JPH11346440A - 受電電力平準化装置 - Google Patents

受電電力平準化装置

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JPH11346440A
JPH11346440A JP10150483A JP15048398A JPH11346440A JP H11346440 A JPH11346440 A JP H11346440A JP 10150483 A JP10150483 A JP 10150483A JP 15048398 A JP15048398 A JP 15048398A JP H11346440 A JPH11346440 A JP H11346440A
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JP
Japan
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power
load
generator motor
power supply
flywheel
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JP10150483A
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English (en)
Inventor
Makoto Tamagawa
誠 玉川
Takayuki Tanabe
隆之 田邊
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力系統と速度運転する自家発電設備の負荷
変動を平準化させて受電電力を平準化させる。 【解決手段】 自家発電設備の受電点に可変電圧可変周
波数電源装置11を介してフライホイール発電電動機1
4を接続する。負荷電力をトランジューサ21で検出
し、設定値演算部22により負荷電力の変動分の逆位相
の電力を設定し、発電電動機14の電力をトランジュー
サ25で検出し、この電力偏差がなくなるように、電力
制御装置26,速度制御装置28,電流制御装置29,
可変電圧可変周波数電源装置11を介して発電電動機1
4を速度制御する。負荷電力が急減した場合は発電電動
機14が電力を吸収して電動機として機能し受電点から
みた負荷変動を平準化する。また、負荷電力が急増した
場合、発電電動機14が発電機として機能し、受電点か
ら負荷変動を平準化する。負荷変動が平準化されるの
で、受電電力は平準化する。

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、電力系統への逆
潮流無しを規定されている自家発電設備を持つ需要家の
受電電力を平準化させる受電電力平準化装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】逆潮流無しを規定されている自家発電設
備を持つ需要家の受電点には、電力系統と連系するため
図4に示すように逆電力リレー4を設けてあり、自家発
電設備1から電力系統への電力の逆潮流が発生した場
合、直ちに逆電力リレー4が逆潮流を検出して受電遮断
器52Rを遮断して電力系統から解列し、電力会社の電
力系統を逆充電しないようにしている。
【0003】なお、図4中、2は原動機3により駆動さ
れる自家発電機、6は電力トランジューサ5からの受電
電力値に基づいて負荷設定器7を調整する自動負荷制御
器、8はこの負荷設定および原動機3の速度に基づいて
原動機速度を調整するガバナーを示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記需要家の負荷電力
は変動しており、特に負荷の一部が急減すると、自家発
電電力が負荷に見合って急減できないため、電力系統へ
の逆潮流が発生して逆電力リレー4が動作し、受電遮断
器52Rを解列させる不具合がある。このため変動負荷
分は常時電力会社から買電せねばならず、原動機の利用
率を悪化させていた。また、需要家の自家発電電力は変
動しない一定電力を供給するので、負荷の中の変動分の
みを買電することになる。
【0005】需要家の電力変動分は電力系統からみた電
力量が少なく周波数を変動させることにならないが、電
力会社は多くの需要家の変動分のみを給電することにな
り、場合によっては周波数調整に影響を与えることにも
なる。
【0006】この発明は、上記課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、自家発電設備の利
用効率が向上し契約電力を小さくできる受電電力平準化
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の受電電力平準
化装置は、電力系統と連系運転する自家発電設備の受電
点に接続された可変電圧可変周波数電源装置と、この可
変電圧可変周波数電源装置により制御され通常時定格回
転数で回転するフライホイール発電電動機と、負荷電力
の変化分の逆位相の電力を設定する設定値演算部と、こ
の負荷電力変化分の逆位相の電力設定値と前記フライホ
イール発電電動機の電力値との偏差がなくなるように前
記可変電圧可変周波数電源装置を制御して前記フライホ
イール発電電動機の回転速度を制御する速度制御手段と
を有するものである。
【0008】または、電力系統と連系運転する自家発電
設備の複数の給電線にそれぞれ接続された複数の負荷平
準化装置からなる受電電力平準化装置であって、各負荷
平準化装置は、それぞれ、給電線に接続された可変電圧
可変周波数電源装置と、この可変電圧可変周波数電源装
置により通常時定格回転数で駆動されるフライホイール
発電電動機と、給電線の負荷電力の変化分の逆位相の電
力を設定する設定値演算部と、この負荷電力変化分の逆
位相の電力設定値とフライホイール発電電動機の電力値
との偏差がなくなるように前記可変電圧可変周波数電源
装置を制御してフライホイール発電電動機の速度を制御
する速度制御手段とからなるものである。
【0009】フライホイール発電電動機の発電電動機は
かご形または巻線形発電機であり、巻線形発電電動機の
場合、1次巻線は商用周波数電源に接続し、2次巻線の
電圧、周波数を前記可変電圧可変周波数電源装置で制御
する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1に受電電力平準化装置の構成
を示す。なお、図中前記従来図4に示したものと同一構
成部分は同一符号を付してその重複する説明を省略す
る。
【0011】図1について、10は受電電力平準化装置
で次のように構成されている。CB3は遮断器で、この
遮断器CB3を介して受電点に接続されたコンバータ1
2とこのコンバータの出力を電源とするインバータ13
とからなる可変電圧可変周波数電源装置(VVVF装
置)11が設けられる。この可変電源可変周波数電源装
置11には同装置により制御される発電電動機15とフ
ライホイール16からなる可変速フライホイール発電電
動機14が設けられ、このフライホイール発電電動機の
回転軸には回転速度を検出するためのエンコーダ17が
直結されている。
【0012】21は電力トランジューサで計器用変圧器
PTと計器用変流器CT2で検出した電圧,電流から負
荷電力PRを検出する。22は設定値演算部で図2に示
すように、この負荷電力の変動分を検出するハイパスフ
イルタ23とこの負荷電力の変動分に−1を掛ける乗算
器24からなり負荷変動分の逆位相の電力を演算する。
25は電力トランジューサで計器用変圧器PTと計器用
変流器CT3で検出した電圧,電流からフライホイール
発電電動機14の電力を検出する。26は電力制御装置
で、電力トランジューサ25と設定値演算部22からの
設定値からの電力との偏差を演算増幅し速度指令を出力
し、この速度指令とエンコーダ17からの速度との差を
速度制御装置28によって演算増幅し電流指令を出力す
る。この電流指令を演算増幅し、上記電力偏差がなくな
るように電流制御装置29でインバータ13を制御する
ように構成されている。
【0013】上記受電電力平準化装置10の動作につい
て説明する。通常負荷電力時は、設定値演算部22で演
算される負荷電力変動分の逆位相の電力設定値は零であ
り、インバータ13は、そのときにおける電力制御装置
26の出力とエンコーダ17の出力との偏差に基づき速
度制御装置28,電流制御装置29を介して制御され
る。このためフライホイール発電電動機14は可変電圧
可変周波数電源装置11によりある回転数で運転され
る。
【0014】この状態において負荷が急減すると、設定
値演算部22で設定される負荷電力変動分の逆位相の電
力設定値が急増し、電力制御装置26から出力する速度
指令は加速指令となるので、インバータ13の出力周波
数は増加し、フライホイール発電電動機14は誘導電動
機となるがフライホイール発電電動機14は慣性が大き
いので瞬時に負荷を取り、逆電力リレー4が動作する前
に加速を始める。これにより受電点における負荷変動は
緩和され逆電力リレー4の動作が抑制されると共に自家
発電機2から系統への逆潮流が防止される。
【0015】この場合フライホイール発電電動機14の
回転数は定常負荷時の回転数より高いところで安定する
が、このときは負荷の変動が少なくなるので、設定値演
算部22で設定される電力設定値は徐々に減少し、電力
制御装置26に入力する電力偏差はマイナスとなる。こ
のためフライホイール発電電動機14は誘導発電機とな
って可変電圧可変周波数電源装置11を介して受電点側
へエネルギーをゆっくりと放出して定常負荷時の回転数
まで低下するので、自家発電設備1側の自動負荷制御装
置6は動作することはない。
【0016】次に負荷が急増した時は、設定値演算部2
2で設定される負荷変動分の逆位相の電力設定値がマイ
ナス方向に急増し、電力制御装置26が出力する速度指
令は減速指令となるので、フライホイール発電電動機1
4は誘導発電機となって発電し定電圧定周波数電源装置
11を介して負荷側へ電力を供給する。このため受電点
からみた負荷変動は緩和される。
【0017】この場合フライホイール発電電動機14の
回転が定常負荷時の回転数より低いところで安定する
が、このときは急増した負荷の変動が少なくなるので、
設定値演算部22で設定されるマイナスの電力設定値が
徐々に減少する。この時電力制御装置26に入力する電
力偏差はプラスとなるためフライホイール発電電動機1
3は誘導電動機となってエネルギーをゆっくり吸収して
定常負荷時の回転数まで増加する。
【0018】以上のように、受電電力平準化装置10
は、急激な負荷の変動をフライホイール発電電動機14
のエネルギーの蓄勢,放勢によって瞬時に吸収し、変動
負荷分をゆっくり自家発電機2側に移行させる働きをす
るので、負荷が急変したとき受電端側から負荷変動は平
準され受電電力は平準化される。
【0019】上記受電電力平準化装置の制御ブロック図
を図2に示す。図中、27は速度リミッタ、18はフラ
イホイール16の慣性、19はフライホイール電動発電
機の回転/電力関数を示す。
【0020】上記受電電力平準化装置は受電点における
負荷電力の変動を抑制するので、負荷電力平準化装置と
いうことができる。しかして、図3に示すように各給電
線F1,F2…に上記受電電力平準化装置10と同じ構
成の負荷電力平準化装置10−1,10−2…を設置す
ることで、受電電力を平準化することができる。この場
合負荷電力平準化装置10−1,10−2…全体で受電
電力平準化装置として機能する。
【0021】
【発明の効果】この発明は、上述のとおり自家発電を持
つ需要家の受電電力をフライホイール発電電動機を制御
して平準化するので、下記の効果を奏する。
【0022】(1)受電遮断器のトリップが無くなり電
源の信頼性が向上する。
【0023】(2)自動負荷制御装置の受電電力セット
値を少なくできるので、契約電力を小さくすることがで
き、需要家にとって電気代を少なくできる。
【0024】(3)自家発電の利用効率が増加し、設備
が有効に利用できる。
【0025】(4)電力系統の周波数に悪影響を与えな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例にかかる受電電力平準化装置構成図。
【図2】受電電力平準化装置の制御ブロック図。
【図3】負荷平準化装置を負荷フィーダ毎に設置してな
る受電電力平準化装置構成図。
【図4】従来の自家発電設備構成図。
【符号の説明】
1…自家発電設備 2…原動機 3…発電機 4…逆電力リレー 5…受電電力トランジューサ 6…自動負荷調整器 7…自動負荷調整器の負荷設定器 8…カバナー 10…受電電力平準化装置 10−1,10−2…負荷平準化装置 11…可変電圧可変周波数電源装置 12…コンバータ 13…インバータ 14…フライホイール発電電動機 17…回転速度検出用エンコーダ 21…負荷電力トランジューサ 22…負荷電力の変化分の逆位相を演算する設定値演算
部 23…ハイパスフイルタ 24…−1乗算器 25…フライホイール発電電動機電力トランジューサ 26…電力制御装置 27…速度リミッタ 28…速度制御装置 29…電流制御装置。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統と連系運転する自家発電設備の
    受電点に接続された可変電圧可変周波数電源装置と、 この可変電圧可変周波数電源装置により制御され通常時
    定格回転数で回転するフライホイール発電電動機と、 負荷電力の変化分の逆位相の電力を設定する設定値演算
    部と、 この負荷電力変化分の逆位相の電力設定値と前記フライ
    ホイール発電電動機の電力値との偏差がなくなるように
    前記可変電圧可変周波数電源装置を制御して前記フライ
    ホイール発電電動機の回転速度を制御する速度制御手段
    とを有する、ことを特徴とする受電電力平準化装置。
  2. 【請求項2】 電力系統と連系運転する自家発電設備の
    複数の給電線にそれぞれ接続された複数の負荷平準化装
    置からなる受電電力平準化装置であって、 各負荷平準化装置は、それぞれ、 給電線に接続された可変電圧可変周波数電源装置と、 この可変電圧可変周波数電源装置により通常時定格回転
    数で駆動されるフライホイール発電電動機と、 給電線の負荷電力の変化分の逆位相の電力を設定する設
    定値演算部と、 この負荷電力変化分の逆位相の電力設定値とフライホイ
    ール発電電動機の電力値との偏差がなくなるように前記
    可変電圧可変周波数電源装置を制御してフライホイール
    発電電動機の速度を制御する速度制御手段とからなる、
    ことを特徴とする受電電力平準化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、 フライホイール発電電動機の発電電動機がかご形発電電
    動機であることを特徴とする受電電力平準化装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2において、 フライホイール発電電動機の発電電動機は巻線形の発電
    電動機であり、1次巻線を商用周波数の電源に接続し、
    2次巻線の電圧・周波数を前記可変電圧可変周波数電源
    装置で制御することを特徴とする受電電力平準化装置。
JP10150483A 1998-06-01 1998-06-01 受電電力平準化装置 Pending JPH11346440A (ja)

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JP (1) JPH11346440A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012114994A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Sanken Electric Co Ltd 蓄電装置
JP2015104209A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 サンケン電気株式会社 電力平準化装置
JP2015104210A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 サンケン電気株式会社 電力平準化装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012114994A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Sanken Electric Co Ltd 蓄電装置
JP2015104209A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 サンケン電気株式会社 電力平準化装置
JP2015104210A (ja) * 2013-11-25 2015-06-04 サンケン電気株式会社 電力平準化装置

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