電圧源は、直/交流変換器と交/直流変換器を兼ねるものであり、該直/交流変換器に接続された直流キャパシタと、該直/交流変換器を制御する制御手段とを含むものとすることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the voltage source serves as both a direct / alternating current converter and an AC / DC converter, and a direct current capacitor connected to the direct / alternating current converter, And a control means for controlling the AC converter.
請求項1記載の本発明においては、発電電力系統の本線経路に電圧源を挿設し、該電圧源から本線経路に対して補償電圧を付与することで、負荷にかかる負荷電圧と発電電力系統からの出力電流との間に生じた位相のズレを補正することができるようにした。具体的には、本線経路に設けられた連系リアクトルにかかる電圧の位相が、負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)の位相に対して90°進みとなるように、交流発電機からの発電電圧に補償電圧を付与するものとした(図1(b)参照)。これにより、前記負荷にかかる負荷電圧の位相と発電電力系統からの出力電流の位相を同位相とすることができるので、負荷に対して高品質な電力を供給することができる。 In this invention of Claim 1, a voltage source is inserted in the main line path | route of a generated electric power system, and the compensation voltage is provided with respect to a main line path | route from this voltage source, The load voltage concerning load and a generated electric power system | strain It was made possible to correct the phase shift caused between the output current from the output current. Specifically, the phase of the voltage applied to the interconnection reactor provided in the main line path is advanced by 90 ° with respect to the phase of the load voltage (voltage output from the commercial power system 1 via the transformer 2). As described above, the compensation voltage is applied to the generated voltage from the AC generator (see FIG. 1B). Thereby, since the phase of the load voltage applied to the load and the phase of the output current from the generated power system can be made the same phase, high-quality power can be supplied to the load.
請求項2記載の本発明のように、電圧源への電力供給が商用電力系統から行われるようにしてあると、交流発電機の電圧変動の影響を受けることなく、商用電力系統から安定的な電力供給を受けることができるので、電圧源による安定的な補償動作が確保され、信頼性に優れた系統連系電源システムを得ることができる。
When the power supply to the voltage source is performed from the commercial power system as in the present invention described in
請求項3記載の本発明のように、電圧源への電力供給が補償用の交流発電機から行われるようにしてあると、交流発電機の電圧変動の影響を受けることなく、補償用の交流発電機から安定的な電力供給を受けることができる。これにより、電圧源による安定的な補償動作が確保され、信頼性に優れた系統連系電源システムを得ることができる。商用電力系統が停電状態となったときにも、補償用の交流発電機から電力供給を受けて、安定的な補償動作を行うことができる点でも優れている。
また、請求項2記載のシステム形態では、二つの変圧器を備えていたため、これら変圧器を設置するための広いスペースを要する点に不利がある。これに対して、請求項3に係るシステム形態によれば、補償用の変圧器を廃して、変圧器の個数を一つに減ずることができるので、請求項2に係るシステム形態に比べて、変圧器の設置スペースが小さくて済み、システムのコンパクト化を図ることができる点で優れている。
If the power supply to the voltage source is performed from the compensating AC generator as in the third aspect of the present invention, the compensating AC is not affected by the voltage fluctuation of the alternating current generator. A stable power supply can be received from the generator. As a result, a stable compensation operation by the voltage source is ensured, and a grid-connected power supply system with excellent reliability can be obtained. Even when the commercial power system is in a power failure state, it is also superior in that it can receive a power supply from the compensating AC generator and perform a stable compensation operation.
Moreover, since the system form of
請求項4記載のように、変圧器を経た本線経路に分岐路を設け、この分岐路を介して付与される商用電力を電圧源への供給電力としていると、交流発電機の電圧変動の影響を受けることなく、商用電力系統から安定的な電力供給を受けることができるので、電圧源による安定的な補償動作が確保され、信頼性に優れた系統連系電源システムを得ることができる。
また、請求項2記載のシステム形態に比べて変圧器の個数を減ずることができるので、請求項2に比べて、変圧器の設置スペースが小さくて済み、システムのコンパクト化を図ることができる。また、請求項3のように補償用の専用の発電機を別途備える必要がなく、システムの構成部材の点数を抑えて、システムの全体コストの低減化を図ることができる。
As described in
Further, since the number of transformers can be reduced as compared with the system configuration according to the second aspect, the installation space for the transformer can be reduced as compared with the second aspect, and the system can be made compact. Further, it is not necessary to separately provide a dedicated generator for compensation as in the third aspect, and the total cost of the system can be reduced by reducing the number of components of the system.
請求項5記載の本発明のように、本線経路に分岐路を設け、この分岐路を介して付与される交流発電機からの発電電力を電圧源への供給電力としていると、請求項2記載のシステム形態に比べて変圧器の個数を減ずることができるので、変圧器の設置スペースが小さくて済み、システムのコンパクト化を図ることができる。また、請求項3のように補償用の専用の発電機を別途備える必要がなく、システムの構成部材の点数を抑えて、システムの全体コストの低減化を図ることができる。
As in the present invention described in
請求項6記載の本発明によれば、補償用の変圧器や交流発電機などを廃することができることに加えて、これら変圧器や交流発電機の交流電力を直流電力に変換するための交/直流変換器を廃することができるので、請求項2乃至5のシステム形態に比べて、システムのコンパクト化と、システムの全体コストの低減化を図ることができる。
According to the present invention as set forth in
図1は、本発明に係る系統連系発電システムの概略を示すシステム構成図である。
図1に示すように、この発電システムは、商用電力から供給される電圧を変圧器2により所望の電圧に変圧して供給する商用電力系統1と、この商用電力系統1に連系された発電電力系統3とで構成される。これら商用電力系統1からの商用電力と発電電力系統3からの出力電力は、重畳されたのちに負荷4に与えられる。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an outline of a grid-connected power generation system according to the present invention.
As shown in FIG. 1, this power generation system includes a commercial power system 1 that transforms a voltage supplied from commercial power into a desired voltage by a
発電電力系統3は、エンジン発電機(交流発電機)5と、該エンジン発電機5の出力端から変圧器2に至る本線経路6上に形成された連系リアクトル7と、該本線経路6上に挿設された電圧源8とを備える。この電圧源8は、本線経路6に対して補償電圧を付与することにより、発電電力系統3からの出力電流を、負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)と同位相とすることを目的として設置される。
The generated
ここで、図1乃至図4を使って、電圧源8から付与される補償電圧による出力電流の補償方法を説明する。
図2(a)(b)に、エンジン発電機5が、電圧変動を生じない正常な状態にあるときの電流と電圧の位相状態を示す。同図において、VGはエンジン9により駆動される発電機5からの発電電圧、VSは負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)VLは連系リアクトル7で発生する電圧、ISは発電電力系統3を流れる電流を示す。
Here, a method for compensating the output current by the compensation voltage applied from the
FIGS. 2A and 2B show the phase states of current and voltage when the
図2(b)に示すように、エンジン発電機5が電圧変動の無い正常状態にあるときには、出力電流(IS)と、負荷電圧(VS)とは同位相であり、エンジン発電機5の発電電圧(VG)は負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)(VS)と連系リアクトル7で発生する電圧(VL)との和となり、連系リアクトル7で発生する電圧(VL)は、負荷電圧(VS)から90°進みの位相となっている。つまり、(VL)と(VS)とは直交する関係となっている。
As shown in FIG. 2B, when the
この状態を式に示すと以下の如くとなる。
・VL=VG−VS
・IS=VL/jXL ((jXL)は、連系リアクタンス)
This state is expressed as follows.
・ V L = V G -V S
・ I S = V L / jX L ((jX L ) is the interconnected reactance)
この状態から、図3(b)に示すように、何らかの要因によりエンジン発電機5からの発電電圧(VG)に電圧変動が生じたとする。このように発電電圧(VG)が変動すると、連系リアクトル7で発生する電圧(VL)も変動して、この連系リアクトル7で発生する電圧(VL)に対して直交した位相となる出力電流(IS)の位相も変化して、負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)(VS)の位相とが不一致となり、力率低下などの不具合を招く。このことは系統連結発電システムの電力品質が低下することを意味する。
From this state, as shown in FIG. 3B, it is assumed that a voltage fluctuation occurs in the generated voltage (V G ) from the
図4に具体例を示す。いま、発電電圧(VG)が5%程度増加したとする。このように発電電圧(VG)に電圧変動が生じると、図4(a)に示すように、発電電力の出力電流(IS)の位相にズレが生じる。換言すれば、発電電力の出力電流(IS)の振幅と位相と、負荷に供給されるべき電流(IS *)の振幅と位相の理想値との間にズレが生じる。 A specific example is shown in FIG. Assume that the generated voltage (V G ) has increased by about 5%. When the voltage fluctuation occurs in the generated voltage (V G ) in this way, as shown in FIG. 4A, the phase of the output current (I S ) of the generated power is shifted. In other words, a deviation occurs between the amplitude and phase of the output current (I S ) of the generated power and the ideal value of the amplitude and phase of the current (I S * ) to be supplied to the load.
そこで、本発明に係る系統連系発電システムにおいては、図1に示すように本線経路6に電圧源8を挿入(直列接続)して補償電圧(VC)を付与することにより、出力電流(IS)と負荷電圧(VS)との間に生じた位相のズレを補正している。ここでは、図1(b)に示すように、エンジン発電機5からの発電電圧(VG)に正弦波状の補償電圧(VC)を付与することで(図5(b)参照)、連系リアクトル7で発生する電圧(VL)の位相が、負荷電圧(VS)の位相に対して90°進み、負荷電圧(VS)と出力電流(IS)が同位相となる(図5(a)参照)。
Therefore, in the grid-connected power generation system according to the present invention, as shown in FIG. 1, the output current (V C ) is applied by inserting a
具体的には、以下の式が成り立つので、出力電流の瞬時値(iS)を検知して、負荷に供給されるべき電流の瞬時値(iS *)との誤差から連系リアクトル7で発生させなければならない電圧の瞬時値(vL)を求め、エンジン発電機5からの発電電圧の瞬時値(vG)から負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)の瞬時値(vS)と連系リアクトル7で発生させなければならない電圧の瞬時値(vL)を減ずることにより補償電圧の瞬時値(vC)を算出することができる。ここで、αには比例乃至比例+積分要素などの制御ゲインを適用することができる。
・vL=α(iS *−iS)
・vC=vG−vS−vL
Specifically, since the following equation is established, the instantaneous value (i S ) of the output current is detected, and from the error with the instantaneous value (i S * ) of the current to be supplied to the load, the interconnection reactor 7 The instantaneous value (v L ) of the voltage that must be generated is obtained, and the load voltage (voltage output from the commercial power system 1 via the transformer 2) is calculated from the instantaneous value (v G ) of the generated voltage from the
・ V L = α (i S * −i S )
・ V C = v G -v S -v L
以上のようにして得られた補償電圧の瞬時値(vC)を本線経路6に付与することにより、発電電力系統3の出力電流の瞬時値(iS)と負荷電圧の瞬時値(vS)の位相がと一致して、負荷4に対して高品質な電力を供給することができる。
By applying the instantaneous value (v C ) of the compensation voltage obtained as described above to the
以下の第1乃至第5実施例に、電源8及び制御の具体的構成を示す。
In the following first to fifth embodiments, a specific configuration of the
(第1実施例)
図6は、第1実施例に係る系統連系発電システムの回路構成図である(請求項2に対応)。そこでの電源8は、本線経路6上に配置するコイル10aと、直/交流変換器17の出力側に接続するコイル10bと、該コイル10bに所定の電圧を出力して補償電圧(VC)を生成する直/交流変換器(インバータ)17と、直/交流変換器17を制御するコントローラ11と、直/交流変換器17に直流電流を付与する交/直流変換器(コンバータ)12と、直/交流変換器17に付与される電力を安定させる直流キャパシタ13とを含む。前記コイル10aとコイル10bは変圧器を構成して所望の電圧が得られるようにしている。また、本線経路6上に配置する連系リアクトル7の代わりにコイル10aを代用することも可能である。
前記直/交流変換器17に電力を供給するために商用電力系統1から並列に分岐路15を接続し、該分岐路15に補償用の変圧器16を接続して所望の電圧に変圧する。この変圧後の電力を交/直流変換器12により交流電力から直流電力に変換する。また、補償用の変圧器16と変圧器2の鉄心を同一とし、変圧器2に三次巻線を追加して交/直流変換器12へ交流電力を供給しても良い。
(First embodiment)
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of the grid-connected power generation system according to the first embodiment (corresponding to claim 2). The
In order to supply power to the DC /
コントローラ11には、前記直/交流変換器17と、発電電力系統3からの発電電圧の瞬時値(vG)を検知するための電圧センサ20、負荷電圧(商用電力系統1から変圧器2を介して出力される電圧)の瞬時値(vS)を検知するための電圧センサ21、本線経路6を流れる電流の瞬時値(iS)を検知するための電流センサ22などが接続されている。コントローラ11に接続されたメモリ18内には、該コントローラ11を制御するためのプログラムなどが格納されている。
このような構成において、コントローラ11は、これら各センサ20・21・22からの検出値に基づいて、先に述べたような手順で、本線経路6に対して付与すべき補償電圧の瞬時値(vC)を算出し、かかる算出値に基づいて直/交流変換器17の出力を制御して前述の補償電圧の瞬時値(vC)が得られるようにする。
The
In such a configuration, the
このように、電圧源8への電力供給が商用電力系統1から行われるようにしてあると、エンジン発電機5の電圧変動の影響を受けることなく、商用電力系統1から安定的な電力供給を受けることができる。これにより、電圧源8による安定的な補償動作が確保され、信頼性に優れた系統連系電源システムを得ることができる。
As described above, when the power supply to the
(第2実施例)
図7に本発明の第2実施例に係る系統連系発電システムを示す(請求項3に対応)。このシステムでは、発電電力系統のエンジン発電機5とは別に、補償用の交流発電機25を備えており、電圧源8への電力供給が、この補償用の交流発電機25から行われるようにしてある点が、先の第1実施例と相違する。それ以外は、第1実施例と実質的に同じであるので、同一の部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
つまり、直/交流変換器17に電力を供給するために、商用電力系統1の代わりに補償用の交流発電機25を並設して設け、該交流発電機25をエンジン発電機5とともにエンジン9により駆動し、交流発電機25からの交流電力を交/直流変換器12に供給する。
(Second embodiment)
FIG. 7 shows a grid-connected power generation system according to the second embodiment of the present invention (corresponding to claim 3). In this system, a
That is, in order to supply power to the direct / alternating
このように電圧源8への電力供給が補償用の交流発電機25から行われるようにしてあると、エンジン発電機5の電圧変動の影響を受けることなく、交流発電機25から安定的な電力供給を受けることができる。これにより、電圧源8による安定的な補償動作が確保され、信頼性に優れた系統連系電源システムを得ることができる。
Thus, when the power supply to the
また、第1実施例に係るシステム形態では、二つの変圧器2・16を備えていたため、これら変圧器2・16を設置するための広いスペースを要する点に不利があった(図6参照)。これに対して、第2実施形態に係るシステム形態によれば、交流発電機25により所望の電圧を発生させることができるので、補償用の変圧器16を廃して、変圧器の個数を一つに減ずることができ、第1実施例に係るシステム形態に比べて、変圧器の設置スペースが小さくて済み、システムのコンパクト化を図ることができる点で優れている。
Further, since the system configuration according to the first embodiment includes the two
また、第1実施例に係るシステム形態では、商用電力系統1からの電力供給が停止したとき、すなわち、停電状態となったときには、該商用電力系統1から電力供給を受けることができず、直流キャパシタ13の電力の蓄えが無くなると、電圧源8による補償動作を行うことができない。これに対して、本実施例に係るシステム形態によれば、商用電力系統1が停電状態となったときにも、補償用の交流発電機25から電力供給を受けて、安定的な補償動作を行うことができる。
Further, in the system configuration according to the first embodiment, when the power supply from the commercial power system 1 is stopped, that is, when a power failure occurs, the power supply from the commercial power system 1 cannot be received, and the direct current When there is no more power stored in the
(第3実施例)
図8に本発明の第3実施例に係る系統連系発電システムを示す(請求項4に対応)。このシステムでは、前記変圧器2の出力側に分岐路26を設けて交/直流変換器12と接続しており、この分岐路26を介した商用電力系統1からの商用電力を電圧源8への供給電力としている点が、先の第1実施例と相違する。それ以外は、第1実施例と実質的に同じあるので、同一の部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a grid-connected power generation system according to a third embodiment of the present invention (corresponding to claim 4). In this system, a branch path 26 is provided on the output side of the
この第3実施例に係るシステム形態によれば、第1実施例においては必須の構成要素であった変圧器16を廃して、第1実施例に比べて変圧器の個数を減ずることができるので、第1実施例に係るシステム形態に比べて、システムのコンパクト化と低コスト化を図ることができる。また、第2実施例のように補償用の専用の発電機25を別途備える必要がなく、この点においてもシステムの構成部材の点数を抑えて、低コスト化を図ることができる。
According to the system configuration of the third embodiment, the
(第4実施例)
図9に本発明の第4実施例に係る系統連系発電システムを示す(請求項5に対応)。かかるシステムは、発電電力系統のエンジン発電機5の出力から分岐路27を分岐しており、この分岐路を介したエンジン発電機5からの発電電力を交/直流変換器12に供給して電圧源8に電圧を発生させている点が、先の第1実施例等と相違する。それ以外は、第1実施例等と実質的に同じであるので、同一の部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a grid-connected power generation system according to a fourth embodiment of the present invention (corresponding to claim 5). In this system, the
この第4実施例に係るシステム形態によれば、第1実施例に比べて変圧器の個数を減ずることができるので、第1実施例に係るシステム形態に比べて、変圧器の設置スペースが小さくて済み、システムのコンパクト化を図ることができる。また、第2実施例のように補償用の専用の発電機25を別途備える必要がなく、システムの構成部材の点数を抑えて、システムの全体コストが安価に済む利点もある。
According to the system configuration of the fourth embodiment, the number of transformers can be reduced compared to the first embodiment, so that the transformer installation space is small compared to the system configuration according to the first embodiment. The system can be made compact. Further, unlike the second embodiment, there is no need to separately provide a
(第5実施例)
図10に本発明の第5実施例に係る系統連系発電システムを示す。かかるシステムは、交/直流変換器を兼ねる直/交流変換器17と、該直/交流変換器17に接続された直流キャパシタ13と、該直/交流変換器17を制御するコントローラ11とで構成される点が、先の第1実施例等と相違する。それ以外は、第1実施例等と実質的に同一であるので、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。
(5th Example)
FIG. 10 shows a grid-connected power generation system according to the fifth embodiment of the present invention. Such a system includes a direct / alternating
このシステムでは、エンジン発電機5が電圧変動のない正常状態においては、直/交流変換器17はエンジン発電機5の出力電力をコイル10aからコイル10bを介して変圧して直/交流変換器17で直流に変換して、直流キャパシタ13の電圧に保持する。そして、コントローラ11により電圧変動が生じたと判断した場合には、直/交流変換器17により直流キャパシタ13の電圧を一定に保ちつつ、直/交流変換器17により所定の電圧を出力しコイル10a・10bより補償電圧(VC)として本線経路6に付与する。
In this system, when the
以上のような構成からなる第5実施例に係る系統連系発電システムによれば、電圧源8に電力を供給するための変圧器16(図1等参照)や発電機25(図7参照)などを完全に廃することができるので、システムのコンパクト化と低コスト化を図ることができる。しかも、直/交流変換器17への直流電力供給用の交/直流変換器12(図1等参照)を廃することができるので、この点においても、システムの構成部材の削減を図り、システムの全体コストの低減化を図ることができる。
According to the grid-connected power generation system according to the fifth embodiment configured as described above, the transformer 16 (see FIG. 1 and the like) for supplying power to the
なお、上記実施例1〜5においては商用電力系統の電圧が変動した場合でも、発電電力系統からの出力電流を理想値に補償することが可能である。一方、負荷変動により負荷電力に変動等が生じた場合には、エンジン側のガバナ等の回転数制御機構を制御して安定的に電力を供給したり、或いは、商用電源1から不足分を供給するようにしている。このため、本発明の電圧源8は小容量の変換器で済むので、直流キャパシタ13から電力を十分供給できるものである。そして、変動初期段階で補償することにより、次第に変動が大きくなる(変動が増幅する)ようなことがなく、品質の良い電力が得られるのである。
In the first to fifth embodiments, even when the voltage of the commercial power system fluctuates, the output current from the generated power system can be compensated to an ideal value. On the other hand, when the load power fluctuates due to load fluctuations, the engine speed governor or other engine speed control mechanism is controlled to supply power stably or supply the shortage from the commercial power source 1. Like to do. For this reason, the
1 商用電力系統
2 変圧器
3 発電電力系統
4 負荷
5 交流発電機(エンジン発電機)
6 本線経路
8 電圧源
11 制御手段(コントローラ)
12 交/直流変換器
13 直流キャパシタ
17 直/交流変換器
25 交流発電機
26 分岐路
27 分岐路
1
6
12 AC /
Claims (6)
前記発電電力系統の本線経路に、前記負荷にかかる負荷電圧の位相と発電電力系統からの出力電流の位相を同位相とするための電圧源を挿設したことを特徴とする系統連系発電システム。 A system in which a power generation system including an AC generator and a commercial power system are interconnected via a transformer, and the output power from the generated power system is superimposed on the commercial power from the commercial power system and supplied to the load. In the grid power generation system,
A grid-connected power generation system, wherein a voltage source for inserting the phase of the load voltage applied to the load and the phase of the output current from the generated power system in the same phase is inserted in the main line of the generated power system .
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1169630A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-09 | Tohoku Electric Power Co Inc | Serial-system compensation apparatus using 24-arm ac/ac direct link type conversion circuit |
JP2000333373A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Toshiba Corp | Distribution power supply system |
JP2006136171A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Counter measure device taking measures against momentary voltage drop |
-
2006
- 2006-05-26 JP JP2006146708A patent/JP2007318930A/en active Pending
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