JP7429857B2 - power system - Google Patents
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Description
本発明は、瞬低や停電や電力供給のピークなどに対応して安定的に電力を供給できる電源システムに関するものである。 The present invention relates to a power supply system that can stably supply power in response to voltage drop, power outage, power supply peak, etc.
この種の電源システムとしては、瞬低や停電や電力供給のピークなどが生じた際に発電機からの電力を負荷に供給するように構成されたものがあり、特許文献1には、発電機の燃料残量を管理するべく、発電機の稼働時間に基づいて燃料消費量を算出し、さらに燃料残量を推定するものが記載されている。 As this type of power supply system, there is one that is configured to supply power from a generator to a load in the event of an instantaneous voltage drop, a power outage, or a peak in power supply. In order to manage the remaining amount of fuel in the generator, a method is described that calculates the amount of fuel consumed based on the operating time of the generator and further estimates the remaining amount of fuel.
ところが、上述した構成であると、燃料管理を遠隔で行うことが難しく、また、需要家設備に既設されている発電機の燃料管理を行うためには、既設されている発電機の機種に合わせた様々なインターフェースが必要となり、製造コストが高くなってしまう。 However, with the above configuration, it is difficult to perform fuel management remotely, and in order to manage the fuel of the generators already installed in customer equipment, it is necessary to Various interfaces are required, which increases manufacturing costs.
そこで、特許文献2には、発電機の機種に合わせたインターフェースを不要にするべく、発電機の燃料メータをカメラで撮像し、これにより得られた画像から燃料消費量を算出するものが記載されている。 Therefore, in order to eliminate the need for an interface tailored to the model of the generator, Patent Document 2 describes a system that images the fuel meter of the generator with a camera and calculates the fuel consumption amount from the image obtained. ing.
しかしながら、例えばピークカット動作時の無人運転において、燃料切れなどを回避するべく、燃料残量を常時管理しようとすると、上述したカメラを利用した構成では、例えば夜間や雨天などでは燃料メータを照らすための照明が必要となり、結局のところコストの増大を招来する。 However, when attempting to constantly manage the remaining fuel level in order to avoid running out of fuel during unmanned operation during peak cut operation, for example, the above-mentioned configuration using a camera does not allow the camera to illuminate the fuel meter at night or in the rain. additional lighting is required, which ultimately leads to an increase in costs.
そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決すべくなされたものであり、需要家設備に既設された発電機の機種に関わらず、しかもコストの増大を抑えつつ、発電機の燃料残量を常時管理できるようにす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 all at once, and it is possible to reduce the remaining fuel amount of the generator, regardless of the model of the generator already installed in the consumer equipment, while suppressing the increase in cost. The main challenge is to be able to manage it at all times.
すなわち本発明に係る電源システムは、商用電力系統から給電される負荷に接続された発電機を備えた需要家設備に配置される電源システムであって、前記発電機から排出される排ガスの情報である排気情報を測定するセンサ部と、前記センサ部により測定された前記排気情報に基づいて、前記発電機の燃料残量を算出する燃料残量算出部とを備えることを特徴とするものである。 That is, the power supply system according to the present invention is a power supply system disposed in customer equipment equipped with a generator connected to a load supplied with power from a commercial power system, and is a power supply system that is installed in customer equipment that is equipped with a generator connected to a load supplied with power from a commercial power system, and in which information about exhaust gas discharged from the generator is used. The generator is characterized by comprising a sensor unit that measures certain exhaust information, and a remaining fuel amount calculation unit that calculates the remaining fuel amount of the generator based on the exhaust information measured by the sensor unit. .
このような電源システムであれば、発電機から排出される排ガスの排気情報に基づいて燃料残量を算出するので、既設された発電機にセンサ部さえ後付けすれば、夜間や雨天などにおいても燃料残量を算出することができる。その結果、需要家設備に既設された発電機の機種に関わらず、しかもコストの増大を抑えつつ、発電機の燃料残量を常時管理できるようになる。 With such a power supply system, the amount of remaining fuel is calculated based on exhaust gas information from the generator, so if you retrofit a sensor to an existing generator, you can continue to use fuel even at night or in the rain. The remaining amount can be calculated. As a result, regardless of the model of the generator already installed in the consumer equipment, it becomes possible to constantly manage the remaining fuel amount of the generator while suppressing an increase in cost.
燃料残量を算出するための具体的な実施態様としては、前記センサ部が、前記排ガスの温度、気体成分、気体成分濃度、排気粒子成分、又は排気粒子排出量の少なくとも1つを前記排気情報として測定するものを挙げることができる。 As a specific embodiment for calculating the remaining amount of fuel, the sensor unit may calculate at least one of the temperature of the exhaust gas, gas components, gas component concentration, exhaust particle components, or exhaust particle emissions from the exhaust information. There are some things that can be measured as follows.
前記燃料残量算出部としては、前記排気情報に基づいて、前記発電機の燃料消費量を算出し、該燃料消費量を燃料初期量から差し引くことで、前記燃料残量を算出する態様を挙げることができる。
これならば、ユーザは燃料残量をより正確に知ることができる。これにより、例えば燃料残量に応じて適切なタイミングで燃料補給することによって燃料切れを防止することができたり、燃料の供給が滞る場合には、需要家設備の負荷における消費電力を調整することによって発電機の稼働時間を長くすることができたりする。
The remaining fuel amount calculation unit may calculate the remaining fuel amount by calculating the fuel consumption amount of the generator based on the exhaust information and subtracting the fuel consumption amount from the initial amount of fuel. be able to.
With this, the user can know the remaining amount of fuel more accurately. This makes it possible, for example, to prevent fuel from running out by refueling at an appropriate timing depending on the amount of fuel remaining, or to adjust the power consumption of the load on consumer equipment in the event of a disruption in fuel supply. This can extend the operating time of the generator.
前記燃料残量算出部が、前記発電機の稼働時間における前記排気情報を積算し、その積算値に所定の稼働特性係数を乗じて前記燃料消費量を算出する態様を挙げることができる。
これらならば、例えば既設の発電機の種類や燃料などに応じて定めた稼働特性係数を用いることで、種々の発電機に対して柔軟に対応することができる。
An embodiment may be mentioned in which the fuel remaining amount calculation unit integrates the exhaust information during the operating time of the generator, and calculates the fuel consumption amount by multiplying the integrated value by a predetermined operating characteristic coefficient.
With these, for example, by using operating characteristic coefficients determined according to the type of existing generator, fuel, etc., it is possible to flexibly respond to various generators.
燃料消費量や燃料残量より正確に算出するためには、前記燃料の種類、前記発電機の種類、又は前記発電機の稼働状態に応じて前記稼働特性係数を補正する補正部をさらに備えることが好ましい。
このような構成であれば、燃料の種類、発電機の種類、又は発電機の稼働状態の違いを加味して燃料消費量や燃料残量を算出することができ、算出精度の向上を図れる。
In order to more accurately calculate the amount of fuel consumed or the amount of fuel remaining, the system may further include a correction unit that corrects the operating characteristic coefficient according to the type of fuel, the type of generator, or the operating state of the generator. is preferred.
With such a configuration, it is possible to calculate the fuel consumption amount and the remaining amount of fuel by taking into consideration differences in the type of fuel, the type of generator, or the operating state of the generator, and it is possible to improve calculation accuracy.
このように構成した本発明によれば、需要家設備に既設された発電機の機種に関わらず、しかもコストの増大を抑えつつ、発電機の燃料残量を常時管理できるようになる。 According to the present invention configured in this way, it becomes possible to constantly manage the remaining amount of fuel in the generator, regardless of the model of the generator already installed in the consumer equipment, while suppressing an increase in cost.
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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a power supply system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
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200から給電される負荷301と当該負荷301に給電する発電機302とを有する需要家設備300に配置されるものである。そして、この電源システム100は、需要家設備300に既設の発電機302とともに商用電力系統10の電圧異常を補償する電圧補償動作と、商用電力系統200に対する需要家設備300の消費電力を抑制するピークカット動作とを行うものである。 As shown in FIG. 1, the power supply system 100 of this embodiment is placed in a consumer facility 300 that has a load 301 supplied with power from a commercial power system 200 and a generator 302 that supplies power to the load 301. . This power supply system 100, together with the generator 302 already installed in the consumer equipment 300, performs voltage compensation operation to compensate for voltage abnormalities in the commercial power system 10, and peak power consumption to suppress the power consumption of the consumer equipment 300 with respect to the commercial power system 200. It performs a cutting operation.
なお、本明細書における発電機302とは、例えば補給可能な燃料タンク等に収容された液体、気体、或いは固体の燃料を燃焼させて発電するものである。かかる発電機302としては、例えばディーゼルエンジンなどを原動機として用いられたものを挙げることができ、この実施形態では、商用電力系統200の瞬低や停電時に用いられる非常用発電装置を構成するものである。 Note that the generator 302 in this specification is one that generates electricity by burning liquid, gas, or solid fuel stored in, for example, a refillable fuel tank. Examples of such a generator 302 include those using a diesel engine as a prime mover, and in this embodiment, the generator 302 constitutes an emergency power generator used in the event of a voltage drop or power outage in the commercial power system 200. be.
<基本構成>
具体的に電源システム100は、例えば蓄電池等の蓄電装置2と、蓄電装置2の直流電力を交流電力に変換して負荷301に供給する例えば双方向型の電力変換装置3と、発電機302及び電力変換装置3を制御して電圧補償動作及びピークカット動作を行わせる制御装置4とを備えている。
<Basic configuration>
Specifically, the power supply system 100 includes, for example, a power storage device 2 such as a storage battery, a bidirectional power conversion device 3 that converts DC power of the power storage device 2 into AC power and supplies the AC power to a load 301, a generator 302, and It includes a control device 4 that controls the power conversion device 3 to perform voltage compensation operation and peak cut operation.
以下に制御装置4の基本機能とともに電源システム100の動作について、図2及び図3を参照しながら説明する。 The basic functions of the control device 4 and the operation of the power supply system 100 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.
<電圧補償動作:図2参照>
商用電力系統10側の系統電圧が整定値以下となった場合に、制御装置4の動作制御部41は、電力変換装置3を起動して蓄電装置2の直流電力を交流電力に変換して負荷301に供給する。
<Voltage compensation operation: See Figure 2>
When the grid voltage on the commercial power grid 10 side falls below a set value, the operation control unit 41 of the control device 4 starts the power conversion device 3 to convert the DC power of the power storage device 2 to AC power and power the load. 301.
また、動作制御部41は、発電機302を起動させて、発電機302の出力電圧が安定した場合に、蓄電装置2に代えて発電機302からの交流電力を負荷301に供給する。この切り替えの前において動作制御部41は、電力変換装置3を制御して、電力変換装置3から出力される交流電力を発電機302から出力される交流電力と同期させる。 Further, the operation control unit 41 starts the generator 302 and supplies AC power from the generator 302 to the load 301 instead of the power storage device 2 when the output voltage of the generator 302 becomes stable. Before this switching, the operation control unit 41 controls the power converter 3 to synchronize the AC power output from the power converter 3 with the AC power output from the generator 302.
蓄電装置2から発電機302に切り替えた後、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して発電機302からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置2に充電する。 After switching from the power storage device 2 to the generator 302, the operation control unit 41 controls the power conversion device 3 to convert the AC power from the generator 302 into DC power and charge the power storage device 2.
商用電力系統側の系統電圧が正常に戻った場合、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して蓄電装置2の直流電力を交流電力に変換して負荷301に供給する。この時、発電機302は無負荷運転となる。 When the grid voltage on the commercial power grid side returns to normal, the operation control unit 41 controls the power conversion device 3 to convert the DC power of the power storage device 2 into AC power and supply it to the load 301. At this time, the generator 302 is in no-load operation.
そして、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して、電力変換装置3から出力される交流電力を商用電力系統200からの交流電力と同期させる。 The operation control unit 41 then controls the power conversion device 3 to synchronize the AC power output from the power conversion device 3 with the AC power from the commercial power system 200.
その後、動作制御部41は、発電機302を停止させるとともに電力変換装置3を停止させる。これにより、負荷301には商用電力系統200から交流電力が供給される。 After that, the operation control unit 41 stops the generator 302 and also stops the power conversion device 3. As a result, AC power is supplied to the load 301 from the commercial power system 200.
<ピークカット動作:図3参照>
電力需要のピーク時間帯に、制御装置4の動作制御部41は、電力変換装置3を起動して蓄電装置2の直流電力を交流電力に変換して負荷301に供給する。
<Peak cut operation: See Figure 3>
During the peak power demand period, the operation control unit 41 of the control device 4 starts the power conversion device 3 to convert the DC power of the power storage device 2 into AC power, and supplies the AC power to the load 301 .
また、動作制御部41は、発電機302を起動させて、発電機302の出力電圧が安定した場合に、蓄電装置2に代えて発電機302からの交流電力を負荷301に供給する。この切り替えの前において動作制御部41は、電力変換装置3を制御して、電力変換装置3から出力される交流電力を発電機302から出力される交流電力と同期させる。 Further, the operation control unit 41 starts the generator 302 and supplies AC power from the generator 302 to the load 301 instead of the power storage device 2 when the output voltage of the generator 302 becomes stable. Before this switching, the operation control unit 41 controls the power converter 3 to synchronize the AC power output from the power converter 3 with the AC power output from the generator 302.
蓄電装置2から発電機302に切り替えた後、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して発電機302からの交流電力を直流電力に変換して蓄電装置2に充電する。 After switching from the power storage device 2 to the generator 302, the operation control unit 41 controls the power conversion device 3 to convert the AC power from the generator 302 into DC power and charge the power storage device 2.
ピークカット時間帯を経過した等のピークカットが不要となった場合に、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して蓄電装置2の直流電力を交流電力に変換して負荷301に供給する。この時、発電機302は無負荷運転となる。 When peak cut is no longer necessary, such as when the peak cut time period has passed, the operation control unit 41 controls the power conversion device 3 to convert the DC power of the power storage device 2 into AC power, and supplies the AC power to the load 301. do. At this time, the generator 302 is in no-load operation.
そして、動作制御部41は、電力変換装置3を制御して、電力変換装置3から出力される交流電力を商用電力系統200からの交流電力と同期させる。 The operation control unit 41 then controls the power conversion device 3 to synchronize the AC power output from the power conversion device 3 with the AC power from the commercial power system 200.
その後、動作制御部41は、発電機302を停止させるとともに電力変換装置3を停止させる。これにより、負荷301には商用電力系統200から交流電力が供給される。 After that, the operation control unit 41 stops the generator 302 and also stops the power conversion device 3. As a result, AC power is supplied to the load 301 from the commercial power system 200.
<発電機302の燃料残量検出>
そして、本実施形態の電源システム100は、図1及び図4に示すように、発電機から排出される排ガスの情報である排気情報を測定するセンサ部5と、その排気情報に基づいて発電機の燃料残量を算出する燃料残量算出部42とをさらに備えている。なお、ここでの燃料残量算出部42は、制御装置4によりその機能が発揮されるものであるが、制御装置4とは別のコンピュータ等により発揮されるものであっても良い。また、制御装置4としては、発電機302の出力電圧や発電機302の出力電流を用いて発電機302の状態分析を行う装置分析部(不図示)としての機能をさらに備えていても良い。
<Detection of remaining fuel amount of generator 302>
As shown in FIGS. 1 and 4, the power supply system 100 of this embodiment includes a sensor unit 5 that measures exhaust information that is information on exhaust gas discharged from a generator, and a sensor unit 5 that measures exhaust information that is information on exhaust gas discharged from a generator, It further includes a remaining fuel amount calculating section 42 that calculates the remaining fuel amount. Note that the function of the remaining fuel amount calculating section 42 here is performed by the control device 4, but it may be performed by a computer or the like that is separate from the control device 4. Further, the control device 4 may further include a function as a device analysis section (not shown) that analyzes the state of the generator 302 using the output voltage of the generator 302 and the output current of the generator 302.
センサ部5は、図4に示すように、例えば発電機302を構成する原動機Xの排気口X1から直接或いは配管部材等を介して排ガスが導かれるものである。 As shown in FIG. 4, the sensor section 5 is a section to which exhaust gas is guided, for example, from an exhaust port X1 of a prime mover X constituting a generator 302 directly or via a piping member or the like.
このセンサ部5は、排ガスの温度測定、排ガスに含まれる気体成分の定性分析や気体成分の濃度等の定量分析、或いは、排ガスに含まれる排気粒子成分の定性分析や排気粒子排出量(質量や個数)等の定量分析をするものである。なお、センサ部5としては、これらの種々の分析のうちの複数を行うものを用いても良いし、複数種類のセンサ部5を設けて種々の分析を行うようにしても良い。これにより、センサ部5は、排ガスの温度、気体成分、気体成分濃度、排気粒子成分、又は排気粒子排出量の少なくとも1つを排気情報として測定する。 This sensor unit 5 is used for measuring the temperature of exhaust gas, qualitative analysis of gas components contained in exhaust gas, quantitative analysis of gas component concentration, etc., qualitative analysis of exhaust particle components contained in exhaust gas, and exhaust particle emission amount (mass and It is used for quantitative analysis such as the number of pieces. Note that the sensor section 5 may be one that performs more than one of these various analyses, or a plurality of types of sensor sections 5 may be provided to perform various analyses. Thereby, the sensor unit 5 measures at least one of the exhaust gas temperature, gas component, gas component concentration, exhaust particle component, or exhaust particle emission amount as exhaust information.
燃料残量算出部42は、センサ部5により測定された排気情報を取得するとともに、該排気情報に基づいて発電機302の燃料消費量や燃料残量などを算出するものである。 The remaining fuel amount calculating section 42 acquires the exhaust gas information measured by the sensor section 5, and calculates the fuel consumption amount, remaining fuel amount, etc. of the generator 302 based on the exhaust information.
以下では、燃料残量算出部42の一例として、例えばベンゾピレン(BaP)や一酸化窒素(NO)などの排気粒子の排出量に基づいて燃料消費量や燃料材料を算出するものについて説明する。 Hereinafter, as an example of the remaining fuel amount calculating section 42, one that calculates the fuel consumption amount and fuel material based on the amount of exhaust particles such as benzopyrene (BaP) and nitric oxide (NO) will be described.
この燃料残量算出部42は、例えば制御装置のメモリに記憶された所定の算出式やルックアップテーブル等を用いて燃料消費量などを算出するように構成されており、この実施形態では下記の式(1)を用いるものである。すなわち、本実施形態の燃料残量算出部42は、排気粒子の排出量Gnoを原動機の稼働時間tで積分し、その積算値に所定の稼働特性係数Sを掛け合わせることで、燃料消費量Qcを算出するように構成されている。
Qc=S×∫Gno・dt・・・(1)
The remaining fuel amount calculation unit 42 is configured to calculate the fuel consumption amount using, for example, a predetermined calculation formula or lookup table stored in the memory of the control device, and in this embodiment, the following Equation (1) is used. That is, the remaining fuel amount calculation unit 42 of the present embodiment integrates the exhaust particle emission amount Gno over the operating time t of the prime mover, and multiplies the integrated value by a predetermined operating characteristic coefficient S, thereby calculating the fuel consumption amount Qc. is configured to calculate.
Qc=S×∫Gno・dt...(1)
ここで、図5に示すように、発電機302の稼働状態、すなわち原動機Xの稼働状態に応じて排気粒子(例えばBaP及びNO)の成分比率が変動する。そこで、本実施形態では、図1及び図4に示すように、上述した稼働特性係数Sを、発電機302に関するパラメータを用いて補正する補正部43としての機能をさらに制御装置4に備えさせている。 Here, as shown in FIG. 5, the component ratio of exhaust particles (for example, BaP and NO) varies depending on the operating state of the generator 302, that is, the operating state of the prime mover X. Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 4, the control device 4 is further equipped with a function as a correction section 43 that corrects the above-mentioned operating characteristic coefficient S using parameters related to the generator 302. There is.
発電機302に関するパラメータとしては、例えば原動機Xの稼働状態を挙げることができる。具体的には、原動機Xの稼働状態が「起動」、「軽負荷運転」、「重負荷運転」、及び「停止」の4つの稼働状態に区別される場合、補正部43は、原動機Xの稼働状態を示す稼働状態信号(例えば発電機302からの出力電圧や出力電流など)を取得するとともに、それぞれの稼働状態に応じて上述した式(1)の稼働特性係数を補正する。補正後の稼働特性係数(以下、S起動、S軽負荷、S重負荷、S停止とする)は互いに異なる値であり、例えば、補正前の稼働特性係数Sにそれぞれの稼働状態に応じた所定の補正値を四則演算等して求められるものである。 As a parameter regarding the generator 302, for example, the operating state of the prime mover X can be mentioned. Specifically, when the operating state of the prime mover An operating state signal (for example, an output voltage or an output current from the generator 302) indicating an operating state is acquired, and the operating characteristic coefficient of equation (1) described above is corrected according to each operating state. The operating characteristic coefficients after correction (hereinafter referred to as S start , S light load , S heavy load , and S stop ) are different values from each other. For example, the operating characteristic coefficient S before correction is set to a predetermined value according to each operating state. The correction value is obtained by performing four arithmetic operations.
これにより、本実施形態の燃料残量算出部42は、上述したように区別された稼働状態それぞれに応じて補正された補正後の稼働特性係数S起動、S軽負荷、S重負荷、S停止を用いて、下記の式(2)により燃料消費量Qcを算出する。すなわち、燃料残量算出部42は、排気粒子の排出量Gnoを稼働状態毎に稼働時間tで積分し、その積算値に補正後の稼働特性係数S起動、S軽負荷、S重負荷、S停止を掛け合わせ、それらを各稼働状態に亘って合算したものを燃料消費量Qcとして算出する。
Qc=S起動×∫起動Gno・dt+S軽負荷×∫軽負荷Gno・dt+S重負荷×∫重負荷Gno・dt+S停止×∫停止Gno・dt・・・(2)
なお、稼働状態は必ずしも4つに区別される必要はなく、より多い又はより少ない稼働状態に区別して、それぞれの稼働状態に応じて稼働特性係数を補正しても良い。
As a result, the remaining fuel amount calculation unit 42 of the present embodiment calculates the corrected operating characteristic coefficients S start , S light load, S heavy load , and S stop , which are corrected according to each of the distinguished operating states as described above. The fuel consumption amount Qc is calculated using the following equation (2). That is, the remaining fuel amount calculation unit 42 integrates the exhaust particle emission amount Gno over the operating time t for each operating state, and adds the corrected operating characteristic coefficients S start , S light load , S heavy load , S to the integrated value. The fuel consumption amount Qc is calculated by multiplying the stop times and summing them over each operating state.
Qc=S start × ∫start Gno・dt+S light load ×∫light load Gno・dt+S heavy load × ∫heavy load Gno・dt+S stop × ∫stop Gno・dt...(2)
Note that the operating states do not necessarily have to be classified into four types, and the operating states may be divided into more or fewer operating states and the operating characteristic coefficients may be corrected according to each operating state.
そして、燃料残量算出部42は、下記の式(3)を用いて、燃料初期量Qsから上述した燃料消費量Qcを差し引くことで、燃料残量Qeを算出する。
Qe=Qs-Qc・・・(3)
Then, the remaining fuel amount calculation unit 42 calculates the remaining fuel amount Qe by subtracting the above-mentioned fuel consumption amount Qc from the initial fuel amount Qs using the following equation (3).
Qe=Qs-Qc...(3)
このように構成された制御装置4のより具体的な動作について、図6のフローチャートを参照しながら説明する。 More specific operations of the control device 4 configured in this way will be explained with reference to the flowchart of FIG. 6.
まず、制御装置4は、本電源システム100が所定の稼働条件を満たすか否か、すなわち上述した電圧補償動作或いはピークカット動作を開始するか否か判断する(S1)。 First, the control device 4 determines whether or not the power supply system 100 satisfies predetermined operating conditions, that is, whether or not to start the voltage compensation operation or peak cut operation described above (S1).
所定の稼働条件を満たし、電圧補償動作或いはピークカット動作を開始する場合、動作制御部41は、電力変換装置3を介して、蓄電装置2を動作させて、電力を負荷301に出力する(S2)。 When predetermined operating conditions are satisfied and the voltage compensation operation or peak cut operation is started, the operation control unit 41 operates the power storage device 2 via the power conversion device 3 to output power to the load 301 (S2 ).
その後、制御装置4は、発電機302の状態を分析して発電機302が正常であるか否かを判断し(S3)、正常であると判断した場合、発電機302を起動させて、蓄電装置2に代わって発電機302から電力を負荷301に供給する(S4)。なお、発電機302が正常であるか否かの判断としては、例えば発電機302からの出力電圧と出力電流との一方又は両方に基づいて判断する態様を挙げることができる。 After that, the control device 4 analyzes the state of the generator 302 and determines whether or not the generator 302 is normal (S3). If it is determined that the generator 302 is normal, it starts the generator 302 and stores electricity. Electric power is supplied from the generator 302 to the load 301 instead of the device 2 (S4). Note that whether or not the generator 302 is normal can be determined based on, for example, one or both of the output voltage and output current from the generator 302.
そして、発電機302が稼働すると、発電機302からの排ガスがセンサ部5に導かれ、センサ部5は、上述したように種々の排気情報の1又は複数を例えばリアルタイムに測定する(S5)。 Then, when the generator 302 operates, the exhaust gas from the generator 302 is guided to the sensor section 5, and the sensor section 5 measures one or more of various exhaust information, for example, in real time as described above (S5).
センサ部5により測定された排気情報は、図7に示すように、例えば発電機の出力電圧や出力電流とともに、制御装置4の入力インターフェースを介して、該制御装置4に入力される。なお、この実施形態の制御装置4は、入力された出力電圧、出力電流、排気情報の1又は複数を用いて原動機Xの状態(例えば正常か異常かなど)を識別するようにしてある(S6)。 As shown in FIG. 7, the exhaust information measured by the sensor unit 5 is input to the control device 4 through the input interface of the control device 4, together with, for example, the output voltage and output current of the generator. The control device 4 of this embodiment is configured to identify the state of the prime mover X (for example, whether it is normal or abnormal) using one or more of the input output voltage, output current, and exhaust information (S6 ).
次いで、センサ部5から入力された排気情報に基づき、燃料残量算出部42が、燃料消費量を算出し、燃料の初期量から燃料消費量を差し引くことで燃料残量を例えばリアルタイムに算出する(S7)。なお、燃料消費量の算出方法の一例は上述した通りであり、ここでは詳細な説明を省略する。また、この実施形態の制御装置4は、図7に示すように、燃料残量算出部42が算出した燃料消費量や燃料残量を記憶部44に記憶するとともに、これらの情報に基づく種々の制御信号を出力インターフェースを介して出力する。 Next, based on the exhaust information input from the sensor unit 5, the remaining fuel amount calculation unit 42 calculates the amount of fuel consumption, and calculates the remaining amount of fuel, for example, in real time by subtracting the amount of fuel consumption from the initial amount of fuel. (S7). Note that an example of the method for calculating the fuel consumption amount is as described above, and detailed explanation will be omitted here. Further, as shown in FIG. 7, the control device 4 of this embodiment stores the fuel consumption amount and the remaining fuel amount calculated by the remaining fuel amount calculating section 42 in the storage section 44, and performs various functions based on these information. Output the control signal via the output interface.
燃料残量算出部42は、燃料残量を算出した後、その燃料残量と所定の補充喚起値とを比較する(S8)。そして、燃料残量が補充喚起値を下回った場合には、そのことを示す報知信号を生成して、例えば携帯端末やラップトップなどのユーザ端末6に送信する(S9)。報知信号を取得したユーザ端末6は、警告メッセージや警告音を発する。これにより、ユーザは、燃料を補充するタイミングであることを知ることができる。 After calculating the remaining fuel amount, the remaining fuel amount calculation unit 42 compares the remaining fuel amount with a predetermined replenishment reminder value (S8). If the remaining fuel amount falls below the replenishment reminder value, a notification signal indicating this is generated and transmitted to the user terminal 6, such as a mobile terminal or laptop (S9). The user terminal 6 that has acquired the notification signal emits a warning message or a warning sound. This allows the user to know that it is time to replenish the fuel.
本実施形態の燃料残量算出部42は、上述したS9における報知後に、算出した燃料残量と、上述した補充喚起値よりも低量の警戒値とを比較する(S10)。 After the notification in S9 described above, the remaining fuel amount calculation unit 42 of the present embodiment compares the calculated remaining fuel amount with a warning value that is lower than the replenishment reminder value described above (S10).
S10において、燃料残量が警戒値以上であると判断した場合、商用電力系統200が正常状態に戻ったか否か、言い換えれば所定の回復条件を満たすか否かを判断する(S11)。 If it is determined in S10 that the remaining fuel amount is equal to or greater than the warning value, it is determined whether the commercial power system 200 has returned to a normal state, in other words, whether a predetermined recovery condition is satisfied (S11).
S11において、商用電力系統200が正常状態に戻っていないと判断した場合、引き続き発電機302を稼働した状態を維持しながらS5~S11までの動作を繰り返す。 If it is determined in S11 that the commercial power system 200 has not returned to the normal state, the operations from S5 to S11 are repeated while the generator 302 continues to be in operation.
一方、S11において、商用電力系統200が正常状態に戻ったと判断し場合、制御装置4は、発電機302を停止し(S12)、蓄電装置2を停止する(S13)。 On the other hand, if it is determined in S11 that the commercial power system 200 has returned to the normal state, the control device 4 stops the generator 302 (S12) and stops the power storage device 2 (S13).
また、S10において、燃料残量が警戒値を以上にない場合、すなわち燃料残量が警戒値を下回っている場合には、本電源システム100がピークカット動作を行っているか否かを判断する(S14)。 Further, in S10, if the remaining fuel amount is less than the warning value, that is, if the remaining fuel amount is below the warning value, it is determined whether the power supply system 100 is performing a peak cut operation ( S14).
S14において、ピークカット動作が行われていると判断した場合、制御装置4は、発電機302を停止して(S12)、蓄電装置2を停止する(S13)。 If it is determined in S14 that the peak cut operation is being performed, the control device 4 stops the generator 302 (S12) and stops the power storage device 2 (S13).
一方、S14において、ピークカット動作を行っていない場合、すなわち電圧補償動作を行っている場合は、S11における判断、すなわち商用電力系統200が正常状態に戻ったか否かを判断する。 On the other hand, in S14, if the peak cut operation is not performed, that is, if the voltage compensation operation is performed, the determination in S11, that is, it is determined whether the commercial power system 200 has returned to the normal state.
<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、発電機302から排出される排ガスの排気情報に基づいて燃料残量を算出するので、例えば既設された発電機302にセンサ部5さえ後付けすれば、夜間や雨天などにおいても燃料残量を算出することができ、様々な現場において資するものとなる。これにより、需要家設備300に既設された発電機302の機種に関わらず、しかもコストの増大を抑えつつ、発電機302の燃料残量を常時管理できるようになる。
<Effects of this embodiment>
According to the power supply system 100 of the present embodiment configured in this way, the remaining amount of fuel is calculated based on the exhaust information of the exhaust gas discharged from the generator 302. If retrofitted, it will be possible to calculate the remaining amount of fuel even at night or on rainy days, making it useful in a variety of situations. This makes it possible to constantly manage the remaining amount of fuel in the generator 302, regardless of the model of the generator 302 already installed in the consumer equipment 300, while suppressing an increase in cost.
さらに、センサ部5が排気情報をリアルタイムに測定するので、燃料残量をリアルタイムに算出することができ、これにより得られた燃料残量等の情報を例えばデジタル化して記録することで、多様な現場に適応することができ、費用の低減を図れる。しかも、このようにデジタル化して記録しておくことで、例えば発電機302の稼働状態も記録しておけば、イベント発生時の情報を事後解析することができ、イベントの発生原因等を究明することができる。 Furthermore, since the sensor unit 5 measures exhaust information in real time, the remaining fuel amount can be calculated in real time, and by recording the information such as the remaining fuel amount obtained by this, for example, in a digital form, it can be used for various purposes. It can be adapted to the field and reduce costs. Moreover, by digitizing and recording in this way, for example, if the operating status of the generator 302 is also recorded, the information at the time of the event can be analyzed after the fact, and the cause of the event can be investigated. be able to.
そのうえ、制御装置4又はユーザ端末6としては、燃料残量算出部42により算出された燃料残量の例えば時系列データなどに基づいて、発電機302の運営・点検計画を作成し、ユーザに提案しても良い。これにより、安定性と稼働時間の向上を実現できる。具体的ンには、発電機302の状態に応じたスムーズな点検を行うことにより、発電機302の故障を防止し、信頼性の向上を図れる。 In addition, the control device 4 or the user terminal 6 creates an operation/inspection plan for the generator 302 based on, for example, time series data of the remaining fuel amount calculated by the remaining fuel amount calculation unit 42, and proposes it to the user. You may do so. This can improve stability and uptime. Specifically, by performing smooth inspections according to the condition of the generator 302, failures of the generator 302 can be prevented and reliability can be improved.
また、燃料残量算出部42が、稼働特性係数を用いて燃料残量を算出するので、ユーザは燃料残量をより正確に知ることができる。これにより、例えば燃料残量に応じて適切なタイミングで燃料補給することによって燃料切れを防止することができたり、燃料の供給が滞る場合には、需要家設備300の負荷における消費電力を調整することによって発電機302の稼働時間を長くすることができたりする。 Further, since the remaining fuel amount calculation unit 42 calculates the remaining fuel amount using the operating characteristic coefficient, the user can know the remaining fuel amount more accurately. As a result, it is possible to prevent running out of fuel by, for example, refueling at an appropriate timing depending on the remaining amount of fuel, or to adjust the power consumption at the load of the consumer equipment 300 when the fuel supply is delayed. By doing so, the operating time of the generator 302 can be extended.
加えて、補正部43が例えば原動機Xの稼働状態に応じて稼働特性係数を補正するので、例えば稼働状態の違いによる排気粒子の成分比率などを加味して燃料消費量を算出することができ、ひいては燃料残量をより正確に算出することができる。 In addition, since the correction unit 43 corrects the operating characteristic coefficient according to, for example, the operating state of the prime mover As a result, the remaining amount of fuel can be calculated more accurately.
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、補正部43としては、発電機302の種類及び/又は燃料の種類などに基づいて稼働特性係数Sを補正するものであっても良い。
さらには、補正部43は、発電機に関わるパラメータとは別の周囲環境に係るパラメータに基づいて稼働特性係数Sを補正しても良い。このような周囲環境パラメータとしては、気温、季節、空気の状態などを挙げることができる。
For example, the correction unit 43 may correct the operating characteristic coefficient S based on the type of generator 302 and/or the type of fuel.
Furthermore, the correction unit 43 may correct the operating characteristic coefficient S based on parameters related to the surrounding environment that are different from parameters related to the generator. Such ambient environment parameters include temperature, season, air condition, and the like.
また、前記実施形態では、補正部43が稼働特性係数を補正していたが、例えば発電機302の稼働状態、発電機302の種類、又は燃料の種類などに応じた所定の稼働特性係数をメモリに予め記憶させておいても良い。
このようにすれば、燃料残量算出部42は、発電機302の稼働状態、発電機の種類、又は燃料の種類を示す信号を受け付け、それらに対応する稼働特性係数をメモリから取得して、その稼働特性係数を用いて燃料消費量や燃料残量を算出しても良い。この場合、稼働特性係数を補正する補正部43としての機能を不要にすることができる。
Further, in the embodiment described above, the correction unit 43 corrects the operating characteristic coefficient, but for example, a predetermined operating characteristic coefficient according to the operating state of the generator 302, the type of the generator 302, the type of fuel, etc. is stored in the memory. It may be stored in advance.
In this way, the remaining fuel amount calculation unit 42 receives a signal indicating the operating state of the generator 302, the type of generator, or the type of fuel, acquires the corresponding operating characteristic coefficient from the memory, and The fuel consumption amount and remaining fuel amount may be calculated using the operating characteristic coefficient. In this case, the function of the correction section 43 that corrects the operating characteristic coefficient can be made unnecessary.
さらに、前記実施形態の燃料残量算出部42が、排気粒子の排出量に基づいて燃料消費量や燃料残量を算出するように構成されていたが、排ガスの温度、気体成分、気体成分濃度、又は排気粒子成分の1又は複数に基づいて燃料消費量や燃料残量を算出するように構成されていても良い。 Furthermore, although the remaining fuel amount calculation unit 42 of the embodiment was configured to calculate the fuel consumption amount and the remaining fuel amount based on the amount of exhaust particle emissions, the temperature of the exhaust gas, the gas component, the gas component concentration Alternatively, the fuel consumption amount or remaining fuel amount may be calculated based on one or more exhaust particle components.
センサ部5に導かれる排ガスは、例えば空気などの希釈ガスにより希釈された状態で導かれても良い。 The exhaust gas guided to the sensor section 5 may be led in a diluted state, for example, with a diluent gas such as air.
また、燃料残量算出部42は、例えばセンサ部5の位置、具体的には原動機Xの排気口X1に対する相対的な位置などに基づいて、算出された燃料消費量や燃料残量を補正するように構成されていても良い。
さらに、燃料残量算出部42は、発電機の出力電圧や出力電流、或いは、発電機の稼働時間や寿命などに基づいて、算出された燃料消費量や燃料残量を補正するように構成されていても良い。
Further, the fuel remaining amount calculation unit 42 corrects the calculated fuel consumption amount and fuel remaining amount based on, for example, the position of the sensor unit 5, specifically, the relative position of the prime mover X with respect to the exhaust port X1. It may be configured as follows.
Further, the remaining fuel amount calculation unit 42 is configured to correct the calculated fuel consumption amount and remaining fuel amount based on the output voltage and output current of the generator, or the operating time and life of the generator. You can leave it there.
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, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and that various modifications can be made without departing from the spirit thereof.
100・・・電源システム
200・・・商用電力系統
300・・・需要家設備
301・・・負荷
302・・・発電機
X ・・・原動機
X1 ・・・排気口
2 ・・・蓄電装置
3 ・・・電力変換装置
4 ・・・制御装置
41 ・・・動作制御部
42 ・・・燃料残量算出部
43 ・・・補正部
5 ・・・センサ部
100... Power supply system 200... Commercial power system 300... Consumer equipment 301... Load 302... Generator X... Prime mover X1... Exhaust port 2... Power storage device 3. ...Power conversion device 4 ...Control device 41 ...Operation control section 42 ...Fuel remaining amount calculation section 43 ...Correction section 5 ...Sensor section
Claims (3)
前記発電機から排出される排ガスの情報である排気情報を測定するセンサ部と、
前記センサ部により測定された前記排気情報に基づいて、前記発電機の燃料消費量を算出し、該燃料消費量を燃料初期量から差し引くことで、燃料残量を算出する燃料残量算出部とを備え、
前記燃料残量算出部は、前記発電機の稼働時間における前記排気情報のうち、前記排ガスの温度、気体成分濃度、又は排気粒子排出量の少なくとも1つを積算し、その積算値に稼働特性係数を乗じて前記燃料消費量を算出するものであり、
前記稼働特性係数は、前記燃料の種類、前記発電機の種類、又は前記発電機の稼働状態に対応する、電源システム。 A power supply system placed in consumer equipment equipped with a generator connected to a load supplied with power from a commercial power system,
a sensor unit that measures exhaust information that is information on exhaust gas discharged from the generator;
a fuel remaining amount calculation section that calculates a fuel consumption amount of the generator based on the exhaust information measured by the sensor section, and calculates a remaining fuel amount by subtracting the fuel consumption amount from an initial amount of fuel; Equipped with
The remaining fuel amount calculation unit integrates at least one of the exhaust gas temperature, gas component concentration, or exhaust particle emission amount from among the exhaust information during the operating time of the generator, and adds an operating characteristic coefficient to the integrated value. The fuel consumption amount is calculated by multiplying by
The power supply system , wherein the operating characteristic coefficient corresponds to the type of fuel, the type of generator, or the operating state of the generator .
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