JP2000083330A - 分散型電源設備 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統停電時に複雑な制御を行うことなく、各
分散型電源の直流電力を極力有効に利用して重要負荷に
交流又は直流の非常電源を給電する。 【解決手段】 各分散型電源１６ａ〜１６ｎに設けら
れ，系統正常時に太陽電池１７等の直流電力を連系運転
の交流電力に変換して出力し，系統停電時に前記直流電
力をスルーパスして出力する連系運転用インバータ１８
と、各電源１６ａ〜１６ｎのインバータ１８の出力の共
通の通電路に設けられた交直両用のバッテリ充電器２５
と、この充電器２５の直流出力が供給され，系統正常時
は各電源１６ａ〜１６ｎの連系運転の交流電力により充
電され，系統停電時は各電源１６ａ〜１６ｎを介した直
流電力により充電される共通の電力貯蔵用バッテリ３１
と、系統停電時に充電器２５の直流出力及びバッテリ３
１の貯蔵電力に基づく交流又は直流の非常電源を重要負
荷３３に給電する非常電源用インバータ３２とを備え
る。
分散型電源の直流電力を極力有効に利用して重要負荷に
交流又は直流の非常電源を給電する。 【解決手段】 各分散型電源１６ａ〜１６ｎに設けら
れ，系統正常時に太陽電池１７等の直流電力を連系運転
の交流電力に変換して出力し，系統停電時に前記直流電
力をスルーパスして出力する連系運転用インバータ１８
と、各電源１６ａ〜１６ｎのインバータ１８の出力の共
通の通電路に設けられた交直両用のバッテリ充電器２５
と、この充電器２５の直流出力が供給され，系統正常時
は各電源１６ａ〜１６ｎの連系運転の交流電力により充
電され，系統停電時は各電源１６ａ〜１６ｎを介した直
流電力により充電される共通の電力貯蔵用バッテリ３１
と、系統停電時に充電器２５の直流出力及びバッテリ３
１の貯蔵電力に基づく交流又は直流の非常電源を重要負
荷３３に給電する非常電源用インバータ３２とを備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、系統停電時に複数
の分散型電源の太陽電池等の直流電力に基づいて重要負
荷に非常電源を給電する分散型電源設備に関する。
の分散型電源の太陽電池等の直流電力に基づいて重要負
荷に非常電源を給電する分散型電源設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽光発電装置，燃料電池等の直
流発電の分散型電源は、インバータを介して電力系統に
接続され、電力系統の正常時（系統正常時）は系統電源
に同期して連系運転され、災害等により電力系統が停電
する非常時（系統停電時）は系統から解列されて自立運
転される。
流発電の分散型電源は、インバータを介して電力系統に
接続され、電力系統の正常時（系統正常時）は系統電源
に同期して連系運転され、災害等により電力系統が停電
する非常時（系統停電時）は系統から解列されて自立運
転される。
【０００３】そして、複数の分散型電源を電力系統に接
続し、系統停電時に各分散型電源を連系運転から自立運
転に切換え、各分散型電源の自立運転の出力によって重
要負荷（非常用負荷）に給電する場合、複数の分散型電
源の非同期運転による横流の発生等の弊害を防止して十
分な電力を確保する必要がある。
続し、系統停電時に各分散型電源を連系運転から自立運
転に切換え、各分散型電源の自立運転の出力によって重
要負荷（非常用負荷）に給電する場合、複数の分散型電
源の非同期運転による横流の発生等の弊害を防止して十
分な電力を確保する必要がある。
【０００４】前記の弊害を防止するため、本願出願人は
特願平８−３２７８５１号等の出願により共通の１台の
制御装置を用いて各分散型電源を同期して自立運転する
ことを既に発明している。
特願平８−３２７８５１号等の出願により共通の１台の
制御装置を用いて各分散型電源を同期して自立運転する
ことを既に発明している。
【０００５】この既出願の従来設備はほぼ図４に示すよ
うに構成され、複数の分散型電源１ａ，１ｂ，…，１ｎ
は、それぞれ太陽電池２，補助電源用のバッテリ３及び
これらの直流電力を交流電力に変換する電圧形連系イン
バータとしてのインバータ４を備える。
うに構成され、複数の分散型電源１ａ，１ｂ，…，１ｎ
は、それぞれ太陽電池２，補助電源用のバッテリ３及び
これらの直流電力を交流電力に変換する電圧形連系イン
バータとしてのインバータ４を備える。
【０００６】また、連系保護装置としての系統連系保護
リレー５が計器用変圧器６を介して電力系統７に接続さ
れ、系統連系保護リレー５は系統電源８の過電圧，不足
電圧等を検出してその検出出力を制御装置（メインコン
トローラ）９に供給する。
リレー５が計器用変圧器６を介して電力系統７に接続さ
れ、系統連系保護リレー５は系統電源８の過電圧，不足
電圧等を検出してその検出出力を制御装置（メインコン
トローラ）９に供給する。
【０００７】この制御装置９は各分散型電源１ａ〜１ｎ
のインバータ４の共通の運転制御装置であり、系統連系
保護リレー５の検出出力等に基づき、運転モードの切換
信号や同期信号等を各分散型電源１ａ〜１ｎのインバー
タ４に供給してこれらのインバータ４を連系運転、自立
運転等に制御する。
のインバータ４の共通の運転制御装置であり、系統連系
保護リレー５の検出出力等に基づき、運転モードの切換
信号や同期信号等を各分散型電源１ａ〜１ｎのインバー
タ４に供給してこれらのインバータ４を連系運転、自立
運転等に制御する。
【０００８】そして、最大電力点追尾制御（Ｐｍａｘ制
御）で太陽電池２の直流電力を取出す各インバータ４
は、系統正常時、連系運転の制御により太陽電池２及び
バッテリ３の直流電力を系統電源５に同期した系統周波
数の交流電力に変換し、この交流電力を電力系統７の各
負荷に給電する。
御）で太陽電池２の直流電力を取出す各インバータ４
は、系統正常時、連系運転の制御により太陽電池２及び
バッテリ３の直流電力を系統電源５に同期した系統周波
数の交流電力に変換し、この交流電力を電力系統７の各
負荷に給電する。
【０００９】また、系統停電時は、自立運転の制御によ
り、設定された系統周波数の同一電圧の交流電力を非常
電源として発生し、この非常電源を、各インバータ４の
出力の共通の通電路（ＡＣ配電線路）１０を介して電力
系統７から切離された状態の１又は複数の所定の負荷，
すなわち重要負荷１１に給電する。
り、設定された系統周波数の同一電圧の交流電力を非常
電源として発生し、この非常電源を、各インバータ４の
出力の共通の通電路（ＡＣ配電線路）１０を介して電力
系統７から切離された状態の１又は複数の所定の負荷，
すなわち重要負荷１１に給電する。
【００１０】なお、図中の１２は分散型電源１ａ〜１ｎ
のインバータ４から負荷までの抵抗（Ｒ），リアクタン
ス（Ｌ），キャパシタンス（Ｃ）の分布回路である。
のインバータ４から負荷までの抵抗（Ｒ），リアクタン
ス（Ｌ），キャパシタンス（Ｃ）の分布回路である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記図４の従来設備の
場合、とくに系統停電時、各分散型電源１ａ〜１ｎに制
御装置９から同期信号等を供給して各分散型電源１ａ〜
１ｎの自立運転を制御し、各分散型電源１ａ〜１ｎの出
力電圧の位相，振幅を等しくして負荷分担のアンバラン
スを防止する必要があり、制御装置９を用いた複雑な制
御を要する問題点がある。
場合、とくに系統停電時、各分散型電源１ａ〜１ｎに制
御装置９から同期信号等を供給して各分散型電源１ａ〜
１ｎの自立運転を制御し、各分散型電源１ａ〜１ｎの出
力電圧の位相，振幅を等しくして負荷分担のアンバラン
スを防止する必要があり、制御装置９を用いた複雑な制
御を要する問題点がある。
【００１２】また、各分散型電源１ａ〜１ｎの出力イン
ピーダンス（負荷インピーダンス）が等しければ、各分
散型電源１ａ〜１ｎの負荷分担が等しく、横流の発生等
を防止することができるが、実際には各分散型電源１ａ
〜１ｎから重要負荷１１までの距離は等しくなく、各分
散型電源１ａ〜１ｎと重要負荷１１との間の配電線の長
さが分散型電源１ａ〜１ｎによって異なることから、各
分散型電源１ａ〜１ｎの出力インピーダンスが等しくな
らず、各分散型電源１ａ〜１ｎの負荷分担のアンバラン
スを防止することは極めて困難である。
ピーダンス（負荷インピーダンス）が等しければ、各分
散型電源１ａ〜１ｎの負荷分担が等しく、横流の発生等
を防止することができるが、実際には各分散型電源１ａ
〜１ｎから重要負荷１１までの距離は等しくなく、各分
散型電源１ａ〜１ｎと重要負荷１１との間の配電線の長
さが分散型電源１ａ〜１ｎによって異なることから、各
分散型電源１ａ〜１ｎの出力インピーダンスが等しくな
らず、各分散型電源１ａ〜１ｎの負荷分担のアンバラン
スを防止することは極めて困難である。
【００１３】そして、重要負荷１１が分散型電源１ａ〜
１ｎ全体の出力容量より小さくても、前記の負荷分担の
アンバランスにより分散型電源１ａ〜１ｎの一部が過負
荷状態になると、全ての分散型電源１ａ〜１ｎの運転を
停止しなければならなくなり、分散型電源１ａ〜１ｎの
直流電力を有効に利用して重要負荷１１に給電すること
ができない問題点がある。
１ｎ全体の出力容量より小さくても、前記の負荷分担の
アンバランスにより分散型電源１ａ〜１ｎの一部が過負
荷状態になると、全ての分散型電源１ａ〜１ｎの運転を
停止しなければならなくなり、分散型電源１ａ〜１ｎの
直流電力を有効に利用して重要負荷１１に給電すること
ができない問題点がある。
【００１４】さらに、分散型電源１ａ〜１ｎのバッテリ
３にそれぞれの太陽電池２の直流電力が個別に貯蔵さ
れ、系統停電時等に各バッテリ３の貯蔵電力が分散型電
源１ａ〜１ｎそれぞれのインバータ４により交流電力に
変換されるが、各バッテリ３の電力貯蔵量が分散型電源
１ａ〜１ｎによって異なることから、最も早く放電する
バッテリ３によって負荷給電時間が制限され、この点か
らも分散型電源１ａ〜１ｎの直流電力を有効に利用する
ことができない問題点がある。
３にそれぞれの太陽電池２の直流電力が個別に貯蔵さ
れ、系統停電時等に各バッテリ３の貯蔵電力が分散型電
源１ａ〜１ｎそれぞれのインバータ４により交流電力に
変換されるが、各バッテリ３の電力貯蔵量が分散型電源
１ａ〜１ｎによって異なることから、最も早く放電する
バッテリ３によって負荷給電時間が制限され、この点か
らも分散型電源１ａ〜１ｎの直流電力を有効に利用する
ことができない問題点がある。
【００１５】なお、各分散型電源１ａ〜１ｎのバッテリ
３の容量を十分に大きくして前記の制限が生じないよう
にしようとすると、極めて大型かつ高価になる。
３の容量を十分に大きくして前記の制限が生じないよう
にしようとすると、極めて大型かつ高価になる。
【００１６】そして、前記図４の従来設備においては、
重要負荷１１が交流負荷に限られ、直流の重要負荷につ
いては系統停電時の非常電源の給電が行えない問題点も
ある。
重要負荷１１が交流負荷に限られ、直流の重要負荷につ
いては系統停電時の非常電源の給電が行えない問題点も
ある。
【００１７】本発明は、系統停電時に各分散型電源の運
転の同期をとる複雑な制御等を行うことなく、各分散型
電源の直流電力を極力有効に利用して交流又は直流の重
要負荷に非常電源を給電し得るようにすることを課題と
する。
転の同期をとる複雑な制御等を行うことなく、各分散型
電源の直流電力を極力有効に利用して交流又は直流の重
要負荷に非常電源を給電し得るようにすることを課題と
する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の分散型電源設備においては、各分散型電
源に設けられ，系統正常時に太陽電池等の直流電力を連
系運転の交流電力に変換して出力し，系統停電時に前記
直流電力をスルーパスして出力する連系運転用インバー
タと、各分散型電源の連系運転用インバータの出力の共
通の通電路に設けられた交直両用のバッテリ充電器と、
バッテリ充電器の直流出力が供給され，系統正常時は各
分散型電源の連系運転の交流電力により充電され，系統
停電時は各分散型電源を介した前記直流電力により充電
される共通の電力貯蔵用バッテリと、系統停電時にバッ
テリ充電器の直流出力及び電力貯蔵用バッテリの貯蔵電
力に基づく交流又は直流の非常電源を重要負荷に給電す
る非常電源用インバータとを備える。
めに、本発明の分散型電源設備においては、各分散型電
源に設けられ，系統正常時に太陽電池等の直流電力を連
系運転の交流電力に変換して出力し，系統停電時に前記
直流電力をスルーパスして出力する連系運転用インバー
タと、各分散型電源の連系運転用インバータの出力の共
通の通電路に設けられた交直両用のバッテリ充電器と、
バッテリ充電器の直流出力が供給され，系統正常時は各
分散型電源の連系運転の交流電力により充電され，系統
停電時は各分散型電源を介した前記直流電力により充電
される共通の電力貯蔵用バッテリと、系統停電時にバッ
テリ充電器の直流出力及び電力貯蔵用バッテリの貯蔵電
力に基づく交流又は直流の非常電源を重要負荷に給電す
る非常電源用インバータとを備える。
【００１９】したがって、系統正常時は各分散型電源の
連系運転用インバータがそれぞれの太陽電池等の直流電
力を交流電力に変換し、この連系運転の交流電力が共通
の通電路を介して負荷給電されるとともにバッテリ充電
器に給電され、このバッテリ充電器により直流電力に変
換して共通の電力貯蔵用バッテリに貯蔵される。
連系運転用インバータがそれぞれの太陽電池等の直流電
力を交流電力に変換し、この連系運転の交流電力が共通
の通電路を介して負荷給電されるとともにバッテリ充電
器に給電され、このバッテリ充電器により直流電力に変
換して共通の電力貯蔵用バッテリに貯蔵される。
【００２０】また、系統停電時は各分散型電源の太陽電
池等の直流電力がそれぞれの連系運転用インバータを介
してそのまま共通の通電路に出力され、バッテリ充電器
を介して共通の電力貯蔵用バッテリに貯蔵されるととも
に、バッテリ充電器の直流出力及び共通の電力貯蔵用バ
ッテリの貯蔵電力に基づき、非常電源用インバータによ
り交流又は直流の非常電源が形成されて重要負荷に給電
される。
池等の直流電力がそれぞれの連系運転用インバータを介
してそのまま共通の通電路に出力され、バッテリ充電器
を介して共通の電力貯蔵用バッテリに貯蔵されるととも
に、バッテリ充電器の直流出力及び共通の電力貯蔵用バ
ッテリの貯蔵電力に基づき、非常電源用インバータによ
り交流又は直流の非常電源が形成されて重要負荷に給電
される。
【００２１】この場合、各分散型電源の直流電力が共通
の電力貯蔵用バッテリに一括して貯蔵され、系統停電
時、この貯蔵電力に基づき、各分散型電源の直流電力が
非常電源用インバータによって交流又は直流の非常電源
に変換されるため、各分散型電源の負荷分担のアンバラ
ンス等を考慮する必要がなく、各分散型電源に共通の制
御装置から同期信号等を供給したりする複雑な制御を行
うことなく、各分散型電源の直流電力を極力有効に利用
して交流又は直流の重要負荷に給電される。
の電力貯蔵用バッテリに一括して貯蔵され、系統停電
時、この貯蔵電力に基づき、各分散型電源の直流電力が
非常電源用インバータによって交流又は直流の非常電源
に変換されるため、各分散型電源の負荷分担のアンバラ
ンス等を考慮する必要がなく、各分散型電源に共通の制
御装置から同期信号等を供給したりする複雑な制御を行
うことなく、各分散型電源の直流電力を極力有効に利用
して交流又は直流の重要負荷に給電される。
【００２２】また、各分散型電源の直流電力を共通の電
力貯蔵用バッテリに一括して貯蔵するため、各分散型電
源に個別に電力貯蔵用のバッテリを設ける必要がなく、
従来設備のように各分散型電源のバッテリによる給電時
間の制限がなく、各分散型電源の小型化等も図ることが
できる。
力貯蔵用バッテリに一括して貯蔵するため、各分散型電
源に個別に電力貯蔵用のバッテリを設ける必要がなく、
従来設備のように各分散型電源のバッテリによる給電時
間の制限がなく、各分散型電源の小型化等も図ることが
できる。
【００２３】さらに、各分散型電源の連系運転用インバ
ータの出力の共通の通電路を、系統停電時に、各分散型
電源からバッテリ充電器への直流電力の輸送に利用する
ため、この直流電力輸送に専用の電線路を設ける必要も
ない。
ータの出力の共通の通電路を、系統停電時に、各分散型
電源からバッテリ充電器への直流電力の輸送に利用する
ため、この直流電力輸送に専用の電線路を設ける必要も
ない。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図
１ないし図３を参照して説明する。図１に示すように、
電力系統１３に連系トランス１４，連系スイッチ１５を
介して複数の分散型電源１６ａ，１６ｂ，…，１６ｎが
接続され、これらの分散型電源１６ａ〜１６ｎはそれぞ
れ太陽電池１７と連系運転用インバータ１８とからな
る。
１ないし図３を参照して説明する。図１に示すように、
電力系統１３に連系トランス１４，連系スイッチ１５を
介して複数の分散型電源１６ａ，１６ｂ，…，１６ｎが
接続され、これらの分散型電源１６ａ〜１６ｎはそれぞ
れ太陽電池１７と連系運転用インバータ１８とからな
る。
【００２５】このインバータ１８は単相又は３相の電圧
形インバータからなり、この実施の形態にあっては図２
の（ａ）の連系運転の状態及び同図の（ｂ）の自立運転
の状態に示すように、太陽電池１７の直流電力を整流，
平滑するダイオード１９，コンデンサ２０及びＤＣ／Ａ
Ｃ変換の３相ブリッジ回路を形成する複数のスイッチン
グトランジスタ２１からなり、図４のインバータ４と同
様のＰｍａｘ制御で太陽電池１７の直流電力を取出す。
形インバータからなり、この実施の形態にあっては図２
の（ａ）の連系運転の状態及び同図の（ｂ）の自立運転
の状態に示すように、太陽電池１７の直流電力を整流，
平滑するダイオード１９，コンデンサ２０及びＤＣ／Ａ
Ｃ変換の３相ブリッジ回路を形成する複数のスイッチン
グトランジスタ２１からなり、図４のインバータ４と同
様のＰｍａｘ制御で太陽電池１７の直流電力を取出す。
【００２６】また、電力系統１３に計器用変圧器２２を
介して連系保護装置としての系統連系保護リレー２３が
接続され、このリレー２３は系統１３の系統電源２４の
電圧等を監視し、連系スイッチ１５に開閉制御の制御信
号Ｓ１ を供給し、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系
運転用インバータ１８に系統正常（連系運転）／系統停
電（自立運転）の制御信号Ｓ２ を供給する。
介して連系保護装置としての系統連系保護リレー２３が
接続され、このリレー２３は系統１３の系統電源２４の
電圧等を監視し、連系スイッチ１５に開閉制御の制御信
号Ｓ１ を供給し、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系
運転用インバータ１８に系統正常（連系運転）／系統停
電（自立運転）の制御信号Ｓ２ を供給する。
【００２７】さらに、連系スイッチ１５の分散型電源側
に交直両用のバッテリ充電器２５が設けられ、この充電
器２５は交流（ＡＣ），直流（ＤＣ）のいずれの入力に
も対応するため、図３に示すように入力側にダイオード
整流器２６が設けられ、この整流器２６の整流出力をコ
ンデンサ２７を介してＤＣ／ＤＣチョッパからなるＤＣ
／ＤＣ変換器２８に供給する。
に交直両用のバッテリ充電器２５が設けられ、この充電
器２５は交流（ＡＣ），直流（ＤＣ）のいずれの入力に
も対応するため、図３に示すように入力側にダイオード
整流器２６が設けられ、この整流器２６の整流出力をコ
ンデンサ２７を介してＤＣ／ＤＣチョッパからなるＤＣ
／ＤＣ変換器２８に供給する。
【００２８】この変換器２８は制御部２９により運転制
御され、この制御部２９は制御信号Ｓ２ と同様の系統
連系保護リレー２３の系統正常／系統停止の制御信号Ｓ
３及びコンデンサ２７の端子間電圧（変換器２８の入力
電圧），計器用変流器３０により計測された変換器２８
の直流の出力電流に基づき、分散型電源１６ａ〜１６ｎ
の運転モードと、変換器２８の直流出力により充電され
る共通の電力貯蔵用バッテリ３１の充電状態とに基づ
き、つぎの表１に示す充電方式でバッテリ３１を充電す
る。
御され、この制御部２９は制御信号Ｓ２ と同様の系統
連系保護リレー２３の系統正常／系統停止の制御信号Ｓ
３及びコンデンサ２７の端子間電圧（変換器２８の入力
電圧），計器用変流器３０により計測された変換器２８
の直流の出力電流に基づき、分散型電源１６ａ〜１６ｎ
の運転モードと、変換器２８の直流出力により充電され
る共通の電力貯蔵用バッテリ３１の充電状態とに基づ
き、つぎの表１に示す充電方式でバッテリ３１を充電す
る。
【００２９】
【表１】
【００３０】さらに、バッテリ充電器２５の直流出力側
に電力貯蔵用バッテリ３１とともに非常電源用インバー
タ３２が設けられ、このインバータ３２の出力を重要負
荷３３に給電する。
に電力貯蔵用バッテリ３１とともに非常電源用インバー
タ３２が設けられ、このインバータ３２の出力を重要負
荷３３に給電する。
【００３１】そして、この実施の形態においては、系統
正常時にも非常電源用インバータ３２の出力を重要負荷
３３に給電する。
正常時にも非常電源用インバータ３２の出力を重要負荷
３３に給電する。
【００３２】すなわち、系統連系保護リレー２３から非
常電源用インバータ３２に制御信号Ｓ３ と同様の制御
信号Ｓ４ を供給し、重要負荷３３が交流負荷であれ
ば、制御信号Ｓ４ により非常電源用インバータ３２の
運転を制御し、このインバータ３２により、系統正常時
は連系運転用インバータ１８の出力と同様の交流電力を
形成して重要負荷３３に供給し、系統停電時は正常時と
同様の交流電力を非常電源として形成し、この非常電源
を重要負荷３３に供給する。
常電源用インバータ３２に制御信号Ｓ３ と同様の制御
信号Ｓ４ を供給し、重要負荷３３が交流負荷であれ
ば、制御信号Ｓ４ により非常電源用インバータ３２の
運転を制御し、このインバータ３２により、系統正常時
は連系運転用インバータ１８の出力と同様の交流電力を
形成して重要負荷３３に供給し、系統停電時は正常時と
同様の交流電力を非常電源として形成し、この非常電源
を重要負荷３３に供給する。
【００３３】また、重要負荷３３が直流負荷であれば、
系統正常時及び系統停電時に非常電源用インバータ３３
をＤＣ／ＤＣコンバータとして運転し、重要負荷３３が
要求する直流電力を形成し、系統停電時はこの直流電力
を非常電源として重要負荷３３に給電する。
系統正常時及び系統停電時に非常電源用インバータ３３
をＤＣ／ＤＣコンバータとして運転し、重要負荷３３が
要求する直流電力を形成し、系統停電時はこの直流電力
を非常電源として重要負荷３３に給電する。
【００３４】つぎに、系統正常時及び系統停電時の設備
全体の具体的な動作について説明する。 系統正常時 系統正常時は制御信号Ｓ１ により連系スイッチ１５が
閉成され、制御信号Ｓ ２ により各分散型電源１６ａ〜
１６ｎの連系運転インバータ１８に連系運転のモードが
指令され、制御信号Ｓ３ ，Ｓ４ によりバッテリ充電
器２５，非常電源用インバータ３２にも連系運転のモー
ドが指令される。
全体の具体的な動作について説明する。 系統正常時 系統正常時は制御信号Ｓ１ により連系スイッチ１５が
閉成され、制御信号Ｓ ２ により各分散型電源１６ａ〜
１６ｎの連系運転インバータ１８に連系運転のモードが
指令され、制御信号Ｓ３ ，Ｓ４ によりバッテリ充電
器２５，非常電源用インバータ３２にも連系運転のモー
ドが指令される。
【００３５】そして、制御信号Ｓ２ の連系運転の制御
により、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系運転用イン
バータ１８がインバータ動作して太陽電池１７の直流電
力をＰｍａｘ制御で取出し、系統電源２４に同期した３
相の交流電力に変換する。
により、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系運転用イン
バータ１８がインバータ動作して太陽電池１７の直流電
力をＰｍａｘ制御で取出し、系統電源２４に同期した３
相の交流電力に変換する。
【００３６】そして、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連
系運転用インバータ１８から出力された交流電力が共通
の通電路３４を通り、連系スイッチ１５，連系トランス
１４を介して電力系統１３の各負荷に給電される。
系運転用インバータ１８から出力された交流電力が共通
の通電路３４を通り、連系スイッチ１５，連系トランス
１４を介して電力系統１３の各負荷に給電される。
【００３７】また、通電路３４の交流電力の一部がバッ
テリ充電器２５に供給され、この充電器２５は各分散型
電源１６ａ〜１６ｎの運転モードと非常電源用バッテリ
３１の充電状態とに基づき、前記表１に示した充電方式
で非常電源用バッテリ３１を満充電状態に充電する。
テリ充電器２５に供給され、この充電器２５は各分散型
電源１６ａ〜１６ｎの運転モードと非常電源用バッテリ
３１の充電状態とに基づき、前記表１に示した充電方式
で非常電源用バッテリ３１を満充電状態に充電する。
【００３８】さらに、バッテリ充電器２５の直流出力が
非常電源用インバータ３２にも供給され、このインバー
タ３２は重要負荷３３が交流負荷であればインバータ動
作し、重要負荷３３が直流負荷であればＤＣ／ＤＣコン
バータ動作し、制御信号Ｓ４ に基づく運転制御により重
要負荷３３が要求する交流又は直流の電力を形成して重
要負荷３３に給電する。
非常電源用インバータ３２にも供給され、このインバー
タ３２は重要負荷３３が交流負荷であればインバータ動
作し、重要負荷３３が直流負荷であればＤＣ／ＤＣコン
バータ動作し、制御信号Ｓ４ に基づく運転制御により重
要負荷３３が要求する交流又は直流の電力を形成して重
要負荷３３に給電する。
【００３９】自立運転時 自立運転時は、制御信号Ｓ１ により連系スイッチ１４
が開放され、制御信号Ｓ２ ，Ｓ３ ，Ｓ４ により各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系運転用インバータ１
８，バッテリ充電器２５，非常電源用インバータ３２に
系統停電による自立運転モードが指令される。
が開放され、制御信号Ｓ２ ，Ｓ３ ，Ｓ４ により各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの連系運転用インバータ１
８，バッテリ充電器２５，非常電源用インバータ３２に
系統停電による自立運転モードが指令される。
【００４０】このとき、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの
連系運転用インバータ１８は図２の（ｂ）に示すよう
に、×印の４個のスイッチングトランジスタ２１がオフ
して残りの２個のスイッチングトランジスタ２１がオン
し、太陽電池１７の直流電力がインバータ１８を矢印線
に示すようにスルーパスする。
連系運転用インバータ１８は図２の（ｂ）に示すよう
に、×印の４個のスイッチングトランジスタ２１がオフ
して残りの２個のスイッチングトランジスタ２１がオン
し、太陽電池１７の直流電力がインバータ１８を矢印線
に示すようにスルーパスする。
【００４１】そして、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連
系運転用インバータ１８をスルーパスして出力された直
流電力が共通の通電路３４を通ってバッテリ充電器２５
に供給され、このとき、電力貯蔵用バッテリ３１が満充
電状態でなければ、バッテリ充電器２５が直流電力をス
ルーパスし、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力に
より電力貯蔵用バッテリ３１が充電され、このバッテリ
３１に各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力が一括し
て貯蔵される。
系運転用インバータ１８をスルーパスして出力された直
流電力が共通の通電路３４を通ってバッテリ充電器２５
に供給され、このとき、電力貯蔵用バッテリ３１が満充
電状態でなければ、バッテリ充電器２５が直流電力をス
ルーパスし、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力に
より電力貯蔵用バッテリ３１が充電され、このバッテリ
３１に各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力が一括し
て貯蔵される。
【００４２】また、バッテリ充電器２５の直流出力及び
電力貯蔵用バッテリ３１の貯蔵電力が非常電源用インバ
ータ３２に供給され、このインバータ３２が系統正常時
と同様にインバータ動作又はＤＣ／ＤＣコンバータ動作
を行って交流又は直流の非常電源を形成し、この非常電
源を重要負荷３３に給電する。
電力貯蔵用バッテリ３１の貯蔵電力が非常電源用インバ
ータ３２に供給され、このインバータ３２が系統正常時
と同様にインバータ動作又はＤＣ／ＤＣコンバータ動作
を行って交流又は直流の非常電源を形成し、この非常電
源を重要負荷３３に給電する。
【００４３】したがって、系統正常時は各分散型電源１
６ａ〜１６ｎの連系運転用インバータ１８を連系運転し
てそれらの交流電力を系統１３の負荷に給電するととも
に、その一部の電力によりバッテリ充電器２５を介して
電力貯蔵用バッテリ３１を充電することができる。
６ａ〜１６ｎの連系運転用インバータ１８を連系運転し
てそれらの交流電力を系統１３の負荷に給電するととも
に、その一部の電力によりバッテリ充電器２５を介して
電力貯蔵用バッテリ３１を充電することができる。
【００４４】また、系統停電時は各分散型電源１６ａ〜
１６ｎの直流電力を共通の通電路３４を介してそのまま
バッテリ充電器２５に直流輸送し、各分散型電源１６ａ
〜１６ｎの直流電力により電力貯蔵用バッテリ３１を充
電するとともに、非常電源用インバータ３２により交流
又は直流の非常電源を形成して重要負荷３３に給電する
ことができる。
１６ｎの直流電力を共通の通電路３４を介してそのまま
バッテリ充電器２５に直流輸送し、各分散型電源１６ａ
〜１６ｎの直流電力により電力貯蔵用バッテリ３１を充
電するとともに、非常電源用インバータ３２により交流
又は直流の非常電源を形成して重要負荷３３に給電する
ことができる。
【００４５】この場合、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの
直流電力が共通の電力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯
蔵され、系統停電時に電力貯蔵用バッテリ３１の貯蔵電
力を用いて非常電源用インバータ３２が重要負荷３３に
給電するため、従来設備のように系統停電時に各分散型
電源１６ａ〜１６ｎがそれぞれの直流電力を個別に交流
電力に変換する必要がなく、各分散型電源１６ａ〜１６
ｎに共通の制御装置から同期信号等を供給して位相，振
幅を合わせたりする複雑な制御が不要になる。
直流電力が共通の電力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯
蔵され、系統停電時に電力貯蔵用バッテリ３１の貯蔵電
力を用いて非常電源用インバータ３２が重要負荷３３に
給電するため、従来設備のように系統停電時に各分散型
電源１６ａ〜１６ｎがそれぞれの直流電力を個別に交流
電力に変換する必要がなく、各分散型電源１６ａ〜１６
ｎに共通の制御装置から同期信号等を供給して位相，振
幅を合わせたりする複雑な制御が不要になる。
【００４６】そして、従来設備のように各分散型電源１
６ａ〜１６ｎの負荷分担等を考慮する必要がなく、各分
散型電源１６ａ〜１６ｎから重要負荷３３までの距離が
異なっていても問題にならず、各分散型電源１６ａ〜１
６ｎの直流電力を極力有効に利用して系統停電時に重要
負荷３３に必要な電力を給電することができる。
６ａ〜１６ｎの負荷分担等を考慮する必要がなく、各分
散型電源１６ａ〜１６ｎから重要負荷３３までの距離が
異なっていても問題にならず、各分散型電源１６ａ〜１
６ｎの直流電力を極力有効に利用して系統停電時に重要
負荷３３に必要な電力を給電することができる。
【００４７】しかも、電力貯蔵用バッテリ３１を１個設
ければよいため、このバッテリ３１に容量の大きいもの
を使用しても、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに個別に図
４のバッテリ３のようなバッテリを設ける場合より、全
体として小型かつ安価に形成して十分な負荷給電が行
え、バッテリ管理も容易に行える。
ければよいため、このバッテリ３１に容量の大きいもの
を使用しても、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに個別に図
４のバッテリ３のようなバッテリを設ける場合より、全
体として小型かつ安価に形成して十分な負荷給電が行
え、バッテリ管理も容易に行える。
【００４８】さらに、系統停電時に各分散型電源１６ａ
〜１６ｎの太陽電池１７の直流電力がそれぞれの連系運
転用インバータ１８をスルーパスし、共通の通電路３
４，すなわち各分散型電源１６ａ〜１６ｎ，連系スイッ
チ１５，系統連系保護リレー２３，バッテリ充電器２５
を結ぶ系統正常時の交流配線路を通ってバッテリ充電器
２５に輸送されるため、交流配線路を系統停電時の直流
輸送の配線路（直流配線路）に流用し、安価に形成する
ことができる利点もある。
〜１６ｎの太陽電池１７の直流電力がそれぞれの連系運
転用インバータ１８をスルーパスし、共通の通電路３
４，すなわち各分散型電源１６ａ〜１６ｎ，連系スイッ
チ１５，系統連系保護リレー２３，バッテリ充電器２５
を結ぶ系統正常時の交流配線路を通ってバッテリ充電器
２５に輸送されるため、交流配線路を系統停電時の直流
輸送の配線路（直流配線路）に流用し、安価に形成する
ことができる利点もある。
【００４９】ところで、前記実施の形態では系統正常時
も非常電源用インバータ３２を運転してこのインバータ
３２から重要負荷３３に給電するようにしたが、重要負
荷３３が交流負荷の場合、系統正常時は非常電源用イン
バータ３２を停止し、図１の１点破線のルートにより共
通の通電路３４の交流電力を重要負荷３３に給電するよ
うにしてもよい。
も非常電源用インバータ３２を運転してこのインバータ
３２から重要負荷３３に給電するようにしたが、重要負
荷３３が交流負荷の場合、系統正常時は非常電源用イン
バータ３２を停止し、図１の１点破線のルートにより共
通の通電路３４の交流電力を重要負荷３３に給電するよ
うにしてもよい。
【００５０】そして、各部の構成は図１ないし図３のも
のに限られるものではなく、例えば各分散型電源が太陽
電池の代わりに燃料電池等を備えた場合にも適用するこ
とができるのは勿論である。
のに限られるものではなく、例えば各分散型電源が太陽
電池の代わりに燃料電池等を備えた場合にも適用するこ
とができるのは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力が共通の電
力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯蔵され、系統停電
時、この貯蔵電力に基づき、各分散型電源１６ａ〜１６
ｎの直流電力が非常電源用インバータ３２によって交流
又は直流の非常電源に変換されて重要負荷３３に給電さ
れるため、各分散型電源の負荷分担等を考慮する必要が
なく、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに共通の制御装置か
ら同期信号等を供給したりすることなく、各分散型電源
１６ａ〜１６ｎの直流電力を極力有効に利用して交流又
は直流の重要負荷３３に給電することができる。
る。各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力が共通の電
力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯蔵され、系統停電
時、この貯蔵電力に基づき、各分散型電源１６ａ〜１６
ｎの直流電力が非常電源用インバータ３２によって交流
又は直流の非常電源に変換されて重要負荷３３に給電さ
れるため、各分散型電源の負荷分担等を考慮する必要が
なく、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに共通の制御装置か
ら同期信号等を供給したりすることなく、各分散型電源
１６ａ〜１６ｎの直流電力を極力有効に利用して交流又
は直流の重要負荷３３に給電することができる。
【００５２】また、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流
電力を共通の電力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯蔵す
るため、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに個別に電力貯蔵
用のバッテリを設ける必要がなく、従来設備のように各
分散型電源のバッテリによる給電時間の制限がなく、各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの小型化を図ることができる
利点もある。
電力を共通の電力貯蔵用バッテリ３１に一括して貯蔵す
るため、各分散型電源１６ａ〜１６ｎに個別に電力貯蔵
用のバッテリを設ける必要がなく、従来設備のように各
分散型電源のバッテリによる給電時間の制限がなく、各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの小型化を図ることができる
利点もある。
【００５３】さらに、各分散型電源１６ａ〜１６ｎの連
系運転用インバータ１８の出力の共通の通電路３４を、
系統停電時に、各分散型電源１６ａ〜１６ｎからバッテ
リ充電器２５への直流電力の輸送に利用するため、この
直流電力輸送に専用の電線路を設ける必要もない。
系運転用インバータ１８の出力の共通の通電路３４を、
系統停電時に、各分散型電源１６ａ〜１６ｎからバッテ
リ充電器２５への直流電力の輸送に利用するため、この
直流電力輸送に専用の電線路を設ける必要もない。
【００５４】したがって、系統停電時に各分散型電源１
６ａ〜１６ｎの運転の同期をとったりすることなく、各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力を極力有効に利用
して重要負荷３３に交流又は直流の非常電源を給電する
新規な分散型電源設備を提供することができる。
６ａ〜１６ｎの運転の同期をとったりすることなく、各
分散型電源１６ａ〜１６ｎの直流電力を極力有効に利用
して重要負荷３３に交流又は直流の非常電源を給電する
新規な分散型電源設備を提供することができる。
【図１】本発明の実施の１形態のブロック結線図であ
る。
る。
【図２】（ａ），（ｂ）は図１の分散型電源の連系運転
インバータの系統正常時，系統停止時それぞれの動作説
明用の結線図である。
インバータの系統正常時，系統停止時それぞれの動作説
明用の結線図である。
【図３】図１のバッテリ充電器の詳細な結線図である。
【図４】従来設備のブロック結線図である。
１３ 電力系統 １６ａ〜１６ｎ 分散型電源 １７ 太陽電池 １８ 連系運転用インバータ ２５ バッテリ充電器 ３１ 電力貯蔵用バッテリ ３２ 非常電源用インバータ ３３ 重要負荷
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｊ 7/35 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｎ Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ (72)発明者 栄 紀雄 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 Ｆターム(参考） 5F051 JA17 KA01 KA03 KA05 KA10 5G003 AA01 AA06 BA04 CA02 CC02 DA03 GB03 GB06 5G015 FA05 FA10 GA11 GB06 HA04 HA14 JA24 JA32 JA55 JA64 KA05 5G066 AE11 BA03 CA09 DA08 FA02 FB15 HA08 HA11 HA24 HB03 HB04 HB06 HB09 JA02 JB03 LA01 MA04 5H007 BB05 BB07 CA01 CB05 CC09 DA04 DC05 GA06 GA09
Claims (1)
- 【請求項１】 系統正常時は電力系統に複数の分散型電
源を接続し、前記各分散型電源の太陽電池等の直流電力
を系統電源に同期した連系運転の交流電力に変換して負
荷給電し、系統停電時は前記各分散型電源を前記電力系
統から解列し、前記各分散型電源の前記直流電力に基づ
く非常電源を重要負荷に給電する分散型電源設備におい
て、 前記各分散型電源に設けられ，系統正常時に前記直流電
力を前記連系運転の交流電力に変換して出力し，系統停
電時に前記直流電力をスルーパスして出力する連系運転
用インバータと、 前記各分散型電源の前記連系運転用インバータの出力の
共通の通電路に設けられた交直両用のバッテリ充電器
と、 前記バッテリ充電器の直流出力が供給され，系統正常時
は前記各分散型電源の前記連系運転の交流電力により充
電され，系統停電時は前記各分散型電源を介した前記直
流電力により充電される共通の電力貯蔵用バッテリと、 系統停電時に前記バッテリ充電器の直流出力及び前記電
力貯蔵用バッテリの貯蔵電力に基づく交流又は直流の前
記非常電源を前記重要負荷に給電する非常電源用インバ
ータとを備えたことを特徴とする分散型電源設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249476A JP2000083330A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 分散型電源設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249476A JP2000083330A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 分散型電源設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000083330A true JP2000083330A (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17193541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249476A Pending JP2000083330A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 分散型電源設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000083330A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004328960A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Misawa Homes Co Ltd | 無停電電力供給装置 |
| JP2007124811A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Seiko Electric Co Ltd | 電力貯蔵システム、ルート発生装置及びルート発生方法 |
| WO2012176477A1 (ja) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | 京セラ株式会社 | パワーコンディショナ、制御方法および発電システム |
| JP2013078191A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 配電システム |
| EP2339714A3 (en) * | 2009-12-23 | 2013-08-07 | Samsung SDI Co., Ltd. | Energy storage system and method of controlling the same |
| JP2014143856A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Oita Device Technology Co Ltd | パワーコンディショナーチェッカー |
| CN106374452A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 浙江大学 | 一种直流微电网变流器的反馈无源化控制方法 |
| JP2017139953A (ja) * | 2016-09-09 | 2017-08-10 | 京セラ株式会社 | 管理システム、管理方法、制御装置及び蓄電池装置 |
| US10541540B2 (en) | 2012-08-06 | 2020-01-21 | Kyocera Corporation | Management system, management method, control apparatus, and power storage apparatus |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249476A patent/JP2000083330A/ja active Pending
Cited By (10)
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| CN106374452A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-01 | 浙江大学 | 一种直流微电网变流器的反馈无源化控制方法 |
| CN106374452B (zh) * | 2016-09-30 | 2019-04-02 | 浙江大学 | 一种直流微电网变流器的反馈无源化控制方法 |
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