JP2017073854A - Power supply system - Google Patents

Power supply system Download PDF

Info

Publication number
JP2017073854A
JP2017073854A JP2015197975A JP2015197975A JP2017073854A JP 2017073854 A JP2017073854 A JP 2017073854A JP 2015197975 A JP2015197975 A JP 2015197975A JP 2015197975 A JP2015197975 A JP 2015197975A JP 2017073854 A JP2017073854 A JP 2017073854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
power supply
ups
general
capacity
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
JP2015197975A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勝也 峯野
Katsuya Mineno
勝也 峯野
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2015197975A priority Critical patent/JP2017073854A/en
Publication of JP2017073854A publication Critical patent/JP2017073854A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system capable of supplying general loads only with the power of excessive capacity of an UPS, while limiting the general loads upon occurrence of system power failure.SOLUTION: An UPS 11 is provided with a bidirectional converter 1 at the input, and the bidirectional converter 1 is connected with a battery 2. An operation unit 3 is installed on the UPS (uninterruptible power supply) 11 side. Upon detection of system power failure, the operation unit 3 compares the residual capacity of the battery 2 with the capacity required for the UPS load C, and obtains the residual capacity of the UPS 11 from the difference of the residual capacity of the battery 2 and the capacity of the UPS load C. A load section unit 6 is provided on the supervisory control unit 12 side. When the residual capacity of the UPS 11 exceeds a preset value, the load section unit 6 selects a general load B preset by the user.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、無停電電源装置の余剰容量を求めて、系統停電発生時に余剰容量分の電力を、停電が許されない重要負荷以外の負荷である一般負荷に対して供給可能な電力供給システムに関する。   Embodiment of this invention calculates | requires the surplus capacity of an uninterruptible power supply, and is the electric power supply which can supply the electric power for surplus capacity with respect to the general load which is loads other than the important load which a power failure is not permitted at the time of a system power failure About the system.

高圧あるいは特別高圧の受電設備には、系統停電に備えて、非常用発電機が設置されている。非常用発電機は、起動するまでに数秒〜40秒程度の時間を要するため、受電設備にて系統停電が発生した場合、構内の負荷は、非常用発電機による給電まで停電状態での待機を余儀なくされる。ただし、受電設備には、サーバー等、停電が許されない重要な負荷も設置されているため、このような重要な負荷には専用の無停電電源装置(以下、UPSと呼ぶ)が設置されている。   An emergency generator is installed in a high-voltage or extra-high-voltage power receiving facility in preparation for a system power failure. Since the emergency generator takes several seconds to 40 seconds to start up, if a system power failure occurs at the power receiving facility, the load on the premises must wait in the power failure state until power is supplied by the emergency generator. Forced. However, because the power receiving equipment also has an important load that does not allow power outages, such as a server, a dedicated uninterruptible power supply (hereinafter referred to as UPS) is installed for such an important load. .

UPSには、充放電可能なバッテリが組み込まれており、このバッテリが、通常の系統電源運用時には系統から給電を受ける。バッテリは、系統停電が発生して外部からの電力供給が停止した時、同一規格の電力を所定時間だけ、停電が許されない重要負荷(以下、UPS負荷と呼ぶ)に放電する。   The UPS incorporates a chargeable / dischargeable battery, and this battery receives power from the system during normal system power supply operation. When a system power failure occurs and power supply from the outside is stopped, the battery discharges power of the same standard for a predetermined time to an important load (hereinafter referred to as a UPS load) where the power failure is not allowed.

このようなUPSは、電力系統で停電や瞬時電圧低下などが発生した時、UPS負荷に対して安定した電力供給を続けることができなくなるようでは、UPSとして意味が無い。そのため、UPSはUPS負荷の容量に対して余剰な容量を持つことが多く、並列冗長システムや共通予備システムなどが主流となっている。   Such a UPS is meaningless as a UPS if it becomes impossible to continue a stable power supply to the UPS load when a power failure or instantaneous voltage drop occurs in the power system. Therefore, the UPS often has a surplus capacity with respect to the capacity of the UPS load, and a parallel redundant system, a common spare system, and the like are mainly used.

特開2010−178425号公報JP 2010-178425 A

情報インフラの重要性が高まる昨今、UPSは積極的に導入されている。また、将来にUPS負荷が増設されることを見越してUPSが設置されることも多く、UPSの余剰容量はかなりの余裕を持って設計される傾向にある。したがって、UPSを導入した初期段階ではUPSの余剰容量が大きく、UPS負荷の増設に従い、UPSの余剰容量が減っていくことになる。そこで、UPSの余剰容量の有効利用を図ると共に、余剰容量が変化した場合でもこれに柔軟に対応可能な技術の開発が待たれていた。   With the increasing importance of information infrastructure, UPS has been actively introduced. Also, a UPS is often installed in anticipation of a future increase in the UPS load, and the surplus capacity of the UPS tends to be designed with a considerable margin. Therefore, the UPS surplus capacity is large at the initial stage of introducing the UPS, and the UPS surplus capacity decreases as the UPS load increases. Therefore, effective utilization of the surplus capacity of the UPS has been attempted, and development of a technology that can flexibly cope with the surplus capacity has been awaited.

本実施形態は、上記の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、系統停電発生時に一般負荷の制限を行いつつ、UPSの余剰容量分の電力だけを一般負荷に供給することが可能な電力供給システムを提供することにある。   The present embodiment has been proposed to solve the above-described problem. The purpose of this embodiment is to supply only the power for the surplus capacity of the UPS to the general load while limiting the general load when a system power failure occurs. An object of the present invention is to provide a power supply system.

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る電力供給システムは、次の構成要素(1)〜(6)を備えている。
(1)停電を許容しない重要負荷へ電力を供給する無停電電源装置。
(2)前記無停電電源装置の残容量から前記重要負荷に必要な容量を差し引いて前記無停電電源装置の余剰容量を求める演算部。
(3)前記余剰容量に応じて、前記重要負荷以外の負荷である一般負荷の中から、前記余剰容量分の電力を供給する負荷を、選択する負荷選択部。
(4)前記負荷選択部が選択した前記一般負荷に投入指令を出力し、前記負荷選択部が選択した以外の前記一般負荷に遮断指令を出力する開閉指令部。
(5)前記負荷選択部が選択した前記一般負荷に給電する旨の給電指令を前記無停電電源装置に送信する通信部。
(6)前記無停電電源装置の入力部に設けられる双方向コンバータ。
In order to achieve the above object, a power supply system according to an embodiment of the present invention includes the following components (1) to (6).
(1) An uninterruptible power supply that supplies power to critical loads that do not allow power outages.
(2) An arithmetic unit that obtains a surplus capacity of the uninterruptible power supply by subtracting a capacity required for the important load from a remaining capacity of the uninterruptible power supply.
(3) A load selection unit that selects a load that supplies power for the surplus capacity from a general load that is a load other than the important load in accordance with the surplus capacity.
(4) An open / close command unit that outputs a closing command to the general load selected by the load selection unit and outputs a shut-off command to the general load other than that selected by the load selection unit.
(5) A communication unit that transmits a power supply command for supplying power to the general load selected by the load selection unit to the uninterruptible power supply.
(6) A bidirectional converter provided at an input unit of the uninterruptible power supply.

第1の実施形態のブロック図。The block diagram of 1st Embodiment. 第1の実施形態のブロック図。The block diagram of 1st Embodiment. 系統停電発生時のフローチャート。A flow chart at the time of system power failure occurrence. 第1の実施形態において通常の系統運用時のブロック図。The block diagram at the time of normal system | strain operation | movement in 1st Embodiment. 第1の実施形態においてUPSが起動した時のブロック図。FIG. 3 is a block diagram when the UPS is activated in the first embodiment. 第1の実施形態においてUPS起動後の復電直後のブロック図。FIG. 3 is a block diagram immediately after power recovery after UPS activation in the first embodiment. 第1の実施形態においてUPS起動後の復電時のブロック図。The block diagram at the time of power recovery after UPS starting in 1st Embodiment. 第1の実施形態においてUPSから非常用発電機への切替時のブロック図。The block diagram at the time of switching from UPS to an emergency generator in 1st Embodiment. 第1の実施形態において非常用発電機が起動した時のブロック図。The block diagram when the emergency generator starts in 1st Embodiment.

(1)第1の実施形態
(構成)
以下、本発明の第1の実施形態の構成について、図面を用いて具体的に説明する。図1、図2は第1の実施形態のブロック図である。これらの図に示すように、第1の実施形態に係る電力供給システム10には、UPS11及び監視制御部12が設けられている。
(1) First embodiment (configuration)
Hereinafter, the configuration of the first exemplary embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 and 2 are block diagrams of the first embodiment. As shown in these drawings, the power supply system 10 according to the first embodiment is provided with a UPS 11 and a monitoring control unit 12.

UPS11は、系統停電発生時に、停電を許容しない重要負荷であるUPS負荷Cに対し所定の時間だけ電力を供給するための設備である。UPS11は、入力部に双方向コンバータ1が設けられており、双方向コンバータ1には、充放電可能なバッテリ2が接続されている。また、UPS11には、演算部3及び通信部4が設置され、監視制御部12には、通信部5、負荷選択部6及び開閉指令部7が設けられている。これらの各構成要素については図2を参照して後述する。   The UPS 11 is equipment for supplying power to the UPS load C, which is an important load that does not allow a power failure, for a predetermined time when a system power failure occurs. In the UPS 11, a bidirectional converter 1 is provided at an input unit, and a chargeable / dischargeable battery 2 is connected to the bidirectional converter 1. The UPS 11 is provided with a calculation unit 3 and a communication unit 4, and the monitoring control unit 12 is provided with a communication unit 5, a load selection unit 6, and an opening / closing command unit 7. Each of these components will be described later with reference to FIG.

上記のUPS11及びUPS負荷Cは、受電設備に設置される。受電設備には一般負荷A、B及び非常用発電機14も配置されている。非常用発電機14は、系統停電発生時に、一般負荷B及びUPS負荷Cに電力を供給する設備である。また、一般負荷A、B及びUPS負荷Cには系統電源13が接続されている。通常の系統運用時は、一般負荷A、B及びUPS負荷Cは系統電源13から給電を受けている。なお、一般負荷Bは防災負荷などの保安系負荷であり、一般負荷Aは照明などの負荷であり、これらの負荷はUPS負荷C以外の負荷である。ここでは、一般負荷については図1、図2では2台示したが、これに限るものではない。   The UPS 11 and the UPS load C are installed in a power receiving facility. General loads A and B and an emergency generator 14 are also arranged in the power receiving facility. The emergency generator 14 is a facility for supplying power to the general load B and the UPS load C when a system power failure occurs. A system power supply 13 is connected to the general loads A and B and the UPS load C. During normal system operation, the general loads A and B and the UPS load C are supplied with power from the system power supply 13. The general load B is a safety system load such as a disaster prevention load, the general load A is a load such as lighting, and these loads are loads other than the UPS load C. Here, although two general loads are shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is not limited to this.

ところで、非常用発電機14は、起動するまでに少なくとも数秒を要する。そこで、系統停電が発生して非常用発電機14が起動するまでは、UPS11のバッテリ2が放電し、双方向コンバータ1を通じてUPS負荷Cに電力供給を行う。非常用発電機14が起動すれば、UPS11のバッテリ2放電によるUPS負荷Cへの電力供給は停止し、非常用発電機14がUPS負荷Cへ電力を供給する。   By the way, the emergency generator 14 requires at least several seconds to start. Therefore, the battery 2 of the UPS 11 is discharged until the emergency power generator 14 is started after the system power failure occurs, and power is supplied to the UPS load C through the bidirectional converter 1. When the emergency generator 14 is activated, the power supply to the UPS load C due to the battery 2 discharge of the UPS 11 is stopped, and the emergency generator 14 supplies power to the UPS load C.

(UPS11及び監視制御部12の各構成要素)
本実施形態に係る電力供給システム10では、系統停電発生後にUPS11が起動してUPS負荷Cへの電力供給を行うが、それに加えて、UPS11の余剰容量分の電力を、一般負荷Bへも供給する。ただし、一般負荷Bへの電力供給は、UPS11の余剰容量分の範囲であり、電力供給対象となる一般負荷Bについても予め選択されたものに制限されている。
(Each component of the UPS 11 and the monitoring controller 12)
In the power supply system 10 according to this embodiment, the UPS 11 is activated after the occurrence of a system power failure and supplies power to the UPS load C. In addition to that, the surplus capacity of the UPS 11 is also supplied to the general load B. To do. However, the power supply to the general load B is in the range of the surplus capacity of the UPS 11, and the general load B that is the power supply target is also limited to a preselected one.

以下、系統停電発生時におけるUPS11及び監視制御部12の各構成要素の動作について、図2を用いて説明する。演算部3は、UPS負荷Cの負荷容量を取り込む(図2の[1])と共に、系統停電が発生した場合にこれを検知する。演算部3は、系統停電を検知すると、その時点でのバッテリ2の残容量とUPS負荷Cに必要な容量とを比較し(図2の[2])、両者の差からUPS11の余剰容量を求める。通信部4は、監視制御部12側の通信部5へ、演算部3の演算結果であるUPS11の余剰容量を送信する(図2の[3])。   Hereinafter, the operation of each component of the UPS 11 and the monitoring controller 12 when a system power failure occurs will be described with reference to FIG. The calculation unit 3 takes in the load capacity of the UPS load C ([1] in FIG. 2) and detects this when a system power failure occurs. When the power failure is detected, the arithmetic unit 3 compares the remaining capacity of the battery 2 at that time with the capacity required for the UPS load C ([2] in FIG. 2), and calculates the surplus capacity of the UPS 11 from the difference between the two. Ask. The communication unit 4 transmits the surplus capacity of the UPS 11 that is the calculation result of the calculation unit 3 to the communication unit 5 on the monitoring control unit 12 side ([3] in FIG. 2).

通信部5は、通信部4から受信したUPS11の余剰容量を負荷選択部6に送る。負荷選択部6は、UPS11の余剰容量が予め設定された設定値を超えていると、予めユーザー設定された一般負荷Bを選択する。前述したように、一般負荷Bは防災負荷などの保安系の一般負荷である。UPS11の余剰容量が設定値以下であれば、負荷選択部6は、給電対象として一般負荷Bを選択することなく、UPS負荷Cだけに給電する。   The communication unit 5 sends the surplus capacity of the UPS 11 received from the communication unit 4 to the load selection unit 6. When the surplus capacity of the UPS 11 exceeds a preset setting value, the load selection unit 6 selects a general load B set in advance by the user. As described above, the general load B is a safety-related general load such as a disaster prevention load. If the surplus capacity of the UPS 11 is equal to or less than the set value, the load selection unit 6 supplies power only to the UPS load C without selecting the general load B as a power supply target.

開閉指令部7は、一般負荷A、Bの選択開閉を行う。開閉指令部7は、系統停電が発生した場合に、負荷選択部6が選択した一般負荷Bに投入指令を出力し、負荷選択部6が選択していない一般負荷Aに遮断指令を出力する(図2の[4])。また、開閉指令部7は、系統が復電した場合には、負荷選択部6が選択していない一般負荷Aに対し投入指令を出力する。   The opening / closing command unit 7 performs selective opening / closing of the general loads A and B. When a system power failure occurs, the open / close command unit 7 outputs a closing command to the general load B selected by the load selection unit 6 and outputs a shut-off command to the general load A not selected by the load selection unit 6 ( [4] in FIG. In addition, when the system is restored, the open / close command unit 7 outputs an input command to the general load A that is not selected by the load selection unit 6.

負荷選択部6は、選択結果を通信部5に送る。通信部5は、負荷選択部6が選択した一般負荷Bに給電する旨の給電指令を、UPS11側の通信部4に送信する(図2の[5])。通信部4は、通信部5から給電指令を受信すると、放電指令を双方向コンバータ1に送る(図2の[6])。UPS11は、通信部4から放電指令を受け取ると、この放電指令に従い、双方向コンバータ1を通じて、負荷選択部6が選択した一般負荷B及びUPS負荷Cに対し、電力を供給する。   The load selection unit 6 sends the selection result to the communication unit 5. The communication unit 5 transmits a power supply command for supplying power to the general load B selected by the load selection unit 6 to the communication unit 4 on the UPS 11 side ([5] in FIG. 2). When receiving a power supply command from the communication unit 5, the communication unit 4 sends a discharge command to the bidirectional converter 1 ([6] in FIG. 2). When the UPS 11 receives the discharge command from the communication unit 4, the UPS 11 supplies power to the general load B and the UPS load C selected by the load selection unit 6 through the bidirectional converter 1 according to the discharge command.

図3のフローチャートは、電力供給システム10にて系統停電が発生した場合の処理の流れを示している。このフローチャートでは、UPS11の起動と、非常用発電機14の起動という態様を含む。まず、系統停電が発生すると(ST01)、UPS11の給電準備が完了する前に、系統が復電したか否かを確認する(ST02)。系統停電が瞬停などであり瞬時に系統が復電した場合は、UPS11が起動するよりも前に、ただちに系統が復電したことになり(ST02のY)、UPS11及び非常用発電機14は起動することなく、系統電源13からの給電を再開する(ST08)。   The flowchart of FIG. 3 shows the flow of processing when a power failure occurs in the power supply system 10. This flowchart includes modes of starting the UPS 11 and starting the emergency generator 14. First, when a system power failure occurs (ST01), it is confirmed whether or not the system has been restored before the power supply preparation of the UPS 11 is completed (ST02). If the system power failure is a momentary power failure and the system is instantaneously restored, the system immediately restored power before the UPS 11 was started (Y in ST02). The UPS 11 and the emergency generator 14 The power supply from the system power supply 13 is resumed without starting up (ST08).

(通常の系統運用時)
系統電源13からの給電再開とは、通常の系統運用時の状態に戻ることに他ならない。通常の系統運用時では、図4に示すように、一般負荷A、B及びUPS負荷Cが系統電源13から給電を受けている。また、UPS11が、双方向コンバータ1が系統電源13からの電力を受けてバッテリ2を充電している。
(During normal system operation)
The resumption of power supply from the system power supply 13 is nothing but returning to the normal system operation state. During normal system operation, the general loads A and B and the UPS load C are supplied with power from the system power supply 13 as shown in FIG. Further, the UPS 11 is charging the battery 2 by the bidirectional converter 1 receiving power from the system power supply 13.

UPS11の給電準備完了後、系統が復電していなければ(ST02のN)、UPS11が起動してUPS負荷Cへの給電を行う(ST03)。起動したUPS11は、一般負荷Bに対しても給電を行う。   After the UPS 11 is ready for power supply, if the system has not recovered power (N in ST02), the UPS 11 is activated to supply power to the UPS load C (ST03). The activated UPS 11 also supplies power to the general load B.

(UPSが起動した場合)
図5では、UPS11が起動した場合の、通常の系統運用時から系統停電発生時の電力の流れを示している。前記の図4に示した状態から系統停電が発生した場合、図5に示すように、UPS11ではバッテリ2が放電して、双方向コンバータ1を通じてUPS負荷C及び一般負荷Bへ電力を供給する。このとき、図2に示したように、UPS11では開閉指令部7は一般負荷Bには投入指令を出力し、一般負荷Aには遮断指令を出力する。
(When UPS starts)
FIG. 5 shows the flow of power when a system power failure occurs from the normal system operation when the UPS 11 is activated. When a system power failure occurs from the state shown in FIG. 4, the battery 2 is discharged in the UPS 11 and power is supplied to the UPS load C and the general load B through the bidirectional converter 1 as shown in FIG. 5. At this time, as shown in FIG. 2, in the UPS 11, the open / close command unit 7 outputs a closing command to the general load B and outputs a cutoff command to the general load A.

上記のようなUPS11の起動後、非常用発電機14の給電準備が完了する前に、系統が復電したか否かを確認する(図3のST04)。非常用発電機14の給電準備が完了するよりも前に、系統が復電した場合には(ST04のY)、非常用発電機14を起動させることなく、系統電源13からの給電を再開する(ST08、図4の状態)。   After the startup of the UPS 11 as described above, before the power supply preparation of the emergency generator 14 is completed, it is confirmed whether or not the system has been restored (ST04 in FIG. 3). If the system recovers before the power supply preparation for the emergency generator 14 is completed (Y in ST04), the power supply from the system power supply 13 is resumed without starting the emergency generator 14. (ST08, state of FIG. 4).

(UPSの起動後に系統が復電した場合)
UPS11の起動後に系統が復電した場合、UPS11が一般負荷Bに給電していると、系統電源13側の遮断器を投入することができない。そのため、系統が復帰したら、図6に示すように、まずUPS11から一般負荷Bへの給電を停止して、UPS11はUPS負荷Cにだけ給電を継続する。
(When power is restored after UPS is started)
When the system is restored after the UPS 11 is activated, if the UPS 11 supplies power to the general load B, the circuit breaker on the system power supply 13 side cannot be turned on. Therefore, when the system returns, as shown in FIG. 6, first, power supply from the UPS 11 to the general load B is stopped, and the UPS 11 continues power supply only to the UPS load C.

続いて、図7に示すように、系統電源13側の遮断器を投入して系統側を閉路とする。このとき、UPS11は、系統電源13からの入力に合わせてUPS負荷Cへの出力を制御し、電圧、周波数及び位相を合わせる。そして、UPS11において、入力及び出力の電圧、周波数及び位相が揃ったら、双方向コンバータ1からバッテリ2への充電及び系統電源13からUPS負荷Cへの給電を再開する。すなわち、図4に示した通常の系統運用状態に戻ることになる。   Subsequently, as shown in FIG. 7, a circuit breaker on the system power supply 13 side is turned on to close the system side. At this time, the UPS 11 controls the output to the UPS load C in accordance with the input from the system power supply 13 to match the voltage, frequency and phase. When the input and output voltages, frequencies, and phases are matched in the UPS 11, charging from the bidirectional converter 1 to the battery 2 and power feeding from the system power supply 13 to the UPS load C are resumed. That is, the normal system operation state shown in FIG. 4 is restored.

(非常用発電機が起動した場合)
非常用発電機14の給電準備が完了した時点で、系統が復電していなければ(ST04のN)、非常用発電機14が起動し、非常用発電機14からUPS負荷C及び一般負荷Bへ電力を供給する(ST05)。このとき、UPS11によるUPS負荷C及び一般負荷Bへの給電を停止するが、両者が切り替わるとき、次のようにして同期を取る。
(When the emergency generator starts)
When the power supply for the emergency generator 14 is ready, if the system is not restored (N in ST04), the emergency generator 14 is activated, and the UPS load C and the general load B are started from the emergency generator 14. Electric power is supplied to (ST05). At this time, the power supply to the UPS load C and the general load B by the UPS 11 is stopped, but when both are switched, synchronization is performed as follows.

図8に示すように、非常用発電機14が起動した場合、UPS11では、双方向コンバータ1が非常用発電機14からの電圧信号を入力し、これに合わせて出力を制御して、入力及び出力に関して、両者の電圧、周波数及び位相を合わせる。この時点ではまだ、UPS11はUPS負荷C及び一般負荷Bに給電を継続している。   As shown in FIG. 8, when the emergency generator 14 is activated, in the UPS 11, the bidirectional converter 1 inputs the voltage signal from the emergency generator 14, controls the output in accordance with this, and inputs and For output, match both voltage, frequency and phase. At this point, the UPS 11 is still supplying power to the UPS load C and the general load B.

そして、非常用発電機14からの入力と双方向コンバータ1からの出力に関して、両者の電圧、周波数及び位相が揃ったら、図9に示すように、非常用発電機14側の遮断器を同期投入する。これにより、UPS負荷C及び一般負荷Bへの給電を停止させることなく、非常用発電機14がUPS負荷C及び一般負荷Bに対して継続的な給電を行う。また、非常用発電機14が起動した場合に、UPS11では、双方向コンバータ1を通じて非常用発電機14からの電力を受けることでバッテリ2の充電を行う。   When the voltage, frequency, and phase of the input from the emergency generator 14 and the output from the bidirectional converter 1 are the same, as shown in FIG. 9, the circuit breaker on the emergency generator 14 side is synchronously turned on. To do. Thus, the emergency generator 14 continuously supplies power to the UPS load C and the general load B without stopping the power supply to the UPS load C and the general load B. Further, when the emergency generator 14 is activated, the UPS 11 charges the battery 2 by receiving power from the emergency generator 14 through the bidirectional converter 1.

以上のような非常用発電機14の起動後、再び系統の復電を確認する(図3のST06)。系統の復電を検知しなければ(ST06のN)、非常用発電機14による給電を継続する。系統の復電を検知した場合には(ST06のY)、非常用発電機14からの給電を停止して(ST07)、系統からの給電を再開する(ST08、図4参照)。   After starting the emergency generator 14 as described above, the power recovery of the system is confirmed again (ST06 in FIG. 3). If power recovery of the system is not detected (N in ST06), the power supply by the emergency generator 14 is continued. When power recovery from the system is detected (Y in ST06), power supply from the emergency generator 14 is stopped (ST07), and power supply from the system is restarted (ST08, see FIG. 4).

(非常用発電機の起動後に系統が復電した場合)
非常用発電機14の起動後に系統が復電した場合、非常用発電機14側の遮断器を遮断して非常用発電機14側を開路とし、系統電源13側の遮断器を投入して系統側を閉路とする。したがって、図4に示した通常の系統運用状態に戻る。
(When the power is restored after the emergency generator is started)
When the system is restored after the emergency generator 14 is activated, the circuit breaker on the emergency generator 14 side is cut off, the emergency generator 14 side is opened, and the circuit breaker on the system power supply 13 side is turned on. The side is closed. Therefore, the normal system operation state shown in FIG. 4 is restored.

(作用と効果)
UPS11から一般負荷Bへの電力供給を行うためには、UPS11の入力部のコンバータから系統電源13方向に向かって電力を供給する必要がある。ただし、UPS11はサーバー等のUPS負荷Cへの電力供給を維持することが前提なので、UPS11の余剰容量分の電力だけを利用すべく、余剰容量の大きさに応じて一般負荷を制限しなくてならない。
(Action and effect)
In order to supply power from the UPS 11 to the general load B, it is necessary to supply power from the converter of the input unit of the UPS 11 toward the system power supply 13. However, since the UPS 11 is premised on maintaining the power supply to the UPS load C such as a server, the general load is not limited according to the size of the surplus capacity so that only the surplus capacity of the UPS 11 is used. Don't be.

そこで第1の実施形態の電力供給システム10では、演算部3がUPS11の残容量からUPS負荷Cの容量を差し引いてUPS11の余剰容量を求め、この余剰容量の範囲の中で負荷選択部6が一般負荷Bを選択する。また、開閉指令部7は一般負荷Bには投入指令を出力し、選択していない一般負荷Aには遮断指令を出力する。   Therefore, in the power supply system 10 of the first embodiment, the calculation unit 3 subtracts the capacity of the UPS load C from the remaining capacity of the UPS 11 to obtain the surplus capacity of the UPS 11, and the load selection unit 6 within the range of the surplus capacity Select general load B. The open / close command unit 7 outputs a closing command to the general load B, and outputs a shut-off command to the unselected general load A.

監視制御部12側の通信部5が給電指令をUPS11側の通信部4に送信し、UPS11は、給電指令を放電指令として受け取り、この放電指令に従い、双方向コンバータ1を通じてバッテリ2から一般負荷Bへ余剰容量分の電力だけを供給する。したがって、UPS11が余剰容量を超えて電力を使用する心配が無く、UPS負荷Cへ供給する電力量が不足するおそれがない。   The communication unit 5 on the monitoring control unit 12 side transmits a power supply command to the communication unit 4 on the UPS 11 side, and the UPS 11 receives the power supply command as a discharge command, and from the battery 2 through the bidirectional converter 1 according to the discharge command, the general load B Only power for surplus capacity is supplied to Therefore, there is no fear that the UPS 11 uses power exceeding the surplus capacity, and there is no possibility that the amount of power supplied to the UPS load C will be insufficient.

以上のように本実施形態によれば、UPS11の余剰容量分の電力を一般負荷Bに供給することで、短くとも数秒ほどの起動時間を要する非常用発電機14による給電に比べて、一般負荷Bへの給電再開を、即座に実施することができる。したがって、系統停電直後の現状把握が可能となり、的確な判断支援に寄与することができる。このように本実施形態においては、系統停電発生時にUPS11が電力を供給する対象を、UPS負荷Cだけから一般負荷Bにまで広げることができ、UPS11の電源機能を拡張して、コストをかけることなくBCP対応を容易に実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, by supplying power for the surplus capacity of the UPS 11 to the general load B, compared to the power supply by the emergency generator 14 that requires a start-up time of about several seconds at the shortest, the general load The power supply to B can be resumed immediately. Therefore, it is possible to grasp the current situation immediately after the system power failure, and contribute to accurate determination support. As described above, in the present embodiment, when the system power failure occurs, the UPS 11 can supply power from only the UPS load C to the general load B, and the power supply function of the UPS 11 can be expanded to increase the cost. Therefore, it is possible to easily realize BCP correspondence.

しかも、本実施形態では、UPS負荷Cが増設されてUPS11の余剰容量が変化したとしても、演算部3がその都度、UPS11の余剰容量を求めるため、UPS11の余剰容量の変化を常に正確に捉えることができる。そのため、UPS11の余剰容量分の電力だけを適切に利用可能であり、本来的な役割であるUPS負荷Cに対する電源性能を低下させることなく、一般負荷Bへの電力供給が可能となり、高い信頼性を得ることができる。   In addition, in this embodiment, even if the UPS load C is added and the surplus capacity of the UPS 11 changes, the calculation unit 3 obtains the surplus capacity of the UPS 11 each time, so that the change in the surplus capacity of the UPS 11 is always accurately captured. be able to. Therefore, only the power for the surplus capacity of the UPS 11 can be used appropriately, and power supply to the general load B can be performed without degrading the power supply performance for the UPS load C, which is the original role, and high reliability is achieved. Can be obtained.

さらに、本実施形態において、UPS11では、双方向コンバータ1が非常用発電機14からの電圧信号を取得して出力を制御し、電圧、周波数及び位相を合わせて、UPS11と非常用発電機14との同期を取っている。したがって、一般負荷Bへの給電を全く停止させることなく、UPS11から非常用発電機14への電源切替をスムーズに行うことができる。その結果、系統停電発生時に、UPS負荷Cだけではなく、選択された一般負荷Bに対しても、途切れることなく安定して電力供給を行うことができる。これにより、UPS11の高品位化を進めることが可能である。   Further, in the present embodiment, in the UPS 11, the bidirectional converter 1 acquires a voltage signal from the emergency generator 14 and controls the output to match the voltage, frequency and phase, and the UPS 11 and the emergency generator 14. Are taking sync. Therefore, the power supply can be smoothly switched from the UPS 11 to the emergency generator 14 without stopping the power supply to the general load B at all. As a result, when a system power failure occurs, not only the UPS load C but also the selected general load B can be stably supplied without interruption. Thereby, it is possible to improve the quality of the UPS 11.

(2)他の実施形態
上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
(2) Other Embodiments The above-described embodiments are presented as examples in this specification, and are not intended to limit the scope of the invention. In other words, the present invention can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof in the same manner as included in the scope and gist of the invention.

[a]例えば、本実施形態を並列冗長UPSシステムや共通予備UPSシステムに適用することができる。共通予備システムでは、UPSが予備機を備え、この予備機のみの入力部を双方向コンバータとし、演算部は、予備機の残容量からUPS負荷の容量を差し引いて余剰容量を求めるようにしてもよい。このような実施形態では、UPSの予備機の残容量だけを使って余剰容量を求めるため、万が一にもUPSが余剰容量を超えて電力を使用する心配が無い。これにより、系統停電発生時にUPS負荷Cへの供給電力が不足するといった不安を、完全に払拭することができる。 [a] For example, the present embodiment can be applied to a parallel redundant UPS system or a common backup UPS system. In the common spare system, the UPS includes a spare unit, and the input unit of only this spare unit is a bidirectional converter, and the calculation unit obtains the surplus capacity by subtracting the capacity of the UPS load from the remaining capacity of the spare unit. Good. In such an embodiment, since the surplus capacity is obtained using only the remaining capacity of the UPS spare unit, there is no concern that the UPS will use the power exceeding the surplus capacity. Thereby, it is possible to completely eliminate the anxiety that the power supplied to the UPS load C is insufficient when a system power failure occurs.

[b]また、並列冗長システムでは、複数のUPSを並列に接続し、全UPSの入力部を双方向コンバータとする。演算部は、全UPSの総残容量からUPS負荷の容量を差し引いて、UPS全体の総余剰容量を求め、負荷選択部は、総余剰容量に応じて一般負荷の中から、総余剰容量分の電力を供給する負荷を選択するようにしてもよい。この実施形態では、UPS全体の総余剰容量を利用することで、系統停電発生時の電力供給対象となる一般負荷の選択範囲を、広げることができ、UPSの性能をより高めることができる。  [b] In the parallel redundant system, a plurality of UPSs are connected in parallel, and the input units of all the UPSs are bidirectional converters. The calculation unit subtracts the capacity of the UPS load from the total remaining capacity of all the UPSs to obtain the total surplus capacity of the entire UPS, and the load selection unit calculates the total surplus capacity from the general load according to the total surplus capacity. You may make it select the load which supplies electric power. In this embodiment, by using the total surplus capacity of the entire UPS, it is possible to widen the selection range of general loads to be supplied with power when a system power failure occurs, and to further improve the performance of the UPS.

[c] 負荷選択部に設定される優先順位は設定変更可能であり、例えば、一般負荷の中から、系統停電発生前に使用中であった一般負荷を優先的に選択するようにしてもよい。この実施形態では、系統停電が発生しても、停電発生前の状況を維持することができ、停電発生による影響を最小限に抑えることが可能である。  [c] The priority set in the load selection unit can be changed. For example, the general load that was in use before the occurrence of a system power failure may be preferentially selected from the general loads. . In this embodiment, even if a system power failure occurs, the situation before the power failure can be maintained, and the influence of the power failure can be minimized.

[d] 演算部が求める余剰容量の大きさによって、負荷選択部が選択する一般負荷の数や組合せなどは自由であり、余剰容量分だけを最大限に利用することが可能である。  [d] The number or combination of general loads selected by the load selection unit is free depending on the size of the surplus capacity required by the calculation unit, and only the surplus capacity can be used to the maximum.

[e] 演算部が求める余剰容量が所定の値を下回ると、一般負荷への電力供給を停止するようにしてもよい。この実施形態によれば、UPSの余剰容量が所定の値よりも少なければ、UPS負荷C以外へは電力を供給することがないため、UPSとしての信頼性を維持することができる。  [e] When the surplus capacity required by the calculation unit falls below a predetermined value, the power supply to the general load may be stopped. According to this embodiment, if the surplus capacity of the UPS is less than a predetermined value, power is not supplied to other than the UPS load C, so that the reliability as the UPS can be maintained.

1…双方向コンバータ
2…バッテリ
3…演算部
4、5…通信部
6…負荷選択部
7…開閉指令部
10…電力供給システム
11…UPS
12…監視制御部
13…系統電源
14…非常用発電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bidirectional converter 2 ... Battery 3 ... Calculation part 4, 5 ... Communication part 6 ... Load selection part 7 ... Opening / closing command part 10 ... Electric power supply system 11 ... UPS
12 ... Supervisory control unit 13 ... System power supply 14 ... Emergency generator

Claims (8)

停電を許容しない重要負荷へ電力を供給する無停電電源装置と、
前記無停電電源装置の残容量から前記重要負荷の容量を差し引いて前記無停電電源装置の余剰容量を求める演算部と、
前記余剰容量に応じて、前記重要負荷以外の負荷である一般負荷の中から、前記余剰容量分の電力を供給する負荷を、選択する負荷選択部と、
前記負荷選択部が選択した前記一般負荷に投入指令を出力し、前記負荷選択部が選択した以外の前記一般負荷に遮断指令を出力する開閉指令部と、
前記負荷選択部が選択した前記一般負荷に給電する旨の給電指令を前記無停電電源装置に送信する通信部と、
前記無停電電源装置の入力部に設けられる双方向コンバータと、
を備えたことを特徴とする電力供給システム。
An uninterruptible power supply that supplies power to critical loads that do not allow blackouts;
A calculation unit for subtracting the capacity of the important load from the remaining capacity of the uninterruptible power supply to obtain a surplus capacity of the uninterruptible power supply; and
A load selection unit that selects a load that supplies power for the surplus capacity from a general load that is a load other than the important load according to the surplus capacity; and
An open / close command unit that outputs a closing command to the general load selected by the load selection unit, and outputs a shut-off command to the general load other than the load selection unit selected;
A communication unit that transmits a power supply command to the uninterruptible power supply to supply power to the general load selected by the load selection unit;
A bidirectional converter provided at the input of the uninterruptible power supply;
A power supply system comprising:
前記無停電電源装置は予備機を備え、
前記予備機のみの入力部を前記双方向コンバータとし、
前記演算部は、前記予備機の残容量から前記重要負荷の容量を差し引いて前記余剰容量を求め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。
The uninterruptible power supply comprises a spare machine,
The input unit of only the spare machine is the bidirectional converter,
2. The power supply system according to claim 1, wherein the calculation unit obtains the surplus capacity by subtracting the capacity of the important load from the remaining capacity of the spare machine.
複数の前記無停電電源装置を並列に接続し、
全ての前記無停電電源装置の入力部を前記双方向コンバータとし、
前記演算部は、全ての前記無停電電源装置の総残容量から前記重要負荷の容量を差し引いて、並列に設けた前記無停電電源装置全体の総余剰容量を求め、
前記負荷選択部は、前記総余剰容量に応じて、前記重要負荷以外の一般負荷の中から、前記総余剰容量分の電力を供給する負荷を、選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の電力供給システム。
Connecting a plurality of the uninterruptible power supplies in parallel;
The input unit of all the uninterruptible power supply devices as the bidirectional converter,
The calculation unit subtracts the capacity of the important load from the total remaining capacity of all the uninterruptible power supply units to obtain the total surplus capacity of the entire uninterruptible power supply unit provided in parallel,
The load selection unit selects a load that supplies electric power for the total surplus capacity from general loads other than the important load according to the total surplus capacity. The power supply system described in 1.
前記負荷選択部は、予め設定された優先順位に沿って前記一般負荷を選択することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1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 load selection unit selects the general load in accordance with a preset priority order. 前記一般負荷の中に保安系の一般負荷と保安系以外の一般負荷が含まれるとき、前記負荷選択部は、保安系の一般負荷の方を優先的に選択することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電力供給システム。   The load selection unit preferentially selects a general load of the safety system when the general load includes a general load of the security system and a general load other than the security system. The power supply system of any one of -4. 前記負荷選択部は、前記一般負荷の中から、系統停電発生前に使用中であった一般負荷を優先的に選択することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力供給システム。   6. The power according to claim 1, wherein the load selection unit preferentially selects a general load in use before the occurrence of a system power failure from the general loads. Supply system. 系統停電発生時に前記一般負荷に電力を供給する非常用発電機を備え、
前記無停電電源装置は、前記非常用発電機から電圧信号を取得し、当該電圧信号に合わせて出力を制御し、前記非常用発電機と同期を取ることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力供給システム。
An emergency generator that supplies power to the general load when a system power failure occurs,
The uninterruptible power supply device acquires a voltage signal from the emergency generator, controls an output in accordance with the voltage signal, and synchronizes with the emergency generator. The power supply system according to any one of claims.
前記無停電電源装置は、前記演算部が求めた前記余剰容量が所定の値を下回ると、前記一般負荷への電力供給を停止することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力供給システム。   The said uninterruptible power supply device stops the electric power supply to the said general load, if the said surplus capacity calculated | required by the said calculating part falls below predetermined value, The any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned. The power supply system described.
JP2015197975A 2015-10-05 2015-10-05 Power supply system Pending JP2017073854A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015197975A JP2017073854A (en) 2015-10-05 2015-10-05 Power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015197975A JP2017073854A (en) 2015-10-05 2015-10-05 Power supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017073854A true JP2017073854A (en) 2017-04-13

Family

ID=58538853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015197975A Pending JP2017073854A (en) 2015-10-05 2015-10-05 Power supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017073854A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112491125A (en) * 2019-09-12 2021-03-12 北京新能源汽车股份有限公司 Trade power station and power supply system thereof
JP2022520889A (en) * 2019-04-05 2022-04-01 バーティブ・コーポレイション Systems and methods for generator frequency control during UPS power walk-in

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022520889A (en) * 2019-04-05 2022-04-01 バーティブ・コーポレイション Systems and methods for generator frequency control during UPS power walk-in
JP7142174B2 (en) 2019-04-05 2022-09-26 バーティブ・コーポレイション System and method for generator frequency control during UPS power walk-in
CN112491125A (en) * 2019-09-12 2021-03-12 北京新能源汽车股份有限公司 Trade power station and power supply system thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7723863B2 (en) Power systems and methods using an uniterruptible power supply to transition to generator-powered operation
US10243371B2 (en) System, apparatus, and method for controlling load sharing of generator sets
US20110068630A1 (en) Power supply cooperation system and uninterruptible power supply device
JP6418109B2 (en) Uninterruptible power supply system
KR101617346B1 (en) Uninterruptible power supply and method for controlling thereof
JP4462230B2 (en) Uninterruptible power supply system
US20110170219A1 (en) Islanded Power System with Distributed Power Supply
JP2017158264A (en) Electric power supply system and electric power supply unit
JP2009112080A (en) Power switching device and power system using the same
JP2016143593A (en) Cell monitoring device, method, and program
KR101859053B1 (en) Standby generator synchronizing operation of closed transition transfer switch
JP6329089B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP2017073854A (en) Power supply system
JP2017011811A (en) Uninterruptible switching device for transformer, and uninterruptible switching method
JPWO2020021925A1 (en) Power system
JP2007215344A (en) Uninterruptible power supply system
JP5810665B2 (en) Switching method of uninterruptible power supply
JP4527064B2 (en) Uninterruptible power supply system
KR20160080914A (en) Micro Grid System for Grid-Connection of Energy Storage System and Method for Grid-Connection Energy Storage System USING THE SAME
JP2009296829A (en) Uninterruptible power supply system
KR20180096090A (en) Uninterruptible power supply system
JP2007202362A (en) Power supply method coping with power failure and instantaneous voltage drop and device thereof
JP2012055033A (en) Device and method for recovering interlock of distributed power supply facility to power system
CN107040039A (en) A kind of distribution system and its control method
JP5584491B2 (en) Uninterruptible power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170913

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20170913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171122

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20171225