JP7262259B2 - Power supply device, capture voltage value determination device, and capture voltage value determination method - Google Patents

Power supply device, capture voltage value determination device, and capture voltage value determination method Download PDF

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本発明は、架線で発生した電気車の回生電力を利用する電源装置、取り込み電圧値決定装置、および取り込み電圧値決定方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply device, a captured voltage value determination device, and a captured voltage value determination method that utilize regenerative electric power of an electric car generated by an overhead wire.

従来、架線に発生した電気車の回生電力を取り込む機能を有する電源装置が知られている。例えば、特許文献1には、架線へ電力を供給する変電所の整流器の電流および電圧に基づいて、基準充電電圧を算出し、架線の電圧が基準充電電圧を上回った場合に電気車の回生電力を取り込む技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device is known that has a function of taking in regenerative electric power generated by an electric train on an overhead wire. For example, in Patent Document 1, a reference charging voltage is calculated based on the current and voltage of a rectifier in a substation that supplies power to overhead lines, and when the voltage of the overhead lines exceeds the reference charging voltage, regenerative power of an electric train is calculated. is disclosed.

特開2009-241677号公報JP 2009-241677 A

しかしながら、架線は複数の変電所に接続されているため、特許文献1に記載の技術では、複数の変電所の状態によっては、電気車の回生電力を取り込むか否かを決定する際に用いられる取り込み電圧値を精度よく決定することができない場合がある。 However, since the overhead lines are connected to a plurality of substations, the technology described in Patent Document 1 is used to determine whether or not to take in the regenerative power of the electric train depending on the state of the plurality of substations. In some cases, it is not possible to accurately determine the captured voltage value.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、取り込み電圧値を精度よく決定することができる電源装置を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power supply device capable of accurately determining a captured voltage value.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電源装置は、無負荷電圧値推定部と、取り込み電圧値決定部と、電圧測定部と、指令生成部と、電力変換部とを備える。無負荷電圧値推定部は、架線へ電力を各々供給する複数の変電所における各々の整流器から架線へ出力される電流の値および電圧の値に基づいて、複数の変電所の各々の無負荷電圧値を推定する。取り込み電圧値決定部は、無負荷電圧値のうち最も高い無負荷電圧値を判定し、最も高い無負荷電圧値に基づいて、架線から電気車の回生電力を取り込むか否かを決定する閾値である取り込み電圧値を決定する。電圧測定部は、架線の電圧値である架線電圧値を測定する。指令生成部は、電圧測定部によって測定された架線電圧値が取り込み電圧値決定部によって決定された取り込み電圧値以上である場合に、架線の回生電力の取り込みを要求する取り込み指令を生成する。電力変換部は、指令生成部によって取り込み指令が生成された場合に、架線の回生電力を架線の電圧よりも低い電圧の電力へ変換する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the power supply device of the present invention includes a no-load voltage value estimating unit, a captured voltage value determining unit, a voltage measuring unit, a command generating unit, and a power converting unit. Prepare. The no-load voltage value estimator calculates the no-load voltage of each of the plurality of substations based on the values of current and voltage output to the overhead line from each rectifier in each of the plurality of substations that supply power to the overhead line. Estimate a value. The input voltage value determination unit determines the highest no-load voltage value among the no- load voltage values, and based on the highest no-load voltage value, determines whether or not the regenerative power of the electric train is to be input from the overhead wire. Determine a certain acquisition voltage value. The voltage measurement unit measures an overhead wire voltage value, which is the voltage value of the overhead wire. The command generation unit generates a capture command requesting capture of the regenerated electric power of the overhead wire when the overhead wire voltage value measured by the voltage measurement unit is equal to or higher than the capture voltage value determined by the capture voltage value determination unit. The power converter converts the regenerated electric power of the overhead wire into electric power having a voltage lower than the voltage of the overhead wire when the command generator generates the take-in command.

本発明によれば、取り込み電圧値を精度よく決定することができる、という効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in the ability to determine an acquisition voltage value accurately.

本発明の実施の形態1にかかる電源装置を含む電力システムの構成例を示す図1 is a diagram showing a configuration example of a power system including a power supply device according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 実施の形態1にかかる整流器の出力特性と受電側電圧との関係の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the output characteristics of the rectifier according to the first embodiment and the voltage on the power receiving side; 実施の形態1にかかる電源装置における調整値算出処理の一例を示すフローチャート3 is a flowchart showing an example of adjustment value calculation processing in the power supply device according to the first embodiment; 実施の形態1にかかる電源装置における取り込み電圧値決定処理の一例を示すフローチャート3 is a flow chart showing an example of input voltage value determination processing in the power supply device according to the first embodiment; 実施の形態1にかかる電源装置における取り込み判定処理の一例を示すフローチャート4 is a flow chart showing an example of a capture determination process in the power supply device according to the first embodiment; 実施の形態1にかかる電源装置の処理部のハードウェア構成を示す図FIG. 2 shows a hardware configuration of a processing unit of the power supply device according to the first embodiment;

以下に、本発明の実施の形態にかかる電源装置、取り込み電圧値決定装置、および取り込み電圧値決定方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A power supply device, a captured voltage value determining device, and a captured voltage value determining method according to embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電源装置を含む電力システムの構成例を示す図である。実施の形態1にかかる電力システム100は、レール3を走行する電気車1のパンタグラフが接触する架線2へ電力を供給する複数の変電所4,4,・・・,4と、架線2に発生した電気車1の回生電力を交流電力に変換して駅舎7へ出力する電源装置10とを備える。なお、架線2は、き電線を含む。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system including a power supply device according to Embodiment 1 of the present invention. The electric power system 100 according to the first embodiment includes a plurality of substations 4 1 , 4 2 , . 2, a power supply device 10 for converting the regenerated electric power of the electric car 1 generated in the electric car 1 into AC power and outputting it to the station building 7. In addition, the overhead line 2 includes a feeder line.

電気車1は、例えば、減速操作が行われた場合に、モータを発電機として用いることによって回生電力を生成する。以下、複数の変電所4,4,・・・,4の各々を区別せずに示す場合、変電所4と記載する場合がある。なお、nは3以上の整数であるが、変電所4の数は2つであってもよい。 The electric car 1 generates regenerative electric power by using a motor as a generator, for example, when a deceleration operation is performed. . . , 4n may be referred to as a substation 4 hereinafter when each of the plurality of substations 4 1 , 4 2 , . . . Although n is an integer of 3 or more, the number of substations 4 may be two.

変電所4は、高圧配電系統5から送電線6を介して供給される6600V系の交流電圧から1500V系の直流電圧を生成し、生成した1500V系の直流電圧を架線2へ出力する。かかる変電所4は、高圧配電系統5から供給される6600V系の交流電圧を降圧する変圧器41と、変圧器41によって降圧された交流電圧を整流する整流器42とを備える。整流器42の出力は、架線2に接続されており、整流器42から1500V系の直流電圧が出力される。 The substation 4 generates 1500V system DC voltage from the 6600V system AC voltage supplied from the high voltage distribution system 5 via the transmission line 6 , and outputs the generated 1500V system DC voltage to the overhead line 2 . The substation 4 includes a transformer 41 that steps down the AC voltage of the 6600V system supplied from the high voltage distribution system 5 and a rectifier 42 that rectifies the AC voltage stepped down by the transformer 41 . The output of the rectifier 42 is connected to the overhead wire 2, and the rectifier 42 outputs a DC voltage of 1500 V system.

また、変電所4は、整流器42から出力される電圧の値を測定する電圧測定部43と、整流器42から出力される電流の値を測定する電流測定部44と、電圧測定部43の測定結果および電流測定部44の測定結果を取得する変電所装置45とを備える。 The substation 4 also includes a voltage measuring unit 43 that measures the value of voltage output from the rectifier 42, a current measuring unit 44 that measures the value of current output from the rectifier 42, and the measurement results of the voltage measuring unit 43. and a substation device 45 that acquires the measurement result of the current measurement unit 44 .

電圧測定部43は、整流器42から架線2へ出力される電圧の値である出力電圧値の情報を変電所装置45へ出力する。電流測定部44は、整流器42から架線2へ出力される電流の値である出力電流値の情報を変電所装置45へ出力する。変電所装置45は、出力電圧値と出力電流値とに基づいて、変電所4の無負荷電圧値を算出することができる。無負荷電圧値とは、架線2を介して電気車1へ電力を供給していない状態の変電所4において整流器42から架線2へ出力される電圧の値である。 The voltage measurement unit 43 outputs information on the output voltage value, which is the value of the voltage output from the rectifier 42 to the overhead line 2 , to the substation device 45 . The current measurement unit 44 outputs information on the output current value, which is the value of the current output from the rectifier 42 to the overhead line 2 , to the substation device 45 . The substation device 45 can calculate the no-load voltage value of the substation 4 based on the output voltage value and the output current value. The no-load voltage value is the value of the voltage output from the rectifier 42 to the overhead wire 2 at the substation 4 in a state where power is not being supplied to the electric car 1 via the overhead wire 2 .

整流器42の出力特性は、変電所4が高圧配電系統5から送電線6を介して受電する電圧である受電側電圧の値が一定である場合、変圧器41および整流器42の特性によって一義的に決まる。受電側電圧の値は、例えば、高圧配電系統5の電圧変動、および送電線6に接続された需要家の消費電力によって変動する。したがって、受電側電圧の値毎の整流器42の出力特性を予め把握することで、変電所4から架線2へ電力を供給している状態で電圧測定部43および電流測定部44で測定される出力電圧値および出力電流値とから無負荷電圧値を推定することができる。 The output characteristics of the rectifier 42 are uniquely determined by the characteristics of the transformer 41 and the rectifier 42 when the value of the receiving side voltage, which is the voltage received by the substation 4 from the high-voltage distribution system 5 via the transmission line 6, is constant. Determined. The value of the power receiving side voltage fluctuates, for example, due to voltage fluctuations in the high-voltage distribution system 5 and power consumption of consumers connected to the transmission line 6 . Therefore, by grasping in advance the output characteristics of the rectifier 42 for each value of the power receiving side voltage, the output measured by the voltage measurement unit 43 and the current measurement unit 44 while power is being supplied from the substation 4 to the overhead line 2 A no-load voltage value can be estimated from the voltage value and the output current value.

図2は、実施の形態1にかかる整流器の出力特性と受電側電圧との関係の一例を示す図である。図2に示す例では、3つの受電側電圧Vr1,Vr2,Vr3と整流器42の出力特性との関係を示す図である。出力電圧値が「Vm1」であり、出力電流値が「Im1」である場合、受電側電圧値は「Vr1」であり、無負荷電圧値は、「Vmo1」である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the relationship between the output characteristics of the rectifier and the power receiving side voltage according to the first embodiment. The example shown in FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the three power receiving side voltages Vr1, Vr2, Vr3 and the output characteristics of the rectifier 42. In FIG. When the output voltage value is "Vm1" and the output current value is "Im1", the power receiving side voltage value is "Vr1" and the no-load voltage value is "Vmo1".

出力電圧値が「Vm2」であり、出力電流値が「Im2」である場合、受電側電圧は「Vr2」であり、無負荷電圧値は、「Vmo2」である。また、出力電圧値が「Vm3」であり、出力電流値が「Im3」である場合、受電側電圧は「Vr3」であり、無負荷電圧値は、「Vmo3」である。なお、図2に示す整流器42の出力特性と受電側電圧との関係は一例であり、整流器42の出力特性と受電側電圧との関係は図2に示す例に限定されない。 When the output voltage value is "Vm2" and the output current value is "Im2", the power receiving side voltage is "Vr2" and the no-load voltage value is "Vmo2". Further, when the output voltage value is "Vm3" and the output current value is "Im3", the power receiving side voltage is "Vr3" and the no-load voltage value is "Vmo3". Note that the relationship between the output characteristics of the rectifier 42 and the power receiving side voltage shown in FIG. 2 is an example, and the relationship between the output characteristics of the rectifier 42 and the power receiving side voltage is not limited to the example shown in FIG.

図1に示す変電所装置45は、例えば、受電側電圧毎の整流器42の出力特性の情報を有しており、かかる情報から電圧測定部43の出力電圧値および電流測定部44の出力電流値に基づいて、変電所4の無負荷電圧値を推定することができる。なお、変電所装置45は、出力電圧値と出力電流値との組と無負荷電圧値とを関連付けた情報を出力電圧値と出力電流値との組毎に有する構成であってもよい。この場合、変電所装置45は、電圧測定部43の出力電圧値と電流測定部44の出力電流値との組に一致する組に関連付けられた無負荷電圧値を、変電所4の無負荷電圧値として推定することができる。 The substation device 45 shown in FIG. 1 has, for example, information on the output characteristics of the rectifier 42 for each voltage on the receiving side. , the no-load voltage value of the substation 4 can be estimated. The substation device 45 may be configured to have information that associates a set of an output voltage value and an output current value with a no-load voltage value for each set of an output voltage value and an output current value. In this case, the substation device 45 converts the no-load voltage value associated with the set that matches the set of the output voltage value of the voltage measurement unit 43 and the output current value of the current measurement unit 44 to the no-load voltage value of the substation 4. can be estimated as a value.

変電所装置45は、推定した無負荷電圧値の情報を不図示のネットワークを介して有線または無線によって電源装置10へ送信することができる。また、変電所装置45は、無負荷電圧値を推定しない構成であってもよい。この場合、変電所装置45は、電圧測定部43および電流測定部44によって測定された出力電圧値および出力電流値を含む測定情報を電源装置10へ送信することができる。 The substation device 45 can transmit information on the estimated no-load voltage value to the power supply device 10 by wire or wirelessly via a network (not shown). Further, the substation device 45 may be configured not to estimate the no-load voltage value. In this case, substation device 45 can transmit measurement information including the output voltage value and the output current value measured by voltage measurement unit 43 and current measurement unit 44 to power supply device 10 .

駅舎7は、高圧配電系統5から供給される6600V系の交流電圧を210V系の交流電圧へ変換する変圧器71と、駅負荷72とを備える。駅負荷72には、複数の電気設備73,73,・・・,73が含まれる。mは3以上の整数である。複数の電気設備73,73,・・・,73の各々は、例えば、駅に設置された空調機器、照明機器、または昇降機などである。 The station building 7 includes a transformer 71 that converts the 6600V system AC voltage supplied from the high voltage distribution system 5 to a 210V system AC voltage, and a station load 72 . The station load 72 includes a plurality of electrical installations 73 1 , 73 2 , . . . , 73 m . m is an integer of 3 or more. Each of the plurality of electrical equipment 73 1 , 73 2 , .

電源装置10は、変電所4から出力される情報に基づいて、架線2から回生電力を取り込む基準である取り込み電圧値Vthを決定し、架線2の電圧が取り込み電圧値Vth以上になった場合に、架線2に発生した回生電力を交流電力に変換して駅舎7へ出力する。電源装置10は、後述するように、取り込み電圧値Vthを精度よく決定することができ、これにより、架線2に発生した回生電力を効率的に取り込むことができる。 Based on the information output from the substation 4, the power supply device 10 determines the input voltage value Vth, which is the reference for capturing the regenerated power from the overhead line 2, and when the voltage of the overhead line 2 becomes equal to or higher than the input voltage value Vth, , the regenerative power generated in the overhead line 2 is converted into AC power and output to the station building 7 . As will be described later, the power supply device 10 can accurately determine the voltage value Vth to be taken in, thereby efficiently taking in the regenerated electric power generated in the overhead wire 2 .

電源装置10は、通信部11と、電力変換部12と、電圧測定部13と、処理部14とを備える。通信部11は、不図示のネットワークに有線または無線によって接続されており、各変電所4から出力される情報を不図示のネットワークを介して受信する。処理部14は、取り込み電圧値決定装置の一例である。 Power supply device 10 includes communication unit 11 , power conversion unit 12 , voltage measurement unit 13 , and processing unit 14 . The communication unit 11 is connected to a network (not shown) by wire or wirelessly, and receives information output from each substation 4 via the network (not shown). The processing unit 14 is an example of a captured voltage value determination device.

電力変換部12は、架線2に発生した回生電力を210V系の交流電力に変換して駅舎7へ出力する。かかる電力変換部12は、例えば、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子を駆動する駆動部を有しており、処理部14によって制御される。 The power conversion unit 12 converts the regenerated power generated in the overhead line 2 into 210V AC power and outputs the AC power to the station building 7 . The power conversion unit 12 has, for example, a plurality of bridge-connected switching elements and a drive unit that drives the plurality of switching elements, and is controlled by the processing unit 14 .

電圧測定部13は、架線2の電圧の値である架線電圧値Vstを測定する。駅舎7は、変電所4と変電所4との間に配置されており、電圧測定部13は、架線2のうち駅舎7内または駅舎7の周囲に位置する測定点Pの電圧の値を架線電圧値Vstとして測定する。電圧測定部13は、測定した架線電圧値Vstの情報を処理部14へ出力する。 The voltage measurement unit 13 measures an overhead wire voltage value Vst, which is the voltage value of the overhead wire 2 . The station building 7 is arranged between the substation 4-1 and the substation 4-2 , and the voltage measuring unit 13 measures the voltage value of the measuring point P located inside or around the station building 7 on the overhead line 2. is measured as the overhead line voltage value Vst. The voltage measurement unit 13 outputs information on the measured overhead wire voltage value Vst to the processing unit 14 .

処理部14は、無負荷電圧値推定部21と、無負荷電圧情報取得部22と、取り込み電圧値決定部23と、指令生成部24とを備える。無負荷電圧値推定部21は、通信部11によって取得される情報が測定情報である場合、かかる測定情報に含まれる出力電圧値および出力電流値に基づいて、変電所4の変電所装置45と同様の処理によって、変電所4の無負荷電圧値を推定することができる。 The processing unit 14 includes a no-load voltage value estimation unit 21 , a no-load voltage information acquisition unit 22 , an input voltage value determination unit 23 , and a command generation unit 24 . When the information acquired by the communication unit 11 is measurement information, the no-load voltage value estimating unit 21, based on the output voltage value and the output current value included in the measurement information, the substation device 45 of the substation 4 and A no-load voltage value of the substation 4 can be estimated by similar processing.

無負荷電圧情報取得部22は、通信部11によって取得される情報が変電所4の無負荷電圧値の情報である場合、通信部11から変電所4の無負荷電圧値の情報を取得する。また、無負荷電圧情報取得部22は、通信部11によって取得される情報が測定情報である場合、無負荷電圧値推定部21によって推定された変電所4の無負荷電圧値の情報を無負荷電圧値推定部21から取得する。以下、変電所4,4,・・・,4の無負荷電圧値を無負荷電圧値Vo,Vo,・・・,Voと記載する場合がある。また、無負荷電圧値Vo,Vo,・・・,Voの各々を区別せずに示す場合、無負荷電圧値Voと記載する場合がある。 The no-load voltage information acquisition unit 22 acquires information on the no-load voltage value of the substation 4 from the communication unit 11 when the information acquired by the communication unit 11 is information on the no-load voltage value of the substation 4 . Further, when the information acquired by the communication unit 11 is the measurement information, the no-load voltage information acquisition unit 22 acquires the information of the no-load voltage value of the substation 4 estimated by the no-load voltage value estimation unit 21 as a no-load voltage value. Acquired from the voltage value estimation unit 21 . Hereinafter, the no-load voltage values of the substations 4 1 , 4 2 , . . . , 4 n may be referred to as no-load voltage values Vo 1 , Vo 2 , . Also, when the no-load voltage values Vo 1 , Vo 2 , .

取り込み電圧値決定部23は、複数の変電所4,4,・・・,4の無負荷電圧値Vo,Vo,・・・,Voのうち最も高い無負荷電圧値Voを判定し、最も高い無負荷電圧値Voに基づいて、取り込み電圧値Vthを決定する。取り込み電圧値Vthは、上述したように、架線2の電圧の値の閾値であり、電力変換部12によって電気車1の回生電力を架線2から取り込むか否かを決定するために用いられる。以下、無負荷電圧値Vo,Vo,・・・,Voのうち最も高い無負荷電圧値Voに対応する変電所4を「調整値算出対象」と記載する場合がある。なお、最も高い無負荷電圧値Voが無負荷電圧値Voである場合、調整値算出対象は、変電所4である。 The input voltage value determination unit 23 selects the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo 1 , Vo 2 , . is determined, and the fetched voltage value Vth is determined based on the highest no-load voltage value Vo. As described above, the input voltage value Vth is the threshold value of the voltage of the overhead wire 2 and is used to determine whether or not the power conversion unit 12 retrieves the regenerated electric power of the electric car 1 from the overhead wire 2 . Hereinafter, the substation 4 corresponding to the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo1 , Vo2 , . When the highest no-load voltage value Vo is the no-load voltage value Vo1 , the adjustment value calculation target is the substation 4-1 .

かかる取り込み電圧値決定部23は、調整値算出部31と、決定部32とを備える。調整値算出部31は、架線2が無負荷状態である場合における架線電圧値Vstと調整値算出対象の無負荷電圧値Voとの差に基づいて、調整値算出対象の無負荷電圧値Voの調整値Vadjを算出する。架線2が無負荷状態である期間は、例えば、各変電所4から架線2への送電が開始されてから架線2から電気車1への電力の供給が開始されるまでの期間であり、以下、架線無負荷期間と記載する場合がある。 The input voltage value determination section 23 includes an adjustment value calculation section 31 and a determination section 32 . The adjustment value calculation unit 31 calculates the no-load voltage value Vo for adjustment value calculation based on the difference between the overhead wire voltage value Vst when the overhead wire 2 is in a no-load state and the no-load voltage value Vo for adjustment value calculation. An adjustment value Vadj is calculated. The period during which the overhead wire 2 is in a no-load state is, for example, the period from when power transmission from each substation 4 to the overhead wire 2 is started to when power supply from the overhead wire 2 to the electric car 1 is started. , may be described as overhead line no-load period.

調整値算出部31は、架線無負荷期間において電圧測定部43および電流測定部44で測定される出力電圧値および出力電流値に基づいて推定される各変電所4の無負荷電圧値Voの情報を無負荷電圧情報取得部22から取得する。また、調整値算出部31は、架線無負荷期間において電圧測定部13によって測定される架線電圧値Vstの情報を電圧測定部13から取得する。そして、取り込み電圧値決定部23は、取得した変電所4の無負荷電圧値Voの情報および架線電圧値Vstの情報に基づいて、調整値Vadjを算出する。 The adjustment value calculator 31 obtains information about the no-load voltage value Vo of each substation 4 estimated based on the output voltage value and the output current value measured by the voltage measuring unit 43 and the current measuring unit 44 during the overhead line no-load period. is obtained from the no-load voltage information obtaining unit 22 . Further, the adjustment value calculation unit 31 acquires from the voltage measurement unit 13 information on the overhead wire voltage value Vst measured by the voltage measurement unit 13 during the overhead wire no-load period. Then, the input voltage value determination unit 23 calculates the adjustment value Vadj based on the acquired information on the no-load voltage value Vo of the substation 4 and information on the overhead line voltage value Vst.

例えば、調整値算出部31は、架線無負荷期間における調整値算出対象の無負荷電圧値Voと架線無負荷期間における架線電圧値Vstとの差ΔVdを調整値Vadjとして算出する。かかる調整値Vadjは、架線無負荷期間で変電所4から出力された電圧が何らかの要因によって測定点Pまでの区間で低下して測定点Pに到達するような場合において、測定点Pまでの区間で低下すると推定される電圧の値である。なお、何らかの要因とは、例えば、架線2に接続された碍子による漏れ電流によって生じる電圧降下、または架線2と対地との間の容量成分による漏れ電流によって生じる電圧降下などである。また、調整値Vadjは、無負荷電圧値Voの推定誤差を含む場合がある。 For example, the adjustment value calculation unit 31 calculates the difference ΔVd between the no-load voltage value Vo for adjustment value calculation during the no-load period of the overhead wire and the voltage value Vst of the overhead wire during the no-load period of the overhead wire as the adjustment value Vadj. Such an adjustment value Vadj is set in the section up to the measurement point P when the voltage output from the substation 4 in the overhead line no-load period decreases due to some factor in the section up to the measurement point P and reaches the measurement point P. is the value of the voltage that is estimated to drop at Some factors include, for example, a voltage drop caused by a leakage current caused by an insulator connected to the overhead wire 2, or a voltage drop caused by a leakage current caused by a capacitive component between the overhead wire 2 and ground. Also, the adjustment value Vadj may include an estimation error of the no-load voltage value Vo.

例えば、調整値算出対象が変電所4であり、架線無負荷期間における変電所4の無負荷電圧値Voが1750Vであり、且つ架線無負荷期間における架線電圧値Vstが1740Vであるとする。この場合、調整値算出部31は、1750Vから1740Vを減算することで、差ΔVd「10V」を変電所4の無負荷電圧値Voに対する調整値Vadjとして算出する。 For example, if the adjustment value is calculated for substation 4-1 , the no-load voltage value Vo1 of substation 4-1 during the overhead wire no-load period is 1750 V, and the overhead wire voltage value Vst during the overhead wire no-load period is 1740 V. do. In this case, the adjustment value calculator 31 subtracts 1740V from 1750V to calculate the difference ΔVd “10V” as the adjustment value Vadj for the no-load voltage value Vo1 of the substation 4-1 .

同様の処理によって、調整値算出部31は、変電所4~4が各々調整値算出対象となった場合に、変電所4~4の無負荷電圧値Vo~Voの各々に対する調整値Vadjを算出することができる。以下、無負荷電圧値Vo~Voに対する調整値Vadjを調整値Vadj~Vadjと記載する場合がある。 By the same processing, the adjustment value calculation unit 31 calculates the no-load voltage values Vo 2 to Vo n of the substations 4 2 to 4 n when the substations 4 2 to 4 n are the adjustment value calculation targets. It is possible to calculate an adjustment value Vadj for . Hereinafter, the adjustment values Vadj corresponding to the no-load voltage values Vo 1 to Vo n may be referred to as adjustment values Vadj 1 to Vadj n .

調整値算出部31は、例えば、変電所4~4の無負荷電圧値Vo~Voのうち最も高い無負荷電圧値Voに対応する変電所4を予め設定された周期で判定し、最も高い無負荷電圧値Voに対する調整値Vadjを算出する。調整値算出部31は、変電所4~4の無負荷電圧値Vo~Voのいずれもが複数の判定タイミングのうちいずれかのタイミングで最も高い無負荷電圧値Voになることで、調整値Vadj~Vadjを算出することができる。 The adjustment value calculation unit 31 determines, for example, the substation 4 corresponding to the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo 1 to Vo n of the substations 4 1 to 4 n at a preset cycle. , the adjustment value Vadj for the highest no-load voltage value Vo is calculated. The adjustment value calculation unit 31 determines that all of the no-load voltage values Vo 1 to Vo n of the substations 4 1 to 4 n become the highest no-load voltage value Vo at one of a plurality of determination timings. , adjustment values Vadj 1 to Vadj n can be calculated.

なお、上述では、各変電所4から架線2への送電が開始されてから架線2から電気車1への電力の供給が開始されるまでの期間を架線無負荷期間としたが、架線無負荷期間は上述した期間に限定されない。例えば、各変電所4から架線2への送電が開始されてから予め設定された期間を架線無負荷期間としてもよい。予め設定された期間は、例えば、数分以内の期間である。 In the above description, the period from the start of power transmission from each substation 4 to the overhead wire 2 to the start of power supply from the overhead wire 2 to the electric car 1 is defined as the overhead wire no-load period. The period is not limited to the period described above. For example, a preset period after power transmission from each substation 4 to the overhead line 2 is started may be set as the overhead line no-load period. The preset period is, for example, a period within several minutes.

決定部32は、複数の変電所4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Voを判定し、最も高い無負荷電圧値Voに基づいて、取り込み電圧値Vthを決定する処理を予め設定された周期で行う。決定部32は、決定した取り込み電圧値Vthの情報を指令生成部24へ出力する。 The determination unit 32 determines in advance the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4, and determines the input voltage value Vth based on the highest no-load voltage value Vo. It is performed at the set cycle. The determination unit 32 outputs information on the determined take-in voltage value Vth to the command generation unit 24 .

例えば、決定部32は、複数の変電所4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Vo以上の電圧値を取り込み電圧値Vthに決定することができる。例えば、複数の変電所4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Voが1780Vであるとする。この場合、決定部32は、例えば、1780Vを取り込み電圧値Vthに決定することができる。 For example, the determination unit 32 can take in a voltage value equal to or higher than the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4 and determine it as the voltage value Vth. For example, assume that the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4 is 1780V. In this case, the determining unit 32 can determine, for example, 1780V as the input voltage value Vth.

また、決定部32は、最も高い無負荷電圧値Voが、調整値算出部31によって調整値Vadjが算出された無負荷電圧値Voである場合、最も高い無負荷電圧値Voと調整値Vadjとに基づいて、取り込み電圧値Vthを決定することができる。 Further, when the highest no-load voltage value Vo is the no-load voltage value Vo for which the adjustment value Vadj is calculated by the adjustment value calculation unit 31, the determination unit 32 determines the highest no-load voltage value Vo and the adjustment value Vadj. , the captured voltage value Vth can be determined.

例えば、複数の変電所4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Voが変電所4の無負荷電圧値Voであり且つ1780Vであるとする。また、変電所4の調整値Vadjが10Vであるとする。この場合、決定部32は、無負荷電圧値「1780V」から調整値Vadj「10V」を減算した結果である「1770V」以上の電圧値を取り込み電圧値Vthとして決定することができる。 For example, assume that the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4 is the no-load voltage value Vo1 of the substation 4-1 and is 1780V. Also assume that the adjustment value Vadj 1 of the substation 4-1 is 10V. In this case, the determination unit 32 can determine a voltage value equal to or higher than "1770 V", which is the result of subtracting the adjustment value Vadj 1 "10 V" from the no-load voltage value "1780 V", as the input voltage value Vth.

なお、決定部32は、例えば、最も高い無負荷電圧値Voに対応する変電所4が測定点Pから予め設定された距離内にある変電所4である場合に限り、最も高い無負荷電圧値Voから調整値Vadjを減算した値を取り込み電圧値Vthとして決定することもできる。また、決定部32は、例えば、最も高い無負荷電圧値Voに対応する変電所4が特定の変電所である場合に限り、最も高い無負荷電圧値Voから調整値Vadjを減算した値を取り込み電圧値Vthとして決定することもできる。特定の変電所は、例えば、測定点Pから上りと下りで各々最も近い変電所4,4である。 Note that, for example, the determination unit 32 determines the highest no-load voltage value only when the substation 4 corresponding to the highest no-load voltage value Vo is the substation 4 within a preset distance from the measurement point P A value obtained by subtracting the adjustment value Vadj from Vo can also be determined as the input voltage value Vth. In addition, for example, only when the substation 4 corresponding to the highest no-load voltage value Vo is a specific substation, the determination unit 32 acquires a value obtained by subtracting the adjustment value Vadj from the highest no-load voltage value Vo. It can also be determined as a voltage value Vth. The specific substations are, for example, substations 4 1 and 4 2 closest to the measurement point P on the upstream and downstream sides, respectively.

指令生成部24は、電圧測定部13で測定された架線電圧値Vstと取り込み電圧値決定部23によって決定された取り込み電圧値Vthとを比較する。指令生成部24は、架線電圧値Vstが取り込み電圧値Vth以上である場合に、電力変換部12へ取り込み指令を出力する処理を取り込み電圧値決定部23によって取り込み電圧値Vthが決定される毎に行う。 The command generation unit 24 compares the overhead wire voltage value Vst measured by the voltage measurement unit 13 with the input voltage value Vth determined by the input voltage value determination unit 23 . The command generation unit 24 outputs a capture command to the power conversion unit 12 when the overhead wire voltage value Vst is equal to or higher than the capture voltage value Vth. conduct.

指令生成部24は、取り込み指令の出力を開始してから、取り込み電圧値決定部23によって次の取り込み電圧値Vthが決定されるまでの間、取り込み指令を継続して出力する。電力変換部12は、処理部14から取り込み指令の出力が開始された場合、架線2に発生した回生電力を交流電力に変換して駅舎7へ出力する電力変換処理を開始する。電力変換部12は、指令生成部24から取り込み指令が出力されなくなるまで、電力変換処理を継続し、指令生成部24から取り込み指令が出力されなくなると、電力変換処理を停止する。 The command generation unit 24 continues to output the capture command until the next capture voltage value Vth is determined by the capture voltage value determination unit 23 after starting to output the capture command. When the processing unit 14 starts outputting the take-in command, the power conversion unit 12 starts power conversion processing for converting the regenerated power generated in the overhead wire 2 into AC power and outputting the AC power to the station building 7 . The power conversion unit 12 continues power conversion processing until the command generation unit 24 no longer outputs the capture command, and stops the power conversion processing when the command generation unit 24 no longer outputs the capture command.

なお、上述した例では、取り込み電圧値決定部23は、無負荷電圧値Voと調整値Vadjとに基づいて、取り込み電圧値Vthを決定するが、取り込み電圧値Vthの決定方法は上述した例に限定されない。例えば、取り込み電圧値決定部23は、各変電所4から測定点Pまでの距離である変電所距離に応じた補正値に基づいて、測定点Pでの各変電所4の無負荷電圧値Voである無負荷電圧値Vo’を算出することもできる。 In the example described above, the input voltage value determination unit 23 determines the input voltage value Vth based on the no-load voltage value Vo and the adjustment value Vadj. Not limited. For example, the input voltage value determination unit 23 determines the no-load voltage value Vo It is also possible to calculate the no-load voltage value Vo'.

例えば、取り込み電圧値決定部23は、変電所距離に係数kを乗じて得られた値を無負荷電圧値Voから減算する処理を変電所4の無負荷電圧値Vo毎に行うことで、補正後の各変電所4の無負荷電圧値Vo’を算出することができる。この場合も、取り込み電圧値決定部23は、複数の変電所4の無負荷電圧値Vo’のうち最も高い無負荷電圧値Vo’以上の電圧値を取り込み電圧値Vthとして決定することができる。 For example, the input voltage value determination unit 23 performs a process of subtracting a value obtained by multiplying the substation distance by a coefficient k from the no-load voltage value Vo for each no-load voltage value Vo of the substation 4, thereby correcting After that, the no-load voltage value Vo' of each substation 4 can be calculated. Also in this case, the input voltage value determining unit 23 can determine a voltage value equal to or higher than the highest no-load voltage value Vo' among the no-load voltage values Vo' of the plurality of substations 4 as the input voltage value Vth.

つづいて、電源装置10の動作を、フローチャートを用いて説明する。図3は、実施の形態1にかかる電源装置における調整値算出処理の一例を示すフローチャートである。かかる調整値算出処理は、上述した架線無負荷期間において行われる。 Next, the operation of the power supply device 10 will be explained using a flowchart. 3 is a flowchart illustrating an example of adjustment value calculation processing in the power supply device according to the first embodiment; FIG. Such adjustment value calculation processing is performed during the overhead wire no-load period described above.

図3に示すように、処理部14の取り込み電圧値決定部23は、電圧測定部13から架線電圧値Vstの情報を取得する(ステップS11)。また、処理部14の無負荷電圧情報取得部22は、各変電所4の無負荷電圧値Voの情報を取得する(ステップS12)。 As shown in FIG. 3, the input voltage value determination unit 23 of the processing unit 14 acquires information on the overhead wire voltage value Vst from the voltage measurement unit 13 (step S11). Further, the no-load voltage information acquisition unit 22 of the processing unit 14 acquires information on the no-load voltage value Vo of each substation 4 (step S12).

処理部14は、ステップS11で取得した架線電圧値Vstの情報と、ステップS12で取得した各変電所4の無負荷電圧値Voの情報に基づいて、各変電所4の無負荷電圧値Voに対応する調整値Vadjを演算し(ステップS13)、図3に示す処理を終了する。 The processing unit 14 changes the no-load voltage value Vo of each substation 4 based on the information of the overhead line voltage value Vst acquired in step S11 and the information of the no-load voltage value Vo of each substation 4 acquired in step S12 A corresponding adjustment value Vadj is calculated (step S13), and the process shown in FIG. 3 is terminated.

図4は、実施の形態1にかかる電源装置における取り込み電圧値決定処理の一例を示すフローチャートである。かかる取り込み電圧値決定処理は、処理部14によって予め設定された周期で実行される。 FIG. 4 is a flowchart of an example of a voltage value determination process performed by the power supply device according to the first embodiment; Such a captured voltage value determination process is executed at a cycle preset by the processing unit 14 .

図4に示すように、処理部14は、変電所4から情報を取得する(ステップS21)。処理部14は、ステップS21で取得した情報が測定情報であるか否かを判定する(ステップS22)。処理部14は、取得した情報が測定情報であると判定した場合(ステップS22:Yes)、測定情報に基づいて、変電所4の無負荷電圧値Voの情報を算出する(ステップS23)。 As shown in FIG. 4, the processing unit 14 acquires information from the substation 4 (step S21). The processing unit 14 determines whether or not the information acquired in step S21 is measurement information (step S22). When the processing unit 14 determines that the acquired information is the measurement information (step S22: Yes), it calculates the information of the no-load voltage value Vo of the substation 4 based on the measurement information (step S23).

処理部14は、ステップS23の処理が終了した場合、または取得した情報が測定情報ではないと判定した場合(ステップS22:No)、すべての変電所4の情報を取得したか否かを判定する(ステップS24)。処理部14は、すべての変電所4の情報を取得していないと判定した場合(ステップS24:No)、処理をステップS21へ戻す。 When the processing of step S23 is finished, or when it is determined that the acquired information is not the measurement information (step S22: No), the processing unit 14 determines whether or not the information of all the substations 4 has been acquired. (Step S24). When the processing unit 14 determines that the information of all the substations 4 has not been acquired (step S24: No), the processing returns to step S21.

処理部14は、ステップS24においてすべての変電所4の情報を取得したと判定した場合(ステップS24:Yes)、無負荷電圧値Voの情報に基づいて、取り込み電圧値Vthを決定する(ステップS25)。例えば、取り込み電圧値決定部23は、複数の変電所4~4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Voを判定し、最も高い無負荷電圧値Voを取り込み電圧値Vthに決定することができる。 If the processing unit 14 determines in step S24 that the information of all the substations 4 has been acquired (step S24: Yes), the processing unit 14 determines the voltage value Vth to be taken in based on the information of the no-load voltage value Vo (step S25 ). For example, the input voltage value determining unit 23 determines the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4 1 to 4 n , and selects the highest no-load voltage value Vo as the input voltage value Vth. can be determined to

また、取り込み電圧値決定部23は、無負荷電圧値Voの情報と調整値Vadjの情報に基づいて、取り込み電圧値Vthを決定することもできる。例えば、複数の変電所4~4の無負荷電圧値Vo~Voのうち最も高い無負荷電圧値Voが変電所4の無負荷電圧値Voであるとする。この場合、取り込み電圧値決定部23は、例えば、変電所4の無負荷電圧値Voから変電所4に対応する調整値Vadjを減算した値を取り込み電圧値Vthとして決定することができる。処理部14は、ステップS25に示す処理を終了した場合、図4に示す処理を終了する。 The input voltage value determination unit 23 can also determine the input voltage value Vth based on the information on the no-load voltage value Vo and the information on the adjustment value Vadj. For example, assume that the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo 1 to Vo n of the plurality of substations 4 1 to 4 n is the no-load voltage value Vo 1 of the substation 4 1 . In this case, the input voltage value determining unit 23 may determine, for example, a value obtained by subtracting the adjustment value Vadj 1 corresponding to the substation 4-1 from the no-load voltage value Vo 1 of the substation 4-1 as the input voltage value Vth. can. When the processing shown in step S25 ends, the processing unit 14 ends the processing shown in FIG.

図5は、実施の形態1にかかる電源装置における取り込み判定処理の一例を示すフローチャートである。かかる取り込み判定処理は、処理部14によって予め設定された周期で実行される。 FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a capture determination process in the power supply device according to the first embodiment; Such import determination processing is executed at a preset cycle by the processing unit 14 .

図5に示すように、処理部14の指令生成部24は、電圧測定部13から架線電圧値Vstの情報を取得し(ステップS31)、取り込み電圧値決定部23から取り込み電圧値Vthの情報を取得する(ステップS32)。そして、指令生成部24は、架線電圧値Vstが取り込み電圧値Vth以上であるか否かを判定する(ステップS33)。 As shown in FIG. 5, the command generation unit 24 of the processing unit 14 acquires information on the overhead wire voltage value Vst from the voltage measurement unit 13 (step S31), and receives information on the voltage value Vth taken from the voltage measurement unit 23. Acquire (step S32). Then, the command generator 24 determines whether or not the overhead wire voltage value Vst is greater than or equal to the captured voltage value Vth (step S33).

指令生成部24は、架線電圧値Vstが取り込み電圧値Vth以上であると判定した場合(ステップS33:Yes)、電力変換部12へ取り込み指令を出力する(ステップS34)。これにより、電力変換部12によって架線2に発生した回生電力が架線2よりも低い電圧の電力に変換されて駅舎7へ出力される。指令生成部24は、ステップS34に示す処理を終了した場合、または架線電圧値Vstが取り込み電圧値Vth以上ではないと判定した場合(ステップS33:No)、図5に示す処理を終了する。 When the command generator 24 determines that the overhead wire voltage value Vst is equal to or greater than the fetched voltage value Vth (step S33: Yes), it outputs a fetched command to the power converter 12 (step S34). As a result, the power converter 12 converts the regenerated power generated in the overhead wire 2 into power with a voltage lower than that of the overhead wire 2 and outputs the power to the station building 7 . When the command generator 24 ends the process shown in step S34, or when it determines that the overhead wire voltage value Vst is not equal to or greater than the fetched voltage value Vth (step S33: No), it ends the process shown in FIG.

図6は、実施の形態1にかかる電源装置の処理部のハードウェア構成を示す図である。図6に示すように、電源装置10の処理部14は、プロセッサ101と、メモリ102と、入出力回路103とを備えるコンピュータを含む。 6 is a diagram of a hardware configuration of a processing unit of the power supply according to the first embodiment; FIG. As shown in FIG. 6 , the processing unit 14 of the power supply 10 includes a computer having a processor 101 , a memory 102 and an input/output circuit 103 .

プロセッサ101、メモリ102、および入出力回路103は、例えば、バス104によって互いにデータの送受信が可能である。プロセッサ101は、メモリ102に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、無負荷電圧値推定部21、無負荷電圧情報取得部22、取り込み電圧値決定部23、および指令生成部24の機能を実行する。プロセッサ101は、例えば、処理回路の一例であり、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processer)、およびシステムLSI(Large Scale Integration)のうち一つ以上を含む。 Processor 101 , memory 102 , and input/output circuit 103 can transmit and receive data to and from each other via bus 104 , for example. The processor 101 reads out and executes the programs stored in the memory 102 to perform the functions of the no-load voltage value estimation unit 21, the no-load voltage information acquisition unit 22, the input voltage value determination unit 23, and the command generation unit 24. Execute. The processor 101 is an example of a processing circuit, for example, and includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a system LSI (Large Scale Integration).

メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、およびEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)のうち一つ以上を含む。また、メモリ102は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびDVD(Digital Versatile Disc)のうち一つ以上を含む。なお、処理部14は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を含んでいてもよい。 The memory 102 includes one or more of RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (Registered Trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). include. The memory 102 also includes a recording medium in which a computer-readable program is recorded. Such recording media include one or more of nonvolatile or volatile semiconductor memories, magnetic disks, flexible memories, optical disks, compact disks, and DVDs (Digital Versatile Disks). The processing unit 14 may include integrated circuits such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field Programmable Gate Array).

なお、上述した例では、電源装置10は、架線2に発生した回生電力を210V系の交流電力に変換して駅舎7へ出力するが、架線2に発生した回生電力を直流電力へ変換して蓄電池へ出力する構成であってもよい。この場合、電源装置10の処理部14は、架線電圧値Vstが取り込み電圧値Vth以上になった場合に、取り込み指令を電力変換部12へ出力することができる。また、処理部14は、例えば、架線2に回生電力が発生していない状態で、電力変換部12を制御することで、蓄電池に蓄積した直流電力を1500V系の直流電圧として架線電圧値よりも大きな直流電圧へ変換させることができる。これにより、電源装置10から1500V系の直流電圧が架線2へ供給される。 In the example described above, the power supply device 10 converts the regenerated power generated in the overhead line 2 into 210V system AC power and outputs it to the station building 7, but the regenerated power generated in the overhead line 2 is converted into DC power. It may be configured to output to a storage battery. In this case, the processing unit 14 of the power supply device 10 can output a capture command to the power conversion unit 12 when the overhead wire voltage value Vst becomes equal to or greater than the capture voltage value Vth. In addition, for example, the processing unit 14 controls the power conversion unit 12 in a state in which regenerative power is not generated in the overhead line 2, so that the DC power accumulated in the storage battery is converted to a DC voltage of 1500V system, which is higher than the overhead line voltage value. It can be converted into a large DC voltage. As a result, a DC voltage of 1500V system is supplied from the power supply device 10 to the overhead wire 2 .

以上のように、実施の形態1にかかる電源装置10は、電圧測定部13と、取り込み電圧値決定部23と、指令生成部24と、電力変換部12とを備える。取り込み電圧値決定部23は、架線2へ電力を各々供給する複数の変電所4の無負荷電圧値Voのうち最も高い無負荷電圧値Voを判定し、最も高い無負荷電圧値Voに基づいて、架線2から電気車1の回生電力を取り込むか否かを決定する閾値である取り込み電圧値Vthを決定する。電圧測定部13は、架線2の電圧値である架線電圧値Vstを測定する。指令生成部24は、電圧測定部13によって測定された架線電圧値Vstが取り込み電圧値決定部23によって決定された取り込み電圧値Vth以上である場合に、架線2の回生電力の取り込みを要求する取り込み指令を生成する。電力変換部12は、指令生成部24によって取り込み指令が生成された場合に、架線2の回生電力を予め設定された電圧の電力へ変換する。複数の変電所4の無負荷電圧値Voが異なる場合であっても、取り込み電圧値Vthを精度よく決定することができる。 As described above, the power supply device 10 according to the first embodiment includes the voltage measurement unit 13 , the input voltage value determination unit 23 , the command generation unit 24 and the power conversion unit 12 . The input voltage value determination unit 23 determines the highest no-load voltage value Vo among the no-load voltage values Vo of the plurality of substations 4 that supply power to the overhead lines 2, and based on the highest no-load voltage value Vo , the input voltage value Vth, which is the threshold value for determining whether or not the regenerated electric power of the electric car 1 is to be input from the overhead line 2, is determined. The voltage measurement unit 13 measures an overhead wire voltage value Vst, which is the voltage value of the overhead wire 2 . When the overhead wire voltage value Vst measured by the voltage measuring unit 13 is equal to or higher than the captured voltage value Vth determined by the captured voltage value determination unit 23, the command generation unit 24 requests capture of the regenerated power of the overhead wire 2. Generate directives. The power conversion unit 12 converts the regenerated electric power of the overhead wire 2 into electric power of a preset voltage when the command generation unit 24 generates the take-in command. Even if the no-load voltage values Vo of a plurality of substations 4 are different, the captured voltage value Vth can be determined with high accuracy.

また、電源装置10は、複数の変電所4における各々の整流器42から架線2へ出力される電流の値および電圧の値に基づいて、複数の変電所4の各々の無負荷電圧値Voを推定する無負荷電圧値推定部21を備える。これにより、例えば、変電所装置45が無負荷電圧値Voを推定する機能を有していない場合であっても、取り込み電圧値Vthを精度よく決定することができる。 Also, the power supply device 10 estimates the no-load voltage value Vo of each of the plurality of substations 4 based on the values of the current and voltage output from the rectifiers 42 of the plurality of substations 4 to the overhead lines 2. A no-load voltage value estimator 21 is provided. As a result, for example, even if the substation device 45 does not have the function of estimating the no-load voltage value Vo, the captured voltage value Vth can be determined with high accuracy.

また、取り込み電圧値決定部23は、架線2が無負荷状態である場合における架線2の電圧値と無負荷電圧値Voとの差に基づいて、無負荷電圧の調整値Vadjを算出し、最も高い無負荷電圧値Voと調整値Vadjとに基づいて、取り込み電圧値Vthを決定する。これにより、例えば、変電所4から出力された電圧が何らかの要因によって測定点Pまでの区間で低下して測定点Pに到達するような場合に、回生電力の取り込みを効率的に行うことができる取り込み電圧値Vthを決定することができる。 In addition, the input voltage value determination unit 23 calculates the adjustment value Vadj of the no-load voltage based on the difference between the voltage value of the overhead wire 2 and the no-load voltage value Vo when the overhead wire 2 is in the no-load state. A captured voltage value Vth is determined based on the high no-load voltage value Vo and the adjustment value Vadj. As a result, for example, when the voltage output from the substation 4 drops for some reason in the section up to the measurement point P and reaches the measurement point P, it is possible to efficiently capture the regenerated power. A captured voltage value Vth can be determined.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present invention, and it is possible to combine it with another known technology, and one configuration can be used without departing from the scope of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

1 電気車、2 架線、3 レール、4,4~4 変電所、5 高圧配電系統、6 送電線、7 駅舎、10 電源装置、11 通信部、12 電力変換部、13,43 電圧測定部、14 処理部、21 無負荷電圧値推定部、22 無負荷電圧情報取得部、23 取り込み電圧値決定部、24 指令生成部、31 調整値算出部、32 決定部、41,71 変圧器、42 整流器、44 電流測定部、45 変電所装置、72 駅負荷、73~73 電気設備、100 電力システム、P 測定点、Vadj,Vadj~Vadj 調整値、Vo,Vo~Vo,Vo’ 無負荷電圧値、Vr1 受電側電圧、Vr2 受電側電圧、Vr3 受電側電圧、Vst 架線電圧値、Vth 取り込み電圧値。 1 electric car, 2 overhead line, 3 rail, 4, 4 1 to 4 n substation, 5 high-voltage distribution system, 6 transmission line, 7 station building, 10 power supply, 11 communication unit, 12 power conversion unit, 13, 43 voltage measurement 14 processing unit 21 no-load voltage value estimation unit 22 no-load voltage information acquisition unit 23 input voltage value determination unit 24 command generation unit 31 adjustment value calculation unit 32 determination unit 41, 71 transformer, 42 rectifier, 44 current measurement unit, 45 substation equipment, 72 station load, 73 1 to 73 m electrical equipment, 100 power system, P measurement point, Vadj, Vadj 1 to Vadj n adjustment value, Vo, Vo 1 to Vo n , Vo′ no-load voltage value, Vr1 power receiving side voltage, Vr2 power receiving side voltage, Vr3 power receiving side voltage, Vst overhead line voltage value, and Vth input voltage value.

Claims (4)

架線へ電力を各々供給する複数の変電所における各々の整流器から前記架線へ出力される電流の値および電圧の値に基づいて、前記複数の変電所の各々の無負荷電圧値を推定する無負荷電圧値推定部と、
前記無負荷電圧値のうち最も高い無負荷電圧値を判定し、最も高い無負荷電圧値に基づいて、前記架線から電気車の回生電力を取り込むか否かを決定する閾値である取り込み電圧値を決定する取り込み電圧値決定部と、
前記架線の電圧値である架線電圧値を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部によって測定された前記架線電圧値が前記取り込み電圧値決定部によって決定された前記取り込み電圧値以上である場合に、前記架線の回生電力の取り込みを要求する取り込み指令を生成する指令生成部と、
前記指令生成部によって前記取り込み指令が生成された場合に、前記架線の回生電力を前記架線の電圧よりも低い電圧の電力へ変換する電力変換部と、を備える
ことを特徴とする電源装置。
estimating a no-load voltage value of each of the plurality of substations based on values of current and voltage output to the overhead line from each rectifier in each of the plurality of substations that supply power to the overhead line; a voltage value estimator;
The highest no-load voltage value among the no-load voltage values is determined, and based on the highest no-load voltage value, a take-in voltage value, which is a threshold value for deciding whether or not to take in the regenerative electric power of the electric car from the overhead wire, is determined. a captured voltage value determination unit to determine;
A voltage measuring unit that measures an overhead wire voltage value, which is the voltage value of the overhead wire;
When the overhead line voltage value measured by the voltage measuring unit is equal to or higher than the captured voltage value determined by the captured voltage value determining unit, a command generation for generating a capture command requesting capture of the regenerative power of the overhead line. Department and
and a power conversion unit that converts the regenerated power of the overhead wire into power of a voltage lower than the voltage of the overhead wire when the command generation unit generates the take-in command.
前記取り込み電圧値決定部は、
前記架線が無負荷状態である場合における前記架線の電圧値と前記無負荷電圧値との差に基づいて、前記無負荷電圧値の調整値を算出し、前記最も高い無負荷電圧値と前記調整値とに基づいて、前記取り込み電圧値を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
The captured voltage value determination unit
calculating an adjustment value of the no-load voltage value based on a difference between the voltage value of the overhead wire and the no-load voltage value when the overhead wire is in a no-load state, and calculating the highest no-load voltage value and the adjustment 2. The power supply device according to claim 1 , wherein said input voltage value is determined based on a value of .
架線へ電力を各々供給する複数の変電所における各々の整流器から前記架線へ出力される電流の値および電圧の値に基づいて、前記複数の変電所の各々の無負荷電圧値を推定する無負荷電圧値推定部と、
前記無負荷電圧値のうち最も高い無負荷電圧値を判定し、最も高い無負荷電圧値に基づいて、前記架線から電気車の回生電力を取り込むか否かを決定する前記架線の電圧の閾値である取り込み電圧値を決定する取り込み電圧値決定部と、を備える
ことを特徴とする取り込み電圧値決定装置。
estimating a no-load voltage value of each of the plurality of substations based on values of current and voltage output to the overhead line from each rectifier in each of the plurality of substations that supply power to the overhead line; a voltage value estimator;
A voltage threshold of the overhead wire for determining the highest no-load voltage value among the no-load voltage values, and determining whether or not to take in the regenerative electric power of the electric car from the overhead wire based on the highest no-load voltage value and a capture voltage value determination unit that determines a capture voltage value.
架線へ電力を各々供給する複数の変電所における各々の整流器から前記架線へ出力される電流の値および電圧の値に基づいて、前記複数の変電所の各々の無負荷電圧値を推定する第1ステップと、
前記無負荷電圧値のうち最も高い無負荷電圧値を判定する第ステップと、
前記最も高い無負荷電圧値に基づいて、前記架線から電気車の回生電力を取り込むか否かを決定する前記架線の電圧の閾値である取り込み電圧値を決定する第ステップと、を含む
ことを特徴とする取り込み電圧値決定方法。
estimating a no-load voltage value of each of the plurality of substations based on current values and voltage values output to the overhead lines from respective rectifiers in the plurality of substations that supply power to the overhead lines; a step;
a second step of determining the highest no-load voltage value among the no-load voltage values;
and a third step of determining, based on the highest no-load voltage value, a take-in voltage value that is a threshold of the voltage of the overhead line for determining whether or not to take in the regenerative electric power of the electric train from the overhead line. A captured voltage value determination method characterized by:
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