JP4687177B2 - 電源システム及び入力電流平衡化制御方法 - Google Patents

電源システム及び入力電流平衡化制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4687177B2
JP4687177B2 JP2005083998A JP2005083998A JP4687177B2 JP 4687177 B2 JP4687177 B2 JP 4687177B2 JP 2005083998 A JP2005083998 A JP 2005083998A JP 2005083998 A JP2005083998 A JP 2005083998A JP 4687177 B2 JP4687177 B2 JP 4687177B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
phase
current
output
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005083998A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006271080A (ja
Inventor
将範 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2005083998A priority Critical patent/JP4687177B2/ja
Publication of JP2006271080A publication Critical patent/JP2006271080A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4687177B2 publication Critical patent/JP4687177B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Description

本発明は、三相交流電源を入力とし、各相間に等しい台数の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システム等の技術分野に関する。

三相交流を受電する電源システムにおいて、相間に単相受電の電源装置を均等に接続して並列運転する構成が知られている。電源装置はｎ＋１冗長構成であり、１台故障した時でも運転は継続するようになっている。電源装置が１台故障した場合、各相間の入力電流のバランスが崩れ、三相入力電流の不平衡が発生する。設計上はこの不平衡状態を見込んで過電流保護器や設備電源の容量を求める為、実際の消費電力に比して大きめの電流容量が必要となる。又、三相線電流の不平衡が大きい場合は設備の変圧器にストレスを与える可能性がある為注意が必要である。
例えば特許文献１には、入力電流の不平衡を検出すると過電流保護器を積極的に作動させる技術が開示されている。
又、例えば特許文献２には、入力電流が不平衡となり線電流の増加を検出した場合に過電流保護器が働くのを防止することにより、負荷へ供給する電力を抑制する技術が開示されている。
特開平０５−０３０６４４号公報 特開２００２−１５３０７３号公報
しかしながら、これらの従来の何れの技術も、線電流の不平衡状態を検出した後、電流を低減する若しくは切断する為の機能であって、線電流不平衡状態自体を抑制する機能は有していない。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、三相交流電源を入力とし、各相間に等しい台数（２台以上）の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システムにおいて、ｎ＋１冗長運転を行っている場合に１台の電源装置の故障にて発生する入力電源側の電流不平衡状態を緩和し、電源設備への負担を軽減することが可能な電源システム及び入力電流平衡化制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、三相交流電源を入力とし、各相間に２台以上、かつ、等しい台数の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システムにおいて、少なくとも１台の前記電源装置の故障により入力電流の不平衡が発生した場合に、故障した電源装置と同相の電源装置の出力電流は高めの出力、他の相の電源装置の出力電流は低めの出力とし、各相間の電源装置の出力バランスが不均等になるように出力電流を制御することで、電源装置の入力側に換算した三相交流電流の相間バランスの不平衡を抑制する電流制御部を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、三相交流電源を入力とし、各相間に等しい台数の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システムにおける入力電流平衡化制御方法であって、少なくとも１台の前記電源装置の故障により入力電流の不平衡が発生した場合に、故障した電源装置と同相の電源装置の出力電流は高めの出力、他の相の電源装置の出力電流は低めの出力とし、各相間の電源装置の出力バランスが不均等になるように出力電流を制御することで、電源装置の入力側に換算した三相交流電流の相関バランスの不平衡を抑制することを特徴とする。
本発明によれば、冗長運転構成の電源装置の１台が故障して三相入力側に電流の不平衡を発生する状況になっても、その不平衡率を抑制することができ、線電流が大きくなることを防止することができる。よって、過大な過電流保護器や電源設備を必要とすることがなくなる。
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態は、電源システムに対して、本発明を適用した場合の実施形態である。
先ず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る電源システムの構成及び機能について説明する。
図１は、電源システムの概要構成例を示す図であり、図２は、電源装置の接続例を示す図である。
図１に示すように、電源システムＳは、三相交流電源９を入力とする電源装置（電源ユニット）１〜６と、電流制御部７と、を含んで構成されている。これらの電源装置は、図１及び図２に示すように、三相交流の各相間に２台ずつ接続されている。
各々の電源装置１〜６は、主電源回路１１、出力電流調整回路１２、及び出力異常監視回路１３を有している。また、電源装置１〜６の各々の出力ラインは並列接続されて負荷装置１０に接続されており、電源装置１〜６の出力が負荷装置１０に給電されるようになっている。
電流制御部７は、電流バランス制御回路１４を有しており、各々の電源装置１〜６の出力電流を均等なバランスとなるように制御する。
また、夫々の電源装置１〜６と電流制御部７とは、電源制御バスＩ／Ｆ（インターフェース）８によって接続される。
次に、図１乃至図３を参照して、電源システムの動作について説明する。
図３は、電源装置１〜６の負荷分担の様子を示す図である。
図２に示すように、三相交流の相間に単相入力電源装置１〜６が２台ずつ配置され、出力を並列接続して運転している場合、通常状態では、図３（Ａ）に示すように、各電源装置１〜６の出力電流の分担は、電流制御部７によって均等になるように制御される。
そして、例えば、電源装置６が故障した場合には、残りの電源装置１〜５の５台によって電源供給が継続され、図３（Ｂ）に示すように、出力は５台で均等に分担される。この時、各相の電流は２：２：１となる為、三相入力における線電流に大きな不平衡が発生する。この場合、三相交流では、一線だけ線電流が大きくなる。
この時、電流制御部７は、各相間の電源装置１〜５の出力バランスが均等になるように出力電流を制御し、例えば、図３（Ｃ）に示すように、故障等により脱落した電源装置６と同相の電源装置５は高めの出力、他の相の電源装置１〜４は低めの出力に分担を再調整する。つまり、電流制御部７は、脱落した電源装置６と同相の電源装置５の出力が他相の電源装置１〜４の出力よりも高くなるように制御する。これにより、各相の電流比率はより小さくなり、線電流の不平衡率を低減することができる。
以上説明したように、本発明の入力電流平衡化制御方法を採用することにより、冗長運転構成の電源装置の１台が故障して三相入力側に電流の不平衡を発生する状況になっても、その不平衡率を抑制することができ、線電流が大きくなることを防止することができる。よって、過大な過電流保護器や電源設備を必要とすることがなくなる。
なお、電流制御部７の電流バランス機能はいかなる回路方式であっても、又、電源装置間のI／Ｆ仕様はシリアル／パラレル等のいかなる通信方式であっても、それらには影響されず、本発明の機能を付加することに制限はない。
電源システムの概要構成例を示す図である。 電源装置の接続例を示す図である。 電源装置の負荷分担の様子を示す図である。
符号の説明
１〜６ 電源装置
７ 電流制御部
８ 電源制御バスＩ／Ｆ
９ 三相交流電源
１０ 負荷装置
１１ 主電源回路
１２ 出力電流調整回路
１３ 出力異常監視回路
１４ 電流バランス制御回路
Ｓ 電源システム

Claims (2)

  1. 三相交流電源を入力とし、各相間に２台以上、かつ、等しい台数の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システムにおいて、
    少なくとも１台の前記電源装置の故障により三相入力電流の相間に不平衡が発生した場合に、故障した電源装置と同相の電源装置の出力電流は高めの出力、他の相の電源装置の出力電流は低めの出力とし、各相間の電源装置の出力バランスが不均等になるように出力電流を制御することで、電源装置の入力側に換算した三相交流電流の相関バランスの不平衡を抑制する電流制御部を備えることを特徴とする電源システム。
  2. 三相交流電源を入力とし、各相間に等しい台数の電源装置を接続し、その出力を並列接続して負荷に給電する電源システムにおける入力電流平衡化制御方法であって、
    少なくとも１台の前記電源装置の故障により三相入力電流の相間に不平衡が発生した場合に、故障した電源装置と同相の電源装置の出力電流は高めの出力、他の相の電源装置の出力電流は低めの出力とし、各相間の電源装置の出力バランスが不均等になるように出力電流を制御することで、電源装置の入力側に換算した三相交流電流の相関バランスの不平衡を抑制することを特徴とする入力電流平衡化制御方法。
JP2005083998A 2005-03-23 2005-03-23 電源システム及び入力電流平衡化制御方法 Expired - Fee Related JP4687177B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083998A JP4687177B2 (ja) 2005-03-23 2005-03-23 電源システム及び入力電流平衡化制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005083998A JP4687177B2 (ja) 2005-03-23 2005-03-23 電源システム及び入力電流平衡化制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006271080A JP2006271080A (ja) 2006-10-05
JP4687177B2 true JP4687177B2 (ja) 2011-05-25

Family

ID=37206451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005083998A Expired - Fee Related JP4687177B2 (ja) 2005-03-23 2005-03-23 電源システム及び入力電流平衡化制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4687177B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5061599B2 (ja) * 2006-11-30 2012-10-31 東京電力株式会社 並列多重型交直変換装置及び制御方法
JP5513831B2 (ja) * 2009-10-02 2014-06-04 新明和工業株式会社 機械式駐車設備における充電制御方法及びその制御装置
EP2777118B1 (en) 2011-11-11 2020-07-22 Schneider Electric IT Corporation Line balancing ups

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181745U (ja) * 1984-11-05 1986-05-30
JPH03190531A (ja) * 1989-05-19 1991-08-20 Toshiba Corp 電源系統の並列運転制御装置
JPH04322129A (ja) * 1991-04-23 1992-11-12 Fujitsu Ltd 電源ユニット
JPH05344655A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Corp 電力変換装置の並列投入運転方法
JPH0638383A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Meidensha Corp 不平衡補償付灯動共用発電装置
JPH10304663A (ja) * 1997-04-22 1998-11-13 Shindengen Electric Mfg Co Ltd ３相力率改善型コンバータ
JP2000253569A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Nec Corp 電源制御方法とその装置
JP2005051967A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Yuasa Corp 予備電源システム及び運転方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181745U (ja) * 1984-11-05 1986-05-30
JPH03190531A (ja) * 1989-05-19 1991-08-20 Toshiba Corp 電源系統の並列運転制御装置
JPH04322129A (ja) * 1991-04-23 1992-11-12 Fujitsu Ltd 電源ユニット
JPH05344655A (ja) * 1992-06-11 1993-12-24 Toshiba Corp 電力変換装置の並列投入運転方法
JPH0638383A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Meidensha Corp 不平衡補償付灯動共用発電装置
JPH10304663A (ja) * 1997-04-22 1998-11-13 Shindengen Electric Mfg Co Ltd ３相力率改善型コンバータ
JP2000253569A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Nec Corp 電源制御方法とその装置
JP2005051967A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Yuasa Corp 予備電源システム及び運転方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006271080A (ja) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9882379B2 (en) Power source system
JP6110381B2 (ja) 電源システム
CN104052074B (zh) 在具有失衡负载的单相冗余供电系统中减少相电流失衡
US9189040B2 (en) Single phase redundant power supplies for reducing phase current imbalances
JP5263933B2 (ja) マルチ電源装置、該装置に用いられる電力供給方法、及び電力供給制御プログラム
EP2472714A1 (en) Power conversion system and method
KR20200019986A (ko) 무정전 전원 시스템
JP2016220526A (ja) 障害除去機能を備えた無停電電源システムおよび無停電電源システムにおける迂回方法
WO2011110398A1 (en) Power supplies for electronic devices
JP4687177B2 (ja) 電源システム及び入力電流平衡化制御方法
JP6402658B2 (ja) 電源制御システム及び電源制御方法
JP2005033923A (ja) 無停電電源装置の並列運転制御システム
WO2016163066A1 (ja) 電力変換装置
JP2008005638A (ja) 電源装置
JP7028672B2 (ja) 電源装置
JP4726624B2 (ja) インバータシステム
US20190199233A1 (en) Power supply apparatus
JP2009142028A (ja) 並列電源システム
JP2014108010A (ja) 電力補償システム
JP2018023253A (ja) インバータ装置
KR101549583B1 (ko) 부하 전원의 이중화 구성을 위한 링 리엑터 장치
JP2008141804A (ja) 直列多重型交直変換装置及び制御方法
JP4892459B2 (ja) 電鉄用電圧変動補償装置の制御装置
US9077239B2 (en) Voltage adaptor for AC-DC power supply modules
JP5324151B2 (ja) 無停電電源システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100706

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110118

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140225

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees