JP6666175B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電装置を含む複数のユニットと蓄電装置からの電力の電圧を昇圧可能なトランスとを具備する電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system including a plurality of units including a power storage device and a transformer capable of boosting a voltage of power from the power storage device.
従来、蓄電装置を含む複数のユニットと蓄電装置からの電力の電圧を昇圧可能なトランスとを具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technology of a power supply system including a plurality of units including a power storage device and a transformer capable of boosting a voltage of power from the power storage device is known. For example, as described in
特許文献1に記載の電力供給システム(太陽光発電システム)は、太陽光発電設備と蓄電装置とトランス(配電変圧器)とを有する複数のユニットを具備する。太陽光発電設備及び蓄電装置は、トランスを介して配電線の中途部と接続される。配電線は、電力系統と負荷とを接続する。このような電力供給システムにおいては、停電時に太陽光発電設備及び蓄電装置からの電力をトランスを介して配電線へ流通させることで、停電時に負荷へ電力を供給することができる。
The power supply system (photovoltaic power generation system) described in
しかし、停電時にトランスを介して配電線へ電力を流通させると、当該電力を下流側(負荷側)のユニットの蓄電装置が充電してしまう可能性がある。このような場合、例えばシステムがダウンする等の不都合が生じる。 However, if electric power is circulated to the distribution line via a transformer during a power outage, the electric power may be charged by the power storage device of the downstream unit (load side). In such a case, for example, inconvenience such as the system going down occurs.
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は停電時にトランスを介して流通させた電力を下流側(負荷側)のユニットの蓄電装置が充電してしまうのを防止することができる電力供給システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and the problem to be solved is that the electric power circulated through the transformer at the time of a power outage is charged by the power storage device of the downstream (load side) unit. It is an object of the present invention to provide a power supply system capable of preventing the power supply from being lost.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、商用電源からの電力を負荷へ供給可能な分電盤と、自然エネルギーを利用して発電可能な第一の発電装置、前記第一の発電装置及び前記商用電源からの電力を充放電可能な第一の蓄電装置、及び前記第一の蓄電装置の充放電を制御する第一のパワーコンディショナーを含み、前記商用電源と連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転と、を行うことができる第一のユニットと、前記負荷へと供給される電力の供給元を、前記商用電源又は前記第一のユニットに切り替える第一の切替盤と、前記自立運転時に前記第一のユニットから前記分電盤に供給された電力の電圧を昇圧するトランスと、前記商用電源からの電力を充放電可能な第二の蓄電装置、及び前記第二の蓄電装置の充放電を制御する第二のパワーコンディショナーを含み、前記第一の切替盤よりも前記負荷側に配置されて前記分電盤へ電力を供給する第二のユニットと、前記商用電源の停電を検知可能な停電検知部と、前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間に配置され、前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間の電力の流通を許可する閉状態と、前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間の電力の流通を禁止する開状態とを切り替える第一の開閉部と、前記停電検知部により停電が検知されると共に、所定の条件を満たした場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替える制御部と、を具備するものである。 That is, a distribution board capable of supplying power from a commercial power supply to a load, a first power generation device capable of generating power using natural energy, and charging and discharging of power from the first power generation device and the commercial power supply A first power storage device, and a first power conditioner for controlling the charging and discharging of the first power storage device, interconnection operation to supply power to the distribution board in connection with the commercial power supply, A first unit capable of performing an independent operation of supplying power to the distribution board independently of the commercial power supply, and a supply source of power supplied to the load, the commercial power supply or the A first switching panel that switches to one unit, a transformer that boosts the voltage of the power supplied from the first unit to the distribution board during the self-sustaining operation, and that can charge and discharge power from the commercial power supply A second power storage device, and the second power storage device; A second unit that includes a second power conditioner that controls charging and discharging of the power storage device, is disposed closer to the load side than the first switching panel, and supplies power to the distribution board, and a power supply for the commercial power supply. A power failure detection unit capable of detecting a power failure, and disposed between the first switching panel and the second unit, permitting the flow of power between the first switching panel and the second unit. And a first opening / closing unit that switches between an open state that prohibits the flow of electric power between the first switching panel and the second unit, and a power failure is detected by the power failure detection unit. A control unit that switches the first opening / closing unit to an open state when a predetermined condition is satisfied.
前記第二のユニットの前記第二の蓄電装置は、所定の充電期間内に充電を行い得るように設定され、前記制御部は、前記停電検知部により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記所定の充電期間内である場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替えることとしてもよい。
このような構成により、期間に応じた簡易な制御によって、停電時にトランスを介して流通させた電力を下流側(負荷側)のユニットの蓄電装置が充電してしまうのを防止することができる。
The second power storage device of the second unit is set so as to be able to perform charging within a predetermined charging period, and the control unit is configured to detect a power failure by the power failure detection unit and to execute the predetermined condition. The first opening / closing unit may be switched to an open state when the predetermined charging period is satisfied as a case where the condition is satisfied.
With such a configuration, it is possible to prevent the power storage device of the downstream unit (load side) from charging the electric power circulated through the transformer at the time of a power outage with simple control according to the period.
前記制御部は、前記停電検知部により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記自立運転時に前記第一のユニットから前記トランスを介した前記分電盤への電力の供給が停止された場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替えて、当該開状態を停電が解消されるまで維持することとしてもよい。
このような構成により、停電時にトランスを介して流通させた電力を下流側(負荷側)のユニットの蓄電装置が充電してしまうのを防止すると共に、第二のユニットが煩雑な動作を行うのを防止することができる。
The control unit is configured to detect a power outage by the power outage detection unit and supply power from the first unit to the distribution board via the transformer during the self-sustaining operation when the predetermined condition is satisfied. Is stopped, the first opening / closing section may be switched to an open state, and the open state may be maintained until the power failure is resolved.
With such a configuration, it is possible to prevent the electric power circulated through the transformer at the time of the power outage from being charged by the power storage device of the downstream (load) unit, and to perform the complicated operation of the second unit. Can be prevented.
前記負荷は、電力の供給を維持する必要性の大小に応じて設定された複数の特定負荷を含み、電力の供給先を前記複数の特定負荷の何れかに切り替える第二の切替盤をさらに具備し、前記第二のユニットは、前記商用電源又は前記第一のユニットと連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源及び前記第一のユニットから独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転と、を行うことができ、前記制御部は、前記第二のユニットの運転状態に応じて、前記第二のユニットからの電力の供給先を前記第二の切替盤によって前記複数の特定負荷の何れかに切り替えることとしてもよい。
このような構成により、第二のユニットの運転状況に応じて、電力の供給先として、電力の供給を維持する必要性の大小に応じて設定された何れかの負荷(特定負荷)を選択することができる。
The load includes a plurality of specific loads set according to the magnitude of the need to maintain power supply, and further includes a second switchboard that switches a power supply destination to any of the plurality of specific loads. The second unit is connected to the commercial power supply or the first unit to supply power to the distribution board, and independently of the commercial power supply and the first unit. And an independent operation for supplying electric power to the distribution board, wherein the control unit determines a supply destination of the electric power from the second unit according to an operation state of the second unit. The switching to any one of the plurality of specific loads may be performed by the second switching panel.
With such a configuration, any load (specific load) set according to the magnitude of the necessity to maintain the power supply is selected as the power supply destination in accordance with the operation status of the second unit. be able to.
前記第二のユニットは、自然エネルギーを利用して発電可能な第二の発電装置、前記第二の発電装置で発電された電力の出力を禁止する開状態と前記第二の発電装置で発電された電力の出力を許可する閉状態とを切り替える第二の開閉部をさらに具備し、前記制御部は、前記停電検知部により停電が検知されると、前記第二の開閉部を開状態に切り替えることとしてもよい。
このような構成により、停電時に第二の太陽光発電装置で発電された電力が商用電源側へと逆潮流するの防止することができる。
The second unit is a second power generation device capable of generating power using natural energy, an open state in which output of power generated by the second power generation device is prohibited, and power generation is performed by the second power generation device. And a second opening / closing unit that switches between a closed state that permits output of the power that has been applied and the control unit that switches the second opening / closing unit to an open state when a power failure is detected by the power failure detection unit. It may be that.
With such a configuration, it is possible to prevent the power generated by the second solar power generation device from flowing backward to the commercial power supply during a power outage.
前記第一の開閉部と前記第二のユニットとの間に第三の開閉部を介して接続される抵抗負荷をさらに具備し、前記第三の開閉部は、前記第二のユニットから前記抵抗負荷への電力の流通を許可する閉状態と前記第二のユニットから前記抵抗負荷への電力の流通を禁止する開状態とを切り替え可能に構成され、前記制御部は、前記停電検知部により停電が検知されると、前記第三の開閉部を閉状態に切り替えることとしてもよい。
このような構成により、停電時に第二のユニットから出力された電力が商用電源側へと逆潮流した場合であっても、当該逆潮流した電力が第一のユニットへと供給されるのを防止することができる。
The device further includes a resistive load connected between the first opening and closing unit and the second unit via a third opening and closing unit, wherein the third opening and closing unit is configured to receive the resistance load from the second unit. The control unit is configured to be able to switch between a closed state in which the flow of power to the load is permitted and an open state in which the flow of power from the second unit to the resistive load is prohibited. Is detected, the third opening / closing unit may be switched to the closed state.
With this configuration, even when the power output from the second unit flows backward to the commercial power supply during a power outage, the power that flows backward is prevented from being supplied to the first unit. can do.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
停電時にトランスを介して流通させた電力を下流側(負荷側)のユニットの蓄電装置が充電してしまうのを防止することができる。 It is possible to prevent the electric power circulated through the transformer at the time of power failure from being charged by the power storage device of the downstream (load) unit.
以下では、図1及び図2を用いて、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム1について説明する。
Hereinafter, the
図1に示す電力供給システム1は、工場に設けられ、工場の負荷2へ電力を供給するものである。電力供給システム1は、分電盤10、センサ部20、第一のユニット30、トランス40、第一の切替盤50(第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52)、第三のスイッチ60、第四のスイッチ70、第二のユニット80、第三のユニット90、第四のユニット100及び第二の切替盤110等を具備する。
The
図1に示す分電盤10は、電力の供給元から供給された電力を負荷2に分配するものである。分電盤10には、電力の供給元(商用電源3や後述する第一のユニット30等)から、負荷2の消費電力に応じた電力が供給される。分電盤10は、商用電源3と負荷2とを接続する配電線L1の中途部に配置される。なお、負荷2には、負荷121、負荷122及び負荷123が含まれる。負荷121、負荷122及び負荷123は、配電線L1の下流側の端部に接続される。より詳細には、配電線L1の下流側の端部が分岐され、負荷121、負荷122及び負荷123がそれぞれ分岐された端部に接続される。
The
図1及び図2に示すセンサ部20は、分電盤10内において、配電線L1を流通する電力を検出するものである。センサ部20は、第一のセンサ21、第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24等を具備する。
The
各センサ21から24は、それぞれ配置箇所の電力を検出するものである。各センサ21から24は、それぞれ配電線L1の中途部(分電盤10内)に配置される。各センサ21から24は、分電盤10内において、商用電源3側から負荷2側(下流側)へ向けて、第一のセンサ21・第二のセンサ22・第三のセンサ23・第四のセンサ24の順番に配置される。各センサ21から24は、それぞれ検出結果に関する信号を出力可能に構成される。
Each of the
図1及び図2に示す第一のユニット30は、負荷2への電力の供給元の一つである。第一のユニット30は、第一の太陽光発電装置31、第一の蓄電装置32及び第一のパワコン33等を具備する。
The
第一の太陽光発電装置31は、太陽光を利用して発電する装置である。第一の太陽光発電装置31は、太陽電池パネル等を具備する。
The first solar
第一の蓄電装置32は、電力を充放電可能な装置である。第一の蓄電装置32は、電力を充放電可能な蓄電池や、供給されてくる交流電力を整流して前記蓄電池に充電させる充電器等を具備する。第一の蓄電装置32は、第一の太陽光発電装置31や商用電源3からの電力を充放電可能に構成される。
The first
第一のパワコン33は、電力の入出力を制御するハイブリッドパワーコンディショナーである。第一のパワコン33は、直流電力を所定の電圧に変換するコンバーターや、直流電力を交流電力に変換するインバーター、動作を制御する制御部等を具備する。第一のパワコン33は、異なる二つの配電線を介して第一の太陽光発電装置31及び第一の蓄電装置32とそれぞれ接続される。第一のパワコン33は、連系運転及び自立運転を行うことができる。
The
第一のパワコン33の連系運転とは、通常時(非停電時)に商用電源3と連系して運転を行うことである。こうして、第一のパワコン33は、通常時に商用電源3と連系した状態で、第一の太陽光発電装置31で発電された電力や第一の蓄電装置32から放電された電力を出力したり、第一の太陽光発電装置31で発電された電力や商用電源3からの電力を第一の蓄電装置32へ入力(充電)したりすることができる。
The interconnection operation of the
第一のパワコン33の自立運転とは、停電時に商用電源3から独立して運転を行うことである。こうして、第一のパワコン33は、非常時に商用電源3から独立した状態で、第一の太陽光発電装置31で発電された電力や第一の蓄電装置32から放電された電力を出力したり、第一の太陽光発電装置31で発電された電力を第一の蓄電装置32へ入力(充電)したりすることができる。また、第一のパワコン33は、自立運転を行っている場合、第一の太陽光発電装置31で発電された電力の出力及び入力(充電)を同時に行うことができる。
The independent operation of the
また、図2に示すように、第一のパワコン33は、第一のセンサ21と電気的に接続される。第一のパワコン33は、第一のセンサ21から出力された信号が入力され、入力された信号に基づいて第一のセンサ21の検出結果を取得可能に構成される。第一のパワコン33は、取得した第一のセンサ21の検出結果に基づいて、出力する電力量を調整する負荷追従運転を行うことができる。また、第一のパワコン33は、取得した第一のセンサ21の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、第一のパワコン33は、後述する第一の切替盤50、第三のスイッチ60及び第四のスイッチ70と電気的に接続される。第一のパワコン33は、自身の運転状況や、取得した停電の発生に関する情報に基づいて、第一の切替盤50、第三のスイッチ60及び第四のスイッチ70をそれぞれ制御することができる。
As shown in FIG. 2, the
このように構成された第一のユニット30は、配電線L2及び配電線L3を介して分電盤10と接続される。
The
より詳細には、第一のユニット30において、第一のパワコン33が、配電線L2を介して分電盤10内の配電線L1(第一のセンサ21と後述する第一の切替盤50との間)と接続される。こうして、第一のパワコン33が、配電線L2・L1を介して商用電源3や、負荷2と接続される。なお、配電線L2は、通常時(すなわち、第一のパワコン33の連系運転時)に使用される配電線である。
More specifically, in the
また、第一のユニット30において、第一のパワコン33が、配電線L3を介して後述する第一の切替盤50(配電線L1の中途部)と接続される。こうして、第一のパワコン33が、配電線L3・L1を介して、負荷2と接続される。なお、配電線L3は、停電時(すなわち、第一のパワコン33の自立運転時)に使用される配電線である。
In the
なお、配電線L3には、分電盤10内に第一のブレーカ11が設けられる。第一のブレーカ11は、規定値を超える電力(電流)が流通した場合に、当該流通を禁止する(回路を遮断する)ものである。
Note that a first breaker 11 is provided in the
図1に示すトランス40は、電力を昇圧するものである。トランス40は、配電線L3の中途部に設けられる。これによって、自立運転時に第一のユニット30から出力された電力を例えば100Vから200Vに昇圧し、負荷2で消費することができる。
The
図1及び図2に示す第一の切替盤50は、当該第一の切替盤50を介して負荷2側へと流れる電力の供給元を、適宜切り替えるものである。第一の切替盤50は、配電線L1の中途部(配電線L1・L2の接続部と後述する第三のスイッチ60との間)に設けられる。第一の切替盤50は、第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52等を具備する。
The
第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52は、それぞれ配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第一のスイッチ51は、第一の切替盤50内の配電線L3に配置される。また、第二のスイッチ52は、第一の切替盤50内の配電線L1(より詳細には、配電線L1・L3の接続部より商用電源3側)に配置される。
The
第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52のオン・オフは、互いに排他的な関係となるように設定される。具体的には、第一のスイッチ51がオンとなると、第二のスイッチ52がオフとなる。また、第一のスイッチ51がオフとなると、第二のスイッチ52がオンとなる。
The ON / OFF of the
こうして、第一の切替盤50は、第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52のオン・オフによって、配電線L1の第一の切替盤50よりも下流側を、当該配電線L1の第一の切替盤50よりも上流側、又は配電線L3の何れか一方と接続する。
In this manner, the
具体的には、通常時において、第一の切替盤50は、第一のスイッチ51がオフ・第二のスイッチ52がオンとなることにより、配電線L1の第一の切替盤50よりも上流側と下流側とを接続する。このように、配電線L1の第一の切替盤50よりも上流側と下流側とが接続されると、負荷2が配電線L1を介して商用電源3と接続されると共に、配電線L1・L2を介して第一のユニット30と接続される。これにより、第一の切替盤50は、当該第一の切替盤50を介して負荷2側へと流れる電力の供給元を、商用電源3や第一のユニット30(より詳細には、連系運転時の第一のユニット30)に切り替えることができる。
Specifically, in the normal state, the
また、停電時において、第一の切替盤50は、第一のスイッチ51がオン・第二のスイッチ52がオフとなることにより、配電線L1の第一の切替盤50よりも下流側と配電線L3とを接続する。このように、配電線L1の第一の切替盤50よりも下流側と配電線L3とが接続されると、負荷2が配電線L1・L3を介して第一のユニット30と接続される。これにより、第一の切替盤50は、当該第一の切替盤50を介して負荷2側へと流れる電力の供給元を、第一のユニット30(より詳細には、自立運転時の第一のユニット30)に切り替えることができる。
Also, at the time of a power failure, the
なお、第一の切替盤50の切り替え制御(第一のスイッチ51及び第二のスイッチ52のオン・オフ制御)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The switching control of the first switching panel 50 (on / off control of the
図1及び図2に示す第三のスイッチ60は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第三のスイッチ60は、分電盤10内の配電線L1において第一の切替盤50と後述する第四のスイッチ70との間に配置される。第三のスイッチ60は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第三のスイッチ60は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第三のスイッチ60のオン条件とは、通常時であること、又は、停電時に自立運転による第一のパワコン33からの電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていること、の何れかである。また、第三のスイッチ60のオフ条件とは、停電時に自立運転による第一のパワコン33からの電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていないこと、である。なお、通常時にオンである第三のスイッチ60は、停電が発生すると一旦オフとなって、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始されるとオンとなる。また、本実施形態において、第三のスイッチ60は、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始されてオンとなった場合、何らかの原因で一旦オフとなると、その後オン条件を満たしたと判断された場合であっても、停電が解消するまでは再びオンとなることがないように制御される。なお、第三のスイッチ60のオン・オフ制御(第三のスイッチ60がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、図2に示すように、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The ON condition of the
図1及び図2に示す第四のスイッチ70は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第四のスイッチ70は、分電盤10内の配電線L1において第三のスイッチ60と第二のセンサ22との間に配置される。第四のスイッチ70は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第四のスイッチ70は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第四のスイッチ70のオン条件とは、通常時であること、又は、停電時であって且つ所定の充電時間帯ではないこと、の何れかである。また、第四のスイッチ70のオフ条件とは、停電時であって且つ所定の充電時間帯であること、である。なお、第四のスイッチ70のオン・オフ制御(第四のスイッチ70がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、図2に示すように、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。なお、所定の充電時間帯とは、後述するように、例えば23時から7時までの時間帯である。
The ON condition of the
図1及び図2に示す第二のユニット80は、負荷2への電力の供給元の一つである。第二のユニット80は、第二の蓄電装置82及び第二のパワコン83等を具備する。
The
なお、第二の蓄電装置82及び第二のパワコン83の構成(具体的には、それぞれの自身の構成や、互いの関係に関する構成)は、第一の蓄電装置32及び第一のパワコン33の構成と略同様であるため、特に異なる点を中心として説明を行う。
The configuration of the second
第二のパワコン83は、所定の配電線を介して第二の蓄電装置82と接続される。第二のパワコン83は、第二のセンサ22と電気的に接続される。第二のパワコン83は、第二のセンサ22から出力された信号が入力され、入力された信号に基づいて第二のセンサ22の検出結果を取得可能に構成される。第二のパワコン83は、取得した第二のセンサ22の検出結果に基づいて、出力する電力量を調整する負荷追従運転を行うことができる。また、第二のパワコン83は、取得した第二のセンサ22の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得することができる。第二のパワコン83は、連系運転及び自立運転を行うことができる。
The
なお、第二のパワコン83の連系運転には、通常時に商用電源3と連系した状態で行われる通常連系運転と、停電時に商用電源3と擬似的に連系した状態で行われる擬似連系運転と、が含まれる。本実施形態において、商用電源3と擬似的に連系した状態とは、第一のユニット30から出力された電力を商用電源3からの電力と見立てて、実際は商用電源3ではなく当該第一のユニット30と連系して運転を行うことである。
In addition, the interconnection operation of the
こうして、第二のパワコン83は、通常連系運転を行うことによって、通常時に商用電源3と連系した状態で、後述する配電線L4を介して第二の蓄電装置82から放電された電力を出力したり、商用電源3や第一のユニット30からの電力を第二の蓄電装置82へ入力(充電)したりすることができる。
In this way, the
また、第二のパワコン83は、擬似連系運転を行うことによって、非常時に商用電源3と擬似的に連系した状態で、配電線L4を介して第二の蓄電装置82から放電された電力を出力したり、第一のユニット30からの電力を第二の蓄電装置82へ入力(充電)したりすることができる。
In addition, by performing the pseudo-interconnection operation, the
また、第二のパワコン83は、自立運転を行うことによって、非常時に商用電源3から独立した状態で、後述する配電線L7を介して第二の蓄電装置82から放電された電力を出力することができる。
In addition, the
このように構成された第二のユニット80は、配電線L4を介して分電盤10と接続される。
The
より詳細には、第二のユニット80において、第二のパワコン83が、配電線L4を介して分電盤10内の配電線L1(第二のセンサ22と第三のセンサ23との間)と接続される。こうして、第二のパワコン83が、配電線L4・L1を介して商用電源3や、負荷2と接続される。また、第二のパワコン83が、配電線L4・L1・L2(又は、配電線L4・L1・L3)を介して第一のユニット30と接続される。これにより、第二のパワコン83は、後述する所定の充電時間帯になると商用電源3からの電力を第二の蓄電装置82に充電させることができる。なお、配電線L4は、第二のパワコン83の連系運転(通常連系運転及び擬似連系運転)時に使用される配電線である。また、配電線L4には、第二のブレーカ12が設けられる。第二のブレーカ12は、規定値を超える電力(電流)が流通した場合に、当該流通を禁止する(回路を遮断する)ものである。
More specifically, in the
また、第二のユニット80は、配電線L7を介して分電盤10外の後述する第二の切替盤110(より詳細には、配電線L1の中途部に接続された第二の切替盤111)と接続される。第二の切替盤111は、負荷2のうち負荷121と接続される。こうして、第二のユニット80において、第二のパワコン83が、配電線L7を介して、負荷2のうち負荷121と接続される。なお、配電線L7は、第二のパワコン83の自立運転時に使用される配電線である。
In addition, the
図1及び図2に示す第三のユニット90は、負荷2への電力の供給元の一つである。第三のユニット90は、第三の蓄電装置92及び第三のパワコン93等を具備する。
The
なお、第三の蓄電装置92及び第三のパワコン93の構成(具体的には、それぞれの自身の構成や、互いの関係に関する構成)は、第一の蓄電装置32及び第一のパワコン33の構成と略同様であるため、特に異なる点を中心として説明を行う。
The configuration of the third
第三のパワコン93は、所定の配電線を介して第三の蓄電装置92と接続される。第三のパワコン93は、第三のセンサ23と電気的に接続される。第三のパワコン93は、第三のセンサ23から出力された信号が入力され、入力された信号に基づいて第三のセンサ23の検出結果を取得可能に構成される。第三のパワコン93は、取得した第三のセンサ23の検出結果に基づいて、出力する電力量を調整する負荷追従運転を行うことができる。また、第三のパワコン93は、取得した第三のセンサ23の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得することができる。第三のパワコン93は、連系運転及び自立運転を行うことができる。
The
なお、第三のパワコン93の連系運転には、通常時に商用電源3と連系した状態で行われる通常連系運転と、停電時に商用電源3と擬似的に連系した状態で行われる擬似連系運転と、が含まれる。
The interconnection operation of the
こうして、第三のパワコン93は、通常連系運転を行うことによって、通常時に商用電源3と連系した状態で、後述する配電線L5を介して第三の蓄電装置92から放電された電力を出力したり、商用電源3や第一のユニット30からの電力を第三の蓄電装置92へ入力(充電)したりすることができる。
In this way, the
また、第三のパワコン93は、擬似連系運転を行うことによって、非常時に商用電源3と擬似的に連系した状態で、配電線L5を介して第三の蓄電装置92から放電された電力を出力したり、第一のユニット30からの電力を第三の蓄電装置92へ入力(充電)したりすることができる。
In addition, by performing the pseudo interconnection operation, the
また、第三のパワコン93は、自立運転を行うことによって、非常時に商用電源3から独立した状態で、後述する配電線L8を介して第三の蓄電装置92から放電された電力を出力することができる。
In addition, the
このように構成された第三のユニット90は、配電線L5を介して分電盤10と接続される。
The
より詳細には、第三のユニット90において、第三のパワコン93が、配電線L5を介して分電盤10内の配電線L1(第三のセンサ23と第四のセンサ24との間)と接続される。こうして、第三のパワコン93が、配電線L5・L1を介して商用電源3や、負荷2と接続される。また、第三のパワコン93が、配電線L5・L1・L2(又は、配電線L5・L1・L3)を介して第一のユニット30と接続される。これにより、第三のパワコン93は、後述する所定の充電時間帯になると商用電源3からの電力を第三の蓄電装置92に充電させることができる。なお、配電線L5は、第三のパワコン93の連系運転(通常連系運転及び擬似連系運転)時に使用される配電線である。また、配電線L5には、第三のブレーカ13が設けられる。第三のブレーカ13は、規定値を超える電力(電流)が流通した場合に、当該流通を禁止する(回路を遮断する)ものである。
More specifically, in the
また、第三のユニット90は、配電線L8を介して分電盤10外の後述する第二の切替盤110(より詳細には、配電線L1の中途部に接続された第二の切替盤112)と接続される。こうして、第三のユニット90において、第三のパワコン93が、配電線L8を介して、負荷2のうち負荷122と接続される。なお、配電線L8は、第三のパワコン93の自立運転時に使用される配電線である。
In addition, the
図1及び図2に示す第四のユニット100は、負荷2への電力の供給元の一つである。第四のユニット100は、第四の蓄電装置102及び第四のパワコン103等を具備する。
The
なお、第四の蓄電装置102及び第四のパワコン103の構成(具体的には、それぞれの自身の構成や、互いの関係に関する構成)は、第一の蓄電装置32及び第一のパワコン33の構成と略同様であるため、特に異なる点を中心として説明を行う。
Note that the configurations of the fourth
第四のパワコン103は、所定の配電線を介して第四の蓄電装置102と接続される。第四のパワコン103は、第四のセンサ24と電気的に接続される。第四のパワコン103は、第四のセンサ24から出力された信号が入力され、入力された信号に基づいて第四のセンサ24の検出結果を取得可能に構成される。第四のパワコン103は、取得した第四のセンサ24の検出結果に基づいて、出力する電力量を調整する負荷追従運転を行うことができる。また、第四のパワコン103は、取得した第四のセンサ24の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得することができる。第四のパワコン103は、連系運転及び自立運転を行うことができる。
なお、第四のパワコン103の連系運転には、通常時に商用電源3と連系した状態で行われる通常連系運転と、停電時に商用電源3と擬似的に連系した状態で行われる擬似連系運転と、が含まれる。
The interconnection operation of the
こうして、第四のパワコン103は、通常連系運転を行うことによって、通常時に商用電源3と連系した状態で、後述する配電線L6を介して第四の蓄電装置102から放電された電力を出力したり、商用電源3や第一のユニット30からの電力を第四の蓄電装置102へ入力(充電)したりすることができる。
In this way, the
また、第四のパワコン103は、擬似連系運転を行うことによって、非常時に商用電源3と擬似的に連系した状態で、配電線L6を介して第四の蓄電装置102から放電された電力を出力したり、第一のユニット30からの電力を第四の蓄電装置102へ入力(充電)したりすることができる。
In addition, by performing the pseudo interconnection operation, the
また、第四のパワコン103は、自立運転を行うことによって、非常時に商用電源3から独立した状態で、後述する配電線L9を介して第四の蓄電装置102から放電された電力を出力することができる。
In addition, the
このように構成された第四のユニット100は、配電線L6を介して分電盤10と接続される。
The
より詳細には、第四のユニット100において、第四のパワコン103が、配電線L6を介して分電盤10内の配電線L1(第四のセンサ24よりも負荷2側)と接続される。こうして、第四のパワコン103が、配電線L6・L1を介して商用電源3や、負荷2と接続される。また、第四のパワコン103が、配電線L6・L1・L2(又は、配電線L6・L1・L3)を介して第一のユニット30と接続される。これにより、第四のパワコン103は、後述する所定の充電時間帯になると商用電源3からの電力を第四の蓄電装置102に充電させることができる。なお、配電線L6は、第四のパワコン103の連系運転(通常連系運転及び擬似連系運転)に使用される配電線である。また、配電線L6には、第四のブレーカ14が設けられる。第四のブレーカ14は、規定値を超える電力(電流)が流通した場合に、当該流通を禁止する(回路を遮断する)ものである。
More specifically, in the
また、第四のユニット100は、配電線L9を介して分電盤10外の後述する第二の切替盤110(より詳細には、配電線L1の中途部に接続された第二の切替盤113)と接続される。こうして、第四のユニット100において、第四のパワコン103が、配電線L9を介して、負荷2のうち負荷123と接続される。なお、配電線L9は、第四のパワコン103の自立運転時に使用される配電線である。
In addition, the
このように、電力供給システム1では、電力を入出力可能に構成された第一のユニット30、第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100が、配電線L1において商用電源3から負荷2側(下流側)へ向けて順番に接続されている。
As described above, in the
図1及び図2に示す第二の切替盤110は、当該第二の切替盤110を介して負荷2側へと流れる電力の供給元を適宜切り替えるものである。より詳細には、第二の切替盤110には、第二の切替盤111、第二の切替盤112及び第二の切替盤113が含まれる。第二の切替盤110は、第二の切替盤111、第二の切替盤112及び第二の切替盤113を介して負荷121、負荷122及び負荷123側へとそれぞれ流れる電力の供給元を適宜切り替える。また、第二の切替盤111、第二の切替盤112及び第二の切替盤113は、配電線L1の中途部(分電盤10と負荷121、負荷122及び負荷123との間)に設けられる。第二の切替盤111は、第二の切替盤111よりも下流側(負荷121側)を、当該配電線L1の第二の切替盤111よりも上流側、又は配電線L7の何れか一方と接続する。また、第二の切替盤112は、第二の切替盤112よりも下流側(負荷122側)を、当該配電線L1の第二の切替盤112よりも上流側、又は配電線L8の何れか一方と接続する。また、第二の切替盤113は、第二の切替盤113よりも下流側(負荷123側)を、当該配電線L1の第二の切替盤113よりも上流側、又は配電線L9の何れか一方と接続する。なお、第二の切替盤110(第二の切替盤111、第二の切替盤112及び第二の切替盤113)の切り替え制御は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The
以下では、通常時における電力供給システム1の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
なお、図1に示すように、通常時である場合、第一の切替盤50においては、第一のスイッチ51がオフ・第二のスイッチ52がオンとなることにより、配電線L1の上流側と下流側とが接続されている。また、第三のスイッチ60は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。また、第四のスイッチ70は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。
As shown in FIG. 1, in a normal state, in the
通常時である場合、商用電源3からの電力は、配電線L1を介して分電盤10に供給された後、負荷2に供給される。この場合、最も下流側(負荷2側)に配置された第四のユニット100においては、第四のパワコン103が、第四のセンサ24の検出結果に基づいて負荷追従運転を行って、所定の電力量の電力を出力する。こうして、第四のユニット100(第四のパワコン103)から出力された電力は、配電線L6・L1を介して負荷2に供給される。なお、第四のユニット100から負荷2に電力が供給されると、商用電源3から負荷2に供給される電力量が減少する。
In a normal time, the electric power from the commercial power supply 3 is supplied to the
また、負荷2の消費電力を第四のユニット100からの電力だけで賄えない場合には、不足する分の電力が商用電源3から負荷2に供給される。すなわち、商用電源3からの電力(不足する分の電力)が、配電線L1を介して分電盤10に供給された後、負荷2に供給される。この場合、2番目に下流側(負荷2側)に配置された第三のユニット90においては、第三のパワコン93が、第三のセンサ23の検出結果に基づいて負荷追従運転を行って、所定の電力量の電力を出力する。こうして、第三のユニット90(第三のパワコン93)から出力された電力は、配電線L5・L1を介して負荷2に供給される。なお、第三のユニット90から負荷2に電力が供給されると、商用電源3から負荷2に供給される電力量がさらに減少する。
Further, when the power consumption of the
また、負荷2の消費電力を第三のユニット90及び第四のユニット100からの電力だけで賄えない場合には、不足する分の電力が商用電源3から負荷2に供給される。すなわち、商用電源3からの電力(不足する分の電力)が、配電線L1を介して分電盤10に供給された後、負荷2に供給される。この場合、3番目に下流側(負荷2側)に配置された第二のユニット80においては、第二のパワコン83が、第二のセンサ22の検出結果に基づいて負荷追従運転を行って、所定の電力量の電力を出力する。こうして、第二のユニット80(第二のパワコン83)から出力された電力は、配電線L4・L1を介して負荷2に供給される。なお、第二のユニット80から負荷2に電力が供給されると、商用電源3から負荷2に供給される電力量がさらに減少する。
Further, when the power consumption of the
また、負荷2の消費電力を第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100からの電力だけで賄えない場合には、不足する分の電力が商用電源3から負荷2に供給される。すなわち、商用電源3からの電力(不足する分の電力)が、配電線L1を介して分電盤10に供給された後、負荷2に供給される。この場合、最も上流側(商用電源3側)に配置された第一のユニット30においては、第一のパワコン33が、第一のセンサ21の検出結果に基づいて負荷追従運転を行って、所定の電力量の電力を出力する。こうして、第一のユニット30(第一のパワコン33)から出力された電力は、配電線L2・L1を介して負荷2に供給される。なお、第一のユニット30から負荷2に電力が供給されると、商用電源3から負荷2に供給される電力量がさらに減少する。
Further, when the power consumption of the
このように、通常時である場合(第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の通常連系運転が行われている場合)、負荷2の消費電力に対して、第四のユニット100、第三のユニット90、第二のユニット80、第一のユニット30からの電力を順次出力することができ、ひいては商用電源3から負荷2に供給される電力量(商用電源3からの買電量)を減少させることができる。
As described above, in the normal time (when the normal interconnection operation of the
また例えば、負荷2の消費電力に対して、第四のユニット100、第三のユニット90、第二のユニット80からの電力を順次出力した状態で、第一のユニット30において第一の太陽光発電装置31で発電された電力に余剰が生じた場合には、当該余剰した電力を第一の蓄電装置32に充電させることができる。また、負荷2の消費電力に対して、第四のユニット100等のユニットからの電力だけで賄えている場合であって、且つ第一のユニット30の第一の太陽光発電装置31で発電された電力に余剰が生じる場合には、当該余剰した電力を第二のユニット80の第二の蓄電装置82等(すなわち、出力していない蓄電装置)に充電させることができる。
Further, for example, with respect to the power consumption of the
このように、通常時である場合、第一のユニット30、第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100から出力される電力として、第一の太陽光発電装置31で発電された電力を、第一の蓄電装置32、第二の蓄電装置82、第三の蓄電装置92及び第四の蓄電装置102に充電させておくことができ、ひいては商用電源3から負荷2に供給される電力量(商用電源3からの買電量)を減少させることができる。
As described above, when it is normal time, the first solar
また、通常時である場合、所定の充電時間帯(例えば、工場の消費電力が少ない深夜の時間帯であり、例えば23時から7時までの時間帯)に、深夜料金が適用された比較的安価な商用電源3からの電力を、第一のユニット30、第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100から出力される電力として、第一の蓄電装置32、第二の蓄電装置82、第三の蓄電装置92及び第四の蓄電装置102に充電させておくことができる。こうして、充電させた電力を(深夜料金が適用されない)昼間の時間帯に放電させることにより、比較的高価な電力の買電量を減少させることができる。
Also, in the case of normal time, a relatively late night charge is applied in a predetermined charging time period (for example, a time period of late night when power consumption of the factory is small, for example, a time period from 23:00 to 7:00). The power from the inexpensive commercial power supply 3 is used as the power output from the
以下では、図3から図6を用いて、停電時における電力供給システム1の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
なお、以下では、所定の充電時間帯以外の時間帯(例えば、12時等)に停電が発生したものとする。停電が発生した場合、図3に示すように、商用電源3からの電力の供給が停止される。この場合、第一のユニット30の第一のパワコン33は、第一のセンサ21の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得する。こうして、第一のパワコン33は、停電が発生した場合、連系運転を終了する。
In the following, it is assumed that a power failure occurs during a time period other than the predetermined charging time period (for example, at 12:00). When a power failure occurs, the supply of power from the commercial power supply 3 is stopped as shown in FIG. In this case, the
また、第一のパワコン33は、停電が発生した場合、第二の切替盤110の切り替え制御を行う。具体的には、第二の切替盤111は、第二の切替盤111よりも下流側(負荷121側)を、配電線L7と接続する。また、第二の切替盤112は、第二の切替盤112よりも下流側(負荷122側)を、配電線L8と接続する。また、第二の切替盤113は、第二の切替盤113よりも下流側(負荷123側)を、配電線L9と接続する。こうして、第二の切替盤110を介して負荷2側へと流れる電力の供給元が、自立運転時の第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100に切り替えられる。
In addition, when a power failure occurs, the
また、停電が発生した場合、第二のユニット80の第二のパワコン83、第三のユニット90の第三のパワコン93及び第四のユニット100の第四のパワコン103は、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得する。こうして、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103は、連系運転(通常連系運転)を終了すると共に、自立運転を開始する。こうして、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の自立運転が開始されると、図3に示すように、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が、それぞれ配電線L7・L8・L9を介して負荷121、負荷122及び負荷123に供給される。
When a power failure occurs, the
また、第一のパワコン33は、停電が発生した場合、第一の切替盤50の切り替え制御を行う。具体的には、図3に示すように、第一のパワコン33は、第一の切替盤50において、第一のスイッチ51をオン・第二のスイッチ52をオフとすることにより、配電線L1の第一の切替盤50よりも下流側と配電線L3とを接続する。こうして、第一の切替盤50を介して負荷2側へと流れる電力の供給元が、自立運転時の第一のユニット30に切り替えられる。
In addition, the
また、第一のパワコン33は、連系運転を終了した後、所定の期間経過後(第一の切替盤50の切り替え制御が行われた後)に自立運転を開始する。こうして、第一のパワコン33の自立運転が開始されると、図4に示すように、第一のパワコン33から出力された電力が配電線L3を流通すると共に、トランス40で昇圧される。
In addition, the
また、第一のパワコン33は、停電が発生した場合、第三のスイッチ60及び第四のスイッチ70のオン・オフ制御を行う。
When a power failure occurs, the
具体的には、図3に示すように、第一のパワコン33は、第四のスイッチ70のオン条件(停電時であって且つ所定の充電時間帯ではないこと)を満たしていると判断し、当該第四のスイッチ70をオンとして電力の流通を許可する。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
また、第一のパワコン33は、図3に示すように、連系運転を終了した後、自立運転を開始するまでの間、第三のスイッチ60のオフ条件(停電時に自立運転による第一のパワコン33からの電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていないこと)を満たしていると判断し、当該第三のスイッチ60をオフとして電力の流通を禁止する。そして、第一のパワコン33は、図4に示すように、自立運転を開始し、配電線L3を流通するように電力を出力すると、第三のスイッチ60のオン条件(停電時に自立運転による第一のパワコン33からの電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていること)を満たしていると判断し、当該第三のスイッチ60をオンとして電力の流通を許可する。
Also, as shown in FIG. 3, the
こうして、第一のパワコン33の自立運転が開始されると、図4に示すように、第一のパワコン33から出力された電力が、配電線L3・L1を介して負荷2に供給される。
When the independent operation of the
なお、自立運転によって第一のパワコン33から出力された電力が、配電線L3・L1を介して負荷2に供給されると、第二のユニット80の第二のパワコン83、第三のユニット90の第三のパワコン93及び第四のユニット100の第四のパワコン103は、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて、実際には停電が解消していないにもかかわらず、あたかも停電が解消したかのような情報(以下では「擬似停電解消情報」と称する)を取得する。
When the power output from the
こうして、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103は、停電が発生した場合に擬似停電解消情報を取得すると、自立運転を終了すると共に、連系運転を開始する。なお、この場合の連系運転は、第一のユニット30から出力された電力を商用電源3からの電力と見立てて、実際は商用電源3ではなく当該第一のユニット30と連系して行われるものである(擬似連系運転である)。
In this way, when the
これによって、図5に示すように、通常時(すなわち、通常連系運転が行われている場合)と同様に、負荷2の消費電力に対して、第四のユニット100、第三のユニット90、第二のユニット80、第一のユニット30からの電力を順次出力することができる。すなわち、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の擬似連系運転が開始されると、負荷2の消費電力を下流側のユニット(例えば、第四のユニット100)からの電力だけで賄えない場合に、第一のユニット30からの電力(不足する分の電力)に基づいて、上流側のユニットのパワコン(例えば、第三のユニット90の第三のパワコン93)が負荷追従運転を行って、所定の電力量の電量を出力する。
As a result, as shown in FIG. 5, the power consumption of the
なお、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始された後、第一のパワコン33において出力可能な電力が無くなった場合には、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103は当該擬似連系運転を終了し、自立運転を開始する。
In addition, after the output of the electric power from the
このように、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始された後、何らかの原因によって第一のパワコン33からの電力の出力が停止する場合がある。
As described above, after the output of the power from the
以下では、図6を用いて、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始された後、何らかの原因によって第一のパワコン33からの電力の出力が停止した場合の、電力供給システム1の電力の供給態様について説明する。
In the following, referring to FIG. 6, the power supply system in the case where the output of the power from the
このような場合、第一のパワコン33は、第三のスイッチ60のオン・オフ制御を行う。具体的には、図6に示すように、第一のパワコン33は、第三のスイッチ60のオフ条件(停電時であって且つ第一のユニット30において第一のパワコン33が自立運転を行って電力が出力されていないこと)を満たしたと判断し、当該第三のスイッチ60をオフとして電力の流通を禁止する。
In such a case, the
こうして、自立運転によって第一のパワコン33から出力された電力が第三のスイッチ60(配電線L1)を流通しなくなると、第二のユニット80の第二のパワコン83、第三のユニット90の第三のパワコン93及び第四のユニット100の第四のパワコン103は、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得する。こうして、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103は、連系運転(擬似連系運転)を終了すると共に、自立運転を開始する。第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の自立運転が開始されると、図6に示すように、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が、それぞれ配電線L7・L8・L9を介して負荷121、負荷122及び負荷123に供給される。
In this manner, when the power output from the
なお、上述の如く、本実施形態において、第三のスイッチ60は、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始されてオンとなった場合、何らかの原因で一旦オフとなると、その後オン条件を満たしたと判断された場合であっても、停電が解消するまでは再びオンとなることがないように制御される。これによって、前記原因が解消され、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が再び開始された場合であっても、当該第一のパワコン33から出力された電力は第三のスイッチ60(配電線L1)を流通しないこととなる。
As described above, in the present embodiment, the
このような構成により、何らかの原因によって、自立運転による電力の出力の停止と開始とが第一のパワコン33で繰り返された場合であっても、当該出力された電力が配電線L1を流通することがないため、第二のユニット80の第二のパワコン83、第三のユニット90の第三のパワコン93及び第四のユニット100の第四のパワコン103は、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて、擬似停電解消情報を取得することがない。すなわち、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が、自立運転を終了して擬似連系運転を開始したり、擬似連系運転を終了して自立運転を開始したりする、煩雑な動作となるのを防止することができる。
With such a configuration, even if the stop and start of the output of the electric power by the independent operation are repeated by the
なお、本実施形態において、第三のスイッチ60は、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始されてオンとなった場合、何らかの原因で一旦オフとなると、その後停電が解消するまでは再びオンとなることがないように制御されるが、停電が解消していなくとも人の手による操作によって再びオンとすることができる構成としてもよい。
In the present embodiment, when the
以下では、図7を用いて、所定の充電時間帯に停電が発生した場合における電力供給システム1の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
なお、所定の充電時間帯に停電が発生した場合における電力供給システム1の電力の供給態様においては、上述の如き所定の充電時間帯以外の時間帯(例えば、12時等)に停電が発生した場合と比べて、第四のスイッチ70のオン・オフ制御が異なっている。
In the power supply mode of the
具体的には、図7に示すように、第一のパワコン33は、第四のスイッチ70のオフ条件(停電時であって且つ所定の充電時間帯であること)を満たしていると判断し、当該第四のスイッチ70をオフとして電力の流通を禁止する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
こうして、自立運転によって第一のパワコン33から出力された電力が第四のスイッチ70(配電線L1)を流通しないと、第二のユニット80の第二のパワコン83、第三のユニット90の第三のパワコン93及び第四のユニット100の第四のパワコン103は、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて、停電の発生に関する情報を取得する。こうして、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103は、連系運転(通常連系運転)を終了すると共に、自立運転を開始する。第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の自立運転が開始されると、図7に示すように、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が、それぞれ配電線L7・L8・L9を介して負荷121、負荷122及び負荷123に供給される。
In this way, if the power output from the
このように、電力供給システム1においては、時間帯に応じた簡易な制御を行うことによって、所定の充電時間帯に停電が発生した場合に、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が、連系運転(擬似連系運転)を開始しないように設定している。これにより、(商用電源3からの電力ではなく)第一のユニット30から出力された電力が、第二の蓄電装置82、第三の蓄電装置92及び第四の蓄電装置102に充電されるのを防止することができる。こうして、停電が発生した場合に、限られた電力量である第一のユニット30からの電力が複数の蓄電装置に充電されるのを防止し、ひいてはシステムがダウンするのを防止することができる。
As described above, in the
以下では、図8を用いて、第二実施形態に係る電力供給システム200について説明する。
Hereinafter, a
なお、図8は、第二実施形態に係る電力供給システム200のうち、第二の切替盤110(第二の切替盤111)及び負荷2(負荷121)の構成を示したブロック図である。また、第二実施形態に係る電力供給システム200においては、第一実施形態に係る電力供給システム1と比べて、負荷121の設定と第二の切替盤111の構成とが異なっている。また、以下では便宜上、第二の切替盤111と負荷121とを接続する配電線を、第一実施形態に係る電力供給システム1と異なるものとして説明を行う。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the second switching panel 110 (second switching panel 111) and the load 2 (load 121) in the
図8に示すように、負荷121には、停電時に電力を供給する必要性の大小に応じて予め設定された3種類の負荷が含まれている。具体的には、負荷121には、一般負荷121aと、第一の重要負荷121bと、第二の重要負荷121cと、が含まれている。一般負荷121aとは、停電時に電力の供給を継続する必要性が比較的小さい負荷である。第二の重要負荷121cとは、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい負荷である。第一の重要負荷121bとは、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい(第二の重要負荷121cよりも大きい)負荷である。
As shown in FIG. 8, the
一般負荷121aは、配電線L1の下流側端部に配置される。第二の重要負荷121cは、配電線L7の下流側端部に配置される。第一の重要負荷121bは、後述する配電線L7aの下流側端部に接続される。配電線L7aは、配電線L7の下流側が分岐するように接続された配電線である。配電線L7aの上流側端部は、第二の切替盤111内で、配電線L7の中途部(接点221)に接続される。
The
図8に示す第二の切替盤111は、当該第二の切替盤111を介して負荷2側へと流れる電力の供給元を適宜切り替えるものである。第二の切替盤111は、第一の切替盤スイッチ211、第二の切替盤スイッチ212、第三の切替盤スイッチ213及び第四の切替盤スイッチ214等を具備する。
The
第一の切替盤スイッチ211は、第二の切替盤111内で、配電線L1の中途部に配置される。また、第三の切替盤スイッチ213は、第二の切替盤111内で、配電線L7の中途部に配置される。第二の切替盤スイッチ212は、第二の切替盤111内で、後述する配電線L1aの中途部に配置される。配電線L1aは、配電線L1と配電線L7とを接続する配電線である。配電線L1aの上流側端部は、配電線L1の中途部(接点222)に接続される。接点222は、配電線L1において、第一の切替盤スイッチ211よりも上流側に配置される。配電線L1aの下流側端部は、配電線L7の中途部(接点223)に接続される。接点223は、配電線L7において、第三の切替盤スイッチ213と接点221との間に配置される。第四の切替盤スイッチ214は、第二の切替盤111内で、配電線L7の中途部(接点221よりも下流側)に配置される。
The
第一の切替盤スイッチ211、第二の切替盤スイッチ212、第三の切替盤スイッチ213及び第四の切替盤スイッチ214は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第一の切替盤スイッチ211、第二の切替盤スイッチ212、第三の切替盤スイッチ213及び第四の切替盤スイッチ214は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第一の切替盤スイッチ211、第二の切替盤スイッチ212、第三の切替盤スイッチ213及び第四の切替盤スイッチ214は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第一の切替盤スイッチ211のオン条件とは、通常時であること、である。また、第一の切替盤スイッチ211のオフ条件とは、停電時であること、である。
The ON condition of the
第二の切替盤スイッチ212のオン条件とは、通常時であること、又は、停電時に第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が自立運転を行っていないこと、の何れかである。また、第二の切替盤スイッチ212のオフ条件とは、停電時に第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が自立運転を行っていること、である。
The ON condition of the
第三の切替盤スイッチ213のオン条件とは、停電時に第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が自立運転を行っていること、である。また、第三の切替盤スイッチ213のオフ条件とは、通常時であること、又は、停電時に第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が自立運転を行っていないこと、の何れかである。
The ON condition of the
このように、第二の切替盤スイッチ212及び第三の切替盤スイッチ213のオン・オフは、互いに排他的な関係となるように設定される。具体的には、第二の切替盤スイッチ212がオンとなると、第三の切替盤スイッチ213がオフとなる。また、第二の切替盤スイッチ212がオフとなると、第三の切替盤スイッチ213がオンとなる。
In this way, the ON / OFF of the
第四の切替盤スイッチ214のオン条件とは、通常時であること、又は、停電の発生後に所定の期間が経過したこと、の何れかである。また、第四の切替盤スイッチ214のオフ条件とは、停電の発生後に所定の期間が経過していないこと、である。なお、前記所定の期間とは、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が、停電の発生に関する情報を取得した後、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて擬似連系運転を開始するまでの期間(すなわち、自立運転を行っている期間)であり、例えば5分である。
The ON condition of the
なお、第一の切替盤スイッチ211、第二の切替盤スイッチ212、第三の切替盤スイッチ213及び第四の切替盤スイッチ214のオン・オフ制御(各のスイッチがオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
On / off control of the
以下では、図9(a)を用いて、通常時における第二実施形態に係る電力供給システム200の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
なお、図9(a)に示すように、通常時である場合、第二の切替盤111においては、第二の切替盤スイッチ212がオン・第三の切替盤スイッチ213がオフとなることにより、第三の切替盤スイッチ213の電力の流通が禁止されると共に、第二の切替盤スイッチ212(配電線L1と配電線L7との間)の電力の流通が許可されている。また、第一の切替盤スイッチ211は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。また、第四の切替盤スイッチ214は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。
As shown in FIG. 9A, in the normal state, the
こうして、通常時である場合、配電線L1を介して第二の切替盤111に供給された電力は、全ての負荷(一般負荷121a、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121c)に供給される。
Thus, in the normal state, the power supplied to the
以下では、図9(b)及び図9(c)を用いて、停電時における第二実施形態に係る電力供給システム200の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
なお、図9(b)は、停電の発生後に所定の期間が経過していない場合の電力の供給態様を示したブロック図である。より詳細には、図9(b)は、停電が発生してから5分未満の状態、すなわち第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が、停電の発生に関する情報を取得した後、自立運転を行っている状態を示している。
FIG. 9B is a block diagram illustrating a power supply mode when a predetermined period has not elapsed after the occurrence of a power failure. More specifically, FIG. 9B shows a state in which less than 5 minutes have passed since the occurrence of the power failure, that is, the
こうして、図9(b)に示すように、停電が発生してから5分未満である場合、第二の切替盤111においては、第二の切替盤スイッチ212がオフ・第三の切替盤スイッチ213がオンとなることにより、第二の切替盤スイッチ212(配電線L1と配電線L7との間)の電力の流通が禁止されると共に、第三の切替盤スイッチ213の電力の流通が許可されている。また、第一の切替盤スイッチ211は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。また、第四の切替盤スイッチ214は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。
In this way, as shown in FIG. 9B, when less than 5 minutes have passed since the occurrence of the power failure, in the
こうして、停電が発生してから5分未満である場合、配電線L7を介して第二の切替盤111に供給された電力は、全ての負荷(一般負荷121a、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121c)のうち、第一の重要負荷121bに供給される。
In this way, when less than 5 minutes have passed since the occurrence of the power failure, the power supplied to the
また、図9(c)は、停電の発生後に所定の期間が経過した場合の電力の供給態様を示したブロック図である。より詳細には、図9(c)は、停電が発生してから5分経過した状態、すなわち第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が、停電の発生に関する情報を取得して自立運転を行った後に、それぞれ第二のセンサ22、第三のセンサ23及び第四のセンサ24の検出結果に基づいて擬似連系運転を開始した状態を示している。
FIG. 9C is a block diagram illustrating a power supply mode when a predetermined period has elapsed after the occurrence of a power failure. More specifically, FIG. 9C shows a state in which five minutes have passed since the occurrence of the power failure, that is, the
こうして、図9(c)に示すように、停電が発生してから5分経過した場合、第二の切替盤111においては、第二の切替盤スイッチ212がオン・第三の切替盤スイッチ213がオフとなることにより、第三の切替盤スイッチ213の電力の流通が禁止されると共に、第二の切替盤スイッチ212(配電線L1と配電線L7との間)の電力の流通が許可されている。また、第一の切替盤スイッチ211は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。また、第四の切替盤スイッチ214は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。
In this way, as shown in FIG. 9C, when five minutes have elapsed since the occurrence of the power failure, the
こうして、停電が発生してから5分経過した場合、配電線L1を介して第二の切替盤111に供給された電力は、全ての負荷(一般負荷121a、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121c)のうち、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121cに供給される。
In this way, when 5 minutes have elapsed since the occurrence of the power failure, the power supplied to the
このように、第二実施形態に係る電力供給システム200においては、通常時である場合に、配電線L1を介して第二の切替盤111に供給された電力は、全ての負荷(一般負荷121a、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121c)に供給される。しかし、停電時である場合には、第二の切替盤111に供給された電力は、停電が発生してからの期間に応じて、第一の重要負荷121bだけに供給されたり、第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121cに供給されたりする。
As described above, in the
これによって、停電が発生してから5分未満である場合、すなわち配電線L7を介して自立運転時の第二のパワコン83からの電力が第二の切替盤111に供給された場合には、配電線L7からの電力を第一の重要負荷121bにのみ供給することができる。すなわち、第二の切替盤111に供給されてくる電力量が比較的小さい場合であっても、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい(第二の重要負荷121cよりも大きい)第一の重要負荷121bに対して、電力が供給されなくなる不都合をできるだけ回避することができる。
Thereby, when less than 5 minutes have elapsed since the occurrence of the power failure, that is, when the power from the
また、停電が発生してから5分経過した場合、すなわち配電線L1を介して擬似連系運転時の第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103からの電力が第二の切替盤111に供給された場合には、配電線L1からの電力を第一の重要負荷121b及び第二の重要負荷121cに供給することができる。すなわち、停電時であっても第二の切替盤111に供給されてくる電力量が比較的大きい場合には、第一の重要負荷121bだけでなく、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい第二の重要負荷121cに対しても電力を供給することができる。
When five minutes have elapsed since the occurrence of the power failure, that is, the power from the
なお、上述の如く、図8及び図9を用いた第二実施形態に係る電力供給システム200の説明においては、第二の切替盤111及び負荷121の構成を採り上げたが、第二の切替盤112及び負荷122や、第二の切替盤113及び負荷123においても、当該第二の切替盤111及び負荷121と同様の構成を採用することができる。
As described above, in the description of the
以下では、図10及び図11を用いて、第三実施形態に係る電力供給システム300について説明する。
Hereinafter, a
なお、第三実施形態に係る電力供給システム300においては、第一実施形態に係る電力供給システム1と比べて、第二のユニット80、第三のユニット90及び第四のユニット100の構成が異なっている。
In the
具体的には、第三実施形態に係る電力供給システム300において、第二のユニット80は、電力供給システム1と同様の第二の蓄電装置82及び第二のパワコン83の他、第二の太陽光発電装置81及び第二のユニット切替盤84を具備する。第二のユニット切替盤84は、第二のユニットスイッチ85を具備する(図11参照)。
Specifically, in the
また、第三のユニット90は、電力供給システム1と同様の第三の蓄電装置92及び第三のパワコン93の他、第三の太陽光発電装置91及び第三のユニット切替盤94を具備する。第三のユニット切替盤94は、第三のユニットスイッチ95を具備する(図11参照)。
Further, the
また、第四のユニット100は、電力供給システム1と同様の第四の蓄電装置102及び第四のパワコン103の他、第四の太陽光発電装置101及び第四のユニット切替盤104を具備する。第四のユニット切替盤104は、第四のユニットスイッチ105を具備する(図11参照)。
Further, the
なお、第二の太陽光発電装置81及び第二のユニット切替盤84と、第三の太陽光発電装置91及び第三のユニット切替盤94と、第四の太陽光発電装置101及び第四のユニット切替盤104とは、互いの構成が略同一である。したがって、以下では、第二の太陽光発電装置81及び第二のユニット切替盤84について説明し、第三の太陽光発電装置91及び第三のユニット切替盤94と、第四の太陽光発電装置101及び第四のユニット切替盤104とについては、図11に符号を付することで、その説明を省略する。
The second solar
第二の太陽光発電装置81は、太陽光を利用して発電する装置である。第二の太陽光発電装置81は、太陽電池パネル等を具備する。第二の太陽光発電装置81は、第二のユニット80内で、配電線L4aを介して第二のパワコン83と接続される。
The second solar
第二のユニット切替盤84は、第二の太陽光発電装置81で発電された電力(直流電力)の、第二のパワコン83への入力を制御するものである。第二のユニット切替盤84の第二のユニットスイッチ85は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)することができる。第二のユニットスイッチ85は、第二のユニット切替盤84内で、配電線L4aの中途部に配置される。第二のユニットスイッチ85は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第二のユニットスイッチ85は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The second
第二のユニットスイッチ85のオン条件とは、通常時であること、又は、停電時に第一のパワコン33の自立運転による電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていないこと、の何れかである。また、第二のユニットスイッチ85のオフ条件とは、停電時に第一のパワコン33の自立運転による電力(第一のユニット30からの電力)が出力されていること、である。なお、第二のユニットスイッチ85のオン・オフ制御(第二のユニットスイッチ85がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The ON condition of the second unit switch 85 is that the normal condition, or that the power (the power from the first unit 30) by the independent operation of the
以下では、図12(a)を用いて、通常時における第三実施形態に係る電力供給システム300の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
通常時である場合、第二のユニットスイッチ85は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。このような場合、図12(a)に示すように、第二の太陽光発電装置81で発電された電力は、配電線L4aを介して第二のパワコン83に入力される。第二のパワコン83に入力された電力は、当該第二のパワコン83によって第二の蓄電装置82に入力(充電)されたり、配電線L4を介して出力されたりする。また、第二のパワコン83によって配電線L4を介して出力された電力において、負荷の消費電力に対して余剰が生じる場合には、当該余剰した電力を配電線L1を介して商用電源3へと逆潮流させて売電することができる。こうして、第二のユニット80から出力された電力を売電すると、経済的な利益を得ることができる。
In the normal state, the second unit switch 85 is turned on when the ON condition is satisfied, and the flow of power is permitted. In such a case, as shown in FIG. 12A, the electric power generated by the second solar
以下では、図12(b)を用いて、停電時において自立運転時の第一のユニットからの電力が出力されている場合の、第三実施形態に係る電力供給システム300の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, the power supply mode of the
このような場合、第二のユニットスイッチ85は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。こうして、図12(b)に示すように、第二の太陽光発電装置81で発電が行われている場合であっても、当該発電された電力は、配電線L4aを介して第二のパワコン83に入力されない。
In such a case, the second unit switch 85 satisfies the off condition and is turned off, and the flow of power is prohibited. Thus, as shown in FIG. 12B, even when power is being generated by the second solar
ここで、停電時において自立運転時の第一のユニットからの電力が出力されている場合に、第二の太陽光発電装置81で発電された電力を出力し、配電線L1を介して商用電源3へと逆潮流させると、当該逆潮流した電力が配電線L1・L3を介してトランス40に供給されるおそれがある。このように、逆潮流した電力がトランス40に供給されると、当該トランス40に不具合が生じる可能性がある。
Here, when power is being output from the first unit in the self-sustaining operation during a power outage, the power generated by the second solar
しかしながら、電力供給システム300においては、停電時において自立運転時の第一のユニットからの電力が出力されている場合には、第二のユニットスイッチ85がオフ条件を満たしてオフとなることによって、第二の太陽光発電装置81で発電された電力が配電線L1を介して商用電源3へと逆潮流することがない。すなわち、逆潮流した電力が配電線L1・L3を介してトランス40に供給されることがないため、当該トランス40に不具合が生じるのを防止することができる。
However, in the
以下では、図13を用いて、第四実施形態に係る電力供給システム400について説明する。
Hereinafter, a
なお、第四実施形態に係る電力供給システム400においては、第一実施形態に係る電力供給システム1と比べて、負荷2(負荷121、負荷122及び負荷123)以外の負荷(より詳細には、抵抗負荷411・412、共用負荷431及び共用重要負荷432)を具備する点で構成が異なっている。
Note that, in the
図13に示す抵抗負荷411・412は、停電時に、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の擬似連系運転が開始された場合であって、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が何らかの原因で逆潮流した場合に、当該逆潮流した電力を消費するための負荷である。抵抗負荷411・412は、配電線L10を介して分電盤10と接続される。より詳細には、抵抗負荷411・412は、分電盤10内の配電線L1の中途部(第四のスイッチ70と第二のセンサ22との間)に接続される。配電線L10には、第五のスイッチ421が配置される。
The resistance loads 411 and 412 shown in FIG. 13 correspond to a case where the pseudo interconnection operation of the
第五のスイッチ421は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第五のスイッチ421は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第五のスイッチ421は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第五のスイッチ421のオン条件とは、停電時であること、である。また、第五のスイッチ421のオフ条件とは、通常時であること、である。なお、第五のスイッチ421のオン・オフ制御(第五のスイッチ421がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The ON condition of the
図13に示す共用負荷431及び共用重要負荷432は、それぞれ工場の共用部に設けられる負荷である。また、共用負荷431とは、工場の共用部に設けられる負荷のうち、停電時に電力の供給を継続する必要性が比較的小さい負荷である。共用重要負荷432とは、工場の共用部に設けられる負荷のうち、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい負荷である。
A shared
共用負荷431は、配電線L11の中途部に配置される。配電線L11は、第一の切替盤50及び第一のユニット30を迂回するように配電線L1に接続された配電線である。配電線L11の一側端部は、分電盤10内で配電線L1における配電線L2・L1の接続部よりも上流側に接続される。また、配電線L11の他側端部は、分電盤10内で配電線L1における第一の切替盤50と第三のスイッチ60との間に接続される。また、配電線L11には、第六のスイッチ422、第七のスイッチ423及び第八のスイッチ424が配置される。
The shared
第六のスイッチ422は、分電盤10内で、配電線L11の中途部に配置される。第六のスイッチ422は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第六のスイッチ422は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第六のスイッチ422は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第六のスイッチ422のオン条件とは、停電時であること、である。また、第六のスイッチ422のオフ条件とは、通常時であること、である。なお、第六のスイッチ422のオン・オフ制御(第六のスイッチ422がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
The ON condition of the
第七のスイッチ423は、配電線L11において共用負荷431と第六のスイッチ422との間に配置される。第七のスイッチ423は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第七のスイッチ423は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第七のスイッチ423は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第七のスイッチ423のオン条件とは、通常時であること、である。また、第七のスイッチ423のオフ条件とは、停電時であること、である。
The ON condition of the
第八のスイッチ424は、配電線L11において第七のスイッチ423と第六のスイッチ422との間に配置される。第八のスイッチ424は、配置箇所の電力の流通をオン・オフ(許可又は禁止)するものである。第八のスイッチ424は、所定のオン条件を満たす場合にオンとなり、配置箇所の電力の流通を許可する。また、第八のスイッチ424は、所定のオフ条件を満たす場合にオフとなり、配置箇所の電力の流通を禁止する。
The
第八のスイッチ424のオン条件とは、停電時であること、である。また、第八のスイッチ424のオフ条件とは、通常時であること、である。
The ON condition of the
このように、第七のスイッチ423及び第八のスイッチ424のオン・オフは、互いに排他的な関係となるように設定される。具体的には、第七のスイッチ423がオンとなると、第八のスイッチ424がオフとなる。また、第七のスイッチ423がオフとなると、第八のスイッチ424がオンとなる。なお、第七のスイッチ423及び第八のスイッチ424のオン・オフ制御(第七のスイッチ423及び第八のスイッチ424がオン条件又はオフ条件を満たしたか否かの判断)は、第一のユニット30の第一のパワコン33により行われる。
As described above, the ON / OFF states of the
共用重要負荷432は、配電線L12の下流側端部に接続される。配電線L12の上流側端部は、配電線L11の中途部(第七のスイッチ423と第八のスイッチ424との間)に接続される。
The shared
以下では、図14を用いて、通常時における第四実施形態に係る電力供給システム400の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, the power supply mode of the
通常時である場合、第五のスイッチ421は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。また、第六のスイッチ422は、オフ条件を満たしてオフとなり、電力の流通が禁止されている。また、第七のスイッチ423がオン・第八のスイッチ424がオフとなることにより、第七のスイッチ423の電力の流通が許可されると共に、第八のスイッチ424の電力の流通が禁止されている。
In a normal state, the
このような場合、配電線L1を流通する商用電源3からの電力(又は、第一のユニット30から出力された電力)は、配電線L11へと流れて、共用負荷431及び共用重要負荷432に供給される。
In such a case, the electric power from the commercial power supply 3 flowing through the distribution line L1 (or the electric power output from the first unit 30) flows to the distribution line L11 and is transmitted to the shared
以下では、図15から図17を用いて、停電時における第四実施形態に係る電力供給システム400の電力の供給態様について説明する。
Hereinafter, a power supply mode of the
停電時である場合、第五のスイッチ421は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。また、第六のスイッチ422は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されている。また、第七のスイッチ423がオフ・第八のスイッチ424がオンとなることにより、第七のスイッチ423の電力の流通が禁止されると共に、第八のスイッチ424の電力の流通が許可されている。
In the case of a power outage, the
このような場合、配電線L1を流通する自立運転時の第一のユニット30からの電力は、配電線L11へと流れて、共用重要負荷432に供給される。
In such a case, the electric power from the
このように、第四実施形態に係る電力供給システム400においては、通常時である場合に、工場の共用部に設けられる全ての負荷(共用負荷431及び共用重要負荷432)に電力が供給される。しかし、停電時である場合には、工場の共用部に設けられる全ての負荷のうち、共用重要負荷432のみに電力が供給される。すなわち、停電時に電力を供給する負荷を制限することによって、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい共用重要負荷432に対して、電力が供給されなくなる不都合をできるだけ回避することができる。
As described above, in the
また、自立運転による第一のパワコン33からの電力の出力が開始された後、何らかの原因によって第一のパワコン33からの電力の出力が停止した場合には、上述の如く自立運転によって第一のパワコン33からの電力の出力が再び開始された場合であっても、当該第一のパワコン33から出力された電力は第三のスイッチ60(配電線L1)を流通しないこととなる(第一実施形態に係る電力供給システム1の図6参照)。
In addition, after the output of the power from the
このような場合、図16に示すように、自立運転により第一のパワコン33から出力された電力は、第三のスイッチ60(配電線L1)を流通しないが、配電線L11へと流れて、共用重要負荷432に供給される。すなわち、第三のスイッチ60のオフを継続させることにより第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103が煩雑な動作となるのを防止しつつ、停電時であっても電力の供給を継続する必要性が比較的大きい共用重要負荷432に対して、電力を供給することができる。
In such a case, as shown in FIG. 16, the power output from the
また、停電時においては、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103の擬似連系運転が開始された後、例えば負荷2の消費電力が瞬間的に小さくなった場合等に、当該擬似連系運転により第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が、配電線L1を商用電源3側へ向けて逆潮流することがある(図17参照)。このように、擬似連系運転により第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が逆潮流すると、自立運転による第一のパワコン33から出力が停止したり、トランス40に不具合が生じるたりする可能性がある。
In addition, at the time of a power failure, for example, when the power consumption of the
しかしながら、図17に示すように、停電時である場合、第五のスイッチ421は、オン条件を満たしてオンとなり、電力の流通が許可されているため、逆潮流した電力は配電線L10を介して抵抗負荷411・412に供給されることとなる。すなわち、第二のパワコン83、第三のパワコン93及び第四のパワコン103から出力された電力が逆潮流した場合であっても、自立運転による第一のパワコン33から出力が停止したり、トランス40に不具合が生じるたりするのを防止することができる。
However, as shown in FIG. 17, in the case of a power outage, the
以上のように、第一実施形態に係る電力供給システム1は、
商用電源3からの電力を負荷2へ供給可能な分電盤10と、
自然エネルギーを利用して発電可能な第一の太陽光発電装置31、前記第一の太陽光発電装置31及び前記商用電源3からの電力を充放電可能な第一の蓄電装置32、及び前記第一の蓄電装置32の充放電を制御する第一のパワコン33を含み、前記商用電源3と連系して前記分電盤10へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源3から独立して前記分電盤10へ電力を供給する自立運転と、を行うことができる第一のユニット30と、
前記負荷2へと供給される電力の供給元を、前記商用電源3又は前記第一のユニット30に切り替える第一の切替盤50と、
前記自立運転時に前記第一のユニット30から前記分電盤10に供給された電力の電圧を昇圧するトランス40と、
前記商用電源3からの電力を充放電可能な第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102、及び前記第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102の充放電を制御する第二・第三・第四のパワコン83・93・103を含み、前記第一の切替盤50よりも前記負荷2側に配置されて前記分電盤10へ電力を供給する第二・第三・第四のユニット80・90・100と、
前記商用電源3の停電を検知可能な第一のパワコン33(停電検知部)と、
前記第一の切替盤50と前記第二・第三・第四のユニット80・90・100との間に配置され、前記第一の切替盤50と前記第二・第三・第四のユニット80・90・100との間の電力の流通を許可する閉状態と、前記第一の切替盤50と前記第二・第三・第四のユニット80・90・100との間の電力の流通を禁止する開状態とを切り替える第三・第四のスイッチ60・70(第一の開閉部)と、
前記第一のパワコン33(停電検知部)により停電が検知されると共に、所定の条件を満たした場合に、前記第三・第四のスイッチ60・70(第一の開閉部)を開状態に切り替える第一のパワコン33(制御部)と、
を具備するものである。
As described above, the
A
A first solar
A
A
Second, third, and fourth
A first power conditioner 33 (power failure detection unit) capable of detecting a power failure of the commercial power supply 3,
The
When a power failure is detected by the first power conditioner 33 (power failure detection unit) and a predetermined condition is satisfied, the third and
Is provided.
このような構成により、停電時にトランス40を介して流通させた電力を下流側(負荷2側)の第二・第三・第四のユニット80・90・100の第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102が充電してしまうのを防止することができる。
With such a configuration, the electric power circulated through the
また、第一実施形態に係る電力供給システム1において、
前記第二・第三・第四のユニット80・90・100の前記第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102は、所定の充電時間帯(充電期間内)に充電を行い得るように設定され、
前記第一のパワコン33(制御部)は、
前記第一のパワコン33(停電検知部)により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記所定の充電時間帯(充電期間内)である場合に、前記第三・第四のスイッチ60・70のうち第四のスイッチ70(第一の開閉部)を開状態に切り替えるものである。
In the
The second, third, and fourth
The first inverter 33 (control unit)
When a power failure is detected by the first power conditioner 33 (power failure detection unit) and the predetermined charging condition is satisfied and the predetermined charging time period (within the charging period) is satisfied, the third and fourth power conditioners are detected. The fourth switch 70 (first opening / closing unit) of the
このような構成により、期間に応じた簡易な制御によって、停電時にトランス40を介して流通させた電力を下流側(負荷2側)の第二・第三・第四のユニット80・90・100の第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102が充電してしまうのを防止することができる。
With such a configuration, the electric power circulated through the
また、第一実施形態に係る電力供給システム1において、
前記第一のパワコン33(制御部)は、
前記第一のパワコン33(停電検知部)により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記自立運転時に前記第一のユニット30から前記トランス40を介した前記分電盤10への電力の供給が停止された場合に、前記第三・第四のスイッチ60・70のうち第三のスイッチ60(第一の開閉部)を開状態に切り替えて、当該開状態を停電が解消されるまで維持するものである。
In the
The first inverter 33 (control unit)
A power outage is detected by the first power conditioner 33 (power outage detection unit), and the
このような構成により、停電時にトランス40を介して流通させた電力を下流側(負荷2側)の第二・第三・第四のユニット80・90・100の第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102が充電してしまうのを防止すると共に、第二・第三・第四のユニット80・90・100が煩雑な動作を行うのを防止することができる。
With such a configuration, the electric power circulated through the
また、第二実施形態に係る電力供給システム200において、
前記負荷2(負荷121)は、電力の供給を維持する必要性の大小に応じて設定された一般負荷121a・第一の重要負荷121b・第二の重要負荷121c(複数の特定負荷)を含み、
電力の供給先を一般負荷121a・第一の重要負荷121b・第二の重要負荷121c(複数の特定負荷)の何れかに切り替える第二の切替盤111をさらに具備し、
前記第二のユニット80は、前記商用電源3又は前記第一のユニット30と連系して前記分電盤10へ電力を供給する連系運転(通常連系運転及び擬似連系運転)と、前記商用電源3及び前記第一のユニット30から独立して前記分電盤10へ電力を供給する自立運転と、を行うことができ、
前記第一のパワコン33(制御部)は、
前記第二のユニット80の運転状態に応じて、前記第二のユニット80からの電力の供給先を前記第二の切替盤111によって前記一般負荷121a・第一の重要負荷121b・第二の重要負荷121c(複数の特定負荷)の何れかに切り替えるものである。
In the
The load 2 (load 121) includes a
A
The
The first inverter 33 (control unit)
According to the operation state of the
このような構成により、第二のユニット80の運転状況に応じて、電力の供給先として、電力の供給を維持する必要性の大小に応じて設定された何れかの一般負荷121a・第一の重要負荷121b・第二の重要負荷121cを選択することができる。
With such a configuration, depending on the operation state of the
また、第三実施形態に係る電力供給システム300において、
前記第二・第三・第四のユニット80・90・100は、自然エネルギーを利用して発電可能な第二・第三・第四の太陽光発電装置81・91・101、前記第二・第三・第四の太陽光発電装置81・91・101で発電された電力の出力を禁止する開状態と前記第二・第三・第四の太陽光発電装置81・91・101で発電された電力の出力を許可する閉状態とを切り替える第二・第三・第四のユニット切替盤84・94・104をさらに具備し、
前記第一のパワコン33(制御部)は、
前記第一のパワコン33(停電検知部)により停電が検知されると、前記第二・第三・第四のユニット切替盤84・94・104を開状態に切り替えるものである。
In the
The second, third, and
The first inverter 33 (control unit)
When a power failure is detected by the first power conditioner 33 (power failure detection unit), the second, third, and fourth
このような構成により、停電時に第二・第三・第四の太陽光発電装置81・91・101で発電された電力が商用電源3側へと逆潮流するの防止することができる。
With such a configuration, it is possible to prevent the power generated by the second, third, and fourth
また、第四実施形態に係る電力供給システム400において、
前記第三・第四のスイッチ60・70(第一の開閉部)と前記第二・第三・第四のユニット80・90・100との間に第五のスイッチ421を介して接続される抵抗負荷411・412をさらに具備し、
前記第五のスイッチ421は、前記第二・第三・第四のユニット80・90・100から前記抵抗負荷411・412への電力の流通を許可する閉状態と前記第二・第三・第四のユニット80・90・100から前記抵抗負荷411・412への電力の流通を禁止する開状態とを切り替え可能に構成され、
前記第一のパワコン33(制御部)は、
前記第一のパワコン33(停電検知部)により停電が検知されると、前記第五のスイッチ421を閉状態に切り替えるものである。
In the
A
The
The first inverter 33 (control unit)
When a power failure is detected by the first power conditioner 33 (power failure detection unit), the
このような構成により、停電時に第二・第三・第四のユニット80・90・100から出力された電力が商用電源3側へと逆潮流した場合であっても、当該逆潮流した電力が第一のユニット30へと供給されるのを防止することができる。
With such a configuration, even when the power output from the second, third, and
なお、本実施形態に係る第一のユニット30は、本発明に係る第一のユニットの一実施形態である。
また、本実施形態に係る第二・第三・第四のユニット80・90・100は、本発明に係る第二のユニットの一実施形態である。
また、本実施形態に係る第二・第三・第四の蓄電装置82・92・102は、本発明に係る第二の蓄電装置の一実施形態である。
また、本実施形態に係る第二・第三・第四の太陽光発電装置81・91・101は、本発明に係る第二の発電装置の一実施形態である。
また、本実施形態に係る第三・第四のスイッチ60・70は、本発明に係る第一の開閉部の一実施形態である。
また、本実施形態に係る第二・第三・第四のユニット切替盤84・94・104は、本発明に係る第二の開閉部の一実施形態である。
また、本実施形態に係る第五のスイッチ421は、本発明に係る第三の開閉部の一実施形態である。
Note that the
The second, third, and
The second, third, and fourth
The second, third, and fourth solar
The third and
The second, third, and fourth
The
以上、本発明の第一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 Although the first embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
例えば、電力供給システム1・200・300・400の適用対象は、本実施形態のように、工場に限定されるものでない。すなわち、電力供給システム1・200・300・400は、工場以外の場所にも適用可能である。具体的には、事業所や集合住宅等に適用することができる。
For example, the application targets of the
また、本実施形態に係る第一・第二・第三・第四の太陽光発電装置31・81・91・101は、自然エネルギーとして太陽光を利用するものとしたが、水力、風力、潮力等を利用してもよい。
The first, second, third, and fourth solar
また、本実施形態に係る第一の切替盤50や第二の切替盤110等は、第一のユニット30の第一のパワコン33によって制御されたが、他の制御部(機器)によって制御されてもよい。
In addition, the
また、本実施形態に係る第二・第三・第四のユニット80・90・100(すなわち、最も上流側(商用電源3側)に配置された第一のユニット30以外のユニット)は、3つである必要はなく、2つであったり、4つ以上であってもよい。
The second, third, and
1 電力供給システム
2 負荷
3 商用電源
10 分電盤
30 第一のユニット
31 第一の太陽光発電装置
32 第一の蓄電装置
33 第一のパワコン
40 トランス
50 第一の切替盤
60 第三のスイッチ
70 第四のスイッチ
80 第二のユニット
82 第二の蓄電装置
83 第二のパワコン
90 第三のユニット
92 第三の蓄電装置
93 第三のパワコン
100 第四のユニット
102 第四の蓄電装置
103 第四のパワコン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
自然エネルギーを利用して発電可能な第一の発電装置、前記第一の発電装置及び前記商用電源からの電力を充放電可能な第一の蓄電装置、及び前記第一の蓄電装置の充放電を制御する第一のパワーコンディショナーを含み、前記商用電源と連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転と、を行うことができる第一のユニットと、
前記負荷へと供給される電力の供給元を、前記商用電源又は前記第一のユニットに切り替える第一の切替盤と、
前記自立運転時に前記第一のユニットから前記分電盤に供給された電力の電圧を昇圧するトランスと、
前記商用電源からの電力を充放電可能な第二の蓄電装置、及び前記第二の蓄電装置の充放電を制御する第二のパワーコンディショナーを含み、前記第一の切替盤よりも前記負荷側に配置されて前記分電盤へ電力を供給する第二のユニットと、
前記商用電源の停電を検知可能な停電検知部と、
前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間に配置され、前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間の電力の流通を許可する閉状態と、前記第一の切替盤と前記第二のユニットとの間の電力の流通を禁止する開状態とを切り替える第一の開閉部と、
前記停電検知部により停電が検知されると共に、所定の条件を満たした場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替える制御部と、
を具備する電力供給システム。 A distribution board capable of supplying power from a commercial power supply to the load,
A first power generation device capable of generating power using natural energy, a first power storage device capable of charging and discharging power from the first power generation device and the commercial power supply, and charging and discharging the first power storage device. An interconnection operation including a first power conditioner to be controlled and interconnecting with the commercial power supply to supply power to the distribution board, and an independent operation supplying power to the distribution board independently of the commercial power supply And a first unit capable of performing
A first switching panel that switches a supply source of the power supplied to the load to the commercial power supply or the first unit,
A transformer that boosts the voltage of power supplied to the distribution board from the first unit during the self-sustaining operation,
A second power storage device capable of charging and discharging power from the commercial power supply, and including a second power conditioner for controlling the charging and discharging of the second power storage device, closer to the load side than the first switching panel A second unit arranged to supply power to the distribution board;
A power failure detection unit capable of detecting a power failure of the commercial power supply,
A closed state that is disposed between the first switching panel and the second unit and that allows power to flow between the first switching panel and the second unit; A first opening / closing unit that switches between an open state that prohibits the flow of power between the panel and the second unit,
A power failure is detected by the power failure detection unit, and a control unit that switches the first opening / closing unit to an open state when a predetermined condition is satisfied,
A power supply system comprising:
前記制御部は、
前記停電検知部により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記所定の充電期間内である場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替える、
請求項1に記載の電力供給システム。 The second power storage device of the second unit is set to be able to charge within a predetermined charging period,
The control unit includes:
A power failure is detected by the power failure detection unit, and when the predetermined condition is satisfied and within the predetermined charging period, the first switching unit is switched to an open state.
The power supply system according to claim 1.
前記停電検知部により停電が検知されると共に、前記所定の条件を満たした場合として前記自立運転時に前記第一のユニットから前記トランスを介した前記分電盤への電力の供給が停止された場合に、前記第一の開閉部を開状態に切り替えて、当該開状態を停電が解消されるまで維持する、
請求項1又は請求項2に記載の電力供給システム。 The control unit includes:
When the power failure is detected by the power failure detection unit, and when the predetermined condition is satisfied, the power supply from the first unit to the distribution board via the transformer is stopped during the self-sustaining operation. Switching the first opening and closing unit to an open state, and maintaining the open state until the power outage is resolved;
The power supply system according to claim 1.
電力の供給先を前記複数の特定負荷の何れかに切り替える第二の切替盤をさらに具備し、
前記第二のユニットは、前記商用電源又は前記第一のユニットと連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源及び前記第一のユニットから独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転と、を行うことができ、
前記制御部は、
前記第二のユニットの運転状態に応じて、前記第二のユニットからの電力の供給先を前記第二の切替盤によって前記複数の特定負荷の何れかに切り替える、
請求項1から請求項3に記載の電力供給システム。 The load includes a plurality of specific loads set according to the magnitude of the need to maintain power supply,
Further comprising a second switching panel for switching the power supply destination to any of the plurality of specific loads,
The second unit is connected to the commercial power supply or the first unit to supply power to the distribution board, and the second unit is independent of the commercial power supply and the first unit. And independent operation of supplying power to the power board.
The control unit includes:
According to the operation state of the second unit, the power supply destination from the second unit is switched to any one of the plurality of specific loads by the second switching panel,
The power supply system according to claim 1.
前記制御部は、
前記停電検知部により停電が検知されると、前記第二の開閉部を開状態に切り替える、
請求項1から請求項4に記載の電力供給システム。 The second unit is a second power generation device capable of generating power using natural energy, an open state in which output of power generated by the second power generation device is prohibited, and power generation is performed by the second power generation device. Further comprising a second opening and closing unit for switching between a closed state to allow the output of the power,
The control unit includes:
When a power failure is detected by the power failure detection unit, the second switching unit is switched to an open state,
The power supply system according to claim 1.
前記第三の開閉部は、前記第二のユニットから前記抵抗負荷への電力の流通を許可する閉状態と前記第二のユニットから前記抵抗負荷への電力の流通を禁止する開状態とを切り替え可能に構成され、
前記制御部は、
前記停電検知部により停電が検知されると、前記第三の開閉部を閉状態に切り替える、
請求項1から請求項5に記載の電力供給システム。 Further comprising a resistive load connected via a third switching unit between the first switching unit and the second unit,
The third opening / closing unit switches between a closed state in which the flow of power from the second unit to the resistance load is permitted and an open state in which the flow of power from the second unit to the resistance load is prohibited. Is configured to
The control unit includes:
When a power failure is detected by the power failure detection unit, the third switching unit is switched to a closed state,
The power supply system according to claim 1.
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