JP2021013248A - 電力供給システム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の電力供給システム100は、図1に示すように、商用電力系統1に遮断器11を介して接続され、BCP負荷(重要負荷)3及び常用負荷(一般負荷)4等の負荷に交流電力を供給する交流配電系統10と、商用電力系統1に遮断器12を介して接続され、BCP負荷(重要負荷)5及び常用負荷(一般負荷)6等の負荷に直流電力を供給する直流配電系統20とを備えたハイブリッド型配電系統である。
次に、上記構成の電力供給システム100における(1)通常運用時、(2)瞬低・停電時/自立運転モード時の動作を説明する。
交流配電系統10においては、商用電力系統1からの交流電力を交流配電系統10のBCP負荷3及び常用負荷4に供給する。このとき、非常用発電機10cは停止した状態である。
交流配電系統10に設置した計器用変圧器(VT、不図示)により瞬低や停電等の事故を検出した場合、交流配電系統10では、交流遮断器10bを開放とともに、非常用発電機10cを稼働させる。ここで、非常用発電機10cの動作が安定するまでの間、第1電力変換装置7を介して直流配電系統20の蓄電池20dにより負荷電圧補償動作を行う。非常用発電機10cの動作が安定した後は、蓄電池20dに代えて非常用発電機10cにより負荷電圧補償動作を行う。さらに、商用電力系統1の復帰時の再連系時も蓄電池20dによる負荷電圧補償動作を行い、スムーズな運用を実現する。
(a)非常用発電機10cの運用
交流配電系統10でのピークカット及び直流配電系統20のピークカット時に、非常用発電機10cの電力を利用する。
なお、非常用発電機10cの交流電力による直流配電系統20のピークカットは、例えば電気自動車(EV)の充電時や、蓄電池20d等によるピークカットが不十分な場合等に行うことが考えられる。なお、電気自動車は、移動式蓄電池20fとして用いることができる。
また、瞬低・停電時又は自立運転モード時において、交流配電系統10のBCP負荷3や直流配電系統20のBCP負荷5に電力を供給する。
通常運用時においては、太陽光発電装置20hの発電量の余剰電力(発電量>直流負荷5、6の消費電力)や夜間電力を充電する。
直流配電系統20のピークカットに利用して、買電電力のピークを抑制する。また、交流配電系統10のピークカットに利用することもできる。
また、翌日の太陽光発電装置20hの発電量及び直流負荷5、6の消費電力を予測して、買電電力が最小となるように制御(コストミニマム運転)することもできる。
一方、瞬低・停電時又は自立運転モード時においては、蓄電池20dは、非常用発電機10cの動作が安定するまでの負荷電圧補償に利用される。
また、自立運転モードにおいて、太陽光発電装置20hの発電量及び非常用発電機10cの電力供給での負荷電圧補償に利用される。
太陽光発電装置20hの電力は、直流配電系統20の直流負荷5、6に使用される。
また、太陽光発電装置20hの発電量が、直流配電系統20の直流負荷の消費電力よりも大きい場合は、その余剰電力は蓄電池20dに充電される。
なお、蓄電池20dが満充電、又は所定のSOC指令値に達した場合は、太陽光発電装置20hの出力を抑制することなく、交流配電系統の負荷へ電力を供給することができる。
EV充電時は、蓄電池20d、太陽光発電装置20h及び非常用発電機10cにより、商用電力系統1の出力ピークを抑制する。
非常時には、EVを移動式蓄電池20fとして、直流配電系統20のBCP負荷5へ放電する。あるいは系統から切り離して外部負荷へ電力供給することができる。
このように構成した本実施形態の電力供給システム100によれば、交流配電系統10に設けられた非常用発電機10cの電力、直流配電系統20に設けられた蓄電池20dの電力を、交流配電系統10及び直流配電系統20の区別なく両方で利用することができるので、交流配電系統10及び直流配電系統20の負荷3〜6への長時間の電力補償を実現するとともに電力供給システム100の簡略化及びコスト削減を図ることができる。
1・・・商用電力系統
11・・・交流配電系統の遮断器
12・・・直流配電系統の遮断器
3〜6・・・負荷
10・・・交流配電系統
20・・・直流配電系統
10c・・・発電装置(非常用発電機)
20d・・・エネルギー貯蔵装置(蓄電池)
7・・・電力変換装置
Claims (5)
- 商用電力系統に遮断器を介して接続され、負荷に交流電力を供給する交流配電系統と、
商用電力系統に遮断器を介して接続され、負荷に直流電力を供給する直流配電系統と、
前記交流配電系統又は前記直流配電系統の一方に設けられた発電装置と、
前記交流配電系統又は前記直流配電系統の他方に設けられたエネルギー貯蔵装置と、
前記交流配電系統及び前記直流配電系統を互いに接続する電力変換装置とを備え、
前記電力変換装置を介して前記発電装置の電力又は前記エネルギー貯蔵装置の電力を双方で融通可能に構成されている、電力供給システム。 - 前記発電装置及び前記エネルギー貯蔵装置は、商用電力系統の電圧異常を補償する電圧補償動作及び商用電力系統に対する消費電力を抑制するピークカット動作において、前記発電装置及び前記エネルギー貯蔵装置は、前記交流配電系統の負荷及び前記直流配電系統の負荷に対して電力を供給し、かつ前記発電装置は出力抑制することなく交流配電系統又は直流配電系統に電力を融通することができる、請求項1記載の電力供給システム。
- 前記交流配電系統及び前記直流配電系統がそれぞれの遮断器により前記商用電力系統から解列された自立運転モードにおいて、前記発電装置及び前記エネルギー貯蔵装置は、前記交流配電系統の負荷及び前記直流配電系統の負荷に対して電力を供給する、請求項1又は2記載の電力供給システム。
- 前記電力変換装置は、前記エネルギー貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換して前記交流配電系統に出力し、前記交流配電系統の交流電力を直流電力に変換して前記エネルギー貯蔵装置に出力するものである、請求項1乃至3の何れか一項に記載の電力供給システム。
- 前記電力変換装置は、前記エネルギー貯蔵装置と前記直流配電系統との間で直流電圧を変圧するコンバータ部及び前記エネルギー貯蔵装置と前記交流配電系統との間で電力変換を行うインバータ部を有するものである、請求項1乃至3の何れか一項に記載の電力供給システム。
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