JP5166072B2 - Power generation system - Google Patents
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Description
この発明は発電システムに関し、より詳細には、家庭用のコージェネレーションシステムにおける発電システムに関する。 The present invention relates to a power generation system, and more particularly to a power generation system in a home cogeneration system.
近年、ガスを燃料とする家庭用のコージェネレーションシステムが普及している。この種のコージェネレーションシステムは、図5(a)に示すとおり、発電ユニットAと貯湯ユニットBを主要部として構成される。発電ユニットAには、ガスエンジンaと、このガスエンジンaで駆動する発電装置bと、この発電装置bで生成された直流電力を交流電力に変換するインバータcと、上記ガスエンジンaの排熱を利用して熱媒を加熱する排熱熱交換器dと、発電ユニットAの余剰電力を回収するヒータeとが備えられており、上記インバータcで生成された交流電力が家庭用の電力として出力されている。一方、貯湯ユニットBは、上記発電ユニットAで加熱された熱媒から生成した温水や補助熱源機fで加熱した温水を給湯や暖房用に利用するためのユニットであって、上記補助熱源機fと、上記発電ユニットAで加熱された熱媒から温水を生成する熱交換器gと、この熱交換器gで生成された温水等を貯湯する貯湯タンクhとを主要部として構成される。なお、これらの詳細な動作は周知であるので説明を省略する。 In recent years, household cogeneration systems using gas as fuel have become widespread. This type of cogeneration system includes a power generation unit A and a hot water storage unit B as main parts, as shown in FIG. The power generation unit A includes a gas engine a, a power generation device b driven by the gas engine a, an inverter c that converts DC power generated by the power generation device b into AC power, and exhaust heat of the gas engine a. And a heater e that recovers surplus power from the power generation unit A, and the AC power generated by the inverter c is used as household power. It is output. On the other hand, the hot water storage unit B is a unit for using hot water generated from the heat medium heated by the power generation unit A or hot water heated by the auxiliary heat source unit f for hot water supply or heating, and the auxiliary heat source unit f And a heat exchanger g that generates hot water from the heat medium heated by the power generation unit A and a hot water storage tank h that stores hot water generated by the heat exchanger g and the like. Since these detailed operations are well known, description thereof will be omitted.
図5(b)は、このような従来のコージェネレーションシステムにおける電源系の概略構成を示す説明図である。図示のように、従来のコージェネレーションシステムは、系統(商用電源m)から供給される電力を、ブレーカ付き分電盤iを介して電源部jで直流電力に変換して貯湯ユニットBの制御基板kに供給するとともに、発電ユニットAの制御基板lに対しても分電盤iを介して電力が供給されている。
しかしながら、このような従来のシステムでは、系統からの送電が停止すると発電ユニットAおよび貯湯ユニットBの制御基板k,lへの電力供給が停止するため、発電ユニットAが停止して発電ができなくなるという問題があった。 However, in such a conventional system, when the power transmission from the system is stopped, the power supply to the control boards k and l of the power generation unit A and the hot water storage unit B is stopped. There was a problem.
そのため、出願人は、分電盤の下流側に停電検知手段を設けるとともに、発電装置を起動するための電力を保存する蓄電部を設け、停電検知手段で停電を検知したときにはこの蓄電部の電力によって発電装置を起動させて自立発電を行う発電システムを考案するに至った。 Therefore, the applicant provides a power failure detection means on the downstream side of the distribution board, and also provides a power storage unit for storing power for starting the power generation device. When the power failure detection means detects a power failure, Has led to devising a power generation system that activates the power generator and performs self-sustaining power generation.
しかしながら、このような構成を採用するとさらに以下の問題があることが判明した。すなわち、分電盤の下流側に停電検知手段を配置する構成は、たとえば、ユーザの不在や漏電等によってブレーカが切られた場合においても停電と判断して自立発電が開始されるため、不要な発電運転が行われるという問題もあった。 However, it has been found that the use of such a configuration has the following problems. In other words, the configuration in which the power failure detection means is arranged on the downstream side of the distribution board is unnecessary because, for example, even when the breaker is cut off due to the absence of a user or a leakage, self-sustained power generation is determined as a power failure. There was also a problem that power generation operation was performed.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、停電時に自立発電が可能で、しかも系統からの送電停止以外の停電時には自立発電を行わない発電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the purpose of the present invention is to generate power that is capable of self-sustained power generation during a power outage and that does not perform self-powered power generation during a power outage other than the stoppage of power transmission from the system. To provide a system.
上記目的を達成するため、本発明に係る発電システムは、発電手段と、ブレーカ付き分電盤の上流側に備えられた系統連系切替手段と、停電時に上記発電手段を起動するための電力を保存する蓄電手段と、制御手段とを備えた発電システムであって、上記系統連系切替手段の上流側に停電検知手段を備え、上記制御手段は、上記停電検知手段によって停電を検知したときに、上記系統連系切替手段を解列状態にさせ、その後に上記蓄電手段に保存された電力を用いて上記発電手段を起動させて自立発電を開始させる制御構成を備えるとともに、上記停電検知手段による停電検知にともなって上記自立発電を開始させた際に、所定期間内に上記停電検知手段が電圧及び/又は電流を検知した場合には、上記系統連系切替手段の短絡故障であると判定して上記自立発電を終了させる制御構成を備えたことを特徴とする。
そして、本発明はその好適な実施態様として、上記分電盤は、メインブレーカと分岐配線ブレーカとを備え、上記分岐配線ブレーカの一つが上記発電手段の起動制御を行う起動制御部に接続されるとともに、この分岐配線ブレーカと上記起動制御部との間に第2の停電検知手段が備えられていることを特徴とする。
To achieve the above object, a power generation system according to the present invention includes power generation means, grid connection switching means provided upstream of a distribution board with a breaker, and power for starting the power generation means in the event of a power failure. A power generation system comprising a storage means for storage and a control means, comprising a power failure detection means upstream of the grid connection switching means, wherein the control means detects a power failure by the power failure detection means. , to the system interconnection switch means disconnection state, then a control arrangement for starting a self power generation by activating the power means using power stored in said storage means Rutotomoni, the power failure detecting means When the power failure detection means detects a voltage and / or current within a predetermined period when the self-sustained power generation is started along with the power failure detection by the system, it is a short circuit failure of the grid connection switching means. Constant to is characterized in that a control arrangement for terminating the independence generation.
As a preferred embodiment of the present invention, the distribution board includes a main breaker and a branch wiring breaker, and one of the branch wiring breakers is connected to a start control unit that performs start control of the power generation means. In addition, a second power failure detection means is provided between the branch wiring breaker and the activation control unit .
すなわち、本発明の発電システムでは、ブレーカ付き分電盤の上流側に備えられた系統連系切替手段の更に上流側に新たに停電検知手段を備えさせる。つまり、この停電検出手段は、系統からの送電の有無を直接確認できる位置に備えられており、この停電検知手段によって停電が検知されると、制御手段は系統連系切替手段を解列状態にして発電システムを系統から電気的に切り離された状態にする。そして、その後に上記蓄電手段に保存された電力を用いて発電手段を起動させて自立発電を開始させる。 That is, in the power generation system of the present invention, a power failure detection means is newly provided on the further upstream side of the grid connection switching means provided on the upstream side of the distribution board with breaker. That is, the power failure detection means is provided at a position where the presence or absence of power transmission from the system can be directly confirmed. When a power failure is detected by the power failure detection means, the control means disconnects the grid connection switching means. The power generation system is electrically disconnected from the grid. Thereafter, the power generation means is activated using the electric power stored in the power storage means to start independent power generation.
このように、本発明の発電システムでは、停電が検知されると蓄電手段の電力を用いて発電手段を起動するので、外部からの電力供給がなくても自立発電を開始させることができる。しかも、外部からの電力供給の停止が系統からの送電停止によるものか、分電盤のブレーカでの電力遮断によるものかを系統連系切替手段の上流側に新たに設けた停電検知手段で検知しているので、分電盤側での電力遮断によっては自立発電は開始されないので不要な発電を抑制することができる。 As described above, in the power generation system of the present invention, when a power failure is detected, the power generation means is activated using the power of the power storage means, so that independent power generation can be started even without external power supply. Moreover, it is detected by the power failure detection means newly provided upstream of the grid connection switching means whether the external power supply stoppage is due to the stoppage of power transmission from the system or due to the power interruption at the distribution board breaker. Therefore, since the self-sustaining power generation is not started by the power interruption on the distribution board side, unnecessary power generation can be suppressed.
また、本発明では、自立発電を開始させると、制御手段は自立発電開始からの所定期間(たとえば、0.3〜0.5秒程度の期間)について上記新たに設けた停電検知手段で電圧及び/又は電流を監視する。すなわち、系統連系切替手段が短絡故障していると、自立発電の開始にともなってこの停電検知手段には自立発電による電圧・電流が検知されることとなるので、これらが検知されると制御手段は系統連系切替手段の短絡故障であると判定して自立発電を停止させる。 In the present invention, when self-sustained power generation is started, the control means uses the newly provided power failure detection means for a predetermined period (for example, a period of about 0.3 to 0.5 seconds) from the start of self-sustained power generation. Monitor the current. In other words, if the grid connection switching means has a short circuit failure, the power failure detection means will detect the voltage / current due to the independent power generation as the independent power generation starts. The means determines that there is a short circuit failure in the grid connection switching means and stops the independent power generation.
これにより、本発明によれば、系統からの送電停止によって自立発電を開始させた際に、系統連系切替手段の短絡故障によって発電した電力が系統側に回り込むことが防止され、保安対策に優れ、かつ発電手段に過度の負担をかけない発電システムを提供することができる。
そして、この場合、制御手段は、系統連系切替手段の短絡故障と判定した場合には報知手段によって所定の警告報知を実施する制御構成を備えることにより、系統連系切替手段の短絡故障をユーザに速やかに知らせることができる。
Thus, according to the present invention , when self-sustaining power generation is started by stopping power transmission from the grid, it is possible to prevent the power generated due to a short-circuit fault of the grid interconnection switching means from flowing to the grid side, which is an excellent security measure. In addition, it is possible to provide a power generation system that does not place an excessive burden on the power generation means.
In this case, the control means is provided with a control configuration in which a predetermined warning notification is performed by the notification means when it is determined that the short-circuit fault of the grid connection switching means. Can be informed promptly.
また、本発明は他の好適な実施態様として、前記制御手段は、前記自立発電中に前記停電検知手段によって停電の解消を検知した場合には、前記自立発電を停止させ、その後、前記系統連系切替手段を連系状態とする制御構成を備えたことを特徴とする。 As another preferred embodiment of the present invention, the control means stops the independent power generation when the power failure detection means detects the cancellation of the power failure during the independent power generation, and then stops the grid connection. A control configuration is provided in which the system switching means is connected.
すなわち、この実施態様によれば、自立発電中に系統からの送電が再開されると、送電再開(停電の解消)を上記停電検知手段によって検知して、自立発電を停止させて系統連系切替手段を連系状態とする制御が実施されるので、停電解消にともなって自動的に自立発電から復旧することができ、利便性のよい発電システムを提供できる。 That is, according to this embodiment, when power transmission from the system is resumed during the independent power generation, the power failure detection means detects the power transmission restart (elimination of power failure), stops the self-sustained power generation, and switches to the grid connection Since the control for bringing the means into the interconnected state is performed, it is possible to automatically recover from the self-sustained power generation when the power failure is resolved, and it is possible to provide a convenient power generation system.
なお、本発明の発電システムにおいては、上記停電検知手段をAC入力タイプのリレーで構成し、その接点信号を上記制御手段に入力するように構成することで、簡易な構成でかつ安価に上記の発電システムを提供することができる。 In the power generation system according to the present invention, the power failure detection means is constituted by an AC input type relay, and the contact signal is inputted to the control means. A power generation system can be provided.
本発明の発電ユニットによれば、停電時に蓄電手段の電力を用いて発電手段が起動されるので、外部からの電力供給がなくても自立発電を行うことができる。しかも、その停電が系統からの送電停止による場合にのみ自立発電が開始されるので、分電盤側での電力供給が遮断されたような場合には自立発電は行われず、不要な発電を抑制することができる。 According to the power generation unit of the present invention, since the power generation means is activated using the power of the power storage means at the time of a power failure, independent power generation can be performed even without external power supply. In addition, since the self-sustaining power generation is started only when the power outage is due to the suspension of power transmission from the system, the self-sustaining power generation is not performed in the case where the power supply on the distribution board side is cut off, and unnecessary power generation is suppressed. can do.
しかも、系統連系切替手段が短絡故障していた場合には、自立発電が自動的に停止されるので保安対策に優れ、発電手段への負担の少ない発電システムを提供することができる。また、報知手段を備えることにより系統連系切替手段の短絡故障を速やかにユーザに知らせることもできる。 In addition, when the grid connection switching means has a short circuit failure, the self-sustained power generation is automatically stopped, so that it is possible to provide a power generation system that is excellent in safety measures and has a low burden on the power generation means. Further, by providing the notification means, it is possible to promptly notify the user of a short circuit failure of the grid connection switching means.
さらに、自立発電中に系統からの送電が再開されると、自動的に自立発電を停止させて通常の状態に復旧するので、利便性のよい発電システムを提供することができる。 Furthermore, when power transmission from the system is resumed during the self-sustaining power generation, the self-sustained power generation is automatically stopped and restored to the normal state, so that a convenient power generation system can be provided.
実施形態1
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の発電システムの一例を示す概略構成図であり、図2は同発電システムを適用した家庭用コージェネレーションシステム(図示しない発電ユニットと貯湯ユニットを備えたコージェネレーションシステム)の電源系の概略構成を示す説明図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a power generation system of the present invention, and FIG. 2 is a power source of a home cogeneration system (a cogeneration system including a power generation unit and a hot water storage unit not shown) to which the power generation system is applied. It is explanatory drawing which shows schematic structure of a system.
図1において、1は商用電源(系統)、2は分電盤、3は図示しない発電装置(発電手段)の起動制御を行う起動制御部を示している。この図1に示すように、本発明の発電システムは、分電盤2の上流側(系統側)に系統連系切替部(系統連系切替手段)4と電圧検出部(停電検知手段)5とを設けるとともに、分電盤2の下流側に停電検出部(第2の停電検知手段)6を設けることにより構成されている。なお、ここで分電盤2の下流側に設けられた停電検出部6は出願人が先に提案した発電システムにおいて既に設けられていた停電検知手段であり、本提案ではこの停電検出部6とは別に新たに停電検知手段として上記電圧検出部5を設けている。
In FIG. 1,
具体的には、分電盤2は、商用電源1の幹線からの配線を家庭内に分岐するために設けられた周知の構造の分電盤であって、図において21はメインブレーカ(主配線遮断器)、22は分電回路、23は発電システム用の分岐配線ブレーカ(発電装置側配線遮断器)を示している。なお、この図1では発電システム用以外の分岐配線や漏電遮断機については図示を省略している。
Specifically, the
起動制御部3は、停電時に発電装置を起動するための電力を保存する蓄電手段および本システムの制御手段を備えた回路で構成されている。具体的には、図2に示すように、この起動制御部3は、電源部31、貯湯ユニットの制御基板32、発電ユニットの制御基板33、蓄電部(蓄電手段)34、充電切替回路35、蓄電容量検出回路36、電源遮断リレー37を主要部として構成されている。
The start control unit 3 is configured by a circuit including a power storage unit that stores power for starting the power generation device in the event of a power failure and a control unit of the present system. Specifically, as shown in FIG. 2, the activation control unit 3 includes a
より詳細には、電源部31は、分電盤2から送電線30を介して供給される交流電力(AC100V)を所定電圧(DC12〜15V)の直流電力に変換するAC/DCコンバータを備えて構成されており、この電源部31で生成された直流電力が上記貯湯ユニットの制御基板32の駆動電力および蓄電部34の充電用電力として用いられている。
More specifically, the
貯湯ユニットの制御基板32は、貯湯ユニットの制御中枢を構成するマイコン32aを備えた電装基板であって、このマイコン32aは、上記発電ユニットの制御基板33やコージェネレーションシステムのリモコン(図示せず)等との通信機能を備えるとともに、発電システムの制御手段として後述する制御を実行するように構成されている。なお、この制御基板32は直流電源線38を介して上記電源部31から電力の供給を受けるように構成されている。
The
一方、発電ユニットの制御基板33は、発電ユニットの制御中枢を構成するマイコン33aを備えた電装基板であって、この制御基板33には上記マイコン33aの他に、送電線30を介して分電盤2から供給される交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ33b並びにインバータ33cが備えられている。そして、AC/DCコンバータ33bで生成された直流電力が上記マイコン33aを含む発電ユニット各部に供給されている。また、インバータ33cは、生成した交流電力を上記電源部31等に供給できるように上記送電線30に接続されている。なお、この制御基板33に搭載されたマイコン33aは、当該マイコン33aに対する電力供給が停止すると安全のために発電装置(具体的には、発電機を駆動するガスエンジンなどの駆動源)を停止させる処理を実行するように構成されている。
On the other hand, the
蓄電部34は、上記電源部31から出力される直流電力を蓄電する蓄電手段を構成するもので、上記充電切替回路35を介して直流電源線38に接続されている。そして、この蓄電部34としては、少なくとも後述する自立発電制御を行うのに必要な蓄電容量が蓄電可能な蓄電池が用いられる。本実施形態ではこの蓄電部34として、鉛蓄電池が採用される。一方、上記充電切替回路35は、上記蓄電部34への充電許可/充電停止を切り替える回路であり、上記貯湯ユニットのマイコン32aによって開閉制御されるスイッチ回路を備えて構成されている。すなわち、充電許可のときはスイッチ回路を閉じて直流電源線38から蓄電部34に電流が流れるようにし、充電停止の場合はスイッチ回路を開放し、蓄電部34から後述する第2の電路41を介して直流電源線38に電流が流れるように構成されている。
The
そして、この蓄電部34には、停電時など分電盤2からの電力供給がないときに発電ユニットの制御基板33に直流電力を供給するための第1の電路40と、上記貯湯ユニットの制御基板32に直流電力を供給するための第2の電路41とが接続されている。なお、図に示す42,43,44はいずれも逆流防止用のダイオードである。また、この蓄電部34には、蓄電容量を検出する蓄電容量検出回路36が設けられており、蓄電部34の蓄電容量が貯湯ユニットの制御基板32(マイコン32a)で監視可能とされている。
And in this
上記系統連系切替部4は、商用電源(系統)1と発電システム(分電盤2)とを電気的に接続したり切断(解列)したりするための回路を備えるものであり、具体的には、貯湯ユニットの制御基板32(マイコン32a)と信号線45を介して接続され、この信号線45を介してマイコン32aから与えられる系統連系切替信号に応じて系統から分電盤2を解列させる接点(図示せず)を備えた回路(たとえば、マイコン32aからの信号で接点を開閉させるDC入力タイプのリレー)が用いられる。なお、このリレーはマイコン32aが停止したときには接点を閉じて系統と分電盤2とを接続するように構成されている。すなわち、ユーザによって上記発電システム用の分岐配線ブレーカ23を切る操作がなされても、その操作が発電システム以外の他の分岐配線に影響を与えないようにされている。
The grid
電圧検出部5は、上記系統連系切替部4の上流側に備えられて商用電源1からの送電電圧を監視して貯湯ユニットの制御基板32(マイコン32a)に伝達する回路であって、本実施形態では、この電圧検出部5として、交流電圧の有無によって接点が開閉するAC入力タイプのリレー(図示せず)が用いられる。すなわち、当該リレーを商用電源1からの電路に介装し、その接点信号が上記マイコン32aに入力されるように構成される。このように電圧検出部5としてAC入力タイプのリレーを用いたのは簡単かつ安価に電圧検出部を提供できるからである。したがって、この電圧検出部5は商用電源1からの送電電圧を監視できる回路構成であれば他の回路構成を採用することも可能である。
The
停電検出部6は、発電システム用の分岐配線の送電を監視して貯湯ユニットの制御基板32(マイコン32a)に伝達する回路であって、本実施形態では、この停電検出部6として、上述した電圧検出部5と同様に交流電圧の有無によって接点が開閉するAC入力タイプのリレー(図示せず)が用いられる。すなわち、当該リレーを送電線30に介装し、その接点信号が上記マイコン32aに入力されるように構成される。なお、この停電検出部6としてAC入力タイプのリレーを用いたのも上記電圧検出部5と同様の理由である。したがって、この停電検出部6も発電システム用の分岐配線の送電を監視できるものであれば他の回路構成を採用することも可能である。
The power
しかして、このように構成されたコージェネレーションシステムにおいて商用電源(系統)1からの送電が停止(停電)したときの動作について図3に基づいて説明する。図3は、同コージェネレーションシステムにおける停電時の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、コージェネレーションシステムによる発電、給湯、暖房等の諸動作は周知であるのでここでは説明を省略する。 The operation when the power transmission from the commercial power supply (system) 1 is stopped (power failure) in the cogeneration system configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing procedure at the time of a power failure in the cogeneration system. Since various operations such as power generation, hot water supply, and heating by the cogeneration system are well known, description thereof is omitted here.
すなわち、貯湯システムの制御手段32(マイコン32a)は、電圧検出部5及び停電検出部6からの接点信号を監視し、少なくとも電圧検出部5(本実施形態では両検出部5,6)で電圧が検知されない場合(図3ステップS1、S2がともに肯定的な場合)、マイコン32aは商用電源1からの送電停止(停電)と判定して、発電ユニットによる自立発電を開始させる(図3ステップS3参照)。
That is, the control means 32 (
具体的には、マイコン32aは停電を検知すると、まず、系統連系切替部4に系統との接続を切り離すことを指示する系統連系切替信号を出力する(図3ステップS3参照)。これにより、系統連系切替部4ではリレーの接点が開放され、発電システムが系統から解列される。
Specifically, when detecting a power failure, the
そして、その後に、マイコン32aは、上記充電切替回路35を充電停止状態に制御する。なお、充電切替回路35を充電停止状態に制御するまでの処理は、マイコン32aが停電を検知してからマイコン32aへの電力供給が停止するまでの暫くの間に行われる。これにより、充電切替回路35のスイッチ回路が開放され、蓄電部34から第1の電路40および第2の電路41を介して発電ユニット33のマイコン33aと貯湯ユニットのマイコン32aとに直流電力が供給される。
Thereafter, the
このようにして貯湯ユニットと発電ユニットのマイコン32a,33aに蓄電部34からの電力が供給されると、マイコン32aとマイコン33aは相互に通信可能な状態になるので、貯湯ユニットのマイコン32aから発電ユニットのマイコンに33aに対して発電装置を駆動させて発電を行うことを指令する信号が出力され、マイコン33aにより発電開始の制御が行われる。(図3ステップS4参照)。
When the power from the
このように、本実施形態に示すコージェネレーションシステムでは、商用電源1からの送電が停止すると、商用電源1との連系を解列させた上で蓄電部34に保存された電力を用いて発電装置を起動させて自立発電が行われる。したがって、商用電源1からの送電が停止しても発電ユニットによる自立発電が自動的に開始され、家庭内への電力供給が確保される。
As described above, in the cogeneration system shown in the present embodiment, when power transmission from the
なお、この停電時の自立発電制御は、コージェネレーションシステムが作動状態(ガスエンジンが駆動状態)にあるときはもちろん、システムが待機状態(ガスエンジンが停止状態にあり、かつ、貯湯ユニット側も給湯・暖房等の機能がすべて停止し、補助熱源機も停止している状態)にあるときでも、商用電源1からの送電が停止すると実行されるように構成される。
In addition, this self-sustained power generation control at the time of power failure is not only when the cogeneration system is in operation (gas engine is in operation), but also when the system is in standby mode (the gas engine is stopped and the hot water storage unit side also supplies hot water). -Even when all functions such as heating are stopped and the auxiliary heat source machine is also stopped), it is configured to be executed when power transmission from the
また、この自立発電制御は、電圧検出部5及び停電検出部6の双方で電圧なしの場合にのみ実施されるので、たとえばユーザが長期不在にするなどの理由で発電システム用の分岐配線ブレーカ23を切った場合などは、停電検出部6のみが電圧なしとなり、電圧検出部5では電圧が検出されるので、自立発電は行われない。つまり、本発明によれば、このような場合に無駄な発電が行われるのが防止される。
In addition, since this self-sustained power generation control is performed only when there is no voltage in both the
一方、この自立発電の停止は、次のように行われる。すなわち、自立発電が開始すると、その後、マイコン32aは電圧検出部5からの接点信号に基づいて電圧検出部5が電圧ありになったか否かを監視する(図3ステップS5参照)。すなわち、商用電源1からの送電停止が解消すると、電圧検出部5で電圧が検知されるので、マイコン32aはこの電圧の有無を監視する。
On the other hand, this self-sustained power generation is stopped as follows. That is, when self-sustaining power generation starts, the
そして、この判断で電圧ありと判断されると、次にマイコン32aは、発電装置の発電を停止させる指令を発電ユニットのマイコン33aに与えて発電装置による発電を停止させる(図3ステップS6参照)。
If it is determined that there is a voltage in this determination, the
そして、発電装置による発電が停止すると、次に、マイコン32aは、系統連系切替部4に系統との接続を復帰させることを指示する系統連系切替信号を出力する(図3ステップS7参照)。これにより、系統連系切替部4ではリレーの接点が短絡状態とされ、発電システムと系統とが連系される。
Then, when the power generation by the power generation device stops, the
これにより、発電システムの自立発電が停止され、発電システムは通常の制御(つまり、コージェネレーションシステムとしての一般的な発電制御)が行われる。 Thereby, the self-sustained power generation of the power generation system is stopped, and normal control (that is, general power generation control as a cogeneration system) is performed on the power generation system.
実施形態2
次に、本発明の第2の実施形態について図4に基づいて説明する。図4は、本実施形態に係るコージェネレーションシステムにおける停電時の処理手順の一例を示すフローチャートである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure at the time of a power failure in the cogeneration system according to the present embodiment.
この第2の実施形態に示す発電システムは、上述した実施形態1の発電システムにおいて自立発電を行うときに、系統連系切替部4の接点に短絡故障があるか否かを判定し、短絡故障している場合に自立発電を停止するという制御を追加したものであり、その他の点は上述した実施形態1と同様である。
The power generation system shown in the second embodiment determines whether or not there is a short circuit failure at the contact point of the grid
すなわち、本実施形態においても貯湯ユニットのマイコン32aが、電圧検出部5および停電検出部6の双方で電圧なしの場合に、系統連系切替部4で系統との接続を切り離し、自立発電を開始させることは実施形態1と同様である(図4ステップS1からS4参照)。
That is, also in this embodiment, when the
そして、本実施形態では、このようにして自立発電が開始されると、貯湯ユニットのマイコン32aが、ごく短時間の所定期間(たとえば、0.3〜0.5秒程度の期間)の間、電圧検出部5において電圧なしの状態が継続したかが判断される(図4ステップS5参照)。
And in this embodiment, when self-sustained power generation is started in this way, the
すなわち、系統連系切替部4の接点が短絡故障している状態で自立発電を開始すると、発電装置によって発電された電力が電圧検出部5側に回り込んで電圧として現れることになる。そのため、本実施形態では、このような回りこみの電力の有無を電圧検出部5で検出するように構成している。
That is, when independent power generation is started in a state where the contact of the grid
そして、この判断の結果、電圧検出部5で電圧が検知されると(図4ステップS5の判断が否定的な場合)、マイコン32aは、系統連系切替部4の接点が短絡故障していると判定して、自立発電を停止させる指令を発電ユニット33のマイコン33aに与え、自立発電を停止させる(図4ステップS6参照)。
If the voltage is detected by the
そのため、本実施形態によれば、系統からの送電停止によって自立発電を開始させた際に、系統連系切替部4が短絡故障していた場合には直ちに自立発電が停止されるので、発電した電力が系統側に回り込むことが防止される。したがって、保安対策上優れ、かつ発電装置に過度の負担をかけない発電システムを提供することができる。
Therefore, according to the present embodiment, when independent power generation is started by stopping power transmission from the grid, if the grid
なお、マイコン32aにおいて、系統連系切替部4の短絡故障を判定した場合、その結果を、たとえば、コージェネレーションシステムのリモコン(図示せず)の表示部に表示させたり、あるいは当該リモコンで所定の警報音を出力させるなど、報知手段を通じて所定の警告報知を実施するように構成しておくことが可能であり、かつ、そうすることによって、系統連系切替部4の短絡故障をユーザ等に速やかに知らせることが可能となる。
In the
また、本実施形態において系統連系切替部4の短絡故障の判定を行う間、つまり上記所定期間の間は、上述した自立発電の停止制御(図3ステップS5からS7の制御)は行わず、当該所定期間の経過後にこの制御が行われる。
Further, in the present embodiment, during the determination of the short circuit failure of the grid
なお、上述した実施形態はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなくその範囲内で種々の設計変更が可能である。 Note that the above-described embodiments merely show preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these, and various design changes can be made within the scope thereof.
たとえば、上述した実施形態では、停電検知手段を構成する電圧検出部5および停電検出部6は、いずれも電圧を検知することにより停電を検知する構成を採用したが、停電の検知が可能であれば電流の検出や電圧と電流の双方を検出する回路を用いて停電検知を行うように構成することも可能である。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、発電ユニットの駆動源としてガスエンジンを用いた場合を示したが、これ以外の他の構造の発電装置を有する場合にも本発明は勿論適用可能である。 Moreover, although the case where the gas engine was used as the drive source of the power generation unit has been described in the above-described embodiment, the present invention is naturally applicable to a case where a power generation device having a structure other than this is provided.
1 商用電源(系統)
2 分電盤
3 起動制御部
4 系統連系切替部(系統連系切替手段)
5 電圧検出部(停電検知手段)
6 停電検出部
31 電源部
32 貯湯ユニットの制御基板
32a マイコン
33 発電ユニットの制御基板
33a マイコン
34 蓄電部(蓄電手段)
35 充電切替回路
36 蓄電容量検出回路
1 Commercial power (system)
2 Distribution board 3 Start-up
5 Voltage detector (power failure detection means)
6 Power
35
Claims (5)
前記系統連系切替手段の上流側に停電検知手段を備え、
前記制御手段は、前記停電検知手段によって停電を検知したときに、前記系統連系切替手段を解列状態にさせ、その後に前記蓄電手段に保存された電力を用いて前記発電手段を起動させて自立発電を開始させる制御構成を備えるとともに、前記停電検知手段による停電検知にともなって前記自立発電を開始させた際に、所定期間内に前記停電検知手段が電圧及び/又は電流を検知した場合には、前記系統連系切替手段の短絡故障であると判定して前記自立発電を終了させる制御構成を備えたことを特徴とする発電システム。 A power generation system comprising: power generation means; grid connection switching means provided upstream of a distribution board with a breaker; power storage means for storing power for starting the power generation means in the event of a power failure; and control means. There,
Provided with a power failure detection means upstream of the grid connection switching means,
The control means, when detecting a power failure by the power failure detection means, causes the grid connection switching means to be disconnected, and then activates the power generation means using the power stored in the power storage means. Rutotomoni a control arrangement for starting self power generation, when to initiate the self power generation with the power failure detection by the power failure detecting means, when said power failure detecting means detects the voltage and / or current within the predetermined time period Includes a control configuration that determines that a short circuit failure has occurred in the grid connection switching means and terminates the self-sustained power generation.
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