JP3459303B2 - 分散型電源システム - Google Patents
分散型電源システムInfo
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- JP3459303B2 JP3459303B2 JP33533994A JP33533994A JP3459303B2 JP 3459303 B2 JP3459303 B2 JP 3459303B2 JP 33533994 A JP33533994 A JP 33533994A JP 33533994 A JP33533994 A JP 33533994A JP 3459303 B2 JP3459303 B2 JP 3459303B2
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- current
- voltage
- inverter circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統から交流電力
が供給される分電盤内の電力配電線に、太陽電池で発生
した直流電力を変換した交流電力を供給するようにした
分散型電源システムに関する。
が供給される分電盤内の電力配電線に、太陽電池で発生
した直流電力を変換した交流電力を供給するようにした
分散型電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池で発生した直流電力をインバー
タ回路で交流電力に変換し、その交流電力を電力系統に
接続された分電盤内の電力配電系統に供給するようにし
た分散型電源システムとしては、図４に示すようなもの
がある。
タ回路で交流電力に変換し、その交流電力を電力系統に
接続された分電盤内の電力配電系統に供給するようにし
た分散型電源システムとしては、図４に示すようなもの
がある。
【０００３】図４において、太陽電池１が発生する直流
電力は電力変換装置１５のインバータ回路２で交流電力
に変換される。インバータ回路２の制御回路３は、電流
検出器１３により検出されたインバータ回路２の出力電
流及び電圧検出器１４により検出されたインバータ回路
２の出力電圧に基づいて、インバータ回路２の出力電流
及び出力電圧を制御するものである。
電力は電力変換装置１５のインバータ回路２で交流電力
に変換される。インバータ回路２の制御回路３は、電流
検出器１３により検出されたインバータ回路２の出力電
流及び電圧検出器１４により検出されたインバータ回路
２の出力電圧に基づいて、インバータ回路２の出力電流
及び出力電圧を制御するものである。
【０００４】インバータ回路２からの交流電力は、分電
盤９内のフィーダー用遮断器４Ａを介して電力配電線に
供給される。分電盤９内の電力配電線からは、フィーダ
ー用遮断器４ａ〜４ｎを介してそれぞれの負荷５ａ〜５
ｎに交流電力が供給されるになっている。また、主幹漏
電遮断器６及びサービスブレーカ７を介して電力系統８
に接続されており、電力系統８からは屋外開閉器１０を
介して交流電力が分電盤９内の受電点１２に供給される
ようになっている。すなわち、この受電点１２からサー
ビスブレーカ７及び主幹漏電遮断器６を介して電力配電
線に電力系統８からの交流電力が供給される。また、屋
外開閉器１０の電力系統８側には売買電用電力計１１が
設けられている。
盤９内のフィーダー用遮断器４Ａを介して電力配電線に
供給される。分電盤９内の電力配電線からは、フィーダ
ー用遮断器４ａ〜４ｎを介してそれぞれの負荷５ａ〜５
ｎに交流電力が供給されるになっている。また、主幹漏
電遮断器６及びサービスブレーカ７を介して電力系統８
に接続されており、電力系統８からは屋外開閉器１０を
介して交流電力が分電盤９内の受電点１２に供給される
ようになっている。すなわち、この受電点１２からサー
ビスブレーカ７及び主幹漏電遮断器６を介して電力配電
線に電力系統８からの交流電力が供給される。また、屋
外開閉器１０の電力系統８側には売買電用電力計１１が
設けられている。
【０００５】このような分散型電源システムは、「分散
型電源系統連系技術指針（ＪＥＡＧ９７０１−１９９
３）」に定められている系統連系条件を満足する必要が
ある。特に、受電点１２における高調波抑制や電力系統
８の電圧上昇抑制、さらには力率の改善が、電力品質の
維持の面から重要視されている。
型電源系統連系技術指針（ＪＥＡＧ９７０１−１９９
３）」に定められている系統連系条件を満足する必要が
ある。特に、受電点１２における高調波抑制や電力系統
８の電圧上昇抑制、さらには力率の改善が、電力品質の
維持の面から重要視されている。
【０００６】そこで、図４に示す従来の分散型電源シス
テムでは、インバータ回路２がフィーダー用遮断器４
Ａ、さらには主幹漏電遮断器６及びサービスブレーカ７
を介して電力系統８に連系されてので、インバータ回路
２の出力点での高調波抑制や電圧上昇抑制、さらには力
率の改善を行っている。すなわち、インバータ回路２の
出力電圧及び出力電流を制御回路３により制御して、こ
れらを実現している。
テムでは、インバータ回路２がフィーダー用遮断器４
Ａ、さらには主幹漏電遮断器６及びサービスブレーカ７
を介して電力系統８に連系されてので、インバータ回路
２の出力点での高調波抑制や電圧上昇抑制、さらには力
率の改善を行っている。すなわち、インバータ回路２の
出力電圧及び出力電流を制御回路３により制御して、こ
れらを実現している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成では
インバータ回路２と並列に接続されている負荷５ａ〜５
ｎを含む受電点１２での電力品質を維持することは困難
である。
インバータ回路２と並列に接続されている負荷５ａ〜５
ｎを含む受電点１２での電力品質を維持することは困難
である。
【０００８】また、電圧上昇抑制手段としては、図５に
示す方法が上述の「分散型電源系統連系技術指針（ＪＥ
ＡＧ９７０１−１９９３）」に示され、一般的である。
この方法は運転力率が限界値を越えた場合に、出力制御
（有効電力の絞り込み）を行うので、下記の（１）式か
らも分かる通り、運転力率ｃｏｓθがさらに悪化する傾
向となる。 ｃｏｓθ＝有効電力／｛（有効電力）２＋（無効電力）２｝１/２ …（１）
示す方法が上述の「分散型電源系統連系技術指針（ＪＥ
ＡＧ９７０１−１９９３）」に示され、一般的である。
この方法は運転力率が限界値を越えた場合に、出力制御
（有効電力の絞り込み）を行うので、下記の（１）式か
らも分かる通り、運転力率ｃｏｓθがさらに悪化する傾
向となる。 ｃｏｓθ＝有効電力／｛（有効電力）２＋（無効電力）２｝１/２ …（１）
【０００９】以上説明したように、従来の方式では分散
型電源と電力系統８との受電点での十分な高調波低減や
電圧上昇抑制制御さらには力率改善は、困難であるとい
う問題点がある。
型電源と電力系統８との受電点での十分な高調波低減や
電圧上昇抑制制御さらには力率改善は、困難であるとい
う問題点がある。
【００１０】本発明の目的は、インバータ回路と並列に
接続される負荷を含めた電力系統との受電点における電
力品質の維持を可能とした分散型電源システムを得るこ
とである。
接続される負荷を含めた電力系統との受電点における電
力品質の維持を可能とした分散型電源システムを得るこ
とである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の分散型電源シ
ステムは、分電盤の電力系統からの受電点における受電
点電流を検出する受電点電流検出器と、インバータ回路
の出力電流を検出する出力電流検出器と、受電点電流検
出器の検出信号及び出力電流検出器の検出信号に基づい
て受電点電流に含まれる高調波を抑制するための制御回
路とを備えている。
ステムは、分電盤の電力系統からの受電点における受電
点電流を検出する受電点電流検出器と、インバータ回路
の出力電流を検出する出力電流検出器と、受電点電流検
出器の検出信号及び出力電流検出器の検出信号に基づい
て受電点電流に含まれる高調波を抑制するための制御回
路とを備えている。
【００１２】
【００１３】請求項２の分散型電源システムは、分電盤
の電力系統からの受電点における受電点電流を検出する
受電点電流検出器と、インバータ回路の出力電流を検出
する出力電流検出器と、電力配電線の電圧を検出する電
圧検出器と、受電点電流検出器の検出信号及び電圧検出
器の検出信号に基づいて電力系統の電圧上昇を抑制する
と共に受電点電流検出器の検出信号及び出力電流検出器
の検出信号に基づいて受電点電流に含まれる高調波を抑
制するための制御回路とを備えている。
の電力系統からの受電点における受電点電流を検出する
受電点電流検出器と、インバータ回路の出力電流を検出
する出力電流検出器と、電力配電線の電圧を検出する電
圧検出器と、受電点電流検出器の検出信号及び電圧検出
器の検出信号に基づいて電力系統の電圧上昇を抑制する
と共に受電点電流検出器の検出信号及び出力電流検出器
の検出信号に基づいて受電点電流に含まれる高調波を抑
制するための制御回路とを備えている。
【００１４】そして、本発明の制御回路は、電力系統の
電圧上昇が予め定めた上限値を越えているときは運転力
率が予め設定された最低運転力率以下とならない範囲で
インバータ回路の出力電流のうち有効電力分の絞り込み
を行い電力系統の電圧上昇を抑制する電圧上昇抑制手段
を備え、受電点電流検出器で検出された受電点電流に含
まれる高調波を相殺するようにインバータ回路の出力電
流を制御する高調波抑制手段を備えている。また、分電
盤内に、太陽電池を除く分散型電源システムの構成要素
を収納して構成される。
電圧上昇が予め定めた上限値を越えているときは運転力
率が予め設定された最低運転力率以下とならない範囲で
インバータ回路の出力電流のうち有効電力分の絞り込み
を行い電力系統の電圧上昇を抑制する電圧上昇抑制手段
を備え、受電点電流検出器で検出された受電点電流に含
まれる高調波を相殺するようにインバータ回路の出力電
流を制御する高調波抑制手段を備えている。また、分電
盤内に、太陽電池を除く分散型電源システムの構成要素
を収納して構成される。
【００１５】
【作用】電力系統からの受電点における受電点電流を受
電点電流検出器で検出し、インバータ回路の出力電流を
出力電流検出器で検出し、電力配電線の電圧を電圧検出
器で検出し、制御回路は、これらの検出信号に基づい
て、電力系統の電圧上昇を抑制すると共に受電点電流に
含まれる高調波を抑制するべくインバータ回路の出力を
制御する。
電点電流検出器で検出し、インバータ回路の出力電流を
出力電流検出器で検出し、電力配電線の電圧を電圧検出
器で検出し、制御回路は、これらの検出信号に基づい
て、電力系統の電圧上昇を抑制すると共に受電点電流に
含まれる高調波を抑制するべくインバータ回路の出力を
制御する。
【００１６】すなわち、制御回路は、電力系統の電圧上
昇が予め定めた上限値を越えているときは、電圧上昇抑
制手段にて、運転力率が予め設定された最低運転力率以
下とならない範囲でインバータ回路の出力電流のうちの
有効電力分の絞り込み制御を行い、これによって電力系
統の電圧上昇を抑制し、一方、高調波抑制手段にて、受
電点電流検出器で検出された受電点電流に含まれる高調
波を相殺するようにインバータ回路の出力電流を制御す
る。
昇が予め定めた上限値を越えているときは、電圧上昇抑
制手段にて、運転力率が予め設定された最低運転力率以
下とならない範囲でインバータ回路の出力電流のうちの
有効電力分の絞り込み制御を行い、これによって電力系
統の電圧上昇を抑制し、一方、高調波抑制手段にて、受
電点電流検出器で検出された受電点電流に含まれる高調
波を相殺するようにインバータ回路の出力電流を制御す
る。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の実施例を示す構成図である。図４に示し
た従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。電力系統８からの受電点１２における受電点電
流を検出する受電点電流検出器１３Ｂを分電盤９内に新
たに設け、電力配電線の電圧は電圧検出器１４で検出
し、制御回路３は、受電点電流検出器１３Ｂの検出信号
及び電圧検出器１４の検出信号に基づいて電力配電線の
電圧上昇を抑制する制御を行う。また、制御回路３はイ
ンバータ回路２の出力電流を検出する出力電流検出器１
３Ａからの検出信号も入力し、受電点電流検出器１３Ｂ
の検出信号及び出力電流検出器１３Ａの検出信号に基づ
いて受電点電流に含まれる高調波を抑制する制御を行
う。
１は、本発明の実施例を示す構成図である。図４に示し
た従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明は省
略する。電力系統８からの受電点１２における受電点電
流を検出する受電点電流検出器１３Ｂを分電盤９内に新
たに設け、電力配電線の電圧は電圧検出器１４で検出
し、制御回路３は、受電点電流検出器１３Ｂの検出信号
及び電圧検出器１４の検出信号に基づいて電力配電線の
電圧上昇を抑制する制御を行う。また、制御回路３はイ
ンバータ回路２の出力電流を検出する出力電流検出器１
３Ａからの検出信号も入力し、受電点電流検出器１３Ｂ
の検出信号及び出力電流検出器１３Ａの検出信号に基づ
いて受電点電流に含まれる高調波を抑制する制御を行
う。
【００１８】ここで、電力配電線の電圧は、受電点１２
の電圧と同じであり、インバータ回路２の出力端におけ
る電圧とも同じである。したがって、この実施例ではイ
ンバータ回路２の出力端における電圧を電圧検出器１４
で検出することによって受電点１２の電圧を得ている。
の電圧と同じであり、インバータ回路２の出力端におけ
る電圧とも同じである。したがって、この実施例ではイ
ンバータ回路２の出力端における電圧を電圧検出器１４
で検出することによって受電点１２の電圧を得ている。
【００１９】この実施例では、高調波については、イン
バータ回路２が系統連系運転中に負荷５ａ〜５ｎ荷が発
生する高調波電流とインバータ回路２が出力する出力電
流波形とを比較し、負荷５ａ〜５ｎが発生する高調波電
流と逆位相の高調波電流をインバータ回路２が出力する
ように、制御回路３で制御することで受電点１２の高調
波抑制を可能としている。また、電圧上昇抑制について
は、図２に示すような演算処理により行っている。
バータ回路２が系統連系運転中に負荷５ａ〜５ｎ荷が発
生する高調波電流とインバータ回路２が出力する出力電
流波形とを比較し、負荷５ａ〜５ｎが発生する高調波電
流と逆位相の高調波電流をインバータ回路２が出力する
ように、制御回路３で制御することで受電点１２の高調
波抑制を可能としている。また、電圧上昇抑制について
は、図２に示すような演算処理により行っている。
【００２０】図２において、電力配電線の電圧が電圧検
出器１４で検出され（Ｓ１）、その件すつ電圧の平均化
処理が行われ（Ｓ２）、電圧が上限値を超過しているか
否かが判定される（Ｓ３）。電圧が上限値を超過してい
ないときは、有効電力の抑制値が零であるか否かが判定
され（Ｓ４）、有効電力の抑制値が零でないときはイン
バータ回路２の出力を増加させる（Ｓ５）。有効電力の
抑制値が零であるときは進相無効電力が零か否かが判定
され（Ｓ６）、進相無効電力が零でないときは進相無効
電力を減少させる（Ｓ７）。
出器１４で検出され（Ｓ１）、その件すつ電圧の平均化
処理が行われ（Ｓ２）、電圧が上限値を超過しているか
否かが判定される（Ｓ３）。電圧が上限値を超過してい
ないときは、有効電力の抑制値が零であるか否かが判定
され（Ｓ４）、有効電力の抑制値が零でないときはイン
バータ回路２の出力を増加させる（Ｓ５）。有効電力の
抑制値が零であるときは進相無効電力が零か否かが判定
され（Ｓ６）、進相無効電力が零でないときは進相無効
電力を減少させる（Ｓ７）。
【００２１】また、電圧が上限値を超過しているときは
運転力率が制限値内にあるか否かが判定され（Ｓ８）、
運転力率が制限値内にある場合には、進相無効電力を増
加させる（Ｓ９）。運転力率が限界値を超えた場合には
出力制御（有効電力の絞り込み）を行った後（Ｓ１
０）、再度、運転力率が限界値を超えているか判断し
（Ｓ１１）、出力制御（有効電力の絞り込み）を行った
ことで運転力率が悪化する傾向にある場合は、出力制御
（有効電力の絞り込み）量に応じて無効電力量も減少さ
せる（Ｓ１２）。これによって、運転力率の限界値近傍
に安定させながら電圧上昇の抑制を可能としている。
運転力率が制限値内にあるか否かが判定され（Ｓ８）、
運転力率が制限値内にある場合には、進相無効電力を増
加させる（Ｓ９）。運転力率が限界値を超えた場合には
出力制御（有効電力の絞り込み）を行った後（Ｓ１
０）、再度、運転力率が限界値を超えているか判断し
（Ｓ１１）、出力制御（有効電力の絞り込み）を行った
ことで運転力率が悪化する傾向にある場合は、出力制御
（有効電力の絞り込み）量に応じて無効電力量も減少さ
せる（Ｓ１２）。これによって、運転力率の限界値近傍
に安定させながら電圧上昇の抑制を可能としている。
【００２２】以上のように、この実施例では、受電点１
２の電圧及び電流を制御回路３に入力して、インバータ
回路２の出力電圧及び出力電流を制御するので、受電点
１２の電流波形を改善し、その電圧上昇を押さえること
が可能となる。
２の電圧及び電流を制御回路３に入力して、インバータ
回路２の出力電圧及び出力電流を制御するので、受電点
１２の電流波形を改善し、その電圧上昇を押さえること
が可能となる。
【００２３】以上説明した実施例では、インバータ回路
２の出力電圧及び出力電流を制御する制御回路３と、受
電点１２の電圧を検出する電圧検出器１４及び受電点１
２の電流を検出する受電点電流検出器１３Ｂを設けるこ
とで受電点１２における電力品質の維持を可能としてい
るが、受電点１２の電圧及び電流信号をインバータ回路
２へ配線するのが複雑となる欠点がある。
２の出力電圧及び出力電流を制御する制御回路３と、受
電点１２の電圧を検出する電圧検出器１４及び受電点１
２の電流を検出する受電点電流検出器１３Ｂを設けるこ
とで受電点１２における電力品質の維持を可能としてい
るが、受電点１２の電圧及び電流信号をインバータ回路
２へ配線するのが複雑となる欠点がある。
【００２４】このことを考慮した他の実施例を図３に示
す。図３は、電力変換装置１５と分電盤９とを同一構造
体に収納した場合の実施例を示すもので、図１と同一部
分には同一符号を付してある。
す。図３は、電力変換装置１５と分電盤９とを同一構造
体に収納した場合の実施例を示すもので、図１と同一部
分には同一符号を付してある。
【００２５】したがって、受電点１２の電圧検出信号及
び電流検出信号を分電盤８からインバータ回路２までの
配線する代わりに、分電盤９内にインバータ回路２を収
納した形にすることで配線が簡単になる。
び電流検出信号を分電盤８からインバータ回路２までの
配線する代わりに、分電盤９内にインバータ回路２を収
納した形にすることで配線が簡単になる。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、受
電点の電圧及び電流を検出する検出器を有し、この検出
信号を基にインバータ回路の出力電圧及び出力電流の制
御を行うので、インバータ回路と並列に接続される負荷
を含めた住宅の受電点における電力品質の維持が可能と
なる。
電点の電圧及び電流を検出する検出器を有し、この検出
信号を基にインバータ回路の出力電圧及び出力電流の制
御を行うので、インバータ回路と並列に接続される負荷
を含めた住宅の受電点における電力品質の維持が可能と
なる。
【００２７】すなわち、受電点の電圧及び電流の検出を
行い、この検出信号でインバータ回路を制御することに
より、住宅の受電点で高調波抑制及び電圧上昇抑制が可
能となる。また、分電盤内にインバータ回路を収納する
ことによって、受電点の電圧及び電流信号をインバータ
回路へ配線するのが簡単になる。
行い、この検出信号でインバータ回路を制御することに
より、住宅の受電点で高調波抑制及び電圧上昇抑制が可
能となる。また、分電盤内にインバータ回路を収納する
ことによって、受電点の電圧及び電流信号をインバータ
回路へ配線するのが簡単になる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図
【図２】本発明における電圧上昇抑制手段の演算内容を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図３】本発明の他の実施例を示す構成図
【図４】従来例を示す構成図
【図５】従来例における電圧上昇抑制手段の演算内容を
示すフローチャート
示すフローチャート
１ 太陽電池
２ インバータ回路
３ 制御回路
４ フィーダー用遮断器
５ 負荷
６ 主幹漏電遮断器
７ サービスブレーカ
８ 電力系統
９ 分電盤
１０ 屋外開閉器
１１ 売買電用電力計
１２ 受電点
１３ 電流検出器
１３Ａ 出力電流検出器
１３Ｂ 受電点電流検出器
１４ 電圧検出器
１５ 電力変換装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−53030（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−183324（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−168157（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−136236（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−194386（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 3/00 - 5/00
Claims (4)
- 【請求項１】 電力系統から交流電力が供給される分電
盤内の電力配電線に、太陽電池で発生した直流電力をイ
ンバータ回路で変換した交流電力を供給するようにした
分散型電源システムにおいて、 前記分電盤の前記電力系統からの受電点における受電点
電流を検出する受電点電流検出器と、 前記インバータ回路の出力電流を検出する出力電流検出
器と、 前記受電点電流検出器の検出信号及び前記出力電流検出
器の検出信号に基づいて前記受電点電流に含まれる高調
波を相殺するように前記インバータ回路の出力電流を制
御して当該高調波を抑制する高調波抑制手段を具備する
制御回路とを備えたことを特徴とする分散型電源システ
ム。 - 【請求項２】 電力系統から交流電力が供給される分電
盤内の電力配電線に、太陽電池で発生した直流電力をイ
ンバータ回路で変換した交流電力を供給するようにした
分散型電源システムにおいて、 前記分電盤の前記電力系統からの受電点における受電点
電流を検出する受電点電流検出器と、 前記インバータ回路の出力電流を検出する出力電流検出
器と、 前記電力配電線の電圧を検出する電圧検出器と、 前記受電点電流検出器の検出信号及び前記電圧検出器の
検出信号に基づいて前記電力系統の電圧上昇を抑制する
と共に前記受電点電流検出器の検出信号及び前記出力電
流検出器の検出信号に基づいて前記受電点電流に含まれ
る高調波を相殺するように前記インバータ回路の出力電
流を制御して当該高調波を抑制する高調波抑制手段を具
備する制御回路とを備えたことを特徴とする分散型電源
システム。 - 【請求項３】 前記制御回路は、前記電力系統の電圧上
昇が予め定めた上限値を越えているときは運転力率が予
め設定された最低運転力率以下とならない範囲で前記イ
ンバータ回路の出力電流のうち有効電力分の絞り込みを
行い前記電力系統の電圧上昇を抑制する電圧上昇抑制手
段を備えたことを特徴とする請求項２記載の分散型電源
システム。 - 【請求項４】 前記分電盤内に、前記太陽電池を除く分
散型電源システムの構成要素を収納したことを特徴とす
る請求項１乃至請求項３に記載の分散型電源システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33533994A JP3459303B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 分散型電源システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33533994A JP3459303B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 分散型電源システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08182197A JPH08182197A (ja) | 1996-07-12 |
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- 1994-12-22 JP JP33533994A patent/JP3459303B2/ja not_active Expired - Lifetime
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