JP2009124792A - Power supply system - Google Patents

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JP2009124792A JP2007293275A JP2007293275A JP2009124792A JP 2009124792 A JP2009124792 A JP 2009124792A JP 2007293275 A JP2007293275 A JP 2007293275A JP 2007293275 A JP2007293275 A JP 2007293275A JP 2009124792 A JP2009124792 A JP 2009124792A
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Hideki Hayakawa
秀樹 早川
Toshishige Momose
敏成 百瀬
Toshifumi Ise
敏史 伊瀬
Tomofumi Miura
友史 三浦
Hiroaki Kakigano
浩明 柿ヶ野
Yohei Matsumura
洋平 松村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system which can supply power to a power consumption unit, even during an accident. <P>SOLUTION: This power supply system is equipped with a plurality of power consumption units 10-18, a plurality of power supply units 20-28, an accumulating unit 4, and a control means C, which controls at least either the power consumption units 10-18 or the power supply units 20-28. The control means C controls the operation of, at least either the power consumption units 10-18 or the power supply units 20-28, so that the total power supply amount of the power supply units 20-28 is smaller than the total power consumption amount of the power consumption units 10-18, when the amount of accumulation of an accumulating unit 4 surpasses a specified value, and controls the operation of at least either the power consumption units 10-18 or of the power supply units 20-28, so that the total power supply amount is larger than the total power consumption amount, when the amount of accumulation of the accumulating unit 4 falls below a specified value. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の電力消費ユニット、複数の電力供給ユニット、蓄電ユニット、及び、電力消費ユニットと電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御する制御手段を備える電力供給システムに関する。   The present invention relates to a power supply system including a plurality of power consumption units, a plurality of power supply units, a power storage unit, and control means for controlling the operation of at least one of the power consumption unit and the power supply unit.

電力消費ユニット、電力供給ユニット、及び、蓄電ユニットを備える電力供給システムがある。例えば、特許文献1には、電力消費ユニットとしての電力負荷装置、電力供給ユニットとしての燃料電池、及び、蓄電ユニットとしての蓄電装置を備える電力供給システムが記載されている。加えて、その電力供給システムには、商用電力系統も接続されている。そして、特許文献1に記載の電力供給システムでは、電力負荷装置の電力消費量が燃料電池の電力供給量よりも多いとき、その不足分の電力を、商用電力系統と蓄電装置とから供給する。また、電力負荷装置の電力消費量が燃料電池の電力供給量よりも少ないとき、その余剰分の電力を蓄電装置に供給する。つまり、特許文献1に記載の電力供給システムでは、電力が不足すると蓄電装置が放電作動され、電力が余ると蓄電装置が充電作動されるというように、電力の需給バランスをとるために蓄電装置を用いていた。   There is a power supply system including a power consumption unit, a power supply unit, and a power storage unit. For example, Patent Literature 1 describes a power supply system including a power load device as a power consumption unit, a fuel cell as a power supply unit, and a power storage device as a power storage unit. In addition, a commercial power system is also connected to the power supply system. In the power supply system described in Patent Document 1, when the power consumption of the power load device is larger than the power supply amount of the fuel cell, the shortage of power is supplied from the commercial power system and the power storage device. Further, when the power consumption amount of the power load device is smaller than the power supply amount of the fuel cell, the surplus power is supplied to the power storage device. That is, in the power supply system described in Patent Document 1, the power storage device is discharged when the power is insufficient, and the power storage device is charged when the power is surplus. I used it.

特開2004−039506号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-039506

上記システムでは、電力の需給バランスをとるために蓄電装置を用いているため、蓄電装置における蓄電量のレベルとは無関係に、蓄電装置が放電作動又は充電作動させられる。そのため、蓄電装置における蓄電量が多くなり過ぎた状況でも充電させられたり、蓄電量が少なくなり過ぎた状況でも放電作動させられたりする場合があるため、蓄電量が0%や100%となり、電力の需給バランスが取れなくなってしまうという問題が起こる。また、蓄電装置における蓄電量が少な過ぎる状況で電力供給ユニットが故障した場合や商用電力系統が停電した場合、電力供給ユニットを追加起動するまでの電力消費量の不足分を蓄電装置で十分賄えないという問題も起こる。   In the above system, since the power storage device is used to balance the supply and demand of electric power, the power storage device is discharged or charged regardless of the level of the amount of power stored in the power storage device. For this reason, the battery may be charged even when the amount of electricity stored in the power storage device is too large, or may be discharged even when the amount of electricity stored is too small. The problem arises that the balance between supply and demand will be lost. In addition, if the power supply unit fails when the power storage amount in the power storage device is too small, or if the commercial power system fails, the power storage device can sufficiently cover the shortage of power consumption until the power supply unit is additionally started. There is also a problem of not.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、常に電力の需給バランスを取ることが可能で、かつ、事故が発生した場合でも電力消費ユニットに対して電力を供給可能な電力供給システムを提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to always be able to balance the supply and demand of power and to supply power to the power consuming unit even when an accident occurs. Is to provide a simple power supply system.

上記目的を達成するための本発明に係る電力供給システムの特徴構成は、互いに接続される、複数の電力消費ユニット、複数の電力供給ユニット及び蓄電ユニットと、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御する制御手段とを備える電力供給システムであって、
前記制御手段は、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を上回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記複数の電力供給ユニットの合計電力供給量が小さくなるように、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御し、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を下回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記複数の電力供給ユニットの合計電力供給量が大きくなるように、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御する構成を備えた点にある。
In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the power supply system according to the present invention includes a plurality of power consumption units, a plurality of power supply units, and a power storage unit connected to each other, and the power consumption unit and the power supply unit. A power supply system comprising control means for controlling at least one of the operations,
The control means includes
When the power storage amount of the power storage unit exceeds a predetermined value, the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit, so that the total power supply amount of the plurality of power supply units is smaller than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units Control the operation of at least one of the power supply units,
When the power storage amount of the power storage unit falls below a predetermined value, the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit, so that the total power supply amount of the plurality of power supply units is larger than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units There exists the structure which controls the action | operation of at least one of an electric power supply unit.

上記特徴構成によれば、蓄電ユニットの蓄電量に応じて、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるように制御されるか、或いは、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるように制御されるか、が切り換えられる。つまり、蓄電ユニットの蓄電量が多くなると蓄電ユニットは放電作動し、蓄電量が少なくなると蓄電ユニットは充電作動するようになる。その結果、蓄電ユニットの蓄電量に応じて、電力消費量と電力供給量の少なくとも一方を調整することによって、蓄電ユニットの適切な蓄電量を常に確保できる。
従って、常に電力の需給バランスを取ることが可能で、かつ、突然の事故が発生した場合でも電力消費ユニットに対して電力を供給可能な電力供給システムを提供できる。
According to the above characteristic configuration, the total power supply amount is controlled to be smaller than the total power consumption amount or the total power supply amount is larger than the total power consumption amount according to the power storage amount of the power storage unit. To be controlled. That is, when the amount of power stored in the power storage unit increases, the power storage unit operates to discharge, and when the amount of power storage decreases, the power storage unit operates to perform charging. As a result, by adjusting at least one of the power consumption amount and the power supply amount according to the power storage amount of the power storage unit, it is possible to always ensure an appropriate power storage amount of the power storage unit.
Therefore, it is possible to provide a power supply system that can always balance power supply and demand and can supply power to the power consuming unit even when a sudden accident occurs.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、前記複数の電力供給ユニットが、設定出力での運転状態及び停止状態の何れかの状態に制御される複数の発電装置であって、
前記制御手段は、前記発電装置の運転台数を制御して、前記複数の発電装置の合計電力供給量を調節する構成を備えた点にある。
Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is a plurality of power generation devices in which the plurality of power supply units are controlled to be in an operation state or a stop state at a set output,
The said control means is the point provided with the structure which controls the number of operation | movement of the said power generator, and adjusts the total power supply amount of these power generators.

上記特徴構成によれば、発電装置の運転台数を調整することによって、蓄電ユニットの適切な蓄電量を常に確保できる。   According to the above characteristic configuration, it is possible to always ensure an appropriate amount of power stored in the power storage unit by adjusting the number of operating power generators.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、前記制御手段は、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量と前記複数の発電装置の合計電力供給量との差が、前記発電装置の前記設定出力以下となるように、前記発電装置の運転台数を制御する構成を備えた点にある。   Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is that the control unit is configured such that a difference between a total power consumption amount of the plurality of power consumption units and a total power supply amount of the plurality of power generation devices is It is in the point provided with the structure which controls the number of operation | movement of the said power generator so that it may become below the said setting output.

上記特徴構成によれば、合計電力消費量と合計電力供給量との差、即ち、充放電量が、発電装置の設定出力以下となるように、発電装置の運転台数が調整される。その結果、蓄電ユニットの過剰な充放電を回避できる。   According to the above characteristic configuration, the number of operating power generators is adjusted so that the difference between the total power consumption and the total power supply amount, that is, the charge / discharge amount is equal to or less than the set output of the power generator. As a result, excessive charging / discharging of the power storage unit can be avoided.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットが、共通の直流線で互いに接続されている点にある。   Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is that the plurality of power consumption units, the plurality of power supply units, and the power storage unit are connected to each other by a common DC line.

上記特徴構成によれば、複数の電力供給ユニットが直流連系であるので、同期の問題が無くなる。その結果、複数の電力供給ユニットの連系が容易になる。   According to the above characteristic configuration, since the plurality of power supply units are DC-linked, the problem of synchronization is eliminated. As a result, interconnection of a plurality of power supply units is facilitated.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、商用電力系統が、前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットと接続されている点にある。   Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is that a commercial power system is connected to the plurality of power consumption units, the plurality of power supply units, and the power storage unit.

上記特徴構成によれば、蓄電ユニットに加えて商用電力系統からも、電力消費ユニットの合計電力消費量と電力供給ユニットの合計電力供給量の差で発生する電力の過不足量を補うことができる。
従って、蓄電ユニットが故障した場合でも電力消費ユニットに対して電力を供給可能な電力供給システムを提供できる。
According to the above characteristic configuration, it is possible to compensate for the excess or deficiency of power generated from the difference between the total power consumption of the power consuming unit and the total power supply of the power supply unit from the commercial power system in addition to the power storage unit. .
Therefore, it is possible to provide a power supply system that can supply power to the power consuming unit even when the power storage unit fails.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、前記商用電力系統が整流器を介して、前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットと、共通の直流線で互いに接続されている点にある。   Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is that the commercial power system is connected to the plurality of power consuming units, the plurality of power supply units, and the power storage unit through a rectifier through a common DC line. It is in the point.

上記特徴構成によれば、突然の事故等で商用電力系統が停電した場合でも、複数の電力供給ユニットが直流連系であるので、同期の問題が無くなる。その結果、複数の電力供給ユニットの連系が容易になる。   According to the above characteristic configuration, even when the commercial power system fails due to a sudden accident or the like, the synchronization problem is eliminated because the plurality of power supply units are DC-connected. As a result, interconnection of a plurality of power supply units is facilitated.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、商用電力系統と共に互いに接続される、複数の電力消費ユニット及び蓄電ユニットと、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御する制御手段とを備える電力供給システムであって、
前記制御手段は、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を上回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記商用電力系統からの買電量が小さくなるように、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御し、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を下回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記商用電力系統からの買電量が大きくなるように、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御する構成を備えた点にある。
Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention includes a plurality of power consumption units and a power storage unit connected to each other together with a commercial power system, and at least the operation of the power consumption unit and the amount of power purchased from the commercial power system. A power supply system comprising a control means for controlling one of the two,
The control means includes
When the power storage amount of the power storage unit exceeds a predetermined value, the operation of the power consumption unit and the commercial power consumption are reduced so that the amount of power purchased from the commercial power system is smaller than the total power consumption of the plurality of power consumption units. Control at least one of the power purchases from the power grid,
When the power storage amount of the power storage unit falls below a predetermined value, the operation of the power consumption unit and the commercial power consumption are performed so that the amount of power purchased from the commercial power system is larger than the total power consumption of the plurality of power consumption units. It is in the point provided with the structure which controls at least one of the amount of electric power purchased from an electric power grid | system.

上記特徴構成によれば、蓄電ユニットの蓄電量に応じて、合計電力消費量より買電量が小さくなるように制御されるか、或いは、合計電力消費量より買電量が大きくなるように制御されるか、が切り換えられる。つまり、蓄電ユニットの蓄電量が多くなると蓄電ユニットは放電作動し、蓄電量が少なくなると蓄電ユニットは充電作動するようになる。その結果、蓄電ユニットの蓄電量に応じて、電力消費量と買電量の少なくとも一方を調整することによって、蓄電ユニットの適切な蓄電量を常に確保できる。
従って、常に電力の需給バランスを取ることが可能で、かつ、突然の事故が発生した場合でも電力消費ユニットに対して電力を供給可能な電力供給システムを提供できる。
According to the above characteristic configuration, the power purchase amount is controlled to be smaller than the total power consumption amount or the power purchase amount is controlled to be larger than the total power consumption amount according to the power storage amount of the power storage unit. Or is switched. That is, when the amount of power stored in the power storage unit increases, the power storage unit operates to discharge, and when the amount of power storage decreases, the power storage unit operates to perform charging. As a result, by adjusting at least one of the power consumption amount and the power purchase amount according to the power storage amount of the power storage unit, an appropriate power storage amount of the power storage unit can always be ensured.
Therefore, it is possible to provide a power supply system that can always balance power supply and demand and can supply power to the power consuming unit even when a sudden accident occurs.

本発明に係る電力供給システムの別の特徴構成は、前記蓄電ユニットが、化学電池とキャパシタとフライホイールの少なくとも1つで構成されている点にある。   Another characteristic configuration of the power supply system according to the present invention is that the power storage unit includes at least one of a chemical battery, a capacitor, and a flywheel.

上記特徴構成によれば、上記蓄電ユニットを作動させて、系統停電時に突入電流等の高速な負荷変動を吸収することができる。   According to the above characteristic configuration, the power storage unit can be operated to absorb high-speed load fluctuations such as an inrush current at the time of a system power failure.

<第1実施形態>
以下に図面を参照して第1実施形態の電力供給システムについて説明する。
図1は、第1実施形態の電力供給システムの構成を説明する図である。図示するように、電力供給システムは、互いに接続される、複数の電力消費ユニットとしての9台の電力消費装置10〜18、複数の電力供給ユニットとしての9台の発電装置20〜28、及び、蓄電ユニットとしての蓄電装置4と、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する制御手段Cとを備える。これらの電力消費装置10〜18、発電装置20〜28、及び、蓄電装置4は、直流線6で互いに接続されている。また、直流線6には、商用電力系統などの交流電源1が、整流器2を介して接続されている。
<First Embodiment>
The power supply system of the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the power supply system according to the first embodiment. As shown in the figure, the power supply system is connected to each other, nine power consumption devices 10 to 18 as a plurality of power consumption units, nine power generation devices 20 to 28 as a plurality of power supply units, and Power storage device 4 as a power storage unit, and control means C for controlling the operation of at least one of power consumption devices 10 to 18 and power generation devices 20 to 28 are provided. These power consuming devices 10 to 18, the power generation devices 20 to 28, and the power storage device 4 are connected to each other via a DC line 6. An AC power source 1 such as a commercial power system is connected to the DC line 6 via a rectifier 2.

本実施形態では、電力消費ユニットが、交流負荷としての電力消費装置10と、直流負荷としての電力消費装置11〜18とで構成される場合を例示する。電力消費装置10は、遮断器30、インバータ49を介して直流線6に接続される。電力消費装置11〜18のそれぞれは、遮断器31〜38を介して直流線6に接続される。   In this embodiment, the case where a power consumption unit is comprised with the power consumption apparatus 10 as an alternating current load and the power consumption apparatuses 11-18 as a direct current load is illustrated. The power consuming apparatus 10 is connected to the DC line 6 through the circuit breaker 30 and the inverter 49. Each of the power consuming apparatuses 11 to 18 is connected to the DC line 6 via the circuit breakers 31 to 38.

発電装置20〜28は、直流発電装置又は交流発電装置を用いて構成される。直流発電装置としては、燃料電池などがある。また、交流発電装置としては、ガスエンジンの駆動力を用いたガスエンジン発電装置などがある。電力変換器40〜48はDC/DC変換器又は整流器である。つまり、発電装置20〜28のそれぞれは、遮断器30〜38及び電力変換器40〜48を介して直流線6に接続されている。   The power generators 20 to 28 are configured using a DC power generator or an AC power generator. Examples of the DC power generator include a fuel cell. Moreover, as an AC power generator, there is a gas engine power generator using a driving force of a gas engine. The power converters 40 to 48 are DC / DC converters or rectifiers. That is, each of the power generation devices 20 to 28 is connected to the DC line 6 via the circuit breakers 30 to 38 and the power converters 40 to 48.

蓄電装置4は、化学電池とキャパシタとフライホイールとのうちの少なくとも一つを備えて構成される。本実施形態では、蓄電装置4としての電気二重層キャパシタ(EDLC)がDC/DC変換器5を介して直流線6に接続された構成を例示する。よって、蓄電装置4の蓄電量は、そのキャパシタの出力端子間電圧(以下、「キャパシタ電圧VEDLC」と表記することもある)に相当する。キャパシタ4の蓄電量は、突然の事故時においても直流線6の電圧を適正に保つことができるように、キャパシタ電圧VEDLCが設定下限電圧値VLL以上、設定上限電圧値VUL以下の設定電圧範囲内にあることが好ましい。そこで、本願では以下のような制御が行われる。 The power storage device 4 includes at least one of a chemical battery, a capacitor, and a flywheel. In the present embodiment, a configuration in which an electric double layer capacitor (EDLC) as the power storage device 4 is connected to the DC line 6 via the DC / DC converter 5 is illustrated. Therefore, the amount of power stored in the power storage device 4 corresponds to the voltage between the output terminals of the capacitor (hereinafter also referred to as “capacitor voltage V EDLC ”). The amount of electricity stored in the capacitor 4 is set so that the capacitor voltage V EDLC is not less than the set lower limit voltage value V LL and not more than the set upper limit voltage value V UL so that the voltage of the DC line 6 can be properly maintained even in the event of a sudden accident. It is preferably within the voltage range. Therefore, in the present application, the following control is performed.

制御手段Cは、キャパシタ4の出力端子間電圧の検出結果に基づいて、キャパシタ4の蓄電量が所定の値(上記設定上限電圧値VUL)を上回ると、複数の電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、複数の発電装置20〜28の合計電力供給量が小さくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。つまり、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が過剰であると見なせる場合には、キャパシタ4からの放電を行うための放電モードで電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。 Based on the detection result of the voltage between the output terminals of the capacitor 4, the control means C, when the charged amount of the capacitor 4 exceeds a predetermined value (the set upper limit voltage value V UL ), The operation of at least one of the power consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled so that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 20 to 28 is smaller than the total power consumption amount. That is, when it can be considered that the storage amount of the capacitor 4 is excessive, the control unit C is in a discharge mode for discharging the capacitor 4 and is at least one of the power consuming devices 10 to 18 and the power generating devices 20 to 28. Control the operation.

また、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が所定の値(上記設定下限電圧値VLL)を下回ると、複数の電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、複数の発電装置20〜28の合計電力供給量が大きくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。つまり、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が不足していると見なせる場合には、キャパシタ4への充電を行うための充電モードで電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。 Further, when the amount of power stored in the capacitor 4 falls below a predetermined value (the set lower limit voltage value V LL ), the control unit C determines the plurality of power generators 20 to 20 based on the total power consumption of the plurality of power consumers 10 to 18. The operation of at least one of the power consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled so that the total power supply amount of 28 increases. That is, when it can be considered that the storage amount of the capacitor 4 is insufficient, the control means C is at least one of the power consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 in the charging mode for charging the capacitor 4. Control the operation of

図2は、制御手段Cが行う、発電装置の作動制御のフローチャートである。尚、本実施形態では、交流電源1との間で電力のやり取りを行わないので、整流器2を停止させている。   FIG. 2 is a flowchart of the operation control of the power generator performed by the control means C. In the present embodiment, since the power is not exchanged with the AC power supply 1, the rectifier 2 is stopped.

工程100において、制御手段Cは、キャパシタ電圧VEDLCが、設定下限電圧値VLL以上、設定上限電圧値VUL以下の設定電圧範囲内にあるか否かを判定する。つまり、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が適正な範囲にあるか否かを判定している。
制御手段Cは、キャパシタ電圧VEDLCが設定下限電圧値VLLより小さいとき(VEDLC<VLL)、キャパシタ4の蓄電量が不足していると判定し、工程102に移行して充電モードでの制御を開始する。制御手段Cは、キャパシタ電圧VEDLCが設定上限電圧値:VULより大きいとき(VUL<VEDLC)、キャパシタ4の蓄電量が過剰であると判定し、工程106に移行して放電モードでの制御を開始する。また、制御手段Cは、キャパシタ電圧VEDLCがその設定電圧範囲内にあるとき(VLL≦VEDLC≦VUL)、キャパシタ4の蓄電量が適正範囲内にあると判定して、工程104に移行して現在の制御モード(充電モード又は放電モード)を維持する決定を下す。
In step 100, the control means C determines whether or not the capacitor voltage V EDLC is within a set voltage range not less than the set lower limit voltage value V LL and not more than the set upper limit voltage value V UL . That is, the control means C determines whether or not the amount of electricity stored in the capacitor 4 is in an appropriate range.
When the capacitor voltage V EDLC is smaller than the set lower limit voltage value V LL (V EDLC <V LL ), the control means C determines that the amount of power stored in the capacitor 4 is insufficient, and shifts to step 102 in the charging mode. Start controlling. When the capacitor voltage V EDLC is larger than the set upper limit voltage value: V UL (V UL <V EDLC ), the control means C determines that the amount of power stored in the capacitor 4 is excessive, and proceeds to step 106 to perform the discharge mode. Start controlling. Further, when the capacitor voltage V EDLC is within the set voltage range (V LL ≦ V EDLC ≦ V UL ), the control means C determines that the charged amount of the capacitor 4 is within the appropriate range, and proceeds to Step 104. Transition to make a decision to maintain the current control mode (charging mode or discharging mode).

次に、工程108において制御手段Cは、キャパシタ4からの出力が設定下限出力値以上、設定上限出力値以下の設定範囲内にあるか否かを判定する。ここで、キャパシタ4からの出力は、複数の電力消費装置10〜18の合計電力消費量から、複数の発電装置20〜28の合計電力供給量を減算した値である。よって、キャパシタ4からの出力が正の値であれば、キャパシタ4から放電されていることを意味し、キャパシタ4からの出力が負の値であれば、キャパシタ4に充電されていることを意味する。   Next, in step 108, the control means C determines whether or not the output from the capacitor 4 is within a set range that is greater than or equal to the set lower limit output value and less than or equal to the set upper limit output value. Here, the output from the capacitor 4 is a value obtained by subtracting the total power supply amount of the plurality of power generation devices 20 to 28 from the total power consumption amount of the plurality of power consumption devices 10 to 18. Therefore, if the output from the capacitor 4 is a positive value, it means that the capacitor 4 is discharged, and if the output from the capacitor 4 is a negative value, it means that the capacitor 4 is charged. To do.

従って、制御手段Cは、充電モードでは、キャパシタ4への充電が行われるように、複数の電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、複数の発電装置20〜28の合計電力供給量が大きくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。また、制御手段Cは、放電モードでは、キャパシタ4からの放電が行われるように、複数の電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、複数の発電装置20〜28の合計電力供給量が小さくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。   Therefore, in the charging mode, the control unit C is configured so that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 20 to 28 is larger than the total power consumption amount of the plurality of power consumption devices 10 to 18 so that the capacitor 4 is charged. The operation of at least one of the power consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled so as to increase. Further, in the discharge mode, the control means C is configured such that the total power supply amount of the plurality of power generation devices 20 to 28 is greater than the total power consumption amount of the plurality of power consumption devices 10 to 18 so that the capacitor 4 is discharged. The operation of at least one of the power consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled so as to be small.

本実施形態において、発電装置20〜28は、設定出力での運転状態及び停止状態の何れかの状態に制御される。例えば、発電装置20〜28は、定格出力で運転されるか、或いは、停止しているかの何れかである。発電装置20〜28の定格出力が、何れも300Wである場合、発電装置20〜28のそれぞれが出力し得る電力は0W又は300Wである。
従って、制御手段Cは、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるようにするためには、幾つかの発電装置を始動して、合計電力供給量を大きくすればよい。また、制御手段Cは、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるようにするためには、幾つかの発電装置を停止して、合計電力供給量を小さくすればよい。
In the present embodiment, the power generators 20 to 28 are controlled to be in one of an operating state and a stopped state with a set output. For example, the power generators 20 to 28 are either operated at the rated output or stopped. When the rated outputs of the power generation devices 20 to 28 are all 300 W, the power that can be output from each of the power generation devices 20 to 28 is 0 W or 300 W.
Therefore, in order for the control means C to make the total power supply amount larger than the total power consumption amount, it is only necessary to start several power generators and increase the total power supply amount. Moreover, the control means C should just stop some power generators and make a total power supply amount small, so that a total power supply amount may become smaller than a total power consumption.

よって、放電モードにおいて、キャパシタ4からの出力PEDLCがPEDLC>300W(以下、簡単のため、PEDLCの不等式において、単位Wを省略する)であるとき、定格出力が300Wである発電装置を1台又は複数台始動させると、キャパシタ4からの出力が0≦PEDLC≦300になる。例えば、図3は、放電モード及び充電モードのそれぞれにおける合計電力消費量と合計電力供給量とキャパシタ4の充放電量との関係を模式的に示す図である。図3(a)に示すように、放電モードでは、キャパシタ4からの出力(この場合は、「放電」)が0≦PEDLC≦300になるためには、発電装置を2台稼動させればよい。 Therefore, in the discharge mode, when the output P EDLC from the capacitor 4 is P EDLC > 300 W (hereinafter, for simplicity, the unit W is omitted in the P EDLC inequality), the power generator with a rated output of 300 W is used. When one or more units are started, the output from the capacitor 4 becomes 0 ≦ P EDLC ≦ 300. For example, FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the relationship among the total power consumption, the total power supply amount, and the charge / discharge amount of the capacitor 4 in each of the discharge mode and the charge mode. As shown in FIG. 3A, in the discharge mode, in order for the output from the capacitor 4 (in this case, “discharge”) to be 0 ≦ P EDLC ≦ 300, two power generators must be operated. Good.

また、充電モードにおいて、キャパシタ4からの出力PEDLCがPEDLC<−300であるとき、定格出力が300Wである発電装置を1台又は複数台停止させると、キャパシタ4からの出力が−300≦PEDLC≦0の間になる。例えば、図3(b)に示すように、キャパシタ4からの出力(この場合は、「充電」)が−300≦PEDLC≦0になるためには、発電装置を3台稼動させればよい。 In the charging mode, when the output P EDLC from the capacitor 4 is P EDLC <−300, if one or more power generators with a rated output of 300 W are stopped, the output from the capacitor 4 is −300 ≦ P EDLC ≦ 0. For example, as shown in FIG. 3B, in order for the output from the capacitor 4 (in this case, “charging”) to be −300 ≦ P EDLC ≦ 0, three power generation devices may be operated. .

以上のように、工程108において制御手段Cは、充電モードのときには−300≦PEDLC≦0であるか否かの判定を行い、放電モードのときには0≦PEDLC≦300であるか否かの判定を行う。制御手段Cは、PEDLCが上限値をオーバーしているとき(即ち、充電モードにおいて0<PEDLCであるとき、及び、放電モードにおいてPEDLC>300であるとき)、工程116に移行する。つまり、充電モードにおいてキャパシタ4への充電量が不足しているとき、キャパシタ4への充電量を増加させるべく、発電装置の運転台数を増加させる。また、放電モードにおいてキャパシタ4からの放電量が過剰であるとき、キャパシタ4からの放電量を減少させるべく、発電装置の運転台数を増加させる。 As described above, in step 108, the control means C determines whether or not −300 ≦ P EDLC ≦ 0 in the charging mode, and whether or not 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharging mode. Make a decision. The control means C proceeds to step 116 when P EDLC exceeds the upper limit value (that is, when 0 <P EDLC in the charge mode and P EDLC > 300 in the discharge mode). That is, when the charge amount to the capacitor 4 is insufficient in the charge mode, the number of operating power generators is increased to increase the charge amount to the capacitor 4. Further, when the discharge amount from the capacitor 4 is excessive in the discharge mode, the number of operating power generators is increased to reduce the discharge amount from the capacitor 4.

また、制御手段Cは、PEDLCが下限値をオーバーしているとき、(即ち、充電モードにおいてPEDLC<−300であるとき、及び、放電モードにおいてPEDLC<0であるとき)、工程110に移行する。つまり、充電モードにおいてキャパシタ4への充電量が過剰であるとき、キャパシタ4への充電量を減少させるべく、発電装置の運転台数を減少させる。また、放電モードにおいてキャパシタ4からの放電量が不足しているとき、キャパシタ4からの放電量を増加させるべく、発電装置の運転台数を減少させる。 Further, the control means C, when P EDLC exceeds the lower limit (that is, when P EDLC <−300 in the charging mode and when P EDLC <0 in the discharging mode), step 110 Migrate to That is, when the charge amount to the capacitor 4 is excessive in the charge mode, the number of operating power generators is decreased to reduce the charge amount to the capacitor 4. Further, when the discharge amount from the capacitor 4 is insufficient in the discharge mode, the number of operating power generators is decreased in order to increase the discharge amount from the capacitor 4.

一方で、制御手段Cは、PEDLCが下限値及び上限値の間にあるとき(即ち、充電モードにおいて−300≦PEDLC≦0であるとき、及び、放電モードにおいて0≦PEDLC≦300であるとき)、工程114に移行する。 On the other hand, the control means C, when P EDLC is between the lower limit value and the upper limit value (that is, when −300 ≦ P EDLC ≦ 0 in the charge mode and 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharge mode). If yes, go to step 114.

つまり、制御手段Cは、電力消費装置の合計電力消費量と発電装置の合計電力供給量との差が、発電装置の上記設定出力(例えば、定格出力)以下となるように、発電装置の運転台数を制御している。本実施形態では、制御手段Cは、発電装置20〜28の定格出力が何れも300Wである場合において、放電モードではキャパシタ4からの出力PEDLCが0≦PEDLC≦300となるように発電装置の運転台数を制御し、充電モードでは−300≦PEDLC≦0となるように発電装置の運転台数を制御している。その結果、過剰な放電や充電が行われないようにできる。 That is, the control means C operates the power generation device so that the difference between the total power consumption of the power consumption device and the total power supply amount of the power generation device is equal to or less than the set output (for example, rated output) of the power generation device. The number is controlled. In the present embodiment, the control means C is configured so that the output P EDLC from the capacitor 4 is 0 ≦ P EDLC ≦ 300 in the discharge mode when the rated outputs of the power generators 20 to 28 are all 300 W. The number of operating generators is controlled so that −300 ≦ P EDLC ≦ 0 in the charging mode. As a result, excessive discharge or charging can be prevented.

工程110において制御手段Cは、少なくとも1つの発電装置を停止可能か否かを判定する。制御手段Cは、少なくとも1つの発電装置を停止可能であるときには工程112に移行して停止させ、停止不可能であるときには工程114に移行する。
工程116において制御手段Cは、少なくとも1つの発電装置を始動可能か否かを判定する。制御手段Cは、少なくとも1つの発電装置を始動可能であるときには工程118に移行して始動させ、始動不可能であるときには工程114に移行する。
工程114において制御手段Cは、発電装置の運転状態を維持するべく、発電装置の始動及び停止を新たに行わない。
In step 110, the control means C determines whether or not at least one power generator can be stopped. The control means C shifts to step 112 to stop when at least one power generator can be stopped, and shifts to step 114 when it cannot be stopped.
In step 116, the control means C determines whether or not at least one power generator can be started. The control means C shifts to step 118 to start when at least one power generator can be started, and shifts to step 114 when it cannot be started.
In step 114, the control means C does not newly start and stop the power generation device in order to maintain the operation state of the power generation device.

また、図2のフローチャートにおいて、電力消費装置10〜18の作動を制御することで、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるように、又は、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるようにしてもよい。その場合、工程110〜118において、発電装置20〜28の稼動状態はそのままで、電力消費装置10〜18の消費電力を変更するように改変すればよい。   Further, in the flowchart of FIG. 2, by controlling the operation of the power consuming devices 10 to 18, the total power supply amount becomes smaller than the total power consumption amount, or the total power supply amount becomes larger than the total power consumption amount. It may be made to become. In that case, in steps 110 to 118, the power generators 20 to 28 may be modified so as to change the power consumption of the power consuming devices 10 to 18 while the operating states of the power generators 20 to 28 remain unchanged.

図4は、充電モード及び放電モードが切り換わるときのキャパシタ電圧の変化状況を説明するためのグラフである。上述したように、制御手段Cは、時刻t1以前において電力供給システムが放電モードにあるとき、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるように電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御するため、キャパシタ4の蓄電量は低下し、キャパシタ電圧VEDLCも低下する。
制御手段Cは、時刻t1においてキャパシタ電圧が設定下限電圧値VLLより小さくなると、上述したように電力供給システムを充電モードに移行させ、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるように電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。その結果、キャパシタ4の蓄電量は増加し、キャパシタ電圧VEDLCも増加する。その後、制御手段Cは、時刻t2においてキャパシタ電圧が設定上限電圧値VULより大きくなると、電力供給システムを放電モードに移行させる。
FIG. 4 is a graph for explaining a change state of the capacitor voltage when the charge mode and the discharge mode are switched. As described above, when the power supply system is in the discharge mode before time t1, the control means C uses the power consuming devices 10 to 18 and the power generating devices 20 to 28 so that the total power supply amount is smaller than the total power consumption amount. In order to control at least one of the operations, the amount of power stored in the capacitor 4 decreases, and the capacitor voltage V EDLC also decreases.
When the capacitor voltage becomes lower than the set lower limit voltage value V LL at time t1, the control means C shifts the power supply system to the charging mode as described above, and the power is set so that the total power supply amount becomes larger than the total power consumption amount. The operation of at least one of the consumption devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled. As a result, the amount of power stored in the capacitor 4 increases and the capacitor voltage V EDLC also increases. Thereafter, the control unit C, when the capacitor voltage is greater than the set upper limit voltage value V UL at time t2, shifts the power supply system to the discharge mode.

このように、制御手段Cが、図2及び図3を参照して説明したような制御を行うことで、キャパシタ電圧VEDLCを設定範囲内(VLL≦VEDLC≦VUL)で確保しつつ、直流線6の電圧を適切な値に保つことができる。 As described above, the control unit C performs the control as described with reference to FIGS. 2 and 3 to secure the capacitor voltage V EDLC within the set range (V LL ≦ V EDLC ≦ V UL ). The voltage of the DC line 6 can be kept at an appropriate value.

以下に、制御手段Cが図2に示した制御を行った場合のシミュレーション結果の説明を行う。図5は、図1の電力供給システムの構成を模擬した回路であり、この回路においてシミュレーションを行った。図5に示す回路には、複数の電力消費ユニット(電力消費装置10〜18)の集約分を模擬する電力負荷Dと、複数の電力供給ユニット(発電装置20〜28)を模擬する直流電流源G1〜G9と、蓄電装置4とが設けられている。また、図6は、シミュレーションにおいて図2のフローチャートに示した制御を行っているときの合計電力消費量及び合計電力供給量の時間的変化を示すグラフであり、図7はシミュレーションにおけるキャパシタ電圧VEDLCの時間的変化を示すグラフであり、図8はシミュレーションにおける放電モード及び充電モードの推移を示すグラフであり、図9はシミュレーションにおける直流線6の電圧VDCの時間的変化を示すグラフである。 Hereinafter, simulation results when the control means C performs the control shown in FIG. 2 will be described. FIG. 5 is a circuit simulating the configuration of the power supply system of FIG. 1, and simulation was performed in this circuit. The circuit shown in FIG. 5 includes a power load D that simulates an aggregate of a plurality of power consumption units (power consumption devices 10 to 18), and a direct current source that simulates a plurality of power supply units (power generation devices 20 to 28). G1-G9 and the electrical storage apparatus 4 are provided. FIG. 6 is a graph showing temporal changes in the total power consumption and the total power supply amount when the control shown in the flowchart of FIG. 2 is performed in the simulation, and FIG. 7 is a graph illustrating the capacitor voltage V EDLC in the simulation. 8 is a graph showing the transition of the discharge mode and the charge mode in the simulation, and FIG. 9 is a graph showing the temporal change of the voltage VDC of the DC line 6 in the simulation.

図5の回路において、電力負荷Dは、抵抗Rと可変抵抗RVとで構成される。抵抗Rは1156Ωであり、抵抗RVは48.167Ω〜289Ωの間で5秒間に1回だけランダムに変化する。直流線6の電圧が340Vであるとすると、電力負荷Dの抵抗変動は500W〜2500Wの負荷変動に相当する。直流電流源G1〜G9は、300W(直流線6の電圧が340Vであるとすると0.8823A)での運転状態と停止状態の何れかの状態で稼動する。蓄電装置4は、キャパシタCEDLCとその内部抵抗REDLCとで構成され、直流線6との間でDC/DC変換器5を介して接続される。REDLCは0.16Ωであり、CEDLCは18Fである。また、L=7mHであり、C1=9400μFである。
また、このシミュレーションにおいて、設定下限電圧値VLLは140Vであり、設定上限電圧値:VULは150Vである。よって、制御手段Cは、キャパシタ電圧VEDLCが140≦VEDLC≦150の範囲で保たれるような制御を行う。
In the circuit of FIG. 5, the power load D is composed of a resistor R and a variable resistor R V. The resistance R is 1156Ω, and the resistance R V changes randomly between 48.167Ω and 289Ω only once every 5 seconds. Assuming that the voltage of the DC line 6 is 340 V, the resistance fluctuation of the power load D corresponds to a load fluctuation of 500 W to 2500 W. The DC current sources G1 to G9 operate in either an operation state or a stop state at 300 W (0.8823 A when the voltage of the DC line 6 is 340 V). The power storage device 4 includes a capacitor C EDLC and its internal resistance R EDLC, and is connected to the DC line 6 via a DC / DC converter 5. R EDLC is 0.16Ω and C EDLC is 18F. L = 7 mH and C1 = 9400 μF.
In this simulation, the set lower limit voltage value V LL is 140 V, and the set upper limit voltage value: V UL is 150 V. Therefore, the control means C performs control such that the capacitor voltage V EDLC is maintained in the range of 140 ≦ V EDLC ≦ 150.

図6に示すように、合計電力消費量はランダムに変動されており、制御手段Cは、それに対応して合計電力供給量を制御している。例えば、制御手段Cは、時刻40秒まではこの電力供給システムを放電モードで動作させていることから、合計電力消費量より合計電力供給量が小さくなるように、合計電力供給量(即ち、直流電流源G1〜G9の稼動台数)を制御する。その結果、図7に示すように、時刻40秒まではキャパシタ電圧VEDLCは減少傾向を示す。その間、直流線6の電圧は340Vを保っている。
時刻40秒において、合計電力消費量が急激に増加したとき、キャパシタ4からの放電量が急上昇するため、図7に示すようにキャパシタ電圧が設定下限電圧値:140Vよりも小さくなる。そのため、制御手段Cは、電力供給システムの制御を放電モードから充電モードに移行させる。
As shown in FIG. 6, the total power consumption varies randomly, and the control means C controls the total power supply amount correspondingly. For example, the control means C operates the power supply system in the discharge mode until the time 40 seconds, so that the total power supply amount (that is, direct current) is reduced so that the total power supply amount becomes smaller than the total power consumption amount. The number of operating current sources G1 to G9) is controlled. As a result, as shown in FIG. 7, the capacitor voltage V EDLC tends to decrease until the time of 40 seconds. Meanwhile, the voltage of the DC line 6 is maintained at 340V.
At time 40 seconds, when the total power consumption increases rapidly, the discharge amount from the capacitor 4 increases rapidly, so that the capacitor voltage becomes smaller than the set lower limit voltage value: 140V as shown in FIG. Therefore, the control means C shifts the control of the power supply system from the discharge mode to the charge mode.

制御手段Cは、電力供給システムを充電モードで動作させるとき、合計電力消費量より合計電力供給量が大きくなるように、合計電力供給量(即ち、直流電流源G1〜G9の稼動台数)を制御する。その結果、時刻40秒以降において、キャパシタ電圧VEDLCは多少の増減はあるものの増加傾向を示す。その間、直流線6の電圧VDCは340Vを保っている。 When the power supply system is operated in the charging mode, the control means C controls the total power supply amount (that is, the number of operating DC current sources G1 to G9) so that the total power supply amount is larger than the total power consumption amount. To do. As a result, after the time of 40 seconds, the capacitor voltage V EDLC shows an increasing tendency with some increase and decrease. Meanwhile, the voltage V DC of the DC line 6 is maintained at 340V.

以上のように、シミュレーション結果からは、図2のフローチャートに示した電力供給システムの動作制御を行うと、蓄電装置の蓄電量を設定範囲内に保ちつつ、直流線6の電圧を一定電圧に保つことができる、即ち、電力消費装置に電力を適切に供給できることが確認された。   As described above, from the simulation results, when the operation control of the power supply system shown in the flowchart of FIG. 2 is performed, the voltage of the DC line 6 is maintained at a constant voltage while keeping the amount of power stored in the power storage device within the set range. It has been confirmed that power can be appropriately supplied to the power consuming device.

<第2実施形態>
第2実施形態の電力供給システムは、交流電源1及び整流器2が稼動して直流線6に連系されている点で第1実施形態の電力供給システムと異なっている。以下に第2実施形態の電力供給システムについて説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Second Embodiment
The power supply system of the second embodiment is different from the power supply system of the first embodiment in that the AC power supply 1 and the rectifier 2 are operated and connected to the DC line 6. The power supply system of the second embodiment will be described below, but the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

第2実施形態の電力供給システムは、必要な電力の一部を、発電装置20〜28の何れかで賄い、必要な電力の残りを交流電源1からの買電とキャパシタ4からの放電で賄うシステムである。   In the power supply system according to the second embodiment, a part of necessary power is covered by any of the power generation devices 20 to 28, and the remaining necessary power is covered by power purchase from the AC power source 1 and discharge from the capacitor 4. System.

本実施形態において、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が所定の値を上回ると放電モードとなって、電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、発電装置20〜28の合計電力供給量が小さくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。
また、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が所定の値を下回ると充電モードとなって、電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、発電装置20〜28の合計電力供給量が大きくなるように、電力消費装置10〜18及び発電装置20〜28の少なくとも一方の作動を制御する。
具体的には、制御手段Cは、電力消費装置10〜18の負荷調整を行うことで、或いは、発電装置20〜28の台数制御等による出力調整を行うことで、上記合計電力消費量よりも上記合計電力供給量を小さく又は大きくさせる。なお、電力消費装置10〜18の合計電力消費量と発電装置20〜28の合計電力供給量の差で発生する電力の過不足量は、交流電源1とキャパシタ4により調整される。
In the present embodiment, the control means C enters the discharge mode when the amount of electricity stored in the capacitor 4 exceeds a predetermined value, and the total power supply of the power generation devices 20 to 28 is calculated from the total power consumption of the power consumption devices 10 to 18. The operation of at least one of the power consuming devices 10 to 18 and the power generating devices 20 to 28 is controlled so that the amount becomes small.
Moreover, the control means C will be in charge mode, if the electrical storage amount of the capacitor 4 falls below a predetermined value, and the total power supply amount of the power generators 20 to 28 is larger than the total power consumption amount of the power consumption devices 10 to 18. As such, the operation of at least one of the power consuming devices 10 to 18 and the power generation devices 20 to 28 is controlled.
Specifically, the control unit C performs load adjustment of the power consuming devices 10 to 18, or performs output adjustment by controlling the number of the power generating devices 20 to 28, etc. The total power supply amount is reduced or increased. Note that the excess or deficiency of power generated by the difference between the total power consumption of the power consuming devices 10 to 18 and the total power supply amount of the power generating devices 20 to 28 is adjusted by the AC power supply 1 and the capacitor 4.

<第3実施形態>
第3実施形態の電力供給システムは、発電装置20〜28を作動させない点で第2実施形態と異なっている。つまり、直流線6に供給される電力は交流電源1からの買電で賄われるので、発電装置20〜28を設けなくてもよい。
<Third Embodiment>
The power supply system of the third embodiment is different from the second embodiment in that the power generation devices 20 to 28 are not operated. That is, since the electric power supplied to the DC line 6 is covered by power purchase from the AC power supply 1, the power generation devices 20 to 28 need not be provided.

本実施形態において、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が所定の値を上回ると放電モードとなって、電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、交流電源1からの買電量が小さくなるように、電力消費装置10〜18の作動及び交流電源1からの買電量の少なくとも一方を制御する。
また、制御手段Cは、キャパシタ4の蓄電量が所定の値を下回ると充電モードとなって、電力消費装置10〜18の合計電力消費量より、交流電源1からの買電量が大きくなるように、電力消費装置10〜18の作動及び交流電源1からの買電量の少なくとも一方を制御する。
具体的には、制御手段Cは、電力消費装置10〜18の負荷調整を行うことで、或いは、整流器2の作動を制御して交流電源1からの買電量を制御することで、上記合計電力消費量よりも交流電源1からの買電量を小さく又は大きくさせる。
In the present embodiment, the control means C enters the discharge mode when the amount of power stored in the capacitor 4 exceeds a predetermined value, and the amount of power purchased from the AC power source 1 is smaller than the total power consumption of the power consuming devices 10 to 18. Thus, at least one of the operation of the power consuming devices 10 to 18 and the amount of power purchased from the AC power supply 1 is controlled.
Further, the control means C enters a charging mode when the amount of electricity stored in the capacitor 4 falls below a predetermined value, so that the amount of power purchased from the AC power source 1 is larger than the total power consumption of the power consuming devices 10 to 18. Then, at least one of the operation of the power consumption devices 10 to 18 and the amount of power purchased from the AC power source 1 is controlled.
Specifically, the control means C performs the load adjustment of the power consuming devices 10 to 18, or controls the operation of the rectifier 2 to control the amount of power purchased from the AC power supply 1, thereby calculating the total power The amount of power purchased from the AC power source 1 is made smaller or larger than the consumption.

<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、電力供給システムが、9台の電力消費装置、9台の発電装置、1台の蓄電装置を備えた例を説明したが、他の数の電力消費装置、発電装置及び蓄電装置を備えていてもよい。
また、1つの電力消費ユニット、電力供給ユニット及び蓄電ユニットは、それぞれ1台の電力消費装置、発電装置及び蓄電装置で構成されている場合や、複数台の電力消費装置、発電装置及び蓄電装置で構成されている場合などがある。或いは、1台の発電装置の電力供給量を設定出力毎にステップ状に変化させることで複数台の発電装置の動作を模擬し、見かけ上、複数の電力供給ユニットを1台の発電装置で構成することもできる。
<Another embodiment>
<1>
In the above-described embodiment, the example in which the power supply system includes nine power consuming devices, nine power generating devices, and one power storage device has been described. However, other numbers of power consuming devices, power generating devices, and power storage devices have been described. May be provided.
In addition, one power consuming unit, a power supply unit, and a power storage unit are each composed of one power consuming device, a power generation device, and a power storage device, or a plurality of power consuming devices, a power generation device, and a power storage device. There are cases where it is configured. Alternatively, the operation of multiple power generators can be simulated by changing the power supply amount of one power generator in a stepwise manner for each set output, and apparently a plurality of power supply units are configured with a single power generator. You can also

<2>
上記実施形態において、制御手段Cは、蓄電ユニットの蓄電量が所定の値(上記設定上限電圧値VUL)よりも大きい場合に放電モードに移行し、蓄電ユニットの蓄電量が所定の値(上記設定下限電圧値VLL)よりも小さい場合に充電モードに移行するように動作する。つまり、上記実施形態では放電モードに移行するときの電圧(所定の値)と、充電モードに移行するときの電圧(所定の値)とが異なるように設定していたが、制御手段Cが同じ基準電圧を用いて電力供給システムを放電モードと充電モードとの間で切り換えてもよい。
<2>
In the above embodiment, the control means C shifts to the discharge mode when the amount of electricity stored in the electricity storage unit is larger than a predetermined value (the set upper limit voltage value V UL ), and the amount of electricity stored in the electricity storage unit is the predetermined value (above When it is smaller than the set lower limit voltage value V LL ), it operates so as to shift to the charging mode. That is, in the above embodiment, the voltage (predetermined value) when shifting to the discharge mode is set to be different from the voltage (predetermined value) when shifting to the charging mode, but the control means C is the same. The power supply system may be switched between a discharge mode and a charge mode using a reference voltage.

例えば、制御手段Cが、蓄電装置4の蓄電量が基準電圧VRを上回ると、電力供給システムを放電モードで作動させ、蓄電装置4の蓄電量が同じ基準電圧VRを下回ると、電力供給システムを充電モードで作動させるように構成してもよい。そして、蓄電装置4の蓄電量が基準電圧VRに等しい場合には制御モードを維持すればよい。また、放電モードと充電モードとを切り換えるときの制御のハンチングを防止するために、上記基準電圧VRの前後に不感帯を設けてもよい。 For example, the control unit C is, the storage amount of the power storage device 4 exceeds the reference voltage V R, operates the power supply system in the discharge mode, when the storage amount of the power storage device 4 falls below the same reference voltage V R, the power supply The system may be configured to operate in a charging mode. When the amount of power stored in the power storage device 4 is equal to the reference voltage V R , the control mode may be maintained. Further, in order to prevent hunting of the control when the discharge mode switching between the charging mode may be provided a dead zone around the reference voltage V R.

本発明に係る電力供給システムは、蓄電ユニットの蓄電量を常に適切な範囲内で確保するようなシステムに利用できる。   The power supply system according to the present invention can be used in a system that always ensures the amount of power stored in the power storage unit within an appropriate range.

第1実施形態の電力供給システムの構成を説明する図The figure explaining the structure of the electric power supply system of 1st Embodiment. 発電装置の作動制御のフローチャートFlow chart of power generator operation control 放電モード及び充電モードのそれぞれにおける合計電力消費量と合計電力供給量とキャパシタの充放電量との関係を模式的に示す図The figure which shows typically the relationship between the total power consumption in each of discharge mode and charge mode, total power supply, and the amount of charge / discharge of a capacitor 充電モード及び放電モードが切り換わるときのキャパシタ電圧の変化状況を説明するためのグラフGraph for explaining the change state of the capacitor voltage when the charge mode and the discharge mode are switched 図1の電力供給システムの構成を模擬した回路A circuit simulating the configuration of the power supply system of FIG. シミュレーションにおいて、図2のフローチャートに示した制御を行っているときの合計電力消費量及び合計電力供給量の時間的変化を示すグラフIn simulation, the graph which shows the time change of the total electric power consumption and the total electric power supply amount when performing the control shown in the flowchart of FIG. キャパシタ電圧の時間的変化を示すグラフGraph showing the change in capacitor voltage over time シミュレーションにおける放電モード及び充電モードの推移を示すグラフGraph showing transition of discharge mode and charge mode in simulation シミュレーションにおける直流線の電圧の時間的変化を示すグラフGraph showing time-dependent change in DC line voltage in simulation

符号の説明Explanation of symbols

1 交流電源(商用電力系統)
4 キャパシタ(蓄電装置、蓄電ユニット)
6 直流線
10〜18 電力消費装置(電力消費ユニット)
20〜28 発電装置(電力供給ユニット)
C 制御手段
1 AC power supply (commercial power system)
4 Capacitor (power storage device, power storage unit)
6 DC lines 10-18 Power consumption device (power consumption unit)
20-28 Power generator (power supply unit)
C Control means

Claims (8)

互いに接続される、複数の電力消費ユニット、複数の電力供給ユニット及び蓄電ユニットと、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御する制御手段とを備える電力供給システムであって、
前記制御手段は、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を上回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記複数の電力供給ユニットの合計電力供給量が小さくなるように、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御し、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を下回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記複数の電力供給ユニットの合計電力供給量が大きくなるように、前記電力消費ユニット及び前記電力供給ユニットの少なくとも一方の作動を制御する構成を備えた電力供給システム。
A power supply system comprising a plurality of power consumption units, a plurality of power supply units and a power storage unit connected to each other, and a control means for controlling the operation of at least one of the power consumption unit and the power supply unit,
The control means includes
When the power storage amount of the power storage unit exceeds a predetermined value, the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit, so that the total power supply amount of the plurality of power supply units is smaller than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units Control the operation of at least one of the power supply units,
When the power storage amount of the power storage unit falls below a predetermined value, the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit and the power consumption unit, so that the total power supply amount of the plurality of power supply units is larger than the total power consumption amount of the plurality of power consumption units A power supply system having a configuration for controlling the operation of at least one of the power supply units.
前記複数の電力供給ユニットが、設定出力での運転状態及び停止状態の何れかの状態に制御される複数の発電装置であって、
前記制御手段は、前記発電装置の運転台数を制御して、前記複数の発電装置の合計電力供給量を調節する構成を備えた請求項1記載の電力供給システム。
The plurality of power supply units are a plurality of power generators controlled to be in an operating state or a stopped state at a set output,
2. The power supply system according to claim 1, wherein the control unit is configured to control the number of operating power generators to adjust a total power supply amount of the plurality of power generators.
前記制御手段は、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量と前記複数の発電装置の合計電力供給量との差が、前記発電装置の前記設定出力以下となるように、前記発電装置の運転台数を制御する構成を備えた請求項2記載の電力供給システム。   The control means operates the power generator such that a difference between a total power consumption of the plurality of power consumption units and a total power supply of the plurality of power generators is equal to or less than the set output of the power generator. The power supply system according to claim 2, comprising a configuration for controlling the number. 前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットが、共通の直流線で互いに接続されている請求項1〜3の何れか一項に記載の電力供給システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of power consumption units, the plurality of power supply units, and the power storage unit are connected to each other by a common DC line. 商用電力系統が、前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットと接続されている請求項1〜3の何れか一項に記載の電力供給システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein a commercial power system is connected to the plurality of power consumption units, the plurality of power supply units, and the power storage unit. 前記商用電力系統が整流器を介して、前記複数の電力消費ユニット、前記複数の電力供給ユニット及び前記蓄電ユニットと、共通の直流線で互いに接続されている請求項5記載の電力供給システム。   The power supply system according to claim 5, wherein the commercial power system is connected to the plurality of power consuming units, the plurality of power supply units, and the power storage unit through a rectifier and a common DC line. 商用電力系統と共に互いに接続される、複数の電力消費ユニット及び蓄電ユニットと、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御する制御手段とを備える電力供給システムであって、
前記制御手段は、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を上回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記商用電力系統からの買電量が小さくなるように、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御し、
前記蓄電ユニットの蓄電量が所定の値を下回ると、前記複数の電力消費ユニットの合計電力消費量より、前記商用電力系統からの買電量が大きくなるように、前記電力消費ユニットの作動及び前記商用電力系統からの買電量の少なくとも一方を制御する構成を備えた電力供給システム。
A power supply system comprising a plurality of power consumption units and power storage units connected to each other together with a commercial power system, and a control means for controlling at least one of the operation of the power consumption unit and the amount of power purchased from the commercial power system. And
The control means includes
When the power storage amount of the power storage unit exceeds a predetermined value, the operation of the power consumption unit and the commercial power consumption are reduced so that the amount of power purchased from the commercial power system is smaller than the total power consumption of the plurality of power consumption units. Control at least one of the power purchases from the power grid,
When the power storage amount of the power storage unit falls below a predetermined value, the operation of the power consumption unit and the commercial power consumption are performed so that the amount of power purchased from the commercial power system is larger than the total power consumption of the plurality of power consumption units. An electric power supply system having a configuration for controlling at least one of the amount of power purchased from an electric power system.
前記蓄電ユニットが、化学電池とキャパシタとフライホイールの少なくとも1つで構成されている請求項1〜7の何れか一項に記載の電力供給システム。   The power supply system according to any one of claims 1 to 7, wherein the power storage unit includes at least one of a chemical battery, a capacitor, and a flywheel.
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