JP2008154435A - Cogeneration generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商用電源と連系する連系出力運転と商用電源と連系しない自立出力運転とを行い得るコージェネ発電装置に関する。 The present invention relates to a cogeneration power generation apparatus capable of performing a linked output operation linked to a commercial power supply and a self-sustained output run not linked to a commercial power supply.
商用電源と連系する連系出力運転と商用電源と連系しない自立出力運転とを行い得るコージェネ発電装置が開発されている。このものでは、商用電源の停電時においても、商用電源と連系しない自立出力運転が可能である。このため、負荷(例えば冷蔵庫等)に給電することができ、商用電源の停電時においても、負荷を良好に作動させることができる。 Cogeneration power generators have been developed that can perform a linked output operation linked to a commercial power source and a self-sustained output operation not linked to a commercial power source. In this case, even in the event of a power failure of the commercial power supply, it is possible to perform an independent output operation not linked to the commercial power supply. For this reason, electric power can be supplied to a load (for example, a refrigerator), and the load can be operated satisfactorily even when a commercial power supply fails.
しかしコージェネ発電装置では、日常的には、商用電源と連系する連系出力運転が実施されており、自立出力系統へ給電する自立出力運転は、非常時以外は実施されていない。このため、自立出力系統に通電不良が発生していたとしても、次回のメンテナンス時期までは、自立出力系統における通電不良が発見されないことになる。 However, in the cogeneration power generation apparatus, an interconnected output operation that is interconnected with a commercial power source is routinely performed, and an independent output operation that supplies power to the independent output system is not performed except in an emergency. For this reason, even if an energization failure occurs in the independent output system, no energization failure in the independent output system is found until the next maintenance time.
特許文献1には、コンバータと、建築物には配線されているが商用電源に接続されていない電気配線に接続される接続用クリップと、地面に設置されている鉄芯に接続される接地用クリップと、接続用クリップと接地用クリップとの間を流れる電流を検出する電流検出回路と、接続用クリップと接地用クリップとの間を流れる電流が検知されたとき、作業者に報知するブザーとを備えている漏電検出装置が開示されている。
ところで、コージェネ発電装置の自立出力系統に通電不良が発生することがある。例えば、家屋やビル等の構造物において、自立出力系統の電気配線に釘等の工具が打ち付けられたりすると、釘等の工具を介して電気配線から漏電したり、電気配線同士が短絡したりし、通電不良が発生することがある。この場合、自立出力系統は、連系出力系統に比較して給電される頻度が遙かに少ない。このため、自立出力系統において通電不良が、万一、発生していたとしても、次回のメンテナンス時期までは、自立出力系統における通電不良が発見されないことが多い。従って、商用電源の停電などが発生したとき、自立出力系統へ給電する自立出力運転を実施しようとしても、自立出力運転に支障をきたすおそれがある。 By the way, a conduction failure may occur in the self-sustained output system of the cogeneration power generator. For example, in a structure such as a house or building, if a tool such as a nail is struck against the electrical wiring of a self-sustained output system, the electrical wiring may leak through the tool such as a nail or the electrical wiring may be short-circuited. Failure to energize may occur. In this case, the self-sustained output system is much less frequently fed than the interconnected output system. For this reason, even if energization failure occurs in the independent output system, the energization failure in the independent output system is often not found until the next maintenance time. Therefore, when a commercial power failure occurs, even if an attempt is made to perform an independent output operation for supplying power to the independent output system, the independent output operation may be hindered.
上記した特許文献1に係る技術は、構造物に配線されているが商用電源に接続されていない電気配線に対して漏電、短絡等の通電不良の診断を行い得るが、通電不良の診断を定期的に行う技術を開示するものではない。従って、商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良による弊害が発生するおそれがある。
Although the technology according to
本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良による弊害が発生することを抑えるのに有利なコージェネ発電装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and suppresses the occurrence of adverse effects caused by poor energization in the self-sustained output system when power is supplied to the self-sustained output system and the self-sustained output operation is performed in the event of a power failure of the commercial power It is an object of the present invention to provide a cogeneration power generation device that is advantageous to the above.
(1)様相1に係るコージェネ発電装置は、商用電源と連系して連系出力系統に給電する連系出力運転と自立出力系統に給電する自立出力運転とを実行可能な発電装置と、発電装置で発電するように発電装置を駆動させる駆動部と、駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、連系出力運転と自立出力運転とを切り替える切替部と、自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
診断タイミング判定手段は、
自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、前記時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定することを特徴とする。
(1) A cogeneration power generation apparatus according to
There is provided a diagnosis timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnosis process for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
Diagnosis timing determination means
Time measurement means for measuring the elapsed time at times other than the self-sustained output operation is provided, and when the elapsed time measured by the time measurement means exceeds the first threshold time, the timing for executing the diagnosis process is reached. It is characterized by determining that it has been.
通常の状態では、発電装置は切替部により連系出力運転に切り替えられている。従って、連系出力運転であれば、発電装置は商用電源と連系しつつ、連系出力系統に給電する連系出力運転を実施している。従って通常の状態では、自立出力系統には給電されていないため、自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を実施できない。自立出力系統に通電されていない限り、自立出力系統における通電異常の有無を診断することができないためである。 In a normal state, the power generator is switched to the grid output operation by the switching unit. Therefore, in the case of the grid output operation, the power generation apparatus performs the grid output operation for supplying power to the grid output system while being linked to the commercial power source. Accordingly, in a normal state, power is not supplied to the self-sustained output system, and thus it is not possible to perform a diagnosis process for detecting the presence / absence of an energization abnormality in the self-sustained output system. This is because, unless the self-sustained output system is energized, it is impossible to diagnose the presence or absence of energization abnormality in the self-sustained output system.
上記したように商用電源と連系する連系出力運転であれば、発電装置で発電する電気エネルギの他に、発電装置を発電させる駆動部において発生する熱エネルギを利用できるため、コージェネ発電装置のメリットが確保され、ユーザーのエネルギコストの低減が図られている。しかしながら通常の状態では、自立出力系統には給電されていないため、自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を実施することができない。 As described above, in the case of the grid output operation linked to the commercial power source, in addition to the electric energy generated by the power generator, the heat energy generated in the drive unit that generates power can be used. Benefits are ensured and energy costs for users are reduced. However, in a normal state, since power is not supplied to the independent output system, it is not possible to perform a diagnostic process for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system.
そこで、時間計測手段は、自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する。自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する理由としては次のようである。即ち、自立出力運転が実施されているときには、自立出力系統が通電されているため、自立出力系統における通電不良の有無は診断可能である。しかしながら連系出力運転が実施されているときには、自立出力系統が通電されていないため、自立出力系統における通電不良の有無は診断できないためである。従って上記した時間計測手段が計測する経過時間は、自立出力系統における通電不良の有無を診断できない時間に相当する。 Therefore, the time measuring means measures the elapsed time at times other than the independent output operation. The reason for measuring the elapsed time at times other than the self-sustained output operation is as follows. That is, when the self-sustained output operation is being performed, since the self-sustained output system is energized, it can be diagnosed whether there is a power failure in the self-sustained output system. However, when the interconnected output operation is being performed, since the self-sustained output system is not energized, it is not possible to diagnose the presence or absence of energization failure in the self-sustained output system. Therefore, the elapsed time measured by the time measuring means described above corresponds to a time during which it is not possible to diagnose the presence or absence of energization failure in the independent output system.
診断タイミング判定手段は、時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を経過すると、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定する。 The diagnosis timing determination unit determines that the timing for performing the diagnosis process has been reached when the elapsed time measured by the time measurement unit has passed the first threshold time.
この結果、通電異常検知手段により、自立出力系統における通電異常の有無が検知される。従って商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良が抑えられ、通電不良による弊害が解消される。 As a result, the energization abnormality detection means detects the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system. Therefore, when power is supplied to the self-sustained output system and the self-sustained output operation is performed at the time of a power failure of the commercial power supply, the power failure in the self-sustained output system is suppressed, and the adverse effects due to the power failure are eliminated.
(2)様相2に係るコージェネ発電装置は、商用電源と連系して連系出力系統に給電する連系出力運転と自立出力系統に給電する自立出力運転とを実行可能な発電装置と、発電装置で発電するように発電装置を駆動させる駆動部と、駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、連系出力運転と自立出力運転とを切り替える切替部と、自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
診断タイミング判定手段は、自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、
診断タイミング判定手段は、
時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、連系出力運転中でなければ、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、
連系出力運転中であれば、診断処理を実施するタイミングに未到達と判定することを特徴とする。
(2) A cogeneration power generation device according to aspect 2 includes a power generation device capable of performing a linked output operation that is connected to a commercial power supply and supplies power to a connected output system, and a self-sustained output operation that supplies power to a self-sustained output system, A drive unit that drives the power generation device to generate power with the device, a heat utilization unit that uses thermal energy generated in the drive unit, a switching unit that switches between interconnection output operation and independent output operation, and an independent output system In the cogeneration power generation device comprising the electricity supply abnormality detection means for detecting the presence or absence of the electricity supply abnormality,
There is provided a diagnosis timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnosis process for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
The diagnosis timing determination means includes a time measurement means for measuring an elapsed time at times other than the self-sustained output operation,
Diagnosis timing determination means
If the elapsed time measured by the time measuring means exceeds the first threshold time, it is determined that the timing for performing the diagnostic processing has been reached if the grid output operation is not being performed,
If the grid output operation is being performed, it is determined that the diagnosis processing is not reached at the timing of executing the diagnosis processing.
時間計測手段は、自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する。時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を経過すると、連系出力運転中でなければ、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定する。この結果、通電異常検知手段により、自立出力系統における通電異常の有無が検知される。 The time measuring means measures an elapsed time at times other than the independent output operation. When the elapsed time measured by the time measuring means has passed the first threshold time, it is determined that the timing for executing the diagnostic processing has been reached if the grid output operation is not being performed. As a result, the energization abnormality detection means detects the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system.
上記したように計測時間が第1しきい値時間を経過していたとしても、発電装置の現在の運転状況が連系出力運転中であれば、診断処理を実施するタイミングに未到達と判定する。その理由として次のようである。即ち、連系出力運転中であれば、商用電源と発電装置とが連系しており、発電装置で発電する電気エネルギの他に、発電装置を発電させる駆動部において発生する熱エネルギを利用できる。このため、コージェネ発電装置の利点が良好に確保され、ユーザーのエネルギコストの低減が図られている。このようなコスト上の利点を発生している連系出力運転中において、あえて連結出力運転を停止させてまで診断処理を行いたくないためである。 As described above, even if the measurement time has passed the first threshold time, if the current operating state of the power generation apparatus is in the grid output operation, it is determined that the timing for executing the diagnostic processing has not been reached. . The reason is as follows. That is, if the grid output operation is being performed, the commercial power source and the power generation device are linked, and in addition to the electric energy generated by the power generation device, the heat energy generated in the drive unit that generates power can be used. . For this reason, the advantage of a cogeneration power generation device is secured satisfactorily, and the energy cost of the user is reduced. This is because it is not desired to perform the diagnostic process until the connection output operation is intentionally stopped during the interconnected output operation in which such cost advantages are generated.
上記したように計測時間が第1しきい値時間を経過しているときには、発電装置の現在の運転状況が連系出力運転中でなくなれば、上記した利点を損なうことが無いため、診断タイミング判定手段は、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定する。この結果、通電異常検知手段により、自立出力系統における通電異常の有無が検知される。従って商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良が抑えられ、通電不良による弊害が解消される。 As described above, when the measurement time has passed the first threshold time, if the current operation status of the power generation apparatus is not in the grid output operation, the above-described advantages are not impaired, so the diagnosis timing determination The means determines that the timing for executing the diagnostic processing has been reached. As a result, the energization abnormality detection means detects the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system. Therefore, when power is supplied to the self-sustained output system and the self-sustained output operation is performed at the time of a power failure of the commercial power supply, the power failure in the self-sustained output system is suppressed, and the adverse effects due to the power failure are eliminated.
(3)様相3に係るコージェネ発電装置は、商用電源と連系して連系出力系統に給電する連系出力運転と自立出力系統に給電する自立出力運転とを実行可能な発電装置と、発電装置で発電するように発電装置を駆動させる駆動部と、駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、連系出力運転と自立出力運転とを切り替える切替部と、自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
診断タイミング判定手段は、自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、
診断タイミング判定手段は、時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、連系出力運転中でなければ、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、
連系出力運転中であれば、時間計測手段により計測された経過時間が、第1しきい値時間よりも長い第2しきい値時間を越えると、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、時間計測手段により計測された経過時間が、第2しきい値時間を経過していないとき、第1しきい値時間を越えているにも拘わらず、診断処理を実施するタイミングに未到達であると判定することを特徴とする。 時間計測手段は、自立出力運転が停止しているときにおける時間を計測する。検知手段は、時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を経過すると、連系出力運転中でなければ、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定する。この結果、通電異常検知手段により、自立出力系統における通電異常の有無が検知される。
(3) A cogeneration power generation apparatus according to aspect 3 includes a power generation apparatus capable of performing a connected output operation that is connected to a commercial power source and supplies power to a connected output system, and a self-sustained output operation that supplies power to a stand-alone output system, A drive unit that drives the power generation device to generate power with the device, a heat utilization unit that uses thermal energy generated in the drive unit, a switching unit that switches between interconnection output operation and independent output operation, and an independent output system In the cogeneration power generation device comprising the electricity supply abnormality detection means for detecting the presence or absence of the electricity supply abnormality,
There is provided a diagnosis timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnosis process for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
The diagnosis timing determination means includes a time measurement means for measuring an elapsed time at times other than the self-sustained output operation,
When the elapsed time measured by the time measurement means exceeds the first threshold time, the diagnosis timing determination means determines that the timing for performing the diagnosis process has been reached if the grid output operation is not being performed,
If the grid output operation is in progress, if the elapsed time measured by the time measuring means exceeds the second threshold time longer than the first threshold time, it is determined that the timing for executing the diagnostic processing has been reached. However, when the elapsed time measured by the time measuring means does not exceed the second threshold time, the timing for executing the diagnosis processing is not reached even though the first threshold time is exceeded. It is determined that it is. The time measuring means measures time when the self-sustained output operation is stopped. When the elapsed time measured by the time measuring means passes the first threshold time, the detecting means determines that the timing for performing the diagnostic processing has been reached if the grid output operation is not being performed. As a result, the energization abnormality detection means detects the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system.
発電装置の現在の運転状況が連系出力運転中であれば、上記したコージェネ装置の連系出力運転による利点を損ないたくない。このため連系出力運転中であれば、時間計測手段により計測された計測時間が、第2しきい値時間(第1しきい値時間よりも長い)を経過していないとき、診断タイミング判定手段は、診断処理を実施するタイミングに未到達であると判定し、診断処理を実行しない。 If the current operation status of the power generation apparatus is during the interconnection output operation, it is not desired to impair the advantages of the above-described cogeneration apparatus by the interconnection output operation. For this reason, if the grid output operation is being performed, the diagnostic timing determination means when the measurement time measured by the time measurement means has not passed the second threshold time (longer than the first threshold time). Determines that the timing for executing the diagnostic process has not been reached, and does not execute the diagnostic process.
ところで、発電装置の現在の運転状況が連系出力運転中であったとしても、長期にわたり診断処理を実施しないのは好ましくない。そこで、連系出力運転中であったとしても、時間計測手段により計測された計測時間が、第2しきい値時間(第1しきい値時間よりも長い)を経過すると、診断タイミング判定手段は、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、診断処理を実施する。この結果、連系出力運転が強制的に停止され、自立出力運転に移行する。これにより中通電異常検知手段により、自立出力系統における通電異常の有無が検知される。 By the way, even if the current operation state of the power generator is in the grid output operation, it is not preferable not to perform the diagnosis process for a long time. Therefore, even if the grid output operation is being performed, if the measurement time measured by the time measurement means passes the second threshold time (longer than the first threshold time), the diagnosis timing determination means Then, it is determined that the timing for performing the diagnostic process has been reached, and the diagnostic process is performed. As a result, the grid output operation is forcibly stopped, and the operation shifts to the self-sustained output operation. As a result, the middle energization abnormality detecting means detects the presence or absence of the energization abnormality in the independent output system.
この結果、自立出力系統においても通電異常の有無を診断することができる。従って商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良による弊害が解消される。 As a result, it is possible to diagnose whether there is an energization abnormality even in the independent output system. Therefore, when power is supplied to the self-sustained output system and the self-sustained output operation is performed in the event of a power failure of the commercial power supply, the adverse effects caused by energization failure in the self-supported output system are eliminated.
(4)様相4に係るコージェネ発電装置によれば、様相1〜3において、熱利用部は、燃料の供給により運転される駆動部によって温められる温水を貯留する貯湯槽を備えており、貯湯槽における温水のもつ熱エネルギを直接的または間接的に検知する温水熱エネルギ検知手段を備えており、診断タイミング判定手段は、貯湯槽における温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定することを特徴とする。
(4) According to the cogeneration power generation apparatus according to aspect 4, in
温水熱エネルギ検知手段は、貯湯槽における温水のもつ熱エネルギを直接的または間接的に検知するものであり、貯湯槽の温水の温度を直接的または間接的に検知する温度センサ、あるいは、駆動部を冷却する冷却液経路の冷却液の温度を直接的または間接的に検知する温度センサ、あるいは、駆動部自体の温度を検知する温度センサが例示される。診断タイミング判定手段は、温水熱エネルギ検知手段で直接的または間接的に検知される貯湯槽の温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、診断処理を実施するタイミングに到達したと判定する。 The hot water thermal energy detecting means detects the thermal energy of the hot water in the hot water tank directly or indirectly, and the temperature sensor that detects the temperature of the hot water in the hot water tank directly or indirectly, or the drive unit A temperature sensor that directly or indirectly detects the temperature of the coolant in the coolant path that cools the coolant, or a temperature sensor that detects the temperature of the drive unit itself is exemplified. The diagnosis timing determination unit determines that the timing for performing the diagnosis process has been reached when the thermal energy of the hot water in the hot water tank detected directly or indirectly by the hot water thermal energy detection unit exceeds a threshold value.
ここで、温水熱エネルギ検知手段で直接的または間接的に検知される貯湯槽の温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、即ち、貯湯槽の温水に熱エネルギがかなり溜まっているときには、貯湯槽の温水の利用率が低下していると推定され、コージェネ発電装置によるメリット(温水を利用することによるメリット)が充分に得られていない時期であると推定される。このため、温水熱エネルギ検知手段で直接的または間接的に検知される貯湯槽の温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、連系出力運転を強制的に短時間停止させたとしても、あまり支障がないと考えられる。この結果、自立出力系統においても通電異常の有無を診断することができる。従って商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良が抑えられ、通電不良による弊害が解消される。 Here, when the thermal energy of the hot water in the hot water tank directly or indirectly detected by the hot water thermal energy detection means exceeds a threshold value, that is, when the thermal energy is considerably accumulated in the hot water of the hot water tank, It is estimated that the utilization rate of the hot water in the tank is decreasing, and it is estimated that this is the time when the merit (advantage of using hot water) of the cogeneration power generator is not sufficiently obtained. For this reason, even when the hot water thermal energy detected by the hot water thermal energy detection means directly or indirectly exceeds the threshold, even if the grid output operation is forcibly stopped for a short time, There seems to be no problem. As a result, it is possible to diagnose whether there is an energization abnormality even in the independent output system. Therefore, when power is supplied to the self-sustained output system and the self-sustained output operation is performed at the time of a power failure of the commercial power supply, the power failure in the self-sustained output system is suppressed, and the adverse effects due to the power failure are eliminated.
本発明に係るコージェネ発電装置によれば、一般的には連系出力運転が実施されており、自立出力運転が実施される頻度は少ない。このように実施される頻度が極めて少ない状況であったとしても、自立出力系統における通電異常の有無を、従来の定期点検の場合よりも高頻度で定期的に診断することができる。従って自立出力系統における通電異常の有無を早期に発見することができる。よって、商用電源の停電時等において自立出力系統に給電して自立出力運転を実施する際、自立出力系統における通電不良による弊害が解消される。なお通電不良としては、漏電および/または短絡が例示される。 According to the cogeneration power generation apparatus according to the present invention, the interconnection output operation is generally performed, and the frequency of the independent output operation is small. Even in such a situation where the frequency of implementation is extremely low, it is possible to periodically diagnose the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system more frequently than in the case of the conventional periodic inspection. Therefore, the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system can be detected at an early stage. Therefore, when power is supplied to the self-sustained output system and a self-sustained output operation is performed in the event of a power failure of the commercial power supply, the adverse effects caused by poor energization in the self-supported output system are eliminated. In addition, a leakage and / or a short circuit are illustrated as an energization failure.
(実施形態1)
図1は、コージェネ発電装置を商用電源1に電気的に接続した形態を模式的に示す。図1に示すように、電力会社から給電される電源である商用電源1と、商用電源1と連系可能な発電装置2と、発電装置2で発電するように発電装置2を駆動回転軸20を介して駆動させる駆動部3と、連系出力運転と自立出力運転とを切り替える切替部6と、連系出力運転と自立出力運転との間において切替部6を切替える指令を切替部6に出力する制御装置7とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 schematically shows a form in which a cogeneration power generation apparatus is electrically connected to a
図1に示すように、連系出力系統4は、商用電源1と発電装置2との間の主連系経路40と、商用電源1と発電装置2との間に位置するように主連系経路40に設けられた主ブレーカ42およびブレーカ43と、電力を消費する負荷47(電力負荷,冷蔵庫、ヒータ、照明灯等の各種機器)と主連系経路40とを並列的に接続する複数の副連系経路44と、負荷47と商用電源1との間に位置するように各副連系経路44に設けられた複数の副ブレーカ46とを備えている。負荷47は電力を消費するものであれば良く、冷蔵庫、温蔵庫、照明灯、コンピュータ、給水装置、排水装置等が例示される。連系出力系統4における副ブレーカ46は、連系出力系統4における通電異常(漏電および/または短絡)の有無を検知する診断処理を行う通電異常検知手段として機能する。各ブレーカ42、43、46が検知した連系出力系統4における通電不良(漏電または短絡)の通電不良信号は、制御装置7に入力される。
As shown in FIG. 1, the interconnection output system 4 is connected to the
図1に示すように、自立出力系統5は、連系出力系統4に対して切替部6を介して電気的に繋がれている。自立出力系統5は、発電装置2に電気的な接続された主自立出力経路50と、主自立出力経路50と重要負荷52とを電気的に接続するように主自立出力経路50に対して並列に接続された複数の副自立出力経路54と、主自立出力経路50と重要負荷52との間に位置するように副自立出力経路54に設けられた複数の自立出力用ブレーカ56とを備えている。重要負荷52とは、負荷47と重複する場合があり、商用電源1の停電時においても作動する必要がある冷蔵庫、非常灯が例示される。重要負荷52は負荷47と重複しないものでも良い。
As shown in FIG. 1, the independent output system 5 is electrically connected to the interconnection output system 4 via a
自立出力系統5における自立出力用副ブレーカ56は、自立出力系統5における通電異常(漏電および/または短絡)を検知する診断処理を行う通電異常検知手段として機能する。自立出力用ブレーカ56が検知した自立出力系統5における通電不良(漏電または短絡)の通電不良信号は、制御装置7に入力される。
The sub-breaker 56 for self-sustained output in the self-sustained output system 5 functions as a power-supply abnormality detecting unit that performs a diagnosis process for detecting a power-on abnormality (leakage and / or short circuit) in the self-supported output system 5. An energization failure signal of an energization failure (leakage or short circuit) in the independent output system 5 detected by the
上記したブレーカ56、42、43、46により連系出力系統4および自立出力系統5における漏電および短絡が検知されるとき、制御装置7は漏電警報用の第1警報器201、短絡警報用の第2警報器202に警報信号を出力し、第1警報器201、第2警報器202により警報を発報する。
When the above-described
切替部6は、自立出力系統5および連系出力系統4のうちの一方のみしか給電できないよう設定されている。即ち切替部6は自立出力系統5および連系出力系統4のうちの双方に同時に給電できないよう設定されている。
The
駆動部3は、ガス燃料または液体等の燃料の供給により駆動するエンジン30で形成されている。更に、エンジン30の冷却部30cを冷却する冷却液で暖められる温水を貯留する貯湯槽39(熱利用部)が設けられている。具体的には、駆動部3は、エンジン30と、エンジン30の冷却部30cを冷却させる冷却液が循環すると共に第1熱交換通路31をもつ循環通路32と、循環通路32に設けられた冷却水ポンプとしての第1ポンプ33(冷却液搬送要素)と、循環通路32の第1熱交換通路31と熱交換可能な設けられた第2熱交換通路36をもつ貯湯通路37と、貯湯通路37の水を搬送させる第2ポンプ38(水搬送要素)とを備えている。第1熱交換通路31および第2熱交換通路36は熱交換器37cを形成する。
The drive unit 3 is formed of an
コージェネ装置の使用時には、エンジン30が駆動し、駆動回転軸20により発電装置2が駆動して発電する。エンジン30が駆動すると、エンジン30は高温となり、エンジン30の排熱を利用する。即ち、第1ポンプ33が駆動すると、エンジン30を冷却させる冷却液が循環通路32を循環する。このため、エンジン30の熱は冷却液に伝達され、エンジン30の過熱が抑えられる。第2ポンプ38が駆動すると、貯湯槽39内の水が貯湯通路37を流れる。このとき循環通路32の第1熱交換通路31の高温側の冷却液(エンジン冷却水)と、貯湯通路37の第2熱交換通路36の低温側の水とが熱交換する。結果として、エンジン30の排熱は、冷却液を介して貯湯通路37の水に伝達され、温水として貯湯槽39に貯まる。従ってエンジン30の排熱は貯湯槽39(熱利用部)の温水の熱エネルギとして貯蔵される。
When the cogeneration apparatus is used, the
本実施形態によれば、図1に示すように、熱交換器37cにおける第2熱交換通路36の入口側(低温側)の水温を検知する入口温度センサ101と、第2熱交換通路36の出口側(高温側)の水温を検知する出口温度センサ102とを備えている。貯湯槽39の水量が減少するときにおいて貯湯槽39に水道水を供給する供給通路36aが設けられている。供給通路36aには給水バルブ36cが設けられている。貯湯槽39の水が不足すると、給水バルブ36cが開放し、供給通路36aを介して貯湯槽39に給水される。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
図2は、自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を示す。図2に示すように、コージェネ発電装置の電源スイッチを投入することによりスタートする。まず時間カウントを0にセットする(ステップS2)。次に自立出力運転中か否か判定する(ステップS4)。自立出力運転中であれば(ステップS4のYES)、時間カウントを0にセットする(ステップS6)。自立出力運転中が実施されていれば、自立出力用ブレーカ56により自立出力系統5における漏電および短絡の有無が検知されており、自立出力用ブレーカ56からの検知信号が制御装置7に入力されているため、あえて自立出力系統5における通電不良(漏電および短絡)の有無を積極的に診断せずとも良いためである。
FIG. 2 shows time measuring means for measuring the elapsed time at times other than the independent output operation. As shown in FIG. 2, it starts by turning on the power switch of the cogeneration power generator. First, the time count is set to 0 (step S2). Next, it is determined whether or not the self-sustained output operation is being performed (step S4). If the self-sustained output operation is being performed (YES in step S4), the time count is set to 0 (step S6). If the self-sustained output operation is being performed, the self-
自立出力運転中でなければ(ステップS4のNO)、即ち、連系出力運転中か、コージェネ発電装置が停止していることになる。制御装置7は、自立出力系統5において漏電が検出されているか否か判定する(ステップS8)。次に制御装置7は、自立出力系統5において短絡が検出されているか否か判定する(ステップS10)。自立出力系統5において漏電、短絡が検出されていれば(ステップS8のYES、ステップS10のYES)、自立出力系統5の故障であるため、故障の有無を診断する通電不良診断処理をあえて行うまでもないため、制御装置7は計測時間のカウントを行わず、ステップS4に戻る。このように自立出力系統5において漏電または短絡が検出されている場合、ブレーカ56が検知した通電不良の検知信号は制御装置7に入力されているため、制御装置7は第1警報器201、第2警報器202に警報信号を出力し、第1警報器201、第2警報器202は警報を発報している。
If it is not in the independent output operation (NO in step S4), that is, the grid output operation is in progress or the cogeneration power generation device is stopped. The control device 7 determines whether or not a leakage is detected in the independent output system 5 (step S8). Next, the control device 7 determines whether or not a short circuit is detected in the independent output system 5 (step S10). If a leakage or short circuit is detected in the independent output system 5 (YES in step S8, YES in step S10), it is a failure of the independent output system 5, and until the energization failure diagnosis process for diagnosing the presence or absence of the failure is performed. Therefore, the control device 7 does not count the measurement time and returns to step S4. As described above, when a leakage or short circuit is detected in the self-sustained output system 5, since the detection signal of the energization failure detected by the
また、自立出力系統5において漏電および短絡が検出されていなければ(ステップS8のNO、ステップS10のNO)、制御装置7は、時間の計測開始から1時間経過しているか否か判定する(ステップS12)。計測開始から1時間経過していれば(ステップS12のYES)、制御装置7は時間カウントを1インクリメントさせる(ステップS14)。計測開始から1時間経過していなければ(ステップS12のNO)、時間カウントを1インクリメントせず、ステップS4に戻る。以下、このフローチャートを繰り返すことにより、制御装置7は、コージェネ発電装置2の自立出力運転以外の時における時間を計測する。 Further, if no leakage or short circuit is detected in the independent output system 5 (NO in step S8, NO in step S10), the control device 7 determines whether one hour has elapsed since the start of time measurement (step). S12). If 1 hour has elapsed since the start of measurement (YES in step S12), the control device 7 increments the time count by 1 (step S14). If 1 hour has not elapsed since the start of measurement (NO in step S12), the time count is not incremented by 1, and the process returns to step S4. Hereinafter, by repeating this flowchart, the control device 7 measures the time at times other than the self-sustained output operation of the cogeneration power generation device 2.
図2に示すフローチャートによれば、自立出力運転(診断処理における自立出力運転を含む)が実施されれば、時間カウント(計測時間)はリセットされる。 According to the flowchart shown in FIG. 2, when the self-sustained output operation (including the self-sustained output operation in the diagnosis process) is performed, the time count (measurement time) is reset.
図3は、計測時間が所定時間を経過したら、発電装置2の現在の状況について、連系出力運転から自立出力運転に切り替え、自立出力運転を定期的に且つ強制的に実施し、自立出力系統5における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施する診断タイミング判定手段を表すフローチャートを示す。 FIG. 3 shows that the current situation of the power generator 2 is switched from the grid output operation to the self-sustained output operation when the measurement time has passed a predetermined time, and the self-sustained output operation is periodically and forcibly performed. 5 is a flowchart showing a diagnosis timing determination means for periodically performing a diagnosis process for detecting the presence or absence of an energization abnormality in FIG.
図3に示すように、制御装置7は、自立出力系統5における漏電が検出されたか否か判定する(ステップS22)。自立出力系統5における漏電が検出されていれば(ステップS22のYES)、自立出力系統5における故障であり、通電不良が既に生じているため、自立出力系統5における通電不良が発生したか否かを診断する通電不良診断処理をあえて行うまでもない。このためメインルーチンにリターンする。 As shown in FIG. 3, the control device 7 determines whether or not a leakage in the independent output system 5 has been detected (step S <b> 22). If an electric leakage is detected in the independent output system 5 (YES in step S22), it is a failure in the independent output system 5 and an energization failure has already occurred, so whether or not an energization failure in the independent output system 5 has occurred. There is no need to deliberately conduct the power failure diagnosis process. Therefore, the process returns to the main routine.
自立出力系統5における漏電が検出されていなければ(ステップS22のNO)、次に、制御装置7は、自立出力系統5における短絡が検出されているか否か判定する(ステップS24)。自立出力系統5における短絡が検出されていれば(ステップS24のYES)、自立出力系統5における故障であるため、通電不良診断処理を行うまでもないため、メインルーチンにリターンする。なお、自立出力系統5における通電異常(漏電または短絡)が自立出力用ブレーカ56により検出されるとき、自立出力用ブレーカ56が検知した通電異常信号は制御装置7に入力される。
If no leakage is detected in the independent output system 5 (NO in step S22), the control device 7 then determines whether a short circuit is detected in the independent output system 5 (step S24). If a short circuit is detected in the independent output system 5 (YES in step S24), it is a failure in the independent output system 5, and it is not necessary to perform the energization failure diagnosis process, so the process returns to the main routine. Note that when an energization abnormality (leakage or short circuit) in the independent output system 5 is detected by the
この場合、前述したように、自立出力用ブレーカ56が検知した通電不良の検知信号は制御装置7に入力されているため、制御装置7は第1警報器201、第2警報器202に警報信号を出力し、第1警報器201、第2警報器202は警報を発報している。
In this case, as described above, since the detection signal of the energization failure detected by the self-supporting
自立出力系統5における短絡が検出されていなければ(ステップS24のNO)、制御装置7は、時間カウントが第1しきい値時間T1(例えば145時間)未満か否か判定する(ステップS26)。時間カウントが第1しきい値時間T1(例えば145時間)未満であれば(ステップS26のYES)、通電不良診断処理を実行する時期がまだ到来していないため、自立出力系統5の定期診断処理を実行せず、メインルーチンにリターンする。なお、第1しきい値時間T1の時間としては145時間に限定されず、適宜選択できる。 If a short circuit is not detected in the independent output system 5 (NO in step S24), the control device 7 determines whether or not the time count is less than a first threshold time T1 (for example, 145 hours) (step S26). If the time count is less than the first threshold time T1 (for example, 145 hours) (YES in step S26), the time for executing the energization failure diagnosis process has not yet arrived. Return to the main routine. The time of the first threshold time T1 is not limited to 145 hours and can be selected as appropriate.
時間カウント(経過時間)が第1しきい値時間T1(例えば145時間)以上であれば(ステップS26のNO)、自立出力系統5の通電不良の有無を診断する診断処理を実行する時期が既に到来していることになる。このため診断処理を実施することが好ましい。しかしながら自立出力系統5用の診断処理は、自立出力運転を実施する必要があり、コージェネ発電装置としてのコストメリットを生む連系出力運転をあえて停止させる必要がある。そこで、制御装置7は、現在の運転状況が連系出力運転中であるか否か判定する(ステップS28)。 If the time count (elapsed time) is equal to or greater than the first threshold time T1 (for example, 145 hours) (NO in step S26), it is already time to execute a diagnostic process for diagnosing whether or not the self-sustained output system 5 is energized. It has arrived. For this reason, it is preferable to perform a diagnostic process. However, the diagnosis processing for the self-sustained output system 5 needs to perform self-sustained output operation, and it is necessary to intentionally stop the interconnected output operation that produces cost merit as a cogeneration power generation device. Therefore, the control device 7 determines whether or not the current operation status is a grid output operation (step S28).
そして、現在の運転状況が連系出力運転中でなければ(ステップS28のNO)、つまり、現在の運転状況が自立出力運転中であれば、制御装置7は、自立出力系統5の定期診断処理を実行する(ステップS36)。この場合、制御装置7は、自立出力用ブレーカ56における過電流の有無および電圧異常の有無を診断する。
If the current operation status is not in the grid output operation (NO in step S28), that is, if the current operation status is in the independent output operation, the control device 7 performs the periodic diagnosis process for the independent output system 5. Is executed (step S36). In this case, the control device 7 diagnoses the presence or absence of an overcurrent and the presence or absence of a voltage abnormality in the
また、時間カウント(経過時間)が第1しきい値時間T1を経過し、上記した診断処理を実行する時期が既に到来しているにもかかわらず、現在の運転状況が連系出力運転中であれば(ステップS28のYES)、制御装置7は、自立出力系統5の定期診断処理を実行しないことにする。そして、制御装置7は、時間カウントが第2しきい値時間T2(例えば168時間,T2>T1)未満か否か判定する(ステップS32)。なお、第2しきい値時間T2は168時間に限定されず、適宜選択できる。 In addition, although the time count (elapsed time) has passed the first threshold time T1 and the time for executing the above-described diagnosis processing has already arrived, the current operation status is in the grid output operation. If there is (YES in step S28), the control device 7 does not execute the periodic diagnosis process of the independent output system 5. Then, the control device 7 determines whether or not the time count is less than a second threshold time T2 (for example, 168 hours, T2> T1) (step S32). The second threshold time T2 is not limited to 168 hours and can be selected as appropriate.
上記したように本実施形態によれば、第1しきい値時間T1が経過し、自立出力系統5の通電不良の有無を診断する診断処理を実行する時期が既に到来しているとき、発電装置2の現在の運転状況が自立出力運転中であれば、自立出力系統5の定期診断処理を実行する。しかしながら、現在の運転状況が連系出力運転中であれば、自立出力系統5の定期診断処理を実行しない。この理由としては次のようである。即ち、現在の運転状況が発電装置2と商用電源1とが連系する連系出力運転中であるときには、コージェネ発電装置の本来のコスト低減機能が発現されており、商用電源1による電気エネルギとコージェネ発電装置による電気エネルギ(発電装置2による発電)および熱エネルギ(エンジン30の排熱)とが良好に併用されており、ランニングコストが低減された状態で業務等が良好に行われていると推定され、コージェネ発電装置におけるランニングコスト低減効果を損ないたくないためである。
As described above, according to the present embodiment, when the first threshold time T1 has elapsed and the time for executing the diagnostic process for diagnosing the presence or absence of the energization failure of the independent output system 5 has already arrived, If the current operation status of No. 2 is during the independent output operation, periodic diagnosis processing of the independent output system 5 is executed. However, if the current operation status is during the grid output operation, the periodic diagnosis process of the independent output system 5 is not executed. The reason for this is as follows. In other words, when the current operation state is during the interconnection output operation in which the power generation device 2 and the
この結果、時間カウントが第1しきい値時間T1(例えば145時間)経過しているときであっても、換言すると、自立出力系統5の通電不良診断処理を実行する時期が既に到来しているときであっても、現在の運転状況が連系出力運転中であれば、自立出力系統5の定期診断処理を実行せず、メインルーチンにリターンする。 As a result, even when the time count has passed the first threshold time T1 (for example, 145 hours), in other words, the time to execute the conduction failure diagnosis process for the independent output system 5 has already come. Even if the current operation status is during the grid output operation, the routine diagnosis process of the independent output system 5 is not executed and the process returns to the main routine.
更に換言すると、時間カウントが第2しきい値時間(例えば168時間)未満であれば(ステップS32のYES)、自立出力系統5の通電不良診断処理を実行する時期が到来しているにもかかわらず、現在の運転状況は、コストメリットを生む連系出力運転中であるため、自立出力系統5の定期診断処理を実行せずに、メインルーチンにリターンする。 In other words, if the time count is less than the second threshold time (for example, 168 hours) (YES in step S32), it is time to execute the conduction failure diagnosis process for the independent output system 5. First, since the current operation status is during the interconnected output operation that produces cost merit, the routine returns to the main routine without executing the periodic diagnosis process of the independent output system 5.
しかしながら、上記した診断処理が長期にわたり全く実施されないことは、好ましくない。そこで、現在の運転状況が連系出力運転中であったとしても(ステップS28のYES)、時間カウントが第2しきい値時間T2(T2>T1、例えば167時間)以上であれば(ステップS32のNO)、現在の運転状況が、コストメリットを生む連系出力運転中であったしても、制御装置7は、連系出力運転を強制的に停止させ(ステップS34)、自立出力運転を強制的に実施し、自立出力系統5の定期診断処理を実行する(ステップS36)。この場合、制御装置7は、連系出力運転から自立出力運転に強制的に切り替える指令を切替部6に出力する。なお、定期診断処理に要する時間は装置の種類にもよるが、5〜20分間程度、7〜13分間程度である。但しこれに限定されるものではない。
However, it is not preferable that the above-described diagnosis processing is not performed at all for a long time. Therefore, even if the current operation status is the grid output operation (YES in step S28), if the time count is equal to or greater than the second threshold time T2 (T2> T1, for example, 167 hours) (step S32). NO), even if the current operation status is during the interconnected output operation that produces cost merit, the control device 7 forcibly stops the interconnected output operation (step S34), and performs the independent output operation. This is forcibly executed, and periodic diagnosis processing of the independent output system 5 is executed (step S36). In this case, the control device 7 outputs a command for forcibly switching from the grid output operation to the self-sustained output operation to the
このような本実施形態であれば、コージェネ発電装置によるランニングコスト低減効果を獲得しつつ、自立出力系統5の通電異常の有無診断する診断処理(ステップS36)を実行することができる。 According to this embodiment, it is possible to execute a diagnosis process (step S36) for diagnosing the presence or absence of an energization abnormality of the independent output system 5 while obtaining the running cost reduction effect by the cogeneration power generator.
図4は、自立出力系統5における漏電および短絡の有無を検知するフローチャートを示す。制御装置7は、自立出力運転中か否か判定する(ステップS50)。自立出力運転中でなければ(ステップS50のNO)、メインルーチンにリターンする。自立出力運転中であれば(ステップS50のYES)、自立出力系統5における漏電が検出されているか否か判定する(ステップS52)。自立出力系統5における漏電が検出されていれば(ステップS52のYES)、自立出力系統5における故障であるため、自立出力系統5における漏電異常発報の信号を出力し(ステップS54)、自立出力運転を停止させる指示信号を出力し(ステップS56)、メインルーチンにリターンする。 FIG. 4 shows a flowchart for detecting the presence or absence of electric leakage and a short circuit in the independent output system 5. The control device 7 determines whether or not the self-sustained output operation is being performed (step S50). If it is not in the independent output operation (NO in step S50), the process returns to the main routine. If the self-sustained output operation is being performed (YES in step S50), it is determined whether or not a leakage is detected in the self-sustained output system 5 (step S52). If the leakage in the independent output system 5 is detected (YES in step S52), it indicates a failure in the independent output system 5, so that a signal indicating an abnormal leakage in the independent output system 5 is output (step S54). An instruction signal for stopping the operation is output (step S56), and the process returns to the main routine.
ステップS52における判定の結果、自立出力系統5における漏電が検出されていなければ(ステップS52のNO)。自立出力系統5における漏電異常発報を解除する指令を第1警報器201に出力する(ステップS58)。 As a result of the determination in step S52, if no leakage is detected in the independent output system 5 (NO in step S52). A command for canceling the leakage abnormality notification in the independent output system 5 is output to the first alarm device 201 (step S58).
次に自立出力系統5における短絡が検出されているか否か判定する(ステップS60)。自立出力系統5における短絡が検出されていれば(ステップS60のYES)、故障であるため、制御装置7は、自立出力系統5における短絡異常発報の信号を第2警報器202に出力し(ステップS62)、第2警報器202で警報を出力し、自立出力運転を停止させる指示信号を出力する(ステップS56)。ステップS60における判定の結果、自立出力系統5における短絡が検出されていなければ(ステップS60のNO)。自立出力系統5における短絡異常発報を解除する指令を第2警報器202に出力し(ステップS64)、メインルーチンにリターンする。 Next, it is determined whether or not a short circuit is detected in the independent output system 5 (step S60). If a short circuit is detected in the self-sustained output system 5 (YES in step S60), the controller 7 outputs a short-circuit abnormality alarm signal in the self-supporting output system 5 to the second alarm device 202 because of a failure ( In step S62), an alarm is output by the second alarm device 202, and an instruction signal for stopping the self-sustained output operation is output (step S56). If the result of determination in step S60 is that a short circuit has not been detected in the independent output system 5 (NO in step S60). A command to cancel the short-circuit abnormality notification in the independent output system 5 is output to the second alarm device 202 (step S64), and the process returns to the main routine.
以上のように本実施形態によれば、管理業者などが実施する定期点検まで待つことなく、自立出力系統5における通電異常(漏電および短絡)の有無が定期的に診断される。即ち、コージェネ発電装置に電気的に接続された自立出力系統5における通電異常(漏電および短絡)が、通常の定期点検の周期よりも短い周期で高頻度で診断される。このため自立出力系統5に対する信頼性が高まる。 As described above, according to the present embodiment, the presence or absence of a power supply abnormality (leakage and short circuit) in the self-sustained output system 5 is periodically diagnosed without waiting for a periodic inspection performed by a manager. That is, an energization abnormality (leakage and short circuit) in the self-sustained output system 5 electrically connected to the cogeneration power generator is diagnosed at a high frequency with a period shorter than the period of the regular periodic inspection. For this reason, the reliability with respect to the independent output system 5 increases.
また本実施形態によれば、上記したように自立出力系統5における漏電または短絡が検出されたとしても、使用頻度が極めて少ない自立出力系統5における異常であり、日常的に使用される連系出力系統4における異常ではないため、連系出力系統4における連系出力運転は可能とされている。このため連系出力運転を行うことが多い日常業務に与える影響が低減される。 In addition, according to the present embodiment, even if a leakage or short circuit is detected in the independent output system 5 as described above, it is an abnormality in the independent output system 5 that is very rarely used, and is used on a daily basis. Since it is not an abnormality in the grid 4, the grid output operation in the grid output system 4 is possible. For this reason, the influence which it has on a daily operation which is often connected output operation is reduced.
但し、自立出力系統5における通電異常が発生していると診断される場合には、制御装置7は、第1警報器201および第2警報器202で警報を発するため、自立出力系統5における通電異常を早期に発見でき、ユーザーは早期に認識できる。自立出力系統5における漏電または短絡が発生していると診断されるとき、次回のメンテナンスのとき、あるいは、連絡を受けた管理業者等により早期に修理される。従って一定期間毎に定期点検する従来技術に比較して、自立出力系統5における漏電または短絡の有無が早期に診断され、早期に修理される。このため、万一、商業電源1の停電などが発生したため自立出力運転に移行するときであっても、自立出力系統5における漏電および短絡がない状態で自立出力運転できるため、自立出力運転に支障をきたすことが回避される。
However, when it is diagnosed that an energization abnormality occurs in the independent output system 5, the control device 7 issues an alarm with the first alarm device 201 and the second alarm device 202. Abnormalities can be detected early and the user can recognize them early. When it is diagnosed that an electric leakage or a short circuit has occurred in the self-sustained output system 5, it is repaired at an early stage at the next maintenance or by a manager who has been informed. Therefore, the presence or absence of leakage or short circuit in the self-sustained output system 5 is diagnosed at an early stage and repaired at an early stage as compared with the conventional technique in which periodic inspection is performed at regular intervals. For this reason, even if the
本実施形態によれば、自立出力系統5における漏電または短絡が認められると診断された場合、制御装置7は、自立出力系統5における自立出力運転を禁止する信号を出力する(ステップS56、自立出力運転禁止手段)。これにより漏電または短絡が発生した自立出力系統5が作動せず、安全である。また本実施形態によれば、上記したように自立出力系統5における通電異常(漏電および短絡)の診断は、基本的には、連系出力運転が行われていないとき(ステップS28のNO)に実施されるため、日常的に行われ易い連系出力運転に対する影響が低減される。 According to the present embodiment, when it is diagnosed that leakage or short circuit is recognized in the independent output system 5, the control device 7 outputs a signal for prohibiting the independent output operation in the independent output system 5 (step S56, independent output). Driving prohibition means). As a result, the self-sustained output system 5 in which a leakage or short circuit has occurred does not operate and is safe. Further, according to the present embodiment, as described above, the diagnosis of the energization abnormality (leakage and short circuit) in the independent output system 5 is basically performed when the interconnection output operation is not performed (NO in step S28). As a result, the influence on the grid output operation that is easily performed on a daily basis is reduced.
(実施形態2)
図5は実施形態2を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態は図1、図2、図4を準用できる。図5に示すフローチャートは、図3に示すフローチャートに基本的には近似する。図5において、実施形態1の場合と同様に、自立出力系統5における短絡が検出されていなければ(ステップS24のNO)、制御装置7は、時間カウントが第1しきい値時間T1(例えば145時間)未満か否か判定する(ステップS26)。時間カウントが第1しきい値時間T1(例えば145時間)未満であれば(ステップS26のYES)、通電不良診断処理を実行する時期がまだ到来していないため、通電不良診断処理を実行することなく、メインルーチンにリターンする。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a second embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. The present embodiment can be applied mutatis mutandis to FIGS. The flowchart shown in FIG. 5 basically approximates the flowchart shown in FIG. In FIG. 5, as in the case of the first embodiment, if no short circuit is detected in the independent output system 5 (NO in step S24), the control device 7 sets the time count to the first threshold time T1 (for example, 145). It is determined whether it is less than (time) (step S26). If the time count is less than the first threshold time T1 (for example, 145 hours) (YES in step S26), it is not yet time to execute the energization failure diagnosis process, so the energization failure diagnosis process is executed. Return to the main routine.
時間カウント(経過時間)が第1しきい値時間T1(例えば145時間)を越えていれば(ステップS26のNO)、自立出力系統5の通電不良診断処理を実行する時期が既に到来している。そこで、制御装置7は、現在の運転状況が連系出力運転中であるか否か判定する(ステップS28)。そして、現在の運転状況が連系出力運転中でなければ(ステップS28のNO)、連系出力運転によるコスト上の利点を損なうことがないため、自立出力系統5の定期診断処理を実行する(ステップS36)。 If the time count (elapsed time) exceeds the first threshold time T1 (for example, 145 hours) (NO in step S26), the time for executing the energization failure diagnosis process for the independent output system 5 has already arrived. . Therefore, the control device 7 determines whether or not the current operation status is a grid output operation (step S28). If the current operation status is not during the grid output operation (NO in step S28), the cost advantage of the grid output operation is not impaired, and therefore the periodic diagnosis process of the independent output system 5 is executed ( Step S36).
また時間カウント(経過時間)が第1しきい値時間T1(例えば145時間)以上であれば現在の運転状況が、コスト上の利点を生む連系出力運転中であっても(ステップS28のYES)、制御装置7は、連系出力運転を強制的に停止させ(ステップS34)、自立出力運転を強制的に実施し、自立出力系統5の定期診断処理を実行する(ステップS36)。この場合、制御装置7は、連系出力運転から自立出力運転に強制的に切り替える指令を切替部6に出力する。
Further, if the time count (elapsed time) is equal to or greater than the first threshold time T1 (for example, 145 hours), even if the current operation status is during the interconnected output operation that produces a cost advantage (YES in step S28). The control device 7 forcibly stops the interconnected output operation (step S34), forcibly performs the independent output operation, and executes the periodic diagnosis process of the independent output system 5 (step S36). In this case, the control device 7 outputs a command for forcibly switching from the grid output operation to the self-sustained output operation to the
(実施形態3)
図6は実施形態3を示す。本実施形態は実施形態1と基本的には同様の構成および作用効果を有する。本実施形態は図1、図2、図4を準用できる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a third embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operational effects as the first embodiment. The present embodiment can be applied mutatis mutandis to FIGS.
本実施形態によれば、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギを直接的または間接的に検知する温水熱エネルギ検知手段として制御装置7は機能する。図1に示す熱交換器37cにおける第2熱交換通路36の入口側の水温を検知する入口温度センサ101と、第2熱交換通路36の出口側の水温を検知する出口温度センサ102とが設けられている。
According to the present embodiment, the control device 7 functions as hot water thermal energy detection means for directly or indirectly detecting the thermal energy of the hot water in the
制御装置7は温水熱エネルギ検知手段として機能し、入口温度センサ102による入口温度Tiを検知し、第2熱交換通路36の出口温度センサ102による出口温度Toを検知し、入口温度Tiと出口温度Toとの温度差ΔT(To−Ti)を求める。ここで、入口温度センサ102の入口温度Tiがしきい温度Trを越えている条件と、温度差ΔTがしきい温度差ΔTxよりも小さいという条件とが満足されるとき、温水熱エネルギ検知手段として機能する制御装置7は、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギが大きいと判定し、温水フラグを立てる。温水フラグが立っていることは、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギがしきい値エネルギよりも大きいことを意味し、貯湯槽39の温水が消費量が少なく、貯湯槽39の温水が余剰気味であることを意味する。コージェネ発電装置の利点は、電力の他に温水が使用できる点である。貯湯槽39の温水の消費量が多い時間帯であれば、コージェネ発電装置の利点が良好に得られている。貯湯槽39の温水の消費量が少ない時間帯であれば、コージェネ発電装置の利点が良好に得られていない時間帯であることになる。従って温水フラグが立っている(温水フラグON)ことは、コージェネ発電装置の利点が良好に得られていない時間帯であり、この間に、自立出力系統5の診断処理を実施することが好ましい。
The control device 7 functions as hot water thermal energy detection means, detects the inlet temperature Ti by the
図6に示すフローチャートは、図3に示すフローチャートに基本的には近似する。但し、ステップS28とステップS32との間に、ステップS30が設けられている。ステップS30においては、制御装置1は、温水フラグが立っているか否か、即ち、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギがしきい値エネルギよりも大きいか否か判定する(ステップS30)。
The flowchart shown in FIG. 6 basically approximates the flowchart shown in FIG. However, step S30 is provided between step S28 and step S32. In step S30,
温水フラグが立っている(温水フラグON)場合には、現在の運転状況が連系出力運転中であったとしても(ステップS28のYES)、貯湯槽39の温水が余剰気味であるため、コージェネ発電装置におけるランニングコストへの影響は少ないと考えられる。このため、制御装置7は、連系出力運転を強制的に停止させ(ステップS34)、自立出力運転を強制的に実施し、自立出力系統5の定期診断処理を実行する(ステップS36)。この場合、制御装置7は、連系出力運転から自立出力運転に強制的に切り替える指令を切替部6に出力する。温水フラグが立っていなければ、ステップS32に進む。
If the hot water flag is set (warm water flag ON), the hot water in the
図7は、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギが大きいか否かを判定する温水フラグ判定フローチャートを示す。図7に示すように、エンジン30が運転中か否かを判定する(ステップS52)。運転中であれば、入口温度センサ102の入口温度Tiがしきい温度Trを越えている条件(ステップS54のYES)と、入口温度Tiと出口温度Toとの温度差ΔT(To−Ti)がしきい温度差ΔTxよりも小さいという条件とが満足されると(ステップS56のYES)、貯湯槽39内の温水の消費量が少なく、貯湯槽39内の温水が高温で且つ多量にあると推定されるため、温水フラグを立て(ON,ステップS58)、リターンする。
FIG. 7 shows a hot water flag determination flowchart for determining whether or not the thermal energy of the hot water in the
また、エンジン30が運転中でないとき(ステップS52のNO)、入口温度センサ102の入口温度Tiがしきい温度Trを越えている条件が満足されないとき(ステップS54のNO)、更に、入口温度Tiと出口温度Toとの温度差ΔTがしきい温度差ΔTxよりも小さいという条件が満足されないとき(ステップS56のNO)、温水フラグを降ろし(OFF,ステップS60)、リターンする。
Further, when the
図8は、貯湯槽39における温水のもつ熱エネルギが大きいか否かを判定する温水フラグ判定フローチャートの他例を示す。図8に示すように、運転中に高温となるエンジン30の熱を奪う冷却水ポンプとしての第1ポンプ33が運転中か否かを判定する(ステップS62)。ポンプ33に代えてポンプ38が運転中か判定しても良い。第1ポンプ33が運転中でなければ(ステップS62のNO)、貯湯槽39に貯留されている温水の熱エネルギが少ないと推定されるため、温水フラグを降ろし(OFF、ステップS72)、リターンする。また、エンジン30の出口側の温度であるエンジン出口温度Teがエンジン過熱回避運転開始温度Tesを越えているとき(ステップS64のYES)、エンジン30は過熱気味と推定され、貯湯槽39で貯留されている温水の温水エネルギが大きいため、温水フラグを立て(ON、ステップS66)、リターンする。ここで、エンジン過熱回避運転は、エンジン30の過熱を回避するように、エンジン30を運転することを意味し、例えばエンジン30の出力を小さくしたり、エンジン30の冷却水量を増加させたり、エンジン30の冷却水温を低下させる運転を意味する。エンジン出口温度Teは、エンジン冷却液(エンジン冷却水)が流れる循環通路32においてエンジン30の出口側に設置されている温度センサ30rで検知される。故にエンジン出口温度Teはエンジン冷却水出口温度に相当する。
FIG. 8 shows another example of a hot water flag determination flowchart for determining whether or not the thermal energy of the hot water in the
エンジン出口温度Teがエンジン過熱回避運転開始温度Tesを越えていないとき(ステップS64のNO)、ステップS68に進む。ステップS68において、エンジン出口温度Teがエンジン過熱回避運転停止温度Tee未満であるとき(ステップS68のYES)、エンジン30は過熱状態ではないため、温水フラグを降ろし(OFF、ステップS70)、リターンする。なお、図9に示すように、エンジン出口温度Teと温水フラグとの間にはヒステリシスが示される。
When the engine outlet temperature Te does not exceed the engine overheat avoidance operation start temperature Tes (NO in step S64), the process proceeds to step S68. In step S68, when the engine outlet temperature Te is lower than the engine overheat avoidance operation stop temperature Tee (YES in step S68), since the
図10は、温水フラグ判定フローチャートの別例を示す。図10に示すように、エンジン30が運転中か否かを判定する(ステップS82)。エンジン30が運転中でなければ(ステップS82のNO)、貯湯槽39の温水エネルギが少ないため、温水フラグを降ろし(OFF、ステップS88)、リターンする。そして、エンジン30が運転中であれば、貯湯槽温度接点39rがONか否かを判定する(ステップS84)。貯湯槽温度接点39rがONであれば(ステップS84のYES)、貯湯槽39に貯留されている温水が高温であるため、貯湯槽39に貯留されている温水エネルギが大きいため、温水フラグを立て(ON、ステップS86)、リターンする。ここで、貯湯槽温度接点39rは、貯湯槽39の温水の温度を検知するように貯湯槽39に設けられており、貯湯槽39に貯留されている温水の温度が高温であれば、ONされる。もし貯湯槽温度接点39rがONでなければ(ステップS84のNO)、貯湯槽39の温水の温度が低温であり、貯湯槽39の温水の熱エネルギが充分ではないため、温水フラグを降ろし(OFF、ステップS88)、リターンする。
FIG. 10 shows another example of the warm water flag determination flowchart. As shown in FIG. 10, it is determined whether or not the
換言すると、上記した本実施形態のように、貯湯槽39における温水熱エネルギの大きさを検知するにあたり、第2熱交換通路36の入口温度センサ101と、第2熱交換通路36の出口温度センサ102とが温水熱エネルギ検知手段として設けられていても良い。更にこれに限らず、貯湯槽39の内部に貯留されている温水の温度を検知する温度センサである貯湯槽温度接点39rを温水熱エネルギ検知手段として設け、貯湯槽温度接点39rが検知する貯湯槽39の温水の温度自体の高低により、貯湯槽39における温水熱エネルギの大きさを検知することにしても良い。
In other words, the
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、発電部としてモータジェネレータ、直流電流の供給により交流電流を発生するインバータ等が考えられ、また、駆動部として内燃機関エンジン、蒸気エンジン等が考えられ、また、熱利用部として吸収式空調装置、デシカウント空調装置等が考えられるものであり、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
[付記項1]
商用電源と連系して連系出力系統に給電する連系出力運転と自立出力系統に給電する自立出力運転とを実行可能な発電装置と、前記発電装置で発電するように前記発電装置を駆動させる駆動部と、前記駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、前記連系出力運転と前記自立出力運転とを切り替える切替部と、前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、前記熱利用部は、燃料の供給により運転される前記駆動部によって温められる温水を貯留する貯湯槽を備えており、前記貯湯槽における温水のもつ熱エネルギを直接的または間接的に検知する温水熱エネルギ検知手段が設けられており、前記診断タイミング判定手段は、前記温水熱エネルギ検知手段で検知された前記貯湯槽における温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定することを特徴とするコージェネ発電装置。この場合、自立出力系統における通電不良による弊害が発生することを抑えるのに有利となる。
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and a motor generator, an inverter that generates an alternating current by supplying a direct current, and the like can be considered as a power generation unit, and an internal combustion engine as a drive unit An engine, a steam engine, and the like are conceivable, and an absorption air conditioner, a decicount air conditioner, and the like are conceivable as the heat utilization unit, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. The following technical idea can also be grasped from the above description.
[Additional Item 1]
A power generation device capable of performing an interconnected output operation that is connected to a commercial power source and supplies power to the interconnected output system and a self-sustained output operation that supplies power to the independent output system, and the power generation device is driven so that the power generation device generates power A drive unit that performs heat, a heat utilization unit that uses thermal energy generated in the drive unit, a switching unit that switches between the interconnected output operation and the independent output operation, and detection of the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system In the cogeneration power generation apparatus comprising the energization abnormality detection means for performing the diagnosis, the diagnosis timing determination means for determining the timing for periodically performing the diagnostic process for detecting the presence or absence of the energization abnormality in the independent output system is provided, The utilization unit includes a hot water storage tank that stores hot water heated by the drive unit that is operated by supplying fuel, and the thermal energy of the hot water in the hot water storage tank The hot water thermal energy detection means for directly or indirectly detecting the hot water thermal energy in the hot water tank detected by the hot water thermal energy detection means has a threshold value. When it exceeds, it determines with having reached the timing which implements the said diagnostic process, The cogeneration power generation apparatus characterized by the above-mentioned. In this case, it is advantageous to suppress the occurrence of adverse effects due to poor energization in the independent output system.
本発明は例えば産業界、業務店、一般家庭等で使用されるコージェネ発電装置に利用できる。 The present invention can be used for, for example, a cogeneration power generation device used in industry, business shops, general households, and the like.
1は商用電源、2は発電装置、3は駆動部、39は貯湯槽(熱利用部)、37は貯湯通路、4は連系出力系統、40は主連系出力経路、42は主ブレーカ、46は副ブレーカ、5は自立出力系統、50は主自立出力経路、56は自立出力用ブレーカ(通電異常検知手段)、7は制御装置(診断タイミング判定手段)を示す。 1 is a commercial power source, 2 is a power generation device, 3 is a drive unit, 39 is a hot water storage tank (heat utilization unit), 37 is a hot water storage passage, 4 is an interconnection output system, 40 is a main interconnection output path, 42 is a main breaker, 46 denotes a sub-breaker, 5 denotes an independent output system, 50 denotes a main independent output path, 56 denotes an independent output breaker (energization abnormality detection means), and 7 denotes a control device (diagnosis timing determination means).
Claims (4)
前記発電装置で発電するように前記発電装置を駆動させる駆動部と、
前記駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、
前記連系出力運転と前記自立出力運転とを切り替える切替部と、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
前記診断タイミング判定手段は、
前記自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、前記時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定することを特徴とするコージェネ発電装置。 A power generation device capable of performing an interconnected output operation for supplying power to the interconnected output system in conjunction with a commercial power supply and an independent output operation for supplying power to the independent output system;
A drive unit that drives the power generation device to generate power with the power generation device;
A heat utilization unit that utilizes thermal energy generated in the drive unit;
A switching unit for switching between the interconnected output operation and the independent output operation;
In the cogeneration power generation apparatus comprising an energization abnormality detection means for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
A diagnostic timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnostic process for detecting the presence or absence of energization abnormality in the independent output system;
The diagnosis timing determination means includes
Time measuring means for measuring elapsed time at times other than the independent output operation is provided, and when the elapsed time measured by the time measuring means exceeds a first threshold time, the timing for executing the diagnostic processing A cogeneration power generator characterized by determining that it has arrived.
前記発電装置で発電するように発電装置を駆動させる駆動部と、
前記駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、
前記連系出力運転と前記自立出力運転とを切り替える切替部と、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
前記診断タイミング判定手段は、
前記自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、
前記診断タイミング判定手段は、
前記時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、前記連系出力運転中でなければ、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、
前記連系出力運転中であれば、前記診断処理を実施するタイミングに未到達と判定することを特徴とするコージェネ発電装置。 A power generation device capable of performing an interconnected output operation for supplying power to the interconnected output system in conjunction with a commercial power supply and an independent output operation for supplying power to the independent output system;
A drive unit that drives the power generation device to generate power with the power generation device;
A heat utilization unit that utilizes thermal energy generated in the drive unit;
A switching unit for switching between the interconnected output operation and the independent output operation;
In the cogeneration power generation apparatus comprising an energization abnormality detection means for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
A diagnostic timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnostic process for detecting the presence or absence of energization abnormality in the independent output system;
The diagnosis timing determination means includes
It has a time measuring means for measuring the elapsed time at times other than the independent output operation,
The diagnosis timing determination means includes
When the elapsed time measured by the time measuring means exceeds a first threshold time, it is determined that the timing for performing the diagnostic processing has been reached if the interconnection output operation is not being performed,
If it is during the said grid output operation, it determines with not having reached | attained the timing which implements the said diagnostic process, The cogeneration power generator characterized by the above-mentioned.
前記発電装置で発電するように発電装置を駆動させる駆動部と、
前記駆動部にて発生する熱エネルギを利用する熱利用部と、
前記連系出力運転と前記自立出力運転とを切り替える切替部と、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する通電異常検知手段とを具備するコージェネ発電装置において、
前記自立出力系統における通電異常の有無を検知する診断処理を定期的に実施するタイミングを判定する診断タイミング判定手段が設けられており、
前記診断タイミング判定手段は、
前記自立出力運転以外のときにおける経過時間を計測する時間計測手段を備えており、
前記診断タイミング判定手段は、
前記時間計測手段により計測された経過時間が第1しきい値時間を越えると、前記連系出力運転中でなければ、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、
前記連系出力運転中であれば、前記時間計測手段により計測された経過時間が、前記第1しきい値時間よりも長い第2しきい値時間を越えると、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定し、前記時間計測手段により計測された経過時間が、前記第2しきい値時間を経過していないとき、前記第1しきい値時間を越えているにも拘わらず、前記診断処理を実施するタイミングに未到達であると判定することを特徴とするコージェネ発電装置。 A power generation device capable of performing an interconnected output operation for supplying power to the interconnected output system in conjunction with a commercial power supply and an independent output operation for supplying power to the independent output system;
A drive unit that drives the power generation device to generate power with the power generation device;
A heat utilization unit that utilizes thermal energy generated in the drive unit;
A switching unit for switching between the interconnected output operation and the independent output operation;
In the cogeneration power generation apparatus comprising an energization abnormality detection means for detecting the presence or absence of an energization abnormality in the independent output system,
A diagnostic timing determination means for determining a timing for periodically performing a diagnostic process for detecting the presence or absence of energization abnormality in the independent output system;
The diagnosis timing determination means includes
It has a time measuring means for measuring the elapsed time at times other than the independent output operation,
The diagnosis timing determination means includes
When the elapsed time measured by the time measuring means exceeds a first threshold time, it is determined that the timing for performing the diagnostic processing has been reached if the interconnection output operation is not being performed,
If the elapsed output time measured by the time measuring means exceeds the second threshold time longer than the first threshold time, the timing for executing the diagnosis process is reached if the interconnection output operation is in progress. When the elapsed time measured by the time measuring means does not exceed the second threshold time, the diagnosis is exceeded even though the first threshold time is exceeded. It determines with not having reached the timing which performs a process, The cogeneration power generation apparatus characterized by the above-mentioned.
前記貯湯槽における温水のもつ熱エネルギを直接的または間接的に検知する温水熱エネルギ検知手段が設けられており、
前記診断タイミング判定手段は、前記貯湯槽における温水の熱エネルギがしきい値を超えるとき、前記診断処理を実施するタイミングに到達したと判定することを特徴とするコージェネ発電装置。 In one of Claims 1-3, the said heat utilization part is equipped with the hot water storage tank which stores the warm water warmed by the said drive part operated by supply of fuel,
There is provided hot water thermal energy detection means for directly or indirectly detecting the thermal energy of the hot water in the hot water tank,
The cogeneration generator according to claim 1, wherein the diagnosis timing determination means determines that the timing for performing the diagnosis process has been reached when the thermal energy of the hot water in the hot water storage tank exceeds a threshold value.
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