JP6906429B2 - Distributed power system - Google Patents
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Description
本発明は、電力系統に接続される、第1電圧線及び第2電圧線と中性線とを有する単相3線式の交流線と、交流線に対して第1接続箇所で接続される第1電源装置と、交流線の第1接続箇所に接続される電力負荷装置とを備える分散型電源システムに関する。 The present invention is connected to a single-phase three-wire AC line having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to an electric power system at a first connection point with respect to the AC line. The present invention relates to a distributed power supply system including a first power supply device and a power load device connected to a first connection point of an AC line.
燃料電池や充放電装置などの電源装置を電力系統に連系するとき、電源装置から電力系統への電力の逆潮流を防止するなどの目的で、電源装置及び電力負荷装置が接続されている交流線の所定部位でどれだけの電力が行き来しているかを測定することが行われる。例えば、電源装置が、電力系統に接続される、第1電圧線及び第2電圧線と中性線とを有する単相3線式の交流線に接続されている場合、計器用変流器などを利用した電力計測器を用いて、第1電圧線及び第2電圧線のそれぞれで電力が計測される。そして、各電源装置は、電力計測器で測定された第1電圧線及び第2電圧線の合計の電力に基づいて、例えば電力系統への電力の逆潮流が発生しないように、自身の出力電力を制御する。 When connecting a power supply device such as a fuel cell or a charging / discharging device to the power system, the AC power supply device and the power load device are connected for the purpose of preventing the reverse flow of power from the power supply device to the power system. It is performed to measure how much power is coming and going at a given part of the line. For example, when the power supply device is connected to a single-phase three-wire AC line having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to the power system, a current transformer for an instrument, etc. The electric power is measured at each of the first voltage line and the second voltage line by using the electric power measuring instrument using the above. Then, each power supply device has its own output power based on the total power of the first voltage line and the second voltage line measured by the power measuring instrument so that, for example, a reverse power flow of power to the power system does not occur. To control.
電源装置が設けられていない場合、電力系統から電力負荷装置に対して電力が供給されるだけなので、第1電圧線及び第2電圧線で計測される電力は、必ず正の電力になる。それに対して、電源装置が設けられている場合、電源装置から電力出力が行われていれば、第1電圧線及び第2電圧線の何れかで電力が負の値(逆潮流)になる可能性はある。但し、各電源装置は、第1電圧線及び第2電圧線の合計の電力が負の値になっていなければ、そのような状態を許容する。 When the power supply device is not provided, only power is supplied from the power system to the power load device, so that the power measured by the first voltage line and the second voltage line is always positive power. On the other hand, when a power supply device is provided, if power is output from the power supply device, the power can be a negative value (reverse power flow) on either the first voltage line or the second voltage line. There is sex. However, each power supply device allows such a state if the total power of the first voltage line and the second voltage line is not a negative value.
尚、電力計測器の取り付けに誤りがあった場合、電力を正確に測定できないという問題がある。例えば、電力の正負を逆に測定してしまう可能性があり、その場合には電力系統への電力の逆潮流が実際には発生しているのに、逆潮流が発生していないと判断する可能性がある。
そのため、特許文献1には、電力計測器による電力の検出結果が誤っている場合に、その検出結果が誤っていることを認識することができるシステムが記載されている。具体的には、特許文献1に記載のシステムでは、電源装置が接続されている交流線の各相での電力を測定するだけでなく、少なくとも一つの相での電源装置から交流線への出力電力も測定している。その結果、各相での供給電力及び負荷電力の合計値を導出でき、その合計値が0Wになっていない場合には、電力計測器の取り付けに誤りがあると判断できる。
If there is an error in the installation of the power measuring instrument, there is a problem that the power cannot be measured accurately. For example, there is a possibility that the positive and negative of the electric power will be measured in reverse, and in that case, it is determined that the reverse power flow to the power system is actually occurring, but the reverse power flow is not occurring. there is a possibility.
Therefore, Patent Document 1 describes a system capable of recognizing that the detection result is incorrect when the detection result of the electric power by the power measuring instrument is incorrect. Specifically, in the system described in Patent Document 1, not only the power in each phase of the AC line to which the power supply device is connected is measured, but also the output from the power supply device to the AC line in at least one phase. It also measures power. As a result, the total value of the supplied power and the load power in each phase can be derived, and if the total value is not 0 W, it can be determined that there is an error in the installation of the power measuring instrument.
その他、特許文献2には、電源装置が、自身が動作停止中に第1電圧線及び第2電圧線での電力を計測し、第1電圧線及び第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば、異常(電力計測器の取り付けに誤りがある)と判断するような構成が記載されている。
In addition, in
特許文献1に記載のシステムでは、電源装置が接続されている交流線での電力を測定する電力計測器だけでなく、電源装置から交流線への出力電力を測定する電力計測器も必要になる。つまり、システムのコストが増大するという問題がある。 In the system described in Patent Document 1, not only a power measuring instrument for measuring the electric power on the AC line to which the power supply device is connected but also a power measuring instrument for measuring the output power from the power supply device to the AC line is required. .. That is, there is a problem that the cost of the system increases.
また、特許文献2に記載されているように、電源装置が、自身が動作停止中に第1電圧線及び第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば異常(電力計測器の取り付けに誤りがある)と判断するような構成になっている場合、他の電源装置が設置されていると、電力計測器の取り付けが正しくても、第1電圧線及び第2電圧線の何れかでの逆潮流状態を検出することもある。そのような例について以下に説明する。
Further, as described in
図1に示すのは、分散型電源システムの構成例を示す図である。図示するように、この分散型電源システムは、電力系統1に接続される、第1電圧線2a及び第2電圧線2bと中性線2cとを有する単相3線式の交流線2と、交流線2に対して第2接続箇所P1で接続される発電装置10と、交流線2に対して第1接続箇所P2で接続される充放電装置20と、交流線2の第1接続箇所P2に接続される電力負荷装置3とを備え、交流線2に対する電力系統1の接続箇所から見て下流側に向かって第2接続箇所P1と第1接続箇所P2とがその並び順で設けられている。図1では、交流線2の下流側に向かう電力を正の電力と見なす、即ち、電力系統1から第2接続箇所P1に向かう方向の電力を正の電力と見なし、第2接続箇所P1から第1接続箇所P2に向かう方向の電力を正の電力と見なす。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a distributed power supply system. As shown in the figure, this distributed power supply system includes a single-phase three-
図3及び図4は、図1に示したような分散型電源システムの運用例を説明する図である。具体的には、電力負荷装置3に対して、電力系統1及び発電装置10及び充放電装置20からどれだけの電力が供給されるかを示す例である。図3及び図4の何れの場合も、電力負荷装置3aの負荷電力は200Wであり、電力負荷装置3bの負荷電力は1000Wである。つまり、電力負荷装置3の負荷電力は合計で1200Wである。
尚、図3及び図4の例において発電装置10は、自身が運転中であれば、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの合計の電力が逆潮流状態になっていなければ、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていても、異常と判断しない。それに対して、発電装置10は、自身が交流線2への出力停止中のとき、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力について、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの合計の電力が逆潮流状態になっていなくても、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていれば、異常と判断する。
3 and 4 are diagrams for explaining an operation example of the distributed power supply system as shown in FIG. Specifically, it is an example showing how much power is supplied from the power system 1, the
In the examples of FIGS. 3 and 4, the
図3は、充放電装置20が合計500W(各電圧線2a,2bに250Wずつ)の電力を交流線2に出力する場合の例である。この場合、第1電圧線2aを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は−50Wになり、第2電圧線2bを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は750Wになる。つまり、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は合計で700Wになる。
FIG. 3 shows an example in which the charging /
運転中の発電装置10は、電力計測器13の計測結果を参照して、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力が好ましくは負の電力とはならず且つ出来るだけ小さい設定電力になるように(特に好ましくは、上記設定電力が零、即ち、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力が零になるように)、発電装置10から交流線2への提供電力を調節する。この場合、発電装置10は合計700W(各電圧線2a,2bに350Wずつ)の電力を交流線2に出力しているので、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力は合計で0W(第1電圧線2aで−400W、第2電圧線2bで400W)になり、その電力値は第1計測器13a及び第2計測器13bで計測される。
この場合、第1電圧線2aでは400Wの逆潮流になっているが、発電装置10は、自身が運転中であるため、異常は発生していないと判断する。
In the
In this case, the
図4は、充放電装置20が合計500W(各電圧線2a,2bに250Wずつ)の電力を交流線2に出力するが、発電装置10は運転停止中(交流線2への出力停止中)である場合の例である。この場合も、第1電圧線2aを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は−50Wになり、第2電圧線2bを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は750Wになる。つまり、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は合計で700Wになる。
In FIG. 4, the charging /
尚、図4に示す例の場合、発電装置10は運転停止中のため、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力は合計で700W(第1電圧線2aで−50W、第2電圧線2bで750W)になる。具体的には、第1計測器13aで計測される第1電圧線2aでの電力値は−50Wになり、第2計測器13bで計測される第2電圧線2bでの電力値は750Wになる。そして、発電装置10は、自身が運転停止中にも関わらず、第1電圧線2aで逆潮流状態が発生しているため、異常と判断する。
In the case of the example shown in FIG. 4, since the
以上のように、発電装置10が分散型電源システムに含まれている場合、即ち、自身が停止中にも第1電圧線2a及び第2電圧線2bでの電力を計測し、それら第1電圧線2a及び第2電圧線2bの合計の電力が逆潮流状態になっていなくても、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断するような発電装置10が分散型電源システムに含まれている場合、電力系統1との間の合計電力は逆潮流状態になっていないものの、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていると、異常と判断されるという問題が発生し得る。
As described above, when the
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、逆潮流状態が発生したと判定しないような分散型電源システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is that even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, the other power supply device causes a reverse power flow state. The point is to provide a distributed power supply system that does not determine that.
上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源システムの特徴構成は、電力系統に接続される、第1電圧線及び第2電圧線と中性線とを有する単相3線式の交流線と、
前記交流線に対して第1接続箇所で接続される第1電源装置と、
前記交流線の前記第1接続箇所に接続される電力負荷装置とを備える分散型電源システムであって、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かう電力を正の電力と見なすとき、
前記第1電源装置は、前記第1電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力、及び、前記第2電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、前記第1電圧線及び前記第2電圧線に対して同一の電力を供給する点にある。
上記特徴構成によれば、第1電源装置は、電力負荷装置で消費される以上の電力を第1電圧線及び第2電圧線に供給することはない。つまり、第1接続箇所よりも上流側(電力系統側)では、第1接続箇所から電力系統側に向かって電力が供給されることはない。そのため、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、自身の動作以外の要因で逆潮流状態の発生を検出することはなくなる。
従って、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、逆潮流状態が発生したと判定しないような分散型電源システムを提供できる。
The characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention for achieving the above object is a single-phase three-wire AC having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to a power system. Lines and,
A first power supply unit connected to the AC line at the first connection point,
A distributed power system including a power load device connected to the first connection point of the AC line.
When the power going downstream from the connection point of the power system to the AC line is regarded as positive power,
The first power supply device connects the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line, and to the AC line through the second voltage line. To supply the same power to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the first connection point does not become negative power. be.
According to the above characteristic configuration, the first power supply device does not supply more power than is consumed by the power load device to the first voltage line and the second voltage line. That is, on the upstream side (power system side) of the first connection point, power is not supplied from the first connection point toward the power system side. Therefore, even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, the other power supply device does not detect the occurrence of the reverse power flow state due to a factor other than its own operation.
Therefore, even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, it is possible to provide a distributed power supply system in which the other power supply device does not determine that a reverse power flow state has occurred.
上記目的を達成するための本発明に係る分散型電源システムの特徴構成は、電力系統に接続される、第1電圧線及び第2電圧線と中性線とを有する単相3線式の交流線と、
前記交流線に対して第1接続箇所で接続される第1電源装置と、
前記交流線の前記第1接続箇所に接続される電力負荷装置とを備える分散型電源システムであって、
前記交流線に対して第2接続箇所で接続される第2電源装置を備え、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かって前記第2接続箇所と前記第1接続箇所とがその並び順で設けられており、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かう電力を正の電力と見なすとき、
前記第1電源装置は、前記第1電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力、及び、前記第2電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、前記第1電圧線及び前記第2電圧線に対して電力を供給し、
前記第2電源装置は、自身が前記交流線への出力停止中のとき、前記電力系統側から前記第2接続箇所へ向かう電力について、前記第1電圧線及び前記第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断するように構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、第1電源装置は、電力負荷装置で消費される以上の電力を第1電圧線及び第2電圧線に供給することはない。つまり、第1接続箇所よりも上流側(電力系統側)では、第1接続箇所から電力系統側に向かって電力が供給されることはない。そのため、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、自身の動作以外の要因で逆潮流状態の発生を検出することはなくなる。
加えて、第1電源装置は、上述したように、第1電圧線を通って交流線に対する電力系統の接続箇所側から第1接続箇所へ向かう電力、及び、第2電圧線を通って交流線に対する電力系統の接続箇所側から第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、第1電圧線及び第2電圧線に対して電力を供給する。そのため、第2電源装置が交流線への出力停止中であれば、電力系統側から第2接続箇所へ向かう電力について、第1電圧線及び第2電圧線の何れも逆潮流状態にはならない。その結果、第2電源装置が異常と判断することはない。
従って、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、逆潮流状態が発生したと判定しないような分散型電源システムを提供できる。
The characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention for achieving the above object is a single-phase three-wire AC having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to a power system. Lines and,
A first power supply unit connected to the AC line at the first connection point,
A distributed power system including a power load device connected to the first connection point of the AC line.
A second power supply device connected to the AC line at a second connection point is provided.
The second connection point and the first connection point are provided in the order of arrangement toward the downstream side when viewed from the connection point of the power system to the AC line.
When the power going downstream from the connection point of the power system to the AC line is regarded as positive power,
The first power supply device connects the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line, and to the AC line through the second voltage line. Power is supplied to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the first connection point does not become negative power.
The second power supply device has either the first voltage line or the second voltage line for the power from the power system side to the second connection point when the output to the AC line is stopped. The point is that it is configured to be judged as abnormal if it is in a reverse power flow state.
According to the above characteristic configuration, the first power supply device does not supply more power than is consumed by the power load device to the first voltage line and the second voltage line. That is, on the upstream side (power system side) of the first connection point, power is not supplied from the first connection point toward the power system side. Therefore, even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, the other power supply device does not detect the occurrence of the reverse power flow state due to a factor other than its own operation.
In addition, as described above, the first power supply device includes the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line and the AC line through the second voltage line. Power is supplied to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the first connection point to the first connection point does not become negative power. Therefore, when the output of the second power supply device to the AC line is stopped, neither the first voltage line nor the second voltage line is in a reverse power flow state with respect to the power from the power system side to the second connection point. As a result, the second power supply device is not determined to be abnormal.
Therefore, even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, it is possible to provide a distributed power supply system in which the other power supply device does not determine that a reverse power flow state has occurred.
本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記交流線に対して第2接続箇所で接続される第2電源装置を備え、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かって前記第2接続箇所と前記第1接続箇所とがその並び順で設けられており、
前記第2電源装置は、自身が前記交流線への出力停止中のとき、前記電力系統側から前記第2接続箇所へ向かう電力について、前記第1電圧線及び前記第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断するように構成されている点にある。
Yet another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention includes a second power supply device connected to the AC line at a second connection point.
The second connection point and the first connection point are provided in the order of arrangement toward the downstream side when viewed from the connection point of the power system to the AC line.
The second power supply device has either the first voltage line or the second voltage line for the power from the power system side to the second connection point when the output to the AC line is stopped. The point is that it is configured to be judged as abnormal if it is in a reverse power flow state.
上記特徴構成によれば、第1電源装置は、上述したように、第1電圧線を通って交流線に対する電力系統の接続箇所側から第1接続箇所へ向かう電力、及び、第2電圧線を通って交流線に対する電力系統の接続箇所側から第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、第1電圧線及び第2電圧線に対して電力を供給する。そのため、第2電源装置が交流線への出力停止中であれば、電力系統側から第2接続箇所へ向かう電力について、第1電圧線及び第2電圧線の何れも逆潮流状態にはならない。その結果、第2電源装置が異常と判断することはない。 According to the above-mentioned characteristic configuration, as described above, the first power supply device transmits the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line and the second voltage line. Power is supplied to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point does not become negative power. Therefore, when the output of the second power supply device to the AC line is stopped, neither the first voltage line nor the second voltage line is in a reverse power flow state with respect to the power from the power system side to the second connection point. As a result, the second power supply device is not determined to be abnormal.
本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記第2電源装置は、前記交流線に接続され、発電部及び前記発電部の動作を制御する発電制御部を有し、
前記第1電源装置は、前記交流線に接続され、前記交流線との間での電力の充放電を行う充放電部及び前記充放電部の動作を制御する充放電制御部を有する点にある。
Yet another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention is that the second power supply device is connected to the AC line and has a power generation unit and a power generation control unit that controls the operation of the power generation unit.
The first power supply device is connected to the AC line and has a charge / discharge unit for charging / discharging electric power with the AC line and a charge / discharge control unit for controlling the operation of the charge / discharge unit. ..
上記特徴構成によれば、第2電源装置は、第1電圧線及び第2電圧線への供給電力を、発電部が発電する電力によって調節でき、第1電源装置は、第1電圧線及び第2電圧線への供給電力を、充放電部が放電する電力によって調節できる。 According to the above characteristic configuration, the second power supply device can adjust the power supplied to the first voltage line and the second voltage line by the power generated by the power generation unit, and the first power supply device has the first voltage line and the first voltage line. The power supplied to the two voltage lines can be adjusted by the power discharged by the charging / discharging unit.
本発明に係る分散型電源システムの更に別の特徴構成は、前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力として、前記第1電源装置による前記交流線からの充電電力を正の受取電力と見なし、前記第1電源装置による前記交流線への放電電力を負の受取電力と見なしたとき、
前記第2電源装置の前記発電制御部は、前記電力負荷装置が前記交流線から受け取る消費電力と前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力との和に見合った電力を前記第2電源装置から前記交流線に提供するように、所定の最小提供電力と最大提供電力との間の範囲内で前記第2電源装置から前記交流線への提供電力を制御し、
前記第1電源装置の前記充放電制御部は、前記電力負荷装置が前記交流線から受け取る消費電力と、前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力との和が所定の目標電力になるように、前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力を制御する点にある。
Yet another characteristic configuration of the distributed power supply system according to the present invention is that the power received by the first power supply device from the AC line is the charging power from the AC line by the first power supply device as the positive power received. When the power discharged from the first power supply device to the AC line is regarded as the negative power received,
The power generation control unit of the second power supply device supplies power corresponding to the sum of the power consumption received by the power load device from the AC line and the power received by the first power supply device from the AC line. The power provided from the second power supply device to the AC line is controlled within a range between a predetermined minimum power supply and the maximum power supply so as to be provided from the device to the AC line.
In the charge / discharge control unit of the first power supply device, the sum of the power consumption received by the power load device from the AC line and the received power received by the first power supply device from the AC line becomes a predetermined target power. As described above, the point is that the first power supply device controls the received power received from the AC line.
上記特徴構成によれば、第1電源装置の充放電制御部は、電力負荷装置が交流線から受け取る消費電力と、第1電源装置が交流線から受け取る受取電力との和が所定の目標電力になるように、第1電源装置が交流線から受け取る受取電力を制御する。その結果、第2電源装置の発電制御部は、その一定の目標電力に見合った電力を第2電源装置から交流線に提供するように、第2電源装置から交流線への提供電力を制御する。つまり、第2電源装置の発電部を好ましくは一定出力(=目標電力)で運転させることができる。 According to the above characteristic configuration, in the charge / discharge control unit of the first power supply device, the sum of the power consumption received by the power load device from the AC line and the received power received by the first power supply device from the AC line becomes a predetermined target power. The first power supply device controls the received power received from the AC line so as to be. As a result, the power generation control unit of the second power supply device controls the power provided from the second power supply device to the AC line so that the power corresponding to the constant target power is provided from the second power supply device to the AC line. .. That is, the power generation unit of the second power supply device can preferably be operated with a constant output (= target power).
以下に図面を参照して本発明の実施形態に係る分散型電源システムについて説明する。
図1は分散型電源システムの構成を示す図である。図1に示すように、分散型電源システムは、電力系統1に接続される、第1電圧線2a及び第2電圧線2bと中性線2cとを有する単相3線式の交流線2と、交流線2に対して第1接続箇所P2で接続される第1電源装置としての充放電装置20と、交流線2の第1接続箇所P2に接続される電力負荷装置3とを備える。加えて、図1に示す分散型電源システムは、第2電源装置としての発電装置10も備える。発電装置10は、交流線2に対して第2接続箇所P1で接続される。ここで、第2接続箇所P1と第1接続箇所P2とは、交流線2に対する電力系統1の接続箇所から見て下流側に向かってその並び順で設けられている。発電装置10が交流線2に供給する電力及び充放電装置20が交流線2に供給する電力の合計が電力負荷装置3の負荷電力に満たない場合、その不足電力は電力系統1からの受電電力によって賄われる。
The distributed power supply system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a distributed power supply system. As shown in FIG. 1, the distributed power supply system includes a single-phase three-
本実施形態では、交流線2に対する電力系統1の接続箇所から見て下流側に向かう電力を正の電力と見なす、即ち、電力系統1から第2接続箇所P1に向かう方向の電力を正の電力と見なし、第2接続箇所P1から第1接続箇所P2に向かう方向の電力を正の電力と見なす。また、充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力として、充放電装置20による交流線2からの充電電力を正の受取電力と見なし、充放電装置20による交流線2への放電電力を負の受取電力と見なして説明を行う。
In the present embodiment, the power going downstream from the connection point of the power system 1 to the
〔発電装置(第2電源装置)〕
発電装置10は、交流線2に接続され、発電部11及び発電部11の動作を制御する発電制御部12を有する。例えば、発電部11は、固体酸化物形燃料電池(SOFC)や固体高分子形燃料電池(PEFC)などの燃料電池を有する。図示は省略するが、発電部11は、発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して交流線2に出力するための電力変換部を有する。そして、発電制御部12は、発電部11の運転開始、運転停止、出力などを制御する。
[Power generation device (second power supply device)]
The
発電制御部12には、電力計測器13で計測される電力についての情報が伝達される。電力計測器13は、交流線2の途中の、第2接続箇所P1よりも上流側(電力系統1側)に設けられ、電力系統1側から第2接続箇所P1に向かう電力を計測する。電力計測器13は、第1電圧線2aに設けられる第1計測器13aと、第2電圧線2bに設けられる第2計測器13bとで構成される。電力計測器13としての第1計測器13a及び第2計測器13bは、例えば交流線2における電力の電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)を用いて構成され、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、交流線2での電力値を導出できる。尚、電力計測器13は交流線2での電力の電流値のみを発電制御部12に伝達し、発電制御部12が電力値の導出を行ってもよい。
Information about the electric power measured by the electric
電力計測器13が計測する電力は、電力負荷装置3が交流線2から受け取る負荷電力と、充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力との和から、発電装置10から交流線2への提供電力を減算した値に対応する。
The power measured by the
発電装置10の発電制御部12は、電力計測器13の計測結果を参照して、電力負荷装置3が交流線2から受け取る負荷電力と充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力との和に見合った電力を発電装置10から交流線2に提供するように、所定の最小提供電力と最大提供電力との間の範囲内で、発電装置10から交流線2への提供電力を制御する。例えば、発電装置10は、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力が好ましくは負の電力とはならず且つ出来るだけ小さい設定電力になるように(特に好ましくは、上記設定電力が零、即ち、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力が零になるように)、発電装置10から交流線2への提供電力を調節する。
The power
また、発電装置10は、自身が交流線2への出力停止中のとき、電力計測器13の計測結果を参照して、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力について、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断する。これは、例えば、電力計測器13の取り付けの誤りにより、計測した電力の正負に誤りが発生しているといった異常が発生したと判断するためである。
Further, when the
〔充放電装置(第1電源装置)〕
充放電装置20は、交流線2との間での電力の充放電を行う充放電部21及び充放電部21の動作を制御する充放電制御部22を有する。充放電部21は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池などの蓄電池を有する。図示は省略するが、発電部11は電力変換部などを介して交流線2に接続される。その結果、充放電部21では、電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して交流線2に出力できる。充放電制御部22は、電力変換部の動作を制御して、充放電部21から交流線2への出力電力(放電電力)の制御と、交流線2から充放電部21への入力電力(充電電力)の制御とを行う。
[Charging / discharging device (first power supply device)]
The charge /
充放電制御部22には、電力計測器23で計測される電力についての情報が伝達される。電力計測器23は、交流線2の途中の、第2接続箇所P1と第1接続箇所P2との間に設けられ、交流線2に対する電力系統1の接続箇所側から第1接続箇所P2へ向かう電力、特に、第2接続箇所P1から第1接続箇所P2に向かう電力を計測する。電力計測器23は、第1電圧線2aに設けられる第1計測器23aと、第2電圧線2bに設けられる第2計測器23bとで構成される。つまり、電力計測器23が計測する電力は、電力負荷装置3が交流線2から受け取る負荷電力と、充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力との和に対応する。電力計測器23は、例えば交流線2における電力の電流値を検出するために用いられるカレントトランス(計器用変流器)を用いて構成され、所定の電圧値(例えば100V、200V等)との積から、交流線2での電力値を導出できる。尚、電力計測器23は交流線2での電力の電流値のみを充放電制御部22に伝達し、充放電制御部22が電力値の導出を行ってもよい。
Information about the electric power measured by the electric
そして、充放電制御部22は、電力計測器23の計測結果を参照して、充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力(交流線2からの充電電力又は交流線2への放電電力)を制御する。例えば、充放電制御部22は、電力負荷装置3が交流線2から受け取る負荷電力と充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力との和が所定の目標電力に近付くように、充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力を制御する。この目標電力は、例えば発電装置10の最大提供電力(例えば700W)に等しい値に設定されている。
Then, the charge /
充放電装置20がこのような制御を行うことで、発電装置10の発電制御部12は、その目標電力に見合った電力を発電装置10から交流線2に提供するように、発電装置10から交流線2への提供電力を制御する。つまり、発電装置10を好ましくは一定出力(=目標電力)で運転させることができる。
When the charging / discharging
図2は分散型電源システムの動作状態を例示する図である。具体的には、電力負荷装置3に対して、電力系統1及び発電装置10及び充放電装置20からどれだけの電力が供給されるかを示す例である。この例では、電力負荷装置3aの負荷電力は200Wであり、電力負荷装置3bの負荷電力は1000Wである。つまり、電力負荷装置3の負荷電力は合計で1200Wである。
尚、図2の例において発電装置10は、自身が運転中であれば、電力計測器13で計測される電力値を参照して、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力について、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの合計の電力が逆潮流状態になっていなければ、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていても、異常と判断しない。それに対して、発電装置10は、自身が交流線2への出力停止中のとき、電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力について、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの合計の電力が逆潮流状態になっていなくても、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていれば、異常と判断する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operating state of a distributed power supply system. Specifically, it is an example showing how much power is supplied from the power system 1, the
In the example of FIG. 2, if the
充放電装置20は、第1電圧線2aを通って交流線2に対する電力系統1の接続箇所側から第1接続箇所P2へ向かう電力(特に、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力)、及び、第2電圧線2bを通って交流線2に対する電力系統1の接続箇所側から第1接続箇所P2へ向かう電力(特に、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力)の両方が負の電力とはならないように、第1電圧線2a及び第2電圧線2bに対して電力を供給する。つまり、第1電圧線2aに接続された電力負荷装置3aの負荷電力は200Wであり、第2電圧線2bに接続された電力負荷装置3bの負荷電力は1000Wであるので、第1電圧線2aを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力及び第2電圧線2bを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力の両方が負の電力とはならないためには、充放電装置20は第1電圧線2a及び第2電圧線2bに200Wずつの電力(合計で400Wの電力)を出力すればよい。このように、本実施形態では、充放電装置20は、第1電圧線2a及び第2電圧線2bに対して同一の電力を供給している。
The charging / discharging
その結果、図2に示す例の場合、第1電圧線2aを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は0Wになり、第2電圧線2bを通って第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は800Wになる。つまり、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力は合計で800Wになる。そして、電力負荷装置3が交流線2から受け取る負荷電力と充放電装置20が交流線2から受け取る受取電力との和は、所定の目標電力(例えば700W)に近付く。
As a result, in the case of the example shown in FIG. 2, the power from the second connection point P1 side to the first connection point P2 through the
尚、図2に示す例では、発電装置10は運転停止中(交流線2への出力停止中)のため、発電装置10から交流線2への電力供給は行われていないが、発電装置10は、自身の運転停止中にも第1電圧線2a及び第2電圧線2bでの電力を計測し、第1電圧線2a及び第2電圧線2bの何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断する。
In the example shown in FIG. 2, since the
そして、第2接続箇所P1側から第1接続箇所P2へ向かう電力の合計である800Wは、電力系統1からの受電電力で賄われる。つまり、発電装置10が監視対象としている、第1電圧線2aを通って電力系統1から第2接続箇所P1へ向かう電力、即ち、第1計測器13aが測定する電力は0Wになり、発電装置10が監視対象としている、第2電圧線2bを通って電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力、即ち、第2計測器13bが測定する電力は800Wになる。従って、発電装置10が監視対象としている、第1電圧線2aを通って電力系統1から第2接続箇所P1へ向かう電力、及び、第2電圧線2bを通って電力系統1側から第2接続箇所P1へ向かう電力の両方とも逆潮流状態になっていない。そのため、発電装置10が、逆潮流状態が発生していると判断することはない。
Then, 800 W, which is the total power from the second connection point P1 side to the first connection point P2, is covered by the power received from the power system 1. That is, the power from the power system 1 to the second connection point P1 through the
以上のように、本実施形態の分散型電源システムでは、充放電装置20は、電力負荷装置3で消費される以上の電力を第1電圧線2a及び第2電圧線2bに供給することはない。つまり、第1接続箇所P2よりも上流側(電力系統1側)では、第1接続箇所P2から第2接続箇所P1側に向かって電力が供給されることはない。そのため、発電装置10は、自身の動作以外の要因で逆潮流状態の発生を検出することはなくなる。従って、交流線2の上流側に接続された発電装置10が、逆潮流状態が発生したと判定しないような分散型電源システムを提供できる。
As described above, in the distributed power supply system of the present embodiment, the charging / discharging
<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、本発明の分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、第2電源装置として発電装置を採用し、第1電源装置として充放電装置を採用した例を説明したが、第2電源装置として充放電装置を採用し、第1電源装置として発電装置を採用してもよい。
また、発電装置(第2電源装置)10や充放電装置(第1電源装置)20の構成は図示したものに限定されず適宜変更可能である。例えば、上記実施形態では、発電装置10が備える発電部11の例として燃料電池を挙げたが、所定の最小提供電力と最大提供電力との間の範囲内で出力を自在に調節できる他の様々な発電部11を用いることができる。例えば、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成されるタイプの発電部11などを用いることできる。
<Another Embodiment>
<1>
In the above embodiment, the configuration of the distributed power supply system of the present invention has been described with reference to specific examples, but the configuration can be changed as appropriate.
For example, in the above embodiment, the example in which the power generation device is adopted as the second power supply device and the charge / discharge device is adopted as the first power supply device has been described, but the charge / discharge device is adopted as the second power supply device and the first power supply is used. A power generation device may be adopted as the device.
Further, the configurations of the power generation device (second power supply device) 10 and the charge / discharge device (first power supply device) 20 are not limited to those shown in the drawings and can be changed as appropriate. For example, in the above embodiment, the fuel cell is mentioned as an example of the
<2>
上記実施形態では、発電装置(第2電源装置)10及び充放電装置(第1電源装置)20のそれぞれが、第1電圧線2a及び第2電圧線2bに対して同一の電力を供給する例を説明したが、第1電圧線2a及び第2電圧線2bに対して異なる電力を供給してもよい。例えば、第1電圧線2aに対して供給する電力を調節する電力変換部と、第2電圧線2bに対して供給する電力を調節する電力変換部とを各別に備えていれば、第1電圧線2a及び第2電圧線2bに対して異なる電力を供給できる。
<2>
In the above embodiment, each of the power generation device (second power supply device) 10 and the charge / discharge device (first power supply device) 20 supplies the same power to the
<3>
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
<3>
The configurations disclosed in the above embodiment (including other embodiments, the same shall apply hereinafter) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction, and are disclosed in the present specification. The embodiment is an example, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the object of the present invention.
本発明は、交流線の上流側に別の電源装置が接続されていても、その別の電源装置が、逆潮流状態が発生したと判定しないような分散型電源システムに利用できる。 The present invention can be used in a distributed power supply system in which even if another power supply device is connected to the upstream side of the AC line, the other power supply device does not determine that a reverse power flow state has occurred.
1 電力系統
2 交流線
2a 第1電圧線
2b 第2電圧線
3 電力負荷装置
10 発電装置(第2電源装置)
11 発電部
12 発電制御部
13 電力計測器
20 充放電装置(第1電源装置)
21 充放電部
22 充放電制御部
P1 第2接続箇所
P2 第1接続箇所
1
11
21 Charging / discharging
Claims (5)
前記交流線に対して第1接続箇所で接続される第1電源装置と、
前記交流線の前記第1接続箇所に接続される電力負荷装置とを備える分散型電源システムであって、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かう電力を正の電力と見なすとき、
前記第1電源装置は、前記第1電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力、及び、前記第2電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、前記第1電圧線及び前記第2電圧線に対して同一の電力を供給する分散型電源システム。 A single-phase three-wire AC line having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to the power system,
A first power supply unit connected to the AC line at the first connection point,
A distributed power system including a power load device connected to the first connection point of the AC line.
When the power going downstream from the connection point of the power system to the AC line is regarded as positive power,
The first power supply device connects the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line, and to the AC line through the second voltage line. A distributed type that supplies the same power to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the first connection point does not become negative power. Power system.
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かって前記第2接続箇所と前記第1接続箇所とがその並び順で設けられており、The second connection point and the first connection point are provided in the order of arrangement toward the downstream side when viewed from the connection point of the power system to the AC line.
前記第2電源装置は、自身が前記交流線への出力停止中のとき、前記電力系統側から前記第2接続箇所へ向かう電力について、前記第1電圧線及び前記第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断するように構成されている請求項1に記載の分散型電源システム。The second power supply device has either the first voltage line or the second voltage line for the power from the power system side to the second connection point when the output to the AC line is stopped. The distributed power supply system according to claim 1, wherein it is determined to be abnormal if it is in a reverse power flow state.
前記交流線に対して第1接続箇所で接続される第1電源装置と、
前記交流線の前記第1接続箇所に接続される電力負荷装置とを備える分散型電源システムであって、
前記交流線に対して第2接続箇所で接続される第2電源装置を備え、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かって前記第2接続箇所と前記第1接続箇所とがその並び順で設けられており、
前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所から見て下流側に向かう電力を正の電力と見なすとき、
前記第1電源装置は、前記第1電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力、及び、前記第2電圧線を通って前記交流線に対する前記電力系統の接続箇所側から前記第1接続箇所へ向かう電力の両方が負の電力とはならないように、前記第1電圧線及び前記第2電圧線に対して電力を供給し、
前記第2電源装置は、自身が前記交流線への出力停止中のとき、前記電力系統側から前記第2接続箇所へ向かう電力について、前記第1電圧線及び前記第2電圧線の何れかが逆潮流状態になっていれば異常と判断するように構成されている分散型電源システム。 A single-phase three-wire AC line having a first voltage line, a second voltage line, and a neutral line connected to the power system,
A first power supply unit connected to the AC line at the first connection point,
A distributed power system including a power load device connected to the first connection point of the AC line.
A second power supply device connected to the AC line at a second connection point is provided.
The second connection point and the first connection point are provided in the order of arrangement toward the downstream side when viewed from the connection point of the power system to the AC line.
When the power going downstream from the connection point of the power system to the AC line is regarded as positive power,
The first power supply device connects the power from the connection point side of the power system to the AC line to the first connection point through the first voltage line, and to the AC line through the second voltage line. Power is supplied to the first voltage line and the second voltage line so that both the power from the connection point side of the power system to the first connection point does not become negative power.
The second power supply device has either the first voltage line or the second voltage line for the power from the power system side to the second connection point when the output to the AC line is stopped. distributed-type power system that is configured to determine that an abnormality if reversed power flow state.
前記第1電源装置は、前記交流線に接続され、前記交流線との間での電力の充放電を行う充放電部及び前記充放電部の動作を制御する充放電制御部を有する請求項2又は3に記載の分散型電源システム。 The second power supply device is connected to the AC line and has a power generation unit and a power generation control unit that controls the operation of the power generation unit.
It said first power supply, connected to said AC line, according to claim 2 having a discharge control unit for controlling the charging and discharging discharge portion and the operation of the charging and discharging unit which performs the power between the AC line Or the distributed power supply system according to 3.
前記第2電源装置の前記発電制御部は、前記電力負荷装置が前記交流線から受け取る消費電力と前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力との和に見合った電力を前記第2電源装置から前記交流線に提供するように、所定の最小提供電力と最大提供電力との間の範囲内で前記第2電源装置から前記交流線への提供電力を制御し、
前記第1電源装置の前記充放電制御部は、前記電力負荷装置が前記交流線から受け取る消費電力と、前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力との和が所定の目標電力になるように、前記第1電源装置が前記交流線から受け取る受取電力を制御する請求項4に記載の分散型電源システム。 As the received power received from the AC line by the first power supply device, the charging power from the AC line by the first power supply device is regarded as a positive received power, and the discharge power to the AC line by the first power supply device is used. When considered as negative power received
The power generation control unit of the second power supply device supplies power corresponding to the sum of the power consumption received by the power load device from the AC line and the power received by the first power supply device from the AC line. The power provided from the second power supply device to the AC line is controlled within a range between a predetermined minimum power supply and the maximum power supply so as to be provided from the device to the AC line.
In the charge / discharge control unit of the first power supply device, the sum of the power consumption received by the power load device from the AC line and the received power received by the first power supply device from the AC line becomes a predetermined target power. The distributed power supply system according to claim 4, wherein the first power supply device controls the received power received from the AC line.
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