JP5986111B2 - 多相配電網の負荷分散装置 - Google Patents
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Description
− 多相配電網に接続されている単相電気負荷に供給するための出力電圧を発生させるコンバータであって、このコンバータの出力電圧の、多相配電網の相電圧に対する位相差を選択的に変化させることができるように構成されているコンバータと、
− コンバータのための同期制御モジュールであって、
・ コンバータの出力電圧の位相と、多相配電網の第1の相の電圧の位相との同期を制御することができ、また、
・ コンバータの出力電圧の位相が、多相配電網の第2の相の電圧の位相と同期するまで、コンバータの出力電圧の位相差が漸進的に変化するように制御することができる同期制御モジュールと、
− 多相配電網への単相電気負荷の接続を制御する接続制御モジュールであって、コンバータの出力電圧の位相が、多相配電網の第1の相の電圧の位相と同期したときに、単相電気負荷が、コンバータの出力電圧に接続され、コンバータの出力電圧の位相差が漸進的に変化している間、単相電気負荷が多相配電網から切り離されており、コンバータの出力電圧の位相が、多相配電網の第2の相の電圧の位相と同期したときに、単相電気負荷が、多相配電網の第2の相に接続されるように制御する接続制御モジュール。
− 負荷分散のために、多相配電網に接続されている各単相電気負荷の消費電力の値を得るためのインターフェイスと、
− 計算モジュールであって、
・ 多相配電網の相間の不平衡を特定し、
・ 別の相への移転によって、相間の不平衡を改善することができる単相電気負荷を識別し、
・ 識別された単相電気負荷に対する、別の相への移転の要求を、同期制御モジュールに送ることができる計算モジュール。
− 別の相への移転によって、相間の不平衡を改善することができるいくつかの単相電気負荷を識別し、
− 識別された、いくつかの単相電気負荷に対する、別の相への移転の要求を、同期制御モジュールに連続的に送る。
− 多相配電網から電力を供給される、変速器を有するモータと、
− モータによって駆動され、このコンバータの出力電圧を発生させる同期発電機。
− 上述の相平衡化装置と、
− 多相配電網に単相電気負荷を相互接続するための相互接続装置であって、
・ 多相配電網の各相を接続するためのインターフェイス、
・ 単相電気負荷を接続するための負荷接続インターフェイス、
・ 単相電気負荷に供給するための出力電圧を発生させるコンバータの出力電圧が印加される給電線を接続するためのインターフェイス、および
・ コンバータのための同期制御モジュールと連絡しており、同期制御モジュールから受け取る制御信号に応じて、負荷接続インターフェイスを、多相配電網の1つの相、および/または給電線に選択的に接続するスイッチング装置を備えている相互接続装置。
− 各相に対応する相電力輸送線と、
− 単相電気負荷の移転用の電力を供給するための負荷移転用電力輸送線と、
− 相電力輸送線に電力を供給する太陽電池発電装置と、
− 相電力輸送線および負荷移転用電力輸送線に接続されている、上述したような相平衡化システム。
− 多相配電網に接続されている単相電気負荷に供給するための出力電圧を発生させるインバータの出力電圧の位相を、1つの単相電気負荷に電力を供給している、多相配電網の第1の相の電圧の位相に同期させる同期ステップと、
− インバータの出力電圧を負荷移転回線に印加するステップと、
− 単相電気負荷を負荷移転回線に接続するステップと、単相電気負荷を第1の相から切り離すステップと、
− インバータの出力電圧の位相が、多相配電網の第2の相の電圧の位相に同期するまで、インバータの出力電圧と第2の相の電圧との間の位相差を漸進的に変化させるステップと、
− 単相電気負荷を第2の相に接続するステップ。
− 多相配電網に接続されている各単相電気負荷の消費電力の値を得るステップと、
− 多相配電網の相間の不平衡を特定するステップと、
− 相を変更することによって、相間の不平衡を改善することができる単相電気負荷を、得られた消費電力の値に基づいて識別するステップ。
Ψi=2π×ni/nimax
Buffer0=G×sin〔(Offset+ni)×360/nimax〕
− 同期発電機26の出力電圧が、相ph1の電圧と同相になり、かつ同振幅を呈するように、モータ24を制御し、同期発電機26の誘導子に電力を供給する。
− 同期発電機26の出力は、電気的な単相負荷に接続される。したがって、電気的な単相負荷は、相ph1と同期発電機26の出力との両方から給電される。
− 電気的な単相負荷が、相ph1から切り離される。電気的な単相負荷は、同期発電機26の出力からしか給電されない。
− モータ24の回転速度は、変速器25によってわずかに変更され、したがって、同期発電機26のロータの回転速度が変更される。したがって、同期発電機26の出力電圧の周波数が変更される。同期発電機26の出力電圧の位相が、相ph2の電圧の位相と同期するまで、モータ24の回転速度の、変速器25による変更が維持される。
− 相ph2が、電気的な単相負荷に接続される。したがって、電気的な単相負荷は、同期発電機26と相ph2との両方から給電される。
− 同期発電機26の出力が、電気的な単相負荷から切り離される。以上によって、電気的な単相負荷は、適切に、相ph1から相ph2に移転される。
3 三相配電網
11 負荷移転回線
12 通信回線
21 AC/DCコンバータ
22 インバータ
23 制御モジュール
24 モータ
25 変速器
26 同期発電機
231 測定モジュール
232 処理回路
233 制御回路
B1、Bn 相互接続パッケージ
C キャパシタ
C1〜C14、Cn 単相負荷
F1、Fn 接続コンセント
Is、I1〜I3 リレー
L インダクタンス
M1、Mn マイクロコントローラ
N 中性線
ph1〜ph3 相
S1〜S4 スイッチ
TI 絶縁変圧器
Claims (12)
- − 多相配電網(3)に接続されている多数の単相電気負荷(C1〜Cn)に供給するための出力電圧を発生させるコンバータ(22)であって、このコンバータの出力電圧の、前記多相配電網の相電圧に対する位相差を選択的に変化させることができるように構成されているコンバータと、
− 前記コンバータ(22)のための同期制御モジュール(23)であって、
・ 前記コンバータの出力電圧の位相と、前記多相配電網の第1の相(ph1)の電圧の位相との同期を制御することができ、かつ、
・ 前記コンバータの出力電圧の位相が、前記多相配電網の第2の相(ph2)の電圧の位相と同期するまで、前記コンバータの出力電圧の前記位相差が漸進的に変化するように制御することができる同期制御モジュール(23)と、
− 前記多相配電網への前記多数の単相電気負荷の接続を制御する接続制御モジュール(23)であって、前記コンバータの出力電圧の位相が、前記多相配電網の第1の相の電圧の位相と同期したときに、前記多数の単相電気負荷のうちの少なくとも1つが、前記コンバータの出力電圧に接続され、前記コンバータの出力電圧の前記位相差が漸進的に変化している間、前記接続された単相電気負荷が前記多相配電網から切り離されており、前記コンバータの出力電圧の位相が、前記多相配電網の第2の相の電圧の位相と同期したときに、前記接続された単相電気負荷が、前記多相配電網の第2の相に接続されるように制御する接続制御モジュール(23)とを備えていることを特徴とする、多相配電網の相平衡化のための負荷分散装置(2)。 - − 負荷分散のために、前記多相配電網に接続されている各単相電気負荷(C1〜Cn)の消費電力の値を得るためのインターフェイスと、
− 計算モジュール(232)であって、
・ 前記多相配電網の相間の不平衡を特定し、
・ 別の相への移転によって、前記相間の不平衡を改善することができる単相電気負荷(C7)を識別し、
・ 識別された前記単相電気負荷(C7)に対する、前記別の相への移転の要求を、前記同期制御モジュール(23)に送ることができる計算モジュール(232)とを備えている、請求項1に記載の負荷分散装置。 - 前記計算モジュール(232)は、
− 別の相への移転によって、前記相間の不平衡を改善することができるいくつかの単相電気負荷を識別し、
− 識別された前記いくつかの単相電気負荷に対する、前記別の相への移転の要求を、前記同期制御モジュール(23)に連続的に送ることができるようになっている、請求項2に記載の負荷分散装置。 - 前記コンバータは、インバータ(22)を備えている、請求項1〜3のいずれか1つに記載の負荷分散装置。
- 前記コンバータは、前記多相配電網から電力を受けるためのインターフェイス、および前記インバータ(22)に電力を供給するための出力を有しているAC/DCコンバータ(21)を備えている、請求項4に記載の負荷分散装置。
- 前記同期制御モジュール(23)は、前記インバータの出力電圧の周波数の変更によって、前記インバータの出力電圧、したがって前記コンバータの出力電圧の前記位相差の漸進的な変化を制御するようになっている、請求項4または5に記載の負荷分散装置。
- 前記コンバータは、
− 前記多相配電網から電力を供給される、変速器を有するモータと、
− 前記モータによって駆動され、前記コンバータの出力電圧を発生させる同期発電機とを備えている、請求項1〜3のいずれか1つに記載の負荷分散装置。 - − 請求項1〜7のいずれか1つに記載の負荷分散装置(2)と、
− 多相配電網(3)に各単相電気負荷(C1〜Cn)を相互接続するための多数の相互接続装置(B1〜Bn)であって、
・ 前記多相配電網の各相を接続するためのインターフェイス、
・ 前記各単相電気負荷を接続するための各負荷接続インターフェイス(F1〜Fn)、
・ 前記各単相電気負荷に供給するための出力電圧を発生させるコンバータの出力電圧が印加される給電線(11)を接続するためのインターフェイス、および
・ 前記コンバータのための同期制御モジュール(23)と連絡しており、該同期制御モジュール(23)から受け取る制御信号に応じて、前記各負荷接続インターフェイス(F1〜Fn)を、前記多相配電網の1つの相および/または前記給電線に選択的に接続するスイッチング装置(M1、Is、I1、I2、I3)を有する相互接続装置(B1〜Bn)とを備えている、多相配電網の相平衡化のための負荷分散システム。 - 前記多数の相互接続装置(B1〜Bn)は、前記各負荷接続インターフェイス(F1〜Fn)に接続されている各単相電気負荷の消費電力を測定する測定装置を有しており、この測定装置は、前記負荷分散装置(2)と連絡している、請求項8に記載の負荷分散システム。
- − 各相に対応する相電力輸送線(ph1、ph2、ph3)と、
− 多数の単相電気負荷の移転用の電力を供給するための負荷移転用電力輸送線(11)と、
− 前記相電力輸送線に電力を供給する太陽電池発電装置と、
− 前記相電力輸送線および前記負荷移転用電力輸送線に接続されている、請求項8または9に記載の負荷分散システムとを備えている多相配電網。 - − 多相配電網(3)に接続されている多数の単相電気負荷に供給するための出力電圧を発生させるインバータ(22)の出力電圧の位相を、少なくとも1つの単相電気負荷に電力を供給している、前記多相配電網(3)の第1の相の電圧の位相に同期させる同期ステップと、
− 前記インバータの出力電圧を負荷移転回線(11)に印加するステップと、
− 前記電力供給されている単相電気負荷を前記負荷移転回線(11)に接続するステップと、前記接続された単相電気負荷を前記第1の相から切り離すステップと、
− 前記インバータの出力電圧の位相が、前記多相配電網(3)の第2の相の電圧の位相に同期するまで、前記インバータの出力電圧と前記第2の相の電圧との間の位相差を漸進的に変化させるステップと、
− 前記接続された単相電気負荷を前記第2の相に接続するステップとを含む、多相配電網(3)に多数の単相電気負荷を分散させる負荷分散方法。 - 前記同期ステップの実行に先立って、
− 前記多相配電網に接続されている各単相電気負荷の消費電力の値を得るステップと、
− 前記多相配電網の相間の不平衡を特定するステップと、
− 相を変更することによって、前記相間の不平衡を改善することができる単相電気負荷を、得られた前記消費電力の値に基づいて識別するステップとが実行される、請求項11に記載の負荷分散方法。
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