JP2024051794A - Uninterruptible power supply device, uninterruptible power supply device management system, computer program, and method of controlling uninterruptible power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無停電電源装置、無停電電源装置管理システム、コンピュータプログラム及び無停電電源装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply, an uninterruptible power supply management system, a computer program, and a method for controlling an uninterruptible power supply.
特許文献1には、常時商用給電タイプの無停電電源装置が開示されている。無停電電源装置は、交流電源端子と負荷との間に接続された交流スイッチ、交流スイッチを介して商用交流電源端子に接続されていると共に交流スイッチを介さないで負荷に接続された双方向電力変換器、双方向電力変換器の直流端子に接続された蓄電池、及び商用交流電源端子の電圧の異常を検出して交流スイッチをオフ制御する電源異常検出装置などを備える。
常時商用給電タイプの無停電電源装置は、停電を高速で検出して給電切換(交流電源から非常用電源への切換)を行う必要がある。停電の検出速度を速めると入力電圧の僅かな変動(例えば、瞬時的な電圧低下)を検出し不要な給電切換(誤検出)が行われる可能性が高くなる。一方、入力電圧の僅かな変動を検出しないように検出速度を遅くすると、給電切換が必要な程度に入力電圧が低下した場合に、給電切換までの時間が遅延し、高速な検出ができない可能性が高くなる。 Uninterruptible power supplies that supply commercial power continuously must quickly detect power outages and switch the power supply (from AC power to emergency power). If the power outage detection speed is increased, there is a high possibility that a slight fluctuation in the input voltage (for example, a momentary voltage drop) will be detected and an unnecessary power supply switch (false detection) will be performed. On the other hand, if the detection speed is slowed down so as not to detect slight fluctuations in the input voltage, when the input voltage drops to the point where a power supply switch is necessary, the time until the power supply switch will be delayed, and there is a high possibility that fast detection will not be possible.
本発明の一態様は、停電の高速検出と誤検出防止とを両立できる無停電電源装置、無停電電源装置管理システム、コンピュータプログラム及び無停電電源装置の制御方法を提供する。 One aspect of the present invention provides an uninterruptible power supply, an uninterruptible power supply management system, a computer program, and a method for controlling an uninterruptible power supply that can simultaneously detect a power outage quickly and prevent erroneous detection.
本発明の一態様に係る無停電電源装置は、複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を記憶する記憶部と、入力電圧を検出する検出部と、前記検出部で検出した入力電圧及び前記閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する判定部とを備える。 An uninterruptible power supply according to one aspect of the present invention includes a storage unit that stores multiple voltage thresholds and threshold information having multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds, a detection unit that detects an input voltage, and a determination unit that determines an abnormality in the input voltage based on the input voltage detected by the detection unit and the threshold information.
上記態様の無停電電源装置によれば、停電の高速検出と誤検出防止とを両立できる。 The uninterruptible power supply device of the above aspect can achieve both high-speed power outage detection and prevention of erroneous detection.
(1)本発明の一実施形態にかかる無停電電源装置は、複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を記憶する記憶部と、入力電圧を検出する検出部と、前記検出部で検出した入力電圧及び前記閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する判定部とを備える。 (1) An uninterruptible power supply according to one embodiment of the present invention includes a memory unit that stores multiple voltage thresholds and threshold information having multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds, a detection unit that detects an input voltage, and a determination unit that determines an abnormality in the input voltage based on the input voltage detected by the detection unit and the threshold information.
(15)本発明の一実施形態にかかるコンピュータプログラムは、コンピュータに、入力電圧を取得し、取得した入力電圧、及び複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する、処理を実行させる。 (15) A computer program according to one embodiment of the present invention causes a computer to execute a process of acquiring an input voltage and determining whether the input voltage is abnormal based on the acquired input voltage and threshold information having multiple voltage thresholds and multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds.
(16)本発明の一実施形態にかかる無停電電源装置の制御方法は、複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を記憶しておき、入力電圧を検出し、検出した入力電圧及び前記閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する。 (16) A method for controlling an uninterruptible power supply according to one embodiment of the present invention stores multiple voltage thresholds and threshold information having multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds, detects an input voltage, and determines whether the input voltage is abnormal based on the detected input voltage and the threshold information.
本発明の一実施形態にかかる無停電電源装置、コンピュータプログラム及び無停電電源装置の制御方法によれば、複数の電圧閾値及び当該複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を用いる。例えば、入力電圧の瞬時の低下を検出しないように一の電圧閾値と対応する感度を用いる。また、停電に対して高速に検出できるように他の電圧閾値と対応する感度を用いる。すなわち、本発明の一実施形態にかかる無停電電源装置によれば、停電の高速検出と誤検出防止とを両立できる。 According to the uninterruptible power supply, computer program, and control method for the uninterruptible power supply of one embodiment of the present invention, threshold information having multiple voltage thresholds and multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds is used. For example, a sensitivity corresponding to one voltage threshold is used so as not to detect an instantaneous drop in the input voltage. Also, a sensitivity corresponding to another voltage threshold is used so as to enable rapid detection of a power outage. In other words, the uninterruptible power supply of one embodiment of the present invention can achieve both rapid detection of a power outage and prevention of erroneous detection.
(2)上記(1)に記載の無停電電源装置において、前記閾値情報は、第1電圧閾値と前記第1電圧閾値に対応する第1感度、及び前記第1電圧閾値より小さい第2電圧閾値と前記第2電圧閾値に対応し、前記第1感度以上の感度の第2感度を含んでもよい。 (2) In the uninterruptible power supply device described in (1) above, the threshold information may include a first voltage threshold and a first sensitivity corresponding to the first voltage threshold, and a second voltage threshold smaller than the first voltage threshold and a second sensitivity corresponding to the second voltage threshold and having a sensitivity equal to or greater than the first sensitivity.
上記(2)の無停電電源装置によれば、高電圧の第1電圧閾値と低感度の第1感度、及び低電圧の第2電圧閾値と高感度の第2感度を用いる。第1電圧閾値を用いる場合の感度は低感度(第1感度)であるので、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を検出しないので、誤検出を防止できる。第2電圧閾値を用いる場合の感度は高感度(第2感度)であるので、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に検出できる。 According to the uninterruptible power supply device of (2) above, a first voltage threshold of high voltage and a first sensitivity of low sensitivity, and a second voltage threshold of low voltage and a second sensitivity of high sensitivity are used. When the first voltage threshold is used, the sensitivity is low (first sensitivity), so momentary voltage drops (drops) where the degree of voltage drop is relatively small are not detected, and false detection can be prevented. When the second voltage threshold is used, the sensitivity is high (second sensitivity), so power outages where the degree of voltage drop is relatively large can be quickly detected.
(3)上記(2)に記載の無停電電源装置において、前記第1感度及び第2感度は、それぞれ第1検出時間及び前記第1検出時間以下の時間の第2検出時間を含み、前記判定部は、前記検出部で検出した入力電圧が前記第1検出時間の間前記第1電圧閾値以下である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。 (3) In the uninterruptible power supply device described in (2) above, the first sensitivity and the second sensitivity may each include a first detection time and a second detection time that is equal to or shorter than the first detection time, and the determination unit may determine that the input voltage is abnormal if the input voltage detected by the detection unit is equal to or shorter than the first voltage threshold during the first detection time.
上記(3)の無停電電源装置によれば、低感度の第1感度は、時間の長い第1検出時間を含み、高感度の第2感度は、時間の短い第2検出時間を含む。検出時間は、入力電圧が電圧閾値以下となった時間である。判定部は、入力電圧が時間の長い第1検出時間の間、高電圧の第1電圧閾値以下である場合に入力電圧の異常を判定するので、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を入力電圧の異常として検出しない。別言すれば、負荷に影響を与える一定期間の一定レベルの電圧低下を検出する。 According to the uninterruptible power supply device of (3) above, the first sensitivity with low sensitivity includes a long first detection time, and the second sensitivity with high sensitivity includes a short second detection time. The detection time is the time when the input voltage becomes equal to or lower than the voltage threshold. The determination unit determines that the input voltage is abnormal when the input voltage is equal to or lower than the high voltage first voltage threshold during the long first detection time, and therefore does not detect a momentary voltage drop (drop) where the degree of voltage drop is relatively small as an input voltage abnormality. In other words, it detects a constant level of voltage drop for a certain period of time that affects the load.
(4)上記(3)に記載の無停電電源装置において、前記判定部は、前記検出部で検出した入力電圧が前記第2検出時間の間前記第2電圧閾値以下である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。 (4) In the uninterruptible power supply device described in (3) above, the determination unit may determine that the input voltage is abnormal if the input voltage detected by the detection unit is equal to or lower than the second voltage threshold for the second detection time.
上記(4)の無停電電源装置によれば、判定部は、入力電圧が時間の短い第2検出時間の間、低電圧の第2電圧閾値以下である場合に入力電圧の異常を判定するので、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に入力電圧の異常として検出できる。 According to the uninterruptible power supply device of (4) above, the determination unit determines that the input voltage is abnormal when the input voltage is equal to or lower than the low-voltage second voltage threshold for the short second detection time, so that a power outage with a relatively large voltage drop can be quickly detected as an input voltage abnormality.
(5)上記(2)から(4)のいずれか一つに記載の無停電電源装置において、前記第1感度及び第2感度は、それぞれ所定時間当たりの第1検出回数及び前記第1検出回数以下の回数の第2検出回数を含み、前記判定部は、前記検出部で検出した入力電圧が前記第1電圧閾値以下である回数が前記第1検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。 (5) In the uninterruptible power supply device described in any one of (2) to (4) above, the first sensitivity and the second sensitivity each include a first detection count per predetermined time and a second detection count that is equal to or less than the first detection count, and the determination unit may determine that the input voltage is abnormal when the number of times that the input voltage detected by the detection unit is equal to or less than the first voltage threshold is equal to or greater than the first detection count.
上記(5)の無停電電源装置によれば、低感度の第1感度は、所定時間当たりの回数が多い第1検出回数を含み、高感度の第2感度は、所定時間当たりの回数が少ない第2検出回数を含む。検出回数は、入力電圧が電圧閾値以下となった回数である。判定部は、入力電圧が高電圧の第1電圧閾値以下である回数が、回数が多い第1検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定するので、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を入力電圧の異常として検出しない。瞬時の電圧低下は、入力電圧が高電圧の第1電圧閾値以下となる回数が少ないからである。別言すれば、負荷に影響を与える一定期間の一定レベルの電圧低下を検出する。 According to the uninterruptible power supply device of (5) above, the first sensitivity with low sensitivity includes the first detection count, which is a large number per predetermined time, and the second sensitivity with high sensitivity includes the second detection count, which is a small number per predetermined time. The detection count is the number of times that the input voltage becomes equal to or lower than the voltage threshold. The determination unit determines that there is an abnormality in the input voltage when the number of times that the input voltage becomes equal to or lower than the first high-voltage detection count is equal to or higher than the first high-voltage detection count, and therefore does not detect an instantaneous voltage drop (drop) where the degree of voltage drop is relatively small as an abnormality in the input voltage. This is because the number of times that the input voltage becomes equal to or lower than the first high-voltage threshold is small for an instantaneous voltage drop. In other words, a constant level of voltage drop for a certain period of time that affects the load is detected.
(6)上記(5)に記載の無停電電源装置において、前記判定部は、前記検出部で検出した入力電圧が前記第2電圧閾値以下である回数が前記第2検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。 (6) In the uninterruptible power supply device described in (5) above, the determination unit may determine that the input voltage is abnormal if the number of times that the input voltage detected by the detection unit is equal to or less than the second voltage threshold is equal to or greater than the second detection count.
上記(6)の無停電電源装置によれば、判定部は、入力電圧が低電圧の第2電圧閾値以下である回数が、回数が少ない第2検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定するので、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に入力電圧の異常として検出できる。停電では、入力電圧が低電圧の第2電圧閾値以下となり、所定時間当たりの検出回数が少ないので高速に検出できるからである。 According to the uninterruptible power supply device of (6) above, the determination unit determines that the input voltage is abnormal if the number of times that the input voltage is equal to or less than the low-voltage second voltage threshold is equal to or greater than the second detection count, which is smaller, so that a power outage in which the voltage drops to a relatively large extent can be detected as an input voltage abnormality quickly. This is because, in a power outage, the input voltage falls to or less than the low-voltage second voltage threshold, and the number of detections per given time is small, so that detection can be performed quickly.
(7)上記(1)から(6)のいずれか一つに記載の無停電電源装置は、前記判定部で入力電圧の異常を判定した場合、負荷に供給する電力の供給元を切り替える切換部を備えてもよい。 (7) The uninterruptible power supply device according to any one of (1) to (6) above may include a switching unit that switches the source of power supplied to the load when the determination unit determines that an abnormality exists in the input voltage.
上記(7)の無停電電源装置によれば、入力電圧が第1電圧閾値以下となる電圧低下が検出された場合、あるいは入力電圧が第2電圧閾値以下となる停電が検出された場合、負荷に供給する電力の供給元が切り替えられる。これにより、負荷に影響を与える一定期間の一定レベルの電圧低下時や停電時に適切に対応でき、負荷に所要の電力を供給できる。 According to the uninterruptible power supply device of (7) above, when a voltage drop is detected in which the input voltage is equal to or lower than the first voltage threshold, or when a power outage is detected in which the input voltage is equal to or lower than the second voltage threshold, the source of power supplied to the load is switched. This makes it possible to respond appropriately to a voltage drop of a certain level for a certain period of time that affects the load or a power outage, and to supply the required power to the load.
(8)上記(1)から(7)のいずれか一つに記載の無停電電源装置は、遠隔から閾値情報の更新指令を受信する受信部と、前記受信部で受信した更新指令に基づいて前記記憶部に記憶した閾値情報を更新する更新部とを備えてもよい。 (8) The uninterruptible power supply device described in any one of (1) to (7) above may include a receiving unit that receives an update command for the threshold information from a remote location, and an update unit that updates the threshold information stored in the memory unit based on the update command received by the receiving unit.
上記(8)の無停電電源装置によれば、遠隔からの指令に基づいて閾値情報を更新できるので、閾値情報は固定的ではなく、入力電圧の供給元である電力系統状況に応じて閾値情報を調整することが可能となる。 According to the uninterruptible power supply device of (8) above, the threshold information can be updated based on a remote command, so the threshold information is not fixed, and it is possible to adjust the threshold information according to the status of the power system that supplies the input voltage.
(9)上記(1)から(8)のいずれか一つに記載の無停電電源装置は、遠隔から閾値情報の更新指令を受信する受信部と、前記受信部で受信した更新指令に基づく閾値情報の更新履歴を収集する更新履歴収集部とを備えてもよい。 (9) The uninterruptible power supply device described in any one of (1) to (8) above may include a receiving unit that receives an update command for the threshold information from a remote location, and an update history collection unit that collects an update history of the threshold information based on the update command received by the receiving unit.
上記(9)の無停電電源装置によれば、遠隔からの指令に基づいて閾値情報の履歴情報を収集できるので、例えば、入力電圧の供給元である電力系統状況に応じて定期的又は非定期的に見直された閾値情報を運用実績として保存できる。 According to the uninterruptible power supply device of (9) above, historical information on threshold information can be collected based on remote commands, so that, for example, threshold information that is reviewed periodically or non-periodically according to the status of the power system that supplies the input voltage can be saved as operational history.
(10)上記(1)から(9)のいずれか一つに記載の無停電電源装置は、前記判定部での判定履歴を収集する判定履歴収集部を備えてもよい。 (10) The uninterruptible power supply device according to any one of (1) to (9) above may include a judgment history collection unit that collects the judgment history of the judgment unit.
上記(10)の無停電電源装置によれば、判定部での判定履歴を収集するので、入力電圧の供給元である電力系統状況の推移を運用実績として保存できる。 According to the uninterruptible power supply device of (10) above, the judgment history of the judgment unit is collected, so that the transition of the status of the power grid that supplies the input voltage can be saved as operational history.
(11)上記(10)に記載の無停電電源装置は、前記判定履歴に基づいて前記記憶部に記憶した閾値情報を更新する更新部を備えてもよい。 (11) The uninterruptible power supply device described in (10) above may include an update unit that updates the threshold information stored in the storage unit based on the judgment history.
上記(11)の無停電電源装置によれば、判定履歴に基づいて閾値情報を更新するので、例えば、誤検出の頻度が多い状況に対しては、誤検出を少なくするように閾値情報を調整することができる。また、停電が発生する状況に対しては、より高速に検出できるように閾値情報を調整することができる。 According to the uninterruptible power supply device of (11) above, the threshold information is updated based on the judgment history, so that, for example, in a situation where false detections are frequent, the threshold information can be adjusted to reduce false detections. Also, in a situation where a power outage occurs, the threshold information can be adjusted to enable faster detection.
(12)上記(10)または(11)に記載の無停電電源装置は、前記判定履歴に基づいて、前記複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度のうちの一方の電圧閾値及び感度に基づく前記判定部による入力電圧の異常の判定を停止する停止部を備えてもよい。 (12) The uninterruptible power supply device described in (10) or (11) above may include a stop unit that stops the determination of an abnormality in the input voltage by the determination unit based on one of the multiple voltage thresholds and multiple sensitivities corresponding to the multiple voltage thresholds, based on the determination history.
上記(12)の無停電電源装置によれば、一方の電圧閾値及び感度に基づく入力電圧の異常判定を停止する。例えば、高感度の第2電圧閾値に基づいて入力電圧の異常を検出(判定)しているが、低感度の第1電圧閾値に基づく入力電圧の異常を検出(判定)しない状況がある程度の頻度で発生し、負荷への影響がない(電圧低下が許容される)場合には、高感度の第2電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定を停止してもよい。この場合に、第2電圧閾値をより低い電圧に調整(更新)してもよく、第2感度をより低感度に調整してもよい。また、低感度の第1電圧閾値に基づいて入力電圧の異常を検出(判定)しているが、高感度の第2電圧閾値に基づく入力電圧の異常を検出(判定)しない状況がある程度の頻度で発生し、負荷への影響がない(電圧低下が許容される)場合には、低感度の第1電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定を停止してもよい。この場合に、第1電圧閾値をより低い電圧に調整(更新)してもよく、第1感度をより低感度に調整してもよい。これにより、非常用電源への不要な切換を抑制し、非常用電源(蓄電装置)の不要な放電を抑制できる。 According to the uninterruptible power supply device of (12) above, the input voltage abnormality determination based on one of the voltage thresholds and sensitivity is stopped. For example, if a situation occurs with a certain frequency where an input voltage abnormality is detected (determined) based on the high-sensitivity second voltage threshold but an input voltage abnormality is not detected (determined) based on the low-sensitivity first voltage threshold and there is no effect on the load (voltage drop is allowed), the input voltage abnormality determination based on the high-sensitivity second voltage threshold may be stopped. In this case, the second voltage threshold may be adjusted (updated) to a lower voltage, and the second sensitivity may be adjusted to a lower sensitivity. Also, if a situation occurs with a certain frequency where an input voltage abnormality is detected (determined) based on the low-sensitivity first voltage threshold but there is no effect on the load (voltage drop is allowed), the input voltage abnormality determination based on the low-sensitivity first voltage threshold may be stopped. In this case, the first voltage threshold may be adjusted (updated) to a lower voltage, and the first sensitivity may be adjusted to a lower sensitivity. This prevents unnecessary switching to the emergency power source and prevents unnecessary discharge of the emergency power source (electricity storage device).
(13)上記(1)から(12)のいずれか一つに記載の無停電電源装置は、前記判定部での判定履歴及び前記閾値情報の更新履歴を含む運用情報を送信する送信部を備えてもよい。 (13) The uninterruptible power supply device according to any one of (1) to (12) above may include a transmission unit that transmits operational information including a judgment history of the judgment unit and an update history of the threshold information.
上記(13)の無停電電源装置によれば、判定部での判定履歴及び閾値情報の更新履歴を含む運用情報を送信するので、無停電電源装置の運用情報を活用できる。 According to the uninterruptible power supply device of (13) above, operational information including the judgment history of the judgment unit and the update history of the threshold information is transmitted, so that the operational information of the uninterruptible power supply device can be utilized.
(14)本発明の一実施形態にかかる無停電電源管理システムは、前述の無停電電源装置それぞれが送信した運用情報を記録する運用データベースと、顧客からの遠隔指示に基づいて前記運用データベースに記録した運用情報を所定の端末装置へ送信する送信部とを備えてもよい。 (14) An uninterruptible power supply management system according to one embodiment of the present invention may include an operation database that records operation information transmitted by each of the uninterruptible power supplies described above, and a transmission unit that transmits the operation information recorded in the operation database to a specified terminal device based on a remote instruction from a customer.
本発明の一実施形態にかかる無停電電源管理システムによれば、運用データベースに記録した無停電電源装置それぞれの運用情報を、例えば、顧客の端末装置へ送信することで、遠隔監視を通じて収集した価値ある運用情報を電気室内系統設計の参考として顧客に提供できる。 According to an uninterruptible power supply management system according to one embodiment of the present invention, the operational information of each uninterruptible power supply device recorded in the operational database can be transmitted to, for example, a customer's terminal device, making it possible to provide the customer with valuable operational information collected through remote monitoring as a reference for the design of electrical room systems.
以下、図面を参照しながら、無停電電源装置、無停電電源管理システム及び無停電電源装置の制御方法の実施形態を説明する。 Below, embodiments of an uninterruptible power supply, an uninterruptible power supply management system, and a method for controlling an uninterruptible power supply will be described with reference to the drawings.
図1は無停電電源装置100の構成の一例を示す図である。無停電電源装置100(UPS:Uninterruptible Power Supply)ともいう)は、スイッチ(ACスイッチともいう)20、双方向コンバータ30、電流センサ40、及び制御ユニット50などを備える。
Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
入力端子11と出力端子12との間の電路にはスイッチ20が設けられている。入力端子11には、電力系統における交流電源1からの入力電圧(交流)が供給される。入力端子11に供給された入力電圧は、スイッチ20を介して出力端子12から交流負荷2に供給される。入力端子11に供給された入力電圧は、制御ユニット50へ供給される。制御ユニット50は、入力電圧を取得できる。
A
スイッチ20と出力端子12との間の電路は分岐され、分岐した電路は交流側端子15に接続されている。交流側端子15には、双方向コンバータ30の交流側が接続されている。双方向コンバータ30の直流側は直流側端子16に接続されている。直流側端子16は電路を通じて蓄電装置側端子14に接続されている。蓄電装置側端子14には蓄電装置4が接続されている。直流側端子16と蓄電装置側端子14との間の電路は分岐され、分岐した電路は電流センサ40を介して出力端子13に接続されている。出力端子13には直流負荷3が接続されている。電流センサ40は、双方向コンバータ30から直流負荷3に出力される電流を検出する。なお、直流負荷3は必須ではなく、出力端子13、電流センサ40及び直流負荷3を具備しなくてもよい。また、図1の例では、蓄電装置側端子14に蓄電装置4を接続する構成であるが、かかる構成に代えて、無停電電源装置100が蓄電装置4を備える構成でもよい。
The electric path between the
双方向コンバータ30は、例えば複数のスイッチング素子を含むブリッジ回路、コンデンサなどを備える。双方向コンバータ30は、交流電力と直流電力とを双方向に変換する。双方向コンバータ30は、交流電源1が正常である場合、スイッチ20を介して交流電源1から供給される交流電力を所望の直流電力に変換し、変換した直流電力を直流負荷3及び蓄電装置4に供給する。交流電源1が異常である場合、スイッチ20によって電路が遮断され、双方向コンバータ30は、蓄電装置4から供給される直流電力を所望の交流電力に変換し、変換した交流電力を交流負荷2に供給する。
The
制御ユニット50は、入力電圧を取得し、取得した入力電圧と閾値情報に基づいて入力電圧の正常・異常を判定する。制御ユニット50は、入力電圧が異常であると判定した場合、スイッチ20で電路を遮断するとともに、交流負荷2に供給する電力の供給元を交流電源1から蓄電装置4に切り替える。
The
無停電電源装置100の動作の概要を説明する。交流電源1が正常である場合、交流電源1から交流電力が無停電電源装置100に供給される。スイッチ20はオン状態であり、入力端子11に供給された交流電力は、スイッチ20を介して出力端子12から交流負荷2に供給されるとともに、交流側端子15から双方向コンバータ30に供給される。
The operation of the
双方向コンバータ30は、交流電力を所要の直流電力へ変換する。双方向コンバータ30は、変換した直流電力を出力端子13から直流負荷3に供給するとともに、蓄電装置側端子14から蓄電装置4に供給する。
The
蓄電装置4は、供給される直流電力により充電を行い、異常時のバックアップ用電力を蓄える。双方向コンバータ30から出力される直流電力のうち、直流負荷3によって消費されない余剰分の直流電力が蓄電装置4へ供給される。
The
交流電源1が異常である場合、制御ユニット50は、スイッチ20をオフにするとともに、双方向コンバータ30を制御して、直流から交流への変換動作を行わせる。これにより、蓄電装置4は放電し、蓄電装置4から供給される直流電力は、双方向コンバータ30により交流電力へ変換され、変換された交流電力は交流負荷2に供給される。また、交流電源1が正常である場合に、双方向コンバータ30が直流電力を直流負荷3に供給していた場合には、蓄電装置4から供給される直流電力を直流負荷3に供給する。
When the
制御ユニット50は、制御ユニット全体を制御する制御部51、通信部52、メモリ53、インタフェース部54、及び記憶部55を備える。
The
制御部51は、IC(Integrated Circuit)チップ、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro-Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等が所要数組み込まれて構成されてもよい。また、制御部51は、DSP(Digital Signal Processors)、FPGA(Field-Programmable Gate Arrays)等を組み合わせて構成してもよい。
The
通信部52は、通信モジュールを備え、外部の装置との間で有線通信又は無線通信を行う機能を有する。
The
インタフェース部54は、インタフェースモジュールを備え、スイッチ20、及び双方向コンバータ30に対する制御信号を出力する。制御信号は、例えば、スイッチ20の開閉制御、双方向コンバータ30の動作(交流から直流への変換、直流から交流への変換、出力する電圧値・電流値の制御、動作の開始・停止の制御など)を制御するための信号を含む。インタフェース部54は、入力電圧を取得するとともに電流センサ40が検出した電流を取得する。
The
記憶部55は、例えば、ハードディスク又は半導体メモリ等で構成することができ、コンピュータプログラム60(プログラム製品)、及び所要の情報(例えば、閾値情報、入力電圧の正常・異常の判定結果など)を記憶する。
The
コンピュータプログラム60は、通信部52を介して外部の装置からダウンロードして記憶部55に記憶してもよい。また、記録媒体(例えば、CD-ROM等の光学可読ディスク記憶媒体)に記録されたコンピュータプログラム60を記録媒体読取部で読み取って記憶部55に記憶してもよい。
The
メモリ53は、SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリで構成することができる。コンピュータプログラム60をメモリ53に展開して、制御部51がコンピュータプログラム60を実行することができる。制御部51は、コンピュータプログラム60で定められた処理を実行することができる。すなわち、制御部51による処理は、コンピュータプログラム60による処理でもある。
The
次に、無停電電源装置100による入力電圧の正常・異常判定方法について説明する。
Next, we will explain how the
記憶部55は、複数の電圧閾値及び当該複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を記憶する。制御部51は、検出部及び判定部としての機能を有し、入力電圧を検出し、検出した入力電圧及び閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する。
The
閾値情報は、例えば、入力電圧の瞬時の低下を検出しないように一の電圧閾値と対応する感度を用いる。また、停電に対して高速に検出できるように他の電圧閾値と対応する感度を用いる。すなわち、無停電電源装置100によれば、停電の高速検出と誤検出防止とを両立できる。以下、具体的に説明する。
The threshold information uses, for example, a sensitivity corresponding to one voltage threshold so as not to detect momentary drops in the input voltage. Also, a sensitivity corresponding to another voltage threshold is used so as to enable rapid detection of power outages. In other words, the
図2は入力電圧と閾値情報との関係の第1例を示す図である。図2では、閾値情報は、第1電圧閾値Th1と第1電圧閾値Th1に対応する第1感度S1、及び第1電圧閾値Th1より小さい第2電圧閾値Th2と第2電圧閾値Th2に対応し、第1感度S1以上の感度の第2感度S2を含む。第1電圧閾値Th1は、入力電圧の波高値に対して第1所定数(例えば、20%~30%など)を乗算した値を、波高値から減算することで生成する。第2電圧閾値Th2は、入力電圧の波高値に対して第2所定数(例えば、50%~70%など)を乗算した値を、波高値から減算することで生成できる。 Figure 2 is a diagram showing a first example of the relationship between the input voltage and the threshold information. In Figure 2, the threshold information includes a first voltage threshold Th1, a first sensitivity S1 corresponding to the first voltage threshold Th1, and a second voltage threshold Th2 smaller than the first voltage threshold Th1, and a second sensitivity S2 corresponding to the second voltage threshold Th2 and having a sensitivity equal to or greater than the first sensitivity S1. The first voltage threshold Th1 is generated by multiplying the crest value of the input voltage by a first predetermined number (e.g., 20% to 30%) and subtracting the result from the crest value. The second voltage threshold Th2 can be generated by multiplying the crest value of the input voltage by a second predetermined number (e.g., 50% to 70%) and subtracting the result from the crest value.
閾値情報として、高電圧の第1電圧閾値Th1と低感度の第1感度S1、及び低電圧の第2電圧閾値Th2と高感度の第2感度S2を用いる。第1電圧閾値Th1を用いる場合の感度は低感度(第1感度S1)であるので、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を検出しないので、誤検出を防止できる。第2電圧閾値Th2を用いる場合の感度は高感度(第2感度S2)であるので、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に検出できる。 As threshold information, a first voltage threshold Th1 with a high voltage and a first sensitivity S1 with a low sensitivity, and a second voltage threshold Th2 with a low voltage and a second sensitivity S2 with a high sensitivity are used. When the first voltage threshold Th1 is used, the sensitivity is low (first sensitivity S1), so momentary voltage drops (drops) where the degree of voltage drop is relatively small are not detected, and false detection can be prevented. When the second voltage threshold Th2 is used, the sensitivity is high (second sensitivity S2), so power outages where the degree of voltage drop is relatively large can be quickly detected.
図3は第1電圧閾値Th1に基づく入力電圧の異常判定の第1例を示す図である。第1電圧閾値Th1に対応する第1感度S1は、当該感度に応じた時間の長さを有する第1検出時間に相当し、第2電圧閾値Th2に対応する第2感度S2は、当該感度に応じた時間の長さを有する第2検出時間に相当する。低感度の第1感度は、時間の長い第1検出時間を含み、高感度の第2感度は、時間の短い第2検出時間を含む。検出時間は、入力電圧が電圧閾値以下となった時間である。 Figure 3 shows a first example of input voltage anomaly determination based on the first voltage threshold Th1. The first sensitivity S1 corresponding to the first voltage threshold Th1 corresponds to a first detection time having a length of time according to the sensitivity, and the second sensitivity S2 corresponding to the second voltage threshold Th2 corresponds to a second detection time having a length of time according to the sensitivity. The first sensitivity with low sensitivity includes a long first detection time, and the second sensitivity with high sensitivity includes a short second detection time. The detection time is the time when the input voltage becomes equal to or less than the voltage threshold.
制御部51は、入力電圧が時間の長い第1検出時間の間、高電圧の第1電圧閾値以下である場合に入力電圧が異常であると判定してもよい。すなわち、第1電圧閾値Th1の第1感度S1を低くする(第1検出時間を長くする)ことで、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を入力電圧の異常として検出しないので、誤検出を防止できる。
The
図4は第2電圧閾値Th2に基づく入力電圧の異常判定の第1例を示す図である。制御部51は、入力電圧が、時間の短い第2検出時間の間、低電圧の第2電圧閾値以下である場合、入力電圧が異常であると判定してもよい。すなわち、第2電圧閾値Th2の第2感度S2を高くする(第2検出時間を短くする)ことで、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に入力電圧の異常として検出できる。第2検出時間を限りなく短くすることで(検出時間が0、すなわち遅延時間が0でもよい)、停電をより高速に検出できる。
Figure 4 is a diagram showing a first example of input voltage anomaly determination based on the second voltage threshold Th2. The
図5は第2電圧閾値Th2に基づく入力電圧の異常判定の第2例を示す図である。図5の例では、入力電圧の変動が瞬時の電圧低下の場合に、第2電圧閾値Th2によって誤検出しないようにするものである。仮に第2電圧閾値Th2を比較的高い値に設定すると、第2電圧閾値Th2に対応する第2感度S2は高感度なので、入力電圧の瞬時の電圧低下を誤検出する可能性がある。そこで第2電圧閾値Th2を、瞬時の電圧低下の発生が稀なケースと考えられる程度の電圧(例えば、入力電圧の波高値の30%~50%程度)にすることで、第2電圧閾値Th2に基づく誤検出を防止できる。また、このように第2電圧閾値Th2を設定しても、第2電圧閾値Th2を下回る瞬時電圧低下が発生するケースは稀なので実運用上問題とならない。 Figure 5 is a diagram showing a second example of input voltage anomaly determination based on the second voltage threshold Th2. In the example of Figure 5, the second voltage threshold Th2 is used to prevent erroneous detection when the input voltage fluctuation is an instantaneous voltage drop. If the second voltage threshold Th2 is set to a relatively high value, the second sensitivity S2 corresponding to the second voltage threshold Th2 is highly sensitive, so there is a possibility that an instantaneous voltage drop in the input voltage may be erroneously detected. Therefore, by setting the second voltage threshold Th2 to a voltage that is considered to be a rare case of an instantaneous voltage drop (for example, about 30% to 50% of the peak value of the input voltage), it is possible to prevent erroneous detection based on the second voltage threshold Th2. Furthermore, even if the second voltage threshold Th2 is set in this way, cases in which an instantaneous voltage drop below the second voltage threshold Th2 occurs are rare, so this does not pose a problem in practical operation.
図6は第1電圧閾値Th1に基づく入力電圧の異常判定の第2例を示す図である。入力電圧の変動は、比較的電圧低下の小さい瞬時の電圧低下や停電に加えて、一定期間の一定レベルの緩やかな電圧低下も起こり得る。図6には、入力電圧が緩やかに変動する様子を模式的に例示している。第1電圧閾値Th1に対応する第1感度S1は低い(第1検出時間は長い)ので、図6に示すような一定期間の一定レベルの緩やかな電圧低下を確実に検出して入力電圧の異常を判定できる。このように、第2電圧閾値Th2による検出にかからない電圧低下に対して、第1電圧閾値Th1による検出が有効に働くことが分かる。 Figure 6 is a diagram showing a second example of input voltage anomaly determination based on the first voltage threshold Th1. In addition to relatively small instantaneous voltage drops and power outages, input voltage fluctuations can also include gradual voltage drops of a constant level over a certain period of time. Figure 6 shows a schematic example of how the input voltage varies slowly. Since the first sensitivity S1 corresponding to the first voltage threshold Th1 is low (the first detection time is long), a gradual voltage drop of a constant level over a certain period of time as shown in Figure 6 can be reliably detected to determine an input voltage anomaly. In this way, it can be seen that detection using the first voltage threshold Th1 is effective for voltage drops that are not detected using the second voltage threshold Th2.
次に、比較例による入力電圧の異常判定について説明する。 Next, we will explain how to determine an abnormality in the input voltage using a comparative example.
図7は比較例の場合の電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定の第1例を示す図である。比較例では、1つの電圧閾値を用いる。図7に示すように、入力電圧が電圧閾値以下となると停電検出となる。例えば、照明機器やポンプ機器などの特定の負荷は、動作開始時や起動時に定常状態に比べて過大な突入電流や起動電流が流れる場合があり、入力電圧の電圧変動が発生し易い。図7に例示するように、電圧閾値に基づく検出速度を速めると停電検出が過敏になる。過敏になるとは、比較的短時間の瞬時的な電圧低下でも停電として検出してしまうことを意味する。しかし、実際には、前述の負荷による突入電流や起動電流による電圧変動が原因であり、電力系統の停電は発生していない。このため誤検出という事態に陥る。 Figure 7 is a diagram showing a first example of input voltage anomaly determination based on a voltage threshold in the case of a comparative example. In the comparative example, one voltage threshold is used. As shown in Figure 7, when the input voltage falls below the voltage threshold, a power outage is detected. For example, certain loads such as lighting equipment and pump equipment may have excessive inrush currents or startup currents at the start of operation or startup compared to the steady state, and voltage fluctuations in the input voltage are likely to occur. As shown in Figure 7, when the detection speed based on the voltage threshold is increased, the power outage detection becomes sensitive. Being sensitive means that even a relatively short-term instantaneous voltage drop is detected as a power outage. However, in reality, the voltage fluctuations due to the inrush current and startup current due to the load described above are the cause, and no power outage has occurred in the power system. This leads to a false detection situation.
図8は比較例の場合の電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定の第2例を示す図である。図7に例示したような瞬時の電圧低下を停電として誤検出する事態を防止するには、過敏な検出を防ぐべく、入力電圧が電圧閾値以下になっても直ちに異常と検出するのではなく、若干の遅延時間を設けることが考えられる。すなわち、入力電圧が電圧閾値以下となる時間が遅延時間内であれば、停電ではなく電力系統に影響がない瞬時の電圧低下と判定する。これにより、比較的短時間の瞬時的な電圧低下を検出することは防止できる。しかし、実際に停電が発生した場合には、遅延時間の間は判定を待つ必要があり、検出遅延によって停電の検出が遅れるという事態に陥る。 Figure 8 is a diagram showing a second example of input voltage anomaly determination based on a voltage threshold in the case of a comparative example. In order to prevent a situation in which a momentary voltage drop as shown in Figure 7 is erroneously detected as a power outage, it is possible to provide a slight delay time to prevent overly sensitive detection, rather than immediately detecting an anomaly when the input voltage falls below the voltage threshold. In other words, if the time when the input voltage falls below the voltage threshold is within the delay time, it is determined to be a momentary voltage drop that does not affect the power grid, rather than a power outage. This makes it possible to prevent the detection of a relatively short momentary voltage drop. However, if a power outage actually occurs, it is necessary to wait for the delay time before making the determination, resulting in a situation in which the detection of the power outage is delayed due to the detection delay.
図7及び図8に例示したように、比較例の場合には、高速検出を優先するか、あるいは誤検出の防止を優先するかのいずれか一方を取らざるを得なかった。しかし、図1~図6に例示したように、本実施形態の無停電電源装置100によれば、複数の電圧閾値及び当該複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報を用いる。具体的には、入力電圧の瞬時の低下を検出しないように一の電圧閾値と対応する感度を用い、停電に対して高速に検出できるように他の電圧閾値と対応する感度を用いるので、停電の高速検出と誤検出防止とを両立できる。特に、本実施形態の無停電電源装置100を、照明機器やポンプ機器などの特定の負荷用に用いた場合に、起動電流や突入電流によって入力電圧の瞬時低下が発生しても、停電として誤検出することを防止できる。
As illustrated in FIGS. 7 and 8, in the comparative example, it was necessary to prioritize either high-speed detection or prevention of erroneous detection. However, as illustrated in FIGS. 1 to 6, the
上述の実施形態では、電圧閾値に対応する感度は、検出時間を含むものとして説明したが、感度は、検出時間に代えて、所定時間当たりの検出回数も含む。 In the above embodiment, the sensitivity corresponding to the voltage threshold was described as including the detection time, but the sensitivity also includes the number of detections per given time instead of the detection time.
図9は入力電圧と閾値情報との関係の第2例を示す図である。図9では、閾値情報は、第1電圧閾値Th1と第1電圧閾値Th1に対応する第1検出回数(第1感度S1)、及び第1電圧閾値Th1より小さい第2電圧閾値Th2と第2電圧閾値Th2に対応し、第1検出時間よりも短い第2検出時間(第2感度S2)を含む。すなわち、低感度の第1感度S1は、所定時間当たりの回数が多い第1検出回数を含み、高感度の第2感度S2は、所定時間当たりの回数が少ない第2検出回数を含む。検出回数は、入力電圧が電圧閾値以下となった回数であり、最初に入力電圧が電圧閾値以下になった時点から所定時間が経過するまでに入力電圧が電圧閾値以下になる回数である。図9では、あるタイミングからの所定時間の時間幅を、模様を付した領域で模式的に図示している。また、図2の場合と同様に、第1電圧閾値Th1は、入力電圧の波高値に対して第1所定数(例えば、20%~30%など)を乗算した値を、波高値から減算することで生成する。第2電圧閾値Th2は、入力電圧の波高値に対して第2所定数(例えば、50%~70%など)を乗算した値を、波高値から減算することで生成できる。 Figure 9 is a diagram showing a second example of the relationship between the input voltage and the threshold information. In Figure 9, the threshold information includes a first voltage threshold Th1 and a first detection count (first sensitivity S1) corresponding to the first voltage threshold Th1, and a second voltage threshold Th2 smaller than the first voltage threshold Th1 and a second detection time (second sensitivity S2) corresponding to the second voltage threshold Th2 and shorter than the first detection time. That is, the first sensitivity S1 of low sensitivity includes a first detection count that is a large number per predetermined time, and the second sensitivity S2 of high sensitivity includes a second detection count that is a small number per predetermined time. The detection count is the number of times the input voltage becomes equal to or less than the voltage threshold, and is the number of times the input voltage becomes equal to or less than the voltage threshold from the time when the input voltage first becomes equal to or less than the voltage threshold until a predetermined time has elapsed. In Figure 9, the time width of a predetermined time from a certain timing is illustrated as a patterned area. As in the case of FIG. 2, the first voltage threshold Th1 is generated by multiplying the crest value of the input voltage by a first predetermined number (e.g., 20% to 30%) and subtracting the result from the crest value. The second voltage threshold Th2 can be generated by multiplying the crest value of the input voltage by a second predetermined number (e.g., 50% to 70%) and subtracting the result from the crest value.
制御部51は、入力電圧が高電圧の第1電圧閾値以下である回数が、回数が多い第1検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。これにより、電圧低下の度合いが比較的小さい瞬時の電圧低下(落ち込み)を入力電圧の異常として検出しない。瞬時の電圧低下は、入力電圧が高電圧の第1電圧閾値以下となる回数が少ないからである。別言すれば、制御部51は、図6に例示したような、負荷に影響を与える一定期間の一定レベルの電圧低下を検出できる。
The
制御部51は、入力電圧が低電圧の第2電圧閾値以下である回数が、回数が少ない第2検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定してもよい。これにより、電圧低下の度合いが比較的大きい停電を高速に入力電圧の異常として検出できる。停電では、入力電圧が低電圧の第2電圧閾値以下となり、所定時間当たりの検出回数が少ないので高速に検出できるからである。
The
制御部51は、切換部としての機能を有し、入力電圧の異常を判定した場合、負荷に供給する電力の供給元を切り替えてもよい。例えば、制御部51は、入力電圧が第1電圧閾値以下となる電圧低下を検出した場合、あるいは入力電圧が第2電圧閾値以下となる停電を検出した場合、交流負荷2に電力を供給する供給元を交流電源1から蓄電装置4に切り替えることができる。これにより、負荷に影響を与える一定期間の一定レベルの電圧低下時や停電時に適切に対応でき、電力供給の遮断を極力短くして負荷に所要の電力を供給し続けることができる。
The
図10は3相交流の場合の入力電圧と閾値情報との関係を示す図である。交流電源1が単相の交流電源の場合には、図2及び図9に示すように入力電圧の波高値に応じて電圧閾値が0となる不感帯が存在する。しかし、交流電源1が3相の交流電源の場合には、1相、2相、及び3相の入力電圧が120°ずれるので、入力電圧の波高値に応じて電圧閾値が0となる不感帯は生じない。
Figure 10 is a diagram showing the relationship between the input voltage and threshold information in the case of three-phase AC. When
図11は無停電電源装置100の制御方法の一例を示す図である。以下では便宜上、処理の主体を制御部51として説明する。制御部51は、入力電圧を取得し(S11)、取得した入力電圧は第1検出時間の間、第1電圧閾値以下であるか否かを判定する(S12)。入力電圧が第1電圧閾値以下である場合(S12でYES)、制御部51は、瞬時低下と判定し(S13)、電力の供給元を入力電源(交流電源1)から非常用電源(蓄電装置4)に切り替え(S14)、処理を終了する。
Figure 11 is a diagram showing an example of a control method for the
入力電圧が第1電圧閾値以下でない場合(S12でNO)、制御部51は、取得した入力電圧は第2検出時間の間、第2電圧閾値以下であるか否かを判定する(S15)。入力電圧が第2電圧閾値以下である場合(S15でYES)、制御部51は、停電と判定し(S16)、ステップS14の処理を行う。
If the input voltage is not equal to or less than the first voltage threshold (NO in S12), the
入力電圧が第2電圧閾値以下でない場合(S15でNO)、制御部51は、処理を終了するか否かを判定する(S17)。処理を終了しない場合(S17でNO)、制御部51は、ステップS11以降の処理を続ける。処理を終了する場合(S17でYES)、例えば、無停電電源装置100の動作を停止するような場合、制御部51は処理を終了する。
If the input voltage is not equal to or less than the second voltage threshold (NO in S15), the
次に、無停電電源装置100の運用管理について説明する。
Next, we will explain the operation and management of the
図12は無停電電源装置管理システムの構成の一例を示す図である。無停電電源装置管理システムは、管理サーバ300、及び管理サーバ300に接続される運用実績DB310を備える。管理サーバ300は、無停電電源装置100の運用を管理する管理会社が運用するサーバであり、インターネット等の通信ネットワーク5に接続されている。通信ネットワーク5には、通信装置200が接続され、通信装置200には、複数の無停電電源装置100が有線通信又は無線通信を介して接続されている。通信装置200は、無停電電源装置100から取得した運用情報を管理サーバ300へ送信する。通信装置200は、例えば、拠点(例えば、トンネル、工場、事業所など)毎に設置できる。図12の例では通信装置200を2台図示しているが通信装置200の台数は3台以上でもよい。通信ネットワーク5には、端末装置320、端末装置400が接続されている。端末装置320は、無停電電源装置100の運用を管理する管理者が使用する端末装置である。端末装置400は、無停電電源装置100を保有する顧客会社の顧客が使用する端末装置である。端末装置320、及び端末装置400は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、又はスマートフォン等で構成できる。
Figure 12 is a diagram showing an example of the configuration of an uninterruptible power supply management system. The uninterruptible power supply management system includes a
無停電電源装置100の通信部52は、受信部としての機能を有し、端末装置320から遠隔で閾値情報の更新指令を受信してもよい。制御部51は、更新部としての機能を有し、受信した更新指令に基づいて記憶部55に記憶した閾値情報を更新してもよい。遠隔からの指令に基づいて閾値情報を更新できるので、閾値情報は固定的ではなく、入力電圧の供給元である電力系統状況に応じて閾値情報を調整することが可能となる。
The
制御部51は、更新履歴収集部としての機能を有し、受信した更新指令に基づく閾値情報の更新の履歴(更新履歴)を記憶部55に収集してもよい。遠隔からの指令に基づいて閾値情報の履歴情報を収集できるので、例えば、入力電圧の供給元である電力系統状況に応じて定期的又は非定期的に見直された閾値情報を運用実績として保存できる。
The
制御部51は、判定履歴収集部としての機能を有し、入力電圧の異常の判定履歴を記憶部55に収集してもよい。判定履歴を収集するので、入力電圧の供給元である電力系統状況の推移を運用実績として保存できる。
The
制御部51は、入力電圧の異常の判定履歴に基づいて記憶部55に記憶した閾値情報を更新してもよい。
The
図13は判定履歴に基づく閾値情報の更新の一例を示す図である。ケース1は、更新前の第1電圧閾値での検出が多発(例えば、検出時には数時間に数回検出するような場合)し、更新前の第2電圧閾値での検出は発生していないとする。ケース1において、実際には停電が発生していないとすると、特定の負荷の起動電流や突入電流に起因する入力電圧変動による瞬時低下が続けて発生したと考えられる。不要な電力供給元の切換を防止すべく、第1電圧閾値を下げる、又は第1感度を下げるのいずれか一方又は両方の更新を行うことができる。誤検出の頻度が多い状況に対しては、誤検出を少なくするように閾値情報を調整することができる。
Figure 13 is a diagram showing an example of updating threshold information based on judgment history. In
ケース2は、更新前の第2電圧閾値での検出が多発(例えば、数日に1回、1週間に1回、数週間に1回などの場合)し、更新前の第1電圧閾値での検出は発生していないとする。ケース2において、実際には停電が発生していないとすると、電力系統における電力逼迫などの原因が考えられる。不要な電力供給元の切換を防止すべく、第2電圧閾値を下げる、又は第2感度を下げるのいずれか一方又は両方の更新を行うことができる。これにより、電力系統の問題による不要な電力供給元の切換を防止するように閾値情報を調整することができる。
In
図示していないが、更新前の第2電圧閾値での検出が発生(例えば、過去数回)し、更新前の第1電圧閾値での検出は発生していないとする。ケース2において、実際に停電が発生し、かつ負荷に影響があったとする。このようなケースでは、第2電圧閾値を上げる、又は第2感度を上げるのいずれか一方又は両方の更新を行うことができる。これにより、停電の検出時間を短くして電力供給元の切換の遅延時間をさらに短くするように閾値情報を調整することができる。すなわち、停電が発生する状況に対しては、より高速に検出できるように閾値情報を調整することができる。
Although not shown, it is assumed that detection has occurred at the second voltage threshold before the update (e.g., several times in the past), but detection has not occurred at the first voltage threshold before the update. In
制御部51は、停止部としての機能を有し、複数の電圧閾値及び複数の電圧閾値に対応する複数の感度のうちの一方の電圧閾値及び感度に基づく、入力電圧の異常の判定を停止してもよい。例えば、図13のケース1のように、低感度の第1電圧閾値に基づいて入力電圧の異常を検出(判定)する状況がある程度の頻度で発生し、高感度の第2電圧閾値に基づく入力電圧の異常を検出(判定)しない場合に、負荷への影響がない(電圧低下が許容される)場合には、低感度の第1電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定を停止してもよい。これにより、非常用電源(蓄電装置4)への不要な切換を抑制し、非常用電源(蓄電装置4)の不要な放電を抑制できる。
The
また、ケース2のように、高感度の第2電圧閾値に基づいて入力電圧の異常を検出(判定)する状況がある程度の頻度で発生し、低感度の第1電圧閾値に基づく入力電圧の異常を検出(判定)しない場合に、負荷への影響がない(電圧低下が許容される)場合には、高感度の第2電圧閾値に基づく入力電圧の異常判定を停止してもよい。これにより、非常用電源(蓄電装置4)への不要な切換を抑制し、非常用電源(蓄電装置4)の不要な放電を抑制できる。
Also, as in
制御部51は、通信部52(送信部ともいう)を介して、判定履歴及び閾値情報の更新履歴を含む運用情報を管理サーバ300へ送信してもよい。判定履歴及び閾値情報の更新履歴を含む運用情報を送信するので、無停電電源装置100の運用情報を活用できる。運用情報の送信は、所定期間(例えば、1か月など)を経過する都度、運用情報のデータ量が所定量を超える都度、あるいは管理者の端末装置320から送信要求を受ける都度などとしてもよい。
The
図14は運用情報の一例を示す図である。運用情報は、拠点の通信装置200を通じて収集した拠点内の無停電電源装置100毎の判定履歴及び閾値情報の更新履歴を含めてもよい。図14に示すように、運用情報は、拠点内の無停電電源装置(UPS1、UPS2、UPS3、…)毎に事象の内容と事象の発生日時を含む。事象は、例えば、第1電圧閾値、第1感度、第2電圧閾値、第2感度の更新、入力電圧の瞬時低下検出、入力電圧の停電検出などを含む。図中、レ点は事象が発生したことを示し、横バーは事象が発生していないことを示す。
Figure 14 is a diagram showing an example of operational information. The operational information may include the judgment history and threshold information update history for each
管理サーバ300は、通信装置200を介して無停電電源装置100それぞれが送信した運用情報を運用実績DB310(運用データベースともいう)に記録してもよい。また、管理サーバ300は、顧客の遠隔指示を端末装置400から受信した場合、運用実績DB310に記録した運用情報を端末装置400へ送信してもよい。運用実績DB310に記録した無停電電源装置100それぞれの運用情報を、例えば、顧客の端末装置400へ送信することで、遠隔監視を通じて収集した価値ある運用情報を電気室内系統設計の参考として顧客に提供できる。
The
1 交流電源
2 交流負荷
3 直流負荷
4 蓄電装置
5 通信ネットワーク
20 スイッチ
30 双方向コンバータ
50 制御ユニット
51 制御部
52 通信部
53 メモリ
54 インタフェース部
55 記憶部
60 コンピュータプログラム
100 無停電電源装置
200 通信装置
300 管理サーバ
310 運用実績DB
320、400 端末装置
REFERENCE SIGNS
320, 400 Terminal device
Claims (16)
入力電圧を検出する検出部と、
前記検出部で検出した入力電圧及び前記閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する判定部と
を備える、
無停電電源装置。 a storage unit that stores threshold information having a plurality of voltage thresholds and a plurality of sensitivities corresponding to the plurality of voltage thresholds;
A detection unit that detects an input voltage;
a determination unit that determines an abnormality in the input voltage based on the input voltage detected by the detection unit and the threshold value information,
Uninterruptible power system.
第1電圧閾値と前記第1電圧閾値に対応する第1感度、及び前記第1電圧閾値より小さい第2電圧閾値と前記第2電圧閾値に対応し、前記第1感度以上の感度の第2感度を含む、
請求項1に記載の無停電電源装置。 The threshold information is
a first sensitivity corresponding to a first voltage threshold and the first voltage threshold, and a second sensitivity corresponding to a second voltage threshold less than the first voltage threshold and the second voltage threshold, the second sensitivity being equal to or greater than the first sensitivity;
2. The uninterruptible power supply of claim 1.
前記判定部は、
前記検出部で検出した入力電圧が前記第1検出時間の間前記第1電圧閾値以下である場合、入力電圧の異常を判定する、
請求項2に記載の無停電電源装置。 the first sensitivity and the second sensitivity each include a first detection time and a second detection time that is equal to or shorter than the first detection time;
The determination unit is
When the input voltage detected by the detection unit is equal to or lower than the first voltage threshold for the first detection time, the input voltage is determined to be abnormal.
3. An uninterruptible power supply according to claim 2.
前記検出部で検出した入力電圧が前記第2検出時間の間前記第2電圧閾値以下である場合、入力電圧の異常を判定する、
請求項3に記載の無停電電源装置。 The determination unit is
When the input voltage detected by the detection unit is equal to or lower than the second voltage threshold for the second detection time, the input voltage is determined to be abnormal.
4. An uninterruptible power supply according to claim 3.
前記判定部は、
前記検出部で検出した入力電圧が前記第1電圧閾値以下である回数が前記第1検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定する、
請求項4に記載の無停電電源装置。 the first sensitivity and the second sensitivity each include a first detection count per predetermined time and a second detection count that is equal to or less than the first detection count,
The determination unit is
When the number of times that the input voltage detected by the detection unit is equal to or less than the first voltage threshold is equal to or greater than the first detection number, it is determined that the input voltage is abnormal.
5. An uninterruptible power supply according to claim 4.
前記検出部で検出した入力電圧が前記第2電圧閾値以下である回数が前記第2検出回数以上である場合、入力電圧の異常を判定する、
請求項5に記載の無停電電源装置。 The determination unit is
When the number of times that the input voltage detected by the detection unit is equal to or less than the second voltage threshold is equal to or greater than the second detection number, it is determined that the input voltage is abnormal.
6. An uninterruptible power supply according to claim 5.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無停電電源装置。 and a switching unit that switches a power supply source to be supplied to a load when the determination unit determines that an abnormality has occurred in the input voltage.
An uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 6.
前記受信部で受信した更新指令に基づいて前記記憶部に記憶した閾値情報を更新する更新部と
を備える、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無停電電源装置。 A receiving unit that remotely receives an update command for the threshold information;
an update unit that updates the threshold information stored in the storage unit based on an update command received by the receiving unit,
An uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 6.
前記受信部で受信した更新指令に基づく閾値情報の更新履歴を収集する更新履歴収集部と
を備える、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無停電電源装置。 A receiving unit that remotely receives an update command for the threshold information;
an update history collection unit that collects an update history of threshold information based on the update command received by the receiving unit,
An uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 6.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無停電電源装置。 A determination history collection unit is provided to collect a determination history of the determination unit.
An uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 6.
請求項10に記載の無停電電源装置。 an update unit that updates the threshold information stored in the storage unit based on the determination history;
11. An uninterruptible power supply according to claim 10.
請求項10に記載の無停電電源装置。 a stop unit that stops the determination of an abnormality in the input voltage by the determination unit based on one of the plurality of voltage thresholds and one of the plurality of sensitivities corresponding to the plurality of voltage thresholds, based on the determination history;
11. An uninterruptible power supply according to claim 10.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無停電電源装置。 a transmission unit that transmits operation information including a determination history of the determination unit and an update history of the threshold information,
An uninterruptible power supply according to any one of claims 1 to 6.
顧客からの遠隔指示に基づいて前記運用データベースに記録した運用情報を所定の端末装置へ送信する送信部と
を備える、
無停電電源装置管理システム。 an operation database for recording operation information transmitted by each of the uninterruptible power supplies according to claim 13;
a transmission unit that transmits the operation information recorded in the operation database to a predetermined terminal device based on a remote instruction from a customer.
Uninterruptible power supply management system.
入力電圧を取得し、
取得した入力電圧、及び複数の電圧閾値及び前記複数の電圧閾値に対応する複数の感度を有する閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する、
処理を実行させるコンピュータプログラム。 On the computer,
Get the input voltage,
determining whether the input voltage is abnormal based on the acquired input voltage, and threshold information having a plurality of voltage thresholds and a plurality of sensitivities corresponding to the plurality of voltage thresholds;
A computer program that executes a process.
入力電圧を検出し、
検出した入力電圧及び前記閾値情報に基づいて入力電圧の異常を判定する、
無停電電源装置の制御方法。 storing threshold information having a plurality of voltage thresholds and a plurality of sensitivities corresponding to the plurality of voltage thresholds;
Detects the input voltage,
determining whether the input voltage is abnormal based on the detected input voltage and the threshold information;
A method for controlling an uninterruptible power supply.
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JP2022158127A JP2024051794A (en) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | Uninterruptible power supply device, uninterruptible power supply device management system, computer program, and method of controlling uninterruptible power supply device |
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