JP4484386B2 - コージェネレーションシステムの診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コージェネレーションシステムにおける診断装置、更に詳細には電気検出器の接続に関する診断を行う診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、商業用電源から商業用配電線を介して家庭等の電力負荷に電力を送給する電力供給システムにコージェネレーションシステムを設置する場合、このコージェネレーションシステムの発電機の出力側が系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に電気的に接続される。このコージェネレーションシステムを設置する場合、例えば、商業用配電線が単相３線式の回路構成で、系統連系用配電線が単相２線式の回路構成であると、商業用配電線のＵ相線に系統連系用配電線のＵ相線が接続され、また商業用配電線のＶ相線に系統連系用配電線のＶ相線が接続される。また、コージェネレーションシステムはシステム制御手段を含み、このシステム制御手段は、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。
【０００３】
このようなコージェネレーションシステムにおいては、コージェネレーションシステムの発電機からの電流が商業用電源側に逆潮しないように制御することが行われており、このような制御を行う場合、商業用配電線のＵ相線及びＶ相線にそれぞれ電流検出手段が配設され、これら電流検出手段がＵ相線及びＶ相線を流れる電流を検出して電流の逆潮が発生しているかを検知している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この商業用配電線に配設される電流検出手段は、正しく接続した（プラスとマイナスとを正しく接続した）ときには、商業用配電線（Ｕ相線、Ｖ相線）を流れる電流の方向を正しく検知することができる。しかし、この電流検出手段を誤接続した（プラスとマイナスとを逆に接続した）ときには、商業用配電線を流れる電流の方向を反対方向に検知するようになり、特に、コージェネレーションシステムにおいては、誤接続によって電流検出手段が配電線を流れる電流の方向を逆に検知することは重大な接続ミスとなり、商業用電源からの電流が正常に流れているにも拘わらず、この電流検出手段は電流の逆潮を検知し、システム制御手段は、誤った逆潮検知によって系統連系インバータの出力電力を制御するようになり、コージェネレーションシステムを正常に運転できなくなる。このようなことから、商業用配電線に配設される電流検出手段の誤接続を簡単に診断できる診断装置の実現が望まれていた。
【０００５】
また、商業用配電線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段に送給され、システム制御手段はかかる電流検出手段からの検出信号を利用して系統連系インバータの出力電力を制御している。このとき、商業用配電線のＵ相線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段のＵ相側の入力部に、またそのＶ相線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段のＶ相側の入力部に入力される。しかし、電気的接続の誤りにより電流検出手段からの検出信号が誤入力されると、システム制御手段による系統連系インバータの出力電力の制御が所要の通りに行われず、コージェネレーションシステムを正常に運転することができなくなる。このようなことから、商業用配電線に配設された電流検出手段からの検出信号がシステム制御手段に正しく入力されているかを簡単に診断できる診断装置の実現が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、商業用配電線に配設される電流検出器の誤接続を簡単に診断することができるコージェネレーションシステムの診断装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、商業用配電線に配設される電流検出器からの検出信号の誤入力を簡単に診断することができるコージェネレーションシステムの診断装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記システム制御手段は、前記発電機の運転を停止した状態において、前記電流検出器の検出電流に基づいて前記電流検出器の接続状態を診断し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が順方向であると、前記電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が逆方向であると、前記電流検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【０００８】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。発電機の運転を停止した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給され、従って、この状態における電流の流れ方向を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器の接続状態を診断することができる。即ち、発電機の運転を停止した状態において、電流検出器の電流が順方向（商業用電源から電力負荷の方向）に流れているときには、この電流検出器の接続状態は正しいので、コージェネレーションシステムを制御するシステム制御手段は、電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定する。一方、電流検出器の検出電流が逆方向（電力負荷から商業用電源の方向）に流れていると、この電流検出器の接続状態が正しくなく、システム制御手段は、検出検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定する。換言すると、このとき、電流検出器の検出電流値はマイナスの値となるので、このマイナスの値をプラスの値にして検出電流値とする。このように電流検出器を流れる電流の方向を調べることによって、電流検出器の接続状態を診断する。また、誤接続の場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、電流検出器の接続をやり直す必要がなくなる。尚、この電流検出器は、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線が例えば単相３線式回路構成から構成される場合、電流検出器は、例えば一対の電流検出手段から構成され、かかる電流検出手段が商業用配電線のＵ相線及びＶ相線に配設される。
【００１０】
また、本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記系統連系インバータの出力を変動させることによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【００１１】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。また、商業用配電線が単相３線式回路構成から構成され、電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、第１電流検出手段は商業用配電線のＵ相線に配設され、第２電流検出器は商業用配電線のＶ相線に配設される。発電機を運転した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給されるとともに、発電機からの電力が系統連系インバータ、系統連系用配電線及び商業用配電線を介してこの電力負荷に送給される。この運転状態において、系統連系インバータの出力を変動させることによって、系統連系用配電線のＵ相線及びＶ相線から送給される電力を変動させ、この電力変動に伴う第１及び第２電流検出手段の検出電流の同調関係によって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を診断する。即ち、発電機の運転状態において、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力が大きくなる（又は小さくなる）と、商業用電源から電力負荷に送給される電力が少なく（又は多く）なり、これによって商業用配電線を流れる電流が小さく（又は大きく）なる。このように系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態が正しく、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する。一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＶ相線側入力部に入力され、第２電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＵ相線入力部に入力されており、従って、それらの接続設定を反対にすることによって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を正しく設定することができる。このようにすることによって、誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続をやり直す必要がなくなる。
【００１４】
また、本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設され、また前記系統連系インバータの出力側には電気ヒータ手段が電気的に接続されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記電気ヒータ手段を作動、作動停止することによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【００１５】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。また、商業用配電線が単相３線式回路構成から構成され、電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、第１電流検出手段は商業用配電線のＵ相線に配設され、第２電流検出器は商業用配電線のＶ相線に配設される。発電機を運転した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給されるとともに、発電機からの電力が系統連系インバータ、系統連系用配電線及び商業用配電線を介してこの電力負荷に送給される。この運転状態において、系統連系インバータの出力側に接続された電気ヒータ手段を作動、作動停止することによって、系統連系用配電線のＵ相線及びＶ相線から送給される電力を変動させ、この電力変動に伴う第１及び第２電流検出手段の検出電流の同調関係によって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を診断する。即ち、電気ヒータが作動したときには、系統連系インバータからの電力の一部が電気ヒータに送給されて消費され、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力は小さくなる一方、電気ヒータの作動が停止したときには、系統インバータからの電力が全て商業用配電線に送給され、この商業用配電線に送給される電力が大きくなり、このように商業用配電線に送給される電力を変動させることによって、電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断する。発電機の運転状態において、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力が大きくなる（又は小さくなる）と、商業用電源から電力負荷に送給される電力が少なく（又は多く）なり、これによって商業用配電線を流れる電流が小さく（又は大きく）なる。このように系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態が正しく、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する。一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＶ相線側入力部に入力され、第２電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＵ相線入力部に入力されており、従って、それらの接続設定を反対にすることによって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を正しく設定することができる。このようにすることによって、誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続をやり直す必要がなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うコージェネレーションシステムの診断装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明に従う診断装置の一実施形態を装備したコージェネレーションシステムを示す簡略図であり、図２は、図１のコージェネレーションシステムシステムの回路構成を簡略的に示すブロック回路図であり、図３は、図１のコージェネレーションシステムの制御系を示すブロック図であり、図４は、図１のコージェネレーションシステムの診断装置による診断の流れを示すフローチャートである。
【００１８】
図示のコージェネレーションシステムは、エンジン２により駆動される発電機４を含む発電装置６と、エンジン２の冷却水から排出される熱を温水のかたちで貯留する貯湯装置８とを備え、貯湯装置８は温水を貯える貯湯タンク１０を含んでいる。エンジン２はガスエンジン、ディーゼルエンジンなどであり、このようなエンジン２に代えて、燃料電池等を用いることもできる。発電機４の出力側には系統連系インバータ１２が設けられている。系統連系インバータ１２は、発電機４の発電電力を商業用電源１４から供給される商用電力と同じ電圧及び同じ周波数にするものである。商業用電源１４は、例えば単相３線式１００Ｖであり、商業用配電線１６を介して電力負荷１８、即ち、テレビ、冷蔵庫、洗濯機等の各種電気機器に電気的に接続される。系統連系インバータ１２は、コージェネ用スイッチ２０を備えた系統連系用配電線２２を介して商業用配電線１６に電気的に接続され、このスイッチ２０が閉状態のときに、発電機４にて発生した発電電力が系統連系インバータ１２、系統連系用配電線２２及びコージェネ用スイッチ２０を介して商業用配電線１６に送給される。
【００１９】
貯湯装置８は、温水を循環させるための温水循環流路２４を備えており、温水循環流路２４の一端側が貯湯タンク１０の底部に接続され、温水循環流路２４の他端側が貯湯タンク１０の上部に接続され、貯湯タンク１０内の温水はこの温水循環流路２４を通して循環される。また、この温水循環流路２４には、温水を循環させるための循環ポンプ２６が配設されている。更に、貯湯タンク１０内に電気ヒータ手段２８が設けられ、この電気ヒータ手段２８は、ヒータスイッチ手段３０を介して系統連系インバータ１２の出力側に電気的に接続されている。この電気ヒータ手段２８は、貯湯タンク１０内の温水を加熱する。電気ヒータ手段２８及びヒータスイッチ手段３０については、後に詳述する。
【００２０】
温水循環流路２４に関連して、熱交換器３２が配設されている。熱交換器３２は、エンジン２のラジエタ３４からの冷却水を循環させるための冷却水循環流路３６を流れる冷却水と温水循環流路２４を流れる温水との間で熱交換を行うもので、エンジン２からの冷却水によって温水循環流路２４を流れる温水を加熱する。この冷却水循環流路３６には、冷却水を循環させるための循環ポンプ３８が配設されている。尚、この実施形態形態では、貯湯タンク１０に電気ヒータ手段２８を配設しているが、このような構成に代えて、電気ヒータ手段２８を冷却水循環流路３６に配設し、この冷却水循環流路３６を流れる冷却水を加熱するようにしてもよい。
【００２１】
貯湯タンク１０には、水を供給するための水供給流路を構成する給水ライン４０が接続されている。給水ライン４０の一端側は、貯湯タンク１０の底部に接続され、その他端側は、水道管の如き水供給源（図示せ）に接続される。この給水ライン４０には減圧逆止弁４２が配設され、貯湯タンク１０から給水ライン４０側に温水が逆流するのを防止する。
【００２２】
この貯湯タンク１０には、更に、温水を供給する温水供給流路を構成する給湯ライン４４が接続されている。給湯ライン４４の一端側は貯湯タンク１０の上部に接続され、その他端側には、１個又は複数個のカラン（図示せず）が接続され、カランを開栓すると、貯湯タンク１０内の温水が給湯ライン４４を通して出湯する。
【００２３】
次に、図１とともに図２を参照して、図示のコージェネレーションシステムにおける回路構成について説明すると、この実施形態では、商業用電源１４からの商業用配電線１６は単相３線式の回路構成であり、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０（Ｏ相線）から構成され、Ｕ相線４６と中性線５０との間に例えば１００Ｖの電位差があり、Ｖ相線４８と中性線５０との間に例えば１００Ｖの電位差があり、またＵ相線４６とＶ相線４８との間に例えば２００Ｖの電位差がある。このような単相３線式の配電線１６の回路構成では、電力負荷１８は、その一部１８ＡについてはＵ相線４６と中性線５０との間に接続された構成となり、またその残部１８ＢについてはＶ相線４８と中性線５０との間に接続された構成となる。
【００２４】
この配電線１６には、商業用電源１４と電力負荷１８（１８Ａ，１８Ｂ）との間に主幹ブレーカ５２が配設される。この主幹ブレーカ５２は、例えば、所謂３Ｐ３Ｅ型のものであり、Ｖ相線４６、Ｖ相線４８及中性線５０にそれぞれその引きはずし素子（図示せず）が配設され、これら引きはずし素子は、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０を流れる電流を検知し、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０を流れる電流が定格電流、例えば５０Ａを超えると、主幹ブレーカ５２が商業用配電線１６の電気的接続を強制的に遮断する。
【００２５】
この実施形態では、コージェネレーションシステムの発電機４からの系統連系用配電線２２は単相２線式のものであり、この配電線２２のＵ相線５２が商業用配電線１６のＵ相線４６に連結され、この配電線２２のＶ相線５４が商業用配電線１６のＶ相線４８に連結される。そして、系統連系用配電線２２が単相２線式であることに関連して、電気ヒータ手段２８は、系統連系用配電線２２のＵ相線５２に接続されるＵ相ヒータ手段５６及び系統連系用配電線２２のＶ相線５４に接続されるＶ相ヒータ手段５８から構成され、Ｕ相及びＶ相ヒータ手段５６，５８は、それぞれ、３個のヒータ、即ち第１ヒータ６０ａ，６２ａ、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂ及び第３ヒータ６０ｃ，６２ｃから構成されている。第１ヒータ６０ａ，６２ａ、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂ及び第３ヒータ６０ｃ，６２ｃは、相互に消費電力が相違し、第１ヒータ６０ａ，６２ａは例えば１００Ｗのもの、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂは例えば２００Ｗのもの、また第３ヒータ６０ｃ，６２ｃは例えば３００Ｗのものから構成される。
【００２６】
電気ヒータ手段２８の上述した構成に関連して、ヒータスイッチ手段３０は、Ｕ相ヒータ手段５６の作動をオン・オフするためのＵ相ヒータスイッチ６４と、Ｖ相ヒータ手段５８の作動をオン・オフさせるためのＶ相ヒータスイッチ６６から構成され、このＵ相ヒータスイッチ６４は、Ｕ相ヒータ手段５６の第１〜第３ヒータ６０ａ，６０ｂ，６０ｃをオン・オフさせるための第１〜第３スイッチ６８ａ，６８ｂ，６８ｃを有し、またＶ相ヒータスイッチ６６は、Ｖ相ヒータ手段５８の第１〜第３ヒータ６２ａ，６２ｂ，６２ｃをオン・オフさせるための第１〜第３スイッチ７０ａ，７０ｂ，７０ｃを有している。従って、Ｕ相ヒータスイッチ６４の第１（又は第２、第３）スイッチ６８ａ（又は６８ｂ，６８ｃ）が閉になると、Ｕ相ヒータ手段５６の第１（又は第２、第３）ヒータ６０ａ（又は６０ｂ，６０ｃ）が付勢されて貯湯タンク１０内の温水が加熱される。また、Ｖ相ヒータスイッチ６６の第１（又は第２、第３）スイッチ７０ａ（又は７０ｂ，７０ｃ）が閉になると、Ｖ相ヒータ手段５８の第１（又は第２、第３）ヒータ６２ａ（又は６２ｂ，６２ｃ）が付勢されて貯湯タンク１０内の温水が加熱される。尚、この実施形態では、Ｕ相及びＶ相ヒータ手段５６，５８を３個のヒータから構成しているが、１個又は２個、或いは４個以上のヒータから構成するようにしてもよい。
【００２７】
このコージェネレーションシステムは、更に、システム全体を作動制御するためのシステム制御手段７２を備え、このシステム制御手段７２が、例えばシステム制御装置（図示せず）に内蔵される。図３を参照して、システム制御手段７２は、例えばマイクロプロセッサから構成され、この実施形態では、系統連系インバータ１２、コージェネ用スイッチ２０、ヒータスイッチ手段３０等を作動制御するための作動制御手段７４と、後述する如くコージェネレーションシステムを診断運転するための診断制御手段７６と、後述する診断運転において誤接続かを判定する異常判定手段７８と、異常状態のときに異常信号を生成する異常信号生成手段８０と、電流信号を反転させるための電流反転手段８２と、後述する電流検出器の接続状態を設定するための接続設定手段８４と、を含んでいる。
【００２８】
この実施形態では、システム制御手段７２は、電流の逆潮が生じない（即ち、電力負荷１８側から商業用電源１４側に電流が流れない）ように例えばヒータスイッチ手段３０を切換制御し、このように制御するために、電流の逆潮を検知するための電流検出器８６が商業用配電線１６に配設されている。この形態では、商業用配電線１６が単相３線式の回路構成であることに関連して、電流検出器８６は第１及び第２電流検出手段８８，９０から構成され、第１電流検出手段８８が商業用配電線１６のＵ相線５２に配設され、第２電流検出手段９０が商業用配電線１６のＶ相線５４に配設されている。第１電流検出手段８８はＵ相線４６を流れる電流を検出し、また第２電流検出手段９０はＶ相線４８を流れる電流を検出し、第１及び第２電流検出手段８８，９０からの検出信号はシステム制御手段７２に送給される。
【００２９】
このコージェネレーションシステムにおいては、エンジン２に供給する燃料供給量を調整する流量制御弁９２を備えている。発電機４の発電出力はエンジン２の出力と密接に関係しており、流量制御弁９２により燃料供給量を制御することによって、エンジン２の出力を制御し、これによって発電機４の発電電力を制御することができる。また、電流検出器８６に関する誤接続を知らせるための警報手段９４が設けられている。警報手段９４は、例えば警報ランプ、警報ブザー等から構成される。
【００３０】
上述したコージェネレーションシステムの診断運転は、例えば、次のようにして行われる。主として図２〜図４を参照して、上述したコージェネレーションシステムにおける診断運転について説明する。システム制御手段７２の診断制御手段７６による診断運転においては、発電装置６の運転、即ちエンジン２の運転を停止し（ステップＳ１）、この運転の停止状態において、電力負荷１８を入れる（ステップＳ２）。このとき、電力負荷３８の全てを入れる必要はなく、その一部の負荷を入れればよい。
【００３１】
そして、この電力負荷３８の入力状態において、第１電流検出手段８８により商業用配電線１６のＵ相線４６の電流を検出する。かくすると、第１電流検出手段８８の検出信号がシステム制御手段７２に送給され、システム制御手段７２は、この検出信号に基づいて第１電流検出手段８８の接続状態を診断する（ステップＳ４）。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスである場合、第１電流検出手段８８が正しく接続されているとしてステップＳ４からステップ５に進むが、この電流値がマイナスである場合、異常判定手段７８は誤接続と判定し、電流反転手段８２は、第１電流検出手段８８の検出電流値を反転し、換言すると、マイナスの値である電流値をプラスの値に反転させ（ステップＳ６）、以後、システム制御手段７２では、反転された電流値でもって信号処理する。発電装置６が運転停止する状態では、電流の逆潮は発生せず、第１電流検出手段８８の検出電流値がマイナスになることはその接続状態が反対になっており（即ち、プラスとマイナスとを逆に接続されている）、それ故に、電流反転手段８２によって第１電流検出手段８８の検出電流値を反転させるものであり、このように反転させることによって、第１電流検出手段８８の接続状態を正しく直す必要はなく、信号処理によって自動的に正しい状態に直すことができる。
【００３２】
ステップＳ４からステップＳ５に、又はステップＳ４からステップＳ６を経てステップＳ５に進むと、次は、第２電流検出手段９０の接続状態の診断が行われ、この診断は第１電流検出手段８８と同様にして行われる。即ち、第２電流検出手段９０は商業用配電線１６のＶ相線４８の電流を検出し、この検出信号がシステム制御手段７２に送給され、システム制御手段７２は、この検出信号に基づいて第２電流検出手段９０の接続状態を診断する（ステップＳ７）。異常判定手段７８は、第２電流検出手段９０からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスである場合、ステップＳ７からステップ８に進むが、この電流値がマイナスである場合、異常判定手段７８は誤接続と判定し、電流反転手段８２は、第２電流検出手段９０の検出電流値を反転し、換言すると、マイナスの値である電流値をプラスの値に反転させ（ステップＳ９）、以後、システム制御手段７２では、反転された電流値でもって信号処理する。
【００３３】
上述したようにして第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態の診断が終了してステップＳ８に進むと、発電装置６の運転が開始され、この運転状態において、系統連系インバータ１２のＵ相線５２への出力電力が変動される（ステップＳ１０）。このインバータ１２の出力電力の変動は、例えばシステム制御手段７２により流量制御弁９２を制御してエンジン２に供給される燃料供給量を制御することによって行うことができ、例えば、燃料供給量を多くする（又は少なくする）と、エンジン２の出力が増大（又は低下）して発電機４の発電出力が上昇し（又は低下し）、インバータ１２の出力電力は大きくなる（又は小さくなる）。
【００３４】
そして、インバータ１２の出力電力をかく変動させて、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２との接続状態が診断される。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＵ相線入力部の電流が変動するか、即ち、図２から理解される如く、インバータ１２の出力電力が大きく（又は小さく）なると第１電流検出手段８８の検出電流値が下がり（又は上がり）、これによって、システム制御手段７２のＵ相線入力部の電流値が下がる（又は上がる）かを判定し（ステップＳ１１）、システム制御手段７２のＵ相入力部の電流が同期して変動すると、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２とが正しく接続され、第１電流検出手段８８からの検出信号がシステム制御手段７２のＵ相線側入力部に入力しており、従って、接続設定手段８４は、そのＵ相線入力部を第１電流検出手段８８からの入力部と設定し（ステップＳ１２）、その後、ステップＳ１３に進む。
【００３５】
一方、インバータ１２の出力電力を変動させてもこのＵ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ１４に移り、次に、異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の上述した出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が変動するかを判定し（ステップＳ１４）、このＶ相線入力部の電流が同期して変動すると、異常判定手段７８は第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２との接続状態が正しくないと判定し、接続設定手段８４はＶ相線入力部を第１電流検出手段８８からの入力部入力と、当初の接続設定と反対にし（ステップＳ１５）、以後、システム制御手段７２では、かく接続設定された電流値でもって信号処理する。インバータ１２のＵ相線５２への出力電力を変動したにも拘わらず、システム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が同期して変動するということは、第２電流検出手段９０の検出信号がシステム制御手段７２のＵ相線側入力部に入力されており、それ故に、接続設定手段８４によって、このＶ相線入力部を第１電流検出手段８８の入力部として設定するものであり、このように接続設定することによって、接続状態を正しく直す必要はなく、自動的に正しい接続状態に修正すことができる。
【００３６】
尚、インバータ１２の出力電力を上述した如く変動させてもシステム制御手段７２のＵ相線及びＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ１６に移り、異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２とが接続されていない等の接続異常があるとして異常信号を生成し、この異常信号に基づいて警報手段９４が作動し（ステップＳ１７）、この警報手段９４は異常であることを知らせる。
【００３７】
上述したようにしてステップＳ１２に進むと、次に、系統連系インバータ１２のＶ相線５４への出力電力が変動される。このインバータ１２の出力電力の変動は、上述したと同様に行われる。そして、インバータ１２の出力電力をかく変動させて、第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２との接続状態が診断される。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が変動するかを判定し（ステップＳ１８）、システム制御手段７２のＶ相入力部の電流が同期して変動すると、第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２とが正しく接続され、第２電流検出手段９０からの検出信号がシステム制御手段７２のＶ相線側入力部に入力しており、従って、接続設定手段８４は、そのＶ相線入力部を第２電流検出手段９０からの入力部と設定する（ステップＳ１９）。
【００３８】
一方、インバータ１２の出力電力を変動させてもこのＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ２０に移り、次に、異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の上述した出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＵ相線入力部の電流が変動するかを判定し、このＵ相線入力部の電流が同期して変動すると、異常判定手段７８は第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２との接続状態が正しくないと判定し、接続設定手段８４はＵ相線入力部を第２電流検出手段９０からの入力部と、当初の接続設定と反対に設定し（ステップＳ２１）、以後、システム制御手段７２では、かく接続設定された電流値でもって信号処理する。
【００３９】
尚、インバータ１２の出力電力を上述した如く変動させてもシステム制御手段７２のＵ相線入力部及びＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときには、上述したと同様に、ステップＳ１６に移り、異常判定手段７８が異常信号を生成し、この異常信号に基づいて警報手段９４が作動する（ステップＳ１７）。
このコージェネレーションシステムの診断装置においては、上述したように、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と、これら電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態とを自動的に診断することができ、また誤接続であっても、所要の通りに処理できるようにそれらの接続状態を自動的に修正することができる。尚、この実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と、これら電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態との双方を診断しているが、これら双方の診断を必ず行う必要はなく、これらの診断のいずれか一方を行うようにしても所要の効果が達成される。
【００４０】
上述した実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０が誤接続である場合、それらの接続状態が自動的に正しい状態に修正されるように構成されているが、このような構成に代えて、例えば、警報手段が誤接続の警報を発し、作業者が正しい接続状態になるように手作業で接続し直すようにしてもよい。この場合の診断の流れは、例えば、図５に示す通りとなる。
【００４１】
図５において、発電装置６の運転を停止し（ステップＳ３１）、この運転の停止状態において、電力負荷１８を入れ（ステップＳ３２）、この電力負荷３８の入力状態において、第１電流検出手段８８により商業用配電線１６のＵ相線４６の電流を検出し、この第１電流検出手段８８の検出信号に基づいて第１電流検出手段８８の接続状態を診断する（ステップＳ３４）。この場合、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスであるときには、第１電流検出手段８８が正しく接続されているとしてステップＳ３４からステップ３９に進むが、この電流値がマイナスであるときには、異常判定手段７８は誤接続と判定し、異常信号生成手段８０が異常信号を生成し（ステップＳ３５）、警報手段９４が作動して、第１電流検出手段８８が誤接続であることを知らせる（ステップＳ３６）。そして、作業者が第１電流検出手段８８の接続状態を正しく直すと、ステップＳ３７からステップＳ３８に進み、警報手段９４の作動が停止し、このようにして第１電流検出手段８８の診断が終了する。
【００４２】
このようにしてステップＳ３９に進むと、次に、第２電流検出手段９０の接続状態の診断が行われ、ステップＳ３９〜ステップＳ４４によって行われる第２電流検出手段９０の接続状態の診断は、上述したステップＳ３３〜ステップＳ３８により行われる第１電流検出手段８８の接続状態の診断と同様に行われる。このようにしても、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態を診断することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２とが誤接続である場合、それらの接続状態が自動的に正しい状態に修正されるように構成されているが、このような構成に代えて、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と同様に、警報手段が誤接続の警報を発し、作業者が正しい接続状態になるように手作業で接続し直すようにしてもよい。
【００４４】
以上、本発明に従うコージェネレーションシステムの診断装置の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
例えば、図示の実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態を診断するのに、系統連系インバータ１２のＵ相線５２及びＶ相線５４への出力電力を変動させて系統連系用配電線２２から商業用配電線１６に送給される発電電力を変動しているが、このような構成に代えて、Ｕ相ヒータ手段５６（第１〜第３ヒータ６０ａ，６０ｂ，６０ｃの少なくともいずれか一個又は２個以上）及びＶ相ヒータ手段５８（第１〜第３ヒータ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの少なくともいずれか１個又は２個以上）を作動、作動停止させて、系統連系用配電線２２から商業用配電線１６に送給される発電電力を変動するようにしてもよい。
【００４５】
また、図示の実施形態では、商業用配電線１６が単相３線式の回路構成であるコージェネレーションシステムに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、商業用配電線１６が３相３線式の回路構成であるコージェネレーションシステムにも同様に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の請求項１のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機の運転停止状態における電流の流れ方向を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器の接続状態を診断することができる。電流検出器の接続状態が正しいときには電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定し、この電流検出器の接続状態が正しくないときには、検出検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定するので、誤接続の場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【００４８】
また、本発明の請求項２のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機を運転した状態において、系統連系インバータの出力を変動させることにより、系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を変動することによって、電流検出器を流れる電流が変動し、この電流検出器の電流変動を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断することができる。系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を反対に設定するので、これらの間に誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【００４９】
また、本発明の請求項３のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機を運転した状態において、電気ヒータ手段を作動、作動停止することにより、系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を変動することによって、電流検出器を流れる電流が変動し、この電流検出器の電流変動を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断することができる。系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を反対に設定するので、これらの間に誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う診断装置の一実施形態を装備したコージェネレーションシステムを示す簡略図である。
【図２】図１のコージェネレーションシステムシステムの回路構成を簡略的に示すブロック回路図である。
【図３】図１のコージェネレーションシステムの制御系を示すブロック図である。
【図４】図１のコージェネレーションシステムの診断装置による診断の流れを示すフローチャートである。
【図５】第１及び第２電流検出手段の接続状態を診断する他の診断方法の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 発電機
６ 発電装置
８ 貯湯装置
１２ 系統連系インバータ
１４ 商業用電源
１６ 商業用配電線
１８，１８Ａ，１８Ｂ 電力負荷
２２ 系統連系用配電線
２８ 電気ヒータ手段
３０ スイッチ手段
７２ システム制御手段
７４ 作動制御手段
７６ 診断制御手段
７８ 異常判定手段
８２ 電流反転手段
８４ 接続設定手段
８６ 電流検出器
８８，９０ 電流検出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、コージェネレーションシステムにおける診断装置、更に詳細には電気検出器の接続に関する診断を行う診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、商業用電源から商業用配電線を介して家庭等の電力負荷に電力を送給する電力供給システムにコージェネレーションシステムを設置する場合、このコージェネレーションシステムの発電機の出力側が系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に電気的に接続される。このコージェネレーションシステムを設置する場合、例えば、商業用配電線が単相３線式の回路構成で、系統連系用配電線が単相２線式の回路構成であると、商業用配電線のＵ相線に系統連系用配電線のＵ相線が接続され、また商業用配電線のＶ相線に系統連系用配電線のＶ相線が接続される。また、コージェネレーションシステムはシステム制御手段を含み、このシステム制御手段は、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。
【０００３】
このようなコージェネレーションシステムにおいては、コージェネレーションシステムの発電機からの電流が商業用電源側に逆潮しないように制御することが行われており、このような制御を行う場合、商業用配電線のＵ相線及びＶ相線にそれぞれ電流検出手段が配設され、これら電流検出手段がＵ相線及びＶ相線を流れる電流を検出して電流の逆潮が発生しているかを検知している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この商業用配電線に配設される電流検出手段は、正しく接続した（プラスとマイナスとを正しく接続した）ときには、商業用配電線（Ｕ相線、Ｖ相線）を流れる電流の方向を正しく検知することができる。しかし、この電流検出手段を誤接続した（プラスとマイナスとを逆に接続した）ときには、商業用配電線を流れる電流の方向を反対方向に検知するようになり、特に、コージェネレーションシステムにおいては、誤接続によって電流検出手段が配電線を流れる電流の方向を逆に検知することは重大な接続ミスとなり、商業用電源からの電流が正常に流れているにも拘わらず、この電流検出手段は電流の逆潮を検知し、システム制御手段は、誤った逆潮検知によって系統連系インバータの出力電力を制御するようになり、コージェネレーションシステムを正常に運転できなくなる。このようなことから、商業用配電線に配設される電流検出手段の誤接続を簡単に診断できる診断装置の実現が望まれていた。
【０００５】
また、商業用配電線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段に送給され、システム制御手段はかかる電流検出手段からの検出信号を利用して系統連系インバータの出力電力を制御している。このとき、商業用配電線のＵ相線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段のＵ相側の入力部に、またそのＶ相線に配設された電流検出手段からの検出信号はシステム制御手段のＶ相側の入力部に入力される。しかし、電気的接続の誤りにより電流検出手段からの検出信号が誤入力されると、システム制御手段による系統連系インバータの出力電力の制御が所要の通りに行われず、コージェネレーションシステムを正常に運転することができなくなる。このようなことから、商業用配電線に配設された電流検出手段からの検出信号がシステム制御手段に正しく入力されているかを簡単に診断できる診断装置の実現が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、商業用配電線に配設される電流検出器の誤接続を簡単に診断することができるコージェネレーションシステムの診断装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、商業用配電線に配設される電流検出器からの検出信号の誤入力を簡単に診断することができるコージェネレーションシステムの診断装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記システム制御手段は、前記発電機の運転を停止した状態において、前記電流検出器の検出電流に基づいて前記電流検出器の接続状態を診断し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が順方向であると、前記電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が逆方向であると、前記電流検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【０００８】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。発電機の運転を停止した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給され、従って、この状態における電流の流れ方向を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器の接続状態を診断することができる。即ち、発電機の運転を停止した状態において、電流検出器の電流が順方向（商業用電源から電力負荷の方向）に流れているときには、この電流検出器の接続状態は正しいので、コージェネレーションシステムを制御するシステム制御手段は、電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定する。一方、電流検出器の検出電流が逆方向（電力負荷から商業用電源の方向）に流れていると、この電流検出器の接続状態が正しくなく、システム制御手段は、検出検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定する。換言すると、このとき、電流検出器の検出電流値はマイナスの値となるので、このマイナスの値をプラスの値にして検出電流値とする。このように電流検出器を流れる電流の方向を調べることによって、電流検出器の接続状態を診断する。また、誤接続の場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、電流検出器の接続をやり直す必要がなくなる。尚、この電流検出器は、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線が例えば単相３線式回路構成から構成される場合、電流検出器は、例えば一対の電流検出手段から構成され、かかる電流検出手段が商業用配電線のＵ相線及びＶ相線に配設される。
【００１０】
また、本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記系統連系インバータの出力を変動させることによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【００１１】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。また、商業用配電線が単相３線式回路構成から構成され、電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、第１電流検出手段は商業用配電線のＵ相線に配設され、第２電流検出器は商業用配電線のＶ相線に配設される。発電機を運転した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給されるとともに、発電機からの電力が系統連系インバータ、系統連系用配電線及び商業用配電線を介してこの電力負荷に送給される。この運転状態において、系統連系インバータの出力を変動させることによって、系統連系用配電線のＵ相線及びＶ相線から送給される電力を変動させ、この電力変動に伴う第１及び第２電流検出手段の検出電流の同調関係によって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を診断する。即ち、発電機の運転状態において、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力が大きくなる（又は小さくなる）と、商業用電源から電力負荷に送給される電力が少なく（又は多く）なり、これによって商業用配電線を流れる電流が小さく（又は大きく）なる。このように系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態が正しく、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する。一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＶ相線側入力部に入力され、第２電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＵ相線入力部に入力されており、従って、それらの接続設定を反対にすることによって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を正しく設定することができる。このようにすることによって、誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続をやり直す必要がなくなる。
【００１４】
また、本発明は、コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設され、また前記系統連系インバータの出力側には電気ヒータ手段が電気的に接続されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記電気ヒータ手段を作動、作動停止することによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置である。
【００１５】
本発明に従えば、商業用電源からの電力を送給する商業用配電線に電流検出器が設けられ、システム制御手段は、この電流検出器の検出電流を利用して、発電機から系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を制御する。また、商業用配電線が単相３線式回路構成から構成され、電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、第１電流検出手段は商業用配電線のＵ相線に配設され、第２電流検出器は商業用配電線のＶ相線に配設される。発電機を運転した状態においては、商業用電源からの電力が商業用配電線を介して電力負荷に送給されるとともに、発電機からの電力が系統連系インバータ、系統連系用配電線及び商業用配電線を介してこの電力負荷に送給される。この運転状態において、系統連系インバータの出力側に接続された電気ヒータ手段を作動、作動停止することによって、系統連系用配電線のＵ相線及びＶ相線から送給される電力を変動させ、この電力変動に伴う第１及び第２電流検出手段の検出電流の同調関係によって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を診断する。即ち、電気ヒータが作動したときには、系統連系インバータからの電力の一部が電気ヒータに送給されて消費され、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力は小さくなる一方、電気ヒータの作動が停止したときには、系統インバータからの電力が全て商業用配電線に送給され、この商業用配電線に送給される電力が大きくなり、このように商業用配電線に送給される電力を変動させることによって、電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断する。発電機の運転状態において、系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力が大きくなる（又は小さくなる）と、商業用電源から電力負荷に送給される電力が少なく（又は多く）なり、これによって商業用配電線を流れる電流が小さく（又は大きく）なる。このように系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態が正しく、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する。一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系用配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＶ相線側入力部に入力され、第２電流検出手段の検出信号がシステム制御手段のＵ相線入力部に入力されており、従って、それらの接続設定を反対にすることによって、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を正しく設定することができる。このようにすることによって、誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応し、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続をやり直す必要がなくなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従うコージェネレーションシステムの診断装置の一実施形態について説明する。図１は、本発明に従う診断装置の一実施形態を装備したコージェネレーションシステムを示す簡略図であり、図２は、図１のコージェネレーションシステムシステムの回路構成を簡略的に示すブロック回路図であり、図３は、図１のコージェネレーションシステムの制御系を示すブロック図であり、図４は、図１のコージェネレーションシステムの診断装置による診断の流れを示すフローチャートである。
【００１８】
図示のコージェネレーションシステムは、エンジン２により駆動される発電機４を含む発電装置６と、エンジン２の冷却水から排出される熱を温水のかたちで貯留する貯湯装置８とを備え、貯湯装置８は温水を貯える貯湯タンク１０を含んでいる。エンジン２はガスエンジン、ディーゼルエンジンなどであり、このようなエンジン２に代えて、燃料電池等を用いることもできる。発電機４の出力側には系統連系インバータ１２が設けられている。系統連系インバータ１２は、発電機４の発電電力を商業用電源１４から供給される商用電力と同じ電圧及び同じ周波数にするものである。商業用電源１４は、例えば単相３線式１００Ｖであり、商業用配電線１６を介して電力負荷１８、即ち、テレビ、冷蔵庫、洗濯機等の各種電気機器に電気的に接続される。系統連系インバータ１２は、コージェネ用スイッチ２０を備えた系統連系用配電線２２を介して商業用配電線１６に電気的に接続され、このスイッチ２０が閉状態のときに、発電機４にて発生した発電電力が系統連系インバータ１２、系統連系用配電線２２及びコージェネ用スイッチ２０を介して商業用配電線１６に送給される。
【００１９】
貯湯装置８は、温水を循環させるための温水循環流路２４を備えており、温水循環流路２４の一端側が貯湯タンク１０の底部に接続され、温水循環流路２４の他端側が貯湯タンク１０の上部に接続され、貯湯タンク１０内の温水はこの温水循環流路２４を通して循環される。また、この温水循環流路２４には、温水を循環させるための循環ポンプ２６が配設されている。更に、貯湯タンク１０内に電気ヒータ手段２８が設けられ、この電気ヒータ手段２８は、ヒータスイッチ手段３０を介して系統連系インバータ１２の出力側に電気的に接続されている。この電気ヒータ手段２８は、貯湯タンク１０内の温水を加熱する。電気ヒータ手段２８及びヒータスイッチ手段３０については、後に詳述する。
【００２０】
温水循環流路２４に関連して、熱交換器３２が配設されている。熱交換器３２は、エンジン２のラジエタ３４からの冷却水を循環させるための冷却水循環流路３６を流れる冷却水と温水循環流路２４を流れる温水との間で熱交換を行うもので、エンジン２からの冷却水によって温水循環流路２４を流れる温水を加熱する。この冷却水循環流路３６には、冷却水を循環させるための循環ポンプ３８が配設されている。尚、この実施形態形態では、貯湯タンク１０に電気ヒータ手段２８を配設しているが、このような構成に代えて、電気ヒータ手段２８を冷却水循環流路３６に配設し、この冷却水循環流路３６を流れる冷却水を加熱するようにしてもよい。
【００２１】
貯湯タンク１０には、水を供給するための水供給流路を構成する給水ライン４０が接続されている。給水ライン４０の一端側は、貯湯タンク１０の底部に接続され、その他端側は、水道管の如き水供給源（図示せ）に接続される。この給水ライン４０には減圧逆止弁４２が配設され、貯湯タンク１０から給水ライン４０側に温水が逆流するのを防止する。
【００２２】
この貯湯タンク１０には、更に、温水を供給する温水供給流路を構成する給湯ライン４４が接続されている。給湯ライン４４の一端側は貯湯タンク１０の上部に接続され、その他端側には、１個又は複数個のカラン（図示せず）が接続され、カランを開栓すると、貯湯タンク１０内の温水が給湯ライン４４を通して出湯する。
【００２３】
次に、図１とともに図２を参照して、図示のコージェネレーションシステムにおける回路構成について説明すると、この実施形態では、商業用電源１４からの商業用配電線１６は単相３線式の回路構成であり、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０（Ｏ相線）から構成され、Ｕ相線４６と中性線５０との間に例えば１００Ｖの電位差があり、Ｖ相線４８と中性線５０との間に例えば１００Ｖの電位差があり、またＵ相線４６とＶ相線４８との間に例えば２００Ｖの電位差がある。このような単相３線式の配電線１６の回路構成では、電力負荷１８は、その一部１８ＡについてはＵ相線４６と中性線５０との間に接続された構成となり、またその残部１８ＢについてはＶ相線４８と中性線５０との間に接続された構成となる。
【００２４】
この配電線１６には、商業用電源１４と電力負荷１８（１８Ａ，１８Ｂ）との間に主幹ブレーカ５２が配設される。この主幹ブレーカ５２は、例えば、所謂３Ｐ３Ｅ型のものであり、Ｖ相線４６、Ｖ相線４８及中性線５０にそれぞれその引きはずし素子（図示せず）が配設され、これら引きはずし素子は、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０を流れる電流を検知し、Ｕ相線４６、Ｖ相線４８及び中性線５０を流れる電流が定格電流、例えば５０Ａを超えると、主幹ブレーカ５２が商業用配電線１６の電気的接続を強制的に遮断する。
【００２５】
この実施形態では、コージェネレーションシステムの発電機４からの系統連系用配電線２２は単相２線式のものであり、この配電線２２のＵ相線５２が商業用配電線１６のＵ相線４６に連結され、この配電線２２のＶ相線５４が商業用配電線１６のＶ相線４８に連結される。そして、系統連系用配電線２２が単相２線式であることに関連して、電気ヒータ手段２８は、系統連系用配電線２２のＵ相線５２に接続されるＵ相ヒータ手段５６及び系統連系用配電線２２のＶ相線５４に接続されるＶ相ヒータ手段５８から構成され、Ｕ相及びＶ相ヒータ手段５６，５８は、それぞれ、３個のヒータ、即ち第１ヒータ６０ａ，６２ａ、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂ及び第３ヒータ６０ｃ，６２ｃから構成されている。第１ヒータ６０ａ，６２ａ、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂ及び第３ヒータ６０ｃ，６２ｃは、相互に消費電力が相違し、第１ヒータ６０ａ，６２ａは例えば１００Ｗのもの、第２ヒータ６０ｂ，６２ｂは例えば２００Ｗのもの、また第３ヒータ６０ｃ，６２ｃは例えば３００Ｗのものから構成される。
【００２６】
電気ヒータ手段２８の上述した構成に関連して、ヒータスイッチ手段３０は、Ｕ相ヒータ手段５６の作動をオン・オフするためのＵ相ヒータスイッチ６４と、Ｖ相ヒータ手段５８の作動をオン・オフさせるためのＶ相ヒータスイッチ６６から構成され、このＵ相ヒータスイッチ６４は、Ｕ相ヒータ手段５６の第１〜第３ヒータ６０ａ，６０ｂ，６０ｃをオン・オフさせるための第１〜第３スイッチ６８ａ，６８ｂ，６８ｃを有し、またＶ相ヒータスイッチ６６は、Ｖ相ヒータ手段５８の第１〜第３ヒータ６２ａ，６２ｂ，６２ｃをオン・オフさせるための第１〜第３スイッチ７０ａ，７０ｂ，７０ｃを有している。従って、Ｕ相ヒータスイッチ６４の第１（又は第２、第３）スイッチ６８ａ（又は６８ｂ，６８ｃ）が閉になると、Ｕ相ヒータ手段５６の第１（又は第２、第３）ヒータ６０ａ（又は６０ｂ，６０ｃ）が付勢されて貯湯タンク１０内の温水が加熱される。また、Ｖ相ヒータスイッチ６６の第１（又は第２、第３）スイッチ７０ａ（又は７０ｂ，７０ｃ）が閉になると、Ｖ相ヒータ手段５８の第１（又は第２、第３）ヒータ６２ａ（又は６２ｂ，６２ｃ）が付勢されて貯湯タンク１０内の温水が加熱される。尚、この実施形態では、Ｕ相及びＶ相ヒータ手段５６，５８を３個のヒータから構成しているが、１個又は２個、或いは４個以上のヒータから構成するようにしてもよい。
【００２７】
このコージェネレーションシステムは、更に、システム全体を作動制御するためのシステム制御手段７２を備え、このシステム制御手段７２が、例えばシステム制御装置（図示せず）に内蔵される。図３を参照して、システム制御手段７２は、例えばマイクロプロセッサから構成され、この実施形態では、系統連系インバータ１２、コージェネ用スイッチ２０、ヒータスイッチ手段３０等を作動制御するための作動制御手段７４と、後述する如くコージェネレーションシステムを診断運転するための診断制御手段７６と、後述する診断運転において誤接続かを判定する異常判定手段７８と、異常状態のときに異常信号を生成する異常信号生成手段８０と、電流信号を反転させるための電流反転手段８２と、後述する電流検出器の接続状態を設定するための接続設定手段８４と、を含んでいる。
【００２８】
この実施形態では、システム制御手段７２は、電流の逆潮が生じない（即ち、電力負荷１８側から商業用電源１４側に電流が流れない）ように例えばヒータスイッチ手段３０を切換制御し、このように制御するために、電流の逆潮を検知するための電流検出器８６が商業用配電線１６に配設されている。この形態では、商業用配電線１６が単相３線式の回路構成であることに関連して、電流検出器８６は第１及び第２電流検出手段８８，９０から構成され、第１電流検出手段８８が商業用配電線１６のＵ相線５２に配設され、第２電流検出手段９０が商業用配電線１６のＶ相線５４に配設されている。第１電流検出手段８８はＵ相線４６を流れる電流を検出し、また第２電流検出手段９０はＶ相線４８を流れる電流を検出し、第１及び第２電流検出手段８８，９０からの検出信号はシステム制御手段７２に送給される。
【００２９】
このコージェネレーションシステムにおいては、エンジン２に供給する燃料供給量を調整する流量制御弁９２を備えている。発電機４の発電出力はエンジン２の出力と密接に関係しており、流量制御弁９２により燃料供給量を制御することによって、エンジン２の出力を制御し、これによって発電機４の発電電力を制御することができる。また、電流検出器８６に関する誤接続を知らせるための警報手段９４が設けられている。警報手段９４は、例えば警報ランプ、警報ブザー等から構成される。
【００３０】
上述したコージェネレーションシステムの診断運転は、例えば、次のようにして行われる。主として図２〜図４を参照して、上述したコージェネレーションシステムにおける診断運転について説明する。システム制御手段７２の診断制御手段７６による診断運転においては、発電装置６の運転、即ちエンジン２の運転を停止し（ステップＳ１）、この運転の停止状態において、電力負荷１８を入れる（ステップＳ２）。このとき、電力負荷３８の全てを入れる必要はなく、その一部の負荷を入れればよい。
【００３１】
そして、この電力負荷３８の入力状態において、第１電流検出手段８８により商業用配電線１６のＵ相線４６の電流を検出する。かくすると、第１電流検出手段８８の検出信号がシステム制御手段７２に送給され、システム制御手段７２は、この検出信号に基づいて第１電流検出手段８８の接続状態を診断する（ステップＳ４）。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスである場合、第１電流検出手段８８が正しく接続されているとしてステップＳ４からステップ５に進むが、この電流値がマイナスである場合、異常判定手段７８は誤接続と判定し、電流反転手段８２は、第１電流検出手段８８の検出電流値を反転し、換言すると、マイナスの値である電流値をプラスの値に反転させ（ステップＳ６）、以後、システム制御手段７２では、反転された電流値でもって信号処理する。発電装置６が運転停止する状態では、電流の逆潮は発生せず、第１電流検出手段８８の検出電流値がマイナスになることはその接続状態が反対になっており（即ち、プラスとマイナスとを逆に接続されている）、それ故に、電流反転手段８２によって第１電流検出手段８８の検出電流値を反転させるものであり、このように反転させることによって、第１電流検出手段８８の接続状態を正しく直す必要はなく、信号処理によって自動的に正しい状態に直すことができる。
【００３２】
ステップＳ４からステップＳ５に、又はステップＳ４からステップＳ６を経てステップＳ５に進むと、次は、第２電流検出手段９０の接続状態の診断が行われ、この診断は第１電流検出手段８８と同様にして行われる。即ち、第２電流検出手段９０は商業用配電線１６のＶ相線４８の電流を検出し、この検出信号がシステム制御手段７２に送給され、システム制御手段７２は、この検出信号に基づいて第２電流検出手段９０の接続状態を診断する（ステップＳ７）。異常判定手段７８は、第２電流検出手段９０からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスである場合、ステップＳ７からステップ８に進むが、この電流値がマイナスである場合、異常判定手段７８は誤接続と判定し、電流反転手段８２は、第２電流検出手段９０の検出電流値を反転し、換言すると、マイナスの値である電流値をプラスの値に反転させ（ステップＳ９）、以後、システム制御手段７２では、反転された電流値でもって信号処理する。
【００３３】
上述したようにして第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態の診断が終了してステップＳ８に進むと、発電装置６の運転が開始され、この運転状態において、系統連系インバータ１２のＵ相線５２への出力電力が変動される（ステップＳ１０）。このインバータ１２の出力電力の変動は、例えばシステム制御手段７２により流量制御弁９２を制御してエンジン２に供給される燃料供給量を制御することによって行うことができ、例えば、燃料供給量を多くする（又は少なくする）と、エンジン２の出力が増大（又は低下）して発電機４の発電出力が上昇し（又は低下し）、インバータ１２の出力電力は大きくなる（又は小さくなる）。
【００３４】
そして、インバータ１２の出力電力をかく変動させて、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２との接続状態が診断される。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＵ相線入力部の電流が変動するか、即ち、図２から理解される如く、インバータ１２の出力電力が大きく（又は小さく）なると第１電流検出手段８８の検出電流値が下がり（又は上がり）、これによって、システム制御手段７２のＵ相線入力部の電流値が下がる（又は上がる）かを判定し（ステップＳ１１）、システム制御手段７２のＵ相入力部の電流が同期して変動すると、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２とが正しく接続され、第１電流検出手段８８からの検出信号がシステム制御手段７２のＵ相線側入力部に入力しており、従って、接続設定手段８４は、そのＵ相線入力部を第１電流検出手段８８からの入力部と設定し（ステップＳ１２）、その後、ステップＳ１３に進む。
【００３５】
一方、インバータ１２の出力電力を変動させてもこのＵ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ１４に移り、次に、異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の上述した出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が変動するかを判定し（ステップＳ１４）、このＶ相線入力部の電流が同期して変動すると、異常判定手段７８は第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２との接続状態が正しくないと判定し、接続設定手段８４はＶ相線入力部を第１電流検出手段８８からの入力部入力と、当初の接続設定と反対にし（ステップＳ１５）、以後、システム制御手段７２では、かく接続設定された電流値でもって信号処理する。インバータ１２のＵ相線５２への出力電力を変動したにも拘わらず、システム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が同期して変動するということは、第２電流検出手段９０の検出信号がシステム制御手段７２のＵ相線側入力部に入力されており、それ故に、接続設定手段８４によって、このＶ相線入力部を第１電流検出手段８８の入力部として設定するものであり、このように接続設定することによって、接続状態を正しく直す必要はなく、自動的に正しい接続状態に修正すことができる。
【００３６】
尚、インバータ１２の出力電力を上述した如く変動させてもシステム制御手段７２のＵ相線及びＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ１６に移り、異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８とシステム制御手段７２とが接続されていない等の接続異常があるとして異常信号を生成し、この異常信号に基づいて警報手段９４が作動し（ステップＳ１７）、この警報手段９４は異常であることを知らせる。
【００３７】
上述したようにしてステップＳ１２に進むと、次に、系統連系インバータ１２のＶ相線５４への出力電力が変動される。このインバータ１２の出力電力の変動は、上述したと同様に行われる。そして、インバータ１２の出力電力をかく変動させて、第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２との接続状態が診断される。即ち、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＶ相線入力部の電流が変動するかを判定し（ステップＳ１８）、システム制御手段７２のＶ相入力部の電流が同期して変動すると、第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２とが正しく接続され、第２電流検出手段９０からの検出信号がシステム制御手段７２のＶ相線側入力部に入力しており、従って、接続設定手段８４は、そのＶ相線入力部を第２電流検出手段９０からの入力部と設定する（ステップＳ１９）。
【００３８】
一方、インバータ１２の出力電力を変動させてもこのＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときにはステップＳ２０に移り、次に、異常判定手段７８は、系統連系インバータ１２の上述した出力電力の変動に同期してシステム制御手段７２のＵ相線入力部の電流が変動するかを判定し、このＵ相線入力部の電流が同期して変動すると、異常判定手段７８は第２電流検出手段９０とシステム制御手段７２との接続状態が正しくないと判定し、接続設定手段８４はＵ相線入力部を第２電流検出手段９０からの入力部と、当初の接続設定と反対に設定し（ステップＳ２１）、以後、システム制御手段７２では、かく接続設定された電流値でもって信号処理する。
【００３９】
尚、インバータ１２の出力電力を上述した如く変動させてもシステム制御手段７２のＵ相線入力部及びＶ相線入力部の電流が同期して変動しないときには、上述したと同様に、ステップＳ１６に移り、異常判定手段７８が異常信号を生成し、この異常信号に基づいて警報手段９４が作動する（ステップＳ１７）。
このコージェネレーションシステムの診断装置においては、上述したように、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と、これら電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態とを自動的に診断することができ、また誤接続であっても、所要の通りに処理できるようにそれらの接続状態を自動的に修正することができる。尚、この実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と、これら電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態との双方を診断しているが、これら双方の診断を必ず行う必要はなく、これらの診断のいずれか一方を行うようにしても所要の効果が達成される。
【００４０】
上述した実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０が誤接続である場合、それらの接続状態が自動的に正しい状態に修正されるように構成されているが、このような構成に代えて、例えば、警報手段が誤接続の警報を発し、作業者が正しい接続状態になるように手作業で接続し直すようにしてもよい。この場合の診断の流れは、例えば、図５に示す通りとなる。
【００４１】
図５において、発電装置６の運転を停止し（ステップＳ３１）、この運転の停止状態において、電力負荷１８を入れ（ステップＳ３２）、この電力負荷３８の入力状態において、第１電流検出手段８８により商業用配電線１６のＵ相線４６の電流を検出し、この第１電流検出手段８８の検出信号に基づいて第１電流検出手段８８の接続状態を診断する（ステップＳ３４）。この場合、システム制御手段７２の異常判定手段７８は、第１電流検出手段８８からの検出信号の電流値がプラスであるかマイナスであるかを判別し、電流値がプラスであるときには、第１電流検出手段８８が正しく接続されているとしてステップＳ３４からステップ３９に進むが、この電流値がマイナスであるときには、異常判定手段７８は誤接続と判定し、異常信号生成手段８０が異常信号を生成し（ステップＳ３５）、警報手段９４が作動して、第１電流検出手段８８が誤接続であることを知らせる（ステップＳ３６）。そして、作業者が第１電流検出手段８８の接続状態を正しく直すと、ステップＳ３７からステップＳ３８に進み、警報手段９４の作動が停止し、このようにして第１電流検出手段８８の診断が終了する。
【００４２】
このようにしてステップＳ３９に進むと、次に、第２電流検出手段９０の接続状態の診断が行われ、ステップＳ３９〜ステップＳ４４によって行われる第２電流検出手段９０の接続状態の診断は、上述したステップＳ３３〜ステップＳ３８により行われる第１電流検出手段８８の接続状態の診断と同様に行われる。このようにしても、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態を診断することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２とが誤接続である場合、それらの接続状態が自動的に正しい状態に修正されるように構成されているが、このような構成に代えて、第１及び第２電流検出手段８８，９０の接続状態と同様に、警報手段が誤接続の警報を発し、作業者が正しい接続状態になるように手作業で接続し直すようにしてもよい。
【００４４】
以上、本発明に従うコージェネレーションシステムの診断装置の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
例えば、図示の実施形態では、第１及び第２電流検出手段８８，９０とシステム制御手段７２との接続状態を診断するのに、系統連系インバータ１２のＵ相線５２及びＶ相線５４への出力電力を変動させて系統連系用配電線２２から商業用配電線１６に送給される発電電力を変動しているが、このような構成に代えて、Ｕ相ヒータ手段５６（第１〜第３ヒータ６０ａ，６０ｂ，６０ｃの少なくともいずれか一個又は２個以上）及びＶ相ヒータ手段５８（第１〜第３ヒータ６２ａ，６２ｂ，６２ｃの少なくともいずれか１個又は２個以上）を作動、作動停止させて、系統連系用配電線２２から商業用配電線１６に送給される発電電力を変動するようにしてもよい。
【００４５】
また、図示の実施形態では、商業用配電線１６が単相３線式の回路構成であるコージェネレーションシステムに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、商業用配電線１６が３相３線式の回路構成であるコージェネレーションシステムにも同様に適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の請求項１のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機の運転停止状態における電流の流れ方向を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器の接続状態を診断することができる。電流検出器の接続状態が正しいときには電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定し、この電流検出器の接続状態が正しくないときには、検出検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定するので、誤接続の場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【００４８】
また、本発明の請求項２のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機を運転した状態において、系統連系インバータの出力を変動させることにより、系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を変動することによって、電流検出器を流れる電流が変動し、この電流検出器の電流変動を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断することができる。系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を反対に設定するので、これらの間に誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【００４９】
また、本発明の請求項３のコージェネレーションシステムの診断装置によれば、発電機を運転した状態において、電気ヒータ手段を作動、作動停止することにより、系統連系インバータ及び系統連系用配電線を介して商業用配電線に送給される電力を変動することによって、電流検出器を流れる電流が変動し、この電流検出器の電流変動を利用することによって、商業用配電線に配設された電流検出器とシステム制御手段との接続状態を診断することができる。系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、システム制御手段はこの接続状態の設定を維持する一方、系統連系用配電線のＵ相線から送給される電力を変動させたときに、システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、系統連系配電線のＶ相線から送給される電力を変動したときに、システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、第１及び第２電流検出手段とシステム制御手段との接続状態を反対に設定するので、これらの間に誤接続が生じた場合であっても、システム制御手段側で自動的に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う診断装置の一実施形態を装備したコージェネレーションシステムを示す簡略図である。
【図２】図１のコージェネレーションシステムシステムの回路構成を簡略的に示すブロック回路図である。
【図３】図１のコージェネレーションシステムの制御系を示すブロック図である。
【図４】図１のコージェネレーションシステムの診断装置による診断の流れを示すフローチャートである。
【図５】第１及び第２電流検出手段の接続状態を診断する他の診断方法の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ エンジン
４ 発電機
６ 発電装置
８ 貯湯装置
１２ 系統連系インバータ
１４ 商業用電源
１６ 商業用配電線
１８，１８Ａ，１８Ｂ 電力負荷
２２ 系統連系用配電線
２８ 電気ヒータ手段
３０ スイッチ手段
７２ システム制御手段
７４ 作動制御手段
７６ 診断制御手段
７８ 異常判定手段
８２ 電流反転手段
８４ 接続設定手段
８６ 電流検出器
８８，９０ 電流検出手段
Claims (3)
- コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記システム制御手段は、前記発電機の運転を停止した状態において、前記電流検出器の検出電流に基づいて前記電流検出器の接続状態を診断し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が順方向であると、前記電流検出器の検出値をそのまま検出電流値と設定し、前記電流検出器の検出電流の流れ方向が逆方向であると、前記電流検出器の検出値を反転させて検出電流値と設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置。
- コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記系統連系インバータの出力を変動させることによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置。 - コージェネレーション用発電機と、前記発電機からの電力を系統連系用配電線を介して商業用電源からの商業用配電線に連系するための系統連系インバータと、前記商業用配電線を流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の検出電流を利用して前記発電機から前記系統連系インバータ及び前記系統連系用配電線を介して前記商業用配電線に送給される電力を制御するためのシステム制御手段と、を具備し、前記商業用配電線は単相３線式回路構成であり、前記電流検出器は第１及び第２電流検出手段から構成され、前記商業用配電線のＵ相線に前記第１電流検出手段が配設され、前記商業用配電線のＶ相線に前記第２電流検出手段が配設され、また前記系統連系インバータの出力側には電気ヒータ手段が電気的に接続されており、
前記システム制御手段は、前記発電機を運転した状態において、前記電気ヒータ手段を作動、作動停止することによって、前記系統連系用配電線のＵ相線から前記商業用配電線の前記Ｕ相線に送給される電力及び前記系統連系用配電線のＶ相線から前記商業用配電線の前記Ｖ相線に送給される電力を変動させて、前記電流検出器と前記システム制御手段との接続状態を診断し、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段のＵ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段のＶ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定をその状態に設定維持する一方、前記系統連系用配電線の前記Ｕ相線から送給される電力を変動させたときに、前記システム制御手段の前記Ｖ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するとともに、前記系統連系配電線の前記Ｖ相線から送給される電力を変動したときに、前記システム制御手段の前記Ｕ相線入力部から入力された検出電流がその変動に同調して変動するときには、前記第１及び第２電流検出手段と前記システム制御手段との接続設定を反対に設定することを特徴とするコージェネレーションシステムの診断装置。
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