JP5371580B2 - 発電システム - Google Patents

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本発明は、エンジン発電機システムと外部電力源システムとキャパシタとを並列に接続して系統連系を行う発電システムに関する。
エンジン(例えばガスエンジン)によって駆動される発電機からの交流電力を整流回路によって変換して得られた直流電力を供給するエンジン発電機システムと、外部電力源からの直流電力を供給する外部電力源システムとキャパシタとを並列に接続して系統連系を行う発電システムとして、例えば、下記特許文献1に記載のものが提案されている。
なお、外部電力源としては、太陽電池、燃料電池、蓄電池等の外部電力源や、風力タービンからの交流電力を整流回路やコンバータによって直流電力に変換する外部電力源を例示できる。
図5は、エンジン発電機システム30aと外部電力源システム60aとキャパシタ34とを並列に接続して系統連系を行う従来の発電システム30を概略的に示すシステム構成図である。
図5に示す従来の発電システム30では、エンジン発電機システム30aにおいて、エンジン31によって駆動される発電機32からの交流電力Paを整流回路33によって直流電力Pgに変換し、この直流電力Pgを整流回路33の直流側に並列に接続されたキャパシタ34に供給するようになっている。
そして、整流回路33及びキャパシタ34に対して並列に接続された第1電力変換回路35が電力系統40とキャパシタ34との間で電力を授受するようになっている。なお、第1電力変換回路35は、系統連系インバータ35aを備えている。
また、整流回路33、キャパシタ34及び第1電力変換回路35に対して並列に接続された第2電力変換回路36が外部電力源システム60aにおける太陽電池等の外部電力源60とキャパシタ34との間で電力を授受するようになっている。
このような従来の発電システム30においては、電力系統40の系統電圧Vdの大きさによって異なるが、例えば、系統電圧Vdが200Vである電力系統40に系統連系する場合、キャパシタ34の直流電圧Vcとして約350Vが必要とされる。
これに対して、外部電力源60からの直流電圧Veは、定格電圧で約200〜250Vとされることが多い。また、外部電力源60からの直流電圧Veは変動することがある。具体的には、外部電力源60が太陽電池である場合には、外部電力源60からの直流電圧Veは温度や照度により変動する。
従って、外部電力源システム60aでは、キャパシタ34の直流電圧Vcが一定電圧(具体的には約350V)になるように該直流電圧Vcを制御する直流電圧制御が行われる。例えば、第1電力変換回路35及び第2電力変換回路36のうち少なくとも一方は、キャパシタ34の直流電圧Vcが一定電圧(具体的には約350V)になるように該直流電圧Vcを制御するための直流電圧制御が行われる。
なお、こうして一定電圧に制御されたキャパシタ34の直流電圧Vcは、通常は、系統連系インバータ35aによって系統電圧Vd(具体的には200V)に同期する正弦波に変換される。
一方、エンジン発電機システム30aでは、整流回路33によって変換された直流電圧Vgとキャパシタ34の直流電圧Vcとが異なっていると、このままではエンジン発電機システム30aからの直流電力Pgが外部電力源システム60a側に供給されたり或いは外部電力源システム60aからの直流電力Peがエンジン発電機システム30a側に供給されたりすることがあるため、電力供給効率が低下してしまう。
すなわち、発電システム30を効率的に運転するためには、エンジン発電機システム30aからの直流電圧Vgとキャパシタ34の直流電圧Vcとを同じ電圧にする必要があるが、キャパシタ34の直流電圧Vcは直流電圧制御にて常に一定電圧に制御されていることから、このままでは、エンジン発電機システム30aからの直流電圧Vgとキャパシタ34の直流電圧Vcとを同じ電圧にすることができず、これにより、電力供給効率が低下することがある。
この点に関し、従来の発電システム30では、エンジン発電機システム30aからの直流電圧Vgが、一定電圧に制御されたキャパシタ34の直流電圧Vcと同じ電圧になるように(マッチングするように)、換言すれば、エンジン発電機システム30aからの直流電圧Vgがキャパシタ34の直流電圧Vc(具体的には350V)付近で最大効率となるように、エンジン発電機システム30aの構成を変更している。
例えば、既存のエンジン発電機システムにおいて、エンジンの出力(回転数)や発電機の出力電圧を変更したり、発電機と第1電力変換回路との間に昇圧コンバータ又は降圧コンバータを別途設けたり、或いは、整流回路として出力側の直流電圧を変更可能なアクティブな整流回路を別途設けたりすることで、エンジン発電機システム30aからの直流電圧Vgがキャパシタ34の直流電圧Vcと同じ電圧になるようにしている(特許文献1の段落[0065]参照)。
これによって、エンジン発電機システム30aからの直流電力Pgと、外部電力源システム60aからの直流電力Peとを併用して効率的に系統連系させることができる。
特開2001−258160号公報
しかしながら、図5に示すような、従来の発電システム30では、エンジン発電機システム30aと外部電力源システム60aとキャパシタ34とを並列に接続して効率的に系統連系させるためには、前述したとおり、既存のエンジン発電機システムにおいて、エンジン31の出力や発電機32の出力電圧を変更したり、発電機32と第1電力変換回路35との間にコンバータを別途設けたり、或いは、整流回路33としてアクティブな整流回路を別途設けたりといった変更を行う必要があるため、多大な手間がかかっていた。
そこで、本発明は、エンジン発電機システムと外部電力源システムとキャパシタとを並列に接続して系統連系を行う発電システムであって、従来の如く、既存エンジン発電機システムの構成の変更や、別途回路を設けるといった変更を行うことなく、従って多大な手間をかけることなく、効率よく系統連系を行うことが可能な発電システムを提供することを目的とする。
本発明者の知見によれば、エンジン発電機システムと外部電力源システムとキャパシタとを並列に接続して系統連系を行う発電システムにおいては、外部電力源が供給している電力(外部電力源から受電できる最大電力)が、当該発電システムが供給すべき需要電力(当該発電システムの出力電力指令)よりも小さい場合であって発電機からの電力をキャパシタへ供給している場合に、エンジン発電機システムからの直流電圧とキャパシタの直流電圧とを同じ電圧にして電力供給効率の低下を防止する必要がある。
しかし、この場合、発電機からの電力をキャパシタへ供給していると、エンジン発電機システムからの直流電圧をキャパシタへ安定的に供給できるため、キャパシタの直流電圧を制御する直流電圧制御を行わなくてもよい。
つまり、外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって発電機からの電力をキャパシタへ供給している場合には、キャパシタに対する直流電圧制御を停止することができ、このとき、この直流電圧制御の停止によって、エンジン発電機システムからの直流電圧とキャパシタの直流電圧とが結果的に同じ電圧になる。これにより、エンジン発電機システムからの直流電力が外部電力源システム側に供給されたり或いは外部電力源システムからの直流電力がエンジン発電機システム側に供給されたりすることがなく、従って、電力供給効率の低下を招くといったことはない。
本発明は、かかる知見に基づくものであり、前記課題を解決するために、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流側に並列に接続されたキャパシタと、前記整流回路と前記キャパシタとに並列に接続され、かつ、電力系統と前記キャパシタとの間で電力を授受するための第1電力変換回路と、前記整流回路と前記キャパシタと前記第1電力変換回路とに並列に接続され、かつ、外部電力源と前記キャパシタとの間で電力を授受するための第2電力変換回路とを備え、前記キャパシタの直流電圧を制御する直流電圧制御を行う発電システムであって、前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給している場合には、前記直流電圧制御を停止させる停止手段を備えることを特徴とする発電システムを提供する。
なお、前記外部電力源としては、例えば、前記キャパシタの直流電圧を一定電圧に制御するような直流電力源を挙げることができる。具体的には、それには限定されないが、太陽電池、燃料電池、蓄電池等の直流電力源や、風力等の流体の圧力や運動エネルギーを電気エネルギーへ変換するタービンからの交流電力を整流回路やコンバータによって直流電力に変換する直流電力源を例示できる。また、前記外部電力源は、これら複数の直流電力源を並列に接続した外部電力源も含む概念である。
本発明に係る発電システムにおいて、前記エンジンと前記発電機と前記整流回路とでエンジン発電機システムを構成することができ、このエンジン発電機システムは、前記エンジンによって駆動される前記発電機からの交流電力を前記整流回路によって変換して得られた直流電力を供給することができる。また、前記外部電力源で外部電力源システムを構成することができ、この外部電力源システムは、前記外部電力源から直流電力を供給することができる。そして、前記エンジン発電機システムからの直流電力と、前記外部電力源システムからの直流電力とを併用して系統連系を行うことができる。
ところで、従来の発電システムにおいて、当該発電システムを効率的に運転するためには、外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって発電機からの電力をキャパシタへ供給している場合において、エンジン発電機システムからの直流電圧とキャパシタの直流電圧とを同じ電圧にする必要があるが、キャパシタの直流電圧は直流電圧制御にて常に一定電圧に制御されていることから、エンジン発電機システムの構成の変更や、別途回路を設けるといった変更を行わない限り、エンジン発電機システムからの直流電圧とキャパシタの直流電圧とを同じ電圧にすることができなかった。
この点、本発明に係る発電システムでは、前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給している場合には、前記直流電圧制御を停止させるので、前記エンジン発電機システムからの直流電圧と前記キャパシタの直流電圧とを結果的に同じ電圧にすることができる。
このように、本発明に係る発電システムによれば、前記直流電圧制御を停止させるといった簡単な構成で、前記エンジン発電機システムからの直流電圧と前記キャパシタの直流電圧とを結果的に同じ電圧にすることができるので、従来の如く、既存エンジン発電機システムの構成の変更や、別途回路を設けるといった変更を行うことなく、従って多大な手間をかけることなく、効率よく系統連系を行うことができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合に、前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給し、かつ、前記停止手段により前記直流電圧制御を停止させてもよい。こうすることで、前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合には、常に前記整流回路からの電圧を前記キャパシタに供給でき、これにより前記キャパシタの電圧を安定化させることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記外部電力源からの電圧値を検出する第1電圧検出手段と、前記外部電力源からの電流値を検出する第1電流検出手段とを備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記外部電力源からの電圧値及び電流値を得ることができる。
この場合、前記外部電力源からの電圧値及び電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第1伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記外部電力源からの電圧値及び電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第1電圧検出手段及び前記第1電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記電流値に基づき前記外部電力源からの電力値及び電力量値を演算する第1演算手段を備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記外部電力源からの電力値及び電力量値を得ることができる。
この場合、前記外部電力源からの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第2伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記外部電力源システムからの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記キャパシタの電圧値を検出する第2電圧検出手段と、前記第2電力変換回路の出力電流値を検出する第2電流検出手段とを備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記キャパシタの電圧値及び前記第2電力変換回路の出力電流値を得ることができる。
この場合、前記キャパシタの電圧値及び前記第2電力変換回路の出力電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第3伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記キャパシタの電圧値及び前記第2電力変換回路の出力電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第2電圧検出手段及び前記第2電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記出力電流値に基づき前記第2電力変換回路からの電力値及び電力量値を演算する第2演算手段を備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記第2電力変換回路からの電力値及び電力量値を得ることができ、これにより、前記第2電力変換回路の電力変換効率を考慮した、前記外部電力源システムからの精度の良い電力値及び電力量値を得ることができる。
この場合、前記第2電力変換回路からの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第4伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記第2電力変換回路からの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第2電圧検出手段と、前記整流回路の出力電流値を検出する第3電流検出手段とを備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記キャパシタの電圧値及び前記整流回路の出力電流値を得ることができる。
この場合、前記キャパシタの電圧値及び前記整流回路の出力電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第5伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記キャパシタの電圧値及び前記整流回路の出力電流値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第2電圧検出手段及び前記第3電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記出力電流値に基づき前記整流回路からの電力値及び電力量値を演算する第3演算手段を備える態様を例示できる。こうすることで、当該発電システムにおいて前記整流回路からの電力値及び電力量値(すなわち前記エンジン発電機システムからの電力値及び電力量値)を得ることができる。
この場合、前記整流回路からの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部に伝送する第6伝送手段を備えることが好ましい。こうすることで、前記整流回路からの電力値及び電力量値の少なくとも一方を当該発電システムの外部からも得ることができる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第1電力変換回路の入力電力値及び出力電力値に基づき、前記第1電力変換回路の電力変換効率値を演算する第4演算手段とを備える態様を例示できる。
本発明に係る発電システムにおいて、前記第1伝送手段から第6伝送手段までのうち少なくとも二つの伝送手段を一つの伝送手段で構成してもよい。こうして構成された伝送手段は、前記各手段で得られた値の少なくとも一つを当該発電システムの外部に伝送することができる。
以上説明したように、本発明に係る発電システムによると、前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給している場合には、前記直流電圧制御を停止させる停止手段を備えることで、従来の如く、既存エンジン発電機システムの構成の変更や、別途回路を設けるといった変更を行うことなく、従って多大な手間をかけることなく、効率よく系統連系を行うことができる。
本発明の第1実施形態に係る発電システムを概略的に示すシステム構成図である。 本発明の第2実施形態に係る発電システムを概略的に示すシステム構成図である。 本発明の第3実施形態に係る発電システムを概略的に示すシステム構成図である。 本発明の第4実施形態に係る発電システムを概略的に示すシステム構成図である。 従来の発電システムを概略的に示すシステム構成図である。
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る発電システム10を概略的に示すシステム構成図である。
図1に示す発電システム10は、エンジン発電機システム10aに対して外部電力源システム50aを並列に接続して商用電力系統20に系統連系するコジェネレーションシステムである。なお、商用電力系統20の系統電圧Vdは、ここでは200Vとされている。
発電システム10は、エンジン11と、発電機12と、整流回路13と、キャパシタ14と、第1電力変換回路15と、第2電力変換回路16と、制御装置17とを一つのパッケージ内に有する発電システムとされている。
エンジン11は、ここでは、ガスを燃料として回転駆動するガスエンジンとされている。発電機12は、エンジン11によって駆動されることで交流電力Paを出力するものである。整流回路13は、発電機12からの交流電力Paを直流電力Pgに変換する。
キャパシタ14は、整流回路13の直流側に並列に接続されており、供給される直流電圧Vcが後述するように一定電圧(ここでは350V)になるように該直流電圧Vcを制御する直流電圧制御がなされる。
第1電力変換回路15は、商用電力系統20とキャパシタ14との間で電力を授受するための電力変換回路であり、整流回路13とキャパシタ14とに並列に接続されている。なお、第1電力変換回路15は、系統連系インバータ15aを含んでいる。系統連系インバータ15aは、入力側の直流電力Pinを商用電力系統20の周波数に同期した周波数の交流出力電力Poutに変換するものとされている。また、第1電力変換回路15と商用電力系統20との間には、電力負荷70が並列に接続されている。
第2電力変換回路16は、外部電力源50とキャパシタ14との間で電力を授受するための電力変換回路であり、整流回路13とキャパシタ14と第1電力変換回路15とに並列に接続されている。
外部電力源50は、ここでは、太陽電池51と、図示を省略した風力タービンを有する風力発電機52と、蓄電池53とを並列に接続したものとされている。
なお、エンジン発電機システム10aは、エンジン11と発電機12と整流回路13とで構成されており、エンジン11によって駆動される発電機12からの交流電力Paを整流回路13によって変換して得られた直流電力Pgを供給するようになっている。外部電力源システム50aは、外部電力源50で構成されており、外部電力源50から直流電力Peを供給するようになっている。
また、第2電力変換回路16の回路構成については図示を省略したが、第2電力変換回路16として、例えば、二つの逆導通形半導体スイッチング素子を導通方向が同じになるように直列接続してなる半導体スイッチング素子対(レグ)を3組以上有し、前記半導体スイッチング素子対がキャパシタ14に並列に接続され、かつ、前記半導体スイッチング素子対の中点にそれぞれインダクタの一端側が接続された第2電力変換回路であって、各インダクタの他端側とキャパシタ14の接続端との間で、それぞれ、外部電力源(例えば太陽電池51と、風力発電機52と、蓄電池53と)を接続可能な構成とした第2電力変換回路を挙げることができる。
かかる構成の第2電力変換回路によると、接続される外部電力源に応じたコンバータを構成することができる。例えば、外部電力源が太陽電池51である場合、太陽電池51が接続された逆導通形半導体スイッチング素子は太陽電池用DC/DCコンバータとして機能することができ、外部電力源が風力発電機52である場合、風力発電機52が接続された逆導通形半導体スイッチング素子は風力タービン用AC/DCコンバータとして機能することができ、また、外部電力源が蓄電池53である場合、蓄電池53が接続された逆導通形半導体スイッチング素子は蓄電池用の双方向DC/DCコンバータとして機能することができる。
制御装置17は、CPU(Central Processing Unit)等の処理部17aと、記憶部17bとを備えている。記憶部17bは、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶メモリを含み、各種制御プログラムや必要な関数およびテーブルや、各種のデータを記憶するようになっている。
制御装置17は、エンジン発電機システム10a、第1電力変換回路15及び第2電力変換回路16を制御するように構成されている。
詳しくは、制御装置17は、第1電力変換回路15を作動制御して商用電力系統20とキャパシタ14との間で電力を授受する第1電力授受手段Q1として機能するようになっている。また、制御装置17は、第2電力変換回路16を作動制御して外部電力源50とキャパシタ14との間で電力を授受する第2電力授受手段Q2として機能するようになっている。
さらに、制御装置17は、第1電力変換回路15及び第2電力変換回路16の少なくとも一方(ここでは第1電力変換回路15及び第2電力変換回路16の双方)を作動制御してキャパシタ14の直流電圧Vcが一定電圧(ここでは350V)になるように直流電圧Vcを制御する直流電圧制御を行う電圧制御手段Q3として機能するようになっている。
なお、エンジン発電機システム10aは、キャパシタ14が一定電圧に制御される直流電圧Vcよりも大きい直流電圧Vgを供給するようになっている。
そして、制御装置17は、外部電力源50が供給している直流電力Pe(外部電力源50から受電できる最大電力)が、当該発電システム10が電力負荷70へ供給すべき需要電力Pd(具体的には当該発電システム10の出力電力指令)よりも小さい場合であってエンジン発電機システム10aからの電力Pgをキャパシタ14へ供給している場合には、第1電力変換回路15及び第2電力変換回路16の少なくとも一方(ここでは第1電力変換回路15及び第2電力変換回路16の双方)に対する何れの電圧制御手段Q3も停止させる停止手段Q4として機能するようになっている。なお、制御装置17は、外部電力源50が供給している直流電力Peが、当該発電システム10が電力負荷70へ供給すべき需要電力Pdよりも小さい場合に、エンジン発電機システム10aからの電力Pgをキャパシタ14へ供給し、かつ、停止手段Q4を実行して電圧制御手段Q3を停止させてもよい。こうすることで、外部電力源50が供給している直流電力Peが、当該発電システム10が電力負荷70へ供給すべき需要電力Pdよりも小さい場合には、常にエンジン発電機システム10aからの電圧Vgをキャパシタ14に供給でき、これによりキャパシタ14の電圧Vcを安定化させることができる。
なお、発電機12とキャパシタ14との間で電力供給を遮断できる構成になっていてもよい。
ここで、エンジン発電機システム10aからの電力Pgをキャパシタ14へ供給している場合としては、発電機12とキャパシタ14との間で電力供給を遮断できる構成でない場合においてエンジン11を運転している場合の他、発電機12とキャパシタ14との間で電力供給を遮断できる構成になっている場合において発電機12とキャパシタ14との間での電力供給の遮断状態が解除されており(すなわちオン状態になっており)、かつ、エンジン11を運転している場合を例示できる。
以上説明した発電システム10では、エンジン発電機システム10aにおいて、エンジン11によって駆動される発電機12からの交流電力Paを整流回路13によって直流電力Pgに変換し、この直流電力Pgを整流回路13の直流側に並列に接続されたキャパシタ14に供給する。
整流回路13及びキャパシタ14に対して並列に接続された第1電力変換回路15が商用電力系統20とキャパシタ14との間で電力を授受する。
また、整流回路13、キャパシタ14及び第1電力変換回路15に対して並列に接続された第2電力変換回路16が外部電力源システム50aにおける外部電力源50とキャパシタ14との間で電力を授受する。
そして、この発電システム10では、外部電力源50が供給している直流電力Peが、当該発電システム10が電力負荷70へ供給すべき需要電力Pdよりも小さい場合であってエンジン発電機システム10aからの電力Pgをキャパシタ14へ供給している場合には、エンジン発電機システム10aからの直流電圧Vgとキャパシタ14の直流電圧Vcとを同じ電圧にして電力供給効率の低下を防止する必要がある。
ここで、従来の発電システムでは、キャパシタ14の直流電圧Vcは直流電圧制御にて常に一定電圧に制御されていることから、エンジン発電機システム10aの構成の変更や、エンジン発電機システム10aからの直流電圧Vgを一定電圧に制御されたキャパシタ14の直流電圧Vcと同じ電圧にするための回路を別途設けるといった変更を行わない限り、エンジン発電機システム10aからの直流電圧Vgとキャパシタ14の直流電圧Vcとを同じ電圧にすることができなかった。
しかし、本第1実施形態に係る発電システム10では、外部電力源50が供給している電力Peが、当該発電システム10が電力負荷70へ供給すべき需要電力Pdよりも小さい場合であってエンジン発電機システム10aからの電力Pgをキャパシタ14へ供給している場合には、停止手段Q4を実行して電圧制御手段Q3を停止させるので、エンジン発電機システム10aからの直流電圧Vgとキャパシタ14の直流電圧Vcとを結果的に同じ電圧にすることができる。そうすると、エンジン発電機システム10aからの直流電力Pgが外部電力源システム50a側に供給されたり或いは外部電力源システム50aからの直流電力Peがエンジン発電機システム10a側に供給されたりすることがなく、従って、電力供給効率の低下を招くことはない。
これによって、エンジン発電機システム10aからの直流電力Pgと、外部電力源システム50aからの直流電力Peとを併用して効率的に系統連系させることができる。
このように、発電システム10によれば、停止手段Q4を実行して電圧制御手段Q3を停止させるといった簡単な構成で(すなわち制御装置17の制御構成を変更するだけで)、エンジン発電機システム10aからの直流電圧Vgとキャパシタ14の直流電圧Vcとを結果的に同じ電圧にすることができるので、従来の如く、既存エンジン発電機システムの構成の変更や、別途回路を設けるといった変更を行うことなく、従って多大な手間をかけることなく、効率よく系統連系を行うことができる。
なお、この発電システム10は、発電機12からの電力がキャパシタ14に供給されていない場合には、直流電圧制御を行うようになっている。一方、発電システム10は、外部電力源50が供給している電力が、当該発電システム10が供給すべき需要電力以上の場合に発電機12からの電力をキャパシタ14へ供給していると、該発電機12からの電力を止める(例えばエンジン11を停止する)ようになっている。
(第2実施形態)
図2は、本発明の第2実施形態に係る発電システム110を概略的に示すシステム構成図である。
図2において、図1に示す第1実施形態の発電システム10と同じ構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。このことは、後述する図3及び図4にそれぞれ示す第3実施形態及び第4実施形態についても同様である。
第2実施形態の発電システム110は、第1実施形態の発電システム10において、外部電力源50の出力電圧を検知する第1電圧計81と、外部電力源50の出力電流を検知する第1電流計82とを備え、かつ、制御装置17に代えて制御装置117を備えた発電システムとされている。なお、制御装置117は、後述する電力量を算出するための電力供給時間を計測するタイマー手段(図示省略)を備えている。このことは、後述する第3実施形態の制御装置217及び第4実施形態の制御装置317についても同様である。
制御装置117は、前述した第1電力授受手段Q1、第2電力授受手段Q2、電圧制御手段Q3及び停止手段Q4に加えて、第1電圧計81の検知結果に基づき外部電力源50からの電圧値Veを検出する第1電圧検出手段Q5、及び、第1電流計82の検知結果に基づき外部電力源50からの電流値Ieを検出する第1電流検出手段Q6として機能するようになっている。
こうすることで、当該発電システム110において外部電力源50からの電圧値Ve及び電流値Ieを得ることができる。
また、制御装置117は、外部電力源50からの電圧値Ve及び電流値Ieの少なくとも一方を当該発電システム110に接続されるコンピュータ等の外部装置90に伝送する第1伝送手段Q7として機能するようになっている。
こうすることで、外部電力源90からの電圧値Ve及び電流値Ieの少なくとも一方を当該発電システム110の外部からも得ることができる。しかも、外部電力源50からの電圧値Ve及び電流値Ieの双方を当該発電システム110に接続される外部装置90に伝送する場合には、外部電力源50からの電圧値Ve及び電流値Ieに基づき当該発電システム110の外部において外部電力源50からの電力値Pe及び電力量値Weを算出することができる。こうすることで、当該発電システム110の外部において外部電力源システム50aからの電力値Pe及び電力量値Weを得ることができる。
本第2実施形態では、制御装置117は、さらに、第1電圧検出手段Q5にて検出した電圧値Veと、第1電流検出手段Q6にて検出した電流値Ieとの積で表した外部電力源50からの電力値Peを演算する第1電力演算手段Q8aとして機能するようになっている。また、制御装置117は、第1電力演算手段Q8aにて演算した電力値Peと、電力供給時間との積を加算した総量を表した外部電力源50からの電力量値Weを演算する第1電力量演算手段Q8bとして機能するようになっている。なお、第1電力演算手段Q8a及び第1電力量演算手段Q8bで第1演算手段Q8を構成している。
こうすることで、当該発電システム110において外部電力源50からの電力値Pe及び電力量値Weを得ることができる。
また、第1伝送手段Q7は、電圧値Ve、電流値Ie、電力値Pe及び電力量値Weの少なくとも一つを当該発電システム110に接続される外部装置90に伝送してもよい。
こうすることで、電圧値Ve、電流値Ie、電力値Pe及び電力量値Weの少なくとも一つを当該発電システム110の外部からも得ることができる。
(第3実施形態)
図3は、本発明の第3実施形態に係る発電システム210を概略的に示すシステム構成図である。
第3実施形態の発電システム210は、第1実施形態の発電システム10において、キャパシタ14の電圧を検知する第2電圧計83と、第2電力変換回路16の出力電流を検知する第2電流計84とを備え、かつ、制御装置17に代えて制御装置217を備えた発電システムとされている。
制御装置217は、前述した第1電力授受手段Q1、第2電力授受手段Q2、電圧制御手段Q3及び停止手段Q4に加えて、第2電圧計83の検知結果に基づきキャパシタ14の電圧値Vcを検出する第2電圧検出手段Q9、及び、第2電流計84の検知結果に基づき第2電力変換回路16の出力電流値Isを検出する第2電流検出手段Q10として機能するようになっている。
こうすることで、当該発電システム210においてキャパシタ14の電圧値Vc及び第2電力変換回路16の出力電流値Isを得ることができる。
また、制御装置217は、キャパシタ14の電圧値Vc及び第2電力変換回路16の出力電流値Isの少なくとも一方を当該発電システム210に接続される外部装置90に伝送する第2伝送手段Q11として機能するようになっている。
こうすることで、キャパシタ14の電圧値Vc及び第2電力変換回路16の出力電流値Isの少なくとも一方を当該発電システム210の外部からも得ることができる。しかも、キャパシタ14の電圧値Vc及び第2電力変換回路16の出力電流値Isの双方を当該発電システム210に接続される外部装置90に伝送する場合には、キャパシタ14の電圧値Vc及び第2電力変換回路16の出力電流値Isに基づき当該発電システム210の外部において第2電力変換回路16からの電力値Ps及び電力量値Wsを算出することができる。こうすることで、当該発電システム210の外部において第2電力変換回路16からの電力値Ps及び電力量値Wsを得ることができ、これにより、第2電力変換回路16の電力変換効率を考慮した、外部電力源システム50aからの精度の良い電力値Ps及び電力量値Wsを得ることができる。
本第3実施形態では、制御装置217は、さらに、第2電圧検出手段Q9にて検出した電圧値Vcと、第2電流検出手段Q10にて検出した電流値Isとの積で表した第2電力変換回路16からの電力値Psを演算する第2電力演算手段Q12aとして機能するようになっている。また、制御装置217は、第2電力演算手段Q12aにて演算した電力値Psと、電力供給時間との積を加算した総量を表した第2電力変換回路16からの電力量値Wsを演算する第2電力量演算手段Q12bとして機能するようになっている。なお、第2電力演算手段Q12a及び第2電力量演算手段Q12bで第2演算手段Q12を構成している。
こうすることで、当該発電システム210において第2電力変換回路16からの電力値Ps及び電力量値Wsを得ることができる。
また、第2伝送手段Q11は、電圧値Vc、出力電流値Is、電力値Ps及び電力量値Wsの少なくとも一つを当該発電システム210に接続される外部装置90に伝送してもよい。
こうすることで、電圧値Vc、出力電流値Is、電力値Ps及び電力量値Wsの少なくとも一つを当該発電システムの外部からも得ることができる。
(第4実施形態)
図4は、本発明の第4実施形態に係る発電システム310を概略的に示すシステム構成図である。
第4実施形態の発電システム310は、第1実施形態の発電システム10において、キャパシタ14の電圧を検知する第2電圧計83と、整流回路13の出力電流を検知する第3電流計85とを備え、かつ、制御装置17に代えて制御装置317を備えた発電システムとされている。
制御装置317は、前述した第1電力授受手段Q1、第2電力授受手段Q2、電圧制御手段Q3及び停止手段Q4に加えて、第2電圧計83の検知結果に基づきキャパシタ14の電圧値Vcを検出する第2電圧検出手段Q9、及び、第3電流計85の検知結果に基づき整流回路13の出力電流値Igを検出する第3電流検出手段Q13として機能するようになっている。
こうすることで、当該発電システム310においてキャパシタ14の電圧値Vc及び整流回路13の出力電流値Igを得ることができる。
また、制御装置317は、キャパシタ14の電圧値Vc及び整流回路13の出力電流値Igの少なくとも一方を当該発電システム310に接続される外部装置90に伝送する第3伝送手段Q14として機能するようになっている。
こうすることで、キャパシタ14の電圧値Vc及び整流回路13の出力電流値Igの少なくとも一方を当該発電システム310の外部からも得ることができる。しかも、キャパシタ14の電圧値Vc及び整流回路13の出力電流値Igの双方を当該発電システム310に接続される外部装置90に伝送する場合には、キャパシタ14の電圧値Vc及び整流回路13の出力電流値Igに基づき当該発電システム310の外部において整流回路13からの電力値Pg及び電力量値Wgを算出することができる。こうすることで、当該発電システム310の外部において整流回路13からの電力値Pg及び電力量値Wg(すなわちエンジン発電機システム10aからの電力値Pg及び電力量値Wg)を得ることができる。
本第4実施形態では、制御装置317は、さらに、第2電圧検出手段Q9にて検出した電圧値Vcと、第3電流検出手段Q13にて検出した電流値Igとの積で表した整流回路13からの電力値Pgを演算する第3電力演算手段Q15aとして機能するようになっている。また、制御装置317は、第3電力演算手段Q15aにて演算した電力値Pgと、電力供給時間との積を加算した総量を表した整流回路13からの電力量値Wgを演算する第3電力量演算手段Q15bとして機能するようになっている。なお、第3電力演算手段Q15a及び第3電力量演算手段Q15bで第3演算手段Q15を構成している。
こうすることで、当該発電システム310において整流回路13からの電力値Pg及び電力量値Wg(すなわちエンジン発電機システム10aからの電力値Pg及び電力量値Wg)を得ることができる。
また、第3伝送手段Q14は、電圧値Vg、電流値Ig、電力値Pg及び電力量値Wgの少なくとも一つを当該発電システム310に接続される外部装置90に伝送してもよい。
こうすることで、電圧値Vg、電流値Ig、電力値Pg及び電力量値Wgの少なくとも一つを当該発電システム310の外部からも得ることができる。
(その他の実施形態)
以上説明した第2実施形態から第4実施形態までの発電システム110,210,310において、制御装置117,217,317は、さらに、第1電力変換回路15の入力電力値Pinと出力電力値Poutに基づき、第1電力変換回路15の第1電力変換効率値R1を演算する第4演算手段として機能するようになっていてもよい。
なお、入力電力値Pinは、直流入力電圧を検知する電圧計(図示省略)から検知した検知結果と、直流入力電流を検知する電流計(図示省略)から検知した検知結果とに基づき検出してもよいし、第1電力変換回路15で検出されたものを使用してもよい。
また、出力電力値Poutは、交流出力電圧を検知する電圧計(図示省略)から検知した検知結果と、交流出力電流を検知する電流計(図示省略)から検知した検知結果とに基づき検出してもよいし、第1電力変換回路15で検出されたものを使用してもよい。
この場合、第1から第3までの伝送手段Q7,Q11,Q14は、さらに、電力変換効率値R1を当該発電システム110,210,310の外部に伝送してもよい。
また、制御装置117,217,317は、さらに、外部電力源50からの直流電力値(第2電力変換回路16の入力電力)Peと第2電力変換回路16からの電力値(出力電力)Psに基づき、第2電力変換回路16の第2電力変換効率値R2を演算する第5演算手段として機能するようになっていてもよい。
なお、外部電力源50からの直流電力値Peは、第1演算手段Q8で検出してもよいし、第2電力変換回路16で検出されたものを使用してもよい。
また、第2電力変換回路16からの電力値Psは、第2演算手段Q2で検出してもよいし、第2電力変換回路16で検出されたものを使用してもよい。
この場合、第1から第3までの伝送手段Q7,Q11,Q14は、さらに、第2電力変換効率値R2を当該発電システム110,210,310の外部に伝送してもよい。
また、第2実施形態から第4実施形態までの発電システム110,210,310のうち少なくとも二つの実施形態を組み合わせる場合、各伝送手段で一つの伝送手段を構成することができる。
ここで、第1電力変換回路15の入力電力値Pin、第1電力変換回路15の出力電力値Pout、エンジン発電機システム10aからの直流電力値Pg、外部電力源システム50aからの電力値Ps、外部電力源50からの電力値Pe、第1電力変換回路15の第1電力変換効率値R1、第2電力変換回路16の第2電力変換効率値R2に関して、次の(式1)〜(式4)に示すような関係が成り立つ。
Pin=Pg+Ps … (式1)
R1=Pout/Pin … (式2)
R2=Ps/Pe … (式3)
[第2実施形態の場合]
例えば、図2に示す第2実施形態の発電システム110において、各値を次のように計算してもよい。
すなわち、外部電力源50からの電力値Peが10kWと検出され、第2電力変換回路16の第2電力変換効率値R2が0.9と検出され、第1電力変換回路15の出力電力値Poutが17.1kWと検出され、第1電力変換回路15の第1電力変換効率値R1が0.9と検出されると、
(1)外部電力源システム50aからの電力値Psは、前記(式3)より、
Ps=Pe・R2=10kW・0.9=9kW
(2)第1電力変換回路15の入力電力値Pinは、前記(式2)より、
Pin=Pout/R1=17.1kW/0.9=19kW
(3)エンジン発電機システム10aからの電力値Pgは、前記(式1)より、
Pg=Pin−Ps=19kW−9Kw=10kW
(4)R1を考慮した外部電力源システム50aからの電力値Psは、
Ps(R1考慮)=Ps・R1=9kW・0.9=8.1kW
(5)R1を考慮したエンジン発電機システム10aからの電力値Pgは、
Pg(R1考慮)=Pg・R1=10kW・0.9=9kW
このようにして、電力値Ps、入力電力値Pin及び電力値Pg並びに第1電力変換効率値R1を考慮した電力値Ps及び電力値Pgを求めることができる。
[第3実施形態の場合]
例えば、図3に示す第3実施形態の発電システム210において、各値を次のように計算してもよい。
すなわち、外部電力源システム50aからの電力値Psが9kWと検出され、第1電力変換回路15の出力電力値Poutが17.1kWと検出され、第1電力変換回路15の第1電力変換効率値R1が0.9と検出されると、前述の第2実施形態の(2)〜(5)と同様にして、入力電力値Pin及び電力値Pg並びに第1電力変換効率値R1を考慮した電力値Ps及び電力値Pgを求めることができる。
[第4実施形態の場合]
例えば、図4に示す第4実施形態の発電システム310において、各値を次のように計算してもよい。
すなわち、第1電力変換回路15の出力電力値Poutが17.1kWと検出され、エンジン発電機システム10aからの電力値Pgが10kWと検出され、第1電力変換回路15の第1電力変換効率値R1が0.9と検出されると、
(1)第1電力変換回路15の入力電力値Pinは、前記(式2)より、
Pin=Pout/R1=17.1kW/0.9=19kW
(2)外部電力源システム50aからの電力値Psは、前記(式1)より、
Ps=Pin−Pg=19kW−10kW=9kW
(3)R1を考慮した外部電力源システム50aからの電力値Psは、
Ps(R1考慮)=Ps・R1=9kW・0.9=8.1kW
(4)R1を考慮したエンジン発電機システム10aからの電力値Pgは、
Pg(R1考慮)=Pg・R1=10kW・0.9=9kW
このようにして、入力電力値Pin及び電力値Ps並びに第1電力変換効率値R1を考慮した電力値Ps及び電力値Pgを求めることができる。
[第2実施形態と第4実施形態とを組み合わせた場合]
例えば、図2に示す第2実施形態の発電システム110と、図4に示す第4実施形態の発電システム310とを組み合わせた場合において、次のように計算してもよい。
すなわち、外部電力源50からの電力値Peが10kWと検出され、エンジン発電機システム10aからの電力値Pgが10kWと検出され、第1電力変換効率値R1が0.9と検出され、第2電力変換効率値R2が0.9と検出されると、
(1)外部電力源システム50aからの電力値Psは、前記(式3)より、
Ps=Pe・R2=10kW・0.9=9kW
(2)第1電力変換回路15の入力電力値Pinは、前記(式1)より、
Pin=Pg+Ps=10kW+9kW=19kW
(3)R1を考慮した外部電力源システム50aからの電力値Psは、
Ps(R1考慮)=Ps・R1=9kW・0.9=8.1kW
(4)R1を考慮したエンジン発電機システム10aからの電力値Pgは、
Pg(R1考慮)=Pg・R1=10kW・0.9=9kW
このようにして、電力値Ps及び入力電力値Pin並びに第1電力変換効率値R1を考慮した電力値Ps及び電力値Pgを求めることができる。
[第3実施形態と第4実施形態とを組み合わせた場合]
例えば、図3に示す第3実施形態の発電システム210と、図4に示す第4実施形態の発電システム310とを組み合わせた場合において、外部電力源システム50aからの電力値Psが0.9kWと検出され、エンジン発電機システム10aからの電力値Pgが10kWと検出され、第1電力変換効率値R1が0.9と検出されると、前述の第2実施形態と第4実施形態とを組み合わせた場合の(2)〜(4)と同様にして、入力電力値Pin並びに第1電力変換効率値R1を考慮した電力値Ps及び電力値Pgを求めることができる。
10 発電システム
10a エンジン発電機システム
11 エンジン
12 発電機
13 整流回路
14 キャパシタ
15 第1電力変換回路
15a 系統連系インバータ
16 第2電力変換回路
20 電力系統
50 外部電力源
50a 外部電力源システム
70 電力負荷
90 外部装置
Ie 外部電力源からの電流値
Ig 整流回路の出力電流値
Is 第2電力変換回路の出力電流値
Pa 発電機からの交流電力
Pd 発電システムが供給すべき需要電力
Pe 外部電力源からの電力値
Pg 整流回路(エンジン発電機システム)からの電力値
Pin 第1電力変換回路の入力電力値
Pout 第1電力変換回路の出力電力値
Ps 第2電力変換回路(外部電力源システム)からの電力値
Q1 第1電力授受手段
Q2 第2電力授受手段
Q3 電圧制御手段
Q4 停止手段
Q5 第1電圧検出手段
Q6 第1電流検出手段
Q7 第1伝送手段
Q8 第1演算手段
Q9 第2電圧検出手段
Q10 第2電流検出手段
Q11 第2伝送手段
Q12 第2演算手段
Q13 第3電流検出手段
Q14 第3伝送手段
Q15 第3演算手段
R1 第1電力変換回路の電力変換効率値
R2 第2電力変換回路の電力変換効率値
Vc キャパシタの電圧値
Ve 外部電力源からの電圧値
We 外部電力源からの電力量値
Wg 整流回路からの電力量値
Ws 第2電力変換回路からの電力量値

Claims (10)

  1. エンジンと、
    前記エンジンによって駆動される発電機と、
    前記発電機からの交流電力を直流電力に変換する整流回路と、
    前記整流回路の直流側に並列に接続されたキャパシタと、
    前記整流回路と前記キャパシタとに並列に接続され、かつ、電力系統と前記キャパシタとの間で電力を授受するための第1電力変換回路と、
    前記整流回路と前記キャパシタと前記第1電力変換回路とに並列に接続され、かつ、外部電力源と前記キャパシタとの間で電力を授受するための第2電力変換回路と
    を備え、前記キャパシタの直流電圧を制御する直流電圧制御を行う発電システムであって、
    前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合であって前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給している場合には、前記直流電圧制御を停止させる停止手段を備えることを特徴とする発電システム。
  2. 請求項1に記載の発電システムにおいて、
    前記外部電力源が供給している電力が、当該発電システムが供給すべき需要電力よりも小さい場合に、前記発電機からの電力を前記キャパシタへ供給し、かつ、前記停止手段により前記直流電圧制御を停止させることを特徴とする発電システム。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の発電システムにおいて、
    前記外部電力源からの電圧値を検出する第1電圧検出手段と、前記外部電力源からの電流値を検出する第1電流検出手段とを備えることを特徴とする発電システム。
  4. 請求項3に記載の発電システムにおいて、
    前記第1電圧検出手段及び前記第1電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記電流値に基づき前記外部電力源からの電力値及び電力量値を演算する第1演算手段を備えることを特徴とする発電システム。
  5. 請求項1から請求項4までの何れか一つに記載の発電システムにおいて、
    前記キャパシタの電圧値を検出する第2電圧検出手段と、前記第2電力変換回路の出力電流値を検出する第2電流検出手段とを備えることを特徴とする発電システム。
  6. 請求項5に記載の発電システムにおいて、
    前記第2電圧検出手段及び前記第2電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記出力電流値に基づき前記第2電力変換回路からの電力値及び電力量値を演算する第2演算手段を備えることを特徴とする発電システム。
  7. 請求項1から請求項6までの何れか一つに記載の発電システムにおいて、
    前記キャパシタの電圧値を検出する第2電圧検出手段と、前記整流回路の出力電流値を検出する第3電流検出手段とを備えることを特徴とする発電システム。
  8. 請求項7に記載の発電システムにおいて、
    前記第2電圧検出手段及び前記第3電流検出手段にてそれぞれ検出した前記電圧値及び前記出力電流値に基づき前記整流回路からの電力値及び電力量値を演算する第3演算手段を備えることを特徴とする発電システム。
  9. 請求項3から請求項8までの何れか一つに記載の発電システムにおいて、
    前記第1電力変換回路の入力電力値及び出力電力値に基づき、前記第1電力変換回路の電力変換効率値を演算する第4演算手段とを備えることを特徴とする発電システム。
  10. 請求項3から請求項9までの何れか一つに記載の発電システムにおいて、
    前記各手段で得られた値の少なくとも一つを当該発電システムの外部に伝送する伝送手段を備えることを特徴とする発電システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE112009001695B4 (de) * 2008-07-17 2021-08-12 Mitsubishi Electric Corp. Stromversorgungsvorrichtung
JP5718724B2 (ja) * 2011-05-23 2015-05-13 ヤンマー株式会社 発電システム
JP5520256B2 (ja) * 2011-05-26 2014-06-11 川崎重工業株式会社 マイクログリッドとその制御装置及びその制御方法
WO2013094396A1 (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 パナソニック株式会社 充放電装置およびこれを用いた充放電システム
TWI534603B (zh) * 2015-07-13 2016-05-21 善元科技股份有限公司 電源供應系統

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08186934A (ja) * 1994-12-31 1996-07-16 Tokyo Gas Co Ltd 電力供給システム
JP3775134B2 (ja) * 1999-10-08 2006-05-17 株式会社日立製作所 自家発電設備
JP2001258160A (ja) 2000-03-09 2001-09-21 Omron Corp ハイブリッド型発電システム
JP2006280177A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Honda Motor Co Ltd 電源装置
JP4569603B2 (ja) * 2007-01-04 2010-10-27 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよびそれを備える車両、ならびにその制御方法
US9263895B2 (en) * 2007-12-21 2016-02-16 Sunpower Corporation Distributed energy conversion systems
CN101286655B (zh) * 2008-05-22 2011-08-31 中国科学院电工研究所 基于超级电容器储能的风力发电、光伏发电互补供电系统

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