JP2023127782A - Shore power supply system, shore power supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、陸上電力供給システム、陸上電力供給方法に関する。 The present invention relates to a land power supply system and a land power supply method.
停泊している船舶は、内燃機関を動力源として発電機を運転することにより、船舶内で必要な電力を賄うことができるが、二酸化炭素(CO2)、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)等の排出ガスや、さらに騒音が問題となる。そこで、特許文献1に示される岸壁給電システムのように、停泊している船舶に対して陸上から電力を供給することで、発電機の運転を抑制して港湾地域の環境改善を図っている。
A berthed ship can provide the necessary electricity onboard by operating a generator using an internal combustion engine as the power source, but it is possible to provide the necessary electricity within the ship by using an internal combustion engine as a power source.However, carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen oxides ( NO Exhaust gases such as oxides (SO x ) and noise pose problems. Therefore, like the quay power supply system shown in
停泊している船舶に対して陸上から電力を供給する場合、発電機の電力を遮断してから陸上からの電力に切り替えることになるため、船舶内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。
本発明の目的は、陸上電力供給システムにおいて、発電機の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することである。
When supplying power from shore to a berthed ship, the power from the generator must be cut off and then switched to the power from shore, resulting in a momentary power outage inside the ship. .
An object of the present invention is to avoid temporary power outages when switching from generator power to land power in a land power supply system.
本発明の一態様に係る陸上電力供給システムは、蓄電池と、陸上電路と、制御部と、接続器と、を備えている。蓄電池は、陸上に設けられている。陸上電路は、陸上の系統電源及び蓄電池が接続される。制御部は、蓄電池及び陸上電路を制御する。接続器は、陸上に設けられ、停泊した船舶のケーブルが接続されることで、陸上電路と船舶内の船舶電路とを接続する。制御部は、船舶が発電機で電力を自給していた状態で、陸上電路と船舶電路とが接続され、陸上電路から船舶電路に電力を供給する場合、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給する。
本発明の他の態様に係る陸上電力供給方法は、停泊した船舶が発電機で電力を自給していた状態で、船舶のケーブルが陸上の接続器に接続されることで陸上電路と船舶電路とが接続される。このときに、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給する。
A land power supply system according to one aspect of the present invention includes a storage battery, a land power line, a control unit, and a connector. The storage battery is installed on land. The land power line is connected to a land power system and a storage battery. The control unit controls the storage battery and the land power line. The connector is provided on land and connects the cable of a berthed ship to connect the land power line and the ship power line within the ship. When the shore power line and the ship power line are connected and power is supplied from the shore power line to the ship power line in a state where the ship is self-sufficient in electric power from a generator, the control unit controls the power of the storage battery relative to the power of the generator. After synchronizing the storage batteries, power is supplied to the ship's electrical circuit.
In a shore power supply method according to another aspect of the present invention, when a ship at anchor is self-sufficient with electricity from a generator, a cable of the ship is connected to a connector on land, thereby connecting a land power line and a ship power line. is connected. At this time, after synchronizing the power of the storage battery with the power of the generator, power is supplied from the storage battery to the ship's power line.
本発明によれば、発電機の電力に対して蓄電池の電力を同期させた後に蓄電池から船舶電路に電力を供給することができる。したがって、発電機の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。 According to the present invention, power can be supplied from the storage battery to the marine power line after synchronizing the power of the storage battery with the power of the generator. Therefore, temporary power outages can be avoided when switching from generator power to shore power.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. Note that each drawing is schematic and may differ from the actual drawing. Furthermore, the following embodiments are intended to exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the configuration is not limited to the following. That is, the technical idea of the present invention can be modified in various ways within the technical scope described in the claims.
《実施形態》
《構成》
図1は、陸上電力供給システム11を示す図である。
陸上電力供給システム11は、港湾の係留施設に設けられ、停泊している船舶12に対して陸上から電力を供給するシステムであり、コンテナ13と、接続コネクタ14(接続器)と、を備えている。
船舶12としては、客船、フェリー、コンテナ船、Ro‐Ro船、自動車運搬船、バルカー、タンカー等を想定しているが、内燃機関を動力源として発電機を運転することにより、電力を自給できる船舶12であれば用途や形態は問わない。
《Embodiment》
"composition"
FIG. 1 is a diagram showing a land
The land
The
コンテナ13は、インターモーダル輸送が可能となるように国際的に標準化された一般的な輸送コンテナであり、耐久性のある密閉型のスチールボックスによって構成され、各種電気機器が収容されて陸上に設けられている。
接続コネクタ14は、陸上に設けられ、プラグ&ソケットによって船舶12のケーブル15が接続される。接続コネクタ14は、固定式としたり、船舶12の船種に応じて埠頭の岸壁に沿って移動可能な移動式としたりしてもよい。ここでは、ケーブル15を送り出すリール16を船舶12に固定している例を示しているが、陸上側に固定してあってもよい。
The
図2は、陸上電力供給システム11を示す単線図である。
系統電源21は、電力会社が保有する商用の配電線網から供給される交流電源であり、陸上電路22を介して接続コネクタ14に接続される。ここでは、一例として6.6kVの高圧電源を想定している。系統電源21と陸上電路22とは、開閉器23を介して接続されており、開閉器23の開閉によって、系統電源21と陸上電路22との遮断及び接続が切り替えられる。陸上電路22と接続コネクタ14とは、開閉器24を介して接続されており、開閉器24の開閉によって陸上電路22と接続コネクタ14との遮断及び接続が切り替えられる。
FIG. 2 is a single line diagram showing the land
The
陸上電路22のうち、開閉器23と開閉器24との間には、変圧器25及び電力変換器26を順に介して蓄電池27が接続されている。電力変換器26は、インバータ回路であり、蓄電池27の充電時には電力を交流から直流に変換し、蓄電池27の放電時には電力を直流から交流に変換する。蓄電池27は、充放電が可能な二次電池であり、例えば鉛蓄電池、ニッケル水素充電池、ナトリウム硫黄電池、ナトリウムイオン電池、リチウムイオン二次電池等である。電力変換器26及び蓄電池27は、無停電電源装置(UPS:Uninterruptible Power Supply)とみなせる。
A
開閉器23の開閉、開閉器24の開閉、及び電力変換器26を介して蓄電池27の充放電は、陸上側のコントローラ28(制御部)によって制御される。コントローラ28は、例えばマイクロコンピュータで構成され、陸上電力供給制御処理を実行する。
開閉器23、開閉器24、変圧器25、電力変換器26、蓄電池27、及びコントローラ28の全ては、陸上のコンテナ13に収容され、パッケージ化されている。なお、火災のリスクを考え、変圧器25及び電力変換器26を収容したコンテナと、蓄電池27を収容したコンテナと、を個別に設けてもよい。
Opening and closing of the
The
船舶12のケーブル15は、先端側が接続コネクタ14に接続され、基端側が船舶12内の交流回路である船舶電路31に接続される。ケーブル15と船舶電路31とは、開閉器32を介して接続されており、開閉器32の開閉によってケーブル15と船舶電路31の遮断及び接続が切り替えられる。
船舶電路31には、開閉器33を介して発電機34が接続されており、開閉器33の開閉によって船舶電路31と発電機34との遮断及び接続が切り替えられる。開閉器33及び発電機34は、複数の系統があり、各発電機34を同期させているものとする。発電機34は、図示しない内燃機関を動力源として運転される。
The
A
船舶電路31には、開閉器35及び変圧器36を順に介して負荷設備37が接続されており、開閉器35の開閉によって船舶電路31と負荷設備37との遮断及び接続が切り替えられる。開閉器35、変圧器36、及び負荷設備37は、複数の系統があるものとする。
開閉器32の開閉、開閉器33の開閉、発電機34の運転、及び開閉器35の開閉は、船舶12側のコントローラ38によって制御される。コントローラ38は、例えばマイクロコンピュータで構成されている。
A
The opening and closing of the
次に、コントローラ28で実行する陸上電力供給制御処理について説明する。
図3は、陸上電力供給制御処理を示すフローチャートである。
ステップS101では、船舶12が停泊中であるか否かを判定する。船舶12が停泊中であるか否かは、例えば船舶12が碇を下ろしている、又は係留されていることを検出して判断する。船舶12が停泊していないときには、蓄電池27の充電を実行するためにステップS102に移行する。一方、船舶12が停泊中であるときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求される可能性があるためにステップS103に移行する。
Next, the shore power supply control process executed by the
FIG. 3 is a flowchart showing the shore power supply control process.
In step S101, it is determined whether the
ステップS102では、蓄電池27の充電を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図4は、蓄電池27を充電している状態を示す図である。
コントローラ28は、船舶12が停泊していないときに、開閉器23を閉じ、開閉器24を開き、系統電源21からの電力によって蓄電池27の充電を実行する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器25によって高い電圧から低い電圧に変換し、電力変換器26によって交流から直流に変換して蓄電池27に充電を行なう。なお、停泊する前の船舶12においては、ケーブル15を巻き取り、開閉器32を開き、開閉器33及び開閉器35を閉じ、発電機34を運転することにより、負荷設備37に電力を供給している。すなわち、発電機34で発電した電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。
In step S102, the
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the
The
ステップS103では、接続コネクタ14にケーブル15が接続されたか否かを判定する。接続コネクタ14にケーブル15が接続されていないときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求されていないと判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、接続コネクタ14にケーブル15が接続されているときには、陸上からの電力供給を船舶12から要求されていると判断してステップS104に移行する。
ステップS104では、系統電源21が正常であるか否かを判定する。系統電源21に地絡や短絡等の異常があるときには、系統電源21からの電力供給を実行できないためステップS105に移行する。一方、系統電源21が正常であるときには、系統電源21からの電力供給を実行できるためステップS106に移行する。
In step S103, it is determined whether the
In step S104, it is determined whether the
ステップS105では、陸上電力として蓄電池27のみからの電力供給を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図5は、蓄電池27のみから電力供給をしている状態を示す図である。
ここでは、接続コネクタ14にケーブル15が接続され、船舶電路31では、開閉器32が閉じ、開閉器33が開き、開閉器35が閉じている。コントローラ28は、系統電源21に異常があるときに、開閉器23を開き、開閉器24を閉じ、蓄電池27のみから船舶電路31に電力を供給する。すなわち、蓄電池27の電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換し、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換し、さらに変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。蓄電池27から電力を供給する処理は、船舶12が発電機34を再始動させて電力を自給できるようになったら終了する。
In step S105, power is supplied only from the
FIG. 5 is a diagram showing a state in which power is supplied only from the
Here, the
ステップS106では、船舶12が発電機34で電力を自給している状態で、陸上からの電力供給を開始するときであるか否かを判定する。陸上からの電力供給を開始するときであればステップS107に移行する。一方、陸上からの電力供給を開始するときでなければステップS111に移行する。
ステップS107では、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させる。
図6は、発電機34から電力を供給している状態を示す図である。
船舶電路31では、開閉器32、開閉器33、及び開閉器35の全てを閉じ、発電機34を運転することにより、負荷設備37に電力を供給している。すなわち、発電機34で発電した電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。コントローラ28は、開閉器23及び開閉器24の双方を開き、蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させる。すなわち、開閉器24の二次側から発電機34の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、発電機34の周波数及び位相に一致させている。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで発電機34の電圧に一致させている。
In step S106, it is determined whether or not it is time to start supplying power from land in a state where the
In step S107, the power of the
FIG. 6 is a diagram showing a state in which power is being supplied from the
In the ship
続くステップS108では、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力に切り替える。
図7は、蓄電池27の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させた後に、開閉器24を閉じ、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を増加させることで、発電機34から供給する電力を減少させて、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力へと徐々に切り替えている。
In the subsequent step S108, power is supplied from the
FIG. 7 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the
After synchronizing the power supplied from the
図8は、発電機34を切り離した状態を示す図である。
発電機34から供給する電力がゼロになると、開閉器33が開かれることで、船舶電路31から発電機34が切り離される。コントローラ28は、発電機34が切り離された後に、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって発電機34の周波数から自走発振周波数へと徐々に移行させる。こうして、発電機34による電力供給から蓄電池27による電力供給への切り替えが完了する。発電機34が切り離されたことは、蓄電池27から供給した電力に基づいて推定したり、コントローラ38から開閉器33の開閉信号を取得したりして検出する。
続くステップS109では、系統電源21の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、開閉器23の一次側から系統電源21の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、系統電源21の周波数及び位相に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで系統電源21の電圧に一致させる。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the
When the power supplied from the
In the subsequent step S109, the power supplied from the
続くステップS110では、系統電源21から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替えて所定のメインプログラムに復帰する。
図9は、系統電源21の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を系統電源21の電力に同期させた後に、開閉器23を閉じることで、陸上電路22に系統電源21が接続されて並列状態となり、系統電源21から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を減少させることで、系統電源21から供給する電力を増加させ、これによって船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力へと徐々に切り替えている。そして、蓄電池27から供給する電力がゼロになると、蓄電池27による電力供給から系統電源21による電力供給への切り替えが完了する。こうして、陸上からの電力供給が開始される。
In the subsequent step S110, power is supplied from the
FIG. 9 is a diagram showing a state in which power is switched to the power from the
The
ステップS111では、系統電源21から船舶電路31に電力を供給していた状態で、陸上からの電力供給を停止するときであるか否かを判定する。陸上からの電力供給を停止するときでなければステップS112に移行する。一方、陸上からの電力供給を停止するときであればステップS113に移行する。
ステップS112では、陸上電力として系統電源21のみからの電力供給を実行して所定のメインプログラムに復帰する。
図10は、系統電源21のみから電力供給をしている状態を示す図である。
コントローラ28は、系統電源21のみから船舶電路31に電力を供給する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器36によって高い電圧から低い電圧に変換して負荷設備37に供給している。コントローラ28は、さらに系統電源21からの電力によって蓄電池27の充電を実行する。すなわち、系統電源21の電力を、変圧器25によって高い電圧から低い電圧に変換し、電力変換器26によって交流から直流に変換して蓄電池27に充電を行なう。
In step S111, it is determined whether or not it is time to stop the power supply from land while power is being supplied from the
In step S112, power is supplied only from the
FIG. 10 is a diagram showing a state in which power is supplied only from the
The
ステップS113では、系統電源21の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、陸上電路22から系統電源21の電圧、周波数、及び位相を検出し、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、系統電源21の周波数及び位相に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで系統電源21の電圧に一致させる。
続くステップS114では、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替える。
図11は、蓄電池27の電力に切り替えている状態を示す図である。
コントローラ28は、蓄電池27から供給する電力を系統電源21の電力に同期させた後に、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。このとき、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を増加させることで、系統電源21から供給する電力を減少させ、これによって船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力へと徐々に切り替えている。
In step S113, the power supplied from the
In the subsequent step S114, power is supplied from the
FIG. 11 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the
The
図12は、系統電源21を切り離した状態を示す図である。
系統電源21から供給する電力がゼロになると、開閉器23が開かれることで、陸上電路22から系統電源21が切り離されて解列状態となる。コントローラ28は、系統電源21が切り離された後に、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって発電機34の周波数から自走発振周波数へと徐々に移行させる。こうして、系統電源21による電力供給から蓄電池27による電力供給への切り替えが完了する。船舶12は、陸上電路22から系統電源21が切り離されると、開閉器33を開いた状態で発電機34を再始動させる。
続くステップS115では、発電機34の電力に対して蓄電池27から供給する電力を同期させる。すなわち、蓄電池27から供給する電力を、電力変換器26によって直流から交流に変換すると共に、発電機34の周波数に一致させる。さらに、変圧器25によって低い電圧から高い電圧に変換することで発電機34の電圧に一致させる。発電機34の電圧、及び周波数については、ステップS107で検出した値を記憶しておき、それを用いる。
FIG. 12 is a diagram showing a state in which the
When the power supplied from the
In the subsequent step S115, the power supplied from the
続くステップS116では、発電機34から船舶電路31に電力を供給し、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替えて所定のメインプログラムに復帰する。
図13は、発電機34の電力に切り替えている状態を示す図である。
蓄電池27から供給する電力を発電機34の電力に同期させた後に、開閉器33が閉じられると、コントローラ28は、電力変換器26の制御によって蓄電池27から供給する電力を減少させることで、発電機34から供給する電力を増加させる。これによって、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力へと徐々に切り替えている。
図14は、船舶電路31を切り離した状態を示す図である。
蓄電池27から供給する電力がゼロになると、開閉器24が開かれることで、陸上電路22から船舶電路31が切り離される。こうして、陸上からの電力供給が停止される。
In the subsequent step S116, power is supplied from the
FIG. 13 is a diagram showing a state in which power is switched to power from the
When the
FIG. 14 is a diagram showing a state in which the ship
When the electric power supplied from the
《動作》
次に、実施形態の一連の動作について説明する。
図15は、実施形態の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、発電機の供給電力Wgと、蓄電池27の供給電力Wbと、系統電源21の供給電力Wsと、負荷設備37の使用電力Wcと、を示している。負荷設備37の使用電力Wcは一定であるものとする。
まず、発電機34の供給電力Wgが負荷設備37に供給されており、時点t1までに、発電機34の供給電力Wgに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t1では、蓄電池27が接続され、時点t1から時点t2では、負荷設備37に供給される電力が、発電機34の供給電力Wgから蓄電池27の供給電力Wbへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを増加させることで、発電機34の供給電力Wgを減少させる。時点t2では、発電機34の供給電力Wgがゼロになり、発電機34が切り離される。時点t2までは、発電機34の周波数fgに従った電力が供給されている。
"motion"
Next, a series of operations of the embodiment will be described.
FIG. 15 is a time chart showing the operation of the embodiment.
Here, the power supply Wg of the generator, the power supply Wb of the
First, the power supply Wg of the
At time t1, the
時点t2から時点t3では、蓄電池27の供給電力Wbが負荷設備37に供給されている。ここでは、電力変換器26の自走発振周波数fiに従った電力が供給される。時点t3までに、系統電源21の供給電力Wsに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t3では、系統電源21が接続され、時点t3から時点t4では、負荷設備37に供給される電力が、蓄電池27の供給電力Wbから系統電源21の供給電力Wsへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを減少させることで、系統電源21の供給電力Wsを増加させる。時点t4では、蓄電池27の供給電力Wbがゼロになる。
From time t2 to time t3, power Wb supplied from
At time t3, the
時点t4から時点t5では、系統電源21の供給電力Wsが負荷設備37に供給されている。時点t5までに、系統電源21の供給電力Wsに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t5から時点t6では、負荷設備37に供給される電力が、系統電源21の供給電力Wsから蓄電池27の供給電力Wbへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを増加させることで、系統電源21の供給電力Wsを減少させる。時点t6では、系統電源21の供給電力Wsがゼロになり、系統電源21が切り離される。時点t3から時点t6までは、系統電源21の周波数fsに従った電力が供給されている。
From time t4 to time t5, the power Ws supplied by the
From time t5 to time t6, the power supplied to the
時点t6から時点t7では、蓄電池27の供給電力Wbが負荷設備37に供給されている。ここでは、電力変換器26の自走発振周波数fiに従った電力が供給される。時点t7までに、発電機34の供給電力Wgに対して蓄電池27の供給電力Wbの同期が完了する。
時点t7では、発電機34が接続され、時点t7から時点t8では、負荷設備37に供給される電力が、蓄電池27の供給電力Wbから発電機34の供給電力Wgへと切り替えられる。すなわち、蓄電池27の供給電力Wbを減少させることで、発電機34の供給電力Wgを増加させる。時点t8では、蓄電池27の供給電力Wbがゼロになる。時点t7以降は、発電機34の周波数fgに従った電力が供給されている。
From time t6 to time t7, power Wb supplied from
At time t7, the
《作用効果》
次に、実施形態の主要な作用効果について説明する。
陸上電力供給システム11は、蓄電池27と、陸上電路22と、コントローラ28と、接続コネクタ14と、を備えている。蓄電池27は、陸上に設けられている。陸上電路22は、陸上の系統電源21及び蓄電池27が接続される。コントローラ28は、蓄電池27及び陸上電路22を制御する。接続コネクタ14は、陸上に設けられ、停泊した船舶12のケーブル15が接続されることで、陸上電路22と船舶12内の船舶電路31とを接続する。コントローラ28は、船舶12が発電機34で電力を自給していた状態で、陸上電路22と船舶電路31とが接続されたときに、陸上電路22から船舶電路31に電力を供給する。その場合、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、発電機34の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
《Effect》
Next, the main effects of the embodiment will be explained.
The land
コントローラ28は、蓄電池27の電力を増加させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を発電機34の電力から蓄電池27の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
コントローラ28は、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力に切り替えたら、系統電源21の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27及び系統電源21から船舶電路31に電力を供給する。これにより、蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を減少させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から系統電源21の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
The
After switching the power supplied to the
The
コントローラ28は、系統電源21から船舶電路31に電力を供給していた状態で、船舶12に発電機34で電力を自給させる。この場合、系統電源21の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に系統電源21及び蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を増加させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を系統電源21の電力から蓄電池27の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
The
The
コントローラ28は、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力に切り替えたら、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させた後に蓄電池27及び発電機34から船舶電路31に電力を供給する。これにより、蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
コントローラ28は、蓄電池27の電力を減少させてゆくことで、船舶電路31に供給する電力を蓄電池27の電力から発電機34の電力に切り替える。これにより、容易に且つ滑らかに切り替えることができる。
After switching the power supplied to the
The
コントローラ28は、船舶12が着岸する前に、系統電源21から蓄電池27に充電しておく。これにより、停泊後の電力供給に備えることができる。
コントローラ28は、系統電源21に異常があるときには、蓄電池27のみから船舶電路31に電力を供給する。これにより、系統電源21をバックアップし、電力供給の信頼性を高めることができる。
蓄電池27は、コンテナ13に収容されている。これにより、インターモーダル輸送が可能となり、港湾の係留施設に設置しやすくなる。さらに、品質が安定するだけでなく、パッケージ化に伴う工程の多くが工場で完了しているため、現地での作業が大きく削減され、工期を短縮でき、コストの増大を抑制できる。
The
The
The
コントローラ28は、電力変換器26を介して蓄電池27の充放電を制御する。これにより、蓄電池27の充放電を任意に制御し、負荷設備37に安定した電力を供給することができる。
陸上電力供給方法は、停泊した船舶12が発電機34で電力を自給していた状態で、船舶12のケーブル15が陸上の接続コネクタ14に接続されることで陸上電路22と船舶電路31とが接続される。このときに、発電機34の電力に対して蓄電池27の電力を同期させてから陸上電路22に蓄電池27を接続し、蓄電池27から船舶電路31に電力を供給する。これにより、発電機34の電力から陸上の電力に切り替えるときに、一時的な停電を回避することができる。
The onshore power supply method is such that when the anchored
《比較例》
次に、比較例について説明する。
図16は、比較例の陸上電力供給システム41を示す図である。
ここでは、開閉器24、変圧器25、電力変換器26、及び蓄電池27を省略したことを除いては、前述した実施形態と同様の構成を備えるため、共通する部分については詳細な説明を省略する。
陸上電力供給システム41は、蓄電池27を備えていないため、系統電源21のみから船舶電路31に電力を供給せざるを得ない。
《Comparative example》
Next, a comparative example will be explained.
FIG. 16 is a diagram showing a land
Here, except for omitting the
Since the land
図17は、比較例の動作を示すタイムチャートである。
ここでは、発電機34の供給電力Wgと、系統電源21の供給電力Wsと、負荷設備37の使用電力Wcと、を示している。発電機34の供給電力Wgから系統電源21の供給電力Wsに切り替える場合、まず時点t1から時点t2で、発電機34の供給電力Wgを減少させる。そして時点t3から時点t4で、系統電源21の供給電力Wsを増加させ、時点t4から時点t5で、系統電源21の供給電力Wsを負荷設備37に供給する。このように、発電機34の供給電力Wgを遮断してから、系統電源21の供給電力Wsに切り替える場合、時点t2からt3で、船舶12内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。また、系統電源21の供給電力Wsから発電機34の供給電力Wgに切り替える場合、まず時点t5から時点t6で、系統電源21の供給電力Wsを減少させる。そして時点t7から時点t8で、発電機34の供給電力Wgを増加させ、時点t8から、発電機34の供給電力Wgを負荷設備37に供給する。このように、系統電源21の供給電力Wsを遮断してから、発電機34の供給電力Wgに切り替える場合も、時点t6からt7で、船舶12内で一時的に停電する瞬断が生じてしまう。
FIG. 17 is a time chart showing the operation of the comparative example.
Here, the power supply Wg of the
《変形例》
上記の実施形態では、系統電源21の他に蓄電池27を追加する構成について説明したが、これに限定されるものではない。他にも再生可能エネルギーとして、例えば太陽光発電、風力発電、水力発電、バイオマス発電、地熱発電等によって得た電力を、船舶電路31に供給したり、蓄電池27を充電したりしてもよい。
上記の実施形態では、交流で600Vを超え且つ7,000V以下となる高圧の系統電源21について説明したが、これに限定されるものではない。交流で600V以下となる低圧や、交流で7,000Vを超える特別高圧にも適用可能である。特別高圧の場合は、特別高圧の受電設備もコンテナ13に収容する。
上記の実施形態では、コントローラ28がコンテナ13に収容されている構成について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、コントローラ28は、通信を介して外部から遠隔操作してもよい。
《Modified example》
In the above embodiment, the configuration in which the
In the above embodiment, the high-voltage
Although the above embodiment describes a configuration in which the
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。 Although the embodiments have been described above with reference to a limited number of embodiments, the scope of rights is not limited thereto, and modifications of the embodiments based on the above disclosure will be obvious to those skilled in the art.
11…陸上電力供給システム、12…船舶、13…コンテナ、14…接続コネクタ、15…ケーブル、16…リール、21…系統電源、22…陸上電路、23…開閉器、24…開閉器、25…変圧器、26…電力変換器、27…蓄電池、28…コントローラ、31…船舶電路、32…開閉器、33…開閉器、34…発電機、35…開閉器、36…変圧器、37…負荷設備、38…コントローラ、41…陸上電力供給システム
DESCRIPTION OF
Claims (13)
陸上の系統電源及び前記蓄電池が接続される陸上電路と、
前記蓄電池及び前記陸上電路を制御する制御部と、
陸上に設けられ、停泊した船舶のケーブルが接続されることで、前記陸上電路と前記船舶内の船舶電路とを接続する接続器と、を備え、
前記制御部は、前記船舶が発電機で電力を自給していた状態で、前記陸上電路と前記船舶電路とが接続され、前記陸上電路から前記船舶電路に電力を供給する場合、前記発電機の電力に対して前記蓄電池の電力を同期させた後に前記蓄電池から前記船舶電路に電力を供給することを特徴とする陸上電力供給システム。 A storage battery installed on land,
a land power line to which a land system power source and the storage battery are connected;
a control unit that controls the storage battery and the land power line;
A connector provided on land and connected to a cable of a berthed ship to connect the land power line and a ship power line in the ship,
When the land power line and the ship power line are connected and power is supplied from the land power line to the ship power line in a state where the ship is self-sufficient in electric power with a generator, the control unit controls the power of the generator. A land power supply system characterized in that after synchronizing the power of the storage battery with respect to electric power, power is supplied from the storage battery to the ship electrical line.
When an anchored ship is self-sufficient in electricity from a generator, and the ship's cable is connected to a connector onshore, thereby connecting the onshore power line and the ship's power line, the power from the generator becomes A shore power supply method characterized in that the storage battery is synchronized with the electric power of the storage battery, and then the storage battery is connected to the shore power line, and power is supplied from the storage battery to the ship power line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022031676A JP2023127782A (en) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | Shore power supply system, shore power supply method |
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