JP4457190B2 - Power generation system - Google Patents
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Description
本発明は発電システムに係り、更に詳しくは、システムの発電電力が商用電源側へ流出する逆流現象を阻止するものに関する。 The present invention relates to a power generation system, and more particularly to a system that prevents a reverse flow phenomenon in which generated power of the system flows out to a commercial power source.
発電装置に給湯装置を併設し、発電装置の発電電力を電気機器へ供給すると共に、給湯装置に接続された熱利用端末へ供給される熱源の一部を、発電に伴って生じる排熱で賄う発電システムが開発されている。 A hot water supply device is installed in the power generation device to supply the electric power generated by the power generation device to the electrical equipment, and a part of the heat source supplied to the heat utilization terminal connected to the hot water supply device is covered by exhaust heat generated by power generation. A power generation system has been developed.
このようなシステムは、ガスエンジンやガスタービン、ディーゼルエンジンなどの原動機によって発電機を駆動して発電を行い、原動機で生じた排熱を利用する原動機式のものや、水素と酸素を化学的に反応させて発電を行い、その反応熱を排熱として利用する燃料電池式のものが開発されている。 Such systems are driven by a motor such as a gas engine, gas turbine, or diesel engine to generate power, and use a motor type that uses exhaust heat generated by the motor, or chemically generate hydrogen and oxygen. A fuel cell type that generates electricity by reacting and uses the reaction heat as exhaust heat has been developed.
このようなシステムでは、発電装置の出力が商用電源に直接的に接続され、出力電圧は商用電源の電圧に追従するように制御されて、電気機器の消費電力を発電装置から供給しつつ不足分を商用電源で賄う運転が行われる。このため、電気機器の消費電力が減少すると発電装置の発電電力が過剰となり、余剰電力が商用電源側へ逆流して弊害が生じる。
そこで、商用電源側への電力の逆流による弊害を抑えるべく、逆流の最大許容時間を350mSに規定して単独運転を防止するなど、種々の技術基準が策定されている。
In such a system, the output of the power generator is directly connected to the commercial power supply, and the output voltage is controlled so as to follow the voltage of the commercial power supply. Is operated with commercial power. For this reason, when the power consumption of the electrical equipment is reduced, the power generated by the power generation device becomes excessive, and the surplus power flows backward to the commercial power supply side, causing a harmful effect.
Therefore, various technical standards have been formulated such as preventing a single operation by setting the maximum allowable backflow time to 350 mS in order to suppress adverse effects caused by the backflow of power to the commercial power source.
ところで、商用電源側への電力の逆流を防止する技術として、特許文献1に商用電源に接続される電気機器の負荷調整方法が開示されている。
特許文献1に開示された負荷調整方法は、予め電力消費調整機器を設定し、電気機器の総消費電力が発電装置の発電電力を下回る場合に、電力消費調整機器の一部または全部を強制運転することによって発電電力を上回る電力を消費させて逆流を阻止するものである。特許文献1に開示された負荷調整方法を採用することにより、商用電源側への電力の逆流を効果的に阻止することが可能である。
The load adjustment method disclosed in
ところが、商用電源側への電力の逆流は、特許文献1に開示されたような負荷変動によってのみならず、商用電源の電圧降下によっても発生する。
ここで、商用電源が電圧降下を来すと、電気機器への通電電流は電圧降下に略比例して減少し、消費電力は電圧降下の自乗に略比例して減少する。例えば、定格電圧(100V)において600Wの電力を消費する電気機器においては、電圧が50Vに低下すると通電電流は半分の3Aとなり、消費電力は1/4の150Wまで減少する。
However, the backflow of electric power to the commercial power source occurs not only due to load fluctuation as disclosed in
Here, when the commercial power supply causes a voltage drop, the current supplied to the electrical equipment decreases approximately in proportion to the voltage drop, and the power consumption decreases approximately in proportion to the square of the voltage drop. For example, in an electrical device that consumes 600 W of power at the rated voltage (100 V), when the voltage drops to 50 V, the energizing current is reduced to 3 A, and the power consumption is reduced to 150 W, which is 1/4.
このため、定格電圧では商用電源側への電力の逆流が生じていなくとも、電圧降下に伴って電気機器による総消費電力が低下して逆流が発生するという問題があった。
則ち、商用電源側への電力の逆流は、特許文献1に記載されたような負荷変動に際してのみならず、負荷が一定であっても、商用電源の電圧降下によって引き起こされることとなり、有効な対策が望まれていた。
For this reason, there is a problem that even if the power does not flow back to the commercial power supply side at the rated voltage, the total power consumption by the electric equipment is reduced due to the voltage drop and the backflow occurs.
In other words, the backflow of power to the commercial power source side is caused not only by the load fluctuation as described in
本発明は前記事情に鑑みて提案されるもので、商用電源の電圧降下が生じた場合でも発電電力の商用電源側への逆流を効果的に阻止する発電システムを提供することを目的としている。 This invention is proposed in view of the said situation, and it aims at providing the electric power generation system which prevents the backflow of the generated electric power to the commercial power source side effectively, even when the voltage drop of a commercial power source arises.
前記目的を達成するために提案される請求項1に記載の発明は、発電部と熱源を有する熱供給部とを有し、発電部の発電電力を電気機器へ供給すると共に、発電によって生じた排熱および熱供給部で発生させた熱を熱利用端末に供給する発電システムにおいて、外部から引き込まれる商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記商用電源が定格電圧値のときに前記発電部の出力電力を上回る電力を消費可能な主余剰電力消費部と、当該主余剰電力消費部の電力消費を補助する副余剰電力消費部とを備え、前記発電部は、前記商用電源に接続されて出力電圧およびその位相を商用電源に一致させつつ出力電流を所定の定格電流値に制御する定電流発電を行う構成とされ、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が予め設定された閾値未満に低下したときは、前記主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制的に接続する構成とされている。
The invention according to
本発明によれば、発電部は、その出力電圧および位相が商用電源に追従し、その出力電流は所定の定格電流値に定電流制御される。
従って、商用電源の電圧降下に伴って主余剰電力消費部の消費電流が発電部の出力電流と一致するときの商用電源の電圧を容易に算出することができる。
According to the present invention, the power generation unit has its output voltage and phase follow the commercial power supply, and its output current is constant-current controlled to a predetermined rated current value.
Therefore, it is possible to easily calculate the voltage of the commercial power source when the current consumption of the main surplus power consumption unit coincides with the output current of the power generation unit with the voltage drop of the commercial power source.
例えば、発電部の出力電流を5Aとし、定格電圧(100V)において主余剰電力消費部が600W負荷である場合、商用電源が略83Vまで低下すると、主余剰電力消費部の消費電流が5Aまで低下して発電部の出力電流と一致する。
従って、商用電源が略83V未満に低下すると、発電部の出力電力(出力電流)を主余剰電力消費部で消費しきれない状態に陥ることが分かる。
For example, when the output current of the power generation unit is 5 A and the main surplus power consumption unit is a 600 W load at the rated voltage (100 V), the current consumption of the main surplus power consumption unit decreases to 5 A when the commercial power supply decreases to about 83 V. Thus, it matches the output current of the power generation unit.
Therefore, it can be seen that when the commercial power supply drops below approximately 83V, the output power (output current) of the power generation unit cannot be consumed by the main surplus power consumption unit.
本発明によれば、このようにして予め算出した電圧値を閾値として設定し、電圧検知部による商用電源の検知電圧が当該閾値未満に低下すると、主余剰電力消費部の全負荷に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制的に接続する。
則ち、本発明によれば、商用電源の検知電圧が閾値以上のときは、発電部の出力電力を主余剰電力消費部のみで消費可能である状態と判別して主余剰電力消費部のみを接続制御する。しかし、商用電源の検知電圧が閾値未満に低下したときは、主余剰電力消費部だけでは発電部の出力電力を消費しきれない虞がある状態と判別して副余剰電力消費部を強制的に接続する制御を行う。
According to the present invention, when the voltage value calculated in advance in this way is set as a threshold value, and the detected voltage of the commercial power supply by the voltage detection unit falls below the threshold value, the sub-voltage is added to the total load of the main surplus power consumption unit. The surplus power consumption unit is forcibly connected as a load.
In other words, according to the present invention, when the detection voltage of the commercial power supply is equal to or higher than the threshold, it is determined that the output power of the power generation unit can be consumed only by the main surplus power consumption unit, and only the main surplus power consumption unit is determined. Control connection. However, when the detection voltage of the commercial power supply falls below the threshold, it is determined that there is a possibility that the output power of the power generation unit cannot be consumed only by the main surplus power consumption unit, and the sub surplus power consumption unit is forced Control to connect.
これにより、瞬間的あるいは長時間に渡る商用電源の電圧降下が発生し、発電部の出力電力を主余剰電力消費部だけでは消費しきれない状態となっても、消費しきれない電力を副余剰電力消費部で消費させて発電部の出力電力を消費し尽くすことができ、発電部の発電電力が商用電源側へ逆流することが阻止される。 As a result, even if the voltage drop of the commercial power supply occurs momentarily or for a long time, and the output power of the power generation unit cannot be consumed by the main surplus power consumption unit alone, the power that cannot be consumed is the sub surplus. It can be consumed by the power consuming unit and the output power of the power generation unit can be consumed completely, and the generated power of the power generation unit is prevented from flowing back to the commercial power source side.
本発明において、副余剰電力消費部は、電力を消費するためだけの専用の負荷で形成しても良く、また、熱供給部に含まれる負荷や装置であって他の目的に用いられるものを流用する構成としても良い。熱供給部の負荷や装置を流用することにより、副余剰電力消費部専用の負荷が不要となり、商用電源の突発的な電圧降下に伴う電力の逆流を効果的に阻止しつつ省コスト化を図ることができる。 In the present invention, the auxiliary surplus power consuming unit may be formed with a dedicated load only for consuming power, or a load or device included in the heat supply unit that is used for other purposes. It is good also as a structure to divert. By diverting the load and equipment of the heat supply unit, a dedicated load for the sub-surplus power consumption unit is not required, and cost saving is achieved while effectively preventing backflow of power due to sudden voltage drop of the commercial power supply. be able to.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発電システムにおいて、前記主余剰電力消費部の接続負荷値が予め設定された負荷閾値以上であり、且つ、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が前記閾値未満に低下したときは、前記主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制的に接続する構成とされている。 According to a second aspect of the present invention, in the power generation system according to the first aspect, a connection load value of the main surplus power consuming unit is equal to or greater than a preset load threshold value, and a commercial power supply by the voltage detection unit is provided. When the detected voltage drops below the threshold, the sub surplus power consumption unit is forcibly connected as a load in addition to the main surplus power consumption unit.
ここで、例えば、発電部の出力電流を5A、主余剰電力消費部の定格電圧における最大消費電力を600Wとし、システム稼働中に300Wの電気機器が運転される場合について考察する。この場合、仮に商用電源が90Vまで降下しても、主余剰電力消費部の負荷を300Wだけ接続すれば電気機器と主余剰電力消費部の双方で5.4Aの電流を消費可能である。また、商用電源が70Vまで低下しても、主余剰電力消費部の負荷を500Wに増加すれば、電気機器と合わせて5.6Aの電流を消費することができる。更に、商用電源が60Vまで低下しても、主余剰電力消費部の負荷を600Wに増加すれば、電気機器と合わせて5.4Aの電流を消費可能である。 Here, for example, the case where the output current of the power generation unit is 5 A, the maximum power consumption at the rated voltage of the main surplus power consumption unit is 600 W, and a 300 W electric device is operated while the system is operating will be considered. In this case, even if the commercial power supply drops to 90 V, a current of 5.4 A can be consumed by both the electrical equipment and the main surplus power consumption unit if the load of the main surplus power consumption unit is connected by 300 W. Further, even if the commercial power supply is reduced to 70 V, if the load of the main surplus power consumption unit is increased to 500 W, a current of 5.6 A can be consumed together with the electric equipment. Furthermore, even if the commercial power supply is reduced to 60 V, if the load of the main surplus power consumption unit is increased to 600 W, a current of 5.4 A can be consumed together with the electric equipment.
ところが、前記請求項1に記載の発明は、商用電源の電圧が閾値未満に低下すると主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として接続する。このため、電気機器の電力消費量が高く、主余剰電力消費部の負荷を増加させて逆流を阻止可能な場合であっても副余剰電力消費部が接続されることとなり、電力の逆流は阻止されるものの無駄な電力消費が増大する。 However, according to the first aspect of the present invention, when the voltage of the commercial power supply falls below the threshold value, the sub surplus power consumption unit is connected as a load in addition to the main surplus power consumption unit. For this reason, even if the power consumption of the electrical equipment is high and the load of the main surplus power consuming unit can be increased to prevent backflow, the sub surplus power consuming unit is connected, preventing backflow of power. However, wasteful power consumption increases.
本発明によれば、主余剰電力消費部の負荷が負荷閾値以上のとき、則ち、主余剰電力消費部の増加接続可能な負荷に余裕がなく、且つ、商用電源の電圧が閾値未満に低下したときに限って、副余剰電力消費部を接続する。
言い換えれば、主余剰電力消費部の負荷が負荷閾値未満で増加接続可能な負荷に余裕があるときは、商用電源が閾値未満に低下しても、副余剰電力消費部の接続を行わずに、消費電力の低下分を主余剰電力消費部の負荷接続の増加によって補償する。これにより、副余剰電力消費部による無駄な電力の消費を削減される。
According to the present invention, when the load of the main surplus power consuming unit is equal to or greater than the load threshold, that is, there is no room for the load that can be connected to the main surplus power consuming unit, and the voltage of the commercial power supply decreases below the threshold. Only when the sub surplus power consumption unit is connected.
In other words, when the load of the main surplus power consumption unit is less than the load threshold and there is a margin for the load that can be increased, even if the commercial power source falls below the threshold, the sub surplus power consumption unit is not connected, The decrease in power consumption is compensated by an increase in load connection of the main surplus power consumption unit. Thereby, useless power consumption by the sub surplus power consumption unit is reduced.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発電システムにおいて、前記商用電源の消費電力を計測する電力計測部を更に備え、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が前記閾値未満に低下し、且つ、前記主余剰電力消費部の全負荷を接続したときの前記電力計測部の計測値が負値となったときは、前記主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制的に接続する構成とされている。 According to a third aspect of the present invention, in the power generation system according to the first aspect, the power generation system further includes a power measuring unit that measures the power consumption of the commercial power source, and the voltage detected by the commercial power source is less than the threshold. And when the measured value of the power measuring unit becomes negative when the full load of the main surplus power consuming unit is connected, the sub surplus power consuming unit is added in addition to the main surplus power consuming unit. It is configured to forcibly connect as a load.
ここで、商用電源の消費電力が正値のときは商用電源から発電システム側へ電力が供給される非逆流状態である。また、商用電源の消費電力が負値のときはシステムから商用電源側へ電力が流出する逆流状態である。
従って、商用電源の消費電力を計測する電力計測部は、消費電力を計測する機能に加えて、その消費電力の符号が商用電源側への電力の逆流の有無を示す逆流検知センサの機能を備える。
Here, when the power consumption of the commercial power supply is a positive value, the power is supplied from the commercial power supply to the power generation system. Further, when the power consumption of the commercial power source is a negative value, it is a backflow state in which power flows out from the system to the commercial power source side.
Therefore, the power measuring unit that measures the power consumption of the commercial power supply has a function of a backflow detection sensor in which the sign of the power consumption indicates whether there is a backflow of power to the commercial power supply in addition to the function of measuring the power consumption. .
本発明によれば、前記請求項1の構成に電力計測部を追加することにより、発電部の出力電力を主余剰電力消費部だけでは消費しきれない虞があり、且つ、主余剰電力消費部を接続しても電気機器の消費電力が低いために商用電源側への電力の逆流が発生する場合に限って、主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制接続する。
According to the present invention, by adding a power measurement unit to the configuration of
言い換えれば、主余剰電力消費部だけでは発電部の出力電力を消費しきれない虞がある場合でも、電気機器の消費電力が高く商用電源側への電力の逆流が生じていない場合は、副余剰電力消費部は接続されない。従って、商用電源側への電力の逆流が生じていない場合の副余剰電力消費部による無駄な電力消費を回避することができ、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ商用電源の電力消費を削減することが可能となる。 In other words, even if there is a possibility that the main surplus power consumption unit alone cannot consume the output power of the power generation unit, if the power consumption of the electrical equipment is high and there is no backflow of power to the commercial power supply side, the sub surplus The power consumption unit is not connected. Therefore, it is possible to avoid wasteful power consumption by the auxiliary surplus power consuming unit when there is no backflow of power to the commercial power supply side, while preventing power backflow to the commercial power supply side Can be reduced.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発電システムにおいて、前記副余剰電力消費部は、個別に断続可能な複数の負荷を備えて構成され、前記主余剰電力消費部の接続負荷値または前記電圧検知部で検知される商用電源の電圧値の少なくともいずれかの値に応じて、複数の負荷が段階的に接続される構成とされている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to third aspects, the auxiliary surplus power consumption unit is configured to include a plurality of loads that can be intermittently connected, and A plurality of loads are connected in stages according to at least one of a connection load value of the surplus power consumption unit and a voltage value of the commercial power source detected by the voltage detection unit.
前記したように、商用電源が電圧降下を来すと、主余剰電力消費部だけでは発電部の出力電力を消費しきれない虞が生じる。しかし、発電部の出力電力を消費しきるべく消費電力の大きい副余剰電力消費部を一度に接続すると、商用電源側への電力の逆流は阻止されるものの無駄な電力消費が増大する。 As described above, when the commercial power supply causes a voltage drop, the main surplus power consumption unit alone may not be able to consume the output power of the power generation unit. However, if a sub surplus power consumption unit that consumes a large amount of power to consume the output power of the power generation unit is connected at a time, the backflow of power to the commercial power supply side is prevented but wasteful power consumption increases.
本発明によれば、主余剰電力消費部の接続負荷値または商用電源の電圧値の少なくともいずれかの値に応じて、副余剰電力消費部の負荷を段階的に接続する。これにより、消費電力の大きい副余剰電力消費部を一度に断続する構成に比べて、無駄な電力消費を削減しつつ商用電源側への電力の逆流を阻止することができる。特に、電圧降下が長時間に渡る場合はエネルギー効率が大幅に改善される。 According to the present invention, the load of the sub surplus power consumption unit is connected in stages according to at least one of the connection load value of the main surplus power consumption unit and the voltage value of the commercial power supply. Thereby, compared with the structure which interrupts the sub surplus power consumption part with large power consumption at once, the backflow of the electric power to the commercial power source side can be prevented, reducing wasteful power consumption. In particular, when the voltage drop is long, the energy efficiency is greatly improved.
請求項5に記載の発明は、発電部と熱源を有する熱供給部とを有し、発電部の発電電力を電気機器へ供給すると共に、発電によって生じた排熱および熱供給部で発生させた熱を熱利用端末に供給する発電システムにおいて、外部から引き込まれる商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記商用電源が定格電圧値のときに前記発電部の出力電力を上回る電力を消費可能な余剰電力消費部を備え、前記発電部は、前記商用電源に接続されて出力電圧およびその位相を商用電源に一致させつつ出力電流を所定の定格電流値を上限として制御可能な構成とされ、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が予め設定された閾値未満に低下したときは、前記発電部の出力電流を定格電流値から所定の制限電流値まで強制的に低減させる構成とされている。
The invention described in
ここで、前記請求項1〜4に記載の発明は、副余剰電力消費部を負荷接続することによって商用電源側への電力の逆流を阻止する構成であった。
これに対して、本発明は、商用電源の電圧降下時に、発電部の出力電流を余剰電力消費部で消費しきることのできる制限電流値まで低減させて商用電源側への電力の逆流を阻止するものである。
Here, the inventions according to the first to fourth aspects of the present invention are configured to prevent the backflow of power to the commercial power supply side by connecting the auxiliary surplus power consumption unit to the load.
In contrast, the present invention prevents the backflow of power to the commercial power source by reducing the output current of the power generation unit to a limit current value that can be consumed by the surplus power consumption unit when the voltage of the commercial power source drops. Is.
本発明によれば、請求項1に記載の発明のような副余剰電力消費部よる無駄な電力消費が回避されることとなり、商用電源の瞬間的あるいは長時間に渡る電圧降下が生じても、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ無駄な電力消費を削減することが可能となる。
According to the present invention, useless power consumption by the auxiliary surplus power consumption unit as in the invention described in
ところで、本発明によれば、商用電源の電圧が閾値未満に低下すると、電気機器の電力消費量に拘わらず発電部の出力電流を余剰電力消費部のみで消費しきることのできる制限電流値まで低減させる。このため、電気機器の電力消費量が高く電圧降下によっても逆流が生じていない場合でも発電部の出力電流が低減されることとなり、商用電源の消費電力が増加する嫌いがある。 By the way, according to the present invention, when the voltage of the commercial power supply falls below the threshold value, the output current of the power generation unit is reduced to a limit current value that can be consumed only by the surplus power consumption unit regardless of the power consumption of the electrical equipment. Let For this reason, even when the power consumption of the electrical equipment is high and no reverse flow occurs due to a voltage drop, the output current of the power generation unit is reduced, and the power consumption of the commercial power supply increases.
そこで、本発明において、余剰電力消費部の接続負荷値が低い場合に、発電部の出力電流を低減させない構成を採ることも可能である。
則ち、本発明において、前記余剰電力消費部の接続負荷値が予め設定された負荷値以上であり、且つ、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が前記閾値未満に低下したときは、前記発電部の出力電流を定格電流値から所定の制限電流値まで強制的に低減させる構成を採ることも可能である。
Therefore, in the present invention, it is also possible to adopt a configuration in which the output current of the power generation unit is not reduced when the connection load value of the surplus power consumption unit is low.
In other words, in the present invention, when the connection load value of the surplus power consumption unit is equal to or higher than a preset load value, and when the voltage detected by the commercial power source by the voltage detection unit falls below the threshold, It is also possible to adopt a configuration in which the output current of the power generation unit is forcibly reduced from the rated current value to a predetermined limit current value.
この構成によれば、前記請求項2の発明と同様に、主余剰電力消費部の負荷が負荷閾値以上のとき、則ち、主余剰電力消費部で追加接続可能な負荷に余裕がなく、且つ、商用電源の電圧が閾値未満に低下したときに限って、発電部の出力電流を制限電流値まで低減させる。これにより、商用電源が電圧降下を来しても、電気機器と主余剰電力消費部の双方によって発電部の出力電力を消費し尽くせる場合の出力電流の低減を回避することができ、商用電源の無駄な電力消費が削減される。
According to this configuration, similarly to the invention of
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発電システムにおいて、前記商用電源の消費電力を計測する電力計測部を更に備え、前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が前記閾値未満に低下し、且つ、前記余剰電力消費部の全負荷を接続したときの前記電力計測部の計測値が負値となったときは、前記発電部の出力電流を前記定格電流値から前記制限電流値まで強制的に低減させる構成とされている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the power generation system according to the fifth aspect of the present invention, the power generation system further includes a power measuring unit that measures power consumption of the commercial power source, and a detected voltage of the commercial power source by the voltage detection unit is less than the threshold value. And when the measured value of the power measurement unit becomes a negative value when the full load of the surplus power consumption unit is connected, the output current of the power generation unit is changed from the rated current value to the limit current value. It is set as the structure reduced forcibly until.
本発明によれば、前記請求項5の構成に電力計測部を追加することにより、発電部の出力電力を余剰電力消費部だけでは消費しきれない虞があり、且つ、余剰電力消費部を接続しても電気機器の消費電力が低いために商用電源側への電力の逆流が発生する場合に限って、発電部の出力電流を強制的に制限電流値まで低減させる制御を行う。
According to the present invention, by adding a power measurement unit to the configuration of
則ち、発電部の出力電力を主余剰電力消費部だけでは消費しきれない虞があるが、電気機器の消費電力が高く商用電源側への電力の逆流が生じていない場合は、発電部の出力電力(出力電流)を低減させない。これにより、商用電源による電力消費を削減しつつ商用電源側への電力の逆流を阻止することが可能となる。 In other words, there is a possibility that the output power of the power generation unit cannot be consumed by the main surplus power consumption unit alone, but if the power consumption of the electrical equipment is high and there is no backflow of power to the commercial power supply side, Does not reduce output power (output current). Thereby, it becomes possible to prevent the backflow of the electric power to the commercial power supply side, reducing the power consumption by the commercial power supply.
請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の発電システムにおいて、前記発電部は、出力電流を連続的または段階的に制御可能な構成とされ、前記電圧検知部で検知される商用電源の電圧値に応じて、出力電流を連続的または段階的に調節制御する構成とされている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the power generation system according to the fifth or sixth aspect, the power generation unit is configured to be capable of controlling an output current continuously or stepwise, and is detected by the voltage detection unit. According to the voltage value of the commercial power supply, the output current is adjusted and controlled continuously or stepwise.
前記したように、商用電源が電圧降下を来すと、発電部の出力電力を余剰電力消費部だけでは消費しきれない虞が生じる。しかし、発電部の出力電力を余剰電力消費部で消費しきるべく発電部の出力電流を低い制限電流値まで一気に低減すると、発電部から電気機器への電力供給量が著しく低下することとなり、商用電源側への電力の逆流は阻止されるものの商用電源による供給電力が増大する嫌いがある。 As described above, when the commercial power supply causes a voltage drop, the output power of the power generation unit may not be consumed by the surplus power consumption unit alone. However, if the output current of the power generation unit is reduced to a low limit current value so that the output power of the power generation unit can be consumed by the surplus power consumption unit, the amount of power supplied from the power generation unit to the electrical equipment will be significantly reduced. Although the reverse flow of power to the side is prevented, there is a hate that the power supplied by the commercial power supply increases.
本発明によれば、商用電源の電圧値に応じて発電部の出力電流を連続的または段階的に調節制御する。これにより、出力電流を低い制限電流値まで一気に低減する構成に比べて、発電部から電気機器への電力供給量を高値に維持しつつ電力の逆流を阻止することができ、商用電源の消費電力を低減することが可能となる。 According to the present invention, the output current of the power generation unit is adjusted and controlled continuously or stepwise according to the voltage value of the commercial power supply. As a result, compared with a configuration that reduces the output current to a low limit current value at a stretch, the power supply from the power generation unit to the electrical equipment can be maintained at a high value while preventing the reverse flow of power, and the power consumption of the commercial power supply Can be reduced.
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の発電システムにおいて、前記主余剰電力消費部または前記余剰電力消費部の電力消費に伴って生じる熱エネルギーを前記熱供給部に還元可能な構成とされている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the power generation system according to any one of the first to seventh aspects, thermal energy generated with power consumption of the main surplus power consumption unit or the surplus power consumption unit is converted into the heat. It is set as the structure which can be returned to a supply part.
主余剰電力消費部(余剰電力消費部)は、発電部の電力の商用電源側への逆流を阻止することを主目的として設けられる負荷であり、電力消費に伴って生じる熱エネルギーはそのまま捨て去ることもできる。
しかし、発電システムは、本来、発電電力を電気機器へ供給しつつ、発電に伴う排熱を熱供給部へ還元することにより、トータルエネルギー効率の改善を図ることを目的としたシステムである。このため、主余剰電力消費部(余剰電力消費部)で生じる熱エネルギーをそのまま捨て去ることは、システムの主旨に馴染まない。
The main surplus power consuming unit (surplus power consuming unit) is a load provided mainly for the purpose of preventing the backflow of power from the power generation unit to the commercial power supply side, and discards the thermal energy generated with power consumption as it is. You can also.
However, the power generation system is a system originally intended to improve the total energy efficiency by supplying the generated power to the electrical equipment and reducing the exhaust heat accompanying the power generation to the heat supply unit. For this reason, it is unfamiliar with the main point of the system to throw away the thermal energy generated in the main surplus power consumption section (surplus power consumption section) as it is.
本発明によれば、主余剰電力消費部または余剰電力消費部で生じた熱エネルギーを回収し、熱供給部に還元して利用することにより、トータルエネルギー効率を向上させることが可能となる。
本発明において、主余剰電力消費部(余剰電力消費部)で生じた熱エネルギーを熱供給部に還元する構成としては、例えば、生じた熱エネルギーを発電によって生じた排熱の回収系に伝達する構成や、生じた熱エネルギーを直接熱供給部の熱源系に伝達する構成を採ることができる。
According to the present invention, it is possible to improve the total energy efficiency by collecting the thermal energy generated in the main surplus power consumption unit or the surplus power consumption unit and returning it to the heat supply unit.
In the present invention, as a configuration for reducing the thermal energy generated in the main surplus power consumption unit (surplus power consumption unit) to the heat supply unit, for example, the generated thermal energy is transmitted to a recovery system for exhaust heat generated by power generation. A configuration or a configuration in which the generated thermal energy is directly transmitted to the heat source system of the heat supply unit can be employed.
請求項1,5に記載の発明によれば、商用電源の電圧降下が生じた場合でも、発電部の電力が商用電源側へ逆流することを効果的に阻止する発電システムを提供することができる。
請求項2〜4,6〜8に記載の発明によれば、発電部の電力の商用電源側への逆流を阻止しつつエネルギー効率を向上させた発電システムを提供することができる。
According to the first and fifth aspects of the present invention, it is possible to provide a power generation system that effectively prevents the power of the power generation unit from flowing backward to the commercial power source even when a voltage drop of the commercial power source occurs. .
According to invention of Claims 2-4, 6-8, the electric power generation system which improved energy efficiency can be provided, preventing the backflow of the electric power of an electric power generation part to the commercial power source side.
以下に、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
図1は本発明の実施形態に係る発電システム1の要部構成図、図2は図1に採用する通電制御回路の回路例図である。
The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a main part configuration diagram of a
本実施形態の発電システム1は、図1の様に、発電部10と熱源(不図示)を有する熱供給部20を備え、これら各部を商用電源に接続して構成される。
則ち、システム1は、屋外の電柱8からU相引き込み線5、V相引き込み線6および接地引き込み線7の三線で引き込まれる商用電源(単相三線)を分電盤70を介して発電部10および熱供給部20に接続して構成される。
As shown in FIG. 1, the
In other words, the
そして、発電部10と商用電源によって電気機器2へ電力供給を行うと共に、発電に伴って生じた排熱および熱供給部20の熱源(不図示)で発生させた熱を、熱供給部20に接続された熱利用端末(不図示)に供給するシステムである。
And while supplying electric power to the
発電部10は、発電制御回路11、ガスエンジン12、発電機13、AC/DC変換回路14、DC/AC変換回路15および電圧検知部16を備える。
ガスエンジン12は、都市ガス(天然ガス)を燃料とする原動機であり、発電機13はガスエンジン12で駆動されて交流電力を発電する。
The
The gas engine 12 is a prime mover that uses city gas (natural gas) as fuel, and the
AC/DC変換回路14は、発電機13で発電した交流電力を一旦直流電力に変換する電力変換回路である。
また、DC/AC変換回路15は、先に変換された直流電力を商用電源に合わせた交流電力に再変換するもので、入力される制御信号に応じて出力電圧およびその位相、出力電流を制御可能とされている。
The AC /
The DC /
電圧検知部16は、外部から引き込まれる商用電源の電圧をU,V相毎に検知して発電制御回路11に伝送する機能を有する。本実施形態では、電圧検知部16に絶縁トランスを用いており、システム1の内部回路を商用電源から絶縁しつつ電圧検知を行っている。
The
発電制御回路11は、CPU(中央処理装置)を備えたデジタル処理回路であり、ROM(不図示)に格納されたプログラムに従って制御処理を行う機能を有する。則ち、発電制御回路11は、電圧検知部16の検知電圧と、DC/AC変換回路15から出力される電圧信号および電流信号とをデジタル処理してDC/AC変換回路15を帰還制御する動作を行う。
The power generation control circuit 11 is a digital processing circuit including a CPU (central processing unit), and has a function of performing control processing according to a program stored in a ROM (not shown). That is, the power generation control circuit 11 digitally processes the detection voltage of the
これにより、DC/AC変換回路15は、商用電源と電圧およびその位相を一致させつつ、出力電流を所定の定格電流値(本実施形態では、各相5Aに設定)に定電流制御した電力を出力する構成とされている。また、発電制御回路11は、後述する余剰電力制御部30との間で相互にデータを送受信可能な構成とされている。
As a result, the DC /
熱供給部20は、主余剰電力消費部50を有する余剰電力制御部30と、副余剰電力消費部60を備えて構成される。
熱供給部20は、具体的には熱源を有する給湯装置であり、図1では、熱源および給湯に係る構成を省略している。
The
The
余剰電力制御部30は、余剰電力制御回路31、通電制御回路32、電力計測部33、電圧検知部34および電源回路35に加えて、主余剰電力消費部50を備える。
The surplus
電力計測部33は、U相用の電力計測回路33aとV相用の電力計測回路33bとを備える。各電力計測回路33a,33bは、配線36を介して分電盤70の電流検知部(変流器)71,71に接続される。また、商用電源に接続された電圧検知部34の出力が各電力計測回路33a,33bに接続されている。本実施形態では、電圧検知部34に絶縁トランスを用い、電力計測部33を商用電源から絶縁しつつ電圧検知を行う構成としている。
The
電力計測部33は、電圧検知部34の検知電圧の瞬時値と変流器71の検知電流の瞬時値とをその極性を含めて演算処理することにより、U,V相毎の消費電力を出力する機能を有する。
ここで、電力計測部33から出力される消費電力が正値であれば、商用電源からシステム1側へ電力が供給される非逆流状態であり、消費電力が負値であれば、システム1から商用電源側へ電力が逆流する逆流状態である。従って、電力計測部33から出力される消費電力値を参照することにより、商用電源からシステム1側へ電力が供給される非逆流状態であるか、システム1から商用電源側へ電力が供給される逆流状態であるかを判別可能である。
このことから、電力計測部33は、消費電力を出力する機能に加えて、商用電源側への電力の逆流の有無を検知するセンサの機能を兼ね備えている。
The
Here, if the power consumption output from the
From this, the
本実施形態では、電力計測回路33a,33bに、A/D変換回路を内蔵した電力演算用の集積回路を用いており、所定周期(略3.3KHz)でサンプリングしデジタル変換された検知電圧および検知電流に基づいて電力を演算し、商用電源の1周期に渡って求めた電力の平均値を消費電力として出力する。則ち、電力計測部33は、U,V相毎に、商用電源の1周期(20msまたは16.7ms毎)の間の平均電力を瞬時に演算して出力する。尚、本実施形態では、電力値に加えて、変流器71で検知された電流値も同時に出力する構成としている。
In the present embodiment, the
余剰電力制御回路31は、CPU(中央処理装置)を備えたデジタル処理回路であり、ROM(不図示)に格納されたプログラムに従って制御処理を行う機能を有する。則ち、余剰電力制御回路31は、電力計測部33から出力される消費電力値および電流値に応じて通電制御回路32に制御信号を出力して、主余剰電力消費部50および副余剰電力消費部60の断続制御を行う。
また、余剰電力制御回路31は、前記した発電制御回路11との間で相互にデータを送受信可能とされている。
The surplus
The surplus
通電制御回路32は、直流電圧で動作する余剰電力制御回路31と商用電源とを絶縁しつつ、余剰電力制御回路31の出力する制御信号に応じて、主余剰電力消費部50および副余剰電力消費部60を断続するインターフェース回路である。
本実施形態では、図2(a)の様に、リレーRを用いて通電制御回路32を構成している。則ち、余剰電力制御回路31から出力される低電圧の制御信号をトランジスタQに印加して余剰電力制御回路31よりも高い直流電源に接続されたリレーRの駆動コイルを断続し、これによって、通電接点に接続された主余剰電力消費部50および副余剰電力消費部60の各負荷を個別に断続する。また、リレーRによって余剰電力制御回路31と商用電源との絶縁を図っている。
The
In the present embodiment, the
尚、本実施形態では、リレーRを用いた通電制御回路32を採用したが、図2(b)の様に、フォトトライアックPTなどの絶縁性を有した半導体リレー(SSR)を用いることも可能である。この構成によれば、リレーRに比べてより高速に負荷を断続でき、しかも小型で駆動電流が低く耐久性が高い。
In this embodiment, the
電源回路35は、余剰電力制御回路31、通電制御回路32および電力計測部33の各部の要する直流電圧を出力するもので、U相またはV相のいずれかの商用電源を用いて直流電圧を生成している。本実施形態では、商用電源が著しく電圧降下を生じた場合でも規定の出力電圧を確保可能な定電圧電源を採用している。
The
主余剰電力消費部50は、発電部10や商用電源から供給される電力を消費する負荷であり、ヒータ(負荷)51,53と通電制御回路32によって断続される通電接点52,54とを直列接続したものをU,V相に接続して構成される。
The main surplus
本実施形態では、U相側に、ヒータ51aと通電接点52a、ヒータ51bと通電接点52b、および、ヒータ51cと通電接点52cを各々直列接続したものを並列に接続している。同様に、V相側にも、ヒータ53aと通電接点54a、ヒータ53bと通電接点54b、および、ヒータ53cと通電接点54cを各々直列接続したものを並列に接続している。
In the present embodiment, the
副余剰電力消費部60は、主余剰電力消費部50と同様に、発電部10や商用電源から供給される電力を消費する負荷であり、ヒータ(負荷)61,63と通電制御回路32によって断続される通電接点62,64とを直列接続したもの、および、ポンプ65,67と通電制御回路32によって断続される通電接点66,68を直列接続したものをU,V相に接続して構成される。
Similar to the main surplus
本実施形態では、ヒータ61,63として、熱供給部20が有する凍結防止ヒータを選定し、ポンプ65,67として、同様に熱供給部20が有する熱利用端末の一つの暖房装置に設けられる循環ポンプを選定している。
則ち、主余剰電力消費部50が余剰電力を消費させるべく専用に設けた負荷であるのに対して、副余剰電力消費部60は専用の負荷ではなく、熱供給部20が有する凍結防止ヒータ61,63やポンプ65,67などの機器を流用する構成とされている。
In this embodiment, the freeze prevention heater which the
In other words, the main surplus
次に、このような構成を備えた本実施形態の発電システム1で実施される制御の詳細を説明する。
尚、以下の説明では、理解を容易にするために、発電部10のU,V相の各々の出力電流を定格電流(5A)とする。また、主余剰電力消費部50のヒータ51a,53aは定格電圧(100V)において各々100Wの負荷、ヒータ51b,53bは各々200Wの負荷、ヒータ51c,53cは各々300Wの負荷とする。更に、副余剰電力消費部60のヒータ61,63は定格電圧(100V)において各々200Wの負荷とし、ポンプ65,67は各々80Wの負荷とする。
Next, details of control performed in the
In the following description, in order to facilitate understanding, the output currents of the U and V phases of the
また、本実施形態では、分電盤70に配する変流器71として、既設配線に着脱自在のリングコアを備えたカレントトランスを採用し、既設のU,V相引き込み線5,6の接続を変えることなく電磁結合によって電流を検知する構成としている。このため、変流器71の装着方向や配線36の接続によっては電力計測部33で計測する電力値が正負逆になる虞がある。このような不具合を回避するため、システム1の敷設に際しては、発電部10を停止した状態で電気機器2へ電力を供給する試運転を行い、このときの電力計測回路33a,33bの出力する電力値の符号を換算データとして余剰電力制御回路31に記憶し、以降の電力値の参照に際しては、換算データに基づいた符号換算を行う構成としている。
In the present embodiment, as the
(第1実施形態)
図3は図1の発電システム1において実施される本発明の第1実施形態の制御を示すフローチャート、図4は商用電源の電圧降下に際して図3の制御による総消費電流の変化を示す説明図である。
尚、本実施形態では、U相およびV相の各々について同一の制御を独立して行うので、以下の説明ではU相の制御について述べる。
(First embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing the control of the first embodiment of the present invention implemented in the
In the present embodiment, since the same control is independently performed for each of the U phase and the V phase, the control of the U phase will be described in the following description.
システム1の稼働中は、余剰電力制御回路31は、常時、発電制御回路11を介して伝送される商用電源の電圧を参照する(図3ステップ200参照)。
While the
参照の結果、商用電源の電圧が閾値E0(本実施形態では90Vに設定)以上のときはステップ211を経てステップ212に進む。そして、余剰電力制御回路31は、電力計測部33の出力する商用電源の消費電力を参照し、消費電力が負値(<0)のときは、消費電力が正値(0以上)になるまで主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続を増加させる。消費電力が正値になると主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続調整を行う。(以上、図3ステップ200,201,211〜215参照)。
但し、ステップ211は、現在より前に副余剰電力消費部60の接続が行われている場合に、その接続を解除する処理である。
As a result of the reference, when the voltage of the commercial power supply is equal to or higher than the threshold value E0 (set to 90 V in the present embodiment), the process proceeds to step 212 through
However,
この状態は、商用電源の電圧降下が少ない状態であり、仮に、図4領域Aの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が90Vであっても、主余剰電力消費部50で最大5.4Aの電流を消費可能である。従って、副余剰電力消費部60の接続は行なわず、主余剰電力消費部50の少なくともいずれかの負荷(51a〜51c)だけを接続して、発電部10の出力電流(5A)を超える電流を消費させて電力の逆流を阻止している。
また、ステップ215では、電力計測部33の出力電力値を参照しつつ主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)を切り換えることにより、0〜600Wまで100W単位で消費電流を調整して、主余剰電力消費部50の消費電力を最小限に抑えつつ商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state in which the voltage drop of the commercial power supply is small. Even if the power consumption of the
In
一方、ステップ201,202で電圧が閾値E0未満、閾値E1(本実施形態では70Vに設定)以上のときは、ステップ208に進み、余剰電力制御回路31は、主余剰電力消費部50の全ての負荷を接続すると共に、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61を強制接続する(以上、図3ステップ201,202,208〜210参照)。
但し、ステップ209は、現在より前に副余剰電力消費部60のポンプが接続されている場合に、その接続を解除する処理である。
On the other hand, when the voltage is less than the threshold value E0 and the threshold value E1 (set to 70V in the present embodiment) in
However,
この状態は、電圧が70V以上90V未満に降下した状態である。従って、仮に、図4領域Bの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が70Vであれば、主余剰電力消費部50の最大消費電流が4.2Aに低下することとなり、電気機器2の消費電力が増加しない限り発電部10の出力電流(5A)を消費しきれない。このため、70Vにおいて1.4Aの電流を消費可能な200Wの凍結防止ヒータ61を強制的に接続することにより、トータル5.6Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state where the voltage drops to 70V or more and less than 90V. Therefore, as shown in FIG. 4B, if the power consumption of the
更に、ステップ202,203で電圧が閾値E1未満、閾値E2(本実施形態では60Vに設定)以上のときは、ステップ205に進み、余剰電力制御回路31は、主余剰電力消費部50の全ての負荷を接続すると共に、副余剰電力消費部60の全ての負荷(凍結防止ヒータ61およびポンプ65)を強制接続する(以上、図3ステップ202,203,205〜207参照)。
Furthermore, when the voltage is less than the threshold value E1 and the threshold value E2 (set to 60V in the present embodiment) in
この状態は、電圧が60V以上70V未満に降下した状態である。従って、仮に、図4領域Cの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が60Vであれば、主余剰電力消費部50の最大消費電流が3.6Aに低下すると共に凍結防止ヒータ61の消費電流が1.2Aに低下して、電気機器2の消費電力が増加しない限り発電部10の出力電流を消費しきれない。このため、60Vにおいて略0.5Aの電流を消費可能なポンプ65を接続することにより、トータル略5.3Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state where the voltage drops to 60V or more and less than 70V. Therefore, as shown in FIG. 4C, if the electric power consumption of the
一方、ステップ203において、電圧が閾値E2未満のときは、余剰電力制御回路31は発電制御回路11へ解列信号を出力して発電部10の発電を停止させる解列制御を行うと共に、報知制御などの必要な制御を行う。
On the other hand, when the voltage is less than the threshold value E2 in
このように、本実施形態の制御によれば、商用電源が電圧降下を来しても、常に、発電部10の出力電流を上回る電流を消費させるように、主余剰電力消費部50に加えて副余剰電力消費部60の断続制御を行う。これにより、商用電源の電圧降下に伴う商用電源側への電力の逆流を完全に阻止することが可能となる。
Thus, according to the control of the present embodiment, in addition to the main surplus
ところで、本実施形態では、電気機器2の電力の消費状況に拘わらず、商用電源の電圧降下が生じると副余剰電力消費部60を接続する制御を行っている。このため、電気機器2の電力消費によって電力の逆流が生じていない場合でも、商用電源が電圧降下を来すと副余剰電力消費部60が強制的に接続されることとなり、無駄に電力が消費されることとなる。
以下に、無駄な電力消費を削減しつつ商用電源側への電力の逆流を阻止する制御を説明する。
By the way, in this embodiment, control which connects the sub surplus
Below, the control which prevents the backflow of the electric power to the commercial power source side, reducing useless electric power consumption is demonstrated.
(第2実施形態)
図5は図1の発電システム1において実施される本発明の第2実施形態の制御を示すフローチャート、図6および図7は商用電源の電圧降下に際して図5の制御による総消費電流の変化を示す説明図である。
尚、図5は、前記図3と同一のステップ(200〜204,211〜215)を含むので、同一ステップには同一ステップ番号を付して重複した説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a flowchart showing the control of the second embodiment of the present invention implemented in the
5 includes the same steps (200 to 204, 211 to 215) as in FIG. 3, and therefore, the same steps are denoted by the same step numbers and redundant description is omitted.
余剰電力制御回路31は発電制御回路11を介して伝送される商用電源の電圧を参照し、ステップ201,202において商用電源の電圧が閾値E1(70V)以上、閾値E0(90V)未満を判別したときはステップ224に進む。そして、余剰電力制御回路31は、通電制御回路32へ出力する制御信号を参照して主余剰電力消費部50で既に接続している接続負荷値を計測する。計測した接続負荷値が負荷閾値W(本実施形態では400Wに設定)未満のときは、副余剰電力消費部60の接続を行わずに主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続を調整する(以上、図5ステップ201,202,224,225,228参照)。
The surplus
この状態は、例えば図6(a)の様に、電気機器2および主余剰電力消費部50が各々300Wの負荷のときに商用電源が70Vに降下した状態に相当し、電気機器2の消費電流が増大しない限り、そのままでは発電部10の出力電流(5A)を消費しきれない。しかし、主余剰電力消費部50の接続負荷値が400W未満であり未接続の負荷が残存するので、負荷を増加(500Wに増加)することによってトータル5.6Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply drops to 70 V when the
しかし、ステップ225において、接続負荷値が負荷閾値W(400W)以上のときは、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61を強制的に接続すると共に、主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続を調整する(以上、図5ステップ225〜228参照)。
但し、ステップ226は、現在より前に副余剰電力消費部60のポンプ65が接続されている場合に、その接続を解除する処理である。
However, in
However,
この状態は、例えば図6(b)の様に、電気機器2が100W負荷、主余剰電力消費部50が500W負荷のときに商用電源が70Vに降下した状態に相当し、主余剰電力消費部50の接続負荷値が400W以上のために、残存する未接続の負荷を全て接続しても発電部10の出力電流を消費しきれない。従って、70Vで1.4Aの電流を消費する凍結防止ヒータ61を強制接続し、主余剰電力消費部50の負荷を調整(500Wに低減)することによってトータル5.6Aの電流を消費させ、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ商用電源の消費電力の低減を図っている。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 70 V when the
一方、ステップ202,203で電圧が閾値E1(70V)未満、閾値E2(本実施形態では60Vに設定)以上のときは、ステップ220に進む。そして、余剰電力制御回路31は、主余剰電力消費部50の接続負荷値が負荷閾値W(400W)未満のときは、副余剰電力消費部60の接続を行わずに主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続を調整する(以上、図5ステップ202,203,220,221,228参照)。
On the other hand, when the voltage is less than the threshold value E1 (70V) and the threshold value E2 (set to 60V in this embodiment) in
この状態は、例えば図7(a)の様に、電気機器2および主余剰電力消費部50が各々300Wの負荷のときに商用電源が60Vに降下した状態に相当し、電気機器2の消費電力が増大しない限り、そのままでは発電部10の出力電流(5A)を消費しきれない。しかし、主余剰電力消費部50の接続負荷値が負荷閾値W(400W)未満であるので、残存する未接続の負荷を増加接続(600Wに増加)することによってトータル5.4Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply drops to 60 V when the
しかし、ステップ221において、接続負荷値が負荷閾値W(400W)以上のときは、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61およびポンプ65を強制的に接続すると共に、主余剰電力消費部50の負荷(51a〜51c)の接続を調整する(以上、図5ステップ221〜223,228参照)。
However, in
この状態は、例えば図7(b)の様に、電気機器2の消費電力がゼロで主余剰電力消費部50が600Wの負荷のときに商用電源が60Vに降下した状態に相当し、電気機器2の消費電力が増大しない限り、そのままでは発電部10の出力電流(5A)を消費しきれない虞がある。従って、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61に加えて60Vで略0.5Aの電流を消費するポンプ65を接続することにより、トータル5.3Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply drops to 60 V when the power consumption of the
このように、本実施形態の制御によれば、商用電源が電圧降下を来した場合でも、図6(a),図7(a)の様な電気機器2の電力消費が多いときは、副余剰電力消費部60を接続せず主余剰電力消費部50の接続負荷値を増加させて消費電力の増加を図っている。これにより、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ無駄な電力消費を削減することが可能となる。
As described above, according to the control of the present embodiment, even when the commercial power supply has a voltage drop, when the power consumption of the
(第3実施形態)
次に、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ無駄な電力消費を更に削減した制御を説明する。
図8は図1のシステム1において実施される本発明の第3実施形態の制御を示すフローチャート、図9および図10は商用電源の電圧降下に際して図8の制御による総消費電流の変化を示す説明図である。
尚、図9は、前記図3と同一のステップ(200〜204,211〜215)を含むので、同一ステップには同一ステップ番号を付して重複した説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a description will be given of control in which wasteful power consumption is further reduced while preventing the backflow of power to the commercial power supply side.
FIG. 8 is a flowchart showing the control of the third embodiment of the present invention implemented in the
Since FIG. 9 includes the same steps (200 to 204, 211 to 215) as FIG. 3, the same steps are denoted by the same step numbers and redundant description is omitted.
余剰電力制御回路31は発電制御回路11を介して伝送される商用電源の電圧を参照する。参照の結果、ステップ201,202において商用電源の電圧が閾値E0(90V)未満、閾値E1(70V)以上を判別したときは、ステップ245に進み、余剰電力制御回路31は、主余剰電力消費部50の全ての負荷(51a〜51c)を接続した後に電力計測部33の出力電力を参照する。そして、出力電力が正値(0以上)のときは、主余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ201,202,245〜247,250参照)。
The surplus
この状態は、例えば図9(a)の様に、電気機器2が200W負荷、主余剰電力消費部50が400W負荷のときに商用電源が70Vに降下した状態に相当し、主余剰電力消費部50の全負荷を接続することで発電部10の出力電流を上回る電流が消費されて電力の逆流は生じていない。従って、副余剰電力消費部60の接続を行わず、ステップ250で主余剰電力消費部50の負荷の調整だけを行う。
This state corresponds to, for example, a state where the commercial power supply has dropped to 70 V when the
しかし、ステップ247において、商用電源の消費電力が負値(0未満)のときは、余剰電力制御回路31は、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61を強制接続した後に主余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ247〜250参照)。
However, when the power consumption of the commercial power source is negative (less than 0) in
この状態は、例えば図9(b)の様に、電気機器2が100W負荷、主余剰電力消費部50が500W負荷のときに商用電源が70Vに降下した状態に相当し、主余剰電力消費部50の全負荷を接続しても発電部10の出力電流を消費しきれない。従って、凍結防止ヒータ61を強制接続し、主余剰電力消費部50の負荷を調整(500Wに低減)することによってトータル5.6Aの電流を消費させて、商用電源側への電力の逆流を阻止しつつ無駄な電力消費を削減している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 70 V when the
一方、ステップ202,203において商用電源の電圧が閾値E1(70V)未満、閾値E2(60V)以上を判別したときは、ステップ240に進み、余剰電力制御回路31は、主余剰電力消費部50の全ての負荷(51a〜51c)を接続した状態で電力計測部33の出力電力を参照する。出力電力が正値(0以上)のときは、主余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ202,203,240〜242,250参照)。
On the other hand, when it is determined in
この状態は、例えば図10(a)の様に、電気機器2が200W負荷、主余剰電力消費部50が400W負荷のときに商用電源が70Vに降下した状態に相当し、主余剰電力消費部50の全負荷を接続することで発電部10の出力電流を上回る電流が消費されて電力の逆流は生じていない。従って、副余剰電力消費部60の接続を行わず、ステップ250で主余剰電力消費部50の負荷の調整(500Wに低減)を行って無駄な電力消費を削減している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 70 V when the
しかし、ステップ242において、商用電源の消費電力が負値(0未満)のときは、余剰電力制御回路31は、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61およびポンプ65の双方を強制接続した後に主余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ242〜244,250参照)。
However, when the power consumption of the commercial power source is negative (less than 0) in
この状態は、例えば図10(b)の様に、電気機器2の消費電力がゼロで主余剰電力消費部50が600Wの負荷のときに商用電源が60Vに降下した状態に相当し、電気機器2の消費電力が増大しない限り、そのままでは発電部10の出力電流(5A)を消費しきれない。従って、副余剰電力消費部60の凍結防止ヒータ61に加えてポンプ65を接続することにより、トータル5.3Aの電流を消費させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 60 V when the power consumption of the
このように、本実施形態の制御によれば、商用電源が電圧降下を来しても、図9(b),図10(b)の様に商用電源側への電力の逆流を検知した場合に限って副余剰電力消費部60を接続して逆流を阻止する。これにより、商用電源側への電力の逆流が生じていない場合の副余剰電力消費部60による無駄な電力消費を削減することが可能となる。
As described above, according to the control of the present embodiment, even when the commercial power supply has a voltage drop, a reverse flow of power to the commercial power supply side is detected as shown in FIGS. 9B and 10B. Only when the auxiliary surplus
尚、前記第1〜3実施形態で示した制御は、閾値をE0,E1,E2(90V,70V,60V)に設定し、副余剰電力消費部60に凍結防止ヒータ61およびポンプ65を設けた構成を採用した。しかし、本発明はこのような構成に限られるものではない。
In the control shown in the first to third embodiments, the thresholds are set to E0, E1, E2 (90V, 70V, 60V), and the anti-freezing heater 61 and the
例えば、閾値E0のみを設定すると共に、副余剰電力消費部60を一つの負荷だけとした簡略化した構成を採ることも可能である。また、閾値を4つ以上に細分化して設けると共に、副余剰電力消費部60に多数の負荷を設けて、電圧降下に応じたきめ細かい制御を行うことも可能である。
For example, it is possible to adopt a simplified configuration in which only the threshold value E0 is set and the auxiliary surplus
また、前記第2実施形態で示した制御は、一つの負荷閾値W(400W)を設定した構成を採用したが、複数の負荷閾値を設定し、主余剰電力消費部50の接続負荷値に応じたきめ細かい制御を行うことも可能である。
Further, the control shown in the second embodiment adopts a configuration in which one load threshold W (400 W) is set. However, a plurality of load thresholds are set and the main surplus
ところで、前記第1および第2実施形態の制御は、商用電源の電圧降下に応じて副余剰電力消費部60を断続することにより電力の逆流を阻止するものであった。しかし、副余剰電力消費部60を設けることなく、発電部10自体の発電電力(出力電流)を低減させて逆流を阻止することも可能である。以下に、このような構成を備えたシステム1の制御を説明する。
By the way, control of the said 1st and 2nd embodiment is a thing which prevents the backflow of electric power by interrupting the sub surplus electric
(第4実施形態)
図11は図1のシステム1において実施される本発明の第4実施形態の制御を示すフローチャート、図12は、商用電源の電圧降下に際して図11の制御による発電部の出力電流と総消費電流の変化を示す説明図である。
尚、図11は、前記図3と同一のステップ(200〜204,212〜215)を含むので、同一ステップには同一ステップ番号を付して重複した説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a flowchart showing the control of the fourth embodiment of the present invention performed in the
Since FIG. 11 includes the same steps (200 to 204, 212 to 215) as FIG. 3, the same steps are denoted by the same step numbers and redundant description is omitted.
本実施形態の発電システム1は、図1に示したシステム1の構成において、副余剰電力消費部60を取り除くと共に、発電部10の制御構成を変更した点が異なる。従って、以下の説明では、主余剰電力消費部50を余剰電力消費部50として記載する。
The
発電部10は、図1に示したものと同一の構成を有するが、その制御が異なる。
則ち、前記第1,第2実施形態で示した発電部10は、出力電圧を商用電源の電圧およびその位相と一致させつつ、出力電流を所定の定格電流値I0(一相当たり5A)に定電流制御するものであった。
The
In other words, the
これに対して、本実施形態の発電部10は、余剰電力制御回路31から伝送される制御信号に応じて、発電制御回路11によってDC/AC変換回路15を制御することにより、出力電圧を商用電源の電圧およびその位相と一致させつつ、出力電流を商用電源の電圧に応じた値に低減して定電流制御する構成とされている。
具体的には、本実施形態の発電部10は、定格電流値I0(5A)に加えて、3段階の制限電流値I1,I2,I3(4A,3A,2A)に定電流制御可能な構成とされている。
On the other hand, the
Specifically, the
システム1の稼働中は、余剰電力制御回路31は、常時、発電制御回路11を介して伝送される商用電源の電圧を参照する(図11ステップ200参照)。
While the
参照の結果、商用電源の電圧が閾値E0(本実施形態では90Vに設定)以上のときは、ステップ265を経てステップ212に進む。そして、余剰電力制御回路31は、電力計測部33の出力する商用電源の消費電力を参照し、消費電力が負値(<0)のときは、消費電力が正値(0以上)になるまで余剰電力消費部50の負荷の接続を増加させる。消費電力が正値になると余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う。(以上、図11ステップ200,201,265,212〜215参照)。
但し、ステップ265は、現在より前に発電部10の出力電流が変更制御されている場合に、その出力電流を定格電流値I0に戻す制御である。
As a result of the reference, when the voltage of the commercial power supply is equal to or higher than the threshold value E0 (set to 90 V in the present embodiment), the process proceeds to step 212 through
However,
この状態は、商用電源の電圧が少ない状態であり、仮に、図12領域Aの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が90Vであっても、余剰電力消費部50によって最大5.4Aの電流を消費可能である。従って、発電部10の出力電流を定格電流値I0(5A)に維持したまま、余剰電力消費部50の少なくともいずれかの負荷(51a〜51c)を接続して、商用電源側への電力の逆流を阻止する。
This state is a state in which the voltage of the commercial power supply is low. Even if the power consumption of the
一方、ステップ201,202で電圧が閾値E0(90V)未満、閾値E1(本実施形態では80Vに設定)以上を判別したときは、ステップ264に進む。そして、余剰電力制御回路31は発電制御回路11へ制御信号を伝送して、発電部10の出力電流を制限電流値I1(本実施形態では4Aに設定)に定電流制御すると共に、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図11ステップ201,202,264,263参照)。
On the other hand, if it is determined in
この状態は、電圧が80V以上90V未満の状態であり、仮に、図12領域Bの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が80Vであれば、余剰電力消費部50の最大消費電流が4.8Aに低下して、電気機器2の消費電力が増大しない限り、発電部10の出力電流(5A)の電流を消費しきれない。このため、発電部10の出力電流を制限電流値I1(4A)まで低減させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state where the voltage is 80 V or more and less than 90 V. If the power consumption of the
更に、ステップ202,203で電圧が閾値E1(80V)未満、閾値E2(本実施形態では60Vに設定)以上のときは、ステップ262に進む。そして、余剰電力制御回路31は、発電部10の出力電流を制限電流値I2(本実施形態では3Aに設定)に定電流制御すると共に、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ202,203,262,263参照)。
Furthermore, when the voltage is less than the threshold value E1 (80 V) and the threshold value E2 (set to 60 V in this embodiment) in
この状態は、電圧が60V以上80V未満の状態であり、仮に、図12領域Cの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が60Vであれば、余剰電力消費部50の最大消費電流が3.6Aに低下して、定格電流値I0は元より制限電流値I1(4A)も消費しきれない。このため、発電部10の出力電流を制限電流値I2(3A)まで低減させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state where the voltage is 60 V or more and less than 80 V. If the power consumption of the
更に、ステップ203,260で電圧が閾値E2(60V)未満、閾値E3(本実施形態では50Vに設定)以上のときは、ステップ261に進む。そして、余剰電力制御回路31は、発電部10の出力電流を制限電流値I3(本実施形態では2Aに設定)に定電流制御すると共に、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図8ステップ203,260,261,263参照)。
Furthermore, when the voltage is less than the threshold value E2 (60V) and the threshold value E3 (set to 50V in this embodiment) in
この状態は、電圧が50V以上60V未満の状態であり、仮に、図12領域Dの様に、電気機器2の消費電力がゼロで電圧が50Vであれば、余剰電力消費部50の最大消費電流が3Aに低下して制限電流値I2(3A)と一致することとなり、消費電力の余裕がなくなる。このため、発電部10の出力電流を制限電流値I2(3A)まで更に低減させて商用電源側への電力の逆流を阻止している。
This state is a state where the voltage is 50 V or more and less than 60 V. If the power consumption of the
このように、本実施形態の制御によれば、商用電源が電圧降下を来しても、余剰電力消費部50で消費可能な電流が発電部10の出力電力(電流)を常に上回るように、発電部10の出力電流を変化させている。これにより、商用電源の電圧降下に伴う商用電源側への電力の逆流を完全に阻止することが可能となる。
Thus, according to the control of the present embodiment, even if the commercial power supply has a voltage drop, the current that can be consumed by the surplus
尚、本実施形態の制御では、商用電源の電圧だけを参照して発電部10の出力電流を制御したが、前記第2実施形態で示したように、余剰電力消費部50の接続負荷値に応じて発電部10の出力電流を制御する構成を採ることも可能である。この構成によれば、電気機器2の使用状況に即して発電部10の出力電流を高値に維持することができ、電力の逆流を阻止しつつ商用電源の消費電力を削減することが可能である。
In the control of the present embodiment, the output current of the
ところで、本実施形態では、電気機器2による電力の消費状況に拘わらず、商用電源の電圧降下が生じると発電部10の出力電流を低減させる制御を行っている。このため、電気機器2の電力消費によって商用電源側への電力の逆流が生じていない場合でも、電圧降下に伴って発電部10の出力電流が低減されることとなり、商用電源の消費電力が増大する嫌いがある。以下に、発電部10の出力電流を高値に維持することにより商用電源の消費電力を削減した制御を説明する。
By the way, in the present embodiment, control is performed to reduce the output current of the
(第5実施形態)
図13は図1のシステムにおいて実施される本発明の第5実施形態の制御を示すフローチャート、図14〜図16は商用電源の電圧降下に際して図13の制御による発電部の出力電流と総消費電流の変化を示す説明図である。
尚、本実施形態の制御は、前記第4実施形態で述べたシステム1と同一の構成によって実施される。また、図13は、前記図11と同一のステップ(200〜204,260,265,212〜215)を含むので、同一ステップには同一ステップ番号を付して重複した説明を省略する。
(Fifth embodiment)
FIG. 13 is a flowchart showing the control of the fifth embodiment of the present invention implemented in the system of FIG. 1, and FIGS. 14 to 16 are the output current and the total consumption current of the power generation unit under the control of FIG. It is explanatory drawing which shows the change of.
The control of this embodiment is performed by the same configuration as the
余剰電力制御回路31は発電制御回路11を介して伝送される商用電源の電圧を参照し、ステップ201,202において、商用電源の電圧が閾値E0(90V)未満、閾値E1(80V)以上を判別したときは、ステップ280に進む。そして、余剰電力消費部50の全負荷を接続した後に電力計測部33の出力電力を参照し、正値(0以上)のときは、発電部10の出力電流を定格電流値I0に制御し、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図13ステップ201,202,280〜282,284,285参照)。
The surplus
この状態は、例えば図14(a)の様に、電気機器2が100W負荷、余剰電力消費部50が500W負荷のときに商用電源が80Vに降下した状態に相当し、余剰電力消費部50の全負荷を接続することで発電部10の出力電流を上回る電流が消費されて電力の逆流は生じていない。従って、発電部10の出力電流は定格電流I0に維持され、ステップ285で余剰電力消費部50の負荷接続の調整を行って無駄な電力の消費を低減している。
This state corresponds to, for example, a state where the commercial power supply has dropped to 80 V when the
しかし、ステップ282において、電力計測部33の出力電力が負値のときは、発電部10の出力電流を制限電流値I1(4A)に低減させた後に余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図13ステップ282,283,285参照)。
However, when the output power of the
この状態は、例えば図14(b)の様に、電気機器2の負荷がゼロで余剰電力消費部50が600W負荷のときに商用電源が80Vに降下した状態に相当し、商用電源側への電力の逆流が生じている。このため、発電部10の出力電流を余剰電力消費部50で消費しきることのできる制限電流値I1(4A)まで低減させて電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 80 V when the load of the
一方、ステップ202,203において商用電源の電圧が閾値E1(80V)未満、閾値E2(60V)以上を判別したときは、ステップ275に進む。そして、余剰電力消費部50の全負荷を接続した後に電力計測部33の出力電力を参照し、正値(0以上)のときは、発電部10の出力電流を定格電流値I0に制御し、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図13ステップ202,203,275〜277,279,285参照)。
On the other hand, when it is determined in
この状態は、例えば図15(a)の様に、電気機器2が300W負荷、余剰電力消費部50が300W負荷のときに商用電源が60Vに降下した状態に相当し、余剰電力消費部50の全負荷を接続することで発電部10の出力電流を上回る電流が消費されて電力の逆流は生じていない。従って、発電部10の出力電流は定格電流値I0に維持され、ステップ285で余剰電力消費部50の負荷接続の調整だけを行って無駄な電力の消費を低減している。
This state corresponds to, for example, a state where the commercial power supply has dropped to 60 V when the
しかし、ステップ277において、電力計測部33の出力電力が負値のときは、発電部10の出力電流を制限電流値I2(3A)に低減させた後に余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図13ステップ277,278,285参照)。
However, when the output power of the
この状態は、例えば図15(b)の様に、電気機器2の負荷がゼロで余剰電力消費部50が600W負荷のときに商用電源が60Vに降下した状態に相当し、商用電源側への電力の逆流が生じている。このため、発電部10の出力電流を余剰電力消費部50で消費しきることのできる制限電流値I2(3A)まで低減させて電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 60 V when the load of the
更に、ステップ203,260において商用電源の電圧が閾値E2(60V)未満、閾値E3(50V)以上を判別したときは、ステップ270に進む。そして、余剰電力消費部50の全負荷を接続した後に電力計測部33の出力電力を参照し、正値(0以上)のときは、発電部10の出力電流を定格電流値I0に制御し、余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図13ステップ203,260,270〜272,274,285参照)。
Further, when it is determined in
この状態は、例えば図16(a)の様に、電気機器2の負荷が500Wで余剰電力消費部50が100W負荷のときに商用電源が50Vに降下した状態に相当し、余剰電力消費部50の全負荷を接続することで発電部10の出力電流を上回る電流が消費されて電力の逆流は生じていない。従って、発電部10の出力電流は定格電流値I0に維持され、ステップ285で余剰電力消費部50の負荷接続の調整だけを行って無駄な電力の消費を低減している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply has dropped to 50 V when the load of the
しかし、ステップ272において、電力計測部33の出力電力が負値のときは、発電部10の出力電流を制限電流値I3(2A)に低減させた後に余剰電力消費部50の負荷の接続調整を行う(以上、図10ステップ272,273,285参照)。
However, when the output power of the
この状態は、例えば図16(b)の様に、電気機器2の負荷がゼロで余剰電力消費部50が600W負荷のときに商用電源が50Vに降下した状態に相当し、商用電源側への電力の逆流が生じている。このため、発電部10の出力電流を余剰電力消費部50で消費しきることのできる制限電流値I3(2A)まで低減させて電力の逆流を阻止している。
This state corresponds to a state in which the commercial power supply drops to 50 V when the load on the
このように、本実施形態の制御によれば、商用電源が電圧降下を来しても、図14(b),図15(b),図16(b)の様に、商用電源側への電力の逆流を検知した場合に限って発電部10の出力電流を低減する。これにより、商用電源側への電力の逆流が生じていない場合における発電部10の電力供給量を高値に維持することができ、商用電源の電力消費を削減することが可能となる。
As described above, according to the control of the present embodiment, even when the commercial power supply has a voltage drop, as shown in FIGS. 14 (b), 15 (b), and 16 (b), the power supply to the commercial power supply side is reduced. Only when the backflow of electric power is detected, the output current of the
尚、前記第4および第5実施形態で示した制御は、閾値をE0〜E3に設定すると共に、発電部10の出力電流値を定格電流値I0および制限電流値I1〜I3に設定したが、本発明はこのような構成に限られるものではない。
In the control shown in the fourth and fifth embodiments, the threshold value is set to E0 to E3, and the output current value of the
例えば、閾値E0のみを設定すると共に、定格電流値I0よりも低い制限電流値を一つだけ設定した簡略化した構成を採ることも可能である。また、閾値および制限電流値を更に細分化して設定することにより、商用電源の電圧降下に応じたきめ細かい制御を行うことも可能である。 For example, it is possible to adopt a simplified configuration in which only the threshold value E0 is set and only one limited current value lower than the rated current value I0 is set. Further, by further subdividing and setting the threshold value and the limit current value, it is possible to perform fine control according to the voltage drop of the commercial power supply.
以上、本発明の第1〜第5実施形態の制御を説明したが、前記構成では、主余剰電力消費部(余剰電力消費部)50の負荷(51a〜51c,53a〜53c)の発生する熱エネルギーを回収して再利用する構成を採らなかった。 As mentioned above, although control of 1st-5th embodiment of this invention was demonstrated, in the said structure, the heat | fever which the load (51a-51c, 53a-53c) of the main surplus power consumption part (surplus power consumption part) 50 generate | occur | produces. We did not take a configuration to recover and reuse energy.
しかし、例えば、主余剰電力消費部(余剰電力消費部)50の電力消費に伴って生じる熱エネルギーを、ガスエンジン12の排熱の回収系路に伝達する構成や、当該熱エネルギーを直接熱供給部20の熱系路へ伝達する構成を採ることができる。このような構成を採ることにより、主余剰電力消費部(余剰電力消費部)50の生じる熱エネルギーを無駄に捨て去ることなく熱供給部20へ還元することができ、システム1のトータルエネルギー効率を向上させることが可能となる。
However, for example, a configuration in which heat energy generated by the power consumption of the main surplus power consumption unit (surplus power consumption unit) 50 is transmitted to the exhaust heat recovery system of the gas engine 12 or the heat energy is directly supplied to the heat. The structure which transmits to the thermal system path of the
また、前記実施形態では、ガスエンジン12によって発電機13を駆動する発電部10を採用したが、ガスエンジン12に代えてガスタービンやディーゼルエンジンなどを用いることも可能である。また、燃料電池を用いた発電部10を採用することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the electric
1 発電システム
2 電気機器
5 商用電源(U相引き込み線)
6 商用電源(V相引き込み線)
7 商用電源(接地引き込み線)
10 発電部
16 電圧検知部
20 熱供給部
33 電力計測部
50 主余剰電力消費部
60 副余剰電力消費部
61,63,65,67 負荷(副余剰電力消費部の負荷)
1
6 Commercial power supply (V-phase lead-in wire)
7 Commercial power supply (ground lead-in wire)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
外部から引き込まれる商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記商用電源が定格電圧値のときに前記発電部の出力電力を上回る電力を消費可能な主余剰電力消費部と、当該主余剰電力消費部の電力消費を補助する副余剰電力消費部とを備え、
前記発電部は、前記商用電源に接続されて出力電圧およびその位相を商用電源に一致させつつ出力電流を所定の定格電流値に制御する定電流発電を行う構成とされ、
前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が予め設定された閾値未満に低下したときは、前記主余剰電力消費部に加えて副余剰電力消費部を負荷として強制的に接続することを特徴とする発電システム。 A power generation unit that includes a power generation unit and a heat supply unit having a heat source, and supplies the generated power of the power generation unit to an electrical device, and supplies exhaust heat generated by power generation and heat generated by the heat supply unit to a heat utilization terminal In the system,
A voltage detection unit that detects a voltage of a commercial power source that is drawn from outside, a main surplus power consumption unit that can consume power exceeding the output power of the power generation unit when the commercial power source has a rated voltage value, and the main surplus power A sub-surplus power consumption unit that assists the power consumption of the consumption unit,
The power generation unit is configured to perform constant current power generation that is connected to the commercial power source and controls an output current to a predetermined rated current value while matching an output voltage and a phase thereof with the commercial power source.
When the voltage detected by the commercial power supply by the voltage detection unit drops below a preset threshold, the sub surplus power consumption unit is forcibly connected as a load in addition to the main surplus power consumption unit. Power generation system.
外部から引き込まれる商用電源の電圧を検知する電圧検知部と、前記商用電源が定格電圧値のときに前記発電部の出力電力を上回る電力を消費可能な余剰電力消費部を備え、
前記発電部は、前記商用電源に接続されて出力電圧およびその位相を商用電源に一致させつつ出力電流を所定の定格電流値を上限として制御可能な構成とされ、
前記電圧検知部による商用電源の検知電圧が予め設定された閾値未満に低下したときは、前記発電部の出力電流を定格電流値から所定の制限電流値まで強制的に低減させることを特徴とする発電システム。 A power generation unit that includes a power generation unit and a heat supply unit having a heat source, and supplies the generated power of the power generation unit to an electrical device, and supplies exhaust heat generated by power generation and heat generated by the heat supply unit to a heat utilization terminal In the system,
A voltage detection unit for detecting the voltage of a commercial power source drawn from the outside, and a surplus power consumption unit capable of consuming power exceeding the output power of the power generation unit when the commercial power source has a rated voltage value;
The power generation unit is configured to be connected to the commercial power source and to control an output current with a predetermined rated current value as an upper limit while matching an output voltage and a phase thereof with the commercial power source,
When the detected voltage of the commercial power source by the voltage detection unit falls below a preset threshold, the output current of the power generation unit is forcibly reduced from a rated current value to a predetermined limit current value. Power generation system.
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