JP7345329B2 - 診断装置、分散型発電システム、診断方法 - Google Patents
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Description
例えば、R相負荷への所定時間の電力供給のタイミングと、R相負荷以外の家庭内負荷への電力供給のタイミングとが一致した場合には、R相センサが検出する電流値は、R相負荷のみへの電力の供給に基づいた電流値とは異なる値になる。そのため、R相センサを診断するための判断値を得ることができず、R相センサが正常か否かを正しく把握できない。特許文献1の構成によれば、複数回に亘ってR相センサの診断を行うため、ある診断時にはR相負荷のみへの電力供給に基づいた電流値をR相センサによって測定できなくても、例えば次回以降の診断時に必要な判断値を得ることが可能となる。同様に、T相センサでの電流値の取得についても判断値の取得を担保できる。
また、分散型発電システムを設置した後、又は定期メンテナンス等において、効率よく診断できる点についても電流検出部の診断について改良が望まれている。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記電力線における負荷変動の絶対値が所定の負荷変動判定値未満となる負荷変動判定条件を満たすか否かを判定し、前記負荷変動判定条件を満たす場合に、前記電流検出部により前記電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定する診断可否決定部を備え、
前記負荷変動判定値には、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第1負荷変動判定値と、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第2負荷変動判定値とが含まれ、
前記負荷変動判定条件には、前記第2電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第1負荷変動判定条件と、前記第1電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第2負荷変動判定条件とが含まれ、
前記診断可否決定部は、
前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定値未満となり前記第2負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第1電流検出部により前記第1電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定し、
一方、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定値未満となり前記第1負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第2電流検出部により前記第2電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定する点にある。
なお、電流検出部が正常とは、例えば所定の診断条件を満たす場合をいう。
前記第1負荷変動判定値は、前記第2相負荷が消費する電力による負荷変動の範囲内で設定されており、前記第2負荷変動判定値は、前記第1相負荷が消費する電力による負荷変動の範囲内で設定されている点にある。
前記診断可否決定部は、
前記第2負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定条件を満たすか否かを判定して、前記第2電流検出部による電流値の検出が可能か否かを決定し、
一方、前記第1負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定条件を満たすか否かを判定して、前記第1電流検出部による電流値の検出が可能か否かを決定する点にある。
前記診断可否決定部は、
前記第1負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第1負荷変動判定値を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第2負荷変動判定値を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する点にある。
前記診断可否決定部が、前記負荷変動判定条件を満たさず前記電流検出部による電流値の検出が不可と決定すると、前記系統電源から前記第3負荷への電力の供給を抑制するように報知する報知部を備える点にある。
前記診断可否決定部により前記第1電流検出部による電流値の検出が可能であると決定された場合、前記第1相負荷を前記第1相電力線と接続して前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断した状態である第1相負荷状態に制御し、一方、前記診断可否決定部により前記第2電流検出部による電流値の検出が可能であると決定された場合、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続して前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断した状態である第2相負荷状態に制御する相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備える点にある。
同様に、第1相電力線における負荷変動が第1負荷変動判定条件を満たす場合に第2電流検出部を診断するため、第3負荷による負荷変動の影響が抑制された状態で第2電流検出部の診断を行える。
前記診断可否決定部は、
前記負荷変動判定条件が満たされない場合、前記分散型発電装置による発電を可能とするために必要な起動処理を行わせるとともに、前記分散型発電装置が発電を開始する前に前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を完了させる点にある。
前記診断可否決定部は、
前記分散型発電装置による発電中において、メンテナンス時期が近付いてきて発電を停止する可能性がある場合、又は、前記電力線における負荷変動が他の時間帯よりも少なく発電を停止する可能性がある場合を含むタイミングの場合、アイドリング状態で前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を行う点にある。
前記診断可否決定部は、
前記分散型発電装置による発電中において前記分散型発電装置の停止処理が行われた場合、前記停止処理の開始後から所定時間以内に、前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を行う点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、
上記の診断装置と、
を備える点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記電力線における負荷変動の絶対値が所定の負荷変動判定値未満となる負荷変動判定条件を満たすか否かを判定し、前記負荷変動判定条件を満たす場合に、前記電流検出部により前記電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップを備え、
前記負荷変動判定値には、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第1負荷変動判定値と、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第2負荷変動判定値とが含まれ、
前記負荷変動判定条件には、前記第2電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第1負荷変動判定条件と、前記第1電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第2負荷変動判定条件とが含まれ、
前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定値未満となり前記第2負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第1電流検出部により前記第1電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップと、
一方、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定値未満となり前記第1負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第2電流検出部により前記第2電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップとを備える点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備え、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御部は前記第2相負荷状態に切り替え、前記診断部は、切り替え後の前記第2相負荷状態において前記第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御部は前記第1相負荷状態に切り替え、前記診断部は、切り替え後の前記第1相負荷状態において第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断する点にある。
このとき、第1相電力線及び第2相電力線には、任意に第3負荷が接続されている。第3負荷は、例えばテレビ、冷蔵庫、洗濯機等の各種電気機器である。ここで、以下では、第3負荷が第1相電力線及び第2相電力線それぞれに接続されているとする。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備え、
前記診断部は、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記第1診断条件を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記第2診断条件を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する点にある。
同様に、第2診断条件が満たされない場合には、負荷変動の幅が大きくなるように第2診断条件を拡張する。これにより、第2診断条件が満たされない状況及び分散型発電装置による発電が出来ない状況が継続してしまうのを抑制できる。
前記第1診断条件は、前記第1相負荷が消費する電力による負荷変動を基準に設定され、前記第2診断条件は、前記第2相負荷が消費する電力による負荷変動を基準に設定されている点にある。
前記診断部が、前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされないと判定した場合、及び、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされないと判定した場合の少なくともいずれかの場合に、前記系統電源から前記第3負荷への電力の供給を抑制するように報知する報知部を備える点にある。
前記診断部は、
前記第1診断条件及び前記第2診断条件の少なくともいずれかが満たされない場合、前記分散型発電装置による発電を可能とするために必要な起動処理を行わせるとともに、前記分散型発電装置が発電を開始する前に前記第1診断条件及び前記第2診断条件の判定を完了させる点にある。
前記診断部は、
前記分散型発電装置による発電中において、メンテナンス時期が近付いてきて発電を停止する可能性がある場合、又は、前記電力線における負荷変動が他の時間帯よりも少なく発電を停止する可能性がある場合を含むタイミングの場合、アイドリング状態で前記第1診断条件の判定及び前記第2診断条件の判定を行う点にある。
前記診断部は、
前記分散型発電装置による発電中において、前記分散型発電装置の停止処理が行われた場合、前記停止処理の開始後から所定時間以内に、前記第1診断条件の判定及び前記第2診断条件の判定を行う点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、
上記の診断装置と、
を備える点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御ステップと、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断ステップとを備え、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御ステップにおいて前記第2相負荷状態に切り替え、前記診断ステップでは、切り替え後の前記第2相負荷状態において前記第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御ステップにおいて前記第1相負荷状態に切り替え、前記診断ステップでは、切り替え後の前記第1相負荷状態において第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断する点にある。
第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御ステップと、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断ステップとを備え、
前記診断ステップにおいて、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記第1診断条件を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記第2診断条件を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する点にある。
また、電流検出部の診断を改良するための方法として、第2実施形態では、CT診断処理の流れを随時変更する処理、CT診断処理のためのCT診断条件の変更等を行う。
第1及び第2実施形態について以下に説明する。
以下、第1実施形態に係る診断装置、当該診断装置を含む分散型発電システムについて図1を参照して説明する。
(1)全体構成
図1に示すように、分散型発電システム100は、系統電源10に接続されており、主幹ブレーカ11と、電力変換装置13と、分散型発電装置15とを備えている。系統電源10と、主幹ブレーカ11と、電力変換装置13と、分散型発電装置15とは、単相3線式の電力線21を介して接続されている。そして、電力線21には、後述の施設内電力負荷(第3負荷の一例)35及び電気ヒータ48が接続されている。また、分散型発電システム100は、後述の電流検出部17のCT診断処理、分散型発電装置15の運転制御等を行う制御部50(診断装置が含まれる)を備えている。
系統電源10は例えば単相3線式100V/200Vであり、系統電源10からの配線は3つの電力線21から構成されている。電力線21は、U相電力線(第1相電力線の一例)21U、W相電力線(第2相電力線の一例)21W、中性線21Nを含む。U相電力線21Uと中性線21Nとの間に100Vの電位差があり、W相電力線21Wと中性線21Nとの間に100Vの電位差があり、U相電力線21UとW相電力線21Wとの間に200Vの電位差がある。
分散型発電装置15は、例えば燃料電池及び太陽光発電装置等の発電装置である。分散型発電装置15が燃料電池の場合、燃料ガス(例えば都市ガス13A)と酸化剤ガスとを反応させて発電する。分散型発電装置15が燃料電池の場合、熱を回収する熱交換器、及び、その熱交換により加熱された水を貯湯する貯湯タンク等が分散型発電装置15に備えられている。
電力の遮断器として機能する主幹ブレーカ11には、例えばU相電力線21U、W相電力線21W及び中性線21Nそれぞれに対応する素子(図示せず)が配置されている。電力線21それぞれに定格電流を超える電流(例えば50A)が流れると、素子が切断されて系統電源10との電気的接続が遮断される。
U相電力線(第1相電力線の一例)21U及びW相電力線(第2相電力線の一例)21Wには、それぞれの電力線における電流値を検出するための電流検出部17が設けられている。U相電力線21Uには、分散型発電装置15と系統電源10との間において、U相電流検出部(第1電流検出部の一例)17Uが取り付けられている。U相電流検出部17Uは、U相電力線21Uを流れる電流値(U)を検出する。一方、W相電力線21Wには、分散型発電装置15と系統電源10との間において、W相電流検出部(第2電流検出部の一例)17Wが取り付けられている。W相電流検出部17Wは、W相電力線21Wを流れる電流値(W)を検出する。
電流検出部17が正常とは、所定のCT診断条件を満たしている場合である。その他、電流検出部17が正常の意味として、電流検出部17が所定の電力線に接続不良なく取り付けられていること、電流検出部17が検出されるべき電流値を検出できること等、接続状態の異常や電流の検出精度の異常が概ねない状態が含まれていてもよい。
U相電力線21U及びW相電力線21Wには、第1及び第2分岐ケーブル31、32及び分岐ブレーカ33を介して施設内電力負荷(第3負荷の一例)35が接続されている。本実施形態では、U相電力線21Uに第1U相分岐ケーブル31Uが接続され、中性線21Nに第1中性分岐ケーブル31Nが接続されている。これら第1U相分岐ケーブル31U及び第1中性分岐ケーブル31Nを介して、U相電力線21Uと中性線21Nとの間に第1分岐ブレーカ33aが接続され、第1分岐ブレーカ33aの二次側に第1施設内電力負荷35aが接続されている。一方、W相電力線21Wに第2W相分岐ケーブル32Wが接続され、中性線21Nに第2中性分岐ケーブル32Nが接続されている。これら第2W相分岐ケーブル32W及び第2中性分岐ケーブル32Nを介して、W相電力線21Wと中性線21Nとの間に第2分岐ブレーカ33bが接続され、第2分岐ブレーカ33bの二次側に第2施設内電力負荷35bが接続されている。
U相電力線21U及びW相電力線21Wには、第1及び第2分岐ケーブル41、42を介して電気ヒータ(相負荷(第1相負荷、第2相負荷)の一例)48が接続されている。本実施形態では、U相電力線21Uに第1U相分岐ケーブル41Uが接続され、中性線21Nに第1中性分岐ケーブル41Nが接続されている。第1U相分岐ケーブル41Uは、第1U相スイッチ43Uを介して、第1電気ヒータ(第1相負荷の一例)48Uの一端に接続される。また、第1中性分岐ケーブル41Nは、第1中性スイッチ43Nを介して、第1電気ヒータ48Uの他端に接続される。一方、W相電力線21Wに第2W相分岐ケーブル42Wが接続され、中性線21Nに第2中性分岐ケーブル42Nが接続されている。第2W相分岐ケーブル42Wは、第2W相スイッチ44Wを介して、第2電気ヒータ(第2相負荷の一例)48Wの一端に接続される。また、第2中性分岐ケーブル42Nは、第2中性スイッチ44Nを介して、第2電気ヒータ48Wの他端に接続される。
本実施形態では、第1電気ヒータ48U及び第2電気ヒータ48Wの消費電力はそれぞれ約500Wに設定されている。
制御部50は、第1電気ヒータ48U及び第2電気ヒータ48Wと電力線21との接続を制御するヒータ制御部(相負荷制御部の一例)51と、電流検出部17により電流値を検出可能か否かを決定する診断可否決定部53と、診断可否決定部53の制御に基づいて所定の報知を行う報知部55と、電流検出部17が正常か否かを診断する診断部57と、電力線21での負荷変動の大小を判定する負荷変動判定条件、及び、CT診断処理に用いるCT診断条件等の各種データを記憶している記憶部58と、分散型発電装置15の各種運転制御等を行う発電制御部59とを備えている。診断可否決定部53は、電流検出部17が正常か否かを診断するための診断装置に含まれる。診断装置には、その他、ヒータ制御部51、報知部55、診断部57及び記憶部58の少なくともいずれかが含まれてもよい。
(a1)負荷変動判定条件
記憶部58は、電力線21での負荷変動の大小を判定するための負荷変動判定条件を記憶している。図2に示すように、本実施形態では、負荷変動判定条件として、U相側負荷変動判定値Xu(第1負荷変動判定値の一例)及びW相側負荷変動判定値Xw(第2負荷変動判定値の一例)が用意されている。U相側負荷変動判定値Xuは、U相電力線21Uにおける負荷変動の大小を判定するための判定値である。W相側負荷変動判定値Xwは、W相電力線21Wにおける負荷変動の大小を判定するための判定値である。
なお、負荷変動の値は、本実施形態では、ある時点における電力線21で計測される電力の瞬時値である。
また、ここで、分散型発電装置15による発電電力が一定(発電が停止している場合も含む)であり、電気ヒータ48の消費電力が一定である場合、電流検出部17により電流値が検出される。そして、U相電力線21Uにおける負荷変動は、U相電流検出部17Uが検出した電流値(U)に対応する負荷変動(U相側負荷変動)である。W相電力線21Wにおける負荷変動は、W相電流検出部17Wが検出した電流値(W)に対応する負荷変動(W相側負荷変動)である。
また、U相側負荷変動判定値Xu及びW相側負荷変動判定値Xwを総称して言う場合は、単に負荷変動判定値という。
また、記憶部58は、電流検出部17が正常か否かを診断するためのCT診断処理に用いるCT診断条件を記憶している。図3に示すように、本実施形態では、CT診断条件として、U相側CT診断条件Yu(第1診断条件の一例)及びW相側CT診断条件Yw(第2診断条件の一例)が用意されている。U相側CT診断条件Yuは、U相電流検出部17Uが正常か否かを診断するための判定値である。W相側CT診断条件Ywは、W相電流検出部17Wが正常か否かを診断するための判定値である。
前述と同様に、分散型発電装置15による発電電力が一定(発電が停止している場合も含む)であり、電気ヒータ48の消費電力が一定である場合、CT診断処理のための電流値が電流検出部17により検出される。そして、U相電力線21Uにおける負荷変動は、U相電流検出部17Uが検出した電流値(U)に対応する負荷変動(U相側負荷変動)である。W相電力線21Wにおける負荷変動は、W相電流検出部17Wが検出した電流値(W)に対応する負荷変動(W相側負荷変動)である。そして、U相側負荷変動が±250W以上とは、U相側負荷変動が-250W以下の範囲及び250W以上の範囲にあることを意味する。また、W相側負荷変動が±250W未満とは、W相側負荷変動が-250Wより大きく且つ250W未満の範囲にあることを意味する。
つまり、U相電力線21Uにおける負荷変動(U相側負荷変動)の絶対値が250W以上であり、かつ、W相電力線21Wにおける負荷変動(W相側負荷変動)の絶対値が250W未満である場合に、U相電流検出部17Uが正常であると判定される。
各電力線21における負荷変動は、電流検出部17が検出した電流値に対応する負荷変動である。
診断可否決定部53は、電流検出部17が正常か否かを診断する前に、電流検出部17によって電流値を検出可能か否かについての事前判定処理を行う。事前判定処理において、診断可否決定部53は、U相電流検出部17Uが正常か否かを診断するための電流値(U)を検出可能か否か、また、W相電流検出部17Wが正常か否かを診断するための電流値(W)を検出可能か否かについて決定する。
その他、診断可否決定部53は、U相電力線21U及びW相電力線21Wそれぞれに設けられた図示しない電力計に基づいて各電力線21U、21Wの負荷変動を取得してもよい。
診断可否決定部53は、図2の負荷変動判定条件を参照し、取得したW相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値がW相側負荷変動判定値Xw未満か否かを判定する。つまり、診断可否決定部53は、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が250W未満(W相電力線21Wにおける負荷変動が-250Wより大きく且つ250W未満の範囲)か否かを判定する。診断可否決定部53は、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が250W未満の場合は、U相電流検出部17Uにより、U相電流検出部17Uを診断するための電流値(U)を検出可能と決定する。
一方、診断可否決定部53は、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が250W以上の場合は、U相電流検出部17Uにより、U相電流検出部17Uを診断するための電流値(U)を検出不可と決定する。
診断可否決定部53は、図2の負荷変動判定条件を参照し、取得したU相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値がU相側負荷変動判定値Xu未満か否かを判定する。つまり、診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値が250W未満(U相電力線21Uにおける負荷変動が-250Wより大きく且つ250W未満の範囲)か否かを判定する。診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値が250W未満の場合は、W相電流検出部17Wにより、W相電流検出部17Wを診断するための電流値(W)を検出可能と決定する。
一方、診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値が250W以上の場合は、W相電流検出部17Wにより、W相電流検出部17Wを診断するための電流値(W)を検出不可と決定する。
同様に、電流検出部17を診断するために第2電気ヒータ(W相負荷)48WをW相電力線21Wに接続した場合、W相電力線21Wに大きな負荷変動が生じるが、U相電力線21Uに接続されている第1施設内電力負荷35aがU相電力線21Uに大きな負荷変動を与えるのを抑制できる。これにより、電力線21での施設内電力負荷35の負荷変動の影響を抑制し、電流検出部17が正常か否かについての誤診断を抑制できる。
ヒータ制御部51は、診断可否決定部53によりU相電流検出部17Uによる電流値(U)の検出が可能であると決定された場合、U相電流検出部17Uを診断するために、電力線21への負荷の接続状態をU相負荷状態(第1相負荷状態の一例)に設定する。U相負荷状態では、第1電気ヒータ(U相負荷)48UがU相電力線21Uと接続されて系統電源10からの電力を受給可能な状態であり、かつ、第2電気ヒータ(W相負荷)48WはW相電力線21Wと切断された状態である。
診断可否決定部53が、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの少なくともいずれかにおいて電流値の検出が不可と判断したとする。報知部55は、診断可否決定部53から、施設内電力負荷35の使用を控える旨を報知する指令を受け、実行する。報知部55は、特に限定されないが、音及び画像等による報知が可能な装置である。
診断部57は、図3のCT診断条件を参照し、U相電流検出部17Uが正常か否か、及びW相電流検出部17Wが正常か否かを診断する。上述の通り、診断可否決定部53によりU相電流検出部17Uによる電流値(U)の検出が可能であると決定された場合、U相電流検出部17Uを診断するためにU相負荷状態が設定される。また、診断可否決定部53によりW相電流検出部17Wによる電流値(W)の検出が可能であると決定された場合、W相電流検出部17Wを診断するためにW相負荷状態が設定される。
診断部57は、U相電力線21Uに第1電気ヒータ48Uを接続したU相負荷状態にある場合において、U相電力線21Uにおける負荷変動及びW相電力線21Wにおける負荷変動が、図3に示すU相側CT診断条件Yuを満たすか否かを判定する。
ここで、U相電力線21Uにおける負荷変動は、U相電流検出部17Uが検出した電流値(U)に対応して求まる負荷変動である。また、W相電力線21Wにおける負荷変動は、W相電流検出部17Wが検出した電流値(W)に対応して求まる負荷変動である。
具体的には、診断部57は、第1電気ヒータ48U(負荷変動±500W)が接続されたU相電力線21Uにおける負荷変動が、-250W以下の範囲及び250W以上の範囲にあるかを判定する。さらに、診断部57は、第2電気ヒータ48Wが切断され、第2施設内電力負荷35bが接続されているW相電力線21Wにおける負荷変動が、-250Wより大きく且つ250W未満の範囲にあるかを判定する。つまり、診断部57は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値が250W以上か否か、かつ、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が250W未満か否かを判定する。
診断部57は、W相電力線21Wに第2電気ヒータ48Wを接続したW相負荷状態にある場合において、U相電力線21Uにおける負荷変動及びW相電力線21Wにおける負荷変動が、図3に示すW相側CT診断条件Ywを満たすか否かを判定する。具体的には、診断部57は、第1電気ヒータ48Uが切断され、第1施設内電力負荷35aが接続されたU相電力線21Uにおける負荷変動が、-250Wより大きく且つ250W未満の範囲にあるかを判定する。さらに、診断部57は、第2電気ヒータ48W(負荷変動±500W)が接続されたW相電力線21Wにおける負荷変動が、-250W以下の範囲及び250W以上の範囲にあるかを判定する。つまり、診断部57は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値が250W未満か否か、かつ、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が250W以上か否かを判定する。
発電制御部59は、分散型発電装置15における運転開始、運転の維持、運転停止等各種運転の制御を行っている。また、発電制御部59は、スイッチ12を制御し、分散型発電装置15と系統電源10との間の切断及び接続を制御している。
第1実施形態で実施されるCT診断処理(以下、第1CT診断処理という場合がある)の流れの一例について図4、図5を用いて説明する。
図4を用いて、第1CT診断処理の全体の流れについて説明する。
ステップS10、S30:診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動及びW相電力線21Wにおける負荷変動が小さいか否かについて事前判定処理を行う。事前判定処理については後述する。
図5を用いて、図4のステップS10(あるいは、ステップS30)の事前判定処理の流れについて説明する。
ステップS11:診断可否決定部53は、U相電流検出部17Uが診断済みか否かを判定し、診断済みでない場合はステップS12に処理を進める。診断済みの場合はステップS17に処理が進められる。
ステップS16、S17:診断可否決定部53は、所定時間が経過した場合(ステップS16においてYes)は、W相電流検出部17Wが診断済みか否かを判定し、診断済みでない場合(ステップS17においてNo)はステップS18に処理を進める。診断済みの場合(ステップS17においてYes)はステップS23に処理が進められる。診断可否決定部53は、所定時間が経過していない場合(ステップS16においてNo)は、再びステップS12に処理を進める。
ステップS22、S23:診断可否決定部53は、所定時間が経過した場合(ステップS22においてYes)は、処理を終了するか否かを判定し、終了しない場合(ステップS23においてNo)はステップS11に処理を進める。終了する場合(ステップS23においてYes)は処理を終了する。診断可否決定部53は、所定時間が経過していない場合(ステップS22においてNo)は、再びステップS18に処理を進める。
(3-1)
上記第1実施形態では、図2のU相側負荷変動判定値Xu及びW相側負荷変動判定値Xwは、固定値であるが、変動させてもよい。このような第1実施形態の変形例について図6の事前判定処理(ステップS30)、図7を用いて説明する。なお、ステップS31~S43は、ステップS11~S23と同様であるので説明を省略するか簡略化する。
ステップS44:ステップS35の後、診断可否決定部53は、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値がW相側負荷変動判定値Xw未満ではない場合(ステップS32においてNo)は、W相側負荷変動判定値Xwを変更するか否かを判断する。変更するか否かについては、例えば予め設定されている。
例えば、診断可否決定部53は、W相側負荷変動判定値Xwを拡張するように変更する。なお、拡張とは、元の値(絶対値)から大きな値(絶対値)となるように設定変更することを言い、以下においても同様である。具体的には、図2ではW相側負荷変動判定値Xwが±250Wであるが、診断可否決定部53は、図7に示すようにW相側負荷変動判定値Xwを±300Wに拡張するように変更する。これにより、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値が、250Wより大きくても300W未満の場合は、W相電力線21Wにおける負荷変動が小さいと判定される。
ここでは、図7に示すようにW相側負荷変動判定値Xwを±250Wから±300Wに拡張する場合を例に示したが、電気ヒータ48の消費電力(例えば±500W)の範囲内で複数段階で拡張することもできる。
診断可否決定部53は、W相側負荷変動判定値Xwを拡張した後、再びステップS32を実行する。
ステップS36:また、診断可否決定部53は、ステップS44において、W相側負荷変動判定値Xwを変更しないと判定した場合(ステップS44においてNo)は、所定時間が経過した場合(ステップS36においてYes)は、ステップS37に進み、そうでない場合は再びステップS32に処理を進める。
ステップS46:ステップS41の後、診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値がU相側負荷変動判定値Xu未満ではない場合(ステップS38においてNo)は、U相側負荷変動判定値Xuを変更するか否かを判断する。変更するか否かについては、例えば予め設定されている。
例えば、診断可否決定部53は、例えば図7に示すように、U相側負荷変動判定値Xuを±300Wに拡張するように変更する。診断可否決定部53は、U相側負荷変動判定値Xuを拡張した後、再びステップS38を実行する。W相側負荷変動判定値Xwと同様に、U相側負荷変動判定値Xuは、電気ヒータ48の消費電力(例えば±500W)の範囲内で複数段階で拡張することができる。
ステップS43:ステップS23と同様の処理である。
逆に、基準値を変更できないとの初期設定がなされていてもよい。
以下、第2実施形態に係る分散型発電システムについて図1を参照して説明する。本実施形態では、電流検出部の診断を改良するための方法として、CT診断処理の流れを随時変更する処理を行う。
第2実施形態に係る分散型発電システムの全体構成としては、制御部50は、第1実施形態の診断可否決定部53を有していない。また、第2実施形態の制御部50は、第1実施形態の記憶部58において、図2に示す負荷変動判定条件を有していない。また、ヒータ制御部51は、診断可否決定部53での診断可との決定によらず、U相負荷状態(第1相負荷状態の一例)及びW相負荷状態(第2相負荷状態の一例)に設定する。
また、第2実施形態の制御部50の診断部57は、第1実施形態の制御部50の診断部57と同様にCT診断条件を参照し、U相電流検出部17Uが正常か否か、及びW相電流検出部17Wが正常か否かを診断する。その他、診断部57は、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの診断の順序を変更可能である。その他の点は、第1実施形態の全体構成と同様であるので説明を省略する。
第2実施形態で実施されるCT診断処理(以下、第2CT診断処理(ステップS60)という場合がある)の流れの一例について図8を用いて説明する。第2CT診断処理は、第1実施形態の第1CT診断処理とは異なり、事前判定処理は行われない。
ステップS61:診断部57は、U相電流検出部17Uが診断済みか否かを判定し、診断済みでない場合(ステップS61においてNo)は、ステップS62に処理を進める。診断済みの場合(ステップS61においてYes)は、ステップS67に処理が進められる。
ステップS63:診断部57は、図3のCT診断条件を参照し、U相側CT診断条件Yuを満たすか否か診断し、U相電流検出部17Uが正常か否を診断する。図3の場合、診断部57は、U相電力線21Uにおける負荷変動(U相側負荷変動)の絶対値が250W以上であり、かつ、W相電力線21Wにおける負荷変動(W相側負荷変動)の絶対値が250W未満である場合に、U相電流検出部17Uが正常であると診断する。一方、U相側CT診断条件Yuを満たさない場合は、U相電流検出部17Uが異常と診断し、ステップS65に進む。
ステップS64:診断部57は、U相側CT診断条件Yuを満たす場合は、U相電流検出部17Uが正常と診断する。
ステップS66:診断部57は、所定時間が経過していない場合(ステップS66においてNo)はステップS62に処理を進める。所定時間が経過した場合(ステップS66においてYes)はステップS67に処理が進められる。
ステップS67:診断部57は、W相電流検出部17Wが診断済みか否かを判定し、診断済みでない場合(ステップS67においてNo)は、ステップS68に処理を進める。診断済みの場合(ステップS67においてYes)は、ステップS73に処理が進められる。
ステップS69:診断部57は、図3のCT診断条件を参照し、W相側CT診断条件Ywを満たすか否か診断し、W相電流検出部17Wが正常か否を診断する。図3の場合、診断部57は、W相電力線21Wにおける負荷変動(W相側負荷変動)の絶対値が250W以上であり、かつ、U相電力線21Uにおける負荷変動(U相側負荷変動)の絶対値が250W未満である場合に、U相電流検出部17Uが正常であると診断する。一方、W相側CT診断条件Ywを満たさない場合は、W相電流検出部17Wが異常と診断し、ステップS71に進む。
ステップS70:診断部57は、W相側CT診断条件Ywを満たす場合は、W相電流検出部17Wが正常と診断する。
ステップS72:診断部57は、所定時間が経過していない場合(ステップS72においてNo)はステップS68に処理を進める。診断部57は、所定時間が経過した場合(ステップS72においてYes)はステップS73に処理を進める。
ステップS73:診断部57は、処理を終了しない場合は(ステップS73においてNo)、ステップS61に処理を進め、そうでない場合(ステップS73においてYes)は処理を終了する。例えば、診断部57は、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの両方を診断済みの場合は処理を終了し、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの少なくともいずれかを未だ診断していない場合はステップS61に処理を進める。その他、診断部57は、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの両方の診断結果が正常である場合は処理を終了し、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wの少なくともいずれかの診断結果が正常でない場合はステップS61に処理を進めることができる。
(3-1)
上記第2実施形態では、図3のU相側CT診断条件Yu及びW相側CT診断条件Ywは、固定値であるが、変動させてもよい。このような第2実施形態の変形例に係る第2CT診断処理(ステップS80)について図9、図10を用いて説明する。なお、ステップS81~S93は、ステップS61~S73と同様であるので説明を省略するか簡略化する。
ステップS94:ステップS85の後、診断部57は、U相側CT診断条件Yuを満たさない場合(ステップS83においてNo)は、U相側CT診断条件Yuを変更するか否かを判断する。変更するか否かについては、例えば予め設定されている。
例えば、診断部57は、U相側CT診断条件Yuを拡張するように変更する。例えば、図3ではU相側CT診断条件Yuが±250Wであるが、診断部57は、図10に示すようにU相側CT診断条件Yuを±300Wに拡張するように変更する。具体的には、U相側CT診断条件Yuとして、U相電力線21Uにおける負荷変動(図3中のU相側負荷変動)が±300W以上に変更され、かつW相電力線21Wにおける負荷変動(図3中のW相側負荷変動)が±300W未満に変更される。これにより、U相電流検出部17Uの診断条件が拡張される。
ここでは、図10に示すようにU相側CT診断条件Yuを±250Wから±300Wに変更する拡張する場合を例に示したが、第1電気ヒータ48Uの消費電力(例えば±500W)の範囲内で複数段階で拡張することもできる。
診断可否決定部53は、U相側CT診断条件Yuを拡張した後、再びステップS82を実行する。
ステップS96:ステップS91の後、診断部57は、W相側CT診断条件Ywを満たさない場合(ステップS89においてNo)は、W相側CT診断条件Ywを変更するか否かを判断する。変更するか否かについては、例えば予め設定されている。
例えば、診断部57は、W相側CT診断条件Ywを拡張するように変更する。例えば、図3ではW相側CT診断条件Ywが±250Wであるが、診断部57は、図10に示すようにW相側CT診断条件Ywを±300Wに拡張するように変更する。具体的には、W相側CT診断条件Ywとして、U相電力線21Uにおける負荷変動(図3中のU相側負荷変動)が±300W未満に変更され、かつW相電力線21Wにおける負荷変動(図3中のW相側負荷変動)が±300W以上に変更される。これにより、W相電流検出部17Wの診断条件が拡張される。U相側CT診断条件Yuと同様に、W相側CT診断条件Ywは、第2電気ヒータ48Wの消費電力(例えば±500W)の範囲内で複数段階で拡張することもできる。
診断部57は、W相側CT診断条件Ywを拡張した後、再びステップS88を実行する。
ステップS93:ステップS73と同様の処理である。
上記第2実施形態の処理において、第1実施形態に示す事前判定処理を行っても良い。
(a)
第2実施形態の図8に示す第2CT診断処理において、これに限定されないが、例えば図11に示すタイミングで第1実施形態の事前判定処理を行うことができる。図11において図8と同じ処理については、同一の処理番号を示しており、説明を省略する。
上記(3-1)の第2実施形態の変形例において示した図9に示す第2CT診断処理において、これに限定されないが、例えば図12に示すタイミングで第1実施形態の事前判定処理を行うことができる。図12において図9と同じ処理については、同一の処理番号を示しており、説明を省略する。また、図12においてステップS201~S206は図11のステップS101~S106と同様の処理であり、説明を簡略化する。
ステップS202:診断可否決定部53は、W相電力線21Wにおける負荷変動の絶対値がW相側負荷変動判定値Xw未満の場合(ステップS201においてYes)は、U相電流検出部17Uを診断可と決定する。その後、ステップS82の処理が進められる。
ステップS205:診断可否決定部53は、U相電力線21Uにおける負荷変動の絶対値がU相側負荷変動判定値Xu未満の場合(ステップS204においてYes)は、W相電流検出部17Wを診断可と決定する。その後、ステップS88の処理が進められる。
(1)
上記第1及び第2実施形態では、第1実施形態の第1CT診断処理及び第2実施形態の第2CT診断処理(以下、合わせてCT診断処理という)のタイミングについては特に限定していない。CT診断処理は、例えば次のタイミングで行うことができる。
CT診断処理は、分散型発電装置15での発電を開始する前までに行われることができ、U相電力線21U及びW相電力線21Wには系統電源10から系統電力が供給される。このようなタイミングでCT診断処理を行う処理について図13に基づいて説明する。
CT診断処理がまだ完了していない場合とは、診断部57が、U相電流検出部17U及びW相電流検出部17Wのいずれかの診断を不可と決定した場合である。
また、発電を可能とするために必要な起動処理には、例えば、改質器の昇温、セルの段階的昇温等が挙げられる。
必要な起動処理を開始して所定時間が経過して起動処理が進めば(ステップS302においてYes)、診断部57はCT診断処理を進める。
(1-2-1)
CT診断処理は、分散型発電装置15が発電を開始した後、アイドリング状態に設定された場合に行われることができる。このようなタイミングでCT診断処理を行う処理について図14に基づいて説明する。
CT診断処理のタイミングは、例えば定期メンテナンス及びサイクル停止等のタイミングに合わせて、予め設定されている。
ここで、メンテナンス時期が近付いてきて分散型発電装置15での発電を停止する可能性がある場合、又は、電力線21における負荷変動が他の時間帯よりも少なく分散型発電装置15での発電を停止する可能性がある場合には、分散型発電装置15はアイドリング状態に設定される。つまり、アイドリング状態には、分散型発電装置15が発電を開始した後に、分散型発電装置15が発電を行わなくなった状態が含まれる。また、アイドリング状態には、分散型発電装置15が発電電力を出力しない、つまり、発電しているものの電力変換装置13から系統電源10に発電電力が出力されていない状態が含まれていてもよい。
診断部57は、アイドリング状態と判断すると、CT診断処理を進める。
前述のようなアイドリング状態では、分散型発電装置15による発電電力に対する需要が下がっており、施設内電力負荷35の使用が低下していると推定できる。よって、電力線21には施設内の負荷として施設内電力負荷35が接続されているが、アイドリング状態の場合には、電力線21における施設内電力負荷35による負荷変動の絶対値が負荷変動判定値未満となり易い。そのため、上記特徴構成のように、アイドリング状態となった場合にCT診断処理を進め、電流検出部17による電流値の検出が可能か否かの決定を行うことで、電流値の検出が可能となる可能性が大きく好ましい。
CT診断処理は、分散型発電装置15が発電を開始した後、停止処理開始から所定時間内となった場合に行われることができる。このようなタイミングでCT診断処理を行う処理について図15に基づいて説明する。
ステップS321:診断部57は、CT診断処理のタイミングになっている場合(ステップS320においてYes)は、停止処理開始から所定時間以内か否かを判定する。停止処理開始から所定時間以内の場合(ステップS321においてYes)は、診断部57はCT診断処理を進める。
CT診断処理は、分散型発電装置15が発電を開始した後、負荷変動が小さくなった場合に行われることができる。このようなタイミングでCT診断処理を行う処理について図16、図17に基づいて説明する。
なお、図17において斜線部分は系統電源10から系統電力の供給を受けている部分である。
診断部57は、CT診断処理のタイミングであると決定すると、CT診断処理を進める。
同様に、第1実施形態における図6に示す事前判定処理において、ステップS33においてU相電流検出部17Uに対して診断可との決定がなされると、診断部57はU相電流検出部17Uが正常か否かの診断を行うことができる。また、ステップS39においてW相電流検出部17Wに対して診断可との決定がなされると、診断部57はW相電流検出部17Wが正常か否かの診断を行うことができる。
上記第1及び第2実施形態のCT診断処理は、電流検出部17が検出した電流値に対応した負荷変動がCT診断条件を満たしているか否かによって行われる。しかし、CT診断処理としては、電流検出部17の接続状態の診断が含まれていてもよい。接続状態の診断には、例えば、接続不良、接続箇所の過誤、及び、接続方向の過誤等の診断が挙げられる。
15 :分散型発電装置
17 :電流検出部
17U :U相電流検出部(第1電流検出部)
17W :W相電流検出部(第2電流検出部)
21 :電力線
21N :中性線
21U :U相電力線(第1相電力線)
21W :W相電力線(第2相電力線)
35 :施設内電力負荷(第3負荷)
48 :電気ヒータ(相負荷)
48U :第1電気ヒータ(第1相負荷)
48W :第2電気ヒータ(第1相負荷)
51 :ヒータ制御部(相負荷制御部)
53 :診断可否決定部
55 :報知部
57 :診断部
100 :分散型発電システム
Xu :U相側負荷変動判定値(第1負荷変動判定値)
Xw :W相側負荷変動判定値(第2負荷変動判定値)
Yu :U相側CT診断条件(第1診断条件)
Yw :W相側CT診断条件(第2診断条件)
Claims (21)
- 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記電力線における負荷変動の絶対値が所定の負荷変動判定値未満となる負荷変動判定条件を満たすか否かを判定し、前記負荷変動判定条件を満たす場合に、前記電流検出部により前記電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定する診断可否決定部を備え、
前記負荷変動判定値には、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第1負荷変動判定値と、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第2負荷変動判定値とが含まれ、
前記負荷変動判定条件には、前記第2電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第1負荷変動判定条件と、前記第1電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第2負荷変動判定条件とが含まれ、
前記診断可否決定部は、
前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定値未満となり前記第2負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第1電流検出部により前記第1電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定し、
一方、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定値未満となり前記第1負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第2電流検出部により前記第2電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定する、診断装置。 - 前記第1負荷変動判定値は、前記第2相負荷が消費する電力による負荷変動の範囲内で設定されており、前記第2負荷変動判定値は、前記第1相負荷が消費する電力による負荷変動の範囲内で設定されている、請求項1に記載の診断装置。
- 前記診断可否決定部は、
前記第2負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定条件を満たすか否かを判定して、前記第2電流検出部による電流値の検出が可能か否かを決定し、
一方、前記第1負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定条件を満たすか否かを判定して、前記第1電流検出部による電流値の検出が可能か否かを決定する、請求項1又は2に記載の診断装置。 - 前記診断可否決定部は、
前記第1負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第1負荷変動判定値を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2負荷変動判定条件が満たされない場合、前記第2負荷変動判定値を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する、請求項1~3のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断可否決定部が、前記負荷変動判定条件を満たさず前記電流検出部による電流値の検出が不可と決定すると、前記系統電源から前記第3負荷への電力の供給を抑制するように報知する報知部を備える、請求項1~4のいずれか1項に記載の診断装置。
- 前記診断可否決定部により前記第1電流検出部による電流値の検出が可能であると決定された場合、前記第1相負荷を前記第1相電力線と接続して前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断した状態である第1相負荷状態に制御し、一方、前記診断可否決定部により前記第2電流検出部による電流値の検出が可能であると決定された場合、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続して前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断した状態である第2相負荷状態に制御する相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備える、請求項1~5のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断可否決定部は、
前記負荷変動判定条件が満たされない場合、前記分散型発電装置による発電を可能とするために必要な起動処理を行わせるとともに、前記分散型発電装置が発電を開始する前に前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を完了させる、請求項1~6のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断可否決定部は、
前記分散型発電装置による発電中において、メンテナンス時期が近付いてきて発電を停止する可能性がある場合、又は、前記電力線における負荷変動が他の時間帯よりも少なく発電を停止する可能性がある場合を含むタイミングの場合、アイドリング状態で前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を行う、請求項1~6のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断可否決定部は、
前記分散型発電装置による発電中において前記分散型発電装置の停止処理が行われた場合、前記停止処理の開始後から所定時間以内に、前記負荷変動判定条件の判定及び前記電流値の検出が可能か否かの決定を行う、請求項1~6のいずれか1項に記載の診断装置。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、
請求項1~9のいずれか1項に記載の診断装置と、
を備える、分散型発電システム。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記電力線における負荷変動の絶対値が所定の負荷変動判定値未満となる負荷変動判定条件を満たすか否かを判定し、前記負荷変動判定条件を満たす場合に、前記電流検出部により前記電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップを備え、
前記負荷変動判定値には、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第1負荷変動判定値と、前記第2相電力線における負荷変動の絶対値を判定する基準である第2負荷変動判定値とが含まれ、
前記負荷変動判定条件には、前記第2電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第1負荷変動判定条件と、前記第1電流検出部による電流値の検出の可否を判定するための第2負荷変動判定条件とが含まれ、
前記第2相電力線における負荷変動の絶対値が前記第2負荷変動判定値未満となり前記第2負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第1電流検出部により前記第1電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップと、
一方、前記第1相電力線における負荷変動の絶対値が前記第1負荷変動判定値未満となり前記第1負荷変動判定条件を満たすと判定した場合、前記第2電流検出部により前記第2電流検出部が正常か否かを診断するための電流値の検出が可能であると決定するステップとを備える、診断方法。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備え、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御部は前記第2相負荷状態に切り替え、前記診断部は、切り替え後の前記第2相負荷状態において前記第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御部は前記第1相負荷状態に切り替え、前記診断部は、切り替え後の前記第1相負荷状態において第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断する、診断装置。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断装置であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御部と、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断部とを備え、
前記診断部は、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記第1診断条件を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記第2診断条件を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する、診断装置。 - 前記第1診断条件は、前記第1相負荷が消費する電力による負荷変動を基準に設定され、前記第2診断条件は、前記第2相負荷が消費する電力による負荷変動を基準に設定されている、請求項12又は13に記載の診断装置。
- 前記診断部が、前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされないと判定した場合、及び、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされないと判定した場合の少なくともいずれかの場合に、前記系統電源から前記第3負荷への電力の供給を抑制するように報知する報知部を備える、請求項12~14のいずれか1項に記載の診断装置。
- 前記診断部は、
前記第1診断条件及び前記第2診断条件の少なくともいずれかが満たされない場合、前記分散型発電装置による発電を可能とするために必要な起動処理を行わせるとともに、前記分散型発電装置が発電を開始する前に前記第1診断条件及び前記第2診断条件の判定を完了させる、請求項12~15のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断部は、
前記分散型発電装置による発電中において、メンテナンス時期が近付いてきて発電を停止する可能性がある場合、又は、前記電力線における負荷変動が他の時間帯よりも少なく発電を停止する可能性がある場合を含むタイミングの場合、アイドリング状態で前記第1診断条件の判定及び前記第2診断条件の判定を行う、請求項12~15のいずれか1項に記載の診断装置。 - 前記診断部は、
前記分散型発電装置による発電中において、前記分散型発電装置の停止処理が行われた場合、前記停止処理の開始後から所定時間以内に、前記第1診断条件の判定及び前記第2診断条件の判定を行う、請求項12~15のいずれか1項に記載の診断装置。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、
請求項12~18のいずれか1項に記載の診断装置と、
を備える分散型発電システム。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御ステップと、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断ステップとを備え、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御ステップにおいて前記第2相負荷状態に切り替え、前記診断ステップでは、切り替え後の前記第2相負荷状態において前記第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記相負荷制御ステップにおいて前記第1相負荷状態に切り替え、前記診断ステップでは、切り替え後の前記第1相負荷状態において第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断する、診断方法。 - 第1相電力線、中性線及び第2相電力線を含む電力線を介して系統電源と接続されている分散型発電装置と、
前記第1相電力線に接続されている第1電流検出部と、前記第2相電力線に接続されている第2電流検出部とを含む電流検出部と、
前記第1相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第1相負荷と、前記第2相電力線との接続及び切断を選択可能に設けられている第2相負荷と、前記第1相電力線及び前記第2相電力線に任意に接続されており前記第1相負荷及び前記第2相負荷とは異なる負荷である第3負荷とを含む負荷と、を備える分散型発電システムにおける前記電流検出部が正常か否かを診断する診断方法であって、
前記第1相負荷が前記第1相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第2相負荷は前記第2相電力線と切断された状態である第1相負荷状態と、前記第2相負荷を前記第2相電力線と接続されて前記系統電源からの電力を受給可能な状態とし、かつ、前記第1相負荷は前記第1相電力線と切断された状態である第2相負荷状態とを切り替える相負荷制御ステップと、
前記第1相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第1診断条件を満たすか否かに基づいて前記第1電流検出部が正常か否かを診断し、一方、前記第2相負荷状態において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれが検出した第1電流値及び第2電流値又はこれらの電流値に対応する負荷変動が第2診断条件を満たすか否かに基づいて前記第2電流検出部が正常か否かを診断する診断ステップとを備え、
前記診断ステップにおいて、
前記第1相負荷状態において前記第1診断条件が満たされない場合、前記第1診断条件を前記第1相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張し、
一方、前記第2相負荷状態において前記第2診断条件が満たされない場合、前記第2診断条件を前記第2相負荷の消費電力による負荷変動の範囲内において拡張する、診断方法。
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