JP7439979B1 - 無停電電源システムおよび無停電電源システムを用いた電力供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３系統の無停電電源を同期制御させて負荷に対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を適切に同期させることが可能な無停電電源システムを提供する。【解決手段】交流電力を変換して出力する電力変換部２０ａ～２０ｃおよび交流電源Ｓの電力を直接出力する第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを含む無停電電源１００ａ～１００ｃを３系統以上用いて、電力供給を行う無停電電源システム２００であって、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々は同期制御部８ａ～８ｃを含み、同期制御部８ａ～８ｃは、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。【選択図】図１

Description

この発明は、無停電電源システムに関する。

従来、交流電源に接続された２系統の無停電電源のうち、いずれかの無停電電源を用いて、３系統以上の負荷に電力を給電する無停電電源システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１に記載の無停電電源システムは、３系統の負荷へ電力供給を行う２系統の無停電電源装置を備えている。無停電電源装置の各々は、交流電源からの電力を直接負荷へ供給するバイパス電源回路と、負荷へ供給する電力を調整する電力変換部と、自系統の電力変換部の出力および他系統の電力変換部の出力を検出する電圧検出器と、電圧検出器を介して電圧を取得する同期選択回路とを含む無停電電源を備える。

また、上記特許文献１では、無停電電源装置の各々は、同期選択回路の取得した電圧を相互に通信するための信号中継回路をさらに備える。そして、上記特許文献１に記載の無停電電源システムでは、停電などにより、２系統の無停電電源のうちの一方側の無停電電源に含まれるバイパス電源回路の電圧に異常が生じた場合に、自系統の出力する母線の電圧を、２系統の無停電電源のうちの他方側の無停電電源に含まれる正常電圧のバイパス電源回路の電圧に同期させるように電力変換部を制御する構成が開示されている。

特許第５３４７４１５号公報

一方、上記特許文献１では、３系統以上の無停電電源装置における同期対象の制御方法、および、いずれかの系統の無停電電源において異常が生じた場合の制御方法については明記されていない。そのため、上記特許文献１の構成では、３系統以上の無停電電源のうち、いずれかの系統の無停電電源が異常な状態となった場合に、どのようにして同期すれば負荷に対して適切な電力を供給できるかが不明であり、無停電電源の各々が、不適切な電圧に同期して電力を供給してしまう場合があるという問題点が考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、３系統以上の無停電電源を同期制御させて負荷に対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を適切に同期させることが可能な無停電電源システムを提供する。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による無停電電源システムは、交流電源の電力を変換して負荷へ出力する電力変換部、および、交流電源の電力を負荷へ直接出力するバイパス回路を含む無停電電源を３系統以上用いて、３系統以上の負荷に電力供給を行う無停電電源システムであって、無停電電源の各々は、無停電電源における自系統のバイパス回路の電圧、および、自系統の電力変換部から出力される母線の電圧を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて取得される検出情報、および、無停電電源の運転状態に関する運転状態情報を通信する情報通信部と、検出情報および運転状態情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧の同期対象を、他系統の母線の電圧に切り替えて同期させる制御を行う同期制御部とを含み、同期制御部は、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部が出力する電圧を、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。

この発明の第１の局面による無停電電源システムは、上記のように、３系統以上の無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部が出力する電圧を、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、３系統以上の複数の無停電電源を用いる場合において、いずれかの系統の無停電電源が出力する電圧を制御することができなくなった場合にも、電圧を制御することができる系統の各々の母線の電圧を、母線の電圧を制御することができなくなった系統の母線の電圧に同期させることができる。その結果、３系統以上の無停電電源を同期制御させて負荷に対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を適切に同期させることができる。

上記第１の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、同期制御部は、無停電電源に含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことにより母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部が出力する電圧を、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。このように構成すれば、３系統以上の複数の無停電電源を用いる場合において、いずれかの系統の無停電電源が、無停電電源に含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことに起因して、出力する電圧を制御することができなくなった場合にも、電圧を制御することができる系統の各々の無停電電源が、電圧を制御することができなくなった系統の出力電圧に同期する。その結果、３系統以上の無停電電源を同期制御させて３系統以上の負荷に対して電力供給を行う際に、無停電電源に含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことに起因していずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できなくなったとしても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を同期させることができる。

上記第１の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、無停電電源の各々に含まれる情報通信部は、自系統の母線の電圧が他系統から同期する対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成し、運転状態情報は、自系統の無停電電源における情報通信部が、インターロック情報が生成されていないという情報を含む。このように構成すれば、無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、インターロック情報を含む運転状態情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧を、インターロック情報を含まない運転状態情報を出力している系統の母線の電圧に切り替えて同期させる制御を行う。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部は、３系統以上の無停電電源の各々の出力を、不適切な系統の母線電圧に同期させることを抑制することができる。

上記第１の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、自系統の電力変換部が出力する電圧を、他系統の無停電電源がバイパス回路を用いて給電を行っているという運転状態情報と、他系統の無停電電源において、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報と、自系統が他系統の母線の電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。このように構成すれば、無停電電源の各々に含まれる同期制御部が、他系統の無停電電源がバイパス回路を用いて給電を行っているという運転状態情報に基づく場合には、バイパス回路を用いて給電を行っているという運転状態情報を出している系統に同期対象を切り替えることができる。また、他系統の無停電電源において、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報に基づく場合には、優先同期情報が生成されていない系統に同期させないようにすることができる。また、自系統が他系統の母線の電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報に基づく場合には、自系統が他系統の母線の電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報を出している系統に同期対象を切り替えることができる。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部が、自系統の電力変換部が出力する電圧を、複数の運転状態情報のうち、他系統の無停電電源がバイパス回路を用いて給電を行っているという運転状態情報と、他系統の無停電電源において、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報と、自系統が他系統の母線の電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する系統の母線の電圧に適切に同期させることができる。

上記一の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報は、自系統の無停電電源がバイパス回路を用いて給電を行っているというバイパス給電情報を含む。このように構成すれば、無停電電源の各々に含まれる同期制御部が、母線の電圧を同期制御できない状態であることを示すバイパス給電情報を含む運転状態情報に基づいて、同期対象とするべき系統の母線の電圧に同期させることができる。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部が、自系統の電力変換部が出力する電圧を、バイパス給電を行っている系統の母線の電圧に同期することで、３系統以上の無停電電源の各々の出力を同期させることができる。

この場合、好ましくは、無停電電源の各々に含まれるバイパス回路は、電力変換部を介して負荷に電力を給電する場合にオフとなり、バイパス回路を介して負荷に給電する場合にオンとなるバイパス開閉器を含み、無停電電源の各々に含まれる情報通信部は、自系統のバイパス開閉器がオンとなっている場合に、バイパス給電情報を生成して通信するように構成され、無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、自系統の情報通信部から取得した他系統のバイパス給電情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧を、バイパス給電情報を出力する他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。このように構成すれば、無停電電源の各々に含まれる同期制御部が、バイパス開閉器のオンまたはオフの単純な動作によって生成されるバイパス給電情報に基づいて、母線の電圧を同期制御できない状態である系統の母線の電圧に同期することができる。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部が、バイパス開閉器のオンまたはオフの単純な動作によって生成されるバイパス給電情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧を、適切な系統の母線の電圧に、容易に同期させることができる。

上記無停電電源の各々に含まれる情報通信部が、自系統の母線の電圧が他系統から同期される対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成する無停電電源システムにおいて、好ましくは、無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、検出情報が正常であるか否かを判定し、自系統の母線の電圧が正常であると判定した場合に母線正常状態情報を生成し、自系統の母線の電圧が正常でないと判定した場合に母線異常状態情報を生成して情報通信部に通信するように構成され、無停電電源の各々に含まれる情報通信部は、自系統の母線の電圧が他系統から同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報を生成し、他系統から、自系統の無停電電源がバイパス回路を用いて給電を行っているというバイパス給電情報と、母線正常状態情報と、優先同期情報と、他系統の無停電電源が母線の電圧を検出できなくなっていることを示す母線電圧検出異常情報とを含む運転状態情報を取得した場合に、自系統の母線の電圧が、他系統から同期される対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成するように構成される。このように構成すれば、無停電電源の各々の同期制御部が、バイパス給電情報と、母線正常状態情報と、優先同期情報を含む運転状態情報とに基づいて生成されたインターロック情報に基づいて、同期対象を切り替えることができる。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部は、自系統の電力変換部が出力する電圧を、インターロック情報を生成してない系統の母線電圧に同期させることができる。

この場合、好ましくは、無停電電源の各々に含まれる情報通信部は、自系統がインターロック情報を生成していない状態において、他系統との通信により母線正常状態情報を取得した場合に、優先同期情報を生成するように構成されており、無停電電源の各々に含まれる同期制御部は、自系統の電力変換部が出力する電圧を、優先同期情報を出力している他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される。このように構成すれば、優先同期情報に基づいて、無停電電源の各々の同期制御部が、いずれの系統の母線電圧を同期対象とするかを適切に選択することができる。その結果、３系統以上の無停電電源の各々の同期制御部が、優先同期情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧を、優先同期情報を出力している系統の母線の電圧に容易に同期させることができる。

上記目的を達成するために、この発明の第２の局面による無停電電源システムを用いた電力供給方法は、交流電源の電力を変換して負荷へ出力する電力変換部、および、交流電源の電力を負荷へ直接出力するバイパス回路を含む無停電電源を３系統以上用いて、３系統以上の負荷に電力供給を行う無停電電源システムを用いた電力供給方法であって、無停電電源における自系統のバイパス回路の電圧、および、自系統の電力変換部から出力される母線の電圧を検出する検出ステップと、検出ステップの検出結果に基づいて取得される検出情報、および、無停電電源の運転状態に関する運転状態情報を通信する情報通信ステップと、検出情報および運転状態情報に基づいて、自系統の電力変換部が出力する電圧の同期対象を、他系統の母線の電圧に切り替えて同期させる制御を行う同期制御ステップとを含み、同期制御ステップは、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部が出力する電圧を、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行う。

この発明の第２の局面による無停電電源システムを用いた電力供給方法は、上記のように、同期制御ステップは、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源があるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部が出力する電圧を、母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源の母線の電圧に同期させる制御を行う。これにより、３系統以上の複数の無停電電源を用いる場合においていずれかの系統の無停電電源が出力する電圧を制御することができなくなった場合にも、電圧を制御することができる系統の各々の母線の電圧を、母線の電圧を制御することができなくなった系統の母線の電圧に同期させることができる。その結果、３系統以上の無停電電源を同期制御させて負荷に対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を適切に同期させることが可能な電力供給方法を提供することが可能となる。

本発明によれば、３系統以上の無停電電源を同期制御させて負荷に対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源が出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源の各々の出力を適切に同期させることが可能な無停電電源システムを提供する。

本発明の一実施形態による無停電電源システムの構成を示した図である。 本発明の一実施形態による無停電電源における情報通信部の回路構成を示した図である。 本発明の一実施形態による同期対象の切り替え動作における各信号の一例を示した図である。 本発明の一実施形態による同期対象の切り替え動作の処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態による同期対象の切り替え動作における各信号の一例を示した図である。 本発明の変形例によるバイパス部を設けた無停電電源システムの構成を示した図である。 本発明の変形例による無停電電源を並列接続する無停電電源システムの構成を示した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１を参照して、本実施形態による無停電電源システム２００の構成を説明する。

（無停電電源システム２００の構成）
図１に示すように、無停電電源システム２００は、第１の系統Ａ、第２の系統Ｂおよび第３の系統Ｃを介して、交流電源Ｓから出力される電力を、３系統の負荷５０ａ、５０ｂおよび５０ｃに供給するシステムである。無停電電源システム２００は、交流電源Ｓから供給される電力を変換するためのトランス１ａ、１ｂおよび１ｃと、負荷５０ａ、５０ｂおよび５０ｃに対して電力を供給する系統を切り替えるための切り替え機４０ａ、４０ｂおよび４０ｃとを備える。また、無停電電源システム２００は、第１の系統Ａにおいて、第１バイパス回路３０ａと、無停電電源１００ａとを備える。また、無停電電源システム２００は、第２の系統Ｂにおいて、第１バイパス回路３０ｂと、無停電電源１００ｂとを備える。また、無停電電源システム２００は、第３の系統Ｃにおいて、第１バイパス回路３０ｃと、無停電電源１００ｃとを備える。以下の説明では、第１の系統Ａの構成について説明するが、第２の系統Ｂおよび第３の系統Ｃにおいても同様の説明が可能である。

第１バイパス回路３０ａは、第１の系統Ａの無停電電源１００ａに一部が含まれるように構成され、トランス１ａから出力された電力を、第１の系統Ａの母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔに伝達するための回路である。第１バイパス回路３０ａは、開閉器３１ａと、電力線３２ａと、サイリスタスイッチ３３ａと、第１バイパス開閉器３４ａとを含むように構成されている。第１の系統Ａの無停電電源１００ａにおいて、電力変換部２０ａが、異常により正常に動作できなくなった場合に、開閉器３１ａがオンとなり、サイリスタスイッチ３３ａを通して第１の系統Ａの母線１０ａにおける接続点Ａｏｕｔに電力が供給される。そして、サイリスタスイッチ３３ａに電流が流れ、第１バイパス開閉器３４ａがオンとなると、第１バイパス開閉器３４ａを介して、電力が供給されるように切り換わる。第１バイパス回路３０ａに用いられる電力線３２ａとしては、単線またはより線を被覆したケーブル線や金属バスバーが用いられる。

第２バイパス回路２ａは、第１の系統Ａの無停電電源１００ａが、メンテナンスまたは交換などにより外されている際に、交流電源Ｓから供給された電力を、第２バイパス回路２ａを介して負荷５０ａ～５０ｃに伝達するための回路である。第２バイパス回路２ａは、トランス１ａから出力された電力を、第１の系統Ａの母線１０ａにおける接続点Ａｏｕｔに伝達する電力線である。また、第２バイパス回路２ａは、必要に応じて開閉する第２バイパス開閉器３ａを備える。第２バイパス回路２ａに用いられる電力線としては、単線またはより線を被覆したケーブル線や金属バスバーが用いられる。

無停電電源１００ａは、停電などの非常事態においても、負荷５０ａ～５０ｃに対して電力を供給するための電源であり、ＵＰＳ（Ｕｎｉｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）とも呼ばれる。無停電電源１００ａは、内部に第１バイパス回路３０ａと、コンバータ部２１ａおよびインバータ部２２ａを含む電力変換部２０ａと、第１バイパス回路３０ａの電圧および母線１０ａにおける接続点Ａｏｕｔの電圧を検出する検出部７ａと、電力変換部２０ａの動作を制御するための同期制御部８ａと、検出部７ａが検出した結果に基づいて得られた情報を通信するための情報通信部９ａとを備えている。

検出部７ａは、分圧抵抗などにより構成されており、トランス１２ａを介して供給された第１バイパス回路３０ａの電圧、およびトランス１１ａを介して供給された母線１０ａにおける接続点Ａｏｕｔの電圧を検出する。また、検出部７ａは、同期制御部８ａと接続されており、検出した電圧の電圧値や周波数および位相などの情報を含む検出情報が同期制御部８ａに伝達される。

同期制御部８ａは、検出部７ａ、情報通信部９ａおよび電力変換部２０ａと接続されており、検出部７ａが検出した電圧に基づく検出情報、および、情報通信部９ａから取得した他系統からの検出情報に基づいて、電力変換部２０ａの動作を制御する。より具体的には、電力変換部２０ａのインバータ部２２ａから出力される母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔの電圧を、第１バイパス回路３０ａの電圧、Ｂ系の母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔの電圧、または、Ｃ系の母線１０ｃ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧のいずれかに同期させるように、インバータ部２２ａの動作を制御する。また、同期制御部８ａは、検出部７ａから伝達された検出情報が、正常範囲内にあるか否かを判定し、判定した結果に基づいて、インバータ部２２ａの出力する電圧の同期対象を切り替えるような制御を行う。なお、同期制御部８ａは、マイクロコンピュータなどが用いられ、たとえばＰＣＢ基板に実装される。同期制御部８ａは、プロセッサとしてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。

情報通信部９ａは、第１の系統Ａにおける同期制御部８ａと、バイパス情報通信部１５ａと、第２の系統Ｂの情報通信部９ｂとに接続されており、検出部７ａが検出した結果に基づいて得られた検出情報および同期制御部８ａが生成する運転状態情報を通信する。情報通信部９ａ、９ｂおよび９ｃは、ループ状に接続されている。情報通信部９ａは、ループ状に接続された他の情報通信部９ｂおよび９ｃと通信を行うことにより、検出部７ｂおよび検出部７ｃが検出した結果に基づいて得られた検出情報を取得し、同期制御部８ａに伝達する。なお、情報通信部９ａ～９ｃはロジック回路を含む電子回路で構成されている。

無停電電源１００ａ～１００ｃに含まれる情報通信部９ａ～９ｃは、全体としてみた時にループ状（環状）をなすように構成されており、情報通信部９ａ～９ｃの各々は、接続された他の情報通信部９ａ～９ｃと相互に情報を通信することにより、全ての情報通信部９ａ～９ｃが出力する情報を取得することができる。ここで、例えば無停電電源１００ｄが追加され、無停電電源１００ａ～１００ｄの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｄが、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの順で、ループ状に接続された場合を想定した説明をする。このとき、情報通信部９ａと９ｄとは、直接接続されていないが、ループ状に接続された情報通信部９ｂおよび９ｃを介して、情報を相互に通信する。また、情報通信部９ｂと９ｃとは、直接接続されていないが、ループ状に接続された情報通信部９ａおよび９ｄを介して、情報を相互に通信する。このように、無停電電源の数が４つ以上に増えた場合にも、無停電電源の各々に含まれる情報通信部をループ状に接続することにより、全ての情報通信部を相互に接続することなく、情報の通信を行う。

また、無停電電源１００ａの情報通信部９ａと無停電電源１００ｄの情報通信部９ｄとを接続する通信線が、故障などにより、通信に不具合が発生した場合について説明する。この場合、無停電電源１００ａの情報通信部９ａと無停電電源１００ｄの情報通信部９ｄとは、互いに接続されている通信線を用いて情報の通信を行うことはできないが、無停電電源１００ａの情報通信部９ａと無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂを接続する通信線、無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂと無停電電源１００ｃの情報通信部９ｃを接続する通信線、および、無停電電源１００ｃの情報通信部９ｃと無停電電源１００ｄの情報通信部９ｄを接続する通信線を用いて、相互に情報を通信する。このように、ループ状に接続された情報通信部９ａ～９ｄのうち、１箇所で通信に不具合が生じた場合にも、情報通信部９ａ～９ｄは、相互に情報の通信を行うことが可能である。

ここで、情報通信部９ａの内部構成について図２を用いて説明する。情報通信部９ａはロジック回路Ｌ１～Ｌ１１と、スイッチｓｗ１Ｌ～ｓｗ３Ｌと、ディレイ回路Ｌ１２およびＬ１３と、ブロックダイオードＬ１４とを含むように構成されている。情報通信部９ａは、各種開閉器から、開閉器が開状態（オフの状態）であるとき「０」の信号が入力され、開閉器が閉状態（オンの状態）であるとき「１」の信号が入力される。そして、情報通信部９ａは、ロジック回路Ｌ１～ａ１１などを用いたハード回路に入力された各開閉スイッチの状態に基づいて運転状態情報を生成し、他系統の情報通信部９ｂおよび９ｃと通信を行うように構成されている。なお、情報通信部９ａは、電源出力開閉器１６ａが閉となった場合に、電源出力開閉器１６ａ信号「１」が入力され、ｓｗ１ａおよびｓｗ２ａがオンとなる。これにより、他系統の情報通信部９ｂおよび９ｃと通信を行うように構成されている。

（バイパス給電情報の生成）
また、情報通信部９ａは、自系統である第１の系統Ａにおいて、第１バイパス回路３０ａを用いて給電を行っているというバイパス給電情報を生成する。情報通信部９ａは、電源出力開閉器１６ａ信号「１」が入力され、スイッチｓｗ２Ｌがオンとなっている状態において、第１バイパス開閉器３４ａが閉じられた時に、バイパス給電情報としてのバイパス開閉器３４ａ信号「１」が入力される。そして、情報通信部９ａは、バイパス開閉器３４ａ信号「１」が入力されると、他系統の情報通信部９ｂおよび９ｃに伝達する。なお、情報通信部９ｂおよび情報通信部９ｃにとって、情報通信部９ａからバイパス給電情報を取得したバイパス給電情報は、「母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源がある」という運転状態情報に含まれる。

（インターロック情報の生成）
また、情報通信部９ａは、自系統の母線１０ａの電圧が、他系統から同期する対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成する。情報通信部９ａは、電源出力開閉器１６ａ信号「１」が入力されずに、スイッチｓｗ１Ｌおよびｓｗ２Ｌがオフとなっている状態で、インターロック情報を生成する。また、情報通信部９ａは、他系統の第１バイパス開閉器３４ｂおよび３４ｃの少なくともいずれか一方がオンになって、情報通信部９ｂまたは９ｃから、バイパス給電情報である第１バイパス開閉器３４ｂ信号「１」または第１バイパス開閉器３４ｃ信号「１」を取得した場合、または、自系統の第１バイパス開閉器３４ａがオンになって第１バイパス開閉器３４ａ信号「１」が入力された場合に、インターロック情報を生成する。また、情報通信部９ａは、情報通信部９ｂまたは情報通信部９ｃから、後述する「優先同期情報」を取得した場合に、インターロック情報を生成する。ここで、情報通信部９ａは、自系統の無停電電源１００ａが他系統の母線１０ｂおよび１０ｃの電圧を正常に検出できる状態である場合に「０」を出力し、正常に検出できない状態である場合に「１」を出力するような、母線電圧検出異常情報である、母線電圧検出異常信号が入力される。また、情報通信部９ａは、インバータ開閉器６ａがオンとなっている状態を示すインバータ開閉器信号「１」と、インバータ部２２ａが給電している状態を示すインバータ給電中６ａ信号「１」と、母線１０ａの電圧が正常な状態である母線正常状態信号「１」とのうち、いずれかの信号が入力されていない場合であって、自系統の母線電圧検出異常信号が「０」であり、第２の系統Ｂの無停電電源１００ｂおよび第３の系統Ｃの無停電電源１００ｃのうち少なくとも一方から、母線電圧検出信号「１」を取得した場合に、インターロック情報を生成する。なお、インターロック情報は、ロジック回路Ｌ７から「１」の信号として、ディレイ回路Ｌ１２によって、所定の時間経過後、ロジック回路Ｌ１０の入力として出力される。

（優先同期情報の生成）
また、情報通信部９ａは、自系統の母線１０ａの電圧が他系統から同期される対象である被同期権を持つ系統として優先的に選択されるようにするための優先同期情報を生成する。情報通信部９ａは、自系統である第１の系統Ａにおいて、ロジック回路Ｌ７から出力される信号「１」が出力されていない状態で、第１の系統Ａにおいて母線電圧が検出されたことを示す母線電圧検出信号「１」と、インバータ開閉器信号「１」またはバイパス開閉器信号「１」のいずれかの信号とが入力された場合に、優先同期情報として、ロジック回路Ｌ１０から「１」の信号が出力される。ロジック回路Ｌ１０から出力された「１」の信号は、ディレイ回路Ｌ１３によって、所定の時間経過後、スイッチｓｗ１Ｌを介して、他系統の情報通信部９ｂおよび情報通信部９ｃへ伝達される。なお、スイッチｓｗ３Ｌは、ロジック回路Ｌ８から「１」の信号が出力された場合に、ロジック回路Ｌ９によって「０」の信号が入力されてオフとなるため、自系統である第１の系統Ａが優先同期情報を出力することによってインターロック情報が生成してしまうことを抑制する。

図１に示すように、電力変換部２０ａは、トランス１ａを介して供給された交流電源Ｓからの電力を、母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔに電圧として出力するためのものである。また、電力変換部２０ａは、開閉器４ａ、５ａおよびインバータ開閉器６ａを開く（オフにする）ことにより、交流電源Ｓや負荷５０ａから切り離すことが可能なように構成されている。電力変換部２０ａを用いて電力を出力する場合には、開閉器４ａ、５ａおよびインバータ開閉器６ａを閉じる（オンにする）ことにより、コンバータ部２１ａに電力を供給する。コンバータ部２１ａは、供給された交流の電力を直流の電力に変換することができる、いわゆるＡＣ―ＤＣコンバータである。コンバータ部２１ａから出力された直流電力は、図示しない蓄電部に蓄えられるとともに、インバータ部２２ａに出力される。インバータ部２２ａは、コンバータ部２１ａまたは図示しない蓄電部から直流の電力が供給されたときに、同期制御部８ａによって所望の交流電力を母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔにて電圧として出力するように制御される。なお、コンバータ部２１ａおよびインバータ部２２ａは、ダイオードブリッジおよびスイッチなどを組み合わせた電子回路で構成されている。

切り替え機４０ａは、母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔと、母線１０ａ上の接続点Ｂｏｕｔと、負荷５０ａとに接続されている。切り替え機４０ａは、母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔの電力または母線１０ａ上の接続点Ｂｏｕｔの電力のうち、いずれかの電力を負荷５０ａに供給するように切り替えるためのものである。切り替え機４０ａは、例えばリレーなどを用いたスイッチであり、設定により所望の条件において、負荷５０ａに供給する電力を切り替える。負荷５０ａは、交流電力によって動作する電気機器であり、例えばモーターやポンプなどである。

（無停電電源システム２００により同期制御を行った電力供給方法）
次に、図２～図５を参照して、本実施形態における無停電電源システム２００における同期対象の切り替え処理について説明する。この同期対象の切り替え動作は、任意のタイミング、または、所定の時間毎に行われる。

この説明においては、まず、第１の系統Ａ、第２の系統Ｂおよび第３の系統Ｃの各々が、第１バイパス回路３０ａ～３０ｃおよび第２バイパス回路２ａ～２ｃを用いずに、無停電電源１００ａ～１００ｃの電力変換部２０ａ、２０ｂおよび２０ｃを用いて、負荷側に電力を供給している場合を想定する。ここで、本実施形態においては、第２の系統Ｂが、第１の系統Ａおよび第３の系統Ｃから同期される対象となるような被同期権をもっている。具体的には、無停電電源１００ａの同期制御部８ａは、第２の系統Ｂの母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔの電圧に同期するように、インバータ部２２ａの動作を制御している。また、同様に無停電電源１００ｃの同期制御部８ｃは、第２の系統Ｂの母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔの電圧に同期するように、インバータ部２２ｃの動作を制御している。また、第１の系統Ａに含まれる電源出力開閉器１６ａ、第２の系統Ｂに含まれる電源出力開閉器１６ｂおよび第３の系統Ｃに含まれる電源出力開閉器１６ｃは、閉じられており（オンにされており）、負荷５０ａ～５０ｃに電力が供給されている。

（無停電電源１００ａが、異常により第１バイパス回路３０ａを用いて給電を行う場合）
ここで、無停電電源１００ａが、異常により第１バイパス回路３０ａを用いて給電を行う場合について、図２および図３を用いて説明する。なお、図２の「ａ」と「ｂ」とを入れ替え、「系統Ｂ」を「系統Ａ」に置き換えた回路が、第２の系統Ｂの情報通信部９ｂであり、情報通信部９ｂも説明に用いる。無停電電源１００ａ～１００ｃの各々は、検出ステップとして、自系統の第１バイパス回路３０ａ～３０ｃの電圧、および、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃから出力される母線１０ａ～１０ｃの電圧を検出している。また、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々は、情報通信ステップとして、検出結果に基づく検出情報、および、無停電電源１００ａ～１００ｃに関する運転状態情報を通信している。

ここで、図３のｔ１において、たとえば第１の系統Ａの電力変換部２０ａに異常が発生し、バイパス給電を行うために第１バイパス開閉器３４ａが閉じられた（オンになった）場合、運転状態信号としての第１バイパス開閉器３４ａ信号「１」が、情報通信部９ｂのロジック回路Ｌ１に入力される。これにより、ロジック回路Ｌ２が「１」の信号を出力し、図３の時刻ｔ２において、第１の系統Ａのロジック回路Ｌ７はインターロック情報であるインターロック信号「１」を出力する。また、インターロック信号「１」が出力されたことに伴い、第２の系統Ｂのロジック回路Ｌ１０の優先同期情報である優先同期信号が「１」から「０」になる。その後、第１の系統Ａの情報通信部９ａは、ロジック回路Ｌ３に入力される信号が「０」になるため、時刻ｔ３において、インターロック情報としてのロジック回路Ｌ７の出力であるインターロック信号が「１」から「０」となる。第１の系統Ａは、インターロック情報が解除されたことにより、ディレイ回路Ｌ１３によって設定された時間の経過後、時刻ｔ４において、優先同期信号が「０」から「１」となる。このようにして、第１の系統Ａは、他系統から同期される対象である被同期権を取得することで、同期制御ステップとして、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる電力変換部２０ａ～２０ｃの出力の同期対象が第２の系統Ｂの母線１０ｂの電圧から、第１の系統Ａの母線１０ａの電圧に切り替わる。

（無停電電源１００ａが、異常により他系統の母線電圧を観測できない場合）
次に、無停電電源１００ａが、異常により他系統の母線電圧を観測できない場合について、図２、図４および図５を用いて説明する。なお、図２の「ａ」と「ｂ」とを入れ替え、「系統Ｂ」を「系統Ａ」に置き換えた回路が、情報通信部９ｂであり、情報通信部９ｂも説明に用いる。同期対象切り替え動作が開始されると、図４のステップＳ１として、第１の系統Ａの無停電電源１００ａにおける情報通信部９ａは、第２の系統Ｂの母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔおよび第３の系統Ｃの母線１０ｂ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧の検出情報を取得する。ここで、例えば第１の系統Ａにおいて無停電電源１００ａの故障により、同期制御部８ａが、他系統の母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔおよび母線１０ｃ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧を検出できなくなった場合について、第１の系統Ａにおける無停電電源１００ａの動作の処理を説明する。第１の系統Ａにおける無停電電源１００ａは、他系統の母線１０ｂおよび１０ｃにおける電圧を検出することに異常がある場合に、母線電圧検出異常信号「１」が入力され、図４のステップＳ１でＹｅｓに進む。その後、ステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２では、第１の系統Ａの無停電電源１００ａはアラームを出力する。このアラームは、作業者が無停電電源１００ａの故障に気付くことが可能となるように、音や画面表示などによって、無停電電源１００ａの本体から出力される。その後、ステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３では、第１の系統Ａの母線１０ａの電圧が、他系統の無停電電源１００ｂおよび１００ｃから同期される対象とされていることを示す被同期権を取得する。ここで、第１の系統Ａの母線１０ａの電圧が、被同期権を取得する場合の動作について、図３および図５を用いて、具体的に説明する。まず、第１の系統Ａにおける無停電電源１００ａの同期制御部８ａが、図５の時刻ｔ１１において、他系統の母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔおよび母線１０ｃ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧を検出できなくなったとする。このとき、図２に示すように、第２の系統Ｂの無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂには、他系母線電圧検出異常信号に「１」が入力され、インターロック情報が、ロジック回路Ｌ７から「１」としてディレイ回路Ｌ１２を介して、ロジック回路Ｌ１０に出力される。ロジック回路Ｌ１０は、インターロック情報である信号「１」が入力されると、優先同期情報は信号「０」として出力する。これにより、図５の時刻ｔ１２において、第２の系統Ｂは、インターロック信号が「０」から「１」に切り替わるとともに、優先同期信号が「１」から「０」に切り替わる。また、第２の系統Ｂにおける優先同期信号が「１」から「０」となったため、時刻ｔ１３において、第１の系統Ａの情報通信部９ａのロジック回路Ｌ３の出力信号が「０」となり、情報通信部９ａのインターロック信号は「１」から「０」に切り替わる。インターロック情報（インターロック信号「１」）が解除されたことにより、第１の系統Ａの情報通信部９ａは、ロジック回路Ｌ１０から優先同期信号を出力し、ディレイ回路Ｌ１３によって設定された時間の経過後、時刻ｔ１４において、第１の系統Ａが、被同期権を取得する。これにより、同期対象の切り替え動作の処理が完了する。

次に、上記無停電電源１００ａが、異常により他系統の母線電圧を観測できない場合における、第２の系統Ｂの無停電電源１００ｂの動作について説明する。第２の系統Ｂの無停電電源１００ｂにおける情報通信部９ｂは、第１の系統Ａの母線１０ａ上の接続点Ａｏｕｔおよび第３の系統Ｃの母線１０ｂ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧の検出情報を取得する。第２の系統Ｂにおける無停電電源１００ｂは、他系統の母線電圧を正常に検出することができた場合に、図４のフローチャートでＮｏを選択して、ステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４において、無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂは、他系統の無停電電源１００ａおよび１００ｃが、他系統の母線電圧を検出することができるか否かを判定する。無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂは、第１の系統Ａにおいて、他系統の母線電圧の検出が正常にできていないことを示す他系統母線電圧検出異常信号「１」が入力されたことを通信により取得し、Ｙｅｓを選択してステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５において、無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂは、自系統が、他系統から同期する対象とされていることを示す、被同期権をもっているか否かを判定する。無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂは、ロジック回路Ｌ１０から優先同期情報である信号「１」を出力して、他系統から同期されているため、Ｙｅｓを選択してステップＳ６の処理に進む。

ステップＳ６において、無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂは、自系統が被同期権を放棄するように動作する。他系母線電圧検出異常信号に「１」が入力され、インターロック情報が、ロジック回路Ｌ７から「１」としてディレイ回路Ｌ１２を介して、ロジック回路Ｌ１０に出力される。優先同期情報「１」を出力していたロジック回路Ｌ１０は、入力されたインターロック情報に基づいて、優先同期情報を「１」から「０」に切り替える。これにより、優先同期情報が「０」となり、被同期権が放棄される。その後、同期対象切り替え処理は完了する。

（無停電電源１００ａ～１００ｃが正常に他系統の母線電圧を検出している場合）
次に、系統Ａ～Ｃの各々において無停電電源１００ａ～１００ｃが正常動作している場合を説明する。第１の系統Ａにおける無停電電源１００ａの動作について説明する。同期対象切り替え動作が開始されると、図４のステップＳ１として、第１の系統Ａの無停電電源１００ａにおける情報通信部９ａは、第２の系統Ｂの母線１０ｂ上の接続点Ｂｏｕｔおよび第３の系統Ｃの母線１０ｂ上の接続点Ｃｏｕｔの電圧の検出情報を取得する。第１の系統Ａにおける無停電電源１００ａの情報通信部９ａは、他系統の母線電圧を正常に検出することができた場合に、母線電圧検出異常信号「０」がロジック回路Ｌ５およびＬ６に入力され、図４のフローチャートでＮｏに進む。その後、ステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４では、第１の系統Ａの情報通信部９ａは、他系統の無停電電源１００ｂの情報通信部９ｂおよび１００ｃの情報通信部９ｃと通信を行うことにより、他系統の無停電電源１００ｂおよび１００ｃの母線電圧検出異常信号を取得する。他系統の無停電電源１００ｂおよび１００ｃに異常がない場合、第１の系統Ａの情報通信部９ａは、第２の系統Ｂおよび第３の系統Ｃのいずれからも母線電圧検出異常信号「０」を取得してロジック回路Ｌ５に入力され、図４のフローチャートでＮｏに進み、同期対象の切り替え動作が終了する。具体的には、情報通信部９ａは、ロジック回路Ｌ５に他系統の母線検出異常信号「０」が入力されたことに基づいて、インターロック情報であるロジック回路Ｌ７のインターロック信号「０」を生成し、ロジック回路Ｌ１０から優先同期情報「０」が出力される。これにより、同期対象は切り替わることなく、動作が終了する。

上記のようにして、系統Ａ～Ｃの各々は、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃを用いて負荷５０ａ～５０ｃに電力を供給する場合にも、自系統の電圧を、他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期することができなくなっている系統の、母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期対象を切り替える動作を行う。

（本実施形態の効果）
次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態の無停電電源システム２００は、交流電源Ｓの電力を変換して負荷５０ａ～５０ｃへ出力する電力変換部２０ａ～２０ｃ、および、交流電源Ｓの電力を負荷５０ａ～５０ｃへ直接出力する第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを含む無停電電源１００ａ～１００ｃを３系統以上用いて、３系統以上の負荷５０ａ～５０ｃに電力供給を行う無停電電源システム２００であって、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々は、無停電電源１００ａ～１００ｃにおける自系統の第１バイパス回路３０ａ～３０ｃの電圧、および、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃから出力される母線１０ａ～１０ｃの電圧を検出する検出部７ａ～７ｃと、検出部７ａ～７ｃの検出結果に基づいて取得される検出情報、および、無停電電源１００ａ～１００ｃの運転状態に関する運転状態情報を通信する情報通信部９ａ～９ｃと、検出情報および運転状態情報に基づいて、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧の同期対象を、他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に切り替えて同期させる制御を行う同期制御部８ａ～８ｃとを含み、同期制御部８ａ～８ｃは、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃがあるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、３系統以上の複数の無停電電源１００ａ～１００ｃを用いる場合において、いずれかの系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが出力する電圧を制御することができなくなった場合にも、電圧を制御することができる系統の各々の母線１０ａ～１０ｃの電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を制御することができなくなった系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させることができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃを同期制御させて負荷５０ａ～５０ｃに対して電力供給を行う際に、いずれかの系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが出力を同期制御できない場合においても、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の出力を適切に同期させることができる。

なお、本実施形態の無停電電源システム２００では、同期制御部８ａ～８ｃは、無停電電源１００ａ～１００ｃに含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことにより母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃがあるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、３系統以上の複数の無停電電源１００ａ～１００ｃを用いる場合において、いずれかの系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが、無停電電源１００ａ～１００ｃに含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことに起因して、出力する電圧を制御することができなくなった場合にも、電圧を制御することができる系統の各々の無停電電源１００ａ～１００ｃが、電圧を制御することができなくなった系統の出力電圧に同期する。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃを同期制御させて３系統以上の負荷５０ａ～５０ｃに対して電力供給を行う際に、無停電電源１００ａ～１００ｃに含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことに起因していずれかの系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが出力を同期制御できなくなったとしても、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の出力を同期させることができる。

また、本実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃは、自系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧が他系統から同期する対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成し、運転状態情報は、自系統の無停電電源１００ａ～１００ｃにおける情報通信部９ａ～９ｃが、インターロック情報が生成されていないという情報を含む。これにより、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃは、インターロック情報を含む運転状態情報に基づいて、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、インターロック情報を含まない運転状態情報を出力している系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に切り替えて同期させる制御を行う。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃは、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の出力を、不適切な系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させることを抑制することができる。

また、本実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃは、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているという運転状態情報と、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃにおいて、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報と、自系統が他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、自系統が他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。このように構成すれば、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃが、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているという運転状態情報に基づく場合には、第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているという運転状態情報を出している系統に同期対象を切り替えることができる。また、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃにおいて、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報に基づく場合には、優先同期情報が生成されていない系統に同期させないようにすることができる。また、自系統が他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報に基づく場合には、自系統が他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報を出している系統に同期対象を切り替えることができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、複数の運転状態情報のうち、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているという運転状態情報と、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃにおいて、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという運転状態情報と、自系統が他系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を正常に検出できない状態であることを示す運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に適切に同期させることができる。

また、本実施形態では、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃがあるという運転状態情報は、自系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているというバイパス給電情報を含む。これにより、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃが、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態であることを示すバイパス給電情報を含む運転状態情報に基づいて、同期対象とするべき系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させることができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、バイパス給電を行っている系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期することで、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の出力を同期させることができる。

また、本実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる第１バイパス回路３０ａ～３０ｃは、電力変換部２０ａ～２０ｃを介して負荷５０ａ～５０ｃに電力を給電する場合にオフとなり、第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを介して負荷５０ａ～５０ｃに給電する場合にオンとなる第１バイパス開閉器３４ａ～３４ｃを含み、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃは、自系統の第１バイパス開閉器３４ａ～３４ｃがオンとなっている場合に、バイパス給電情報を生成して通信するように構成され、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃは、自系統の情報通信部９ａ～９ｃから取得した他系統のバイパス給電情報に基づいて、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、バイパス給電情報を出力する他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃが、第１バイパス開閉器３４ａ～３４ｃのオンまたはオフの単純な動作によって生成されるバイパス給電情報に基づいて、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態である系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期することができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、第１バイパス開閉器３４ａ～３４ｃのオンまたはオフの単純な動作によって生成されるバイパス給電情報に基づいて、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、適切な系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に、容易に同期させることができる。

また、本実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃは、検出情報が正常であるか否かを判定し、自系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧が正常であると判定した場合に母線正常状態情報を生成し、自系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧が正常でないと判定した場合に母線異常状態情報を生成して情報通信部９ａ～９ｃに通信するように構成され、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃは、自系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧が他系統から同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報を生成し、他系統から、自系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが第１バイパス回路３０ａ～３０ｃを用いて給電を行っているというバイパス給電情報と、母線正常状態情報と、優先同期情報と、他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃが母線１０ａ～１０ｃの電圧を検出できなくなっていることを示す母線電圧検出異常情報とを含む運転状態情報を取得した場合に、自系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧が、他系統から同期される対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成するように構成される。これにより、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、バイパス給電情報と、母線正常状態情報と、優先同期情報と、母線電圧検出異常情報とを含む運転状態情報とに基づいて生成されたインターロック情報に基づいて、同期対象を切り替えることができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃは、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、インターロック情報を生成してない系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させることができる。

また、本実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃは、自系統がインターロック情報を生成していない状態において、他系統との通信により母線正常状態情報を取得した場合に、優先同期情報を生成するように構成されており、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる同期制御部８ａ～８ｃは、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、優先同期情報を出力している他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される。これにより、優先同期情報に基づいて、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、いずれの系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期対象とするかを適切に選択することができる。その結果、３系統以上の無停電電源１００ａ～１００ｃの各々の同期制御部８ａ～８ｃが、優先同期情報に基づいて、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、優先同期情報を出力している系統の母線１０ａ～１０ｃの電圧に容易に同期させることができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、３系統の無停電電源１００ａ～１００ｃを用いて、３系統の負荷５０ａ～５０ｃに電力供給を行う無停電電源システム２００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、４系統以上の無停電電源を用いて、４系統以上の負荷５０ａ～５０ｃに電力を供給するように構成されていてもよく、負荷５０ａ～５０ｃの数に応じて、無停電電源の数を増やすとよい。

また、上記実施形態では、系統Ａ～Ｃの各々において、無停電電源１００ａ～１００ｃとは別個に第２バイパス回路２ａを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、系統Ａ～Ｃの各々は、無停電電源１００ａ～１００ｃのみを備えるように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、３系統の無停電電源１００ａ～１００ｃを用いて、３系統の負荷５０ａ～５０ｃに電力供給を行う無停電電源システム２００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図６の変形例に示す無停電電源システム２０１のように、系統Ａ～Ｃの各々に、無停電電源１００ａ～１００ｃとは別個に設けられ、電源出力開閉器１６ａ～１６ｃよりも負荷５０ａ～５０ｃ側の母線１０ａ～１０ｃに接続されるとともに、交流電源Ｓの電力を負荷５０ａ～５０ｃへ直接出力する第２バイパス回路２ａと、第２バイパス回路２ａ～２ｃの電圧を検出するバイパス電圧検出部１３ａ～１３ｃと、バイパス電圧検出部１３ａ～１３ｃによって得られた検出情報を通信するバイパス情報通信部１５ａ～１５ｃと、を含むバイパス部１１０ａ～１１０ｃをさらに備え、バイパス情報通信部１５ａ～１５ｃは、他の情報通信部９ａ～９ｃと互いに接続されることにより、情報の通信を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、系統Ａ～Ｃの各々において、無停電電源１００ａ～１００ｃを単機運転する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図７の変形例に示す無停電電源システム２０２のように、系統Ａ～Ｃの各々において、無停電電源１０１ａ、１０２ａ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０１ｃおよび１０２ｃを２台並列に接続するように構成されていてもよいし、３台以上の複数台並列に接続するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃがループ状に接続されて通信を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源１００ａ～１００ｃの各々に含まれる情報通信部９ａ～９ｃの各々が相互に通信できればよく、たとえば中央監視盤のように、情報を集約する機構を設けて通信を行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、同期制御部８ａ～８ｃは、無停電電源１００ａ～１００ｃに含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことにより母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃがあるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行うように構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、無停電電源１００ａ～１００ｃの一部を保守または交換することにより、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃがあるという運転状態情報を取得した際に、自系統の電力変換部２０ａ～２０ｃが出力する電圧を、母線１０ａ～１０ｃの電圧を同期制御できない状態となっている他系統の無停電電源１００ａ～１００ｃの母線１０ａ～１０ｃの電圧に同期させる制御を行ってもよい。

また、上記実施形態では、情報通信部９ａ～９ｃは、ロジック回路Ｌ１～ａ１１と、ディレイ回路Ｌ１２およびａ１３とを用いたハード回路により、各種情報を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、情報通信部９ａ～９ｃまたは別途設ける制御部などがＣＰＵを含むように構成され、各信号に基づいて、プログラムにより各種情報を生成するように構成されていてもよい。

７ａ、７ｂ、７ｃ 検出部
８ａ、８ｂ、８ｃ 同期制御部
９ａ、９ｂ、９ｃ 情報通信部
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ バイパス電圧検出部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ バイパス情報通信部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 電源出力開閉器
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 並列通信回路
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 電力変換部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ コンバータ部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ インバータ部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 第１バイパス回路
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 切り替え機
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ 負荷
１００ａ～１０２ａ、１００ｂ～１０２ｂ、１００ｃ～１０２ｃ 無停電電源
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ バイパス部
２００ａ～２０２ａ、２００ｂ～２０２ｂ、２００ｃ～２０２ｃ 無停電電源システム
Ｌ１～Ｌ１１ ロジック回路
Ｌ１２、Ｌ１３ ディレイ回路
Ｌ１４ ブロックダイオード
Ａ 第１の系統
Ｂ 第２の系統
Ｃ 第３の系統
Ｓ 交流電源

Claims (9)

1. 交流電源の電力を変換して負荷へ出力する電力変換部、および、前記交流電源の電力を前記負荷へ直接出力するバイパス回路を含む無停電電源を３系統以上用いて、３系統以上の前記負荷に電力供給を行う無停電電源システムであって、
   前記無停電電源の各々は、
   前記無停電電源における自系統の前記バイパス回路の電圧、および、自系統の前記電力変換部から出力される母線の電圧を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に基づいて取得される検出情報、および、前記無停電電源の運転状態に関する運転状態情報を通信する情報通信部と、
   前記検出情報および前記運転状態情報に基づいて、自系統の前記電力変換部が出力する電圧の同期対象を、他系統の前記母線の電圧に切り替えて同期させる制御を行う同期制御部とを含み、
   前記同期制御部は、前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源があるという前記運転状態情報を取得した際に、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される、無停電電源システム。
2. 前記同期制御部は、前記無停電電源に含まれる構成部材の一部が動作不良を起こすことにより前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源があるという前記運転状態情報を取得した際に、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される、請求項１に記載の無停電電源システム。
3. 前記無停電電源の各々に含まれる前記情報通信部は、自系統の前記母線の電圧が他系統から同期する対象として選択されないようにするためのインターロック情報を生成し、
   前記運転状態情報は、自系統の前記無停電電源における前記情報通信部が、前記インターロック情報が生成されていないという情報を含む、請求項１に記載の無停電電源システム。
4. 前記無停電電源の各々に含まれる前記同期制御部は、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、
   他系統の前記無停電電源が前記バイパス回路を用いて給電を行っているという前記運転状態情報と、他系統の前記無停電電源において、同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報が生成されていないという前記運転状態情報と、自系統が他系統の前記母線の電圧を正常に検出できない状態であることを示す前記運転状態情報との少なくとも１つを含む情報を有する前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される、請求項１に記載の無停電電源システム。
5. 前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源があるという前記運転状態情報は、自系統の前記無停電電源が前記バイパス回路を用いて給電を行っているというバイパス給電情報を含む、請求項１に記載の無停電電源システム。
6. 前記無停電電源の各々に含まれる前記バイパス回路は、前記電力変換部を介して前記負荷に電力を給電する場合にオフとなり、前記バイパス回路を介して前記負荷に給電する場合にオンとなるバイパス開閉器を含み、
   前記無停電電源の各々に含まれる前記情報通信部は、自系統の前記バイパス開閉器がオンとなっている場合に、前記バイパス給電情報を生成して通信するように構成され、
   前記無停電電源の各々に含まれる前記同期制御部は、自系統の前記情報通信部から取得した他系統の前記バイパス給電情報に基づいて、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、前記バイパス給電情報を出力する他系統の前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される、請求項５に記載の無停電電源システム。
7. 前記無停電電源の各々に含まれる前記同期制御部は、前記検出情報が正常であるか否かを判定し、自系統の前記母線の電圧が正常であると判定した場合に母線正常状態情報を生成し、自系統の前記母線の電圧が正常でないと判定した場合に母線異常状態情報を生成して前記情報通信部に通信するように構成され、
   前記無停電電源の各々に含まれる前記情報通信部は、自系統の前記母線の電圧が他系統から同期される対象として優先的に選択されるようにするための優先同期情報を生成し、他系統から、自系統の前記無停電電源が前記バイパス回路を用いて給電を行っているというバイパス給電情報と、前記母線正常状態情報と、前記優先同期情報と、他系統の前記無停電電源が前記母線の電圧を検出できない状態であることを示す母線電圧検出異常情報とを含む前記運転状態情報を取得した場合に、自系統の前記母線の電圧が、他系統から同期する対象として選択されないようにするための前記インターロック情報を生成するように構成される、請求項３に記載の無停電電源システム。
8. 前記無停電電源の各々に含まれる前記情報通信部は、自系統が前記インターロック情報を生成していない状態において、他系統との通信により前記母線正常状態情報を取得した場合に、前記優先同期情報を生成するように構成されており、
   前記無停電電源の各々に含まれる前記同期制御部は、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、前記優先同期情報を出力している他系統の前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行うように構成される、請求項７に記載の無停電電源システム。
9. 交流電源の電力を変換して負荷へ出力する電力変換部、および、前記交流電源の電力を前記負荷へ直接出力するバイパス回路を含む無停電電源を３系統以上用いて、３系統以上の前記負荷に電力供給を行う無停電電源システムを用いた電力供給方法であって、
   前記無停電電源における自系統の前記バイパス回路の電圧、および、自系統の前記電力変換部から出力される母線の電圧を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップの検出結果に基づいて取得される検出情報、および、前記無停電電源の運転状態に関する運転状態情報を通信する情報通信ステップと、
   前記検出情報および前記運転状態情報に基づいて、自系統の前記電力変換部が出力する電圧の同期対象を、他系統の前記母線の電圧に切り替えて同期させる制御を行う同期制御ステップとを含み、
   前記同期制御ステップは、前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源があるという前記運転状態情報を取得した際に、自系統の前記電力変換部が出力する電圧を、前記母線の電圧を同期制御できない状態となっている他系統の前記無停電電源の前記母線の電圧に同期させる制御を行う、無停電電源システムを用いた電力供給方法。

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