JP2018046656A - Adjusting device and adjustment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調整装置および調整方法に関する。 The present invention relates to an adjustment device and an adjustment method.
従来、配電線から供給される電力を安定化する種々の技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。このうち、特許文献2の技術では、配線インピーダンスを考慮して、負荷の設置点での電圧が規定の範囲内になるよう電圧制御する。
特許文献1 特開2005−341668号公報
特許文献2 特開2012−231628号公報
Conventionally, various techniques for stabilizing power supplied from a distribution line have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Among these, in the technique of Patent Document 2, voltage control is performed in consideration of the wiring impedance so that the voltage at the installation point of the load is within a specified range.
Patent Document 1 JP 2005-341668 A Patent Document 2 JP 2012-231628 A
しかしながら、需要家からは負荷の設置点での電圧をより確実に所望の範囲内に維持したいという要望がある。 However, there is a demand from customers to maintain the voltage at the installation point of the load within a desired range more reliably.
本発明の第1の態様においては、電源と電源出力端子との間に一次側が直列に接続された直列変圧器と、直列変圧器の二次側に接続され、直列変圧器を介して電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整部と、前記電源出力端子における電力の供給方向に基づいて出力電圧の目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する制御部と、を備える調整装置が提供される。 In the first aspect of the present invention, a series transformer having a primary side connected in series between a power source and a power source output terminal, and a secondary side of the series transformer, the power source output via the series transformer. An adjustment device comprising: a voltage adjustment unit that adjusts an output voltage of a terminal; and a control unit that changes at least one of a target voltage lower limit value and a target voltage upper limit value of the output voltage based on a power supply direction at the power output terminal. Is provided.
本発明の第2の態様においては、電源出力端子における電力の供給方向に基づいて、電源出力端子の出力電圧の目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する段階と、電源と電源出力端子との間に一次側が直列に接続された直列変圧器の二次側に接続された電圧調整部により、直列変圧器を介して出力電圧を調整する段階と、を備える調整方法が提供される。 In the second aspect of the present invention, the step of changing at least one of the target voltage lower limit value and the target voltage upper limit value of the output voltage of the power output terminal based on the direction of power supply at the power output terminal, And adjusting the output voltage via the series transformer by a voltage regulator connected to the secondary side of the series transformer, the primary side of which is connected in series with the output terminal. The
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。 The above summary of the present invention does not enumerate all of the features of the present invention. A sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る調整装置1を示す。調整装置1は、電源10から入力される入力電圧Viの電力を出力電圧Voの電力に調整して複数の電源出力端子11から出力するものである。調整装置1は、1または複数の直列変圧器12と、電圧調整部13と、制御部14と、を備える。調整装置1は、1または複数のバイパススイッチ15と、測定部16とを更に備えてもよい。
FIG. 1 shows an adjusting device 1 according to this embodiment. The adjusting device 1 adjusts the power of the input voltage Vi input from the
電源10は、交流電源であってよく、本実施形態においては一例として、6600V、60Hz(または50Hz)の高圧配電系統から約100V、60Hz(または50Hz)の単相3線式低圧配電系統へと電圧を変換して供給する変圧器(一例として柱状変圧器)である。電源10は、u相、v相およびo相の3つの出力端子を有してよく、入力電圧Viの電力を調整装置1に供給してよい。
The
複数の電源出力端子11は、本実施形態では一例として、3つの電源出力端子11(a)、11(b)、11(n)であり、単相交流電力を出力してよい。なお、電圧線の出力端子としての電源出力端子11(a)および11(b)の少なくとも一方と、中性線の出力端子としての電源出力端子11(n)との間の電圧が調整装置1により調整されてよい。電源出力端子11(a)、11(b)、11(n)は、それぞれ低圧電線路110(a)、110(b)、110(n)を介して電源10のu相、v相およびo相の出力端子に接続されてよい。電源出力端子11(n)と電源10とを結ぶ低圧電線路110(n)はアース接続されてよい。
In the present embodiment, the plurality of
ここで、複数の電源出力端子11には、電気製品などの少なくとも1つの負荷20、および、ソーラーパネルなどの少なくとも1つの発電機21が接続されてよい。例えば、複数の電源出力端子11には、10件程度の需要家それぞれが有する負荷20、および、発電機21が接続されてよい。これらの負荷20および発電機21と、複数の電源出力端子11との間には配線インピーダンス200が存在してよく、これにより、負荷20および発電機21の設置点での電圧VLは電源出力端子11の出力電圧Voに対して異なってよい。例えば、発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が大きい場合には、設置点での電圧VLは出力電圧Voよりも低くなってよい。発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が小さい場合には、設置点での電圧VLは出力電圧Voよりも高くなってよい。
Here, at least one
1または複数の直列変圧器12は、電源10および電源出力端子11の間の低圧電線路110に一次側、つまり一次コイルが直列に接続され、電圧調整部13に二次側、つまり二次コイルが接続された変圧器である。直列変圧器12の変圧比は、二次側に対して一次側が高くなるように構成されてよく、例えば一次側:二次側=10:1(または5:1)であってよい。本実施形態では一例として、2つの直列変圧器12(a)、12(b)が低圧電線路110(a)、110(b)に設けられているが、何れか一方のみが設けられてもよい。
One or a plurality of
電圧調整部13は、各直列変圧器12を介して電源出力端子11の出力電圧Voを、一例として目標電圧範囲内に収まるように、調整する。ここで、目標電圧範囲は、目標電圧下限値および目標電圧上限値によって規定される範囲である。目標電圧範囲は、設置点での電圧VLについて期待される基準電圧範囲(一例として101±6V)と等しい範囲であってもよいし、この基準電圧範囲内の一部の範囲であってもよい。目標電圧範囲は、基準電圧範囲と一部のみ重複する範囲であってもよいし、基準電圧範囲と完全に異なる範囲であってもよい。電圧調整部13は、インバータ131と、1または複数のリアクトル133と、電力供給部135とを有してよい。
The
インバータ131は、各直列変圧器12の二次側に流す電流を出力することで、調整装置1への入力電圧Viに直列変圧器12の一次コイルから電圧を加えて電源出力端子11間の出力電圧Voを調整する。インバータ131は、u相、v相およびo相の3つの出力端子を有し、このうちu相およびo相の出力端子が直列変圧器12(a)に接続され、v相およびo相の出力端子が直列変圧器12(b)に接続されてよい。インバータ131は、後述の電力供給部135から直流電力を供給されてよい。インバータ131のスイッチング周波数は、一例として20kHzであってよい。
The
一または複数のリアクトル133は、インバータ131が出力する電流を平滑化する。本実施形態では一例として、2つのリアクトル133(u)、131(v)がインバータ131におけるu相およびv相の出力端子と、直列変圧器12(a)、12(b)との間に設けられている。リアクトル133に代えて/加えて、インバータ131の出力端子に他の平滑回路を設けてもよい。
One or
電力供給部135は、インバータ131に電力を供給する。本実施形態では一例として、電力供給部135は、電源10からの交流電力を直流電力に変換してインバータ131に供給する。電力供給部135は、コンバータ1351と、平滑コンデンサ1352と、リアクトル1353とを有してよい。
The power supply unit 135 supplies power to the
コンバータ1351は、交流電力を直流電力に変換する。コンバータ1351は、入力側(交流側)端子が直列変圧器12よりも上流側で低圧電線路110(a)、110(b)に接続され、出力側(直流側)端子がインバータ131に接続されてよい。例えば、コンバータ1351は、約400〜500Vの直流電力をインバータ131に供給してよい。
Converter 1351 converts AC power into DC power. The
平滑コンデンサ1352は、コンバータ1351の出力端子間に接続されており、コンバータ1351から出力される直流電力を平滑化する。
リアクトル1353は、低圧電線路110(a)とコンバータ1351との間に設けられており、電流を平滑化するとともに、コンバータ1351の入力側端子間を昇圧する。なお、電流を平滑化する観点からは、リアクトル1353に代えて/加えて、変圧器である電源10の漏れインダクタンスを利用してもよい。
なお、電力供給部135は、電源10とは異なる他の電源(一例として自家発電設備)から供給される電力をインバータ131に供給してもよい。
The power supply unit 135 may supply the
制御部14は、調整装置1における各部の制御を行う。例えば、制御部14は、電源出力端子11における電力の供給方向、好ましくは更に電源出力端子11において供給される供給電力量に基づいて出力電圧Voの目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更することで、電圧調整部13により変更後の目標電圧範囲内に出力電圧Voを調整する。
The
ここで、電力の供給方向は、負荷20の消費電力、および、発電機21の発電電力に応じて変化してよい。例えば発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が大きい場合には、負荷20および発電機21の設置点での電圧VLが出力電圧Voよりも低くなり、供給方向は直列変圧器12から電源出力端子11への向きとなってよい。また、発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が小さい場合には、設置点での電圧VLが出力電圧Voよりも高くなり、供給方向は電源出力端子11から直列変圧器12への向きとなってよい。
Here, the supply direction of power may be changed according to the power consumption of the
供給電力量は電力[W]の基準時間(例えば1または複数の周期)分の積分値[Wh]であってよい。なお、この場合、電力の供給方向は電力供給量の正負で表されてよい。例えば、供給電力量が正であれば電力の供給方向は直列変圧器12から電源出力端子11への向きであってよく、供給電力量が負であれば供給方向は電源出力端子11から直列変圧器12への向きであってよい。
The supplied power amount may be an integrated value [Wh] for a reference time (for example, one or a plurality of cycles) of the power [W]. In this case, the power supply direction may be expressed by the positive or negative power supply amount. For example, if the supplied power amount is positive, the power supply direction may be from the
1または複数のバイパススイッチ15は、直列変圧器12の一次側をバイパスするか否かを切り換え可能に接続されている。例えば、各バイパススイッチ15は、電源10と電源出力端子11の間の低圧電線路110に対し、対応する直列変圧器12の一次コイルと並列に接続されており、一次コイルを短絡可能となっている。本実施形態では一例として、2つのバイパススイッチ15(a)、14(b)が2つの直列変圧器12(a)、12(b)の一次コイルと並列に接続されている。
The one or more bypass switches 15 are connected to be able to switch whether to bypass the primary side of the
測定部16は、直列変圧器12および電源出力端子11の間で電力の供給方向を測定し、好ましくは更に供給電力量を測定する。測定部16は、電圧測定部161と、電流測定部163と、演算部165とを備えてよい。
The measuring
電圧測定部161は、電源出力端子11間の出力電圧Voを測定する。電圧測定部161は、測定結果を演算部165に供給してよい。
The
電流測定部163は、電源出力端子11からの出力電流を測定する。電流測定部163は、測定結果を演算部165に供給してよい。
The
演算部165は、供給方向を算出し、好ましくは更に供給電力量を算出する。演算部165は、供給電力量および供給方向を制御部14に供給してよい。
The calculation unit 165 calculates the supply direction, and preferably further calculates the supply power amount. The calculation unit 165 may supply the
以上の調整装置1によれば、負荷20および発電機21の設置点での電圧VLと、出力電圧Voとの大小関係を示す電力の供給方向に基づいて制御部14が出力電圧Voの目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する。従って、設置点での電圧VLが出力電圧Voよりも大きい/小さいことに応じて出力電圧Voの目標電圧範囲を変更するため、設置点での電圧VLを所望の範囲(一例として101±6V)内に維持することができる。
According to the adjusting device 1 described above, the
また、制御部14は、更に供給電力量に基づいて目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する。ここで、(供給電力量)×(配線インピーダンス200)/(出力電圧Vo)=(設置点での電圧VL)−(出力電圧Vo)であるから、供給電力量は、設置点での電圧VLと出力電圧Voとの電圧差を示す。従って、設置点での電圧VLと出力電圧Voとの電圧差に応じて出力電圧Voの目標電圧範囲を変更するため、設置点での電圧VLをより確実に所望の範囲内に維持することができる。
Further, the
図2は、調整装置1の動作を示す。なお、動作の開始時点では各バイパススイッチ15はオンになっている。インバータ131およびコンバータ1351は制御部14によりディセーブルされていてよい。
FIG. 2 shows the operation of the adjusting device 1. Note that each
調整装置1が運転を開始すると、測定部16は、電力の供給方向および供給電力量を測定する(ステップS11)。例えば、測定部16の電圧測定部161は、低圧電線路110(a)、110(n)の間の電圧と、低圧電線路110(b)、110(n)の間の電圧とを測定してよい。また、電流測定部163は、直列変圧器12と電源出力端子11との間の低圧電線路110(a)、110(b)に設けられた電流センサ1630(図1参照)を用いて、当該低圧電線路110(a)、110(b)に流れる電流を測定してよい。そして、演算部165は、低圧電線路110(a)、110(n)の間の電圧値と、低圧電線路110(a)の電流値との乗算値を基準時間(一例として1周期)内で積分することで、低圧電線路110(a)、110(n)による供給電力量を算出してよい。同様に、演算部165は、低圧電線路110(b)、110(n)の間の電圧値と、低圧電線路110(b)の電流値との乗算値を基準時間内で積分することで、低圧電線路110(b)、110(n)による供給電力量を算出してよい。また、演算部165は、供給電力量の正負から、電力の供給方向を算出してよい。但し、測定部16は、供給電力量の正負から供給方向を算出する代わりに、例えば特開2013−169066号公報に開示の方法など、従来より公知の他の手法によって、供給電力量を測定せずに供給方向のみを測定してもよい。
When the adjustment device 1 starts operation, the
次に、制御部14は、電力の供給方向、好ましくは供給方向および供給電力量に基づいて出力電圧の目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する(ステップS13)。なお、目標電圧下限値および目標電圧上限値の変更については、図3、図4を用いて詳細を後述する。
Next, the
次に、制御部14は、電源出力端子11間の出力電圧Voが目標電圧範囲外になったか否かを判定する(ステップS15)。例えば、制御部14は、電圧測定部161により測定される低圧電線路110(a)、110(n)の間の電圧の実効値と、低圧電線路110(b)、110(n)の間の電圧の実効値とが目標電圧範囲外であるか否かを判定してよい。
Next, the
ステップS15において出力電圧Voが目標電圧範囲外になっていないと判定された場合(ステップS15;No)には、制御部14がバイパススイッチ15をオンに維持する(ステップS16)。これにより、後述のステップS17の処理でバイパススイッチ15がオフに切り換えられた状態から出力電圧Voが範囲内となったことに応じ、バイパススイッチ15がオンに切り換えられ、電圧調整部13による電圧制御がディセーブルされる。これに加え、制御部14は、インバータ131およびコンバータ1351に加えられる制御指令のパルス信号をオフにしてインバータ131およびコンバータ1351をディセーブルしてよい。これにより、これらの変換部で発生する損失を低減して低圧配電系統への電力供給を効率化することができると共に、調整装置1を長寿命化することができる。
When it is determined in step S15 that the output voltage Vo is not outside the target voltage range (step S15; No), the
以上のステップS16の処理が終了したら、調整装置1は上述のステップS11に処理を移行する。これにより、ステップS11、S13の処理が繰り返されて、測定部16の測定結果に基づき目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方が順次更新される。
When the process in step S16 is completed, the adjustment device 1 shifts the process to step S11 described above. Thereby, the processing of steps S11 and S13 is repeated, and at least one of the target voltage lower limit value and the target voltage upper limit value is sequentially updated based on the measurement result of the
一方、ステップS15において出力電圧Voが目標電圧範囲外になったと判定した場合(ステップS15;Yes)には、制御部14は、バイパススイッチ15をオフに維持する(ステップS17)。これにより、バイパススイッチ15がオンの状態において出力電圧Voが目標電圧下限値から目標電圧上限値までの範囲外となったことに応じて、バイパススイッチ15がオフに切り換えられる。その結果、電源10からの電流が各直列変圧器12の一次側を流れ、電圧調整部13による電圧制御がイネーブルされる。
On the other hand, if it is determined in step S15 that the output voltage Vo is outside the target voltage range (step S15; Yes), the
また、制御部14は、電圧調整部13により直列変圧器12を介して出力電圧Voを調整する。例えば、制御部14は、電圧調整部13から各直列変圧器12へと出力する二次電流を、目標電圧範囲外の出力電圧Voが目標電圧範囲内となるように制御する。
In addition, the
一例として、制御部14は、演算部165を介して電圧測定部161から供給される電圧測定値を電圧実効値および電圧位相に変換する。また、制御部14は、目標電圧範囲に対する測定電圧の実効値の偏差を、調整すべき電圧偏差として計算する。また、制御部14は、直列変圧器12の一次側電圧が電圧偏差相当の電圧となるようにインバータ131および電力供給部135(一例としてコンバータ1351)を制御する。例えば、直列変圧器12の変圧比が一次:二次=1:mであれば、制御部14は、インバータ131の出力電圧が電圧偏差×mとなるようにインバータ131およびコンバータ1351に制御指令を与える。制御部14は、インバータ131の出力電圧が徐々に電圧偏差×mに近づくように制御指令を与えてもよい。なお、制御部14は、直列変圧器12により低圧電線路110(a)に加えられる電圧を低圧電線路110(a)、110(n)の間の電圧位相と同位相にし、直列変圧器12により低圧電線路110(b)に加えられる電圧を180°反転した位相にしてよい。
As an example, the
これにより、直列変圧器12の一次側に電圧偏差の電圧が発生される。その結果、電源10から低圧電線路110(a)、110(n)の間、および/または、低圧電線路110(a)、110(n)の間に供給される電圧に対して直列変圧器12から電圧偏差の電圧が加えられ、電源出力端子11の間の出力電圧Voが目標電圧範囲内となる。一例として、入力電圧Viが目標電圧下限値の95%である場合には、電圧偏差として5%の電圧が加えられることで出力電圧Voが目標電圧下限値となる。また、入力電圧Viが目標電圧上限値の103%である場合には、電圧偏差として−3%の電圧が加えられることで出力電圧Voが目標電圧上限値となる。
As a result, a voltage deviation voltage is generated on the primary side of the
そして、以上のステップS17の処理が終了したら、調整装置1は上述のステップS11に処理を移行する。これにより、ステップS11、S13の処理が繰り返されて、測定部16の測定結果に基づき目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方が順次更新される。
And if the process of the above step S17 is complete | finished, the adjustment apparatus 1 will transfer a process to above-mentioned step S11. Thereby, the processing of steps S11 and S13 is repeated, and at least one of the target voltage lower limit value and the target voltage upper limit value is sequentially updated based on the measurement result of the
なお、以上の動作では、制御部14は、測定部16による測定結果に基づいて目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を順次更新することとして説明したが、他の態様で更新してもよい。例えば、調整装置1には測定部16による測定結果の履歴を記憶する記憶部(図示せず)が具備されてよく、制御部14は、測定結果の履歴から供給電力量および供給方向を順次予測し、予測結果に基づいて目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を順次更新してもよい。一例として、制御部14は、単位期間(例えば1日、1週間、1年)内での供給電力量および供給方向の変動パターンを作成して、この変動パターンに基づいて供給電力量および供給方向の予測を行ってよい。この場合には、測定部16による測定を継続して行うことなく、設置点での電圧VLを基準電圧範囲内に維持することができる。
In the above operation, the
続いて、制御部14による目標電圧下限値および/または目標電圧上限値の変更について説明する。
Next, the change of the target voltage lower limit value and / or the target voltage upper limit value by the
制御部14は、供給方向が直列変圧器12から電源出力端子11への方向である場合(一例として供給電力量が正の場合)に、例えば供給方向が反対の場合と比較して、目標電圧下限値を大きくしてよい。また、制御部14は、供給方向が電源出力端子11から直列変圧器12への方向である場合(一例として供給電力量が負の場合)に、例えば供給方向が反対の方向である場合と比較して、目標電圧上限値を小さくしてよい。
When the supply direction is the direction from the
また、制御部14は、供給電力量の大きさ、つまり供給電力量の絶対値が第1供給量の場合に、第1供給量よりも小さい第2供給量の場合と比較して、目標電圧下限値および目標電圧上限値の一方を他方に近づけるように変更してよく、好ましくはステップS13の処理が繰り返されるに従って一方を他方に徐々に近づけるように変更してよい。例えば、制御部14は、供給電力量の大きさが大きいほど、目標電圧下限値および目標電圧上限値の一方を他方に近づけるように変更してよい。また、制御部14は、供給電力量の大きさに第1係数を乗じた値に基づいて目標電圧上限値を変更し、供給電力量の大きさに第2係数を乗じた値に基づいて目標電圧下限値を変更してよい。一例として、制御部14は、以下の式(1)、(2)により目標電圧上限値および目標電圧下限値の少なくとも一方を変更してよい。
In addition, the
目標電圧上限値V1b=基準上限値V1−第1係数k1×|供給電力量P| (1)
目標電圧下限値V2b=基準下限値V2+第2係数k2×|供給電力量P| (2)
Target voltage upper limit value V 1b = reference upper limit value V 1 −first coefficient k 1 × | power supply amount P | (1)
Target voltage lower limit value V 2b = reference lower limit value V 2 + second coefficient k 2 × | power supply amount P | (2)
但し、式中、第1係数k1および第2係数k2は、正の値であり、配線インピーダンス200、負荷20の消費電力、需要家の数などに応じて設定されてよく、適宜更新されてもよい。第1係数および第2係数は同じ値であっても良いし、異なる値であってもよい。
However, in the equation, the first coefficient k 1 and the second coefficient k 2 are positive values, and may be set according to the
また、目標電圧上限値V1bおよび目標電圧下限値V2bは、以下の式(3)、(4)を満たしてよい。 Further, the target voltage upper limit value V 1b and the target voltage lower limit value V 2b may satisfy the following expressions (3) and (4).
変更下限値V1a ≦目標電圧上限値V1b ≦基準上限値V1 (3)
基準下限値V2 ≦目標電圧下限値V2b ≦変更上限値V2a (4)
Change lower limit value V 1a ≦ target voltage upper limit value V 1b ≦ reference upper limit value V 1 (3)
Reference lower limit value V 2 ≦ Target voltage lower limit value V 2b ≦ Change upper limit value V 2a (4)
但し、式中、変更下限値V1aおよび変更上限値V2aは、目標電圧上限値V1bおよび目標電圧下限値V2bの変更可能な限界値を示す値である。変更下限値V1aおよび変更上限値V2aを設定することで、目標電圧範囲が狭くなり過ぎてしまうのを防止することができるため、インバータ131およびコンバータ1351で発生する損失を低減して低圧配電系統への電力供給を効率化することができると共に、調整装置1を長寿命化することができる。なお、変更下限値V1aおよび変更上限値V2aの値は、予想される負荷20の消費電力、発電機21の発電電力および配線インピーダンス200から設定されてよい。
However, in the formula, the change lower limit value V 1a and the change upper limit value V 2a are values indicating the changeable limit values of the target voltage upper limit value V 1b and the target voltage lower limit value V 2b . By setting the change lower limit value V 1a and the change upper limit value V 2a , it is possible to prevent the target voltage range from becoming too narrow. Therefore, the loss generated in the
以上のように変更された目標電圧上限値V1b、目標電圧下限値V2bを、図3、図4に示す。ここで、図3は変更された目標電圧上限値を示し、図4は変更された目標電圧下限値を示す。なお、図中の横軸は入力電圧Viであり、縦軸は出力電圧Voである。 The target voltage upper limit value V 1b and the target voltage lower limit value V 2b changed as described above are shown in FIGS. Here, FIG. 3 shows the changed target voltage upper limit value, and FIG. 4 shows the changed target voltage lower limit value. In the figure, the horizontal axis represents the input voltage Vi, and the vertical axis represents the output voltage Vo.
図3に示されるように、供給電力量Pが負である場合には、目標電圧上限値V1bが基準上限値V1(一例として107V)以下に変更される。これにより、入力電圧Viおよび出力電圧Voの関係は、図中の2点鎖線のグラフから実線のグラフに変更される。 As shown in FIG. 3, when the supplied power amount P is negative, the target voltage upper limit value V 1b is changed to a reference upper limit value V 1 (107 V as an example) or less. Thereby, the relationship between the input voltage Vi and the output voltage Vo is changed from a two-dot chain line graph to a solid line graph in the figure.
具体的には、入力電圧Viが目標電圧下限値V2(一例として95V)〜目標電圧上限値V1bの目標電圧範囲内であるときには、入力電圧Viがそのまま出力電圧Voとして出力される。また、入力電圧Viが目標電圧下限値V2より小さいときには、入力電圧Viが目標電圧下限値V2に調整されて出力電圧Voとして出力される。そして、入力電圧Viが目標電圧上限値V1bより大きいときには、入力電圧Viが目標電圧上限値V1bに調整されて出力電圧Voとして出力される。 Specifically, when the input voltage Vi is within the target voltage range of the target voltage lower limit value V 2 (95 V as an example) to the target voltage upper limit value V 1b , the input voltage Vi is output as it is as the output voltage Vo. The input voltage Vi is at less than the target voltage lower limit value V 2 is output the input voltage Vi is adjusted to the target voltage lower limit value V 2 as the output voltage Vo. When the input voltage Vi is larger than the target voltage upper limit value V 1b , the input voltage Vi is adjusted to the target voltage upper limit value V 1b and output as the output voltage Vo.
このように、供給電力量Pが負である場合、つまり、発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が小さく、電力の供給方向が電源出力端子11から直列変圧器12への方向である場合には、目標電圧上限値V1bを負荷20の設置点での基準上限値V1以下に変更して電圧補償が行われる。そのため、設置点での電圧VLを基準電圧範囲(一例として101±6V)内に維持することができる。
Thus, when the supplied power amount P is negative, that is, the power consumption of the
一方、図4に示されるように、供給電力量Pが正であり、供給方向が直列変圧器12から電源出力端子11への方向である場合には、目標電圧下限値V2bが基準下限値V2(一例として95V)以上に変更される。これにより、入力電圧Viおよび出力電圧Voの関係は、図中の2点鎖線のグラフから実線のグラフに変更される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the power supply amount P is positive and the supply direction is the direction from the
具体的には、入力電圧Viが目標電圧下限値V2b〜目標電圧上限値V1(一例として107V)の目標電圧範囲内であるときには、入力電圧Viがそのまま出力電圧Voとして出力される。また、入力電圧Viが目標電圧上限値V1より大きいときには、入力電圧Viが目標電圧上限値V1に調整されて出力電圧Voとして出力される。そして、入力電圧Viが目標電圧下限値V2bより小さいときには、入力電圧Viが目標電圧下限値V2bに調整されて出力電圧Voとして出力される。 Specifically, when the input voltage Vi is within the target voltage range of the target voltage lower limit value V 2b to the target voltage upper limit value V 1 (107 V as an example), the input voltage Vi is output as it is as the output voltage Vo. Further, when the input voltage Vi is larger than the target voltage upper limit value V 1 was, it is output the input voltage Vi is adjusted to the target voltage maximum value V 1 as the output voltage Vo. When the input voltage Vi is smaller than the target voltage lower limit value V 2b , the input voltage Vi is adjusted to the target voltage lower limit value V 2b and output as the output voltage Vo.
このように、供給電力量Pが正である場合、つまり、発電機21の発電電力よりも負荷20の消費電力の方が大きく、電力の供給方向が直列変圧器12から電源出力端子11への方向である場合には、目標電圧下限値V2bを負荷20の設置点での基準下限値V2以上に変更して電圧補償が行われる。そのため、設置点での電圧VLを基準電圧範囲(一例として101±6V)内に維持することができる。
Thus, when the power supply amount P is positive, that is, the power consumption of the
図5は、供給電力量Pが正の場合に調整された電圧を示す。図中、縦軸は電圧値を示し、横軸は時間を示す。この例では、入力電圧Viが時間t1〜t2の間に目標電圧上限値V1より大きくなり、時間t3〜t4の間に目標電圧下限値V2bより小さくなっている。これに対し、出力電圧Voは時間t1〜t2の間に目標電圧上限値V1に維持され、時間t3〜t4の間に目標電圧下限値V2bに維持されている。 FIG. 5 shows the voltage adjusted when the power supply amount P is positive. In the figure, the vertical axis indicates the voltage value, and the horizontal axis indicates time. In this example, it increased and than the target voltage upper limit value V 1 between the input voltage Vi time t1 to t2, is smaller than the target voltage lower limit value V 2b during time t3 to t4. In contrast, the output voltage Vo is maintained during the time t1~t2 the target voltage upper limit value V 1, is maintained during the time t3~t4 the target voltage lower limit value V 2b.
なお、本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および/またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび/またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路(IC)および/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。 It should be noted that various embodiments of the present invention may be described with reference to flowcharts and block diagrams, where a block is either (1) a stage in a process in which an operation is performed or (2) a role in performing an operation. It may represent a section of the device it has. Certain stages and sections are implemented by dedicated circuitry, programmable circuitry supplied with computer readable instructions stored on a computer readable medium, and / or processor supplied with computer readable instructions stored on a computer readable medium. It's okay. Dedicated circuitry may include digital and / or analog hardware circuitry and may include integrated circuits (ICs) and / or discrete circuits. Programmable circuits include memory elements such as logical AND, logical OR, logical XOR, logical NAND, logical NOR, and other logical operations, flip-flops, registers, field programmable gate arrays (FPGA), programmable logic arrays (PLA), etc. Reconfigurable hardware circuitry, including and the like.
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(RTM)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 Computer readable media may include any tangible device capable of storing instructions to be executed by a suitable device, such that a computer readable medium having instructions stored thereon is specified in a flowchart or block diagram. A product including instructions that can be executed to create a means for performing the operation. Examples of computer readable media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer readable media include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM or flash memory), Electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), static random access memory (SRAM), compact disc read only memory (CD-ROM), digital versatile disc (DVD), Blu-ray (RTM) disc, memory stick, integrated A circuit card or the like may be included.
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。 Computer readable instructions can be assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or object oriented programming such as Smalltalk, JAVA, C ++, etc. Including any source code or object code written in any combination of one or more programming languages, including languages and conventional procedural programming languages such as "C" programming language or similar programming languages Good.
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 Computer readable instructions may be directed to a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing device processor or programmable circuit locally or in a wide area network (WAN) such as a local area network (LAN), the Internet, etc. The computer-readable instructions may be executed to create a means for performing the operations provided via and specified in the flowchart or block diagram. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, and the like.
図6は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ2200の例を示す。コンピュータ2200にインストールされたプログラムは、コンピュータ2200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の1または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該1または複数のセクションを実行させることができ、および/またはコンピュータ2200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ2200に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、CPU2212によって実行されてよい。
FIG. 6 illustrates an
本実施形態によるコンピュータ2200は、CPU2212、RAM2214、グラフィックコントローラ2216、およびディスプレイデバイス2218を含み、それらはホストコントローラ2210によって相互に接続されている。コンピュータ2200はまた、通信インタフェース2222、ハードディスクドライブ2224、DVD−ROMドライブ2226、およびICカードドライブのような入/出力ユニットを含み、それらは入/出力コントローラ2220を介してホストコントローラ2210に接続されている。コンピュータはまた、ROM2230およびキーボード2242のようなレガシの入/出力ユニットを含み、それらは入/出力チップ2240を介して入/出力コントローラ2220に接続されている。
A
CPU2212は、ROM2230およびRAM2214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ2216は、RAM2214内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にCPU2212によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス2218上に表示されるようにする。
The
通信インタフェース2222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ2224は、コンピュータ2200内のCPU2212によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。DVD−ROMドライブ2226は、プログラムまたはデータをDVD−ROM2201から読み取り、ハードディスクドライブ2224にRAM2214を介してプログラムまたはデータを提供する。ICカードドライブは、プログラムおよびデータをICカードから読み取り、および/またはプログラムおよびデータをICカードに書き込む。
The
ROM2230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ2200によって実行されるブートプログラム等、および/またはコンピュータ2200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入/出力チップ2240はまた、様々な入/出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入/出力コントローラ2220に接続してよい。
The
プログラムが、DVD−ROM2201またはICカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ2224、RAM2214、またはROM2230にインストールされ、CPU2212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ2200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ2200の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
The program is provided by a computer-readable medium such as a DVD-
例えば、通信がコンピュータ2200および外部デバイス間で実行される場合、CPU2212は、RAM2214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース2222に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース2222は、CPU2212の制御下、RAM2214、ハードディスクドライブ2224、DVD−ROM2201、またはICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
For example, when communication is performed between the
また、CPU2212は、ハードディスクドライブ2224、DVD−ROMドライブ2226(DVD−ROM2201)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM2214に読み取られるようにし、RAM2214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU2212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
Further, the
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU2212は、RAM2214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM2214に対しライトバックする。また、CPU2212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU2212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on a recording medium and subjected to information processing. The
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ2200上またはコンピュータ2200近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ2200に提供する。
The programs or software modules described above may be stored on a computer readable medium on or near
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
1 調整装置、10 電源、11 電源出力端子、12 直列変圧器、13 電圧調整部、14 制御部、15 バイパススイッチ、16 測定部、20 負荷、21 発電機、110 低圧電線路、131 インバータ、133 リアクトル、135 電力供給部、161 電圧測定部、163 電流測定部、165 演算部、200 配線インピーダンス、1351 コンバータ、1352 平滑コンデンサ、1353 リアクトル、1630 電流センサ、2200 コンピュータ、2201 DVD−ROM、2210 ホストコントローラ、2212 CPU、2214 RAM、2216 グラフィックコントローラ、2218 ディスプレイデバイス、2220 入/出力コントローラ、2222 通信インタフェース、2224 ハードディスクドライブ、2226 DVD−ROMドライブ、2230 ROM、2240 入/出力チップ、2242 キーボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adjustment apparatus, 10 power supply, 11 power supply output terminal, 12 series transformer, 13 voltage adjustment part, 14 control part, 15 bypass switch, 16 measurement part, 20 load, 21 generator, 110 low piezoelectric track, 131 inverter, 133 Reactor, 135 Power supply unit, 161 Voltage measurement unit, 163 Current measurement unit, 165 Calculation unit, 200 Wiring impedance, 1351 Converter, 1352 Smoothing capacitor, 1353 Reactor, 1630 Current sensor, 2200 Computer, 2201 DVD-ROM, 2210
Claims (17)
前記直列変圧器の二次側に接続され、前記直列変圧器を介して前記電源出力端子の出力電圧を調整する電圧調整部と、
前記電源出力端子における電力の供給方向に基づいて前記出力電圧の目標電圧下限値および目標電圧上限値の少なくとも一方を変更する制御部と、
を備える調整装置。 A series transformer in which the primary side is connected in series between the power source and the power output terminal;
A voltage adjusting unit that is connected to the secondary side of the series transformer and adjusts the output voltage of the power supply output terminal via the series transformer;
A control unit that changes at least one of a target voltage lower limit value and a target voltage upper limit value of the output voltage based on a power supply direction at the power output terminal;
An adjustment device comprising:
前記供給方向が前記直列変圧器から前記電源出力端子への方向である場合に、前記目標電圧下限値を大きくする、請求項1に記載の調整装置。 The controller is
The adjustment device according to claim 1, wherein the lower limit value of the target voltage is increased when the supply direction is a direction from the series transformer to the power output terminal.
前記供給方向が前記電源出力端子から前記直列変圧器への方向である場合に、前記目標電圧上限値を小さくする、請求項1または2に記載の調整装置。 The controller is
The adjustment device according to claim 1 or 2, wherein the upper limit value of the target voltage is reduced when the supply direction is a direction from the power supply output terminal to the series transformer.
前記目標電圧上限値を、前記供給電力量の大きさに第1係数を乗じた値に基づいて変更し、
前記目標電圧下限値を、前記供給電力量の大きさに第2係数を乗じた値に基づいて変更する、請求項4または5に記載の調整装置。 The controller is
The target voltage upper limit value is changed based on a value obtained by multiplying the magnitude of the supplied power amount by a first coefficient,
6. The adjustment device according to claim 4, wherein the target voltage lower limit value is changed based on a value obtained by multiplying a magnitude of the supplied power amount by a second coefficient.
前記制御部は、前記測定結果の履歴から前記供給電力量および前記供給方向を順次予測し、予測結果に基づいて前記目標電圧下限値および前記目標電圧上限値の少なくとも一方を順次更新する、請求項7に記載の調整装置。 A storage unit for storing a history of measurement results by the measurement unit;
The control unit sequentially predicts the power supply amount and the supply direction from the history of the measurement results, and sequentially updates at least one of the target voltage lower limit value and the target voltage upper limit value based on a prediction result. 8. The adjusting device according to 7.
前記制御部は、前記バイパススイッチがオンの状態において前記出力電圧が前記目標電圧下限値から前記目標電圧上限値までの範囲外となったことに応じて、前記バイパススイッチをオフに切り換える、請求項1〜9の何れか1項に記載の調整装置。 Further comprising a bypass switch capable of switching whether to bypass the primary side of the series transformer;
The control unit switches off the bypass switch in response to the output voltage being out of a range from the target voltage lower limit value to the target voltage upper limit value in a state where the bypass switch is on. The adjusting device according to any one of 1 to 9.
前記電圧調整部は、
前記直列変圧器の二次側に流す電流を出力するインバータと、
前記インバータに電力を供給する電力供給部と、
を有する請求項1から12のいずれか一項に記載の調整装置。 The power source is an AC power source,
The voltage regulator is
An inverter that outputs a current that flows to the secondary side of the series transformer;
A power supply unit for supplying power to the inverter;
The adjusting device according to claim 1, comprising:
電源と前記電源出力端子との間に一次側が直列に接続された直列変圧器の二次側に接続された電圧調整部により、前記直列変圧器を介して前記出力電圧を調整する段階と、
を備える調整方法。 Changing at least one of the target voltage lower limit value and the target voltage upper limit value of the output voltage of the power output terminal based on the direction of power supply at the power output terminal;
Adjusting the output voltage via the series transformer by a voltage regulator connected to the secondary side of a series transformer whose primary side is connected in series between a power source and the power output terminal;
An adjustment method comprising:
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