JP2016001967A - 電力供給システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、商用電源の異常時に安定した電力供給が可能な電力供給システムを提供することにある。
分散型電源は、商用電源から電力が供給され負荷に電力を供給可能な電力系統に対して電力を供給可能である。
充放電装置は、充放電可能な蓄電部を有し、電力系統に対して充放電動作を行う系統連系が可能である。複数の充放電装置のうちの少なくとも1つは、商用電源に異常が生じている場合、電力系統に対して定電力定周波数の電力を供給する模擬系統動作が可能である。
スイッチ部は、商用電源が正常である場合、商用電源と電力系統とを接続し、商用電源が異常である場合、商用電源と電力系統とを切り離す。
充電状態取得手段は、蓄電部の充電状態を取得する。
状態判定手段は、商用電源に異常が生じている場合、蓄電部の充電状態に基づく状態判定を行う。
また、蓄電部の充電状態の判定結果、分散型電源から供給される電力、および、負荷における消費電力に応じ、複数の充放電装置を連携制御することにより、十分な充電量と放電量を確保することができる。
さらにまた、複数の充放電装置の一部である模擬系統動作を行う充放電装置の蓄電部を優先的に充電させ、模擬系統動作を行う充放電装置以外の系統連系させる充放電装置の蓄電部を優先的に放電させることで、模擬系統機能を安定して継続可能であるとともに、負荷の消費電力に応じて適切に放電させることができる。
(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態による電力供給システム1は、商用電源80から電力が供給され負荷90に電力を供給可能な配電網である電力系統85に電力を供給可能に構成される。本実施形態では、電力系統85は、第1ライン86および第2ライン87を有する。第1ライン86には、後述する太陽電池システム10、燃料電池システム20、連系リレー33、43、および、負荷90が接続される。第2ライン87には、自立リレー34、44が接続される。
逆潮流可能な分散型電源である太陽電池システム10は、太陽電池11、および、太陽電池用パワーコンディショナシステム(以下、パワーコンディショナシステムを「PCS」という。)12を有する。太陽電池11は、太陽光を利用して発電するものであり、発電した電力を太陽電池用PCS12に供給する。太陽電池用PCS12は、太陽電池11から供給された直流電力を交流電力に変換し、電力系統85に給電する。
本実施形態では、太陽電池システム10および燃料電池システム20が「分散型電源」に対応する。
第1蓄電部31は、例えばリチウムイオン二次電池等を複数組み合わせて構成され、双方向インバータを介して電力系統85に接続される。
第1充放電PCS32は、第1蓄電部31からの直流電力を交流電力に変換するとともに電力系統85からの交流電力を直流電力に変換する双方向インバータ、連系リレー33、および、自立リレー34を有する。また、第1充放電PCS32は、双方向インバータ、連系リレー33および自立リレー34を制御する制御機能を有する。
連系リレー33は、系統連系するときに第1蓄電部31と第1ライン86とを接続する。自立リレー34は、自立運転するときに第1蓄電部31と第2ライン87とを接続する。
第2蓄電部41は、例えばリチウムイオン二次電池等を複数組み合わせて構成され、双方向インバータを介して電力系統85に接続される。
第2充放電PCS42は、第2蓄電部41からの直流電力を交流電力に変換するとともに電力系統85からの交流電力を直流電力に変換する双方向インバータ、連系リレー43、および、自立リレー44を有する。また、第2充放電PCS42は、双方向インバータ、連系リレー43、および、自立リレー34を制御する制御機能を有する。
連系リレー43は、系統連系するときに第2蓄電部41と第1ライン86とを接続する。自立リレー44は、自立運転するときに第2蓄電部41と第2ライン87とを接続する。
本実施形態では、第1充放電装置30と第2充放電装置40とは、同様の構成とする。
燃料電池モニタ部62、第1充放電モニタ部63、および、第2充放電モニタ部64は、第1ライン86に設けられる。
燃料電池モニタ部62は、燃料電池システム20から第1ライン86に供給される電力、および、第1ライン86の電力を検出する。燃料電池システム20は逆潮流不可の分散型電源であるので、燃料電池用PCS22は、燃料電池モニタ部62の検出値に基づき、逆潮流が生じないように燃料電池21の発電量を制御する。
第2充放電モニタ部64は、第2充放電装置40の電力、および、第1ライン86の電力を検出する。
太陽電池システム10が発電しているとき、太陽電池システム10の発電電力が負荷90へ供給され、商用電源80からの順潮流電力が小さくなる。また、負荷90の消費電力よりも太陽電池システム10の発電電力が大きい場合、余剰電力にて蓄電部31、41を充電する、或いは、余剰電力を商用電源80側に逆潮流させる。余剰電力を逆潮流させることで、売電が可能である。
CVCF動作における定電圧定周波数の出力は、微小出力とすることが望ましい。これにより、第1充放電装置30からCVCF動作にて出力される電圧を、歪みの少ない正弦波電圧とすることができる。
以下、商用電源80の異常時に模擬系統として機能する第1充放電装置30を「マスター機」とし、系統連系する第2充放電装置40を「スレーブ機」とする。
太陽電池システム10および燃料電池システム20による発電電力が、負荷90における消費電力よりも小さい場合、スレーブ機である第2充放電装置40の第2蓄電部41を優先的に放電させる。太陽電池システム10および燃料電池システム20による発電電力ならびに第2充放電装置40からの放電だけでは負荷90における消費電力が賄えない場合、第1充放電装置30は、模擬系統機能分に加え、負荷90へ供給するための電力を放電する。
第1蓄電部31のSOCが低下し、下限値L1より小さくなった場合、模擬系統機能を維持すべく、第2蓄電部41から第1蓄電部31へ最低限の電力を供給する。
第1蓄電部31のSOCおよび第2蓄電部41のSOCの状態に応じた充放電動作に係る状態判定を図2に基づいて説明する。図2中では、充電または放電ができない場合を「×」、充電または放電ができる場合を「○」または「◎」で示す。また、例えばマスター機の充電が「◎」で示されている場合、スレーブ機も充電可能であるが、マスター機を優先的に充電することを意味する。放電についても同様である。以下、太陽電池システム10および燃料電池システム20の発電電力、ならびに、負荷90における消費電力に応じ、第1蓄電部31および第2蓄電部41を充電する必要がある場合を「充電要求時」、第1蓄電部31および第2蓄電部41を放電する必要がある場合を「放電要求時」という。また、第1蓄電部31を充電(または放電)することを、適宜「マスター機を充電(または放電)する」といい、第2蓄電部41を充電(または放電)することを、適宜「スレーブ機を充電(または放電)する」という。
マスター機のSOCが0以上下限値L1以下であり、スレーブ機のSOCが下限値L2より大きく上限値H2より小さい状態Bでは、充電要求時にはマスター機を優先的に充電し、放電要求時にはスレーブ機を放電する。
マスター機のSOCが0以上下限値L1以下であり、スレーブ機のSOCが下限値L2である状態Cでは、マスター機を優先的に充電する。
マスター機のSOCが下限値L1より大きく上限値H1より小さく、スレーブ機のSOCが下限値L2より大きく上限値H2より小さい状態Eでは、充電要求時にはマスター機を優先的に充電し、放電要求時にはスレーブ機を優先的に放電する。
マスター機のSOCが下限値L1より大きく上限値H1より小さく、スレーブ機のSOCが下限値L2である状態Fでは、充電要求時にはマスター機を優先的に充電し、放電要求時にはマスター機を放電する。
本実施形態では、状態A〜状態Iが、「判定結果」に対応する。
図3(a)に示すように、マスター機のSOCが上限値H1以上であり、スレーブ機のSOCが下限値L2より大きく上限値H2より小さい状態Hでは、マスター機を優先的に放電する。マスター機の放電によりマスター機のSOCが低下し、上限値H1より小さい状態Eになると、図3(b)に示すように、スレーブ機を優先的に放電する。スレーブ機の放電によりスレーブ機のSOCが低下し、下限値L2となる状態Fになると、図3(c)に示すように、これ以上スレーブ機を放電できないので、マスター機を放電する。マスター機を放電すると、図3(d)に示すように、マスター機のSOCが低下する。
図4(a)に示すように、マスター機のSOCが下限値L1より大きく上限値H1より小さく、スレーブ機のSOCが下限値L2である状態Fでは、マスター機を優先的に充電する。マスター機の充電によりマスター機のSOCが上昇し、上限値H1となる状態Iになると、図4(b)に示すように、マスター機をこれ以上充電できないので、スレーブ機を充電する。スレーブ機を充電すると、図4(c)、(d)に示すように、スレーブ機のSOCが上昇する。
ところで、例えば曇天時における太陽光発電等、太陽電池システム10および燃料電池システム20における発電電力が不安定である場合や、例えば洗濯機等のように、負荷90の消費電力が頻繁に変化する場合がある。
最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、ハンチング判定期間におけるマスター機のSOC、および、スレーブ機のSOCを取得する。ハンチング判定期間は、後述の通常判定周期T1とするが、通常判定周期T1とは異なる期間としてもよい。
マスター機のSOCは、後述するSOCモニタ処理にて取得され、制御部70の図示しない記憶部に記憶されているものとする。ここでは、ハンチング判定期間中のSOCに基づき、判定期間における状態遷移回数をカウントする。「状態遷移回数」とは、マスター機のSOCがマスター機の判定閾値を跨ぐ回数を意味し、充放電状態の切り替えは伴わない。
スレーブ機のSOCについても同様とし、状態遷移回数をカウントする。
本実施形態では、ハンチング判定期間が「所定期間」に対応する。
S103では、判定周期を通常判定周期T1とする。
S104では、判定周期を通常判定周期T1よりも長いハンチング防止判定周期T2とする。
S107では、S106における判定結果および充放電要求に応じ、スレーブ機およびマスター機における充放電を制御する。ここで、太陽電池システム10および燃料電池システム20における発電電力が負荷90における消費電力より多く、判定結果が状態B、C、E、Fである場合(図2参照)、余剰電力に応じ、優先的に充電される第1蓄電部31で充電しきれない場合には、第2蓄電部41においても充電させる。
本実施形態では、判定周期を変更する変更条件を満たす場合(図6中のS102:YES)、図7(b)に示すように、判定周期を通常判定周期T1よりも長いハンチング防止判定周期T2とするので、ハンチングを抑制することができる。
SOCモニタ処理を図8に示すフローチャートに基づいて説明する。SOCモニタ処理は、自立運転時に制御部70にて実行される。
モニタ周期変更条件を満たすと判断された場合(S201:YES)、S203へ移行する。モニタ周期変更条件を満たさないと判断された場合(S201:NO)、S202へ移行する。
S203では、モニタ周期を通常モニタ周期M1よりも短いモニタ強化周期M2とする。
S204では、前回のSOC取得を行ってから、モニタ時間が経過したか否かを判断する。モニタ時間は、S202またはS203にて設定されたモニタ周期に基づく時間である。モニタ時間が経過していないと判断された場合(S204:NO)、この判断処理を繰り返す。モニタ時間が経過したと判断された場合(S204:YES)、S205へ移行する。
S205では、マスター機のSOCおよびスレーブ機のSOCを取得し、図示しない記憶部に格納する。
太陽電池システム10および燃料電池システム20は、商用電源80から電力が供給され負荷90に電力を供給可能な電力系統85に対して電力を供給可能である。
スイッチ部60は、商用電源80が正常である場合、商用電源80と電力系統85とを接続し、商用電源80が異常である場合、商用電源80と電力系統85とを切り離す。
制御部70は、蓄電部31、41のSOCを取得し(図8中のS205)、商用電源80に異常が生じている場合、SOCに基づく状態判定を行う(図6中のS106)。また、制御部70は、SOCに基づく判定結果、太陽電池システム10および燃料電池システム20から供給される電力、ならびに、負荷90における消費電力に応じ、複数の蓄電部31、41を同時に充電または放電可能であって、模擬系統動作を行う第1充放電装置30の第1蓄電部31を優先して充電させ、系統連系させる第2充放電装置40の第2蓄電部41を優先して放電させる(S107)。
また、SOCに基づく判定結果、太陽電池システム10および燃料電池システム20から供給される電力、ならびに、負荷90における消費電力に応じ、複数の充放電装置30、40を連携制御することにより、十分な充電量と放電量を確保することができる。
さらにまた、マスター機である第1充放電装置30の第1蓄電部31を優先的に充電させ、スレーブ機である第2充放電装置40の第2蓄電部41を優先的に放電させることで、マスター機における模擬系統機能を安定して継続可能であるとともに、負荷90の消費電力に応じて適切に放電させることができる。
これにより、蓄電部31、41の充放電が頻繁に切り替わるハンチングを抑制することができる。
これにより、ハンチングする虞があるモニタ周期変更範囲において、SOCを取得する取得周期を短くすることで、第1充放電装置30および第2充放電装置40の充放電状態を適切に制御することができる。また、ハンチングする虞のない領域において、SOC取得周期を長くすることで、制御部70におけるメモリ負荷を低減することができる。
本発明の第2実施形態による電力供給システムを図9および図10に示す。
図9に示すように、本実施形態の電力供給システム2は、第1充放電装置30および第2充放電装置40に加え、第3充放電装置45を備える点が上記実施形態と異なる。太陽電池システム10、燃料電池システム20、電力系統85等は、上記実施形態と同様であり、図9においては記載を省略した。後述の図11についても同様である。
上記実施形態では、第1充放電装置30がマスター機として機能し、第2充放電装置40がスレーブ機として機能する。本実施形態では、第1充放電装置30、第2充放電装置40、および、第3充放電装置45のうちの1つをマスター機とし、残り2つをスレーブ機とする。スレーブ機が複数である場合、複数のスレーブ機の充電可能な総量に対する蓄電量の総量の割合をスレーブ機全体としてのSOCとみなし、上記実施形態と同様に状態判定を行う。
S301では、マスター機の切替タイミングよりも前の所定のタイミングになったか否かを判断する。ここで、「マスター機の切替タイミングよりも前の所定のタイミング」とは、切替後にマスター機として機能するスレーブ機の蓄電部のSOCを第2下限値L12から第1下限値L11に変更するのに要する時間に応じて設定される。マスター機の切替タイミングよりも前の所定のタイミングになっていないと判断された場合(S301:NO)、以下の処理を行わない。マスター機の切替タイミングよりも前の所定のタイミングになったと判断された場合(S301:YES)、S302へ移行する。
S302では、切替後にマスター機となる蓄電部のSOCの下限値を第2下限値L12から第1下限値L11に変更する。
S304では、マスター機を切り替える。また、マスター機からスレーブ機となる蓄電部のSOCの下限値を第1下限値L11から第2下限値L12に変更する。
制御部70は、模擬系統動作を行う充放電装置30、40、45を切替期間ごとに切り替える(S304)。これにより、蓄電部31、41、46の劣化のばらつきを低減することができる。
制御部70は、模擬系統動作を行う充放電装置を切り替える切替タイミングよりも前の所定のタイミングにおいて、切替後に模擬系統動作を行う充放電装置の蓄電部のSOCの下限値を、第2下限値L12から第1下限値L11に変更する(S302)。
これにより、模擬系統動作を行う充放電装置を適切に切り替えることができる。
(ア)状態判定処理
上記実施形態では、判定周期変更条件を満たした場合、判定周期を変更する。他の実施形態では、判定周期を一定とし、変更しなくてもよい。すなわち、図6中のS101〜S104を省略してもよい。
(イ)SOCモニタ処理
上記実施形態では、モニタ周期変更条件を満たすとき、モニタ周期を変更する。他の実施形態では、モニタ周期を一定とし、変更しなくてもよい。すなわち、図7中のS201〜S203を省略してもよい。
第2実施形態では、所定期間が経過した場合、マスター機を切り替える。他の実施形態では、マスター機における充放電切替回数が所定回数以上となった場合、マスター機を切り替えるようにしてもよい。また、マスター機のSOCの下限値と、スレーブ機のSOCの下限値が同じに設定されている場合、下限値変更処理を省略可能である。すなわち、図10中のS301およびS302を省略してもよい。
上記実施形態では、1つの充放電装置をマスター機とし、他の充放電装置をスレーブ機とする。他の実施形態では、マスター機を複数としてもよいし、スレーブ機を3以上としてもよい。
また、第1実施形態のように、第1充放電装置をマスター機とし、第2充放電装置をスレーブ機とし、マスター機のローテーションを行わない場合、第2充放電PCSにおいて、自立リレー等、第2充放電装置をマスター機として機能させるための構成を省略してもよい。すなわち、図11に示すように、電力供給システム3の充放電装置50は、蓄電部51およびスレーブ用PCS52を備える。また、充放電装置55は、蓄電部56およびスレーブ用PCS57を備える。スレーブ用PCS52、57は、自立リレー等、マスター機として機能させるための構成が省略されている。
なお、図11では、説明のため、マスター機として機能させるための構成を有する第1充放電装置30の第1充放電PCS32を「マスター用PCS」と記載した。
上記実施形態では、蓄電部は二次電池により構成されるが、例えば電気二重層キャパシタ等、充放電が可能な装置であれば、どのようなものでもよい。
上記実施形態では、電力供給システムは、分散型電源として、太陽電池システムおよび燃料電池システムを備える。他の実施形態では、太陽電池システムまたは燃料電池システムの一方を省略してもよい。また、分散型電源は、電力系統に電力を供給可能であれば、太陽電池システムおよび燃料電池システムに限らず、風力発電システムや小規模水力発電システム等、どのようなものであってもよい。
上記実施形態では、充放電装置の外部にある上位の制御部が「充電状態取得手段」、「状態判定手段」、「充放電制御手段」、「判定周期変更手段」、「取得周期変更手段」、「切替手段」および「下限値変更手段」を構成する。他の実施形態では、上記手段の一部または全部を、充放電装置のPCSにより構成してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
10・・・太陽電池システム(分散型電源)
20・・・燃料電池システム(分散型電源)
30、40、45、50、55・・・充放電装置
60・・・スイッチ部
70・・・制御部
80・・・商用電源 85・・・電力系統
90・・・負荷
Claims (5)
- 商用電源(80)から電力が供給され負荷(90)に電力を供給可能な電力系統(85)に対して電力を供給可能な分散型電源(10、20)と、
充放電可能な蓄電部(31、41、46)を有し、前記電力系統に対して充放電動作を行う系統連系が可能な複数の充放電装置(30、40、45、50、55)と、
前記商用電源が正常である場合、前記商用電源と前記電力系統とを接続し、前記商用電源が異常である場合、前記商用電源と前記電力系統とを切り離すスイッチ部(60)と、
前記充放電装置を制御する制御部(70)と、
を備え、
複数の前記充放電装置のうちの少なくとも1つは、前記商用電源に異常が生じている場合、前記電力系統に対して定電力定周波数の電力を供給する模擬系統動作が可能であって、
前記制御部は、
前記蓄電部の充電状態を取得する充電状態取得手段(S205)と、
前記商用電源に異常が生じている場合、前記蓄電部の充電状態に基づく状態判定を行う状態判定手段(S106)と、
前記状態判定手段による判定結果、前記分散型電源から供給される電力、および、前記負荷における消費電力に応じ、複数の前記充放電装置の前記蓄電部を同時に充電または放電可能であって、前記模擬系統動作を行う前記充放電装置の前記蓄電部を優先して充電させ、前記系統連系させる前記充放電装置の前記蓄電部を優先して放電させる充放電制御手段(S107)と、
を有することを特徴とする電力供給システム(1、2、3)。 - 複数の前記充放電装置は、前記模擬系統動作が可能であって、
前記制御部は、前記模擬系統動作を行う前記充放電装置を切替期間ごとに切り替える切替手段(S304)を有することを特徴とする請求項1に記載の電力供給システム(2)。 - 前記模擬系統動作を行う前記充放電装置の前記蓄電部の充電状態に係る下限値を第1下限値とし、前記系統連系させる前記充放電装置の前記蓄電部の充電状態に係る下限値を前記第1下限値より小さい第2下限値とする場合、
前記制御部は、前記模擬系統動作を行う前記充放電装置を切り替える切替タイミングより前の所定のタイミングにおいて、切替後に前記模擬系統動作を行う前記充放電装置の前記蓄電部の充電状態に係る下限値を前記第2下限値から前記第1下限値に変更する下限値変更手段(S302)を有することを特徴とする請求項2に記載の電力供給システム。 - 前記制御部は、
所定期間内において、前記蓄電部の充電状態が前記状態判定に係る状態判定閾値を跨ぐ状態遷移回数が所定回数以上であり、かつ、前記所定期間内における前記蓄電部の充電状態の変化量が所定値以下である場合、前記状態判定を行う判定周期を通常よりも長くする判定周期変更手段(S104)を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力供給システム。 - 前記制御部は、
前記蓄電部の充電状態が前記状態判定閾値を含むモニタ周期変更範囲内である場合、前記蓄電部の充電状態を取得する取得周期を通常よりも短くすることを特徴とする取得周期変更手段(S203)を有することを特徴とする請求項4に記載の電力供給システム。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017134773A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
WO2017142218A1 (ko) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 두산중공업 주식회사 | 에너지 저장 시스템 및 시스템 운용 방법 |
WO2018056504A1 (ko) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 한국전력공사 | 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치 |
KR20180134826A (ko) * | 2018-12-12 | 2018-12-19 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190000344A (ko) * | 2018-12-21 | 2019-01-02 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190061496A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190061495A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
WO2019107806A1 (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
JP2019122180A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | 富士電機株式会社 | パワーコンディショナおよびパワーコンディショナシステム |
WO2021205700A1 (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 株式会社 東芝 | 電力変換装置 |
KR20230077158A (ko) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 한국에너지기술연구원 | 인버터-컨버터 기반의 전력공급시스템 및 전력공급방법 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708472C1 (ru) * | 2016-01-25 | 2019-12-09 | Битцер Кюльмашиненбау Гмбх | Способ управления компрессорной системой |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010273519A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 充放電制御方法 |
JP2013162686A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Tokyo Institute Of Technology | 電力供給システム |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3809549B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2006-08-16 | 株式会社日立製作所 | 電源装置と分散型電源システムおよびこれを搭載した電気自動車 |
US7937945B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-05-10 | Kinde Sr Ronald August | Combining a series of more efficient engines into a unit, or modular units |
JP2009213228A (ja) | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Nec Electronics Corp | Dcコンバータ |
TWI412206B (zh) * | 2009-11-27 | 2013-10-11 | 財團法人工業技術研究院 | 電源模組及其使用方法 |
JP5647057B2 (ja) * | 2010-05-19 | 2014-12-24 | 株式会社日立製作所 | 充電装置、充電制御ユニット及び充電制御方法 |
JP5542781B2 (ja) | 2011-11-10 | 2014-07-09 | 株式会社日立製作所 | 蓄電池制御システム及び蓄電池制御方法 |
JP6011845B2 (ja) | 2012-05-28 | 2016-10-19 | 清水建設株式会社 | 分散型電源の自立運転システム |
-
2014
- 2014-06-12 JP JP2014121473A patent/JP6102832B2/ja active Active
-
2015
- 2015-06-11 US US14/736,442 patent/US9641005B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010273519A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 充放電制御方法 |
JP2013162686A (ja) * | 2012-02-07 | 2013-08-19 | Tokyo Institute Of Technology | 電力供給システム |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017134773A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2018-06-14 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
WO2017134773A1 (ja) * | 2016-02-03 | 2017-08-10 | 三菱電機株式会社 | 電力供給システム |
US10756544B2 (en) | 2016-02-15 | 2020-08-25 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Energy storage system and management method thereof |
WO2017142218A1 (ko) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 두산중공업 주식회사 | 에너지 저장 시스템 및 시스템 운용 방법 |
KR101792395B1 (ko) * | 2016-02-15 | 2017-11-01 | 두산중공업 주식회사 | 에너지 저장 시스템 및 시스템 운용 방법 |
WO2018056504A1 (ko) * | 2016-09-20 | 2018-03-29 | 한국전력공사 | 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치 |
US10951033B2 (en) | 2016-09-20 | 2021-03-16 | Korea Electric Power Corporation | Method for controlling frequency of stand-alone microgrid and power converter for energy storage device for controlling same |
KR102222847B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2021-03-03 | 엘에스일렉트릭(주) | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR102222843B1 (ko) * | 2017-11-28 | 2021-03-03 | 엘에스일렉트릭(주) | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190061496A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190061495A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
WO2019107806A1 (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
US11404877B2 (en) | 2017-11-28 | 2022-08-02 | Ls Electric Co., Ltd. | Hierarchical power control system |
JP2019122180A (ja) * | 2018-01-10 | 2019-07-22 | 富士電機株式会社 | パワーコンディショナおよびパワーコンディショナシステム |
KR101977117B1 (ko) * | 2018-12-12 | 2019-05-10 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20180134826A (ko) * | 2018-12-12 | 2018-12-19 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR101977115B1 (ko) * | 2018-12-21 | 2019-05-10 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
KR20190000344A (ko) * | 2018-12-21 | 2019-01-02 | 엘에스산전 주식회사 | 계층형 전력 제어 시스템 |
WO2021205700A1 (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 株式会社 東芝 | 電力変換装置 |
KR20230077158A (ko) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 한국에너지기술연구원 | 인버터-컨버터 기반의 전력공급시스템 및 전력공급방법 |
KR102634583B1 (ko) | 2021-11-25 | 2024-02-08 | 한국에너지기술연구원 | 인버터-컨버터 기반의 전력공급시스템 및 전력공급방법 |
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---|---|
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