JP7328544B2 - power system - Google Patents

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Description

本発明は、電源システムに関するものである。 The present invention relates to power supply systems.

電源システムは、停電や瞬時電圧低下(以下、瞬低ともいう。)に対して、商用電力系統から解列して重要負荷を補償する無停電電源システムと、蓄電池を充放電させることによって、ピークカット/ピークシフトなどの負荷平準化を実現する分散型電源システムとに分類される。 The power supply system is an uninterruptible power supply system that compensates for important loads by disconnecting from the commercial power system in the event of a power failure or momentary voltage drop (hereinafter also referred to as a momentary sag). It is classified as a distributed power supply system that realizes load leveling such as cut/peak shift.

近年、蓄電池の高性能化等により、特に大容量(500kW容量クラス以上)の蓄電池システムにおいて、無停電電源機能及び負荷平準化機能を両立するものが考えられつつある。例えば、特許文献1に示すように、無停電電源機能及び負荷平準化機能を両立した二次電池システムが考えられている。このシステムは、停電や瞬低に対しては解列して重要負荷に電力を供給するように構成されている。 In recent years, due to the improvement in performance of storage batteries, especially in storage battery systems of large capacity (500 kW capacity class or higher), systems that achieve both an uninterruptible power supply function and a load leveling function are being considered. For example, as shown in Patent Literature 1, a secondary battery system having both an uninterruptible power supply function and a load leveling function has been considered. The system is configured to disconnect and supply power to critical loads in the event of a power outage or voltage drop.

ところで、商用電力系統に連系される分散型電源が増大しており、瞬低時にそれらの分散型電源を一斉に解列してしまうと、商用電力系統全体の電圧や周波数の維持に大きな影響を与える可能性がある。このため、瞬低時においても分散型電源を商用電力系統から解列することなく継続運転することが求められている(事故時運転継続(FRT)要件)。 By the way, the number of distributed power sources connected to the commercial power system is increasing, and if all of these distributed power sources are disconnected at the same time during a momentary sag, it will have a large impact on maintaining the voltage and frequency of the entire commercial power system. may give For this reason, continuous operation of the distributed power supply without disconnection from the commercial power system is required even during a momentary sag (fault continuous operation (FRT) requirement).

しかしながら、上述した電源システムでは、瞬低時に解列しているので、FRT要件を満たすことができない。また、特許文献2に示すように、電源システムにおいて無停電電源用途の蓄電池と負荷平準化用途の蓄電池とを用いて個別に各機能を発揮するシステムとすることも考えられるが、コスト及びサイズが増大してしまう。また、上述した何れの電源システムにおいても、自立運転における電源品質については全く考慮されていない。 However, in the power supply system described above, the FRT requirement cannot be satisfied because the power supply system is disconnected at the moment of voltage drop. In addition, as shown in Patent Document 2, it is conceivable to use a storage battery for uninterruptible power supply and a storage battery for load leveling in a power supply system to achieve each function individually, but the cost and size are high. increase. In addition, none of the power supply systems described above take into consideration the quality of the power supply during self-sustained operation.

特許第3402886号公報Japanese Patent No. 3402886 特開2004-289980号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-289980

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、FRT要件を満たしつつ、常時商用給電方式の無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立する電源システムにおいて、自立運転における電源の品質向上を図ることをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and a power supply that satisfies the FRT requirements and uses a common distributed power supply to achieve both the uninterruptible power supply function and the load leveling function of the constant commercial power supply system. The main task of the system is to improve the quality of the power supply during isolated operation.

すなわち本発明に係る電源システムは、商用電力系統と重要負荷との間に設けられ、前記重要負荷に電力を供給する電源システムであって、前記商用電力系統から前記重要負荷に給電するための電力線に接続される分散型電源と、前記電力線を開閉する切替スイッチと、前記切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子と、前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側に設けられた解列用スイッチと、前記分散型電源の接続点を、前記切替スイッチ及び前記重要負荷の間の第1接続点と、前記切替スイッチ及び前記解列用スイッチの間の第2接続点とで切り替える切替回路と、前記商用電力系統の系統異常を検出する系統異常検出部と、前記切替スイッチ及び前記切替回路を制御する制御部とを備えている。そして、前記制御部は、前記系統異常が検出された場合、前記分散型電源の接続点を前記第1接続点とした状態で前記切替スイッチを開放して、前記分散型電源と前記商用電力系統とを前記インピーダンス素子を介して接続し、前記分散型電源により逆潮流を含む連系運転を継続し、前記系統異常が所定の解列条件を満たす場合、前記解列用スイッチを開放するとともに、前記切替回路により前記分散型電源の接続点を前記第2接続点とし、前記切替スイッチを投入して前記分散型電源により自立運転を行うことを特徴とする。 That is, a power supply system according to the present invention is a power supply system provided between a commercial power system and an important load for supplying power to the important load, and comprising a power line for supplying power from the commercial power system to the important load. a distributed power supply connected to a switch for opening and closing the power line; an impedance element connected in parallel to the switch; a parallel-off switch provided closer to the commercial power system than the switch; a switching circuit for switching a connection point of the distributed power supply between a first connection point between the changeover switch and the important load and a second connection point between the changeover switch and the parallel-off switch; A system abnormality detection unit that detects a system abnormality of the power system, and a control unit that controls the changeover switch and the changeover circuit. Then, when the system abnormality is detected, the control unit opens the changeover switch in a state where the connection point of the distributed power supply is set to the first connection point, and the distributed power supply and the commercial power system are connected to each other. is connected via the impedance element, the distributed power supply continues the interconnection operation including the reverse power flow, and when the system abnormality satisfies a predetermined parallel-off condition, the parallel-off switch is opened, A connection point of the distributed power sources is set to the second connection point by the switching circuit, and the switching circuit is turned on to perform self-sustained operation by the distributed power sources.

このような電源システムであれば、系統異常が検出された場合に、分散型電源の接続点を第1接続点とした状態で切替スイッチを開放して、分散型電源と商用電力系統とをインピーダンス素子を介して接続し、分散型電源により逆潮流を含む連系運転を継続するので、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立することができる。また、系統異常が所定の解列条件を満たす場合、解列用スイッチを開放するとともに、切替回路により分散型電源の接続点を第2接続点とし、切替スイッチを投入して分散型電源により自立運転を行うので、自立運転における電源の品質向上を図ることができる。 In such a power supply system, when a system abnormality is detected, the changeover switch is opened with the connection point of the distributed power supply as the first connection point, and the impedance between the distributed power supply and the commercial power system is reduced. By connecting via elements and continuing grid-connected operation including reverse power flow with a distributed power supply, it is possible to satisfy both the uninterruptible power supply function and the load leveling function using a common distributed power supply while satisfying the FRT requirements. can be done. When the system abnormality satisfies the predetermined parallel-off conditions, the switch for parallel-off is opened, the connection point of the distributed power sources is set to the second connection point by the switching circuit, and the switch is turned on to make the distributed power sources self-sustaining. Since the operation is performed, it is possible to improve the quality of the power supply in the self-sustained operation.

具体的には、電源システムが切替スイッチよりも重要負荷側にエネルギー貯蔵部を有する電源部さらに備えている場合に、本発明の効果が顕著となる。つまり、前記制御部は、前記系統異常が検出された場合、前記切替スイッチを開放するとともに前記電源部から前記重要負荷に電力を供給し、その後、前記分散型電源から前記重要負荷に電力を供給することが望ましい。これにより、分散型電源の電圧が確立するまでの間、電源部により重要負荷に電力を供給できるので、電源の電圧品質を向上させることができる。 Specifically, the effect of the present invention becomes significant when the power supply system further includes a power supply unit having an energy storage unit on the important load side of the changeover switch. That is, when the system abnormality is detected, the control unit opens the changeover switch and supplies power from the power supply unit to the important load, and then supplies power from the distributed power supply to the important load. It is desirable to As a result, the power supply unit can supply power to the important load until the voltage of the distributed power supply is established, so that the voltage quality of the power supply can be improved.

電源システムは、前記分散型電源とは別に冗長電源をさらに備え、前記制御部は、前記自立運転において前記分散型電源の異常を検出した場合、前記切替スイッチを開放するとともに前記電源部から前記重要負荷に電力を供給し、その後、前記冗長電源を前記第2接続点に接続するとともに前記切替スイッチを投入して、前記冗長電源から前記重要負荷に電力を供給することが望ましい。
この構成であれば、分散型電源とは別に冗長電源を備えているので、自立運転時の重要負荷への供給電源の信頼性を向上することができる。また、分散型電源から冗長電源への切り替えにおいて、冗長電源の電圧が確立するまでの間、電源部により重要負荷に電力を供給できるので、自立運転時の電源の電圧品質を向上することができる。
The power supply system further includes a redundant power supply separate from the distributed power supply, and the control unit opens the changeover switch and disconnects the important power supply from the power supply unit when an abnormality is detected in the distributed power supply during the self-sustained operation. It is desirable to supply power to a load, then connect the redundant power supply to the second connection point and turn on the changeover switch to supply power from the redundant power supply to the critical load.
With this configuration, since redundant power sources are provided separately from distributed power sources, the reliability of power supply to important loads during self-sustained operation can be improved. In addition, when switching from a distributed power supply to a redundant power supply, the power supply unit can supply power to important loads until the voltage of the redundant power supply is established, so the voltage quality of the power supply during self-sustained operation can be improved. .

電源システムは、前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側の電圧を検出する系統側電圧検出部をさらに備え、前記制御部は、前記系統異常が前記所定の解列条件を解消し、且つ前記系統側電圧検出部の検出電圧が同期検定条件を満たす場合、前記切替回路により前記分散型電源の接続点を前記第1接続点とし、前記解列用スイッチを投入することが望ましい。ここで、所定の同期検定条件とは、系統側電圧検出部の検出電圧の大きさ、周波数及び位相と、商用電力系統の系統電圧の大きさ、周波数及び位相がそれぞれ一致していることである。なお、商用電力系統の系統電圧は、前記電力線において前記解列用スイッチよりも前記分散型電源側の電圧を検出する電源側電圧検出部により検出される。 The power supply system further includes a grid-side voltage detection unit that detects a voltage on the commercial power grid side rather than the changeover switch, and the control unit detects that the grid abnormality resolves the predetermined parallel-off condition and that the grid When the detected voltage of the side voltage detection unit satisfies the synchronization test condition, it is preferable that the switching circuit sets the connection point of the distributed power supply as the first connection point and turns on the parallel-off switch. Here, the predetermined synchronization test condition is that the magnitude, frequency, and phase of the voltage detected by the grid-side voltage detector match the magnitude, frequency, and phase of the grid voltage of the commercial power grid. . The system voltage of the commercial power system is detected by a power supply side voltage detection unit that detects the voltage on the distributed power supply side rather than the parallel-off switch on the power line.

本発明では、系統異常に対して需要側設備はインピーダンス素子を介して商用電力系統と連系された状態となり、分散型電源の不要解列を防止すると共に系統異常時における重要負荷への悪影響を防止することができる。ここで、系統異常検出部は、瞬時電圧低下及び周波数変動、電圧上昇、位相変動、電圧不平衡、高調波異常又はフリッカの少なくとも1つを検出するものであることが望ましい。 In the present invention, the demand side equipment is connected to the commercial power system via the impedance element in response to a system abnormality, preventing unnecessary disconnection of the distributed power supply and preventing adverse effects on important loads at the time of system abnormality. can be prevented. Here, it is desirable that the system anomaly detector detects at least one of instantaneous voltage drop and frequency fluctuation, voltage rise, phase fluctuation, voltage imbalance, harmonic anomaly, and flicker.

ここで、系統異常要素として上記位相変動、電圧不平衡、高調波異常又はフリッカが考えられることは連系規程から読み取ることができるが、さらに三相系統電圧を三相-二相変換(α-β-0変換)した複素数において、そのα成分(これを実数成分とする)、β成分(これを虚数成分とする)を表現すると、数1で表現される。 Here, it can be read from the interconnection regulations that the above-mentioned phase fluctuation, voltage unbalance, harmonic abnormality, or flicker can be considered as system abnormal elements. In the β-0-transformed complex number, the α component (which is assumed to be the real number component) and the β component (which is assumed to be the imaginary number component) are expressed by Equation 1.

Figure 0007328544000001
ここで各要素は以下である。
v:系統電圧
:系統電圧振幅
f:系統電圧周波数
θ:系統電圧位相、位相跳躍との位相変動はこの要素の変化である。
Σn≠1:基本波正相分以外の成分、n=-1の逆相成分と|n|≠1の高調波成分がある。
なお、フリッカはVの数~数十Hzの低周期変動である。
Figure 0007328544000001
where each element is:
v: system voltage V 1 : system voltage amplitude f: system voltage frequency θ: system voltage phase, phase fluctuation with phase jump is a change of this element.
Σ n≠1 v n : There are components other than the positive phase component of the fundamental wave, the negative phase component of n=−1, and the harmonic component of |n|≠1.
Note that flicker is a low-period fluctuation of several to several tens of Hz of V1 .

この考察による系統異常要素の追加の結果、常時商用給電方式の無停電電源システムにおいても、より高価である常時インバータ給電方式の無停電電源システムと同じように、必要十分とされる系統異常要素についても対応できる。 As a result of the addition of system abnormal elements based on this consideration, even in the uninterruptible power supply system of the continuous commercial power supply system, in the same way as the uninterruptible power supply system of the continuous inverter power supply system, which is more expensive can also handle.

本発明では、系統異常検出部により検出される系統異常要素を、自立運転における分散型電源の異常検出においても適用する。その一例として、電源システムの自立運転時の異常(例えば分散型電源の出力回路の1相断線による不均衡で、誘導電動機(重要負荷)の回転ムラの発生)を未然に防止することができる。 In the present invention, the system abnormality element detected by the system abnormality detection unit is also applied to the abnormality detection of the distributed power supply in the self-sustained operation. As an example, it is possible to prevent abnormalities during self-sustained operation of the power supply system (for example, occurrence of uneven rotation of the induction motor (important load) due to imbalance caused by disconnection of one phase of the output circuit of the distributed power supply).

このように構成した本発明によれば、FRT要件を満たしつつ、無停電電源システムとしての機能及び分散型電源としての機能を共通の分散型電源を用いて両立する電源システムにおいて、自立運転における電源の品質向上を図ることができる。 According to the present invention configured in this way, in a power supply system that satisfies the FRT requirements and functions as an uninterruptible power supply system and a function as a distributed power supply using a common distributed power supply, the power supply in the self-sustained operation quality can be improved.

本発明の一実施形態の電源システムの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a power supply system according to an embodiment of the present invention; FIG. 同実施形態の系統異常検出部の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the system|strain abnormality detection part of the same embodiment. 同実施形態の系統健全時における分散型電源の接続状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a connection state of distributed power sources when the system is healthy according to the same embodiment; 同実施形態の瞬低等の系統以上における分散型電源の接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the distributed power supply above a system|strain, such as a voltage sag of the same embodiment. 同実施形態の自立運転における分散型電源の接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the distributed power supply in the self-sustaining operation of the same embodiment. 同実施形態の自立運転において分散型電源から冗長電源に切り替わるまでのタイムチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a time chart until switching from distributed power sources to redundant power sources in self-sustained operation of the same embodiment; 同実施形態の自立運転における分散型電源の異常時の電源システムの動作状態の一覧を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a list of operating states of the power supply system when a distributed power supply is abnormal during self-sustained operation of the embodiment; 変形実施形態の電源システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the power supply system of deformation|transformation embodiment.

以下に、本発明に係る電源システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の電源システム100は、図1に示すように、商用電力系統10と重要負荷30との間に設けられ、商用電力系統10の異常時に重要負荷30に電力を供給する無停電電源システムとしての機能(無停電電源機能)と、商用電力系統10に対して順潮流及び逆潮流することで負荷平準化する分散型電源システムとしての機能(負荷平準化機能)を発揮するものである。
An embodiment of a power supply system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the power supply system 100 of the present embodiment is provided between the commercial power system 10 and the important load 30, and supplies power to the important load 30 when the commercial power system 10 malfunctions. function (uninterruptible power supply function) and a function (load leveling function) as a distributed power supply system that levels the load by forward and reverse power flow to the commercial power system 10 .

ここで、商用電力系統10は、電力会社(電気事業者)の電力供給網であり、発電所、送電系統及び配電系統を有するものである。また、重要負荷30は、停電や瞬低などの系統異常時においても電力を安定して供給すべき負荷であり、図1では1つであるが、複数あっても良い。 Here, the commercial power system 10 is a power supply network of an electric power company (electric utility), and has a power plant, a power transmission system, and a power distribution system. Further, the important load 30 is a load to which electric power should be stably supplied even in the event of a system abnormality such as a power failure or a momentary voltage drop.

具体的に電源システム100は、図1に示すように、分散型電源DPと、電源部2と、商用電力系統10と分散型電源DP及び重要負荷30とを接続する切替スイッチ3と、切替スイッチ3に並列接続されたインピーダンス素子4と、切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の電圧を検出する系統側電圧検出部5と、系統側電圧検出部5の検出電圧から系統異常を検出する系統異常検出部6と、系統異常検出部6の検出信号により切替スイッチ3を開放する制御部7とを備えている。 Specifically, the power supply system 100 includes, as shown in FIG. 3, a grid-side voltage detector 5 that detects the voltage on the commercial power grid 10 side rather than the changeover switch 3, and a grid-side voltage detector 5 that detects a grid abnormality from the detected voltage. An abnormality detection unit 6 and a control unit 7 for opening the changeover switch 3 in response to a detection signal from the system abnormality detection unit 6 are provided.

分散型電源DPは、商用電力系統10から重要負荷30に給電するための電力線L1に接続されている。この分散型電源DPは、商用電力系統10に連系されるものであり、例えば同期発電機や誘導発電機などの交流発電設備、太陽光発電や燃料電池などの直流発電設備と電力変換装置とを有するもの、又は、風力発電やマイクロガスタービンなどの交流で出力された電気エネルギーを直流に整流したうえで、電力変換装置を用いて系統連系をされる発電設備(不図示)である。 Distributed power supply DP is connected to power line L1 for supplying power from commercial power system 10 to important load 30 . This distributed power supply DP is interconnected to the commercial power system 10, and includes, for example, AC power generation facilities such as synchronous generators and induction generators, DC power generation facilities such as solar power generation and fuel cells, and power converters. , or a power generation facility (not shown) that rectifies the electric energy output by AC such as wind power generation and micro gas turbine to DC and is connected to the grid using a power converter.

この分散型電源DPは、切替回路SCを介して、電力線L1に接続される。切替回路SCは、分散型電源DPの接続点を、切替スイッチ3及び重要負荷30の間の第1接続点(以下、「L点」ともいう。)と、切替スイッチ3及び解列用スイッチ8の間の第2接続点(以下、「D点」ともいう。)とで切り替えるものである。具体的に切替回路SCは、L点に接続される第1接続ラインL2と、D点に接続される第2接続ラインL3と、分散型電源DPに接続するラインL2、L3を切り替えるスイッチSC1とを有している。なお、このスイッチSC1は、例えば機械式スイッチであり、制御部7により開閉制御される。 This distributed power supply DP is connected to the power line L1 via a switching circuit SC. In the switching circuit SC, the connection points of the distributed power supply DP are the first connection point between the changeover switch 3 and the important load 30 (hereinafter also referred to as "L point"), the changeover switch 3 and the parallel-off switch 8. and a second connection point (hereinafter also referred to as "point D") between the two. Specifically, the switching circuit SC includes a first connection line L2 connected to the point L, a second connection line L3 connected to the point D, and a switch SC1 that switches between the lines L2 and L3 connected to the distributed power supply DP. have. The switch SC1 is, for example, a mechanical switch, and is controlled to be opened or closed by the controller 7. FIG.

また、この切替回路SCに対して分散型電源DPとは別に分散型電源DPに並列に冗長電源RPが接続されている。冗長電源RPとしては、例えば非常用発電機を用いることができる。そして、分散型電源DP及び冗長電源RPを選択的に切替回路SCに接続できるように構成されている。具体的には、分散型電源DPと切替回路SCとの間に開閉スイッチS1が設けられ、冗長電源RPと切替回路SCとの間に開閉スイッチS2が設けられている。なお、開閉スイッチS1、S2は、例えば機械式スイッチであり、制御部7により開閉制御される。 A redundant power supply RP is connected in parallel to the distributed power supply DP separately from the distributed power supply DP to the switching circuit SC. For example, an emergency power generator can be used as the redundant power supply RP. The distributed power supply DP and redundant power supply RP are configured to be selectively connectable to the switching circuit SC. Specifically, an open/close switch S1 is provided between the distributed power supply DP and the switching circuit SC, and an open/close switch S2 is provided between the redundant power supply RP and the switching circuit SC. The opening/closing switches S1 and S2 are mechanical switches, for example, and are controlled to be opened/closed by the control unit 7 .

電源部2は、電力線L1において切替スイッチ3よりも重要負荷30側に接続されている。この電源部2は、商用電力系統10に連系されるものであり、二次電池(蓄電池)などのエネルギー貯蔵部21と電力変換器(パワーコンディショナー)22とを有するものである。 The power supply unit 2 is connected to the important load 30 side of the changeover switch 3 on the power line L1. The power supply unit 2 is connected to the commercial power system 10 and has an energy storage unit 21 such as a secondary battery (storage battery) and a power converter (power conditioner) 22 .

また、本実施形態の電源システム100において、電力線L1において分散型電源DPよりも商用電力系統10側に解列用スイッチ(受電点スイッチ)8が設けられている。また、本実施形態の電源システム100では、電力線L1において解列用スイッチ8よりも商用電力系統10側の電圧を検出する受電点電圧検出部9が設けられている。 Further, in the power supply system 100 of the present embodiment, a parallel-off switch (power receiving point switch) 8 is provided on the commercial power system 10 side of the power line L1 relative to the distributed power supply DP. Further, in the power supply system 100 of the present embodiment, the power receiving point voltage detection unit 9 is provided to detect the voltage on the commercial power system 10 side rather than the parallel-off switch 8 in the power line L1.

本実施形態の解列用スイッチ8は、商用電力系統10と分散型電源DPとを解列するための開閉スイッチであり、例えば機械式スイッチである。図1では、切替スイッチ3よりも商用電力系統10側に設けられているが、切替スイッチ3よりも分散型電源DP側に設けてもよい。この解列用スイッチ8は、制御部7により開閉制御される。 The parallel-off switch 8 of the present embodiment is an open/close switch for paralleling off the commercial power system 10 and the distributed power supply DP, and is, for example, a mechanical switch. In FIG. 1 , it is provided on the commercial power system 10 side of the changeover switch 3 , but it may be provided on the distributed power supply DP side of the changeover switch 3 . The parallel-off switch 8 is controlled to open and close by the controller 7 .

切替スイッチ3は、電力線L1において分散型電源DPの第1接続点(L点)よりも商用電力系統10側に設けられて電力線L1を開閉するものであり、例えば半導体スイッチ、又は、半導体スイッチと機械式スイッチとを組み合わせたハイブリッドスイッチなどの高速切り替えが可能な切替スイッチを用いることができる。例えば半導体スイッチを用いた場合には、切替時間を2ミリ秒以下にすることができ、ゼロ点関係なく遮断することができる。また、ハイブリッドスイッチを用いた場合には、切替時間を2ミリ秒以下にすることができ、ゼロ点関係なく遮断できるだけでなく、通電損失をゼロにすることができる。なお、この切替スイッチ3は、制御部7により開閉制御される。 The changeover switch 3 is provided closer to the commercial power system 10 than the first connection point (point L) of the distributed power supply DP on the power line L1, and opens and closes the power line L1. A changeover switch capable of high-speed switching, such as a hybrid switch combined with a mechanical switch, can be used. For example, if a semiconductor switch is used, the switching time can be reduced to 2 milliseconds or less, and cutoff can be performed regardless of the zero point. In addition, when a hybrid switch is used, the switching time can be reduced to 2 milliseconds or less, and not only can it be cut off regardless of the zero point, but also the conduction loss can be reduced to zero. The changeover switch 3 is controlled to be opened/closed by the controller 7 .

インピーダンス素子4は、前記電力線L1において切替スイッチ3に並列接続されたものであり、本実施形態では、限流リアクトルである。 The impedance element 4 is connected in parallel to the switch 3 on the power line L1, and is a current limiting reactor in this embodiment.

系統側電圧検出部5は、電力線L1において切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の電圧を、計器用変圧器51を介して検出するものである。具体的に系統側電圧検出部5は、切替スイッチ3及びインピーダンス素子4からなる並列回路よりも商用電力系統10側に計器用変圧器51を介して接続されている。 The system-side voltage detection unit 5 detects the voltage on the commercial power system 10 side of the changeover switch 3 via the voltage transformer 51 in the power line L1. Specifically, the grid-side voltage detector 5 is connected to the commercial power grid 10 side through a voltage transformer 51 with respect to the parallel circuit composed of the changeover switch 3 and the impedance element 4 .

系統異常検出部6は、系統側電圧検出部5により検出された検出電圧から、切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の各系統異常を検出するものである。本実施形態の系統異常は、瞬低を含む電圧低下、電圧上昇、周波数変動、位相変動、電圧不平衡、異常高調波、フリッカである。 The system abnormality detection unit 6 detects each system abnormality on the commercial power system 10 side rather than the changeover switch 3 from the detected voltage detected by the system side voltage detection unit 5 . System abnormalities in the present embodiment are voltage drop including momentary sag, voltage rise, frequency fluctuation, phase fluctuation, voltage unbalance, abnormal harmonics, and flicker.

このため、系統異常検出部6は、図2に示すように、瞬低を含む電圧低下を検出する電圧低下検出部61と、周波数変動を検出する周波数変動検出部62と、電圧上昇を検出する電圧上昇検出部63と、位相変動を検出する位相変動検出部64と、電圧不平衡を検出する電圧不平衡検出部65と、異常高調波を検出する異常高調波検出部66と、フリッカを検出するフリッカ検出部67とを有する。 For this reason, as shown in FIG. 2, the system abnormality detection unit 6 includes a voltage drop detection unit 61 that detects a voltage drop including an instantaneous drop, a frequency fluctuation detection unit 62 that detects frequency fluctuations, and a voltage rise detection unit 62 that detects voltage rises. A voltage rise detector 63, a phase fluctuation detector 64 that detects phase fluctuation, a voltage unbalance detector 65 that detects voltage imbalance, an abnormal harmonic detector 66 that detects abnormal harmonics, and a flicker detector. and a flicker detection unit 67 for detecting the flicker.

電圧低下検出部61は、系統側電圧検出部5の検出電圧と所定の整定値とを比較することにより電圧低下を検出するものである。ここで、電圧低下を検出するための整定値は、瞬低を検出するための電圧値であり、例えば残電圧20%である。 The voltage drop detector 61 detects a voltage drop by comparing the voltage detected by the grid voltage detector 5 with a predetermined set value. Here, the set value for detecting a voltage drop is a voltage value for detecting an instantaneous drop, for example, a residual voltage of 20%.

周波数変動検出部62は、系統側電圧検出部5の検出電圧から周波数変動(周波数上昇(OF)、周波数低下(UF))を検出するものである。なお、周波数変動は、例えばステップ上昇や、ランプ上昇・下降である。 The frequency variation detector 62 detects frequency variation (frequency increase (OF), frequency decrease (UF)) from the voltage detected by the system side voltage detector 5 . Note that the frequency variation is, for example, a step-up or a ramp-up/down.

電圧上昇検出部63は、系統側電圧検出部5の検出電圧と所定の整定値とを比較することにより電圧上昇を検出するものである。ここで、電圧上昇を検出するための整定値は、系統電圧に対して例えば107%の電圧である。 The voltage rise detection section 63 detects a voltage rise by comparing the voltage detected by the grid side voltage detection section 5 with a predetermined set value. Here, the set value for detecting the voltage rise is, for example, 107% of the system voltage.

位相変動検出部64は、系統側電圧検出部5の検出電圧の位相から例えば10°の位相跳躍等の位相変動を検出するものである。 The phase change detector 64 detects a phase change such as a 10° phase jump from the phase of the voltage detected by the system side voltage detector 5 .

電圧不平衡検出部65は、系統側電圧検出部5の検出電圧から三相間の振幅の大きさ又は位相差120°が異なる状態となっていることを検出するものである。 The voltage unbalance detection section 65 detects that the voltage detected by the system side voltage detection section 5 is different in magnitude of amplitude or phase difference 120° between the three phases.

異常高調波検出部66は、系統側電圧検出部5の検出電圧から高調波電圧を検出するものである。フリッカ検出部67は、系統側電圧検出部5の検出電圧から電圧変動(フリッカ)を検出するものである。 The abnormal harmonic detector 66 detects a harmonic voltage from the voltage detected by the grid voltage detector 5 . The flicker detector 67 detects a voltage fluctuation (flicker) from the voltage detected by the grid-side voltage detector 5 .

制御部7は、系統異常検出部6により検出された各検出信号等に基づいて、切替スイッチ3及び切替回路SCに制御信号を出力して切替スイッチ3及び切替回路SCを制御するものである。本実施形態の制御部7は、各検出部61~67からの検出信号を受け付けて何れか1つの検出信号が条件(OR条件)を満たす場合に、切替スイッチ3を開放する。 The control unit 7 outputs a control signal to the changeover switch 3 and the changeover circuit SC based on each detection signal and the like detected by the system abnormality detection unit 6 to control the changeover switch 3 and the changeover circuit SC. The control unit 7 of the present embodiment accepts the detection signals from the detection units 61 to 67 and opens the changeover switch 3 when any one of the detection signals satisfies the condition (OR condition).

具体的に制御部7は、重要負荷30又は分散型電源DPの瞬低耐量が所定の整定範囲を満たさない場合において、電圧低下検出部61により検出された瞬低が瞬低耐量以上であり且つ、所定の整定範囲内に含まれる場合に切替スイッチ3を開放する。なお、制御部7で判定する瞬低についての整定値には、電圧レベル要素と時限要素があり、瞬低耐量以上とは「レベル耐量以上の電圧低下レベルが時限耐量以上の継続時間の間継続すること」である。制御部7で判定する他の系統異常要素についても、同様である。これにより、商用電力系統10と分散型電源DP及び重要負荷30とはインピーダンス素子4を介して接続された状態となる。この状態で、分散型電源DPは逆潮流を含む連系運転を継続する。 Specifically, when the voltage sag tolerance of the important load 30 or the distributed power supply DP does not satisfy a predetermined settling range, the control unit 7 detects that the voltage sag detected by the voltage drop detection unit 61 is equal to or greater than the voltage sag tolerance, and , the change-over switch 3 is opened when it is within a predetermined settling range. The set value for the instantaneous sag determined by the control unit 7 has a voltage level element and a time limit element. It is to be. The same applies to other system abnormality elements determined by the control unit 7 . As a result, the commercial power system 10 , the distributed power supply DP, and the important load 30 are connected via the impedance element 4 . In this state, the distributed power sources DP continue interconnected operation including reverse power flow.

また、制御部7は、重要負荷30又は分散型電源DPの周波数変動耐量が所定の整定範囲を満たさない場合において、周波数変動検出部62により検出された周波数変動が周波数変動耐量以上であり、且つ所定の整定範囲内に含まれる場合に切替スイッチ3を開放する、これにより、商用電力系統10と分散型電源DP及び重要負荷30とはインピーダンス素子4を介して接続された状態となる。この状態で、分散型電源DPは逆潮流を含む連系運転を継続する。 Further, when the frequency fluctuation tolerance of the important load 30 or the distributed power supply DP does not satisfy a predetermined settling range, the frequency fluctuation detected by the frequency fluctuation detector 62 is equal to or greater than the frequency fluctuation tolerance, and When it is within the predetermined settling range, the changeover switch 3 is opened. In this state, the distributed power sources DP continue interconnected operation including reverse power flow.

さらに、制御部7は、系統異常検出部63~67により検出されたその他の系統異常が重要負荷30又は分散型電源DPのその他の系統異常に対する耐量以上である場合に切替スイッチ3を開放する。これにより、商用電力系統10と分散型電源DP及び重要負荷30とはインピーダンス素子4を介して接続された状態となる。この状態で、分散型電源DPは逆潮流を含む連系運転を継続する。 Further, the control unit 7 opens the changeover switch 3 when other system abnormalities detected by the system abnormality detection units 63 to 67 are greater than or equal to the tolerance of the important load 30 or the distributed power supply DP against other system abnormalities. As a result, the commercial power system 10 , the distributed power supply DP, and the important load 30 are connected via the impedance element 4 . In this state, the distributed power sources DP continue interconnected operation including reverse power flow.

そして、制御部7は、系統側電圧検出部5の検出電圧又は系統異常が所定の解列条件を満たす場合に解列用スイッチ8を開放する。ここで、所定の解列条件は、系統電圧の電圧低下(検出電圧が整定値以下となっている状態)の継続時間が所定値以上(瞬低継続時間よりも長い時間)となることである。解列用スイッチ8が開放された状態で、分散型電源DPは自立運転モードとなり重要負荷30に給電する。なお、切替スイッチ3は既に解放されているので、解列用スイッチ8の開放による過電流はリアクトル4によって抑制される。 Then, the control unit 7 opens the parallel-off switch 8 when the voltage detected by the grid-side voltage detection unit 5 or the system abnormality satisfies a predetermined parallel-off condition. Here, the predetermined parallel-off condition is that the duration of the voltage drop in the system voltage (the state in which the detected voltage is equal to or lower than the set value) is equal to or greater than a predetermined value (longer than the voltage sag duration). . With the parallel-off switch 8 opened, the distributed power supply DP enters the self-sustained operation mode and supplies power to the important load 30 . Since the selector switch 3 has already been released, the overcurrent due to the opening of the parallel-off switch 8 is suppressed by the reactor 4 .

また、制御部7は、系統側電圧検出部5の検出電圧が所定の解列条件を解消し、且つ系統側電圧検出部5の検出電圧及び電源側電圧検出部9の検出電圧が同期検定条件を満たす場合に解列用スイッチ8を投入するものである。ここで、同期検定条件は、例えば、分散型電源DPの電圧の大きさ、周波数及び位相と商用電力系統10の電圧の大きさ、周波数及び位相とが一致することである。 Further, the controller 7 ensures that the detected voltage of the grid-side voltage detector 5 satisfies the predetermined parallel off condition, and that the detected voltage of the grid-side voltage detector 5 and the detected voltage of the power supply-side voltage detector 9 meet the synchronization test condition. The parallel-off switch 8 is turned on when the following is satisfied. Here, the synchronization test condition is, for example, that the magnitude, frequency, and phase of the voltage of the distributed power supply DP and the magnitude, frequency, and phase of the voltage of the commercial power system 10 match.

その他、制御部7は、周波数変動等のその他の系統異常が所定の解列条件を満たす場合にも解列用スイッチ8を開放する。このとき、制御部7は、検出される系統異常が正常範囲内となった場合に解列用スイッチ8を投入する。 In addition, the control unit 7 also opens the parallel-off switch 8 when another system abnormality such as frequency fluctuation satisfies a predetermined parallel-off condition. At this time, the control unit 7 turns on the parallel-off switch 8 when the detected system abnormality falls within the normal range.

次に、制御部7の具体的な切替スイッチ3の開閉制御及び切替回路SCの切替制御とともに分散型電源DPの動作について、図3~図7を参照して説明する。 Next, specific opening/closing control of the changeover switch 3 and switching control of the changeover circuit SC of the control unit 7 and operation of the distributed power supply DP will be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG.

(1)商用電力系統健全時(図3参照)
電源システム100は、通常時には、切替スイッチ3を閉じており、切替回路SCにより、分散型電源DPの接続点はL点とされている。これにより、電源システム100は、分散型電源DP及び重要負荷30が切替スイッチ3を介して商用電力系統10に接続された状態である。なお、リアクトル4は切替スイッチ3に並列接続されているが、切替スイッチ3のインピーダンスは、リアクトル4のインピーダンスよりも小さいため、商用電力系統10と分散型電源DP及び重要負荷30とは切替スイッチ3側で電力をやり取りする。分散型電源DPによる逆潮流によってピークカット・ピークシフトを実現することができる。
(1) When the commercial power system is healthy (see Fig. 3)
In the power supply system 100, the changeover switch 3 is normally closed, and the connection point of the distributed power supply DP is set to the L point by the changeover circuit SC. As a result, the power supply system 100 is in a state where the distributed power supply DP and the important load 30 are connected to the commercial power system 10 via the changeover switch 3 . Although the reactor 4 is connected in parallel to the changeover switch 3, the impedance of the changeover switch 3 is smaller than the impedance of the reactor 4. Exchange power on the side. Peak cut/peak shift can be realized by reverse power flow by the distributed power source DP.

(2)商用電力系統の系統異常発生時(図4参照)
系統異常検出部6が商用電力系統10の系統異常を検出した場合、制御部7は、分散型電源DPの接続点をL点とした状態のまま、切替スイッチ3を開放する。そうすると、分散型電源DP及び重要負荷30はリアクトル4を介して商用電力系統10に接続された状態となる。ここで、制御部7は、切替スイッチ3を開放する際に、電源部2を起動させて、分散型電源DPの電圧が確立するまでの間、電源部2から重要負荷30に電力を供給し、その後、分散型電源DPから重要負荷30に電力を供給する。そして、分散型電源DPは、逆潮流を含む連系運転を継続する。なお、分散型電源DPは、重要負荷30又は分散型電源DPの系統異常耐量が小さい方の限界耐量の範囲で運転継続する。
(2) When an abnormality occurs in the commercial power system (see Fig. 4)
When the system abnormality detection unit 6 detects a system abnormality in the commercial power system 10, the control unit 7 opens the changeover switch 3 while keeping the connection point of the distributed power supply DP at the L point. Then, the distributed power supply DP and the important load 30 are connected to the commercial power system 10 via the reactor 4 . Here, when the changeover switch 3 is opened, the control unit 7 activates the power supply unit 2 and supplies power from the power supply unit 2 to the important load 30 until the voltage of the distributed power supply DP is established. , and then supplies power to the critical load 30 from the distributed power supply DP. Then, the distributed power sources DP continue interconnected operation including reverse power flow. Note that the distributed power sources DP continue to operate within the range of the critical load 30 or the distributed power source DP, whichever has the smaller system anomaly tolerance.

ここで、各検出部62、64~67は、切替スイッチ3の開閉に関係なく、商用電力系統10の各系統異常を検出しており、制御部7は、商用電力系統10の各系統異常が前記小さい方の系統異常耐量未満になった場合に、切替スイッチ3を閉じる。 Here, each detection unit 62, 64 to 67 detects each system abnormality of the commercial power system 10 regardless of whether the changeover switch 3 is opened or closed, and the control unit 7 detects each system abnormality of the commercial power system 10. The changeover switch 3 is closed when it becomes less than the smaller system abnormality tolerance.

(3)自立運転時(図5参照)
系統異常が所定の解列条件を満たす場合、制御部7は、解列用スイッチ8を開放するとともに、切替回路SCにより分散型電源DPの接続点をD点とし、切替スイッチ3を投入する。これにより、電源システム100は、重要負荷30が切替スイッチ3を介して分散型電源DPに接続された状態である。この状態で、分散型電源DPにより自立運転を行う。
(3) During self-sustaining operation (see Fig. 5)
When the system abnormality satisfies a predetermined parallel-off condition, the control unit 7 opens the parallel-off switch 8, sets the connection point of the distributed power supply DP to point D by the switching circuit SC, and turns on the switch 3. As a result, the power supply system 100 is in a state where the important load 30 is connected to the distributed power supply DP via the changeover switch 3 . In this state, self-sustaining operation is performed by the distributed power supply DP.

(4)自立運転中の異常(自立系統異常)発生時
自立運転において分散型電源DP等の異常(自立系統異常)を検出した場合、図6及び図7に示すように、切替スイッチ3を開放して分散型電源DP(切替元発電機)を解列するとともに、電源部2を起動させて電源部2から重要負荷30に電力を供給する。これと同時に冗長電源RP(切替先発電機)を起動させ、冗長電源RPをD点に接続するとともに切替スイッチ3を投入して、冗長電源RPから重要負荷30に電力を供給する。また、冗長電源RPの接続が完了すると、電源部2を停止させる。
(4) When an abnormality (isolated system abnormality) occurs during isolated operation When an abnormality (isolated system abnormality) such as distributed power supply DP is detected during isolated operation, the changeover switch 3 is opened as shown in FIGS. Then, the distributed power supply DP (switching source generator) is paralleled off, and the power supply unit 2 is activated to supply power from the power supply unit 2 to the important load 30 . At the same time, the redundant power supply RP (switch destination generator) is activated, the redundant power supply RP is connected to the point D, and the switch 3 is turned on to supply power from the redundant power supply RP to the important load 30 . Further, when the connection of the redundant power supply RP is completed, the power supply unit 2 is stopped.

なお、自立系統異常は、前記系統異常検出部6により検出されるものであり、商用電力系統10の系統異常(瞬低を含む電圧低下、電圧上昇、周波数変動、位相変動、電圧不平衡、異常高調波、フリッカ)と同じである。その他、自立系統異常には、分散型電源DPの故障、燃料切れ等の不具合も含む。 The isolated system abnormality is detected by the system abnormality detection unit 6, and the system abnormality of the commercial power system 10 (voltage drop including voltage drop, voltage rise, frequency fluctuation, phase fluctuation, voltage imbalance, abnormality harmonics, flicker). In addition, failure of the isolated system includes failure of the distributed power supply DP, running out of fuel, and the like.

ここで、制御部7は、分散型電源DPの異常を検知した場合には、分散型電源DPの開閉スイッチS1を開放するとともに、冗長電源RPの開閉スイッチS2を投入して、切替回路SCに接続される電源を切り替える。これにより、冗長電源RPがD点に接続されることになる。分散型電源DPの異常検出から冗長電源RPへの切り替えの間、電源部2により重要負荷30に電力を供給するように構成しているので、重要負荷30への電源の信頼性を向上するとともに電源の電圧品質を向上させることができる。 Here, when the controller 7 detects an abnormality in the distributed power supply DP, the control unit 7 opens the open/close switch S1 of the distributed power supply DP and turns on the open/close switch S2 of the redundant power supply RP to switch the switching circuit SC. Switch the connected power supply. As a result, the redundant power supply RP is connected to the D point. Since the power supply unit 2 is configured to supply power to the important load 30 during switching to the redundant power supply RP after detecting an abnormality in the distributed power supply DP, the reliability of the power supply to the important load 30 is improved. The voltage quality of the power supply can be improved.

(5)自立運転から商用電力系統への再連系
制御部7は、系統異常が所定の解列条件を解消し、且つ系統側電圧検出部5の検出電圧が同期検定条件を満たす場合、切替回路SCにより分散型電源DPの接続点をL点とし、解列用スイッチ8を投入する。これにより、電源システム100は、分散型電源DP及び重要負荷30が切替スイッチ3を介して商用電力系統10に接続された状態となる。
(5) Reconnection from isolated operation to the commercial power system The control unit 7 switches when the system abnormality eliminates the predetermined parallel-off condition and the detected voltage of the system-side voltage detection unit 5 satisfies the synchronization verification condition. The connection point of the distributed power supply DP is set to point L by the circuit SC, and the parallel-off switch 8 is turned on. As a result, the power supply system 100 is in a state in which the distributed power supply DP and the important load 30 are connected to the commercial power system 10 via the changeover switch 3 .

<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態の電源システム100によれば、系統異常が検出された場合に、分散型電源の接続点をL点とした状態で切替スイッチを開放して、分散型電源と商用電力系統とをインピーダンス素子を介して接続し、分散型電源により逆潮流を含む連系運転を継続するので、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立することができる。また、系統異常が所定の解列条件を満たす場合、解列用スイッチを開放するとともに、切替回路SCにより分散型電源の接続点をD点とし、切替スイッチを投入して分散型電源により自立運転を行うので、自立運転における電源の品質向上を図ることができる。
<Effects of this embodiment>
According to the power supply system 100 of the present embodiment configured in this way, when a system abnormality is detected, the changeover switch is opened with the connection point of the distributed power sources as the point L, and the distributed power sources and the commercial The power system is connected via an impedance element, and the distributed power supply continues the interconnected operation including the reverse power flow. can be compatible with When the system abnormality satisfies the predetermined parallel-off conditions, the switch for parallel-off is opened, the connection point of the distributed power sources is set to the point D by the switching circuit SC, and the switch is turned on to allow the distributed power sources to operate independently. Therefore, it is possible to improve the quality of the power supply in the isolated operation.

具体的に電源システムは、分散型電源とは別に冗長電源を備えているので、自立運転時の重要負荷への供給電源の信頼性を向上することができる。さらに、分散型電源から冗長電源への切り替えにおいて、冗長電源の電圧が確立するまでの間、電源部により重要負荷に電力を供給するので、自立運転時の電源の電圧品質を向上することができる。 Specifically, since the power supply system has a redundant power supply in addition to the distributed power supply, it is possible to improve the reliability of the power supply to the important loads during the self-sustained operation. Furthermore, when switching from a distributed power supply to a redundant power supply, the power supply unit supplies power to the important load until the voltage of the redundant power supply is established, so that the voltage quality of the power supply during self-sustained operation can be improved. .

<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other Modified Embodiments>
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、前記実施形態では、切替回路SCに対して分散型電源の他に冗長電源が切替可能に接続されていたが、図8に示すように、冗長電源を初めからD点に接続する構成としても良い。 For example, in the above-described embodiment, the redundant power supply is switchably connected to the switching circuit SC in addition to the distributed power supply. However, as shown in FIG. Also good.

また、冗長電源RPとしては、解列用スイッチ8により解列された商用電力系統とは別の商用電力系統を用いても良い。 Moreover, as the redundant power supply RP, a commercial power system different from the commercial power system that is paralleled off by the parallel-off switch 8 may be used.

また、インピーダンス素子4としてコンデンサを用いても良いし、リアクトル、抵抗又はコンデンサの何れかを組み合わせたものであっても良い。 A capacitor may be used as the impedance element 4, or a combination of a reactor, a resistor, or a capacitor may be used.

さらに、前記実施形態の系統側電圧検出部は、系統連系用保護装置が備えるものであってもよい。系統連系規程に定められた系統連系用保護装置としては、例えば過電圧継電器(OVR)、不足電圧継電器(UVR)、短絡方向継電器(DSR)、地絡過電圧継電器(OVGR)、過周波数継電器(OFR)、不足周波数継電器(UFR)、転送遮断装置等を挙げることができる。この場合、制御部は、何れか1つの連係保護機器が動作した場合に、解列用スイッチを開放することが考えられる。また、制御部は、全ての系統連系用保護装置が不動作状態となり、且つ系統側電圧検出部の検出電圧及び電源側電圧検出部の検出電圧が同期検定条件を満たす場合に解列用スイッチを投入することもできる。この構成であれば、連係保護機器が備える電圧検出部を用いているので、別途系統側電圧検出部を設ける必要がなく、装置構成を簡単にすることができる。 Furthermore, the grid-side voltage detector of the above-described embodiment may be included in the grid-connection protective device. Examples of grid interconnection protection devices stipulated in grid interconnection regulations include overvoltage relays (OVR), undervoltage relays (UVR), short-circuit direction relays (DSR), ground fault overvoltage relays (OVGR), overfrequency relays ( OFR), under-frequency relays (UFR), transfer interrupters, and the like. In this case, it is conceivable that the control unit opens the parallel-off switch when any one of the linked protection devices operates. Further, the control unit controls the parallel-off switch when all the grid connection protection devices are in an inoperative state and the detection voltage of the grid side voltage detection unit and the detection voltage of the power supply side voltage detection unit satisfy the synchronization verification condition. can also be put in. With this configuration, since the voltage detection section provided in the interlocking protective device is used, there is no need to provide a separate grid-side voltage detection section, and the device configuration can be simplified.

その上、前記実施形態の電源側電圧検出部は、解列用スイッチ及び切替スイッチの間に設けられたものであったが、分散型電源の系統接続点電圧の計測機能で代用してもよい。 In addition, the power supply side voltage detection unit in the above-described embodiment is provided between the parallel-off switch and the changeover switch, but it may be replaced by the function of measuring the system connection point voltage of the distributed power supply. .

さらに、前記実施形態では、エネルギー貯蔵装置として二次電池等の蓄電池を用いているが、その他、揚水発電方式のもの、圧縮空気貯蔵方式のもの、超電導電力貯蔵方式のもの、フライホイール、電気二重層キャパシタ等であっても良い。 Furthermore, in the above-described embodiments, a storage battery such as a secondary battery is used as an energy storage device. A multilayer capacitor or the like may be used.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

100・・・電源システム
10 ・・・商用電力系統
30 ・・・重要負荷
L1 ・・・電力線
DP ・・・分散型電源
RP ・・・冗長電源
SC ・・・切替回路
2 ・・・電源部
3 ・・・切替スイッチ
4 ・・・インピーダンス素子
5 ・・・系統側電圧検出部
6 ・・・系統異常検出部
7 ・・・制御部
8 ・・・解列用スイッチ
100 Power supply system 10 Commercial power system 30 Important load L1 Power line DP Distributed power supply RP Redundant power supply SC Switching circuit 2 Power supply unit 3 ... Changeover switch 4 ... Impedance element 5 ... System side voltage detector 6 ... System abnormality detector 7 ... Control section 8 ... Parallel switch

Claims (6)

商用電力系統と重要負荷との間に設けられ、前記重要負荷に電力を供給する電源システムであって、
前記商用電力系統から前記重要負荷に給電するための電力線に接続される分散型電源と、
前記電力線を開閉する切替スイッチと、
前記切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子と、
前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側に設けられた解列用スイッチと、
前記分散型電源の接続点を、前記切替スイッチ及び前記重要負荷の間の第1接続点と、前記切替スイッチ及び前記解列用スイッチの間の第2接続点とで切り替える切替回路と、
前記商用電力系統の系統異常を検出する系統異常検出部と、
前記切替スイッチ及び前記切替回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記系統異常が検出された場合、前記分散型電源の接続点を前記第1接続点とした状態で前記切替スイッチを開放して、前記分散型電源と前記商用電力系統とを前記インピーダンス素子を介して接続し、前記分散型電源により逆潮流を含む連系運転を継続し、
前記系統異常が所定の解列条件を満たす場合、前記解列用スイッチを開放するとともに、前記切替回路により前記分散型電源の接続点を前記第2接続点とし、前記切替スイッチを投入して前記分散型電源により自立運転を行う、電源システム。
A power supply system provided between a commercial power system and a critical load to supply power to the critical load,
a distributed power supply connected to a power line for supplying power from the commercial power system to the critical load;
a changeover switch that opens and closes the power line;
an impedance element connected in parallel to the changeover switch;
a parallel-off switch provided closer to the commercial power system than the selector switch;
a switching circuit for switching a connection point of the distributed power supply between a first connection point between the changeover switch and the important load and a second connection point between the changeover switch and the parallel-off switch;
a system abnormality detection unit that detects a system abnormality in the commercial power system;
A control unit that controls the switch and the switching circuit,
The control unit
When the system abnormality is detected, the changeover switch is opened with the connection point of the distributed power supply as the first connection point, and the distributed power supply and the commercial power system are connected via the impedance element. and continue interconnected operation including reverse power flow by the distributed power source,
When the system abnormality satisfies a predetermined parallel-off condition, the switch for parallel-off is opened, the connection point of the distributed power supply is set to the second connection point by the switching circuit, and the switch is turned on to turn on the switch. A power supply system that performs independent operation with a distributed power supply.
前記切替スイッチよりも前記重要負荷側に接続され、エネルギー貯蔵部を有する電源部をさらに備える、請求項1記載の電源システム。 2. The power system according to claim 1, further comprising a power supply unit connected to said critical load side of said changeover switch and having an energy storage unit. 前記制御部は、前記系統異常が検出された場合、前記切替スイッチを開放するとともに前記電源部から前記重要負荷に電力を供給し、その後、前記分散型電源から前記重要負荷に電力を供給する、請求項2記載の電源システム。 When the system abnormality is detected, the control unit opens the changeover switch and supplies power from the power supply unit to the important load, and then supplies power from the distributed power supply to the important load. 3. The power system of claim 2. 前記分散型電源とは別に冗長電源をさらに備え、
前記制御部は、前記自立運転において前記分散型電源の異常を検出した場合、前記切替スイッチを開放するとともに前記電源部から前記重要負荷に電力を供給し、その後、前記冗長電源を前記第2接続点に接続するとともに前記切替スイッチを投入して、前記冗長電源から前記重要負荷に電力を供給する、請求項2又は3記載の電源システム。
A redundant power supply is further provided separately from the distributed power supply,
When the control unit detects an abnormality in the distributed power supply during the self-sustained operation, the control unit opens the changeover switch, supplies power from the power supply unit to the important load, and then connects the redundant power supply to the second connection. 4. The power supply system according to claim 2, wherein power is supplied from said redundant power supply to said important load by connecting to a point and turning on said changeover switch.
前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側の電圧を検出する系統側電圧検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記系統異常が前記所定の解列条件を解消し、且つ前記系統側電圧検出部の検出電圧が同期検定条件を満たす場合、前記切替回路により前記分散型電源の接続点を前記第1接続点とし、前記解列用スイッチを投入する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の電源システム。
further comprising a grid-side voltage detection unit that detects a voltage on the commercial power grid side rather than the changeover switch,
When the system abnormality eliminates the predetermined parallel off condition and the detected voltage of the system side voltage detection unit satisfies the synchronization verification condition, the control unit switches the connection point of the distributed power supply to the above by the switching circuit. 5. The power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the parallel-off switch is turned on as a first connection point.
前記系統異常検出部は、瞬時電圧低下及び周波数変動、電圧上昇、位相変動、電圧不平衡、高調波異常又はフリッカの少なくとも1つを検出するものである、請求項1乃至5の何れか一項に記載の電源システム。 6. The system anomaly detection unit detects at least one of instantaneous voltage drop and frequency fluctuation, voltage rise, phase fluctuation, voltage imbalance, harmonic anomaly, or flicker. The power system described in .
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