JP2021175253A - 電力供給システム - Google Patents

電力供給システム Download PDF

Info

Publication number
JP2021175253A
JP2021175253A JP2020076512A JP2020076512A JP2021175253A JP 2021175253 A JP2021175253 A JP 2021175253A JP 2020076512 A JP2020076512 A JP 2020076512A JP 2020076512 A JP2020076512 A JP 2020076512A JP 2021175253 A JP2021175253 A JP 2021175253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
generation device
supply system
power supply
loads
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.)
Pending
Application number
JP2020076512A
Other languages
English (en)
Inventor
浩之 ▲吉▼田
Hiroyuki Yoshida
孝一 田中
Koichi Tanaka
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.)
ENETECH CO Ltd
Original Assignee
ENETECH 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 ENETECH CO Ltd filed Critical ENETECH CO Ltd
Priority to JP2020076512A priority Critical patent/JP2021175253A/ja
Publication of JP2021175253A publication Critical patent/JP2021175253A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

【課題】複数の電力源を有する電力供給システムにおいて、電力の供給に使用される電力源の切換を安定的に実現する技術を提供する。【解決手段】電力系統を含む複数の電力源から複数の負荷に対して電力を供給する電力供給システムは、負荷50、51、52に接続され、太陽光発電装置20とは発電原理の異なる発電装置30と、複数の負荷への接続/遮断を個別に行う複数のスイッチ22、31と、太陽光発電装置、発電装置およびスイッチの動作を制御する制御装置100と、を備える。制御装置は、電力系統の停電時に機能する停電切換処理部102を有する。停電切換処理部は、複数の負荷との接続を遮断するようスイッチを制御し、発電装置を起動させ、発電機の起動後に、突入電流対策処理として、スイッチを複数段階に分けて接続する制御を実行する。【選択図】図1

Description

本発明は、電力系統を含む複数の電力源から電力を供給する電力供給システムに関する。
電力系統からの電力の供給が、災害・工事その他の理由によって停電した場合に備えて、他の電力源から電力を供給可能とするシステムが種々提案されている。例えば、特許文献1は、電力系統の異常時には、太陽光発電装置および蓄電池による自立運転に切り換えて電力を供給する技術を提案している。特許文献2は、電力系統の他に、太陽光発電装置、発電機および蓄電池という3種類の電力源を活用する技術を提案している。特許文献3は、電力系統が停電時に、蓄電池、太陽光発電装置の順に起動して電力を供給する技術を提案している。
特開2000−92720号公報 特開2013−92720号公報 特開2000−92720号公報
複数の電力源を有する電力供給システムの場合、電力源によって経済的な効率に差違があるため、常に全ての電力源を稼働状態にしておくことが好ましいとは限らない。一方、平常時にいずれかの電力源を停止状態にしている場合には、例えば、電力系統に異常が生じたときなど稼働中の電力源に異常が生じると、停止中の電力源を起動し、電力源を切り換えて電力を供給する必要がある。しかし、この切換は、慎重な制御が要求されることがあり、無造作に切換を行った場合には、一部の電力源への要求電力が集中し、電力を安定して供給できない事態も生じ得る。
本発明は、こうした課題に鑑みてなされたものであり、複数の電力源を有する電力供給システムにおいて、電力の供給に使用される電力源の切換を安定的に実現する技術を提供することを目的とする。
本発明は、
電力系統を含む複数の電力源から複数の負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、
前記負荷に接続された太陽光発電装置と、
前記負荷に接続され、前記太陽光発電装置とは発電原理の異なる発電装置と、
前記複数の負荷への接続/遮断を個別に行う複数のスイッチと、
前記太陽光発電装置、発電装置およびスイッチの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記電力系統の停電時に機能する停電切換処理部を有し、
該停電切換処理部は、
前記複数の負荷との接続を遮断するよう前記スイッチを制御し、
前記発電装置を起動させ、
前記発電機の起動後に、突入電流対策処理として、前記スイッチを複数段階に分けて接続する制御を実行する電力供給システムと構成することができる。
本発明では、電力系統、太陽光発電装置、および発電装置の3つの電力源を備えている。発電装置としては、太陽光発電以外の自然エネルギーを利用した発電装置(風力発電装置、水力発電装置など)、燃料電池、機械的動力を電力に変換する発電機など種々の装置を利用できる。本発明では、このように複数の電力源を備えることにより、電力系統が停電時でも、他の電力源からの電力供給が可能となる。
しかも、本発明によれば、以下に述べる通り、電力系統の停電時に、発電装置への切換を支障なく行うことが可能となる。
一般に、負荷を電力源に接続すると、接続した瞬間に、突入電流と呼ばれるパルス状の大電流が流れることが知られている。従って、電力系統の停電時に、不用意に発電装置への切換を実施すると、突入電流によって定格を大きく超える電流が流れる結果、発電装置の運転が停止してしまったり、損傷してしまったりするおそれがある。これに対し、本発明では、突入電流対策処理として、複数の負荷について、複数段階に分けて接続する制御を実施する。こうすることにより、一つ一つの負荷に突入電流が流れたとしても、一度に発生する突入電流の総量を抑制することができ、発電装置に支障が生じるおそれを抑制することが可能となる。
本発明は、電力系統の停電をセンサ等で検出し、これに応じて停電切換処理部が自動的に稼働するものとしてもよい。また、停電時にオペレータが、手動でスイッチ等を操作したときに停電切換処理部が稼働するようにしてもよい。
本発明において、制御装置は、太陽光発電装置、発電装置およびスイッチの動作を制御する機能を実現できるものであればよく、必ずしも単一の装置として構成する必要はない。例えば、太陽光発電装置、発電装置およびスイッチのそれぞれに専用のコントローラを取り付け、これらの連携によって所望の制御を実現する態様をとることもできる。また、制御は、ソフトウェア的に実現しても、ハードウェア的に実現しても差し支えない。
本発明における負荷としては、例えば、電灯、工場内の機械その他の設備、オフィスの機器、家庭内の家電機器など、電力によって稼働される種々の装置や機器が挙げられる。つまり、本発明は、工場、商業施設など事業用の施設に電力を供給するシステムとして構築することも出来るし、家庭用のシステムとして構築することも可能である。また、いずれの場合においても、本発明を構成する太陽光発電装置、発電装置、制御装置は、必ずしも電力を消費する施設の敷地内に全てが備えられている必要はなく、方々に点在していても構わない。電力を供給可能であり、また制御装置によって制御が可能であるように、電気的に接続されていればよい。
本発明において、
前記突入電流対策処理は、
前記スイッチの接続時に瞬間的に前記負荷に流れる突入電流の総計が、前記発電装置の許容値を超えないように設定された順序で、接続する制御であるものとしてもよい。
こうすることにより、突入電流が発電装置の運転に支障を与える可能性を、より低減することが可能となる。負荷ごとの突入電流の値は、予めテストまたは解析によって得ることができる。突入電流は、電源を投入するタイミングや、負荷に残存する磁気の影響など種々の条件によって変動することがあるため、上記テストまたは解析は、1つの条件で行うものとしても良いが、複数の条件で行い、その中の最大値を採用するなどの方法をとることがより好ましい。発電装置の許容値とは、発電装置に流すことが許容される電流の上限値、または上限値に所定の余裕をもった値とすることができる。
制御装置は、負荷ごとの突入電流に基づいて、発電装置の許容値を超えないように予め接続の順序を定めておくようにしてもよい。こうすれば、発電装置への切換時の処理負荷を軽減でき、速やかに負荷を接続することができる利点がある。
また、制御装置は、発電装置への切換時に、随時、接続する順序を定めるようにしてもよい。こうすれば、電力を供給する負荷が変化したときも、柔軟に対応できる利点がある。
また、本発明においては、
前記突入電流対策処理は、
前記複数の負荷のうち、消費電力の大きいものから順に接続する制御であるものとしてもよい。
前述の通り、突入電流は種々の条件に応じて変動するため、突入電流の大きさと消費電力の大きさとは必ずしも一義的な相関にあるとは言えないが、消費電力の大きい負荷は、突入電流も大きくなる傾向が認められる。つまり、正確な値を予測、把握しづらい突入電流に代えて、負荷の消費電力を突入電流の目安として用いることは有用である。かかる考え方に基づけば、消費電力が最も大きい負荷は、発電装置には何も負荷が接続されていない状態、即ち許容値に十分に余裕がある状態で接続することが好ましいと言える。一方、発電装置に既にいくつかの負荷が接続され、許容値までの余裕がその分小さくなっている状況では、消費電力が小さい負荷を接続する方が好ましい。上記態様では、消費電力の大きい負荷から順に接続するため、上述の好ましい接続順序を実現することができる。
上記態様において、複数の負荷のうち、消費電力が同じものが存在する場合、いずれを先に接続しても差し支えない。
また、上記態様において、複数の負荷のうち、2つ以上を組み合わせて一つの負荷として取り扱うことも可能である。例えば、負荷A〜Cが存在する場合、負荷Aと負荷Bとを合わせて一つの負荷と考えてもよい。この場合、負荷Aと負荷Bの総消費電力が負荷Cよりも大きければ、負荷Aと負荷Bを合わせて、負荷Cよりも先に接続する制御を行うことになる。
本発明においては、
前記停電切換処理部は、前記太陽光発電装置から供給可能な電力に応じて、前記突入電流対策処理の内容を切り換えるものとしてもよい。
太陽光発電装置から電力が供給されている場合、それに応じて発電装置に要求される電力が低下することになり、突入電流に対する許容値にも余裕ができることになる。ただし、太陽光発電装置から供給される電力は、日照条件などによって変動するという不安定要因がある。上記態様によれば、太陽光発電装置から供給可能な電力に応じて、突入電流対策処理の内容、即ち負荷の接続の制御を切り換えるため、発電装置の運転に支障を与えない範囲で、負荷を効率的に接続することが可能となる。
突入電流対策処理の切換は、種々の態様で行うことができる。例えば、太陽光発電装置からの電力が予め設定した基準値よりも低いときは、複数の負荷を一つ一つ順に接続するようにし、太陽光発電装置からの電力が基準値よりも高いときは、複数の負荷をまとめて接続するようにしてもよい。また、このように2つの制御方法の間での切換に限る必要はなく、3通り以上の制御方法の間で切り換えるようにしてもよい。さらに、予め定めた順序で負荷を接続する制御方法と、太陽光発電装置からの電力に応じて次に接続すべき負荷を随時選択する制御方法というように、制御の考え方自体を切り換えるようにしてもよい。
本発明の電力供給システムにおいては、
さらに、前記複数の負荷のうち少なくとも一部に電力を供給可能な蓄電池を備えており、
前記停電切換処理部は、前記電力系統の停電時においても、前記蓄電池に接続された負荷については接続を遮断しないものとしてもよい。
先に説明した通り、本発明の電力供給システムでは、電力系統の停電時に、一旦、負荷との接続を遮断するが、上述の態様によれば、蓄電池に接続された負荷については接続を遮断しないため、常に電力を供給することが可能となる。かかる負荷としては、例えば、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。
また、蓄電池を有する場合において、蓄電池の容量は、任意に決めることができるが、
前記蓄電池の容量は、該蓄電池に接続された全ての負荷に対して、前記発電装置が起動から定格電力を供給可能な運転状態に至るまでの時間、電力を供給可能となるように設定されているものとしてもよい。
こうすることにより、蓄電池に接続された負荷に対して、発電装置が定格電力を供給可能な状態になるまでは、蓄電池から電力を供給し、その後は発電装置から電力を供給することが可能となる。
蓄電池の容量を大きくすると、蓄電池の容積も大きくなるのが通常であるから、上記態様で蓄電池の容量を決めておけば、蓄電池の容積を抑えることもできる利点がある。
蓄電池を備えるか否かに関わらず、本発明においては、
前記制御装置は、
電力系統から供給され前記複数の負荷において消費される瞬時電力が予め定めた目標デマンド以上となった場合には、前記発電装置を起動させるピークカット制御部を有するものとしてもよい。
電力系統の基本料金は、30分などの所定の単位時間内に消費される平均電力の最大値(これをデマンドと呼ぶこともある)に基づいて決められることがある。ある特定の単位時間においてデマンドが、予め定められている料金設定の基準値を超えてしまうと、他の単位時間では、デマンドが基準値に満たない場合であっても、次年の契約電力に影響を与え、結果として基本料金の増大を招いてしまうことがあるのである。
ただし、契約電力に影響を与えるのは、それぞれの瞬間における瞬時電力ではなく、所定の単位時間内の瞬時電力の平均値、即ちデマンドである。従って、瞬時電力が、料金設定の基準値を超えた場合でも、その後、速やかに消費電力を抑制し、デマンドがこの基準値を超えないようにすれば、契約電力への影響は回避することができる。
かかる点に着目し、上記態様においては、予め目標とする基本料金に基づいて目標デマンドを設定しておき、電力系統から供給される電力が、これを超えた時には、発電装置を起動する。こうすることにより、発電装置から電力が供給されるため、電力系統のデマンドが目標デマンドを超えないように抑制することができる。
目標デマンドは、料金設定の基準値に設定してもよいし、これよりも低い値に設定してもよい。目標デマンドを高い値に設定すれば、発電装置の運転機会を抑制できるため、発電コストを抑制でき、目標デマンドを低い値に設定すれば、デマンドが料金設定の基準値を超えてしまうことを、一層確実に回避することができる。目標デマンドは、これらの両要素を考慮して設定すればよい。
上記態様においては、発電装置からは最大限の電力を供給するようにしてもよい。こうすることにより、電力系統の消費電力を確実に抑制することが可能となる。また、予め瞬時電力の最大値を予測しておき、この最大値を目標デマンドより抑えることができるように発電装置の容量を設定しておくことも望ましい。
上記態様において、
前記ピークカット制御部は、前記発電装置の運転開始から所定の単位時間の運転を継続して以後、電力系統から供給され前記複数の負荷において消費される瞬時電力が予め定めた停止用の目標デマンドを下回ったときには、前記発電装置の運転を停止するものとしてもよい。
一般に、発電装置による電力供給は、電力系統よりもコストが高い。従って、電力系統の瞬時電力が停止用の目標デマンドを下回ったときは、発電装置は停止する方が電力コストを抑制するという点で好ましいと言える。上記態様によれば、かかる制御を実現することができる。
なお、上記態様において、所定の単位時間は任意に決めることができる。例えば、電力系統の基本料金の設定に用いられる単位時間と一致させてもよい。
また、停止用の目標デマンドは、発電装置を起動させるための目標デマンドと同じにしてもよいが、これよりも若干、小さい値とすることが好ましい。こうすることにより、ヒステリシスを設け、発電装置の運転/停止が頻繁に繰り返される状況を抑制することができる。
本発明において、太陽光発電装置の定格電力は任意に決めることができるが、
前記負荷に接続された太陽光発電装置は、前記複数の負荷の総消費電力よりも大きい定格電力を有しているものとしてもよい。
こうすることにより、日照条件が良好な場合には、全体の負荷に対して太陽光発電装置のみから電力を供給することが可能となり、電力系統の電力が不要となるため、電力のコストを抑制することができる。
また、本発明において、発電装置の定格電力は任意に決めることができるが、
前記発電装置は、前記複数の負荷の総消費電力よりも大きい定格電力を有しているものとしてもよい。
こうすることにより、停電時には、日照条件が悪く太陽光発電装置から十分な電力供給が望めない状況にあっても、全ての負荷に十分に電力を供給することが可能となる。
本発明において、発電装置としては、
前記発電装置は、プロパンガス発電機であるものとしてもよい。
プロパンガスは、一般に、タンクで貯蔵が可能である。災害などによって電力系統が使用できなくなる状況を想定した場合、発電機に燃料を供給するためのインフラにも支障が生じている可能性がある。また、軽油を利用した発電装置を用いることも可能ではある。しかし、軽油の場合、燃料が劣化しやすいため、比較的短い周期で燃料の入れ替えが求められ、また、貯油槽が大型化しやすいなどのデメリットがある。これに対し、プロパンガス発電機を用いるものとすれば、これらの不安なく発電装置を作動させることが可能となるため、非常時に強い電力供給システムを構築することが可能となる利点がある。
以上で説明した本発明の種々の特徴は、必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、その一部を省略したり組み合わせたりしてもよい。
また、本発明は、電力供給システムとしての態様に限らず、以下に示すように、電力供給システムの制御方法として構成することも可能である。
即ち、
電力系統、太陽光発電装置、および発電装置から複数の負荷に対して電力を供給する電力供給システムにおいて、制御装置により電力の供給を制御する制御方法であって、前記電力系統の停電時に前記制御装置が実行するステップとして、
前記電力系統、太陽光発電装置、および発電装置から、前記複数の負荷との接続を遮断するステップと、
前記発電装置を起動させるステップと、
前記発電機の起動後に、前記複数の負荷のうち、消費電力の大きいものから順に接続するステップとを備える制御方法である。
かかる制御方法についても、電力供給システムで説明した種々の特徴は、適宜、適用可能である。
電力供給システムの構成を示す説明図である。 太陽光パネル、発電機の容量設計の考え方を示す説明図である。 電力供給制御処理のフローチャートである。 停電切換処理のフローチャートである。 負荷の接続方法の考え方を示す説明図である。 変形例としての停電切換処理のフローチャートである。 停電モード制御処理のフローチャートである。 復電処理のフローチャートである。 通常モード制御処理のフローチャートである。 ピークカット制御処理のフローチャートである。
本発明の実施例としての電力供給システムについて説明する。
図1は、電力供給システムの構成を示す説明図である。電力供給システムは、複数の電力源から常時接続負荷50、特定負荷51、一般負荷52にそれぞれ電力を供給するためのシステムである。これらを負荷と総称することもある。
常時接続負荷50とは、電力系統の停電時などでも、電力を供給し続けることが求められる負荷である。例えば、工場や事業所内のサーバ、パーソナルコンピュータ、ファックスなどの電子機器、医療機関の呼吸器その他の生命維持に関する機器などが対象として挙げられる。
特定負荷51とは、電力系統の停電時に、一旦、電力の供給が遮断されることはあっても、他の電力源から電力の供給が再開、維持される負荷である。例えば、工場の工作機械、事業所内のプリンタ、冷蔵庫などが挙げられる。
一般負荷52とは、電力系統の停電時には、電力の供給が遮断されて差し支えない負荷である。
以下の実施例では、電力供給システムは、工場や事業所などに設置されている場合を想定するが、家庭用のシステムとしても差し支えない。
電力供給システムには、3種類の電力源が備えられている。一つは、電力系統10である。図中では、電力系統10は、一つの装置かのように示してあるが、これは商用の電力系統に接続されていることを表している。
2つ目の電力源は、太陽光パネル20である。太陽光パネル20は、太陽光の照射を受けて直流電力を出力する。太陽光パネル20には、太陽光パネルコントローラ21が接続されている。太陽光パネルコントローラ21は、太陽光パネル20から出力される直流を、要求された電力の交流に変換する。また、太陽光パネル20の起動、停止などの動作も制御する。太陽光パネル20および太陽光パネルコントローラ21は、既に実用され、市販もされている種々の装置を利用可能である。
3つめの電力源は、LPガス発電機30である。LPガス発電機30は、プロパンガス(LPガス)を燃料とする内燃機関による機械的動力で発電し、交流電力を出力する装置である。
電力供給システムには、上述した電力源の他、バッテリ40が備えられている。バッテリ40は、各電力源からの供給電力によって充電可能な蓄電池であり、種々のタイプを利用可能である。
3つの電力源は、マグネット回路53を介して、負荷(常時接続負荷50、特定負荷51、一般負荷52)に接続されている。図中に、MCで示したものが、各負荷に個別に対応したマグネット回路53であり、こうすることで、負荷ごとに回路の接続/遮断ができるようになっている。もっとも、複数の負荷に対して、一つのマグネット回路53を対応させるようにしても差し支えない。
電力系統10と負荷との間には、回路の接続/遮断をするためのLBS11が設けられている。LBS11は、高圧交流負荷開閉器(Load Break Switch)であり、電力系統の電圧が低下したときに、回路を遮断する機能を奏する。
太陽光パネルコントローラ21の出力は、スイッチ22を介して負荷に接続されており、LPガス発電機30は、スイッチ31を介して負荷に接続されている。こうすることにより、太陽光パネルコントローラ21、LPガス発電機30は、それぞれ負荷と接続/遮断が可能となっている。
バッテリ40は、3つの電力源から充電できるように接続されるとともに、常時接続負荷50に接続されている。こうすることで、3つの電力源からの電力が遮断されたときでも、バッテリ40から常時接続負荷50に対する電力供給が可能となっている。
電力供給システムの動作は、制御装置100が制御する。制御装置100は、内部にCPUおよびメモリを備えたマイクロコンピュータとして構成されており、図示する種々の機能をソフトウェア的に構成することで、制御を実行している。図中の各機能を論理回路によってハードウェア的に構成してもよい。また、制御装置100は、単一の装置である必要はなく、LPガス発電機30、マグネット回路53など、図中の制御対象にそれぞれ個別の制御装置を取り付け、これらの連携によって全体の制御を行うようにしても良い。
制御装置100による制御を実現するため、電力供給システムには、負荷に接続される回路上、および電力系統10とLBS11との間に電力センサ61、62が設けられている。この他にも、必要に応じて、各種センサを取り付ければよい。
制御装置100における機能について以下、説明する。
主制御部101は、全体の制御処理を実行する部分である。
停電切換処理部102は、電力系統10が停電したときに、LPガス発電機30を起動し、電力の供給を開始するまでの切換処理を行う。
停電モード制御部103は、上述の切換処理が完了した後、電力系統10以外の電力源、即ち太陽光パネル20、LPガス発電機30およびバッテリ40を利用した電力の供給を制御する。
復電処理部104は、電力系統10が復旧したときに、LPガス発電機30の運転を停止し、電力系統10に切り換える処理を行う。
通常モード制御部105は、電力系統10から電力が供給されている平常時の電力の供給を制御する。
ピークカット制御部109は、平常時において、電力系統10の消費電力が大きくなったときに、LPガス発電機30を起動し、電力系統10の消費電力を抑制する制御を行う。
バッテリ制御部106は、上述の各制御において、適宜、バッテリ40に対する充放電を制御する。
電力検出部107は、電力センサ61、62を利用して、回路に流れている電力を検出する。
発電機制御部108は、上述の各制御において、適宜、LPガス発電機30の運転を制御する。
制御装置100には、さらに他の機能を設けてもよい。また、制御装置100の各機能は、インターネット上のサーバなどによって提供されるものとしてもよい。
図2は、太陽光パネル、発電機の容量設計の考え方を示す説明図である。図中には、常時接続負荷50、特定負荷51、一般負荷52がそれぞれ必要とする電力を模式的に示した。
太陽光パネルの容量は、常時接続負荷50、特定負荷51、一般負荷52の全てに電力が供給可能となるように設定される(図中のC3は、これらの全ての負荷を対象とすることを表している)。即ち、太陽光パネル20の定格出力が、全ての負荷の電力の総和よりも大きくなるようにすればよい。新たな負荷が増える可能性もあるため、ある程度の余裕を見込んで太陽光パネル20の容量を設定することが好ましい。こうすることにより、日照条件が良好な状態では、全ての負荷に対して太陽光パネル20から電力を供給可能となるから、電力系統の電力消費を抑制することができる利点がある。もっとも、上述の設定は必要条件ではない。太陽光パネル20の容量は、設置面積にも依存するため、上述の設定を目安としながらも、設置面積などの制約を考慮して、任意に決めればよい。
次に、LPガス発電機30の容量の設定について説明する。LPガス発電機30の容量は、常時接続負荷50および特定負荷51を基準に設定する(図中のC2)。即ち、これらの要求電力の総和よりも、LPガス発電機30の容量を大きく設定すればよい。こうすることにより、電力系統が停電時でも、常時接続負荷50および特定負荷51に対しては、LPガス発電機30のみで電力の供給が維持できることになる。太陽光パネル20からの電力は、日照条件によって変動するが、上記の方法でLPガス発電機30の容量を設定しておけば、太陽光パネル20からほとんど電力の供給が期待できない状態でも、必要な電力を維持することが可能となるのである。上述の設定は必要条件ではないが、LPガス発電機30の容量がかかる設定よりも低くなる場合には、日照条件によっては、常時接続負荷50、特定負荷51の一部に電力の供給ができなくなるリスクが高くなることを意味する。LPガス発電機30の容量は、そのサイズおよびLPガスの貯蔵タンクの容量にも影響するため、上述の設定を目安としながらも、リスク、サイズなどの制約を考慮して、任意に決めればよい。
最後に、バッテリ40の容量の設定について説明する。バッテリ40の容量は、常時接続負荷50を基準に設定する(図中のC1)。具体的には、LPガス発電機30が起動して安定した電力供給が可能になるまでの時間、常時接続負荷50に対して電力を供給できるようにバッテリ40の容量を設定する。即ち、常時接続負荷50の総要求電力に、LPガス発電機30が安定するまでの起動時間を乗じて算出した総要求電力量よりも、バッテリ40の容量を大きくすればよい。こうすることにより、電力系統が停電した時でも、当初は常時接続負荷に対してバッテリ40から電力を供給し、LPガス発電機30が起動した後は、LPガス発電機30から電力を供給することで、途切れなく電力を供給することが可能となる。バッテリ40の容量について上述の設定は必要条件ではないが、容量がかかる設定よりも低くなる場合には、LPガス発電機30が起動するまでの間に、常時接続負荷50の一部に電力の供給ができなくなるリスクが高くなることを意味する。バッテリ40の容量は、そのサイズにも影響するため、上述の設定を目安としながらも、リスク、サイズなどの制約を考慮して、任意に決めればよい。
次に、電力供給システムにおける制御処理について説明する。
図3は、電力供給制御処理のフローチャートである。電力供給システムの全体の制御であり、図1に示した主制御部101が実行する処理であり、ハードウェア的には制御装置100内のCPUが実行する処理である。処理の内容としては、平常時に電力を供給するための通常モード制御処理、停電時に電力を供給するための停電モード制御処理、そして通常モードから停電モードに切り換えるための停電切換処理、逆に停電モードから通常モードに切り換えるための復電処理を状況に応じて切り換える制御となる。
処理を開始すると、制御装置100は、電力系統の電圧および電流を検出し(ステップS10)、電力系統10が停電しているか否かを判断する(ステップS11)。
電力系統10が停電しており(ステップS11)、現在の制御モードが停電モードでない場合は(ステップS12)、通常モードで動作していることを意味するから、通常モードから停電モードへの切換を行うため停電切換処理(ステップS110)を実行する。停電切換処理の処理内容は後述する。
電力系統10が停電しており(ステップS11)、現在の制御モードが停電モードの場合は(ステップS12)、その状態を継続すればよいことになるから、停電モード制御処理(ステップS200)を実行する。停電切換処理の処理内容は後述する。
電力系統10が停電しておらず(ステップS11)、現在の制御モードが停電モードの場合は(ステップS13)、停電モードから通常モードへの切換を行うため復電処理(ステップS300)を実行する。復電処理の処理内容は後述する。
電力系統10が停電しておらず(ステップS11)、現在の制御モードが停電モードでない場合は(ステップS12)、通常モードで動作していることを意味しており、その状態を継続すればよいことになるから、通常モード制御処理(ステップS400)を実行する。通常モード制御処理の処理内容は後述する。
図4は、停電切換処理のフローチャートである。図3のステップS100の処理であり、図1の制御装置100内の停電切換処理部102が実行する処理である。
この処理は、図3で説明した通り、電力系統10が停電したときに実行される。処理を開始すると、制御装置100は、マグネット回路53を制御する(ステップS201)。即ち、常時接続負荷50の接続は維持し、その他の負荷については解列して接続を遮断する。常時接続負荷50には、バッテリ40から電力が供給される。その他の負荷の接続を遮断するのは、接続を維持したまま、LPガス発電機30を起動すると、運転が安定しないうちに多大な電力を要求され、運転停止してしまうおそれがあるからである。かかる状況を回避できるのであれば、特定負荷51の一部については、接続を維持しておいてもよい。
次に、制御装置100は、LBS11を制御して、電力系統10との接続を解除する(ステップS102)。こうすることにより、停電モードへの切換処理中、および停電モードでの運転中に、電力系統10が復旧して、電力系統10から急に電力の供給が開始されることによる支障を回避することができる。LBS11が、停電時には自動的に接続を解除する機能を有している場合には、ステップS102の処理は、当該機能に委ねるものとしてもよい。
そして、制御装置100は、LPガス発電機30の運転を開始し(ステップS103)、その状態で、10分間待機する(ステップS104)。太陽光パネルコントローラ21は、電力系統の電力によって動作しているため、停電時には一旦、動作を停止していることになる。その後、LPガス発電機30が起動すると、その電力によって太陽光パネルコントローラ21も再起動する。この10分間の待機時間は、太陽光パネルコントローラ21が復旧するのを待つとともに、LPガス発電機30の運転が安定するのを待つ時間である。実施例では、10分に設定したが、両者を考慮して待機時間は任意に決めることができる。
待機時間が経過すると、制御装置100は、消費電力が最大の特定負荷51を接続する(ステップS105)。この制御を実現するため、本実施例では、制御装置100には、予め各負荷の消費電力が登録しておくものとした。この登録は、作業員が手作業で行うものとしてもよいし、制御装置100が特定負荷を一つずつ接続しながら消費電力を検出して自動で登録するようにしてもよい。また、消費電力を登録する方法に代えて、特定負荷51が接続されている回路ごとに番号をつけておき、番号順に消費電力が大きい特定負荷を接続するよう電力供給システムのユーザに伝えておくものとしてもよい。
制御装置100は、全ての特定負荷の接続が完了するまでの間は(ステップS120)、特定負荷を接続した後、1分間の待機を経て(ステップS121)、ステップS105以降の処理を繰り返す。こうすることで、消費電力が大きい特定負荷から、順に全ての特定負荷51の接続が行われることになる。ここで1分間の待機は、特定負荷51を接続した後の突入電流が終了し、LPガス発電機30が安定して動作してから、次の特定負荷51を接続するために設けたものである。必ずしも1分に限る必要はなく、任意に決めることができる。また、消費電力の大きい特定負荷51の場合は待機時間を長くし、消費電力が小さい特定負荷に対しては短くするなど、待機時間を段階的または連続的に変化させてもよい。
以上の処理により、停電モードへの切換が完了する。
図4の処理では、特定負荷51を消費電力の大きいものから一つずつ順に接続する例を示したが、これは、特定負荷51を接続した瞬間に回路に発生する突入電流によってLPガス発電機30の動作に支障が生じないようにするための制御である。これを回避するためには、予めそれぞれの特定負荷51に発生する突入電流をテストまたは実験によって特定しておき、これがガス発電機30の動作に支障が生じない範囲に収まるように順次、接続をすればよい。しかし、突入電流は、種々の条件に応じて変動するため、正確な値を予測、把握しづらいものである。一方、突入電流の大きさと消費電力の大きさとは必ずしも一義的な相関にあるとは言えないが、一般に、消費電力の大きい負荷は、突入電流も大きくなる傾向が認められるにある。かかる観点から、図4の処理では、正確な値を予測、把握しづらい突入電流に代えて、負荷の消費電力を突入電流の目安として用い、特定負荷51を消費電力の大きいものから一つずつ順に接続するものとしたのである。
なお、特定負荷51の接続は、かかる方法に限定されるものではない。異なる順序で接続してもよいし、複数の特定負荷51をまとめて接続してもよい。ただし、特定負荷51を接続した瞬間に回路に発生する突入電流によってLPガス発電機30の動作に支障が生じないようにするため、突入電流が許容範囲内に収まるよう、接続の順序を考える必要がある。この考え方について、説明する。
図5は、負荷の接続方法の考え方を示す説明図である。図では、特定負荷L1〜L5を例示した。各負荷について、定常的な状態での消費電力をハッチングで示し、接続した瞬間に流れる突入電流を電力に換算した値を白抜きで示した。電力への換算は、特定負荷L1〜L5のインピーダンスと突入電流を用いてことができる。接続すべき特定負荷は、突入電流も考慮した消費電力と、LPガス発電機が出力可能な電力とを比較して決めることができる。
LPガス発電機が出力可能な電力が図中のTP1であるとする。特定負荷L1を接続した場合、突入電流も考慮した消費電力は、電力TP1を超えないため、特定負荷L1は接続可能ということになる。これに対し、仮に、特定負荷L2と特定負荷L5とを同時に接続しようとすると、両者を合わせた総消費電力は、突入電流も考慮すると、電力TP1を超えてしまう。従って、特定負荷L2、L5を同時に接続することはできないことになる。
上述の判断は、さらに太陽光パネル20からの電力を考慮してもよい。太陽光パネル20から電力が供給されているときは、その分を、特定負荷L1〜L5の消費電力から引いて考えることができる。逆に、太陽光パネル20から供給される電力分だけ、仮想的にLPガス発電機30の供給電力が増大したと考えてもよい。例えば、図示するように、太陽光パネル20から電力SPが供給されているときは、LPガス発電機30からの供給電力は図中のTP2まで増大すると考える。かかる条件下であれば、特定負荷L2、L5を同時に接続したとしても、総消費電力が電力TP2を超えないため、両者を同時に接続することが可能ということになる。
次に、いずれかの特定負荷が接続された後は、その特定負荷に供給される分だけ、LPガス発電機30からの供給電力を減らして考える必要がある。例えば、太陽光パネル20からの供給電力がない状態で、いずれかの特定負荷が接続された結果、電力LPが消費され、LPガス発電機30からの供給電力がTP3になったとする。しかし、かかる状況であっても、特定負荷L3、L5の組合せであれば、その総消費電力は電力TP3を超えないため、両者を同時に接続することは可能となる。
このように、いずれの特定負荷を接続するかについては、太陽光パネル20からの電力、既に接続された特定負荷で消費される電力を考慮して、随時、決定することが可能である。
以上の考え方を考慮した停電切換処理について、変形例として説明する。
図6は、変形例としての停電切換処理のフローチャートである。図4で示した停電切換処理のステップS104以降に代わる処理を示した。
この処理では、制御装置100は、太陽光パネル20の発電量を計測する(ステップS110)。そして、LPガス発電機30から供給可能な総供給電力TPを設定する(ステップS111)。総供給電力TPは、図中に示した式で算出することができる。
次に、制御装置100は、消費電力が最大の負荷を選択する(ステップS112)。先に図5で説明した考え方によれば、複数の特定負荷51を組み合わせて接続することも許容するため、必ずしも消費電力が最大の特定負荷51を選択する必要はない。しかし、特定負荷51が接続されると、図5の電力TP3のように、徐々に総供給電力が下がるから、以後、消費電力が最大の特定負荷51が接続できなくなるおそれが生じる。変形例の停電切換処理では、こうした可能性を抑制するため、まず消費電力が最大の特定負荷51を接続対象として選択するものとしたのである。
そして、制御装置100は、総供給電力TPを超えない範囲で、他の特定負荷51を組み合わせる(ステップS113)。特定負荷51は、2つの組合せとしてもよいし、3つ以上の組合せとしてもよい。
こうして組合せが決まると、制御装置100は、その特定負荷51を接続する(ステップS114)。
制御装置100は以上の処理を、全ての特定負荷51が接続されるまで(ステップS120)、1分間の待機をはさみながら(ステップS121)、繰り返し実行する。
以上の処理により、停電モードへの切換が完了する。
次に、停電モードにおける制御処理の内容を説明する。電力系統10が停電している状態で、太陽光パネル20、LPガス発電機30およびバッテリ40から電力を供給するための処理である。
図7は、停電モード制御処理のフローチャートである。図3のステップS200の処理であり、図1の制御装置100内の停電モード制御部103が実行する処理である。
処理を開始すると、制御装置100は、需要電力を設定する(ステップS201)。本実施例では、負荷での消費電力と、バッテリ40に充電するための電力の総和である。
制御装置100は、この需要電力に基づいて、太陽光パネルコントローラ21に、出力要求をする(ステップS202)。太陽光パネル20からは、この出力要求に従って電力が出力されることになる。このように需要電力に基づいて太陽光パネル20の出力要求をすることにより、需要電力を可能な限り、太陽光パネル20でまかなうことが可能となり、電力コストを抑制することができる。
次に、制御装置100は、LPガス発電機30の出力を設定する(ステップS203)。本実施例では、「需要電力−太陽光パネルの出力」によって、LPガス発電機30の出力を設定するものとした。太陽光パネル20からの出力は、日照条件に依存するため、必ずしも出力要求通りに電力が供給されるとは限らない。従って、ステップS203の処理では、太陽光パネル20から出力されている電力を用いればよい。
制御装置100は、この設定値に基づいて、LPガス発電機30に発電要求を行う(ステップS204)。具体的には、設定された出力に基づいて、LPガス発電機30への燃料供給量を制御することになる。太陽光パネル20から需要電力に相当する電力が出力されている場合には、LPガス発電機30の出力設定は0となるため、LPガス発電機30は運転しないことになる。
制御装置100は、停電モードでは、以上の処理を繰り返し実行し、負荷への電力の供給を行う。
上述の実施例では、ステップS201で設定した需要電力を用いたが、太陽光パネル20からの出力に応じて、これを修正してもよい。例えば、太陽光パネル20から出力可能な電力を検出し、以下の条件で需要電力を設定する。
(1)「検出値<負荷での消費電力」のときは、負荷での消費電力を需要電力とする。こうすることにより、検出値が、負荷での消費電力を下回っているときは、負荷での消費電力が需要電力として設定されるため、LPガス発電機30からの出力と合わせて負荷への電力供給を維持することができる。
(2)「負荷での消費電力≦検出値<ステップS021で算出した需要電力」のときは、検出値を需要電力とする。こうすることにより、バッテリ40への充電を抑制しつつ、太陽光パネル20からの出力でLPガス発電機30を運転することなく、負荷への電力供給およびバッテリ40への充電をすることができる。
(3)「ステップS201で算出されていた需要電力≦検出値」のときは、ステップS201で算出されていた需要電力をそのまま用いる。
上述の各条件で需要電力を設定することにより、LPガス発電機30の運転を抑制しつつ、必要な電力の供給を実現することが可能となる。
次に、復電処理の制御内容について説明する。停電していた電力系統が復旧したときに、停電モードから通常モードに切り換えるための処理である。
図8は、復電処理のフローチャートである。図3のステップS300の処理であり、図1の制御装置100内の復電処理部104が実行する処理である。
処理を開始すると、制御装置100は、特定負荷51の停止を指示する(ステップS301)。特定負荷51の内、制御によって電源をオフにできるものは、そのための制御信号を出力すればよい。また、電力供給システムが設置されている工場その他の施設の管理者に対して、メール、表示、ランプの点灯その他の手段で、特定負荷51を停止するよう指示し、手動で停止させるようにしても良い。
次に、制御装置100は、マグネット回路53を制御して、常時接続負荷以外の負荷を全て解列する(ステップS302)。停電モードでは、常時接続負荷と特定負荷が接続されており、一般負荷は接続されていないはずであるが、本実施例では、念のため、一般負荷も含めてマグネット回路53を解列するよう制御するものとした。なお、ステップS301において、管理者等に手動で特定負荷の停止自体を行わせる場合には、一定の待機時間を経た後ステップS302の処理に移行するようにしたり、消費電力を検出することで、特定負荷の運転が停止されていることを確認してからステップS302の処理を開始するようにしてもよい。
次に、制御装置100は、LPガス発電機30の運転を停止し(ステップS303)、スイッチ31をオフにして、その接続を解除する(ステップS304)。電力系統10が復旧した状態では、LPガス発電機30を運転する必要がないからである。ステップS304の処理は、制御装置100が、LPガス発電機30に制御信号を出力して自動的に停止させてもよいし、管理者に対して、LPガス発電機30の運転を停止する指示を出力し、管理者に手動で停止させるようにしてもよい。
LPガス発電機30の接続を解除すると、制御装置100は、LBS11を制御して電力系統10を接続する(ステップS305)。これによって、電力系統10からの電力供給が可能となる。
LPガス発電機30の運転が停止されると、電力が供給されなくなるので、太陽光パネルコントローラ21は運転を一旦、停止するが、その後、電力系統10が接続され、その状態が5分間維持されると、太陽光パネルコントローラ21は、電力系統10からの電力の供給をうけて、再起動する。制御装置100は、この間、5分間待機する(ステップS306)。待機時間は、太陽光パネルコントローラ21が再起動するまでに要する時間を考慮して、任意に設定することができる。また、一定時間の待機に代えて、太陽光パネル20からの電力の出力が検出されるまで待機するようにしてもよい。
次に、制御装置100は、LPガス発電機30を接続する(ステップS307)。ここでは、LPガス発電機30の運転を開始する訳ではなく、単にスイッチ31を接続するだけである。ここで、LPガス発電機30を接続するのは、後述するピークカット制御処理のためである。従って、LPガス発電機30の接続(ステップS307)を省略し、ピークカット制御処理において接続するようにしてもよい。
その後、制御装置100は、全マグネット回路を接続する(ステップS308)。これによって、一般負荷も含めて全ての負荷に電力系統から電力が供給可能となる。
そして、制御装置100は、特定負荷の復帰を指示する(ステップS309)。ステップS301において特定負荷を停止したときと同様、制御装置100が自動的に特定負荷をオンにしてもよいし、管理者に手動でオンにさせる指示をしてもよい。
以上の処理によって、停止モードから通常モードへの切換が完了する。
次に、通常モードにおける処理内容について説明する。電力系統10が正常な状態において電力を供給するための処理である。
図9は、通常モード制御処理のフローチャートである。図3のステップS400の処理であり、図1の制御装置100内の通常モード制御部105が実行する処理である。
処理を開始すると、制御装置100は、電力系統10の消費電力を検出し(ステップS401)、ピークカット条件を満たしているか否かを判断する(ステップS402)。
電力系統10の基本料金は、30分など予め定められた単位時間ごとの消費電力に応じて定まる。この単位時間内の平均消費電力が、段階的に設定された基準値を超えると、それに応じて基本料金が増額されることになる。従って、基本料金を抑えるためには、この基準値を超えないように電力系統10の消費電力を抑えればよい。ピークカット条件は、このように電力系統10の消費電力を抑えるための制御を実施するか否かを判断する条件である。本実施例では、基本電力を定める基準値に基づいて目標デマンドを設定し、「消費電力>目標デマンド」となったときに、ピークカット条件を満たすものとした。目標デマンドは、基準値と同じとしてもよいし、基準値に余裕をもたせ、これよりも小さい値に設定してもよい。
ピークカット条件を満たすとき(ステップS402)、制御装置100は、ピークカット制御処理を実行する(ステップS450)。上述の通り、基本料金を抑えるよう、消費電力を抑制するための制御処理である。具体的な処理内容は後述する。
ピークカット条件を満たさないとき(ステップS402)、制御装置100は、需要電力を設定し(ステップS403)、太陽光パネルコントローラ21に、出力要求をする(ステップS404)。これらの処理は、停電モード制御処理(図7)のステップS201、S202と同じである。ただし、通常モードでは、LPガス発電機30は運転しない。太陽光パネル20からの電力で不足する分が、電力系統10から供給されることになるからである(ステップS405)。
制御装置100は、以上の処理を繰り返し実行して、負荷に電力を供給する。
図10は、ピークカット制御処理のフローチャートである。通常モード制御処理のステップS450の処理であり、図1の制御装置100内のピークカット制御部109が実行する処理である。
この処理を開始する時点では、電力系統10の消費電力は、目標デマンドを超えている状態であるから、LPガス発電機30からの電力によって、電力系統10の消費電力を抑制する。このため、制御装置100は、まず、LPガス発電機30の運転開始を指示する(ステップS451)。制御信号を出力して、自動的に運転開始させてもよいし、管理者に指示をして、手動で運転を開始させてもよい。
制御装置100は、LPガス発電機30の運転を30分間継続する(ステップS452)。30分という時間は、電力系統10の基本料金を設定するために決められた単位時間を意味する。他の単位時間が用いられている場合には、ステップS452における運転時間もそれに合わせればよい。なお、電力系統10の消費電力を抑制することが目的であるから、LPガス発電機30の運転は、最大出力で行えばよい。
次に、制御装置100は、電力系統10の消費電力を計測する(ステップS453)。そして、電力系統の電力、LPガス発電機30の容量および余裕電力αの総和が目標デマンドより小さいか否かを判断し(ステップS454)、目標デマンド以上の場合、ステップS452、S453の処理を繰り返す。即ち、LPガス発電機30の運転を継続することになる。
目標デマンドよりも小さくなった場合には、制御装置100は、LPガス発電機30の接続を解除し(ステップS455)、その運転の停止を指示する(ステップS456)。これによって、LPガス発電機30の運転が停止され、負荷には電力系統10から電力が供給されることになる。
ステップS454における余裕電力αの設定について説明する。「電力系統の電力+LPガス発電機30の容量」は、負荷によって消費されている電力を表しているから、ステップS454の判断は、消費されている電力が目標デマンドを超えるか否かを判断することになり、余裕電力αは、その判断に、どれだけの余裕を見込むかを表す値となる。仮に「余裕電力α=0」とすると、消費電力と目標デマンドとがほぼ同等ということになるため、LPガス発電機30の運転を停止すれば、電力系統の消費電力が、再び目標デマンドをすぐに超えてしまうおそれがある。この点で、余裕電力αは、ヒステリシスを与える機能を奏する。一方、余裕電力αを大きな値にすれば、こうしたおそれは回避できるものの、消費電力が目標デマンドよりも十分に低くなるまで、長時間、LPガス発電機30の運転を継続することになるから、運転コストが増大することになる。余裕電力αは、これらの事情を考慮して、任意に決めることができる。
以上の処理により、電力系統の消費電力が目標デマンドを超えないように抑制することが可能となる。
上述の処理では、目標デマンドを超えるか否かの判断(ステップS454)を、30分という単位時間ごとに行うから、LPガス発電機30の運転/停止も30分単位で制御しているが、ステップS454判断およびLPガス発電機30の運転/停止の制御を単位時間よりも短い間隔で行うようにしてもよい。こうすることで、LPガス発電機30の運転時間を抑制することができ、そのためのコストを抑制することができる。
以上で説明した実施例の電力供給システムによれば、停電切換処理(図4、6)により、突入電流による影響を抑えながら特定負荷の接続をすることができる。従って、電力系統の停電が生じたときでも、LPガス発電機30から安定して電力を供給することができる。
なお、実施例で説明した種々の特徴は、必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、その一部を省略したり、組み合わせたりしても差し支えない。また、本発明は、実施例で説明した内容に限らず、種々の変形例を構成することができる。
(1)実施例で示したバッテリ40、常時接続負荷50は省略してもよい。
(2)実施例のLPガス発電機30に代えて、軽油で動作する発電機その他種々の発電機を用いても良い。また、燃料電池、自然エネルギーを利用した発電装置(風力発電装置、水力発電装置など)などを用いても良い。
(3)電力系統10、太陽光パネル20以外に、2種類以上の発電装置を備えるようにしてもよい。
本発明は、複数の電力源を活用して、電力を供給するために利用することができる。
10 電力系統
20 太陽光パネル
21 太陽光パネルコントローラ
22 スイッチ
30 LPガス発電機
31 スイッチ
40 バッテリ
50 常時接続負荷
51 特定負荷
52 一般負荷
53 マグネット回路
61、62 電力センサ
100 制御装置
101 主制御部
102 停電切換処理部
103 停電モード制御部
104 復電処理部
105 通常モード制御部
106 バッテリ制御部
107 電力検出部
108 発電機制御部
109 ピークカット制御部

Claims (12)

  1. 電力系統を含む複数の電力源から複数の負荷に対して電力を供給する電力供給システムであって、
    前記負荷に接続された太陽光発電装置と、
    前記負荷に接続され、前記太陽光発電装置とは発電原理の異なる発電装置と、
    前記複数の負荷への接続/遮断を個別に行う複数のスイッチと、
    前記太陽光発電装置、発電装置およびスイッチの動作を制御する制御装置とを備え、
    前記制御装置は、前記電力系統の停電時に機能する停電切換処理部を有し、
    該停電切換処理部は、
    前記複数の負荷との接続を遮断するよう前記スイッチを制御し、
    前記発電装置を起動させ、
    前記発電機の起動後に、突入電流対策処理として、前記スイッチを複数段階に分けて接続する制御を実行する電力供給システム。
  2. 請求項1記載の電力供給システムであって、
    前記突入電流対策処理は、
    前記スイッチの接続時に瞬間的に前記負荷に流れる突入電流の総計が、前記発電装置の許容値を超えないように設定された順序で、接続する制御である電力供給システム。
  3. 請求項1または2記載の電力供給システムであって、
    前記突入電流対策処理は、
    前記複数の負荷のうち、消費電力の大きいものから順に接続する制御である電力供給システム。
  4. 請求項1〜3いずれか記載の電力供給システムであって、
    前記停電切換処理部は、前記太陽光発電装置から供給可能な電力に応じて、前記突入電流対策処理の内容を切り換える電力供給システム。
  5. 請求項1〜4いずれか記載の電力供給システムであって、
    さらに、前記複数の負荷のうち少なくとも一部に電力を供給可能な蓄電池を備えており、
    前記停電切換処理部は、前記電力系統の停電時においても、前記蓄電池に接続された負荷については接続を遮断しない電力供給システム。
  6. 請求項5記載の電力供給システムであって、
    前記蓄電池の容量は、該蓄電池に接続された全ての負荷に対して、前記発電装置が起動から定格電力を供給可能な運転状態に至るまでの時間、電力を供給可能となるように設定されている電力供給システム。
  7. 請求項1〜6いずれか記載の電力供給システムであって、
    前記制御装置は、
    電力系統から供給され前記複数の負荷において消費される瞬時電力が予め定めた目標デマンド以上となった場合には、前記発電装置を起動させるピークカット制御部を有する電力供給システム。
  8. 請求項7記載の電力供給システムであって、
    前記ピークカット制御部は、前記発電装置の運転開始から所定の単位時間の運転を継続して以後、電力系統から供給され前記複数の負荷において消費される瞬時電力が予め定めた停止用の目標デマンドを下回ったときには、前記発電装置の運転を停止する電力供給システム。
  9. 請求項1〜8いずれか記載の電力供給システムであって、
    前記負荷に接続された太陽光発電装置は、前記複数の負荷の総消費電力よりも大きい定格電力を有している電力供給システム。
  10. 請求項1〜9いずれか記載の電力供給システムであって、
    前記発電装置は、前記複数の負荷の総消費電力よりも大きい定格電力を有している電力供給システム。
  11. 請求項1〜10いずれか記載の電力供給システムであって、
    前記発電装置は、プロパンガス発電機である電力供給システム。
  12. 電力系統、太陽光発電装置、および発電装置から複数の負荷に対して電力を供給する電力供給システムにおいて、制御装置により電力の供給を制御する制御方法であって、前記電力系統の停電時に前記制御装置が実行するステップとして、
    前記電力系統、太陽光発電装置、および発電装置から、前記複数の負荷との接続を遮断するステップと、
    前記発電装置を起動させるステップと、
    前記発電機の起動後に、前記複数の負荷のうち、消費電力の大きいものから順に接続するステップとを備える制御方法。
JP2020076512A 2020-04-23 2020-04-23 電力供給システム Pending JP2021175253A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020076512A JP2021175253A (ja) 2020-04-23 2020-04-23 電力供給システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020076512A JP2021175253A (ja) 2020-04-23 2020-04-23 電力供給システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021175253A true JP2021175253A (ja) 2021-11-01

Family

ID=78280111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020076512A Pending JP2021175253A (ja) 2020-04-23 2020-04-23 電力供給システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021175253A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6902837B2 (en) Method and system for balanced control of backup power
US10511173B2 (en) Power controller, power control method, and power control system
US11073807B2 (en) Method and apparatus for activation and de-activation of power conditioners in distributed resource island systems using low voltage AC
US7615888B2 (en) Multiple generator loadcenter and method of distributing power from multiple generators
JPWO2013015225A1 (ja) 制御装置及び電力制御方法
JP2013179767A (ja) 蓄電制御装置、蓄電制御装置の制御方法、プログラム、および蓄電システム
US20130002027A1 (en) Uninterruptible power supply
US11139681B2 (en) Smart switching panel for secondary power supply
JP2006271097A (ja) 電力供給制御装置
JP5297127B2 (ja) 直流給電システム及び蓄電装置
US7531919B2 (en) Multiple generator loadcenter and method of distributing power from multiple generators
JP2017055508A (ja) 系統連系装置
JP2021175253A (ja) 電力供給システム
JP2014050265A (ja) 電力供給システムおよび電力供給制御方法
JP2012253842A (ja) 電力供給システム
TW201926848A (zh) 蓄電系統、變壓裝置以及蓄電電力調整器
TW201926395A (zh) 蓄電電力調整器
JP7365950B2 (ja) 燃料電池設備
JP2015092824A (ja) パワーコンディショナおよびパワーコンディショナの制御方法
CN110932333A (zh) 一种配电***
JP2016092849A (ja) 電力供給システム、起動制御装置及び電力供給システムの制御方法
WO2023175847A1 (ja) 制御装置、電力供給システム、制御方法、およびプログラム
JP5721558B2 (ja) パワーコンディショナ
JP2016174530A (ja) 分散型電源システム
CN117477755A (zh) 微电网的控制方法及供电***