JP2009195079A - Dc power supply system and controlling method - Google Patents

Dc power supply system and controlling method Download PDF

Info

Publication number
JP2009195079A
JP2009195079A JP2008035979A JP2008035979A JP2009195079A JP 2009195079 A JP2009195079 A JP 2009195079A JP 2008035979 A JP2008035979 A JP 2008035979A JP 2008035979 A JP2008035979 A JP 2008035979A JP 2009195079 A JP2009195079 A JP 2009195079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rectifier
units
unit
current
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008035979A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadatoshi Babasaki
忠利 馬場崎
Masato Mino
正人 三野
Hidenori Matsuo
英徳 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2008035979A priority Critical patent/JP2009195079A/en
Publication of JP2009195079A publication Critical patent/JP2009195079A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an unload loss due to electrical continuity to a commutator unit in unload state in addition to power dissipation due to performance degradation of the commutator unit. <P>SOLUTION: A DC power supply system includes: a rectifying device 3 containing rectifier units 4<SB>1</SB>-4<SB>n</SB>, which are connected in parallel with each other and each of which converts AC power from a commercial power supply 1 or an engine generator 2 to DC power; a working unit number determination circuit 51 for determining the optimum number of working commutator units based on the total output current of the rectifying device 3 and outputting working commands to commutator units in optimum number out of two or more rectifier units 4<SB>1</SB>-4<SB>n</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、直流給電システムおよびその制御方法に関するものである。   The present invention relates to a DC power supply system and a control method thereof.

通信装置への給電を行う直流給電システムとしては、主に、直流−48Vの直流給電システムが用いられている。   As a DC power supply system for supplying power to a communication device, a DC power supply system of DC-48V is mainly used.

直流給電システムにおいて、商用電源からの交流電力を直流電力に変換する整流装置は、整流器ユニットの増減設により出力容量を可変とするために、一般に、整流器ユニットを複数搭載している。   In a DC power supply system, a rectifier that converts AC power from a commercial power source into DC power generally includes a plurality of rectifier units in order to make the output capacity variable by increasing or decreasing the number of rectifier units.

また、整流装置は、高信頼性を確保するために、N+1の冗長構成、すなわちN+1台の整流器ユニットを搭載した構成となっている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、整流装置内の整流器ユニット数は、通信負荷が最大負荷になった場合でも給電できる台数(N台)にさらに冗長分の1台を加えた台数になっている。   Further, the rectifier has a configuration in which N + 1 redundant configurations, that is, N + 1 rectifier units are mounted in order to ensure high reliability (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the number of rectifier units in the rectifier is a number obtained by adding one redundant unit to the number of units (N units) that can supply power even when the communication load reaches the maximum load.

図7は、従来の直流給電システムの構成例を示す図であり、多数の通信装置への給電を行う場合の構成を示している。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional DC power supply system, and illustrates a configuration in a case where power is supplied to a large number of communication devices.

図7を参照すると、従来の直流給電システムは、商用電源1と、エンジン発電機2と、整流装置3と、監視制御部5と、蓄電池6と、を有している。   Referring to FIG. 7, the conventional DC power supply system includes a commercial power source 1, an engine generator 2, a rectifier 3, a monitoring controller 5, and a storage battery 6.

商用電源1およびエンジン発電機2は、交流電力源となる。   The commercial power source 1 and the engine generator 2 are AC power sources.

整流装置3は、互いに並列に接続され、各々が商用電源1またはエンジン発電機2からの交流電力を直流電力に変換する複数台(n台。n=N+1)の整流器ユニット41〜4nを含んでいる。 The rectifiers 3 are connected in parallel to each other, and each of a plurality (n units, n = N + 1) of rectifier units 4 1 to 4 n that convert AC power from the commercial power source 1 or the engine generator 2 into DC power. Contains.

なお、通信装置群7に対しては、整流装置3からの直流電力、すなわち各整流器ユニット41〜4nからの直流電力の和となる総電力が給電され、この総電力が各通信装置に振り分けられる。したがって、この総電力によって通信装置群7への給電量が管理される。 The communication device group 7 is fed with the DC power from the rectifier 3, that is, the total power that is the sum of the DC power from the rectifier units 4 1 to 4 n , and this total power is supplied to each communication device. Sorted. Therefore, the amount of power supplied to the communication device group 7 is managed by this total power.

監視制御部5は、複数台の整流器ユニット41〜4nの運転状態を監視する。 The monitoring control unit 5 monitors the operation state of the plurality of rectifier units 4 1 to 4 n .

蓄電池6は、整流装置3からの直流電力を蓄積する。このように、整流装置3の出力端には蓄電池6が接続されているため、整流装置3からの直流電力は頻繁には変化しない。   The storage battery 6 stores the DC power from the rectifier 3. Thus, since the storage battery 6 is connected to the output terminal of the rectifier 3, the DC power from the rectifier 3 does not change frequently.

図7に示した直流給電システムは、商用電源1の停電時にも安定した電力を通信装置に給電することができる。具体的には、商用電源1の停電時には、蓄電池6から通信装置に給電することにより無瞬断で短時間の給電が可能である。また、エンジン発電機2が起動することによりエンジン発電機2の燃料が途絶えるまで長時間の給電が可能である。   The DC power supply system shown in FIG. 7 can supply stable power to the communication device even when the commercial power supply 1 is powered off. Specifically, at the time of a power failure of the commercial power source 1, power can be supplied in a short time without interruption by supplying power from the storage battery 6 to the communication device. Moreover, long-time electric power feeding is possible until the fuel of the engine generator 2 stops when the engine generator 2 starts.

また、整流装置3は、N+1の冗長構成となっており、整流器ユニット1台分の余裕がある十分な給電能力を有しているため、整流器ユニット41〜4nが1台故障しても、瞬時にその他の整流器ユニットから通信装置に給電することができる。したがって、図7に示した直流給電システムは、信頼性の高いシステム構成となっている。 Moreover, since the rectifier 3 has an N + 1 redundant configuration and has a sufficient power supply capability with a margin for one rectifier unit, even if one of the rectifier units 4 1 to 4 n fails. The communication device can be instantaneously supplied with power from other rectifier units. Therefore, the DC power supply system shown in FIG. 7 has a highly reliable system configuration.

また、監視制御部5は、整流器ユニット41〜4nの運転状態を監視しており、整流器ユニット41〜4nのいずれかに故障停止等の異常が発生した場合に速やかに監視センタへ信号を送るため、保守者が対応することができる。
特開平7−99778号公報
The monitoring control unit 5 monitors the operation state of the rectifier unit 4 1 to 4 n, the rectifier unit 4 1 to 4 n to quickly monitoring center when an abnormality of the outage or the like occurs in any of To send the signal, the maintenance person can respond.
JP-A-7-99778

ところで、図7に示した従来の直流給電システムにおいては、整流装置3内の整流器ユニット41〜4nの台数は、通信装置群7が最大負荷になった場合でも給電できるように、通信装置群7の最大負荷容量に合わせた台数に決定されている。 By the way, in the conventional DC power supply system shown in FIG. 7, the number of the rectifier units 4 1 to 4 n in the rectifier 3 can be supplied even when the communication device group 7 becomes the maximum load. The number is determined according to the maximum load capacity of group 7.

しかしながら、通信装置は、常に稼働率が高いわけでなく、稼働率が低く、消費電力量が小さい場合がある。このような場合には、各整流器ユニット41〜4nには、定格電流よりもかなり低い電流を流すことになる。 However, the communication device does not always have a high operation rate, and may have a low operation rate and a small amount of power consumption. In such a case, a current considerably lower than the rated current is passed through each of the rectifier units 4 1 to 4 n .

一般に、整流器ユニットの効率は、図8に示すように、負荷率(整流器ユニットに流れる電流の定格電流に対する比率を表したもの)が低い場合に低く、負荷率が高くなるにしたがって高くなるという特性を持っている。   In general, as shown in FIG. 8, the efficiency of the rectifier unit is low when the load factor (representing the ratio of the current flowing through the rectifier unit to the rated current) is low, and increases as the load factor increases. have.

このため、各整流器ユニット41〜4nの負荷率が低い場合、各整流器ユニット41〜4nの効率が低下し、整流装置3全体としての電力損失、ひいては整流装置3と通信装置群7との間の発電ケーブルの電力損失が大きくなるという課題があった。 Therefore, when the load factor of each of the rectifier units 4 1 to 4 n is low, the efficiency of each of the rectifier units 4 1 to 4 n is reduced, and the power loss as a whole of the rectifier 3, and consequently the rectifier 3 and the communication device group 7. There is a problem that the power loss of the power generation cable between the two becomes large.

また、各整流器ユニット41〜4nが無負荷の状態でも、各整流器ユニット41〜4nに通電することによる無負荷損が発生するという課題があった。 Moreover, even when each rectifier unit 4 1 to 4 n is in a no-load state, there is a problem that no-load loss occurs due to energization of each rectifier unit 4 1 to 4 n .

そこで、本発明の目的は、整流器ユニットの効率低下による電力損失を低減するとともに、無負荷状態の整流器ユニットへの通電による無負荷損を低減することができる直流給電システムおよびその制御方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a DC power supply system and a control method thereof that can reduce power loss due to efficiency reduction of a rectifier unit and reduce no-load loss due to energization of a rectifier unit in a no-load state. There is.

上記目的を達成するために本発明の直流給電システムは、
互いに並列に接続され、各々が交流電力源からの交流電力を直流電力に変換する複数台の整流器ユニットを含む整流装置と、
前記整流装置の総出力電流を検出する出力検出部と、
前記出力検出部にて検出された前記整流装置の総出力電流に基づいて、前記整流器ユニットの運転台数を決定する最適運転台数決定部と、
前記複数台の整流器ユニットのうち、前記最適運転台数決定部にて決定された運転台数分の整流器ユニットに対して運転命令を出力する命令部と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the DC power supply system of the present invention includes:
A rectifier including a plurality of rectifier units connected in parallel to each other, each of which converts AC power from an AC power source into DC power;
An output detector for detecting the total output current of the rectifier;
Based on the total output current of the rectifier detected by the output detector, an optimum operating number determination unit that determines the number of operating rectifier units;
A command unit that outputs an operation command to the rectifier units corresponding to the number of operating units determined by the optimum operating number determining unit among the plurality of rectifier units.

この構成によれば、整流装置の総出力電流に基づいて、整流器ユニットの最適な運転台数を決定し、決定した運転台数分の整流器ユニットを運転させている。   According to this configuration, the optimum operating number of rectifier units is determined based on the total output current of the rectifier, and the rectifier units for the determined operating number are operated.

このように、整流器ユニットの運転台数を削減することで、運転状態にある整流器ユニットについては高負荷率に維持することができるため、整流器ユニットの効率低下による電力損失を低減することが可能となる。   In this way, by reducing the number of operating rectifier units, the rectifier units in the operating state can be maintained at a high load factor, so that it is possible to reduce power loss due to a decrease in efficiency of the rectifier units. .

また、最適な運転台数の整流器ユニットを運転させ、それ以外の整流器ユニットの運転を待機させることで、無負荷状態の整流器ユニットに通電することを回避しているため、無負荷損を低減することが可能となる。   In addition, by operating the optimal number of rectifier units and waiting for the other rectifier units to operate, it is possible to avoid energizing the rectifier units in the no-load state, thus reducing the no-load loss. Is possible.

また、前記複数台の整流器ユニットの各々の電流−効率特性を表す効率曲線データを記憶する効率曲線データ記憶部をさらに有し、
前記最適運転台数決定部は、前記出力検出部にて検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記効率曲線データ記憶部に記憶された前記複数台の整流器ユニットの各々の効率曲線データとを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定することとしても良い。
And an efficiency curve data storage unit for storing efficiency curve data representing current-efficiency characteristics of each of the plurality of rectifier units,
The optimum operation number determining unit is configured to detect a current total output current of the rectifier detected by the output detection unit and efficiency curve data of each of the plurality of rectifier units stored in the efficiency curve data storage unit. It is good also as determining the operation number of the said rectifier unit by comparing with.

この構成によれば、運転状態とする整流器ユニットが高効率を維持するように、整流器ユニットの運転台数を決定することが可能となる。   According to this configuration, the number of operating rectifier units can be determined so that the rectifier units in the operating state maintain high efficiency.

また、前記最適運転台数決定部は、前記出力検出部にて検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記複数台の整流器ユニットの各々の定格電流とを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定することとしても良い。   Further, the optimum operation number determination unit compares the current total output current of the rectifier detected by the output detection unit with the rated current of each of the plurality of rectifier units, so that the rectifier It is also possible to determine the number of operating units.

この構成によれば、運転状態とする整流器ユニットが定格電流に近い電流となるように、整流器ユニットの運転台数を決定することが可能となる。   According to this configuration, it is possible to determine the number of operating rectifier units so that the rectifier units in the operating state have a current close to the rated current.

また、前記複数台の整流器ユニットの各々は、
前記交流電力源に接続され、前記命令部から前記運転命令を受けた場合に閉状態になるスイッチと、
前記スイッチの後段に配置され、前記スイッチが閉状態になった場合に前記交流電力源からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータと、を有することとしても良い。
Each of the plurality of rectifier units is
A switch that is connected to the AC power source and that is closed when the operation command is received from the command unit;
It is good also as having an AC / DC converter arrange | positioned in the back | latter stage of the said switch, and converting the alternating current power from the said alternating current power source into direct-current power when the said switch becomes a closed state.

この構成によれば、運転命令を受けた整流器ユニットを、スイッチ動作によって運転状態に制御することが可能となる。   According to this configuration, the rectifier unit that has received the operation command can be controlled to the operation state by the switch operation.

上述したように本発明の直流給電システムによれば、整流装置の総出力電流に基づいて、整流器ユニットの最適な運転台数を決定し、決定した運転台数分の整流器ユニットを運転させる構成になっている。   As described above, according to the DC power supply system of the present invention, the optimum number of rectifier units to be operated is determined based on the total output current of the rectifier, and the rectifier units for the determined number of operations are operated. Yes.

このように、整流器ユニットの運転台数を削減することで、運転状態にある整流器ユニットについては高負荷率に維持することができるため、整流器ユニットの効率低下による電力損失を低減することができるという効果が得られる。   In this way, by reducing the number of operating rectifier units, it is possible to maintain a high load factor for the rectifier units in the operating state, thereby reducing the power loss due to the reduced efficiency of the rectifier units. Is obtained.

また、最適な運転台数の整流器ユニットを運転させ、それ以外の整流器ユニットの運転を待機させることで、無負荷状態の整流器ユニットに通電することを回避しているため、無負荷損を低減することができるという効果が得られる。   In addition, by operating the optimal number of rectifier units and waiting for the other rectifier units to operate, it is possible to avoid energizing the rectifier units in the no-load state, thus reducing the no-load loss. The effect of being able to be obtained.

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の直流給電システムの構成例を示す図であり、多数の通信装置への給電を行う場合の構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a DC power supply system according to a first embodiment of the present invention, and illustrates a configuration when power is supplied to a large number of communication devices.

図1を参照すると、本実施形態の直流給電システムは、図7に示した従来例と比較すると、監視制御部5内に運転台数決定回路51を設けた点と、各整流器ユニット41〜4n内にAC/DCコンバータ41および制御回路42を設けた点と、が異なる。 Referring to FIG. 1, the DC power supply system according to the present embodiment is different from the conventional example shown in FIG. 7 in that an operating number determination circuit 51 is provided in the monitoring control unit 5 and the rectifier units 4 1 to 4. The difference is that an AC / DC converter 41 and a control circuit 42 are provided in n .

本実施形態では、運転台数決定回路51は、整流装置3の総出力電流を検出し、総出力電流と各整流器ユニット41〜4nの効率曲線データとを比較することにより、整流器ユニットの最適な運転台数を決定し、最適な運転台数分の整流器ユニットに運転命令を行う。 In the present embodiment, the operating number determination circuit 51 detects the total output current of the rectifier 3 and compares the total output current with the efficiency curve data of each of the rectifier units 4 1 to 4 n to optimize the rectifier unit. Determine the number of units to be operated, and issue operation commands to the rectifier units for the optimum number of units to be operated.

各整流器ユニット41〜4nにおいては、制御回路42は、運転台数決定回路51から運転命令を受けた場合に、AC/DCコンバータ41に運転信号を出力する。AC/DCコンバータ41は、制御回路42からの運転信号が入力された場合に、商用電源1またはエンジン発電機2からの交流電力を直流電力に変換する。 In each of the rectifier units 4 1 to 4 n , the control circuit 42 outputs an operation signal to the AC / DC converter 41 when receiving an operation command from the operation number determination circuit 51. The AC / DC converter 41 converts AC power from the commercial power source 1 or the engine generator 2 into DC power when an operation signal from the control circuit 42 is input.

図2は、運転台数決定回路51の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the operating number determination circuit 51.

図2を参照すると、運転台数決定回路51は、運転台数記憶部511と、効率曲線データ記憶部512と、出力検出部513と、最適運転台数決定部514と、ON/OFF命令部515と、を有している。   Referring to FIG. 2, the operation number determination circuit 51 includes an operation number storage unit 511, an efficiency curve data storage unit 512, an output detection unit 513, an optimum operation number determination unit 514, an ON / OFF command unit 515, have.

運転台数記憶部511は、整流器ユニット41〜4nのうちの現在の運転台数M(M=1,2,・・・,n)を記憶する。 The operating number storage unit 511 stores the current operating number M (M = 1, 2,..., N) of the rectifier units 4 1 to 4 n .

効率曲線データ記憶部512は、整流器ユニット41〜4nの効率曲線データf(m)を記憶する。効率曲線データf(m)とは、図8のような効率曲線となる電流−効率特性を表す数式、すなわち電流を入力として効率を出力する算出式である。なお、整流器ユニット41〜4nは、同一の整流器ユニットであり、効率曲線データも同一であるとする。 The efficiency curve data storage unit 512 stores the efficiency curve data f (m) of the rectifier units 4 1 to 4 n . The efficiency curve data f (m) is a mathematical expression representing a current-efficiency characteristic that becomes an efficiency curve as shown in FIG. The rectifier units 4 1 to 4 n are the same rectifier unit, and the efficiency curve data is also the same.

出力検出部513は、整流装置3の総出力電流Iallを検出する。   The output detection unit 513 detects the total output current Iall of the rectifier 3.

最適運転台数決定部514は、整流装置3の現在の総出力電流Iall、整流器ユニット41〜4nのうちの現在の運転台数M、および各整流器ユニット41〜4nの効率曲線データf(m)を比較演算することにより、整流器ユニットの最適な運転台数mを決定する。 Optimal operation number determination unit 514, the current total output current Iall of rectifier 3, the rectifier unit 41 to the current operating number M of n, and each rectifier unit 4 1 to 4 n the efficiency curve data f ( The optimum operation number m of the rectifier unit is determined by comparing and calculating m).

ON/OFF命令部515は、整流器ユニット41〜4nのうち、最適運転台数決定部514にて決定された運転台数m分の整流器ユニットには運転命令となる運転信号を送信して運転状態に遷移させる。また、それ以外の整流器ユニットには待機信号を送信する。例えば、整流器ユニット41〜4nの運転・待機は、搭載番号の小さな整流器ユニットから運転させ、搭載番号の大きな整流器ユニットから待機させることができる。 The ON / OFF command unit 515 transmits an operation signal serving as an operation command to the rectifier units for the number m of operation units determined by the optimum operation number determination unit 514 among the rectifier units 4 1 to 4 n and operates. Transition to. Further, a standby signal is transmitted to the other rectifier units. For example, the operation / standby of the rectifier units 4 1 to 4 n can be operated from a rectifier unit with a small mounting number and can be standby from a rectifier unit with a large mounting number.

図3は、最適運転台数決定部514の動作フローを説明するフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation flow of the optimum operation number determining unit 514.

最適運転台数決定部514は、以下のようにして、整流装置3の現在の総出力電流Iall、整流器ユニット41〜4nのうちの現在の運転台数M、および各整流器ユニット41〜4nの効率曲線データf(m)を比較演算することにより、整流器ユニットの最適な運転台数mを計算する。 Optimal operation number determination unit 514, as follows, current total output current Iall of the rectifier device 3, the current number of operating units M, and each rectifier unit 4 1 to 4 n of the rectifier unit 4 1 to 4 n The optimum operation number m of the rectifier units is calculated by comparing and calculating the efficiency curve data f (m).

図3を参照すると、最適運転台数決定部514は、まず、ステップ301において、運転台数mに現在の運転台数Mを入力する。次に、ステップ302において、現在の総出力電流Iallを運転台数mで除算して整流器ユニット1台当りの出力電流値を求め、その出力電流値を効率曲線データf(m)に代入して整流器ユニットの効率ηmを算出する。次に、ステップ303において、同様に、運転台数m−1の場合の整流器ユニットの効率ηm-1を算出する。次に、ステップ304において、運転台数mの場合の効率ηmと運転台数m−1の場合の効率ηm-1とを比較する。ηm-1の方が大きい場合は、ステップ305において、運転台数をm−1に変更し、ηmの方が大きい場合は、ステップ306において、運転台数を変更せずm台のままとする。ステップ305,306で得られた運転台数mは、ON/OFF命令部515に通知される。 Referring to FIG. 3, the optimum operation number determination unit 514 first inputs the current operation number M to the operation number m in step 301. Next, in step 302, the current total output current Iall is divided by the number m of operating units to obtain an output current value per rectifier unit, and the output current value is substituted into the efficiency curve data f (m) to rectifier. Calculate unit efficiency η m . Next, in step 303, similarly, the efficiency η m-1 of the rectifier unit in the case of the operating number m-1 is calculated. Next, in step 304, the efficiency η m for the operating number m is compared with the efficiency η m-1 for the operating number m-1. If η m-1 is larger, the number of operating units is changed to m-1 in step 305, and if η m is larger, the number of operating units is not changed in step 306 and remains m units. . The operating number m obtained in steps 305 and 306 is notified to the ON / OFF command unit 515.

ON/OFF命令部515は、ステップ307において、最適運転台数決定部514から通知された運転台数mに冗長分1台を加えた整流器ユニット、例えば、整流器ユニット41〜4m+1には運転信号を送信し、整流器ユニット4m+2以降には待機信号を送信する。これにより、整流器ユニットの最適な運転台数を維持する。 In step 307, the ON / OFF command unit 515 operates the rectifier unit obtained by adding one redundant portion to the operating unit number m notified from the optimum operating unit determining unit 514, for example, the rectifier units 4 1 to 4 m + 1. A signal is transmitted, and a standby signal is transmitted after the rectifier unit 4 m + 2 . Thereby, the optimal number of operating rectifier units is maintained.

上記のフローを繰り返し、最適運転台数決定部514は、常に最適な運転台数mをON/OFF命令部515に通知する。   The above-described flow is repeated, and the optimum operation number determination unit 514 always notifies the ON / OFF command unit 515 of the optimum operation number m.

(第2の実施形態)
図4は、本発明の第2の実施形態の直流給電システムの構成例を示す図であり、多数の通信装置への給電を行う場合の構成を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a DC power supply system according to the second embodiment of the present invention, and illustrates a configuration when power is supplied to a large number of communication devices.

図4を参照すると、本実施形態の直流給電システムは、図7に示した従来例と比較すると、監視制御部5内に運転台数決定回路52を設けた点と、各整流器ユニット41〜4n内にAC/DCコンバータ43およびスイッチ44を設けた点と、が異なる。 Referring to FIG. 4, the direct current power supply system according to the present embodiment is different from the conventional example shown in FIG. 7 in that an operating number determination circuit 52 is provided in the supervisory control unit 5 and the rectifier units 4 1 to 4. The difference is that an AC / DC converter 43 and a switch 44 are provided in n .

本実施形態では、運転台数決定回路52は、整流装置3の総出力電流を検出し、総出力電流と各整流器ユニット41〜4nの定格電流とを比較することにより、整流器ユニットの最適な運転台数を決定し、最適な運転台数分の整流器ユニットに運転命令を行う。 In the present embodiment, the operating number determination circuit 52 detects the total output current of the rectifier 3 and compares the total output current with the rated currents of the rectifier units 4 1 to 4 n , thereby optimizing the rectifier unit. Determine the number of units to be operated and issue an operation command to the rectifier units for the optimal number of units to be operated.

各整流器ユニット41〜4nにおいては、スイッチ44は、商用電源1およびエンジン発電機2に接続されており、運転台数決定回路51から運転命令を受けた場合に閉状態になる。AC/DCコンバータ43は、スイッチ44が閉状態になった場合に、商用電源1またはエンジン発電機2からの交流電力を直流電力に変換する。 In each of the rectifier units 4 1 to 4 n , the switch 44 is connected to the commercial power source 1 and the engine generator 2, and is closed when an operation command is received from the operation number determination circuit 51. The AC / DC converter 43 converts AC power from the commercial power source 1 or the engine generator 2 into DC power when the switch 44 is closed.

図5は、運転台数決定回路52の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the operating number determination circuit 52.

図5を参照すると、運転台数決定回路52は、運転台数記憶部521と、出力検出部522と、最適運転台数決定部523と、ON/OFF命令部524と、を有している。   Referring to FIG. 5, the operating number determination circuit 52 includes an operating number storage unit 521, an output detection unit 522, an optimum operating number determination unit 523, and an ON / OFF command unit 524.

運転台数記憶部521は、整流器ユニット41〜4nのうちの現在の運転台数M(M=1,2,・・・,n)を記憶する。 The operating number storage unit 521 stores the current operating number M (M = 1, 2,..., N) of the rectifier units 4 1 to 4 n .

出力検出部522は、整流装置3の現在の総出力電流Iallを検出する。   The output detection unit 522 detects the current total output current Iall of the rectifier 3.

最適運転台数決定部523は、整流装置3の現在の総出力電流Iallおよび予め決められている各整流器ユニット41〜4nの定格電流Irを比較演算することにより、整流器ユニットの最適な運転台数mを決定する。 The optimum operation number determination unit 523 compares the current total output current Iall of the rectifier 3 and the predetermined rated current Ir of each of the rectifier units 4 1 to 4 n , thereby calculating the optimum operation number of the rectifier units. Determine m.

ON/OFF命令部524は、整流器ユニット41〜4nのうち、最適運転台数決定部514にて決定された運転台数m分の整流器ユニットには運転命令となる運転信号を送信して運転状態に遷移させる。また、それ以外の整流器ユニットには待機信号を送信する。例えば、整流器ユニット41〜4nの運転・待機は、搭載番号の小さな整流器ユニットから運転させ、搭載番号の大きな整流器ユニットから待機させることができる。 The ON / OFF command unit 524 transmits an operation signal serving as an operation command to the rectifier units corresponding to the number m of operation units determined by the optimum operation number determination unit 514 among the rectifier units 4 1 to 4 n , thereby operating the operation state. Transition to. Further, a standby signal is transmitted to the other rectifier units. For example, the operation / standby of the rectifier units 4 1 to 4 n can be operated from a rectifier unit with a small mounting number and can be standby from a rectifier unit with a large mounting number.

図6は、最適運転台数決定部523の動作フローを説明するフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation flow of the optimum operation number determining unit 523.

最適運転台数決定部523は、以下のようにして、整流装置3の現在の総出力電流Iallおよび予め決められている各整流器ユニット41〜4nの定格電流Irを比較演算することにより、整流器ユニットの最適な運転台数mを計算する。 The optimum operation number determination unit 523 compares the current total output current Iall of the rectifier 3 and the predetermined rated current Ir of each of the rectifier units 4 1 to 4 n in the following manner, thereby calculating the rectifier. Calculate the optimal number m of units to operate.

図6を参照すると、最適運転台数決定部523は、まず、ステップ601において、運転台数mに1を入力し、次に、ステップ602において、運転台数をm+1に変更する。次に、ステップ603において、現在の総出力電流Iallと(m−1)*Irとを比較する。例えば、当初の運転台数mが1である場合、総出力電流IallがIr(=(2−1)*Ir)よりも小さければ、ステップ604において、運転台数mを2に決定する。一方、総出力電流IallがIrよりも大きければ、ステップ602に戻り、運転台数mを1加えて3とし、以降もこの演算を繰り返す。ステップ604で得られた運転台数mは、ON/OFF命令部524に通知される。これにより、最適運転台数決定部523は、常に最適な運転台数mをON/OFF命令部524に通知する。 Referring to FIG. 6, the optimum operation number determination unit 523 first inputs 1 to the operation number m in Step 601, and then changes the operation number to m + 1 in Step 602. Next, in step 603, the current total output current Iall is compared with (m−1) * Ir. For example, when the initial operating number m is 1, if the total output current Iall is smaller than Ir (= (2-1) * Ir), the operating number m is determined to be 2 in step 604. On the other hand, if the total output current Iall is larger than Ir, the process returns to step 602 to add 1 to the number of operating units m to 3 and thereafter repeat this calculation. The operating number m obtained in step 604 is notified to the ON / OFF command unit 524. Thereby, the optimum operation number determining unit 523 always notifies the ON / OFF command unit 524 of the optimum operation number m.

ON/OFF命令部524は、ステップ605において、最適運転台数決定部523から通知された運転台数mの整流器ユニット、例えば、整流器ユニット41〜4mには運転信号を送信し、整流器ユニット4m+1以降には待機信号を送信する。これにより、整流器ユニットの最適な運転台数を維持する。 In step 605, the ON / OFF command unit 524 transmits an operation signal to the rectifier units of the operating number m notified from the optimum operating number determining unit 523, for example, the rectifier units 4 1 to 4 m , and the rectifier unit 4 m. A standby signal is transmitted after +1 . Thereby, the optimal number of operating rectifier units is maintained.

上述したように第1および第2の実施形態においては、整流装置3の総出力電流等を基にして、整流器ユニット41〜4nのうちの最適な運転台数を決定し、決定した運転台数分の整流器ユニットを運転させる構成になっている。 As described above, in the first and second embodiments, the optimum operating number of the rectifier units 4 1 to 4 n is determined based on the total output current of the rectifying device 3 and the determined operating number. The rectifier unit of the minute is operated.

このように、整流器ユニットの運転台数を削減することで、運転状態にある整流器ユニットについては高負荷率に維持することができるため、整流器ユニットの効率低下による整流装置3の電力損失および整流装置3と通信装置群7との間の受電ケーブルの電力損失を低減することができる。   In this way, by reducing the number of operating rectifier units, the rectifier units in the operating state can be maintained at a high load factor. Therefore, the power loss of the rectifier 3 due to the efficiency reduction of the rectifier unit and the rectifier 3 And the power loss of the power receiving cable between the communication device group 7 can be reduced.

また、最適な運転台数の整流器ユニットを運転させ、それ以外の整流器ユニットの運転を待機させることで、無負荷状態の整流器ユニットに通電することを回避しているため、無負荷損を低減することができる。   In addition, by operating the optimal number of rectifier units and waiting for the other rectifier units to operate, it is possible to avoid energizing the rectifier units in the no-load state, thus reducing the no-load loss. Can do.

また、電力損失が低減されるため、電力損失によって生じる発熱を冷却するための空調機の台数およびランニングコストをも削減することができる。   Moreover, since the power loss is reduced, the number of air conditioners and the running cost for cooling the heat generated by the power loss can also be reduced.

また、整流装置3の出力端に蓄電池6を接続しているため、動作フローの計算周期は数分単位での計算でも良く、高速な計算を要しない。   Moreover, since the storage battery 6 is connected to the output terminal of the rectifier 3, the calculation cycle of the operation flow may be calculated in units of several minutes, and high-speed calculation is not required.

本発明の第1の実施形態の直流給電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the DC power supply system of the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した運転台数決定回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the operation number determination circuit shown in FIG. 図2に示した最適運転台数決定部の動作フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement flow of the optimal driving | operation number determination part shown in FIG. 本発明の第2の実施形態の直流給電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the DC power supply system of the 2nd Embodiment of this invention. 図4に示した運転台数決定回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the operating number determination circuit shown in FIG. 図5に示した最適運転台数決定部の動作フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement flow of the optimal driving | operation number determination part shown in FIG. 従来の直流給電システムの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of the conventional DC power supply system. 整流器ユニットの電流−効率特性および電流−損失特性を説明する図である。It is a figure explaining the current-efficiency characteristic and current-loss characteristic of a rectifier unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 商用電源
2 エンジン発電機
3 整流装置
1〜4n 整流器ユニット
5 監視制御部
6 蓄電池
7 通信装置群
41 AC/DCコンバータ
42 制御回路
43 AC/DCコンバータ
44 スイッチ
51 運転台数決定回路
511 運転台数記憶部
512 効率曲線データ記憶部
513 出力検出部
514 最適運転台数決定部
515 ON/OFF命令部
52 運転台数決定回路
521 運転台数記憶部
522 出力検出部
523 最適運転台数決定部
524 ON/OFF命令部
1 commercial power source 2 engine generator 3 rectifier 4 1 to 4 n rectifier unit 5 monitoring controller 6 battery 7 communication device group 41 AC / DC converter 42 control circuit 43 AC / DC converter 44 switches 51 the number of operating units determining circuit 511 operation number Storage unit 512 Efficiency curve data storage unit 513 Output detection unit 514 Optimal operation number determination unit 515 ON / OFF command unit 52 Operation number determination circuit 521 Operation number storage unit 522 Output detection unit 523 Optimal operation number determination unit 524 ON / OFF command unit

Claims (8)

互いに並列に接続され、各々が交流電力源からの交流電力を直流電力に変換する複数台の整流器ユニットを含む整流装置と、
前記整流装置の総出力電流を検出する出力検出部と、
前記出力検出部にて検出された前記整流装置の総出力電流に基づいて、前記整流器ユニットの運転台数を決定する最適運転台数決定部と、
前記複数台の整流器ユニットのうち、前記最適運転台数決定部にて決定された運転台数分の整流器ユニットに対して運転命令を出力する命令部と、を有する直流給電システム。
A rectifier including a plurality of rectifier units connected in parallel to each other, each of which converts AC power from an AC power source into DC power;
An output detector for detecting the total output current of the rectifier;
Based on the total output current of the rectifier detected by the output detector, an optimum operating number determination unit that determines the number of operating rectifier units;
A direct-current power supply system comprising: a command unit that outputs an operation command to the rectifier units for the number of operating units determined by the optimum operating number determining unit among the plurality of rectifier units.
前記複数台の整流器ユニットの各々の電流−効率特性を表す効率曲線データを記憶する効率曲線データ記憶部をさらに有し、
前記最適運転台数決定部は、前記出力検出部にて検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記効率曲線データ記憶部に記憶された前記複数台の整流器ユニットの各々の効率曲線データとを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定する、請求項1に記載の直流給電システム。
An efficiency curve data storage unit for storing efficiency curve data representing current-efficiency characteristics of each of the plurality of rectifier units;
The optimum operation number determining unit is configured to determine a current total output current of the rectifier detected by the output detection unit and efficiency curve data of each of the plurality of rectifier units stored in the efficiency curve data storage unit. The DC power supply system according to claim 1, wherein the number of operating rectifier units is determined by comparing the rectifier unit with each other.
前記最適運転台数決定部は、前記出力検出部にて検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記複数台の整流器ユニットの各々の定格電流とを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定する、請求項1に記載の直流給電システム。   The optimum operation number determination unit compares the current total output current of the rectifier detected by the output detection unit with the rated current of each of the plurality of rectifier units, thereby determining the rectifier unit. The DC power feeding system according to claim 1, wherein the number of operating units is determined. 前記複数台の整流器ユニットの各々は、
前記交流電力源に接続され、前記命令部から前記運転命令を受けた場合に閉状態になるスイッチと、
前記スイッチの後段に配置され、前記スイッチが閉状態になった場合に前記交流電力源からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータと、を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の直流給電システム。
Each of the plurality of rectifier units is
A switch that is connected to the AC power source and that is closed when the operation command is received from the command unit;
The AC / DC converter which is arrange | positioned in the back | latter stage of the said switch, and converts the alternating current power from the said alternating current power source into direct-current power when the said switch becomes a closed state, The any one of Claim 1 to 3 The direct current power supply system according to item.
互いに並列に接続され、各々が交流電力源からの交流電力を直流電力に変換する複数台の整流器ユニットを含む整流装置を備える直流給電システムの制御方法であって、
前記整流装置の総出力電流を検出する検出ステップと、
前記検出された前記整流装置の総出力電流に基づいて、前記整流器ユニットの運転台数を決定する決定ステップと、
前記複数台の整流器ユニットのうち、前記決定された運転台数分の整流器ユニットに対して運転命令を出力する命令ステップと、を有する制御方法。
A method for controlling a DC power supply system including a rectifier including a plurality of rectifier units connected in parallel to each other, each of which converts AC power from an AC power source into DC power,
A detection step of detecting a total output current of the rectifier;
A determination step of determining the number of operating rectifier units based on the detected total output current of the rectifier;
And a command step of outputting an operation command to the determined number of rectifier units among the plurality of rectifier units.
前記複数台の整流器ユニットの各々の電流−効率特性を表す効率曲線データを記憶するステップをさらに有し、
前記決定ステップでは、前記検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記記憶された前記複数台の整流器ユニットの各々の効率曲線データとを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定する、請求項5に記載の制御方法。
Storing efficiency curve data representing current-efficiency characteristics of each of the plurality of rectifier units;
In the determining step, by comparing the detected current total output current of the rectifier and the stored efficiency curve data of the plurality of rectifier units, the number of operating rectifier units is determined. The control method according to claim 5, wherein the control method is determined.
前記決定ステップでは、前記検出された前記整流装置の現在の総出力電流と、前記複数台の整流器ユニットの各々の定格電流とを比較することにより、前記整流器ユニットの運転台数を決定する、請求項5に記載の制御方法。   The determining step determines the number of operating rectifier units by comparing a current total output current of the detected rectifier with a rated current of each of the plurality of rectifier units. 5. The control method according to 5. 前記運転命令を受けた整流器ユニットを、スイッチ動作によって運転状態にするステップをさらに有する、請求項5から7のいずれか1項に記載の制御方法。   The control method according to any one of claims 5 to 7, further comprising a step of setting the rectifier unit that has received the operation command to an operation state by a switch operation.
JP2008035979A 2008-02-18 2008-02-18 Dc power supply system and controlling method Pending JP2009195079A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008035979A JP2009195079A (en) 2008-02-18 2008-02-18 Dc power supply system and controlling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008035979A JP2009195079A (en) 2008-02-18 2008-02-18 Dc power supply system and controlling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009195079A true JP2009195079A (en) 2009-08-27

Family

ID=41076582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008035979A Pending JP2009195079A (en) 2008-02-18 2008-02-18 Dc power supply system and controlling method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009195079A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011055637A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ntt Facilities Inc Dc power supply apparatus and method for controlling the same
JP2011055636A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ntt Facilities Inc Dc power supply apparatus and method for controlling the same
WO2011055184A1 (en) * 2009-10-23 2011-05-12 パナソニック電工株式会社 Power supply device and controller used therefor
CN102255522A (en) * 2011-07-25 2011-11-23 中达电通股份有限公司 DC (direct current) power supply system control method adapted to deficient output power of three-phase AC (alternating current) power grid
JP2012161208A (en) * 2011-02-02 2012-08-23 Ntt Facilities Inc Power supply device and power supply control method
JP2012175859A (en) * 2011-02-23 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp Rectifier system
JP2012217299A (en) * 2011-04-01 2012-11-08 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Power conversion system
CN104333052A (en) * 2013-07-22 2015-02-04 光宝电子(广州)有限公司 Battery module, battery module power supply management method, and device thereof
JP2016046959A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 富士電機株式会社 Dc power supply
JP2017060296A (en) * 2015-09-16 2017-03-23 日本電気株式会社 Power supply unit, power supply control method and control program
KR101726941B1 (en) * 2015-04-23 2017-04-27 한국철도기술연구원 Dc traction power supply system using pulse width modulation(pwm) boost converter
DE112012004063B4 (en) 2011-09-29 2021-10-14 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Power supply unit and control method therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09204240A (en) * 1996-01-24 1997-08-05 Fujitsu Ltd Power supplying device
JPH10201090A (en) * 1996-12-27 1998-07-31 Nec Eng Ltd Power unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09204240A (en) * 1996-01-24 1997-08-05 Fujitsu Ltd Power supplying device
JPH10201090A (en) * 1996-12-27 1998-07-31 Nec Eng Ltd Power unit

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011055637A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ntt Facilities Inc Dc power supply apparatus and method for controlling the same
JP2011055636A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ntt Facilities Inc Dc power supply apparatus and method for controlling the same
WO2011055184A1 (en) * 2009-10-23 2011-05-12 パナソニック電工株式会社 Power supply device and controller used therefor
JP2012161208A (en) * 2011-02-02 2012-08-23 Ntt Facilities Inc Power supply device and power supply control method
JP2012175859A (en) * 2011-02-23 2012-09-10 Mitsubishi Electric Corp Rectifier system
JP2012217299A (en) * 2011-04-01 2012-11-08 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Power conversion system
CN102255522A (en) * 2011-07-25 2011-11-23 中达电通股份有限公司 DC (direct current) power supply system control method adapted to deficient output power of three-phase AC (alternating current) power grid
DE112012004063B4 (en) 2011-09-29 2021-10-14 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Power supply unit and control method therefor
CN104333052A (en) * 2013-07-22 2015-02-04 光宝电子(广州)有限公司 Battery module, battery module power supply management method, and device thereof
JP2016046959A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 富士電機株式会社 Dc power supply
KR101726941B1 (en) * 2015-04-23 2017-04-27 한국철도기술연구원 Dc traction power supply system using pulse width modulation(pwm) boost converter
JP2017060296A (en) * 2015-09-16 2017-03-23 日本電気株式会社 Power supply unit, power supply control method and control program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009195079A (en) Dc power supply system and controlling method
EP2240993B1 (en) Backup power system and method
JP7100047B2 (en) Uninterruptible power supply system including energy storage
WO2016194126A1 (en) Uninterruptible power supply device
JP6649239B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP2011250650A (en) Electric power system
WO2013046894A1 (en) Power supply device and method for controlling same
JP4201750B2 (en) Power generation system
WO2016152177A1 (en) Electricity storage system
JP2014057384A (en) Power supply system including electrical equipment
JP3923816B2 (en) Power generation system for distributed power supply
JP4948881B2 (en) Fuel cell system
WO2014024731A1 (en) Linkage system switching device and power control system
JP2010206899A (en) Uninterruptible power supply unit
JP2009124911A (en) Power-feeding controller
JP2015050913A (en) Power control system
CN112334857A (en) Fuel cell power management
JP6591057B2 (en) Power conversion system for grid connection
JP6000144B2 (en) Distributed power system
JP2016123241A (en) Power conditioner
CN112671086B (en) Bearing power supply control device and method and magnetic suspension system
JP5371484B2 (en) Uninterruptible power system
JP6120727B2 (en) Power control apparatus, power control method, and power control system
WO2023152749A1 (en) Systems and methods thereof for powering a load from a plurality of power supplies
JP6099415B2 (en) Distributed power system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120403