CN111052529A - 电源*** - Google Patents

电源*** Download PDF

Info

Publication number
CN111052529A
CN111052529A CN201880056896.1A CN201880056896A CN111052529A CN 111052529 A CN111052529 A CN 111052529A CN 201880056896 A CN201880056896 A CN 201880056896A CN 111052529 A CN111052529 A CN 111052529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
voltage
power
switch
distributed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880056896.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111052529B (zh
Inventor
宇田怜史
河崎吉则
西村庄治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Publication of CN111052529A publication Critical patent/CN111052529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111052529B publication Critical patent/CN111052529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/24Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
    • H02J3/241The oscillation concerning frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/066Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明是一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源来同时实现无停电电源功能及负荷平准化功能的电源***,其包括:分散型电源2,连接于用以自商用电力***10对重要负荷30供电的电力线L1;切换开关3,设置在电力线L1上较分散型电源2更靠商用电力***10侧,使电力线L1开闭;阻抗元件4,在电力线L1上与切换开关3并联连接;电压检测部5,检测较切换开关3更靠商用电力***10侧的电压;以及控制部6,当电压检测部5的检测电压变为稳定值以下时开放切换开关3,将分散型电源2与商用电力***10经由阻抗元件4加以连接;且在分散型电源2与商用电力***10经由阻抗元件4而连接着的状态下,分散型电源2继续进行包含逆潮流的运转。

Description

电源***
技术领域
本发明涉及一种电源***。
背景技术
电源***可分类为无停电电源***及分散型电源***,所述无停电电源***是对于停电或瞬降而自商用电力***解列而对重要负荷进行补偿的电源***,所述分散型电源***是通过使蓄电池充电及放电,来实现峰值削减(peak cut)或峰值移位(peak shift)等的负荷平准化(load leveling)的电源***。
近年来,随着蓄电池的性能提高等,特别是在大电容(500kW电容级以上)的蓄电池***中,正在考虑同时实现无停电电源功能及负荷平准化功能。例如,如专利文献1所示,已想出同时实现无停电电源功能及负荷平准化功能的二次电池***。所述***构成为对于停电或瞬降进行解列而对重要负荷供电。
然而,与商用电力***互连的分散型电源增大,若瞬降时使这些分散型电源一齐解列,则有可能对整个商用电力***的电压或频率的维持造成重大影响。因此,正在谋求即使在瞬降时也无需自商用电力***解列分散型电源而继续运转(事故时运转继续(FaultRide Through,FRT)必要条件)的技术。
但是,在所述电源***中,在瞬降时已解列,故而无法满足FRT必要条件。又,如专利文献2所示,也想出在电源***中设为利用无停电电源用途的蓄电池及负荷平准化用途的蓄电池来各别地发挥各功能的***,但成本及尺寸增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3402886号公报
专利文献2:日本专利特开2004-289980号公报
发明内容
发明所要解决的问题
因此,本发明是为了解决所述问题点而成,其主要课题在于提供一种一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源来同时实现平常商用供电方式的无停电电源功能及负荷平准化功能的新颖的电源***。
解决问题的技术手段
即,本发明的电源***是设置在商用电力***与重要负荷之间,对所述重要负荷供电的电源***,其特征在于包括:分散型电源,连接于用以自所述商用电力***对所述重要负荷供电的电力线;切换开关,设置在所述电力线上较所述分散型电源更靠所述商用电力***侧,使所述电力线开闭;阻抗元件,在所述电力线上与所述切换开关并联连接;***侧电压检测部,检测较所述切换开关更靠所述商用电力***侧的电压;以及控制部,当所述***侧电压检测部的检测电压变为预定的稳定值以下时打开所述切换开关,将所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件加以连接;且在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,所述分散型电源继续进行包含逆潮流(reverse power flow)的运转。
若为此种电源***,则在电力线上较分散型电源更靠商用电力***侧设置有切换开关,并且相对于所述切换开关并联连接有阻抗元件,当商用电力***侧的电压变为稳定值以下时打开切换开关,因此即使在瞬降时使用者侧设备也成为经由阻抗元件而与商用电力***互连的状态。由此,可一方面满足分散型电源的FRT必要条件,一方面防止瞬降时供给至重要负荷的电压降低。其结果为,可提供一种一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源来同时实现无停电电源功能及负荷平准化功能的新颖的电源***。
又,只要在电力线上设置阻抗元件与切换开关的并联电路部即可,因此可简化装置的电路结构,并且在通常运用时电流会流入至切换开关,故可消除电抗器(reactor)等阻抗元件中所产生的损耗。
在FRT必要条件中,除了如上所述针对电压下降的运转继续以外,也包含针对频率变动的运转继续。又,当在所述结构的电源***中保持着闭合切换开关的状态继续进行分散型电源的运转时,分散型电源会追随于商用电力***的频率变动而继续运转,从而供给至重要负荷的电压、电流的频率产生变动。此处,当重要负荷的频率耐受量小于FRT必要条件的频率范围时,重要负荷会脱落。
因此,理想的是:电源***还包括检测较所述切换开关更靠所述商用电力***侧的频率变动的频率变动检测部,当所述重要负荷或所述分散型电源的频率耐受量不满足规定的稳定范围时,所述控制部在所述频率变动检测部所检测出的频率变动为所述频率耐受量以上且包含于所述规定的稳定范围内时,打开所述切换开关,将所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件加以连接。
再者,频率耐受量是重要负荷或分散型电源可进行运行的容许频率变动范围。又,规定的稳定范围是FRT必要条件的频率范围。当频率变动为步进上升时,规定的稳定范围例如是自正常频率(50Hz或60Hz)至规定的变动值(50.8Hz或61.0Hz)的范围(50Hz~50.8Hz、60Hz~61.0Hz)。又,当频率变动为倾斜(ramp)上升、倾斜下降时,规定的稳定范围是相对于正常频率(50Hz或60Hz)在规定的变化率(±2Hz/秒)的范围内,且至已变动规定量的上限稳定值或下限稳定值为止的范围。
此时,理想的是:在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,所述分散型电源在所述频率耐受量的范围内继续进行包含逆潮流的运转。
若为所述结构,则可一方面满足针对频率变动的分散型电源的FRT必要条件,一方面防止重要负荷的脱落。具体而言,分散型电源成为经由阻抗元件而与商用电力***连接的形式,当使分散型电源侧的电压未达频率耐受量的界限频率而继续运转时,商用电力***侧的电压及频率以及相位不同。与此相对,通过利用阻抗元件,抑制这些的电位差所引起的横流及伴随于此的电压变动,可在使重要负荷侧的电压维持着界限频率的状态下,使供给至重要负荷的电压、电流稳定。
作为具体的分散型电源的运转形态,理想的是:在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,所述分散型电源在所述重要负荷或所述分散型电源的频率耐受量相对小的范围内继续进行包含逆潮流的运转。
又,电源***还包括设置在所述电力线上较所述分散型电源更靠所述商用电力***侧的解列用开关,所述控制部是在所述***侧电压检测部的检测电压满足规定的解列条件时打开所述解列用开关的构件,在所述解列用开关已打开的状态下,所述分散型电源对所述重要负荷供电而变为自持运转模式。
此外,理想的是:电源***还包括检测在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述分散型电源侧的电压的电源侧电压检测部,所述控制部在所述***侧电压检测部的检测电压解除所述规定的解列条件,且所述***侧电压检测部的检测电压及所述电源侧电压检测部的检测电压满足规定的同步鉴定条件时,接通所述解列用开关。此处,所谓规定的同步鉴定条件,是指***侧电压检测部的检测电压的大小、频率及相位与电源侧电压检测部的检测电压的大小、频率及相位分别相一致。
此外,理想的是:电源***还包括设置在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述商用电力***侧的***互连用保护装置、以及检测在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述分散型电源侧的电压的电源侧电压检测部,所述控制部在所述***互连用保护装置变为非运行状态,且所述***侧电压检测部的检测电压及所述电源侧电压检测部的检测电压满足同步鉴定条件时,接通所述解列用开关。
发明的效果
根据如上所述而构成的本发明,可提供一种一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源来同时实现作为无停电电源***的功能及作为分散型电源的功能的新颖的电源***。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电源***的结构的示意图。
图2是表示第一实施方式的通常时的电源***的状态的示意图。
图3是表示第一实施方式的瞬降时的电源***的状态的示意图。
图4是表示瞬降产生时的补偿运行的模拟(simulation)结果的图。
图5是表示第二实施方式的电源***的结构的示意图。
图6是表示第二实施方式的运行状态的一览的表。
图7是表示第二实施方式的通常时及频率变动时的电源***的状态的示意图。
图8是表示第三实施方式的电源***的结构的示意图。
图9是表示第三实施方式的电源***的运行的示意图。
图10是表示第三实施方式的电源***的运行的示意图。
图11是表示变形实施方式的电源***的结构的示意图。
符号的说明
100:电源***
10:商用电力***
30:重要负荷
L1:电力线
2:分散型电源
3:切换开关
4:阻抗元件
5:***侧电压检测部
6:控制部
7:频率变动检测部
8:解列用开关
9:电源侧电压检测部
30a:马达
30b:功率因数改善用电容器
具体实施方式
<第一实施方式>
以下,参照附图,对本发明的电源***的第一实施方式进行说明。
本实施方式的电源***100如图1所示,设置在商用电力***10与重要负荷30之间,发挥作为无停电电源***的功能(无停电电源功能)及作为分散型电源***的功能(负荷平准化功能),所述无停电电源***是在商用电力***10异常时对重要负荷30供电的电源***,所述分散型电源***是通过相对于商用电力***形成顺潮流及逆潮流而进行负荷平准化的电源***。
此处,商用电力***10是电力公司(电力提供商)的供电网,包括发电站、送电***及配电***。又,重要负荷20是即使在停电或瞬降等***异常时也应稳定地供电的负荷,图1中是一个,但也可为多个。
具体而言,电源***100包括:分散型电源2;切换开关3,将商用电力***10、分散型电源2及重要负荷30加以连接;阻抗元件4,与切换开关3并联连接;***侧电压检测部5,检测较切换开关3更靠商用电力***10侧的电压;以及控制部6,在***侧电压检测部5的检测电压成为稳定值以下时打开切换开关3。
分散型电源2连接于用以自商用电力***10对重要负荷30供电的电力线L1。所述分散型电源2是与商用电力***10互连的设备,是例如包含太阳能发电或燃料电池等直流发电设备21a及电力转换装置22的设备、包含二次电池(蓄电池)等电力储存装置(蓄电器件)21b及电力转换装置22的设备、将风力发电或微型气轮机(micro gas turbine)等以交流输出的电能整流成直流之后利用电力转换装置进行***互连的发电设备(不图示)、或者同步发电机或感应发电机等交流发电设备21c。再者,电源***100至少包括电力储存装置21b,此外也可包含所述任一分散型电源2。
切换开关3是设置在电力线L1上较分散型电源2的连接点更靠商用电力***10侧而使电力线L1开闭的构件,例如可使用半导体开关、或将半导体开关与机械式开关加以组合的混合开关(hybrid switch)等可高速切换的切换开关。例如当使用半导体开关时,可将切换时间设为2m秒以下,能够不管零点而进行切断。又,当使用混合开关时,不但可将切换时间设为2m秒以下,能够不管零点而进行切断,而且可使通电损耗为零。再者,所述切换开关3是通过控制部6来开闭控制。
阻抗元件4是在所述电力线L1上与切换开关3并联连接的构件,在本实施方式中,是限流电抗器。
***侧电压检测部5是经由仪器用变压器而检测在电力线L1上较切换开关3更靠商用电力***10侧的电压的构件。具体而言,***侧电压检测部5经由仪器用变压器而连接于较包含切换开关3及阻抗元件4的并联电路更靠商用电力***10侧。
控制部6对***侧电压检测部5所检测出的检测电压与预定的稳定值进行比较,当所述检测电压为稳定值以下时,对切换开关3输出控制信号而打开切换开关3。再者,本实施方式的所述稳定值是用以检测瞬降的电压值。如上所述,通过控制部6打开切换开关3,而变为商用电力***10与分散型电源2及重要负荷30经由阻抗元件4而连接着的状态。在所述状态下,分散型电源继续进行包含逆潮流的运转。
其次,说明本实施方式的电源***100的运行(通常时及瞬降时)。
电源***100在通常时,如图2所示,处于如下状态:闭合切换开关3,分散型电源2及重要负荷30经由切换开关3而与商用电力***10连接着。再者,电抗器4与切换开关3并联连接,但切换开关3的阻抗小于电抗器4的阻抗,因此商用电力***10与分散型电源2及重要负荷30在切换开关3侧交换电力。可通过分散型电源2的逆潮流来实现峰值削减、峰值移位。
另一方面,当在商用电力***10侧产生短路事故(例如三相短路)时,商用电力***10侧的电压下降。所述电压下降是通过***侧电压检测部5来检测。控制部6在***侧电压检测部5所检测出的检测电压为稳定值以下时,打开切换开关3。
如图3所示,当打开切换开关3时,分散型电源2及重要负荷30变为经由电抗器4而与商用电力***10连接着的状态。在所述状态下,自分散型电源2流入至短路事故点的电流被电抗器4限流,从而抑制流入至短路事故点的事故电流,并且防止重要负荷30的电压下降。又,在所述状态下,分散型电源2继续进行包含逆潮流的运转,而继续发电输出。
再者,***侧电压检测部5不管切换开关3的开闭,均检测商用电力***10侧的电压,控制部6在***侧电压检测部5的检测电压变为规定的恢复电压以上时,例如当商用电力***的剩余电压变为80%以上时,闭合切换开关3。
其次,将设为图1所示的结构的电源***100的瞬降产生时的补偿运行的模拟结果示于图4。
所述补偿运行的模拟结果表示50%的电压下降已继续进行0.35秒时的(a)商用电力***侧的电压/电流波形、(b)使用者侧的电压/电流波形、及(c)切换开关的开闭。再者,商用电力***侧的电压/电流波形表示在电力线上较切换开关更靠商用电力***侧所检测出的电压及电流,使用者侧的电压/电流波形表示在电力线上较分散型电源更靠重要负荷侧所检测出的电压及电流。
由图4的模拟结果已确认,通过在瞬降产生时打开切换开关3,并且使阻抗元件4介于商用电力***10与分散型电源2及重要负荷30之间,可无需自商用电力***10解列分散型电源2及重要负荷30,而对重要负荷30供给固定的电压、电流(电力)。
根据如上所述而构成的本实施方式的电源***100,在电力线L1上较分散型电源2更靠商用电力***10侧设置切换开关3,并且相对于所述切换开关3并联连接有电抗器4,当商用电力***10侧的电压变为稳定值以下时打开切换开关3,因此在瞬降时分散型电源2及重要负荷30也处于经由电抗器4而与商用电力***10连接着的状态。如上所述,电源***100在通常时及瞬降时,均不会使分散型电源2及重要负荷30与商用电力***10分离,故而可一方面满足分散型电源2的FRT必要条件,一方面防止瞬降时的供给至重要负荷30的电压下降。其结果为,可提供一种一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源2来同时实现无停电电源功能及负荷平准化功能的新颖的电源***100。
又,只要在电力线L1上设置电抗器4与切换开关3的并联电路部即可,故可简化装置100的电路结构,并且在通常运用时电流会流入至切换开关3,故可消除电抗器4中所产生的损耗。
<第二实施方式>
其次,参照附图,对本发明的电源***的第二实施方式进行说明。
本实施方式的电源***100除了针对第一实施方式的电压下降的FRT必要条件以外,也满足针对频率变动的FRT必要条件。
具体而言,第二实施方式的电源***100如图5所示,除了所述第一实施方式的结构以外,也包括检测较切换开关3更靠商用电力***10侧的频率变动的频率变动检测部7。所述频率变动检测部7是根据***侧电压检测部5的检测电压检测频率变动(频率上升(OF)、频率下降(UF))的构件。
并且,控制部6基于频率变动检测部7所检测出的频率变动,对切换开关3进行开闭控制。再者,所述频率变动例如为步进上升或倾斜上升、倾斜下降。
参照图6以及图7,一并说明控制部6的具体的切换开关3的开闭控制及分散型电源2的运行。
(1)当分散型电源2及重要负荷30的频率耐受量满足FRT必要条件的频率范围(规定的稳定范围)时,即当商用电力***10的频率变动在FRT必要条件的频率范围内时(图6的(1)),控制部6维持已接通切换开关3的状态。此时,分散型电源2追随着商用电力***10的频率变动而继续运转(图7的(a))。
(2)当分散型电源2或重要负荷30中的至少一者的频率耐受量不满足FRT必要条件的频率范围时,且当商用电力***10的频率变动小于相对小的频率耐受量时(图6的(2)),控制部6维持已接通切换开关3的状态。此时,分散型电源追随着商用电力***的频率变动而继续运转(图7的(a))。
(3)当分散型电源2或重要负荷30中的至少一者的频率耐受量不满足FRT必要条件的频率范围时,且当商用电力***10的频率变动为相对小的频率耐受量以上且在FRT必要条件的频率范围内时(图6的(3)),控制部6打开切换开关3。于是,分散型电源2及重要负荷30成为经由电抗器4而与商用电力***10连接着的状态。此时,若使分散型电源2的电压未达界限频率而使运转继续,则***侧电压与频率及相位会不同。与此相对,通过电抗器4,使得因电位差引起的横流及伴随于此的电压变动得到抑制,从而可在使重要负荷侧的电压维持着界限频率的状态下,使对重要负荷30的供电稳定(图7的(b))。
再者,频率电动检测部7不管切换开关3的开闭,均检测商用电力***10的频率变动,控制部6在商用电力***10的频率变动未达所述相对小的频率耐受量时,闭合切换开关3。
根据如上所述而构成的本实施方式的电源***100,除了所述第一实施方式的效果以外,也可一方面满足针对频率变动的分散型电源的FRT必要条件,一方面防止重要负荷的脱落。
<第三实施方式>
其次,参照附图,对本发明的电源***的第三实施方式进行说明。
在所述第一实施方式、第二实施方式中虽已省略说明,但在电源***100中,如图8所示,在电力线L1上较分散型电源2更靠商用电力***10侧设置有解列用开关8。又,在本实施方式的电源***100中,设置有检测在电力线L1上较解列用开关8更靠分散型电源2侧的电压的电源侧电压检测部9。
本实施方式的解列用开关8是用以解列商用电力***10及分散型电源2的开闭开关,例如为机械式开关。图8中,所述解列用开关8是设置在较切换开关3更靠商用电力***10侧,但也可设置在较切换开关3更靠分散型电源2侧。所述解列用开关8是通过控制部6而开闭控制。
并且,控制部6在***侧电压检测部5的检测电压满足规定的解列条件时打开解列用开关8。此处,规定的解列条件是指***电压的电压下降(检测电压成为所述稳定值以下的状态)的继续时间为规定值以上(长于瞬降继续时间的时间)。在解列用开关8已打开的状态下,分散型电源2变为自持运转模式而对重要负荷30供电。再者,由于切换开关3已被开放,故而因解列用开关8的打开而产生的过电流通过电抗器4而受到抑制。
又,控制部6在***侧电压检测部5的检测电压解除规定的解列条件,且***侧电压检测部5的检测电压及电源侧电压检测部9的检测电压满足同步鉴定条件时,接通解列用开关8。
此外,控制部6即使在满足频率变动检测部7所检测出的频率变动处于例如FRT必要条件的频率范围外等规定的解列条件时,也打开解列用开关8。此时,控制部在所检测出的频率电动在正常范围内时,接通解列用开关8。
其次,参照图9以及图10,说明电源***100中的一系列运行。再者,以下,对频率变动未予以考虑。
(1)平常运用时
在已闭合切换开关3及解列用开关8的状态下,使电源***100进行***互连而运用。电抗器4与切换开关3并联连接,通过电流在阻抗值低的切换开关3侧流动,而与商用电力***10侧进行包含逆潮流的有效电力的交换(图9的(a))。
(2)瞬降产生时
当通过***侧电压检测部5的检测电压而检测出***电压下降(UV)时,控制部6打开切换开关3。其结果为,与切换开关3并联连接的电抗器4被***,以对自分散型电源2流入至商用电力***10侧的过电流进行限流的形式维持逆潮流而进行供电,并且防止重要负荷30的供给电压的电压下降(对重要负荷30进行无停电电源(uninterrupted power supply,UPS)运行)(图9的(b))。
(3)由***电压下降(因***停电等而产生)引起的解列时及解列后的运行
当***侧电压检测部5的检测电压满足规定的解列条件时,控制部6打开解列用开关8。其结果为,使分散型电源2自商用电力***10解列,而变为自持运转模式(图10中以蓄电池为电压源的运转模式)(图10的(c))。再者,由于切换开关3已被开放,故而解列用开关8无过电流而被开放。
(4)***健康恢复时(恢复供电时)的运行
当通过***侧电压检测部5的检测电压而使商用电力***返回至健康状态时,控制部6接通切换开关3。其后,当通过***侧电压检测部5的检测电压及电源侧电压检测部9的检测电压而使同步鉴定条件成立(分散型电源2的电压的大小、频率及相位与商用电力***10的电压的大小、频率及相位相一致)时,控制部6接通解列用开关8。由此,使所述(1)平常运用时的运行再次开始(图10的(d))。
<其他变形实施方式>
再者,本发明并不限于所述实施方式。
例如,如图11所示,当重要负荷30包括马达30a及与所述马达30a并联连接的功率因数(power factor)改善用电容器30b时,考虑使用电阻作为阻抗元件4。此时,通常时及瞬降时的切换开关3的开闭控制也与所述实施方式同样。若为所述结构,则除了所述实施方式的效果以外,也可防止在使用电抗器作为阻抗元件4时所产生的电抗器与功率因数改善用电容器30b的并联共振。再者,当切换开关打开时电流会流入至电阻,但由于切换开关3打开的时间为数秒以下,故无需应对因电阻而产生的热损耗。
又,作为阻抗元件4,既可使用电容器,也可组合电抗器、电阻或电容器中的任一者。
此外,所述实施方式的***侧电压检测部可包括***互连用保护装置。作为***互连规则中所规定的***互连用保护装置,例如可举出过电压继电器(overvoltagerelay,OVR)、欠压继电器(under voltage relay,UVR)、短路方向继电器(directionalshortcircuit relay,DSR)、接地过电压继电器(overvoltage ground relay,OVGR)、过频继电器(overfrequency relay,OFR)、低频继电器(underfrequency relay,UFR)、传输切断装置等。此时,可考虑控制部在任一互连保护机器运行时,打开解列用开关。又,控制部也可在所有***互连用保护装置变为非运行状态,且***侧电压检测部的检测电压及电源侧电压检测部的检测电压满足同步鉴定条件时,接通解列用开关。若为所述结构,则使用有互连保护机器所含的电压检测部,故而无需另行设置***侧电压检测部,可简化装置结构。
此外,所述实施方式的电源侧电压检测部是设置在解列用开关与切换开关之间,但也可由分散型电源的***连接点电压的测量功能来代替使用。
此外,本发明当然并不限于所述实施方式,在不脱离其主旨的范围内可进行各种变形。
产业上的可利用性
根据本发明,可提供一种一方面满足FRT必要条件,一方面使用共同的分散型电源来共同实现平常商用供电方式的无停电电源功能及负荷平准化功能的新颖的电源***。

Claims (6)

1.一种电源***,设置在商用电力***与重要负荷之间,对所述重要负荷供电,所述电源***包括:
分散型电源,连接于用以自所述商用电力***对所述重要负荷供电的电力线;
切换开关,设置在所述电力线上较所述分散型电源更靠所述商用电力***侧,使所述电力线开闭;
阻抗元件,在所述电力线上与所述切换开关并联连接;
***侧电压检测部,检测较所述切换开关更靠所述商用电力***侧的电压;以及
控制部,当所述***侧电压检测部的检测电压变为预定的稳定值以下时打开所述切换开关,将所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件加以连接;且
在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,所述分散型电源继续进行包含逆潮流的运转,所述电源***还包括:
频率变动检测部,检测较所述切换开关更靠所述商用电力***侧的频率变动;且
当所述重要负荷或所述分散型电源的频率耐受量不满足规定的稳定范围时,所述控制部在所述频率变动检测部所检测出的频率变动为所述频率耐受量以上且包含于所述规定的稳定范围内时,打开所述切换开关,将所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件加以连接。
2.根据权利要求1所述的电源***,其中在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,使所述分散型电源在所述频率耐受量的范围内继续进行包含逆潮流的运转。
3.根据权利要求2所述的电源***,其中在所述分散型电源与所述商用电力***经由所述阻抗元件而连接着的状态下,使所述分散型电源在所述重要负荷或所述分散型电源的频率耐受量相对小的范围内继续进行包含逆潮流的运转。
4.根据权利要1至3中任一项所述的电源***,其中还包括:
解列用开关,设置在所述电力线上较所述分散型电源更靠所述商用电力***侧;且
所述控制部在所述***侧电压检测部的检测电压满足规定的解列条件时打开所述解列用开关,
在所述解列用开关已打开的状态下,所述分散型电源对所述重要负荷供电。
5.根据权利要求4所述的电源***,其中还包括:
电源侧电压检测部,检测在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述分散型电源侧的电压;且
所述控制部在所述***侧电压检测部的检测电压解除所述规定的解列条件,且所述***侧电压检测部的检测电压及所述电源侧电压检测部的检测电压满足同步鉴定条件时,接通所述解列用开关。
6.根据权利要求4所述的电源***,其中还包括:
***互连用保护装置,设置在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述商用电力***侧;以及
电源侧电压检测部,检测在所述电力线上较所述解列用开关更靠所述分散型电源侧的电压;且
所述控制部在所述***互连用保护装置变为非运行状态,且所述***侧电压检测部的检测电压及所述电源侧电压检测部的检测电压满足同步鉴定条件时,接通所述解列用开关。
CN201880056896.1A 2017-09-04 2018-08-27 电源*** Active CN111052529B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-169664 2017-09-04
JP2017169664A JP6338131B1 (ja) 2017-09-04 2017-09-04 電源システム
PCT/JP2018/031601 WO2019044774A1 (ja) 2017-09-04 2018-08-27 電源システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111052529A true CN111052529A (zh) 2020-04-21
CN111052529B CN111052529B (zh) 2023-08-15

Family

ID=62487333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880056896.1A Active CN111052529B (zh) 2017-09-04 2018-08-27 电源***

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11196293B2 (zh)
EP (1) EP3681008B1 (zh)
JP (1) JP6338131B1 (zh)
CN (1) CN111052529B (zh)
AU (1) AU2018323422B2 (zh)
TW (1) TWI669877B (zh)
WO (1) WO2019044774A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336940A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 广电计量检测(成都)有限公司 一种能够用于军用产品测试的电源稳定装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020018028A (ja) * 2018-07-23 2020-01-30 日新電機株式会社 電源システム
CN112470358A (zh) * 2018-07-27 2021-03-09 日新电机株式会社 电源***
JP7265701B2 (ja) * 2019-03-27 2023-04-27 日新電機株式会社 電源システム
JP7265702B2 (ja) * 2019-03-27 2023-04-27 日新電機株式会社 電源システム
US11855483B2 (en) 2019-07-01 2023-12-26 Nissin Electric Co., Ltd. Uninterruptible power supply device
WO2021033299A1 (ja) 2019-08-22 2021-02-25 日新電機株式会社 電源装置、及び電源装置の制御方法
TWI710207B (zh) * 2019-08-23 2020-11-11 日商日新電機股份有限公司 電源裝置以及電源裝置的控制方法
JP7440752B2 (ja) 2020-02-21 2024-02-29 日新電機株式会社 電源システム
CN111461520B (zh) * 2020-03-27 2022-04-19 广东电网有限责任公司 一种配网线路自动开关分布智能分析方法
US11942818B2 (en) * 2022-03-29 2024-03-26 Schneider Electric It Corporation Arrangement of converters and fast switches to provide BESS and UPS combined function
US11888344B2 (en) 2022-04-26 2024-01-30 Schneider Electric It Corporation Reversed power and grid support with a modular approach

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134124A (en) * 1999-05-12 2000-10-17 Abb Power T&D Company Inc. Universal distributed-resource interface
CN102969742A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 天津工业大学 多功能光伏发电实验***及其控制方法
CN105052005A (zh) * 2012-10-16 2015-11-11 株式会社东芝 电源控制***、控制装置以及控制方法
JP2017055508A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 日立マクセル株式会社 系統連系装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5066130A (zh) 1973-10-11 1975-06-04
JPS5066130U (zh) * 1973-10-17 1975-06-14
US4686382A (en) * 1985-08-14 1987-08-11 Westinghouse Electric Corp. Switch bypass circuit for power line communication systems
JP3402886B2 (ja) 1995-12-26 2003-05-06 東京電力株式会社 分散型電源設備
US5994794A (en) * 1997-05-09 1999-11-30 Active Power, Inc. Methods and apparatus for providing protection to batteries in an uninterruptible power supply
JP2000184602A (ja) * 1998-12-11 2000-06-30 Nissin Electric Co Ltd 分散型電源装置
JP4008372B2 (ja) 2003-03-25 2007-11-14 日本碍子株式会社 負荷平準化機能及び無停電電源機能を併せ持つ高温作動型二次電池システム
US7391132B2 (en) * 2004-12-03 2008-06-24 Huei-Jung Chen Methods and apparatus providing double conversion/series-parallel hybrid operation in uninterruptible power supplies
JP5497115B2 (ja) * 2012-01-27 2014-05-21 三菱電機株式会社 電源切替装置及び配電盤
EP2662878A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-13 GE Energy Power Conversion Technology Limited Vacuum switch assemblies
US9048039B2 (en) * 2012-05-08 2015-06-02 Ge Energy Power Conversion Technology Limited Vacuum switch assemblies
CN103683356B (zh) * 2012-09-20 2015-10-21 伊顿制造(格拉斯哥)有限合伙莫尔日分支机构 在线式不间断电源拓扑
JP6351331B2 (ja) * 2014-03-28 2018-07-04 株式会社東芝 電力変換装置
JP2016059168A (ja) * 2014-09-09 2016-04-21 富士電機株式会社 母線電圧安定化装置
JP2016208586A (ja) * 2015-04-16 2016-12-08 株式会社東芝 電力システムにおける事故安定化装置及びその方法
US10211670B2 (en) * 2015-12-22 2019-02-19 Schneider Electric It Corporation UPS with integrated bypass switch

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134124A (en) * 1999-05-12 2000-10-17 Abb Power T&D Company Inc. Universal distributed-resource interface
CN105052005A (zh) * 2012-10-16 2015-11-11 株式会社东芝 电源控制***、控制装置以及控制方法
CN102969742A (zh) * 2012-12-18 2013-03-13 天津工业大学 多功能光伏发电实验***及其控制方法
JP2017055508A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 日立マクセル株式会社 系統連系装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114336940A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 广电计量检测(成都)有限公司 一种能够用于军用产品测试的电源稳定装置
CN114336940B (zh) * 2021-12-30 2024-05-31 广电计量检测(成都)有限公司 一种用于产品测试的电源稳定装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019044774A1 (ja) 2019-03-07
US20210066958A1 (en) 2021-03-04
TWI669877B (zh) 2019-08-21
TW201921825A (zh) 2019-06-01
AU2018323422B2 (en) 2020-09-03
EP3681008A1 (en) 2020-07-15
EP3681008B1 (en) 2022-09-21
EP3681008A4 (en) 2021-03-10
CN111052529B (zh) 2023-08-15
JP6338131B1 (ja) 2018-06-06
AU2018323422A1 (en) 2020-03-19
JP2019047656A (ja) 2019-03-22
US11196293B2 (en) 2021-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111052529A (zh) 电源***
KR100997314B1 (ko) 백업 전원시스템
KR101538232B1 (ko) 배터리 관리 장치 및 이를 포함하는 배터리 에너지 저장 시스템
JP6101539B2 (ja) 給電システム及び給電方法
KR20080034397A (ko) 전력 분배 시스템
WO2019198585A1 (ja) 電源システム
EP3010110B1 (en) Grid-tied photovoltaic power generation system
CN112005460A (zh) 供电设备
WO2020021925A1 (ja) 電源システム
JP6021312B2 (ja) 分散型電源システム、及び電路切替装置
CN116599207A (zh) 一种高温堆应急电力***
JP2015053842A (ja) 分散電源の接続装置
EP3654480A1 (en) Power conditioner, power system, and reactive power supressing method for power system
KR20190143084A (ko) 독립형 마이크로그리드 운용 시스템
JP7328544B2 (ja) 電源システム
JP2020018028A (ja) 電源システム
JP7440752B2 (ja) 電源システム
JP2022006986A (ja) 電源システム
JP7265702B2 (ja) 電源システム
JP7265701B2 (ja) 電源システム
JP2021197785A (ja) 電源システム
JP2022136430A (ja) 電源システム
JP2022136435A (ja) 電源システム
JP2003174727A (ja) 電力給電方式及び電力系統接続システム
JP2022038059A (ja) 電源システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant