JPH11103539A - 無停電電源システム - Google Patents

無停電電源システム

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JPH11103539A
JPH11103539A JP9263175A JP26317597A JPH11103539A JP H11103539 A JPH11103539 A JP H11103539A JP 9263175 A JP9263175 A JP 9263175A JP 26317597 A JP26317597 A JP 26317597A JP H11103539 A JPH11103539 A JP H11103539A
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JP
Japan
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power supply
power
inverter
supply system
load
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Application number
JP9263175A
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English (en)
Inventor
Masanobu Fujikura
政信 藤倉
Kazuhisa Manabe
和久 真鍋
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

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Abstract

(57)【要約】 【課題】２系統の交流電源より受電し無停電給電を要す
る２組の交直両負荷群に給電する無停電電源システムの
高機能化と小形低廉化とを図る。 【解決手段】２系統の交流電源ＩとＩＩより受電する同
一構成同一機能の２組の常用給電系１と２と、その給電
路切り替えにより前記両常用給電系の何れをも代替し得
る予備給電系３とを設け、例えば常用給電系１では、交
流スイッチ１１を介して電源Ｉからの交流電力を交流負
荷１５に直送すると共にこの直送電力を受ける交直電力
間双方向変換形のインバータ１３を介してバッテリ１４
を充電し、電源Ｉ停電時或いは交流スイッチ１１の故障
時等には、バッテリ１４を電源としてインバータ１３の
交流変換出力を交流負荷１５に給電し、インバータ１３
の故障時等には、交流スイッチ３１を閉路制御しインバ
ータ１３に代えて待機状態にあったインバータ３３から
交流負荷１５への給電を無瞬断で継続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、２系統の交流電
源より受電し、バッテリを含む直流負荷と無停電給電を
必要とする交流負荷とを夫々有する２組の負荷群に対し
安定した電力供給を図る無停電電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の無停電電源システムとし
ては、図４の主回路結線図にその構成を例示するものが
知られている。図４は、電源Ｉと電源ＩＩの２系統の交
流電源より受電し、常用給電系の５と６或いは予備給電
系７の何れかを介し、バッテリ１４と直流負荷１６と無
停電給電を要する交流負荷１５より成る第１の負荷群
と、バッテリ２４と直流負荷２６と無停電給電を要する
交流負荷２５より成る第２の負荷群とに夫々給電する無
停電電源システムの主回路構成を例示するものである。
【０００３】図４において、変圧器Ｔｒ１を介し電源Ｉ
より受電する常用給電系５に関し、５１と５２とはＳＣ
Ｒ等の半導体制御素子を互いに逆並列に接続して構成し
交流電路の無接点開閉を行う交流スイッチ、５３は直流
から交流への電力変換を行うインバータ、５４は整流器
である。また、ＣＢ51〜ＣＢ53は遮断器の接点、ＭＣ51
〜ＭＣ53は電磁接触器の接点であり、何れもその動作コ
イル励磁時に閉路するａ接点の無励磁時の開路状態で図
示されている。
【０００４】また、変圧器Ｔｒ２を介し電源ＩＩより受
電する常用給電系６はその回路構成と回路機能とが常用
給電系５と全く同一であり、同一機能の構成要素の表示
番号はその１０の桁を常用給電系５における５に代えて
６として図示している。なお、ＣＢ81は前記両常用給電
系の交流側給電母線を相互接続し、常用給電系５の電源
ＩＩからの受電或いは常用給電系６の電源Ｉからの受電
を図る交流側給電母線連絡用遮断器の接点である。
【０００５】また、予備給電系７に関し、７１と７２と
は前記５１と同様の交流スイッチ、７３は前記５３と同
様のインバータ、ＭＣ71とＭＣ72とは前記の各ＭＣと同
様の電磁接触器の接点である。なお、ＭＣ73は前記両常
用給電系の直流側給電母線を相互接続し、常用給電系５
のインバータ５３に対する常用給電系６の整流器６４の
直流出力の給電、或いは、常用給電系６のインバータ６
３に対する常用給電系５の整流器５４の直流出力の給電
を図る直流側給電母線連絡用電磁接触器の接点である。
【０００６】前記両給電系においては、その定常動作時
に、母線連絡用のＣＢ81とＭＣ73とＭＣ71或いはＭＣ72
の何れかを除き、図示各ＣＢとＭＣの接点は閉路され、
また、夫々の制御素子に対するオン或いはオフ制御によ
り交流スイッチの５１と６１とは閉路し他は全て開路と
なされている。上記状態で、例えば常用給電系５におい
ては、Ｔｒ１を介して電源Ｉより受電した交流電力は整
流器５４にて直流電力に変換されバッテリ１４と直流負
荷１６とに給電されると共にインバータ５３に対する直
流入力として給電され、更に、このインバータの交流変
換出力はオン状態にある交流スイッチ５１を経由し交流
負荷１５に給電される。
【０００７】なお、常用給電系６における負荷給電動作
は常用給電系５における給電動作と全く同様である。ま
た、予備給電系７においては、交流スイッチ７１と７２
とが開路されているが、インバータ７３はＭＣ71或いは
ＭＣ72を介し常用給電系の５或いは６により直流給電さ
れて同期動作状態で待機している。
【０００８】なお、前記各インバータは、通常は商用電
源等の同一電源からの分岐電源である前記電源Ｉと電源
ＩＩの何れかに対して電源同期運転されている。前記の
如き主回路構成をなす無停電電源システムにおいて何ら
かの異状が発生した場合の交流負荷給電の安定性につい
てみれば、常用給電系５と交流負荷１５とを対象として
下記の如くなる。
【０００９】１）整流器５４の故障時、交流スイッチ５
１の開路と同５２の閉路とを行って整流器５４とインバ
ータ５３とに対する交流バイパス給電系を形成するか、
インバータ５３に対しバッテリ１４を直流電源としその
充電状態に対応した限定時間内の交流変換動作を行わす
か、或いは、ＭＣ73の閉路により常用給電系６のバッテ
リ２４或いは整流器６４からインバータ５３に直流給電
しこれに交流変換動作を行わすか、の何れかの選択によ
り交流負荷１５への交流給電を継続する。
【００１０】２）インバータ５３の故障時、交流スイッ
チの５１の開路と同５２の閉路とを行い整流器５４とイ
ンバータ５３とに対する交流バイパス給電系を形成する
か、或いは、交流スイッチ７１とＭＣ71とを閉路すると
共にインバータ５３に代えてインバータ７３を動作さ
せ、交流負荷１５に対する交流給電を継続する。 ３）電源Ｉの瞬時停電時、インバータ５３はバッテリ１
４からの直流給電を受けて交流負荷１５に対する交流給
電を継続する。
【００１１】４）電源Ｉのみの連続停電発生時、前記
１）の整流器５４故障時と同様の処置により交流負荷１
５に対する交流給電を継続する。 ５）電源Ｉ及び電源ＩＩ同時の連続停電発生時、交流負
荷１５に対し、バッテリ１４の充電状態に対応した限定
時間内の交流給電を行う。上記の如く、図４にその主回
路構成を例示する従来の無停電電源システムにおいて
は、前記電源Ｉ及び電源ＩＩ同時の連続停電発生時にお
ける限定期間内の給電を含め、無停電給電を要する交流
負荷に対する給電の安定性は可成り高いものとなる。な
お、常用給電系６における異状発生時の対処は前記の常
用給電系５におけるものと同様である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】無停電給電を必要とす
る交直両負荷に対し安定した電力供給を図る無停電電源
システムの従来例として例示した図４の主回路構成は、
２組の負荷群に対し２組の常用給電系とその予備給電系
とを設け、また、交流電源の２系統化とバッテリの併用
とを行うと共に前記両常用給電系間相互の交直両電力の
融通を図ることにより、負荷給電に対する高い安定性を
有するものとなっていた。
【００１３】しかしながら、上記の如き構成の従来の無
停電電源システムは２組の整流器と３組のインバータと
を以て構成されることに依ってその規模が大となり、所
要の機器設置面積の増大、各機器からの放熱に対処する
冷却装置の大形化等を来し、システム全体としての高価
格化を招いていた。上記に鑑みこの発明は、無停電給電
を必要とする交直両負荷に対して安定した電力供給を行
い、且つ、システム全体としての一層の多機能化と共に
小形低廉化を図った無停電電源システムの提供を目的と
するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の無停電電源システムにおいて、 １）請求項１の発明は、２系統の交流電源より受電しバ
ッテリを含む直流負荷と無停電給電を要する交流負荷と
を夫々有する２組の負荷群に対して給電する無停電電源
システムであって、半導体素子より成る交流スイッチ
と，交直両電力間の双方向変換を行うインバータとを基
本要素とし，前記交流スイッチを経由した交流電源から
の交流電力を交流負荷に給電すると共に前記インバータ
の入力となし，このインバータの直流変換出力をバッテ
リを含む直流負荷に給電し，或いは逆にこのバッテリを
その直流電源として前記インバータを機能させその交流
変換出力を前記交流負荷に給電する如く回路構成された
２組の常用給電系と、交直両電力間の双方向変換を行う
インバータと，このインバータと前記両常用給電系によ
り夫々給電される前記２組の交流負荷との間の給電電路
を開閉する半導体素子より成る２組の交流スイッチとを
基本要素とし，前記の両常用給電系により夫々充電され
る前記２組のバッテリの何れかをその直流電源として前
記インバータを機能させその交流変換出力を前記２組の
交流負荷の何れかに給電し，或いは前記両常用給電系の
何れか一方より取電した交流電力を前記インバータの入
力としてその直流変換出力を前記２組のバッテリを含む
直流負荷の何れかに給電する如く回路構成された予備給
電系と、前記２組の常用給電系が前記２系統の交流電源
の何れからも，更に前記予備給電系を介して前記２組の
バッテリの何れからも給電可能の如くなす給電経路の形
成と，バッテリを含む各負荷への給電経路の開閉等を行
う電路開閉手段と、を備えて成るものとする。
【００１５】２）請求項２の発明は、請求項１記載の無
停電電源システムにおいて、前記の常用及び予備各給電
系におけるインバータは、前記バッテリをその直流電源
とし、前記交流負荷の負荷電流とその基本波電流との波
形偏差と逆極性の波形を有する補償電流を前記波形偏差
の検出点において給電するアクティブフィルタの機能を
有するものとする。
【００１６】３）請求項３の発明は、請求項２記載の無
停電電源システムにおいて、前記の予備給電系インバー
タに対するアクティブフィルタ制御動作指令は、前記２
組の常用給電系インバータ用の２組のアクティブフィル
タ制御装置の選択された何れか一方からの制御動作指令
を共用するものとする。 ４）請求項４の発明は、請求項１記載の無停電電源シス
テムにおいて、前記の常用及び予備各給電系におけるイ
ンバータは、前記バッテリをその直流電源としその充電
状態と前記交流電源からの受電状態とに応じた交流変換
電力を前記交流負荷への給電点において給電し、負荷所
要電力の一部或いは全部を代替して系統受電電力の適度
の軽減を図るピークカット運転機能を有するものとす
る。
【００１７】５）請求項５の発明は、請求項４記載の無
停電電源システムにおいて、前記の予備給電系インバー
タに対するピークカット運転の制御動作指令は、前記２
組の常用給電系インバータ用の２組のピークカット制御
装置の選択された何れか一方からの制御動作指令を共用
するものとする。 上記の如くこの発明は、半導体構成の交流スイッチを介
して無停電給電を要する交流負荷に交流電源からの電力
直送を行うと共に、この直送された交流電力を交直両電
力間の双方向変換を行うインバータの入力としその直流
変換出力によりバッテリの充電と他の直流負荷への給電
を行う交直両給電系を基本として無停電電源システムを
構成したものであり、このシステム構成により前記従来
の無停電電源システムにおけるインバータと異なり、直
流／交流電力変換のみを行うインバータの前段整流器が
不要となる。即ち、従来のシステムにおけるインバータ
と整流器の組合せ機能は交直両電力間の双方向変換を行
う１組のインバータにより代替されるものとなる。
【００１８】また、この発明においては、従来の無停電
電源システムにおけるインバータと異なり、前記の電力
双方向変換を行うインバータは前記交流電源と常時並列
状態にて運転されるものとなり、従って、前記のバッテ
リをその直流電源とする前記インバータの直流／交流電
力変換動作による前記交流負荷への交流給電、或いは、
所要の交流変換により形成されたアクティブフィルタ用
補償電流或いはピークカット制御用補償電力の交流電源
側への給電等の多機能制御が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を図１ない
し図３の各主回路結線図に従い説明する。なお、上記の
各図においては、従来例を示す図４と共に、同一機能の
構成要素に対しては同一の表示符号を付している。先
ず、図１は無停電電源システムの主回路結線図であって
請求項１に従うこの発明の第１の実施例を示すものであ
り、従来技術の実施例を示す前記図４の場合と同じく、
電源Ｉと電源ＩＩの２系統の交流電源より受電し、常用
給電系の１と２或いは予備給電系３の何れかを介してバ
ッテリ１４と直流負荷１６と無停電給電を要する交流負
荷１５とから成る第１の負荷群と、バッテリ２４と直流
負荷２６と無停電給電を要する交流負荷２５とから成る
第２の負荷群とに夫々給電する無停電電源システムの主
回路構成を例示するものである。
【００２０】図１において、変圧器Ｔｒ１を介して電源
Ｉより受電する常用給電系１に関し、１１は前記と同様
の半導体構成の交流スイッチ、１３は交直両電力間の双
方向変換を行うインバータ、ＣＢ11〜ＣＢ13は遮断器の
接点、ＭＣ11は電磁接触器の接点であり、何れもａ接点
で無励磁時の開路状態で図示されている。また、変圧器
Ｔｒ２を介して電源ＩＩより受電する常用給電系２はそ
の回路構成と回路機能とが常用給電系１と全く同一であ
り、同一機能の構成要素の表示番号はその１０の桁を常
用給電系１における１に代えて２として図示している。
【００２１】また、予備給電系３に関し、３１と３２と
は前記１１と同様の交流スイッチ、３３は前記１３と同
様のインバータ、ＣＢ31〜ＣＢ33は前記ＣＢ12と同様遮
断器の接点、ＭＣ31とＭＣ32とは前記ＭＣ11と同様電磁
接触器の接点である。前記両給電系においては、その定
常動作時に、母線連絡用のＣＢ41とバイパス形成用のＭ
Ｃ11とＭＣ21とを除き、図示の各ＣＢとＭＣの接点は閉
路され、また、夫々の制御素子に対するオン或いはオフ
制御により交流スイッチの１１と２１とは閉路，３１と
３２とは開路となされている。
【００２２】上記状態で、例えば常用給電系１において
は、Ｔｒ１を介して電源Ｉより受電した交流電力は交流
スイッチ１１を経由して交流負荷１５に直接給電される
と共に、インバータ１３に入力されその直流変換出力が
直流負荷１６に給電されると共にバッテリ１４の充電に
供される。なお、常用給電系２における負荷給電動作は
常用給電系１における給電動作と全く同様である。
【００２３】また、予備給電系３においては、交流スイ
ッチ３１と３２とが開路されているが、インバータ３３
はＭＣ31或いはＭＣ32を介してバッテリ１４或いはバッ
テリ２４により充電され前記両常用給電系インバータの
選択された何れか一方に対し追従同期制御された動作状
態で待機している。上記の状態において、交流スイッチ
３１と３２とはそのオン／オフ位相制御において電源直
送の交流入力或いは常用給電系インバータの交流出力の
印加／喪失時点の電圧位相と同期制御されており、交流
負荷１５或いは２５に対する無瞬断の給電を行う如く機
能するものとなる。
【００２４】前記の如き主回路構成をなす無停電電源シ
ステムにおいて何らかの異状が発生した場合の交流負荷
給電の安定性についてみれば、常用給電系１と交流負荷
１５とを対象として下記の如くなる。 １）交流スイッチ１１の故障時、インバータ１３はバッ
テリ１４から直流給電を受けて交流負荷１５に対する交
流給電を無瞬断にて継続するか、バイパス接点ＭＣ11の
閉路動作とインバータ１３の電源Ｉに対する同期閉入に
要する短時間の停電時間を経てインバータ１３による交
流給電を再開するか、交流スイッチ１１の故障点検に関
連し、交流負荷１５に対して給電中のインバータ１３に
より予備給電系のインバータ３３を追従同期制御し両者
間の同期成立時にインバータ１３からインバータ３３へ
の給電路の切り換えを行うか、の何れかの選択により交
流負荷１５への交流給電を継続する。
【００２５】２）インバータ１３の故障時、交流スイッ
チ１１を経由する交流負荷１５に対する給電を継続する
か、インバータ１３の故障点検に関連し、交流スイッチ
１１とＣＢ13との開路と交流スイッチ３１の閉路とを行
い，動作状態で待機している予備給電系のインバータ３
３による電源非同期状態での給電路の切り換えを行う
か、の何れかの選択により交流負荷１５への交流給電を
継続する。
【００２６】３）電源Ｉの瞬時停電時、交流スイッチ１
１の開路と共にバッテリ１４をその直流電源とするイン
バータ１３による交流負荷１５への交流給電を継続す
る。 ４）電源Ｉと電源ＩＩに共に連続停電発生時、前記３）
の電源瞬時停電発生時と同様の処置を両常用給電系にお
いて行い、交流負荷１５と２５夫々に対する交流給電を
各電源バッテリの充電状態に応じた限定期間内において
継続する。
【００２７】上記の如く、図１にその主回路構成を示す
無停電電源システムは、前記電源Ｉ及び電源ＩＩ同時の
連続停電発生時における限定期間内の給電を含め、無停
電給電を要する交流負荷に対する給電の安定性は可成り
高いものとなる。なお、常用給電系２における交流負荷
への給電の安定性については、前記常用給電系１の場合
と同様である。
【００２８】次に、図２はアクティブフィルタとしての
機能を有する無停電電源システムの主回路結線図であっ
て請求項２と請求項３とに従うこの発明の第２の実施例
を示すものであり、前記両常用給電系における電力双方
向変換形インバータが夫々の交流電源と常時並列状態に
て運転されていることから、前記両インバータが夫々の
充電負荷をなす前記バッテリを逆にその直流電源として
直流／交流の電力変換を行い交流負荷電流中の高調波電
流に対する補償電流を交流負荷給電路に供給する如く制
御し、前記両インバータを各交流電源からの受電電流中
の高調波低減を行うアクティブフィルタとして機能させ
るものである。
【００２９】なお、予備給電系インバータも、前記両常
用給電系インバータの何れかに代替して前記交流電源の
Ｉ或いはＩＩの何れかと並列状態にあれば、前記両常用
給電系インバータと同様にアクティブフィルタとして機
能させることが出来る。ここに、図２は前記図１におい
てその常用給電系１にアクティブフィルタ制御装置１７
と制御指令切替部１７ａとを設けたものである。なお、
常用給電系２は常用給電系１と同一構成をなすものとし
て図２にはその記載を省略している。
【００３０】図２に示す如く、交流電源Ｉからの受電点
Ｒ1 における受電電流Ｉs と、インバータ１３の出力点
Ｒ2 における電流即ちインバータによる高調波補償電流
Ｉcと、交流負荷１５への給電点Ｒ3 における負荷電流
ＩL と、の夫々の検出信号はアクティブフィルタ制御装
置１７に入力され、ここで式（１）に従う高調波補償電
流Ｉc の制御指令が形成される。
【００３１】 ΣＩsn＝Ｉc ＋ΣＩLn＝０ （ｎ＝２，３，‥‥） ──（１） 式（１）に従い、高調波補償電流Ｉc は、負荷電流ＩL
とその基本波電流ＩL1（ｎ＝１）との電流偏差と逆極性
の波形電流として得られる。ここに、ΣＩsnとΣＩLn
（ｎ＝２，３，‥‥）は受電電流Ｉs と負荷電流ＩL中
の高調波電流の和を示すものである。
【００３２】前記高調波補償電流Ｉc の形成指令信号Ｓ
ａ1 は制御指令切替部１７ａを経由してインバータ１３
へ印加される。なお、制御指令切替部１７ａは、インバ
ータ１３の代替として予備給電系３のインバータ３３が
動作状態にある場合、前記制御装置１７からの指令信号
Ｓａ1をインバータ３３用の同一内容の信号Ｓａ31とし
て切替え指令するものであり、前記両インバータに対し
前記制御装置１７の共用を図るためのものである。
【００３３】なお、図示の指令信号Ｓａ32は、常用給電
系２における図示されていないアクティブフィルタ制御
装置２７にて形成され制御指令切替部２７ａを経由して
インバータ３３に印加される高調波補償電流形成用の指
令信号であり、交流負荷２５の負荷電流中の高調波電流
を対象とするものである。次に、図３はピークカット運
転機能を有する無停電電源システムの主回路結線図であ
って請求項４と請求項５とに従うこの発明の第３の実施
例を示すものであり、前記両常用給電系における電力双
方向変換形インバータが夫々の交流電源と常時並列状態
にて運転されていることから、前記両インバータが夫々
の充電負荷をなす前記のバッテリを逆にその直流電源と
して直流／交流の電力変換を行い、前記バッテリの充電
状態と前記常用給電系の前記交流電源からの受電状態に
応じた交流変換電力を前記交流負荷への給電点において
給電し、負荷所要電力の一部或いは全部を代替して系統
受電電力の適度の軽減を図るピークカット運転を行うも
のである。
【００３４】なお、予備給電系インバータも、前記両常
用給電系インバータの何れかに代替して前記交流電源の
Ｉ或いはＩＩの何れかと並列状態にあれば、前記両常用
給電系インバータと同様にピークカット運転を行わすこ
とが出来る。ここに、図３は前記の図１においてその常
用給電系１にピークカット制御装置１８と制御指令切替
部１８ａとを設けたものである。なお、常用給電系２は
常用給電系１と同一構成をなすものとして図３にはその
記載を省略している。
【００３５】図３に示す如く、交流電源Ｉからの受電点
Ｒ1 における受電電力Ｐs と、インバータ１３の出力点
Ｒ2 における電力即ちインバータによる受電電力補償用
電力Ｐc と、交流負荷１５への給電点Ｒ3 における給電
電力ＰL との夫々の検出信号はピークカット制御装置１
８に入力され、ここで式（２）に従う受電電力補償用電
力Ｐc の制御指令が形成される。
【００３６】 Ｐc ＝ＰL −Ｐs ─────（２） なお、受電電力Ｐs は電源系統側の条件等によって決定
される規制値であり、また、補償電力Ｐc もインバータ
１３の電源をなす前記バッテリの充電状態により制約さ
れるために、交流負荷１５の所要電力ＰL の値如何によ
っては式（２）を完全に満たす電力補償が出来ない場合
もある。
【００３７】前記の受電電力補償用電力Ｐc の形成指令
信号Ｓｐ1 は制御指令切替部１８ａを経由してインバー
タ１３へ印加される。なお、制御指令切替部１８ａは、
インバータ１３の代替として予備給電系３のインバータ
３３が動作状態にある場合、前記制御装置１８からの指
令信号Ｓｐ1をインバータ３３用の同一内容の信号Ｓｐ3
1として切替え指令するものであり、前記両インバータ
に対し前記制御装置１８の共用を図るためのものであ
る。
【００３８】なお、図示の指令信号Ｓｐ32は常用給電系
２における図示されていないピークカット制御装置２８
にて形成され制御指令切替部２８ａを経由しインバータ
３３に印加される受電電力補償用電力形成用の指令信号
であり、交流負荷２５を対象とするものである。
【００３９】
【発明の効果】この発明によれば、２系統の交流電源よ
り受電しバッテリを含む直流負荷と無停電給電を要する
交流負荷とを夫々有する２組の負荷群に対して給電する
無停電電源システムに関して、 １）請求項１の発明による如く、半導体交流スイッチ
と，交直電力間の双方向変換を行うインバータとを基本
要素とし，前記交流スイッチを経由した交流電源からの
直送電力を交流負荷に給電すると共に前記インバータの
入力となし，このインバータの直流変換出力をバッテリ
を含む直流負荷に給電し，或いは逆に，このバッテリを
その直流電源として前記インバータを機能させその交流
変換出力を前記交流負荷に給電する如く回路構成された
２組の常用給電系と、前記と同様の電力双方向変換を行
うインバータと，これと前記両常用給電系により夫々給
電される２組の交流負荷との間の給電電路を開閉する２
組の半導体交流スイッチとを基本要素とし，前記両常用
給電系インバータの何れかに異常が発生すれば対応する
前記半導体交流スイッチを閉路制御して前記常用給電系
故障インバータに代替し得る如く回路構成された予備給
電系と、各種給電電路の形成と切替え等を行う電路開閉
手段とを以て無停電電源システムを構成することによ
り、従来の無停電電源システムにおける直流から交流へ
の一方向電力変換のみを行うインバータとその前段の整
流器との組合せ機能は交直両電力間の双方向変換を行う
１組のインバータにより代替されるものとなり、無停電
給電を要する交流負荷に対する給電の安定性を高く維持
しながら、無停電電源システムとしての所要機器設置面
積の縮小と機器放熱に対処する冷却装置の小形化等が可
能となり、システム全体としての低廉化を図ることがで
きる。
【００４０】２）請求項２の発明による如く、請求項１
に従う無停電電源システムにおいてその交流電源と常時
並列状態にて運転される前記両常用給電系インバータと
その代替をなす予備給電系インバータとに対して前記バ
ッテリをその直流電源とするアクティブフィルタの機能
を与え、例えば、前記交流負荷を発生源とする高調波電
流の消滅或いは低減を図ってその系統側への高調波流出
を回避することか出来る等、前記各インバータの多機能
化を図ることが出来る。
【００４１】３）請求項３の発明による如く、請求項２
に従う無停電電源システムにおけるアクティブフィルタ
制御に関し、前記予備給電系インバータに対する制御指
令はこのインバータが代替する常用給電系インバータに
付属する制御装置の制御指令を共用することにより、前
記予備給電系インバータに専用の制御装置を設けること
は不要となり、前記無停電電源システムの小形低廉化に
寄与する。
【００４２】４）請求項４の発明による如く、請求項１
に従う無停電電源システムにおいてその交流電源と常時
並列状態にて運転される前記両常用給電系インバータと
その代替をなす予備給電系インバータとに対して前記バ
ッテリをその直流電源とするピークカット運転機能を与
え、例えば、前記バッテリの充電状態と常用給電系の前
記交流電源からの受電規制値等に対応し、負荷所要電力
の一部或いはその全部を代替して系統受電電力の適度の
軽減を図り、負荷給電の安定性の向上を図ることが出来
る。
【００４３】５）請求項５の発明による如く、請求項４
に従う無停電電源システムにおけるピークカット制御に
関して、前記の予備給電系インバータに対する制御指令
はこのインバータが代替する常用給電系インバータに付
属する制御装置の制御指令を共用することにより、前記
予備給電系インバータに専用の制御装置を設けることは
不要となり、前記無停電電源システムの小形低廉化に寄
与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す無停電電源シス
テムの主回路結線図
【図２】この発明の第２の実施例を示す無停電電源シス
テムの主回路結線図
【図３】この発明の第３の実施例を示す無停電電源シス
テムの主回路結線図
【図４】従来技術の実施例を示す無停電電源システムの
主回路結線図
【符号の説明】
１，２ 常用給電系 ３ 予備給電系 ５，６ 常用給電系 ７ 予備給電系 １１，２１ （半導体）交流スイッチ １３，２３ インバータ（双方向変換形） １４，２４ バッテリ １５，２５ 交流負荷 １６，２６ 直流負荷 １７ アクティブフィルタ制御装置 １７ａ 制御指令切替部 １８ ピークカット制御装置 １８ａ 制御指令切替部 ３１，３２ （半導体）交流スイッチ ３３ インバータ（双方向変換形） ５１，５２ （半導体）交流スイッチ ５３，６３ インバータ（一方向変換形） ５４，６４ 整流器 ６１，６２ （半導体）交流スイッチ ７１，７２ （半導体）交流スイッチ ７３ インバータ（一方向変換形） ＣＢ 遮断器（接点） ＭＣ 電磁接触器（接点） Ｔｒ 変圧器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】２系統の交流電源より受電しバッテリを含
    む直流負荷と無停電給電を要する交流負荷とを夫々有す
    る２組の負荷群に対して給電する無停電電源システムで
    あって、半導体素子より成る交流スイッチと，交直両電
    力間の双方向変換を行うインバータとを基本要素とし，
    前記交流スイッチを経由した交流電源からの交流電力を
    交流負荷に給電すると共に前記インバータの入力とな
    し，このインバータの直流変換出力をバッテリを含む直
    流負荷に給電し，或いは逆に，このバッテリをその直流
    電源として前記インバータを機能させその交流変換出力
    を前記交流負荷に給電する如く回路構成された２組の常
    用給電系と、交直両電力間の双方向変換を行うインバー
    タと，このインバータと前記の両常用給電系により夫々
    給電される前記２組の交流負荷との間の給電電路を開閉
    する半導体素子より成る２組の交流スイッチとを基本要
    素とし，前記の両常用給電系により夫々充電される前記
    ２組のバッテリの何れかをその直流電源として前記イン
    バータを機能させその交流変換出力を前記２組の交流負
    荷の何れかに給電し，或いは，前記両常用給電系の何れ
    か一方より取電した交流電力を前記インバータの入力と
    しその直流変換出力を前記２組のバッテリを含む直流負
    荷の何れかに給電する如く回路構成された予備給電系
    と、前記２組の常用給電系が前記２系統の交流電源の何
    れからも，更に前記予備給電系を介して前記２組のバッ
    テリの何れからも給電可能の如くなす給電経路の形成
    と，バッテリを含む各負荷への給電経路の開閉等を行う
    電路開閉手段と、を備えて成ることを特徴とする無停電
    電源システム。
  2. 【請求項２】請求項１記載の無停電電源システムにおい
    て、前記の常用及び予備各給電系におけるインバータ
    は、前記バッテリをその直流電源として、前記交流負荷
    の負荷電流とその基本波電流との波形偏差と逆極性の波
    形を有する補償電流を前記波形偏差の検出点において給
    電するアクティブフィルタの機能を有するものであるこ
    とを特徴とする無停電電源システム。
  3. 【請求項３】請求項２記載の無停電電源システムにおい
    て、前記予備給電系インバータに対するアクティブフィ
    ルタ制御動作指令は、前記２組の常用給電系インバータ
    用の２組のアクティブフィルタ制御装置の選択された何
    れか一方からの制御動作指令を共用するものであること
    を特徴とする無停電電源システム。
  4. 【請求項４】請求項１記載の無停電電源システムにおい
    て、前記の常用及び予備各給電系におけるインバータ
    は、前記バッテリをその直流電源としその充電状態と前
    記交流電源からの受電状態とに応じた交流変換電力を前
    記交流負荷への給電点において給電し、負荷所要電力の
    一部或いは全部を代替して系統受電電力の適度の軽減を
    図るピークカット運転機能を有するものであることを特
    徴とする無停電電源システム。
  5. 【請求項５】請求項４記載の無停電電源システムにおい
    て、前記予備給電系インバータに対するピークカット運
    転の制御動作指令は、前記２組の常用給電系インバータ
    用の２組のピークカット制御装置の選択された何れか一
    方からの制御動作指令を共用するものであることを特徴
    とする無停電電源システム。
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