JP2022126595A - 電力導出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分電盤での電圧を直接測定しなくても電力系統から分電盤へ供給される受電電力を正確に知ることができる電力導出装置を提供する。【解決手段】電力導出装置であって、電源部7は、分電盤5の一次側と受電点3との間を接続する一次側電気配線4a、及び、分電盤5と電力変換器14との間を接続する二次側電気配線4bを有する電気配線4を用いて受電点3に対して接続され、二次側電気配線4bに対する電力変換器14の接続端11での接続端電圧と、接続端11と受電点3又は分電盤5との間で生じ得る電位差とを考慮して受電点3又は分電盤5での電圧を決定する電圧決定部15aと、一次側電気配線4aに流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5での電圧に基づいて電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される受電電力を導出する電力導出部15bとを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、単相3線式の電力系統の受電点に対して系統連系用の電力変換器を介して電源部が連系されている分散型電源システムにおいて、所定部位に供給される電力を導出する電力導出装置に関する。
特許文献1には、電力系統に対して電源部が連系されている分散型電源システムにおいて、受電電力を導出することが記載されている。具体的には、特許文献1に記載の発明では、電力供給設備(116)が分電盤(114)を介して電力系統(12)に連系されている。そして、電力供給設備(116)に設けられる電圧計(116b)で測定される相間電圧と、分電盤(114)で測定される各相の電流とに基づいて、受電電力を導出している。
特許文献1に記載の発明では、電力供給設備(116)に設けられる電圧計(116b)で測定される相間電圧を用いて受電電力を測定しているが、その相間電圧は、受電点又は分電盤(114)での相間電圧とは相違する。そのため、電力系統から供給される受電電力を正確に導出しているとは言い難い。
尚、受電点又は分電盤に電圧計を別途設ければ、受電点又は分電盤での正確な相間電圧が分かるが、その分だけコストが上昇するという問題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても電力系統から受電点又は分電盤へ供給される受電電力を正確に知ることができる電力導出装置を提供する点にある。
上記目的を達成するための本発明に係る電力導出装置の特徴構成は、単相3線式の電力系統の受電点に対して系統連系用の電力変換器を介して電源部が連系されている分散型電源システムにおいて、所定部位に供給される電力を導出する電力導出装置であって、
前記電源部は、分電盤の一次側と前記受電点との間を接続する一次側電気配線、及び、前記分電盤と前記系統連系用の電力変換器との間を接続する二次側電気配線を有する電気配線を用いて前記電力系統の前記受電点に対して接続され、
前記二次側電気配線に対する前記系統連系用の電力変換器の接続端での接続端電圧と、前記接続端と前記受電点又は前記分電盤との間で生じ得る電位差とを考慮して前記受電点又は前記分電盤での電圧を決定する電圧決定部と、
前記一次側電気配線に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での電圧に基づいて前記一次側電気配線で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力を導出する電力導出部とを備える点にある。
前記電源部は、分電盤の一次側と前記受電点との間を接続する一次側電気配線、及び、前記分電盤と前記系統連系用の電力変換器との間を接続する二次側電気配線を有する電気配線を用いて前記電力系統の前記受電点に対して接続され、
前記二次側電気配線に対する前記系統連系用の電力変換器の接続端での接続端電圧と、前記接続端と前記受電点又は前記分電盤との間で生じ得る電位差とを考慮して前記受電点又は前記分電盤での電圧を決定する電圧決定部と、
前記一次側電気配線に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での電圧に基づいて前記一次側電気配線で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力を導出する電力導出部とを備える点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、二次側電気配線に対する系統連系用の電力変換器の接続端での接続端電圧と、接続端と受電点又は分電盤との間で生じ得る電位差とを考慮して受電点又は分電盤での電圧を決定する。つまり、電圧決定部は、電圧計などを設置して受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。そして、電力導出部は、一次側電気配線に流れる電流及び電圧決定部が決定する受電点又は分電盤での電圧に基づいて一次側電気配線で電力系統から受電点又は分電盤へ供給される受電電力を導出できる。
従って、受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても電力系統から受電点又は分電盤へ供給される受電電力を正確に知ることができる電力導出装置を提供できる。
従って、受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても電力系統から受電点又は分電盤へ供給される受電電力を正確に知ることができる電力導出装置を提供できる。
本発明に係る電力導出装置の別の特徴構成は、前記分電盤には電力負荷装置が接続されており、
前記電力導出部は、前記受電電力と、前記系統連系用の電力変換器から前記二次側電気配線に供給される電力とに基づいて、前記電力負荷装置に供給される負荷電力を導出する点にある。
前記電力導出部は、前記受電電力と、前記系統連系用の電力変換器から前記二次側電気配線に供給される電力とに基づいて、前記電力負荷装置に供給される負荷電力を導出する点にある。
上記特徴構成によれば、電力導出部は、導出した受電電力と、系統連系用の電力変換器から二次側電気配線に供給される電力とに基づいて、電力負荷装置に供給される負荷電力を導出できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相とN相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、前記推定電位差の値を、前記接続端での前記非接続相の電圧に加算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相とN相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、前記推定電位差の値を、前記接続端での前記非接続相の電圧に加算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、接続相において接続端及び受電点又は分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端での接続相の電圧から減算して得られる値を、受電点又は分電盤での接続相の電圧として決定し、その推定電位差の値を、接続端での非接続相の電圧に加算して得られる値を、受電点又は分電盤での非接続相の電圧として決定できる。つまり、電圧決定部は、電圧計などを設置して受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記一次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相とN相との2線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記接続相と前記N相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、決定された前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧と反対の符号の電圧を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
前記系統連系用の電力変換器は、前記接続相と前記N相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、決定された前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧と反対の符号の電圧を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、接続相において接続端及び受電点又は分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端での接続相の電圧から減算して得られる値を、受電点又は分電盤での接続相の電圧として決定し、決定された受電点又は分電盤での接続相の電圧と反対の符号の電圧を、受電点又は分電盤での非接続相の電圧として決定できる。つまり、電圧決定部は、電圧計などを設置して受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相及びN相に接続されており、
前記電圧決定部は、R相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのR相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのR相の電圧として決定し、T相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのT相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのT相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線のR相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのR相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のR相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるR相受電電力を導出し、前記一次側電気配線のT相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのT相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のT相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるT相受電電力を導出し、前記R相受電電力と前記T相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相及びN相に接続されており、
前記電圧決定部は、R相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのR相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのR相の電圧として決定し、T相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのT相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのT相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線のR相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのR相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のR相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるR相受電電力を導出し、前記一次側電気配線のT相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのT相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のT相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるT相受電電力を導出し、前記R相受電電力と前記T相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、R相において接続端及び受電点又は分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端でのR相の電圧から減算して得られる値を、受電点又は分電盤でのR相の電圧として決定し、T相において接続端及び受電点又は分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端でのT相の電圧から減算して得られる値を、受電点又は分電盤でのT相の電圧として決定できる。つまり、電圧決定部は、電圧計などを設置して受電点又は分電盤での電圧を直接測定しなくても、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記電圧決定部は、前記一次側電気配線に流れる電流及び前記一次側電気配線の電気抵抗を特定できる一次側抵抗情報、並びに、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記二次側電気配線の電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される前記接続端及び前記受電点の間の電位差、又は、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記二次側抵抗情報によって推定される前記接続端及び前記分電盤の間の電位差を、前記推定電位差として決定する点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、一次側電気配線に流れる電流及び一次側電気配線の電気抵抗を特定できる一次側抵抗情報、並びに、二次側電気配線に流れる電流及び二次側電気配線の電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される接続端及び受電点の間の電位差を上記推定電位差に援用して、受電点での電圧を決定できる。或いは、電圧決定部は、二次側電気配線に流れる電流及び二次側電気配線の電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される接続端及び分電盤の間の電位差を上記推定電位差に援用して、分電盤での電圧を決定できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記電圧決定部は、前記二次側電気配線への前記系統連系用の電力変換器の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値、又は、前記二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値を、前記推定電位差として決定する点にある。
上記特徴構成によれば、電圧決定部は、二次側電気配線への系統連系用の電力変換器の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、一次側電気配線及び前記二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値、又は、二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値を上記推定電位差に援用して、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。
本発明に係る電力導出装置の更に別の特徴構成は、前記電圧決定部は、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記受電点と前記接続端との間の配線抵抗値によって推定される前記受電点及び前記接続端の間の電圧差を、前記推定電位差として決定し、前記配線抵抗値は、前記二次側電気配線に電流を流さない場合での前記接続端での電圧と前記二次側電気配線に設定電流値を流した場合での前記接続端での電圧との電圧差、及び、前記二次側電気配線に流していた前記設定電流値に基づいて推定される値である点にある。
上記特徴構成によれば、実際の装置構成を利用して測定した配線抵抗値を用いて推定電位差を決定でき、その推定電位差に援用して、受電点又は分電盤での電圧を決定できる。
<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態に係る電力導出装置について説明する。
図1は、第1実施形態の電力導出装置が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。電力導出装置は、単相3線式の電力系統1の受電点3に対して系統連系用の電力変換器14を介して電源部7が連系されている分散型電源システムにおいて、所定部位に供給される電力を導出するように構成されている。電力導出装置は、電圧決定部15aと、電力導出部15bとを備えている。尚、後述するように、図1は、R相及びT相及びN相の3線がパワーコンディショナ10に対して接続され且つ電力変換器14がR相及びN相の2線に接続される形態の分散型電源システムである。
以下に図面を参照して本発明の第1実施形態に係る電力導出装置について説明する。
図1は、第1実施形態の電力導出装置が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。電力導出装置は、単相3線式の電力系統1の受電点3に対して系統連系用の電力変換器14を介して電源部7が連系されている分散型電源システムにおいて、所定部位に供給される電力を導出するように構成されている。電力導出装置は、電圧決定部15aと、電力導出部15bとを備えている。尚、後述するように、図1は、R相及びT相及びN相の3線がパワーコンディショナ10に対して接続され且つ電力変換器14がR相及びN相の2線に接続される形態の分散型電源システムである。
パワーコンディショナ10は、二次側電気配線4bに対する系統連系用の電力変換器14の接続端11での接続端電圧を検出する電圧検出部12と、開閉器13と、電源部7を電力系統1に連系させるための系統連系用の電力変換器14と、制御部15と、情報を記憶する記憶部16と、使用者から情報の入力を受け付ける入力受付部17とを有する。制御部15は、電圧決定部15aと電力導出部15bとを備える。電力変換器14の動作は制御部15が制御する。尚、パワーコンディショナ10と電源部7とが一体となった電源装置が構成されてもよい。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bに対する系統連系用の電力変換器14の接続端11での接続端電圧と、接続端11と受電点3又は分電盤5との間で生じ得る電位差とを考慮して受電点3又は分電盤5での電圧を決定する。尚、受電点3と分電盤5との間の一次側電気配線4aで生じる電圧降下が小さい場合、受電点3での電圧と分電盤5での電圧とを実質的に同じと見なしてよい。その場合、電圧決定部15aは、受電点3での電圧及び分電盤5での電圧の何れか一方を決定すればよい。
電力導出部15bは、一次側電気配線4aに流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5での電圧に基づいて電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される受電電力を導出する。尚、上述したように、受電点3と分電盤5との間の一次側電気配線4aで生じる電圧降下が小さい場合、即ち、受電点3での電圧と分電盤5での電圧とを実質的に同じと見なしてよい場合、電力系統1から受電点3へ供給される電力と電力系統1から分電盤5へ供給される電力とを実質的に同じと見なしてよい。その場合、電力導出部15bは、電力系統1から受電点3へ供給される電力及び電力系統1から分電盤5へ供給される電力の何れか一方を導出することでもよい。
電力系統1では、例えば柱上トランスなどの変圧器2を用いて、送電線1aにおける電圧が、配電線1bにおける電圧に変圧される。配電線1bは、R相及びT相の電圧線と、N相の中性線とを有する単相3線式の線路となっている。
電源部7は、分電盤5の一次側と受電点3との間を接続する一次側電気配線4a、及び、分電盤5と系統連系用の電力変換器14との間を接続する二次側電気配線4bを有する電気配線4を用いて電力系統1の受電点3に対して接続される。電力変換器14は開閉器13を介して接続端11に接続されている。具体的には、電源部7は、系統連系用の電力変換器14を有するパワーコンディショナ10を介して電気配線4に接続される。図1に示す例では、電源部7は電気配線4を用いて電力系統1の受電点3に対して接続される。電源部7は、発電装置や充放電装置などを用いて構成される。例えば、発電装置としては、燃料電池を備える装置や、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備える装置などの様々な装置を用いることができる。充放電装置としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、鉛電池などの蓄電池(化学電池)や、キャパシタ、フライホイールなどの様々な装置を用いることができる。
電気配線4は、電力系統1からの引込線取付点である受電点3に接続される。電気配線4は、分電盤5の一次側(電力系統1側)と受電点3との間を接続する一次側電気配線4a、及び、分電盤5の二次側と系統連系用の電力変換器14との間を接続する二次側電気配線4bを有する。本実施形態では、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bが、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成されている。系統連系用の電力変換器14は、二次側電気配線4bを構成する単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相(R相)とN相とに接続され、R相及びT相のうちの他方の非接続相(T相)には接続されていない。本実施形態の電源部7は交流100V電源である。
分電盤5では、分岐ブレーカ8によって複数の線路が電気配線4から分岐している。そして、各線路に接続される電力負荷装置6に電力が供給される。図1に示す例では、分岐ブレーカ8aから分岐した線路に電力負荷装置6aが接続され、分岐ブレーカ8bから分岐した線路に電力負荷装置6bが接続される。上述した二次側電気配線4bも、分電盤5に設けられた分岐ブレーカ8cから分岐した線路の一つである。
電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び受電点3又は分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の電圧から減算して得られる値を、受電点3又は分電盤5でのR相(接続相)の電圧として決定し、その推定電位差の値を、接続端11でのT相(非接続相)の電圧に加算して得られる値を、受電点3又は分電盤5でのT相(非接続相)の電圧として決定する。また、電圧決定部15aは、一次側電気配線4aに流れる電流及び一次側電気配線4aの電気抵抗を特定できる一次側抵抗情報、並びに、二次側電気配線4bに流れる電流及び二次側電気配線4bの電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される接続端11及び受電点3の間の電位差、又は、二次側電気配線4bに流れる電流及び二次側電気配線4bの電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される接続端11及び分電盤5の間の電位差を、上記推定電位差として決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相(接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5でのR相(接続相)での電圧に基づいて一次側電気配線4aのR相(接続相)で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相(非接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5でのT相(非接続相)での電圧に基づいて一次側電気配線4aのT相(非接続相)で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される受電電力として導出する。
以下に、先ず、電圧決定部15aによる分電盤5での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力の導出手法について具体的に記載する。
〔一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bの各相での電圧及び電流〕
制御部15には、電圧検出部12で検出された接続端電圧についての情報、第1電流計測器21で計測された第1電流値についての情報、第2電流計測器22で計測された第2電流値についての情報が伝達される。第1電流計測器21は、一次側電気配線4aを構成するR相の電圧線における電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)などを用いて構成される。第2電流計測器22は、一次側電気配線4aを構成するT相の電圧線における電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)などを用いて構成される。
制御部15には、電圧検出部12で検出された接続端電圧についての情報、第1電流計測器21で計測された第1電流値についての情報、第2電流計測器22で計測された第2電流値についての情報が伝達される。第1電流計測器21は、一次側電気配線4aを構成するR相の電圧線における電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)などを用いて構成される。第2電流計測器22は、一次側電気配線4aを構成するT相の電圧線における電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)などを用いて構成される。
例えば、制御部15には、電圧検出部12で検出された接続端11でのR相の電位:Vr1、接続端11でのT相の電位:Vt1、接続端11でのN相の電位:Vn1が伝達される。ここで、接続端11でのR相の電位:Vr1とN相の電位:Vn1との間の電位差が、R相の接続端電圧:ΔV1rとなる。また、接続端11でのT相の電位:Vt1とN相の電位:Vn1との間の電位差が、T相の接続端電圧:ΔV1tとなる。
また、制御部15には、第1電流計測器21で計測された一次側電気配線4aのR相での電流値、第2電流計測器22で計測された一次側電気配線4aのT相での電流値が伝達される。制御部15は、一次側電気配線4aのR相での電流値及びT相での電流値に基づいて一次側電気配線4aのN相での電流値を計算できる。
更に、制御部15は、自身が動作を制御する電力変換器14から二次側電気配線4bのR相及びN相への出力電流についての情報も知っている。制御部15は、系統連系用の電力変換器14から二次側電気配線4bに供給される電力についての情報も知っている。
更に、制御部15は、自身が動作を制御する電力変換器14から二次側電気配線4bのR相及びN相への出力電流についての情報も知っている。制御部15は、系統連系用の電力変換器14から二次側電気配線4bに供給される電力についての情報も知っている。
このように、制御部15は、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bの各相の電流値を把握できる。また、制御部15は、接続端11での各相の電位についての情報を取得できる。従って、制御部15は、二次側電気配線4bの各相の電気抵抗が分かれば、二次側電気配線4bの各相で、接続端11及び分電盤5の間の電位差がどの程度発生するかを推定できる。そして、制御部15は、既知である接続端11での各相の電位と、各相で発生すると推定される電位差とに基づいて、分電盤5での電位を推定できる。
一次側抵抗情報としての一次側電気配線4aの各相の電気抵抗は、例えば、各配線の長さ及び太さなどの情報が記憶部16に記憶されていれば、制御部15がそれらの情報に基づいて導出できる。同様に、二次側抵抗情報としての二次側電気配線4bの各相の電気抵抗は、例えば、各配線の長さ及び太さなどの情報が記憶部16に記憶されていれば、制御部15がそれらの情報に基づいて導出できる。その場合、入力受付部17によって、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bの長さ及び太さなど、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bの各相の電気抵抗を特定できる情報の入力を使用者から受け付けて、記憶部16に記憶しておけばよい。
〔R相での分電盤5の電圧:ΔV2r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相(接続相)の電圧:ΔV2rとして決定できる。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相(接続相)の電圧:ΔV2rとして決定できる。
〔T相での分電盤5の電圧:ΔV2t〕
電圧決定部15aは、上述したR相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相(非接続相)の接続端電圧:ΔV1tに加算して得られる値を、分電盤5でのT相(非接続相)の電圧:ΔV2tとして決定できる。
電圧決定部15aは、上述したR相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相(非接続相)の接続端電圧:ΔV1tに加算して得られる値を、分電盤5でのT相(非接続相)の電圧:ΔV2tとして決定できる。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相(接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのR相(接続相)での電圧:ΔV2rに基づいて一次側電気配線4aのR相(接続相)で電力系統1から分電盤5へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相(非接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのT相(非接続相)での電圧:ΔV2tに基づいて一次側電気配線4aのT相(非接続相)で電力系統1から分電盤5へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力として導出する。そして、導出した受電電力の値をユーザへ提示してもよい。また、導出した受電電力を監視しながら、パワーコンディショナ10の出力を調節してもよい。
加えて、電力導出部15bは、導出した受電電力と、系統連系用の電力変換器14から二次側電気配線4bに供給される電力とに基づいて、電力負荷装置6に供給される負荷電力を導出する。そして、導出した負荷電力の値をユーザへ提示してもよい。
以上のように、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bに対する系統連系用の電力変換器14の接続端11での接続端電圧と、接続端11と分電盤5との間で生じ得る電位差とを考慮して分電盤5での電圧を決定する。つまり、電圧決定部15aは、電圧計などを設置して分電盤5での電圧を直接測定しなくても、分電盤5での電圧を決定できる。そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aに流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5での電圧に基づいて一次側電気配線4aで電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力を導出できる。
次に、電圧決定部15aによる受電点3での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から受電点3へ供給される受電電力の導出手法について記載する。
上述したのと同様に、制御部15は、一次側電気配線4aの各相の電気抵抗及び二次側電気配線4bの各相の電気抵抗が分かれば、一次側電気配線4aの各相及び二次側電気配線4bの各相で、接続端11及び受電点3の間の電位差がどの程度発生するかを推定できる。そして、制御部15は、既知である接続端11での各相の電位と、各相で発生すると推定される電位差とに基づいて、受電点3での電位を推定できる。
一次側電気配線4aの各相の電気抵抗及び二次側電気配線4bの各相の電気抵抗は、例えば、各配線の長さ及び太さなどの情報が記憶部16に記憶されていれば、制御部15がそれらの情報に基づいて導出できる。その場合、入力受付部17によって、一次側電気配線4aの長さ及び太さ並びに二次側電気配線4bの長さ及び太さなど、一次側電気配線4aの各相の電気抵抗及び二次側電気配線4bの各相の電気抵抗を特定できる情報の入力を使用者から受け付けて、記憶部16に記憶しておけばよい。
〔R相での受電点3の電圧:ΔV3r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相(接続相)の電圧:ΔV3rとして決定できる。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相(接続相)の電圧:ΔV3rとして決定できる。
〔T相での受電点3の電圧:ΔV3t〕
電圧決定部15aは、上述したR相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相(非接続相)の接続端電圧:ΔV1tに加算して得られる値を、受電点3でのT相(非接続相)の電圧:ΔV3tとして決定できる。
電圧決定部15aは、上述したR相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相(非接続相)の接続端電圧:ΔV1tに加算して得られる値を、受電点3でのT相(非接続相)の電圧:ΔV3tとして決定できる。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相(接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのR相(接続相)での電圧:ΔV3rに基づいて一次側電気配線4aのR相(接続相)で電力系統1から受電点3へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相(非接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのT相(非接続相)での電圧:ΔV3tに基づいて一次側電気配線4aのT相(非接続相)で電力系統1から受電点3へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3へ供給される受電電力として導出する。
<第2実施形態>
第2実施形態で説明する分散型電源システムは、分電盤5とパワーコンディショナ10との接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態の分散型電源システムに設けられる電力導出装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第2実施形態で説明する分散型電源システムは、分電盤5とパワーコンディショナ10との接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第2実施形態の分散型電源システムに設けられる電力導出装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図2は、第2実施形態の電力導出装置が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。この分散型電源システムでは、一次側電気配線4aが、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、二次側電気配線4bが、単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相(R相)とN相との2線で構成されている。そして、系統連系用の電力変換器14は、接続相(R相)とN相とに接続され、R相及びT相のうちの他方の非接続相(T相)には接続されていない。本実施形態の電源部7は交流100V電源である。
本実施形態では、電圧決定部15aは、接続相(R相)において接続端11及び受電点3又は分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11での接続相(R相)の電圧から減算して得られる値を、受電点3又は分電盤5での接続相(R相)の電圧として決定し、決定された受電点3又は分電盤5での接続相(R相)の電圧と反対の符号の電圧を、受電点3又は分電盤5での非接続相(T相)の電圧として決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aの接続相(R相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5での接続相(R相)での電圧に基づいて一次側電気配線4aの接続相(R相)で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aの非接続相(T相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5での非接続相(T相)での電圧に基づいて一次側電気配線4aの非接続相(T相)で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される受電電力として導出する。
以下に、先ず、電圧決定部15aによる分電盤5での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力の導出手法について記載する。
〔R相での分電盤5の電圧:ΔV2r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相(接続相)の電圧:ΔV2rとして決定できる。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相(接続相)の電圧:ΔV2rとして決定できる。
〔T相での分電盤5の電圧:ΔV2t〕
電圧決定部15aは、上述のように決定された分電盤5でのR相(接続相)の電圧と反対の符号の電圧を、分電盤5でのT相(非接続相)の電圧:ΔV2tとして決定する。
電圧決定部15aは、上述のように決定された分電盤5でのR相(接続相)の電圧と反対の符号の電圧を、分電盤5でのT相(非接続相)の電圧:ΔV2tとして決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相(接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのR相(接続相)での電圧:ΔV2rに基づいて一次側電気配線4aのR相(接続相)で電力系統1から分電盤5へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相(非接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのT相(非接続相)での電圧:ΔV2tに基づいて一次側電気配線4aのT相(非接続相)で電力系統1から分電盤5へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力として導出する。そして、導出した受電電力の値をユーザへ提示してもよい。また、導出した受電電力を監視しながら、パワーコンディショナ10の出力を調節してもよい。
加えて、電力導出部15bは、導出した受電電力と、系統連系用の電力変換器14から二次側電気配線4bに供給される電力とに基づいて、電力負荷装置6に供給される負荷電力を導出する。そして、導出した負荷電力の値をユーザへ提示してもよい。
次に、電圧決定部15aによる受電点3での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から受電点3へ供給される受電電力の導出手法について記載する。
〔R相での受電点3の電圧:ΔV3r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相(接続相)の電圧:ΔV3rとして決定できる。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相(接続相)において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、接続端11でのR相(接続相)の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相(接続相)の電圧:ΔV3rとして決定できる。
〔T相での受電点3の電圧:ΔV3t〕
電圧決定部15aは、上述のように決定された受電点3でのR相(接続相)の電圧と反対の符号の電圧を、受電点3でのT相(非接続相)の電圧:ΔV3tとして決定する。
電圧決定部15aは、上述のように決定された受電点3でのR相(接続相)の電圧と反対の符号の電圧を、受電点3でのT相(非接続相)の電圧:ΔV3tとして決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相(接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのR相(接続相)での電圧:ΔV3rに基づいて一次側電気配線4aのR相(接続相)で電力系統1から受電点3へ供給される接続相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相(非接続相)に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのT相(非接続相)での電圧:ΔV3tに基づいて一次側電気配線4aのT相(非接続相)で電力系統1から受電点3へ供給される非接続相受電電力を導出し、接続相受電電力と非接続相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3へ供給される受電電力として導出する。
<第3実施形態>
第3実施形態で説明する分散型電源システムは、分電盤5とパワーコンディショナ10との接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第3実施形態の分散型電源システムに設けられる電力導出装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第3実施形態で説明する分散型電源システムは、分電盤5とパワーコンディショナ10との接続形態が上記実施形態と異なっている。以下に第3実施形態の分散型電源システムに設けられる電力導出装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図3は、第3実施形態の電力導出装置が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。この分散型電源システムでは、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bが、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成されている。そして、系統連系用の電力変換器14は、二次側電気配線4bを構成する単相3線式のR相及びT相及びN相に接続されている。本実施形態の電源部7は交流200V電源である。
図3に示したような、R相、T相、N相の3線がパワーコンディショナ10に対して接続され、且つ、R相、T相、N相の3線が電力変換器14に接続されている3線接続の場合、制御部15には、電圧検出部12で検出された接続端11でのR相の電位:Vr1、接続端11でのT相の電位:Vt1、接続端11でのN相の電位:Vn1が伝達される。ここで、接続端11でのR相の電位:Vr1とN相の電位:Vn1との間の電位差が、R相の接続端電圧:ΔV1rとなる。また、接続端11でのT相の電位:Vt1とN相の電位:Vn1との間の電位差が、T相の接続端電圧:ΔV1tとなる。
また、制御部15には、第1電流計測器21で計測された一次側電気配線4aのR相での電流値、第2電流計測器22で計測された一次側電気配線4aのT相での電流値が伝達される。制御部15は、一次側電気配線4aのR相での電流値及びT相での電流値に基づいて一次側電気配線4aのN相での電流値を計算できる。
更に、制御部15は、自身が動作を制御する電力変換器14から二次側電気配線4bのR相及びT相及びN相への出力電流についての情報も知っている。
更に、制御部15は、自身が動作を制御する電力変換器14から二次側電気配線4bのR相及びT相及びN相への出力電流についての情報も知っている。
電圧決定部15aは、R相において接続端11及び受電点3又は分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのR相の電圧から減算して得られる値を、受電点3又は分電盤5でのR相の電圧として決定し、T相において接続端11及び受電点3又は分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相の電圧から減算して得られる値を、受電点3又は分電盤5でのT相の電圧として決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5でのR相での電圧に基づいて一次側電気配線4aのR相で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給されるR相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3又は分電盤5でのT相での電圧に基づいて一次側電気配線4aのT相で電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給されるT相受電電力を導出し、R相受電電力とT相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3又は分電盤5へ供給される受電電力として導出する。
以下に、先ず、電圧決定部15aによる分電盤5での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力の導出手法について記載する。尚、制御部15は、自身が動作を制御する電力変換器14から二次側電気配線4bのR相及びN相及びT相への出力電流についての情報を知っている。
〔R相での分電盤5の電圧:ΔV2r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのR相の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相の電圧:ΔV2rとして決定する。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と、二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいて、R相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのR相の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、分電盤5でのR相の電圧:ΔV2rとして決定する。
〔T相での分電盤5の電圧:ΔV2t〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのT相での電流と、二次側電気配線4bのT相の電気抵抗とに基づいて、T相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、T相において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相の接続端電圧:ΔV1tから減算して得られる値を、分電盤5でのT相の電圧:ΔV2tとして決定する。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのT相での電流と、二次側電気配線4bのT相の電気抵抗とに基づいて、T相での接続端11及び分電盤5の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、T相において接続端11及び分電盤5の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相の接続端電圧:ΔV1tから減算して得られる値を、分電盤5でのT相の電圧:ΔV2tとして決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのR相での電圧:ΔV2rに基づいて一次側電気配線4aのR相で電力系統1から分電盤5へ供給されるR相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する分電盤5でのT相での電圧:ΔV2tに基づいて一次側電気配線4aのT相で電力系統1から分電盤5へ供給されるT相受電電力を導出し、R相受電電力とT相受電電力との合計を、電力系統1から分電盤5へ供給される受電電力として導出する。そして、導出した受電電力の値をユーザへ提示してもよい。また、導出した受電電力を監視しながら、パワーコンディショナ10の出力を調節してもよい。
加えて、電力導出部15bは、導出した受電電力と、系統連系用の電力変換器14から二次側電気配線4bに供給される電力とに基づいて、電力負荷装置6に供給される負荷電力を導出する。そして、導出した負荷電力の値をユーザへ提示してもよい。
次に、電圧決定部15aによる受電点3での電圧の決定手法、及び、電力導出部15bによる電力系統1から受電点3へ供給される受電電力の導出手法について記載する。
〔R相での受電点3の電圧:ΔV3r〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのR相の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相の電圧:ΔV3rとして決定する。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのR相での電流と二次側電気配線4bのR相の電気抵抗とに基づいてR相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのR相での電流と一次側電気配線4aのR相の電気抵抗とに基づいてR相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、R相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、R相において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのR相の接続端電圧:ΔV1rから減算して得られる値を、受電点3でのR相の電圧:ΔV3rとして決定する。
〔T相での受電点3の電圧:ΔV3t〕
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのT相での電流と二次側電気配線4bのT相の電気抵抗とに基づいてT相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのT相での電流と一次側電気配線4aのT相の電気抵抗とに基づいてT相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、T相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、T相において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相の接続端電圧:ΔV1tから減算して得られる値を、受電点3でのT相の電圧:ΔV3tとして決定する。
電圧決定部15aは、二次側電気配線4bのT相での電流と二次側電気配線4bのT相の電気抵抗とに基づいてT相での接続端11及び分電盤5の間の電位差を導出でき、一次側電気配線4aのT相での電流と一次側電気配線4aのT相の電気抵抗とに基づいてT相での分電盤5及び受電点3の間の電位差を導出でき、それらの結果に基づいて、T相での接続端11及び受電点3の間の電位差(推定電位差)を導出できる。そして、電圧決定部15aは、T相において接続端11及び受電点3の間で生じると推定される推定電位差の値を、接続端11でのT相の接続端電圧:ΔV1tから減算して得られる値を、受電点3でのT相の電圧:ΔV3tとして決定する。
そして、電力導出部15bは、一次側電気配線4aのR相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのR相での電圧:ΔV3rに基づいて一次側電気配線4aのR相で電力系統1から受電点3へ供給されるR相受電電力を導出し、一次側電気配線4aのT相に流れる電流及び電圧決定部15aが決定する受電点3でのT相での電圧:ΔV3tに基づいて一次側電気配線4aのT相で電力系統1から受電点3へ供給されるT相受電電力を導出し、R相受電電力とT相受電電力との合計を、電力系統1から受電点3へ供給される受電電力として導出する。
<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、本発明の電力導出装置の構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
<1>
上記実施形態では、本発明の電力導出装置の構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
<2>
上記実施形態において、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bへの系統連系用の電力変換器14の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値、又は、二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値を、上述した推定電位差として決定してもよい。
上記実施形態において、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bへの系統連系用の電力変換器14の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値、又は、二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値を、上述した推定電位差として決定してもよい。
例えば、電源部7を電力系統1に連系する場合、電源部7の使用者は、パワーコンディショナ10に搭載されている自動電圧調整機能(電圧上昇抑制機能)が動作する電圧(整定値)を算出するために、受電点3から接続端11までの間の一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bで発生し得る夫々の電圧上昇値又は合計の電圧上昇値を計算する必要がある。そのため、二次側電気配線4bへの系統連系用の電力変換器14の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、一次側電気配線4a及び二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値、又は、二次側電気配線4bで生じ得る電圧上昇値を入力受付部17が使用者から受け付けた場合、その値を記憶部16で記憶しておき、電圧決定部15aが、その電圧上昇値を上記推定電位差として利用してもよい。
<3>
上記実施形態において、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bに流れる電流及び受電点3と接続端11との間の配線抵抗値によって推定される受電点3及び接続端11の間の電圧差を、上記推定電位差として決定してもよい。
上記実施形態において、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bに流れる電流及び受電点3と接続端11との間の配線抵抗値によって推定される受電点3及び接続端11の間の電圧差を、上記推定電位差として決定してもよい。
図4は、別実施形態の電力導出装置が設けられる分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、接続端11と電力変換器14との間には、R相及びN相に跨って接続される(即ち、R相に接続される)抵抗器24rと、T相及びN相に跨って接続される(即ち、T相に接続される)抵抗器24tとが設けられている。抵抗器24rに電流を流すか否かは、抵抗器24rと直列接続されているリレー23rをオン・オフすることで切り替えることができる。抵抗器24tに電流を流すか否かは、抵抗器24tと直列接続されているリレー23tをオン・オフすることで切り替えることができる。リレー23r及びリレー23tのオン・オフの切り替えは制御部15が行うことができる。
例えば、受電点3と接続端11との間の配線抵抗値の推定を行うプログラムが記憶部16に予め記憶されている。そして、入力受付部17が、そのプログラムの実行指令を操作者から受け付けた場合、制御部15は、そのプログラムを以下のような手順で実行して、受電点3と接続端11との間の配線抵抗値の推定を行い、その値を記憶部16に記憶する。
具体的に説明すると、先ず、このプログラムにおいて制御部15は、二次側電気配線4bに電流を流していない状態、即ち、電源部7及び電力変換器14が二次側電気配線4bとの間で電流を流しておらず、且つ、抵抗器24r,24tにも電流を流していない状態で、電圧検出部12が、接続端11での電位差ΔV1r(電流=0の場合)を測定する。つまり、制御部15は、電力変換器14の動作を停止させており、リレー23r及びリレー23tをオフにさせている状態で、電圧検出部12が測定する接続端11での電位差ΔV1r(電流=0の場合)の情報を取得する。
次に、制御部15は、電力変換器14の動作を停止させた状態のまま、リレー23rをオンにして、抵抗器24rに設定電流値の電流を流すことで二次側電気配線4bに電流を流す。そして、制御部15は、二次側電気配線4bに電流(電流=設定電流値)を流した状態において、電圧検出部12が測定する接続端11での電位差ΔV1r(電流=設定電流値の場合)の情報を取得する。尚、設定電流値は抵抗器24rのヒータ容量に応じて予め決まった値である。
そして、制御部15の電圧決定部15aは、電位差ΔV1r(電流=0の場合)と、電位差ΔV1r(電流=設定電流値の場合)との電圧差を導出する。ここで、受電点3の電圧が一定の場合、測定される電位差ΔV1r(電流=0の場合)は受電点3の箇所における電圧を意味し、電位差ΔV1r(電流=設定電流値の場合)は、抵抗器24rに流れる電流によって生じた受電点3と接続端11との間の電圧差を意味する。その結果、電圧決定部15aは、抵抗器24rに流れた電流(電流=設定電流値)と、上記電圧差とに基づいて、受電点3と接続端11との間の配線抵抗値を推定できる。尚、この場合はR相の配線抵抗値を推定したが、その値はT相の配線抵抗値に援用できる。つまり、この配線抵抗値は、二次側電気配線4bに電流を流さない場合での接続端11での電圧(ΔV1r(電流=0の場合))と二次側電気配線4bに設定電流値を流した場合での接続端11での電圧(ΔV1r(電流=設定電流値の場合))との電圧差、及び、二次側電気配線4bに流していた上記設定電流値に基づいて推定される値である。そして、制御部15は、その配線抵抗値を記憶部16に記憶してプログラムを終了する。
尚、制御部15は、上述した一連の測定を複数回繰り返すことで複数個の配線抵抗値を導出し、それらの平均値を最終的な配線抵抗値として決定してもよい。他には、操作者は、このプログラムの実行指令を行う前に、パワーコンディショナ10が接続されている分岐ブレーカ8c以外の他の分岐ブレーカ8をオフするなどして、他の電力負荷装置6に電流が流れていない状態で行うようにしてもよい。
そして、パワーコンディショナ10を介して電源部7から二次側電気配線4bに電流を出力する場合、電圧決定部15aは、二次側電気配線4bに流れる電流及び受電点3と接続端11との間の上記配線抵抗値によって推定される受電点3及び接続端11の間の電圧差を上記推定電位差として決定し、上記実施形態で説明したように受電点3における電圧を推定すればよい。
尚、上記例ではリレー23rをオンにする場合を説明したが、制御部15が、リレー23tをオンにして、抵抗器24tに設定電流値の電流を流すことで二次側電気配線4bに電流を流すことでもよい。
また、電源部7が充放電装置である場合、抵抗器24r,24tを用いて二次側電気配線4bに流す電流を変更するのではなく、R相又はT相に充電電流を流すか否か等を変更することで、二次側電気配線4bに電流を流すか否か等を切り替えてもよい。
また、電源部7が充放電装置である場合、抵抗器24r,24tを用いて二次側電気配線4bに流す電流を変更するのではなく、R相又はT相に充電電流を流すか否か等を変更することで、二次側電気配線4bに電流を流すか否か等を切り替えてもよい。
また、上述した推定抵抗値の導出がプログラムによって自動で行われるのではなく、操作者が手動で各測定を行った上で上記推定抵抗値を導出し、記憶部16に入力受付部17を用いて記憶させてもよい。
<4>
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
本発明は、分電盤での電圧を直接測定しなくても電力系統から分電盤へ供給される受電電力を正確に知ることができる電力導出装置に利用できる。
1 電力系統
3 受電点
4 電気配線
4a 一次側電気配線
4b 二次側電気配線
5 分電盤
6 電力負荷装置
7 電源部
11 接続端
14 電力変換器
15a 電圧決定部
15b 電力導出部
3 受電点
4 電気配線
4a 一次側電気配線
4b 二次側電気配線
5 分電盤
6 電力負荷装置
7 電源部
11 接続端
14 電力変換器
15a 電圧決定部
15b 電力導出部
Claims (8)
- 単相3線式の電力系統の受電点に対して系統連系用の電力変換器を介して電源部が連系されている分散型電源システムにおいて、所定部位に供給される電力を導出する電力導出装置であって、
前記電源部は、分電盤の一次側と前記受電点との間を接続する一次側電気配線、及び、前記分電盤と前記系統連系用の電力変換器との間を接続する二次側電気配線を有する電気配線を用いて前記電力系統の前記受電点に対して接続され、
前記二次側電気配線に対する前記系統連系用の電力変換器の接続端での接続端電圧と、前記接続端と前記受電点又は前記分電盤との間で生じ得る電位差とを考慮して前記受電点又は前記分電盤での電圧を決定する電圧決定部と、
前記一次側電気配線に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での電圧に基づいて前記一次側電気配線で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力を導出する電力導出部とを備える電力導出装置。 - 前記分電盤には電力負荷装置が接続されており、
前記電力導出部は、前記受電電力と、前記系統連系用の電力変換器から前記二次側電気配線に供給される電力とに基づいて、前記電力負荷装置に供給される負荷電力を導出する請求項1に記載の電力導出装置。 - 前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相とN相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、前記推定電位差の値を、前記接続端での前記非接続相の電圧に加算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する請求項1又は2に記載の電力導出装置。 - 前記一次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相のうちの一方の接続相とN相との2線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記接続相と前記N相とに接続され、前記R相及び前記T相のうちの他方の非接続相には接続されておらず、
前記電圧決定部は、前記接続相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の2倍の値を、前記接続端での前記接続相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧として決定し、決定された前記受電点又は前記分電盤での前記接続相の電圧と反対の符号の電圧を、前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線の前記接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される接続相受電電力を導出し、前記一次側電気配線の前記非接続相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤での前記非接続相での電圧に基づいて前記一次側電気配線の前記非接続相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される非接続相受電電力を導出し、前記接続相受電電力と前記非接続相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する請求項1又は2に記載の電力導出装置。 - 前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線が、単相3線式のR相及びT相及びN相の3線で構成され、
前記系統連系用の電力変換器は、前記二次側電気配線を構成する単相3線式のR相及びT相及びN相に接続されており、
前記電圧決定部は、R相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのR相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのR相の電圧として決定し、T相において前記接続端及び前記受電点又は前記分電盤の間で生じると推定される推定電位差の値を、前記接続端でのT相の電圧から減算して得られる値を、前記受電点又は前記分電盤でのT相の電圧として決定し、
前記電力導出部は、前記一次側電気配線のR相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのR相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のR相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるR相受電電力を導出し、前記一次側電気配線のT相に流れる電流及び前記電圧決定部が決定する前記受電点又は前記分電盤でのT相での電圧に基づいて前記一次側電気配線のT相で前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給されるT相受電電力を導出し、前記R相受電電力と前記T相受電電力との合計を、前記電力系統から前記受電点又は前記分電盤へ供給される受電電力として導出する請求項1又は2に記載の電力導出装置。 - 前記電圧決定部は、前記一次側電気配線に流れる電流及び前記一次側電気配線の電気抵抗を特定できる一次側抵抗情報、並びに、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記二次側電気配線の電気抵抗を特定できる二次側抵抗情報によって推定される前記接続端及び前記受電点の間の電位差、又は、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記二次側抵抗情報によって推定される前記接続端及び前記分電盤の間の電位差を、前記推定電位差として決定する請求項3~5の何れか一項に記載の電力導出装置。
- 前記電圧決定部は、前記二次側電気配線への前記系統連系用の電力変換器の出力電圧を調整する自動電圧調整機能の整定値を決定するために用いる、前記一次側電気配線及び前記二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値、又は、前記二次側電気配線で生じ得る電圧上昇値を、前記推定電位差として決定する請求項3~5の何れか一項に記載の電力導出装置。
- 前記電圧決定部は、前記二次側電気配線に流れる電流及び前記受電点と前記接続端との間の配線抵抗値によって推定される前記受電点及び前記接続端の間の電圧差を、前記推定電位差として決定し、
前記配線抵抗値は、前記二次側電気配線に電流を流さない場合での前記接続端での電圧と前記二次側電気配線に設定電流値を流した場合での前記接続端での電圧との電圧差、及び、前記二次側電気配線に流していた前記設定電流値に基づいて推定される値である請求項3~5の何れか一項に記載の電力導出装置。
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