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JP4527064B2 - Uninterruptible power supply system - Google Patents
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Description

本発明は無停電電源システムに関し、特に複数台の無停電電源装置を並列運転させるように構成した無停電電源システムに関する。   The present invention relates to an uninterruptible power supply system, and more particularly to an uninterruptible power supply system configured to operate a plurality of uninterruptible power supply apparatuses in parallel.

従来の無停電電源システムにおける無停電電源装置は、交流入力電源と商用電源の2つの電源を入力としている。通常、無停電電源装置は、交流入力電源を入力とし、コンバータを介して交流を直流に変換し、蓄電池への充電とインバータへの電力を供給する。そしてインバータは、インバータ側開閉器と負荷開閉器を介して負荷へ給電を行う。   An uninterruptible power supply in a conventional uninterruptible power supply system uses two power sources, an AC input power source and a commercial power source, as inputs. Usually, an uninterruptible power supply receives AC input power as an input, converts AC to DC via a converter, and supplies the storage battery and power to the inverter. The inverter supplies power to the load via the inverter-side switch and the load switch.

交流入力電源が停電した場合、コンバータは停止(ゲートブロック)し、蓄電池からの直流電力を入力としたインバータがインバータ側開閉器と負荷開閉器を介して負荷へ給電を行う。このようにして負荷に対して電力供給を継続することができる。   When the AC input power fails, the converter stops (gate block), and an inverter that receives DC power from the storage battery supplies power to the load via the inverter-side switch and the load switch. In this way, power supply to the load can be continued.

そして、インバータを保守点検する場合、或いはインバータが何らかの原因で故障停止した場合にはインバータ側開閉器を開放し、負荷開閉器をバックアップ用の商用電源側に切り換えてバックアップ運転を行なう。   When the inverter is inspected or inspected, or when the inverter is stopped due to some reason, the inverter side switch is opened, and the load switch is switched to the backup commercial power source side to perform the backup operation.

上記のバックアップ運転中に商用電源が停電すると、負荷への給電ができなくなる。このバックアップ運転をなるべく行なわないシステム構成として並列冗長システムがある。この並列冗長システムは、N台の無停電電源装置を並列運転して負荷に給電し、各々の無停電装置の容量は、N台のうち例えば1台が故障停止しても(N−1)台で負荷に給電可能な容量を選定する。   If the commercial power supply fails during the backup operation, power cannot be supplied to the load. There is a parallel redundant system as a system configuration in which this backup operation is not performed as much as possible. In this parallel redundant system, N uninterruptible power supply units are operated in parallel to supply power to the load, and the capacity of each uninterruptible device is the same even if one of the N uninterruptible devices is out of order (N-1). Select a capacity that can supply power to the load on the stand.

このような並列冗長システムを採用すれば、通常運転時に1台の無停電電源装置が故障停止しても、当該故障停止した無停電電源装置のインバータ側開閉器を切り離すだけで運転継続が可能であるので、信頼性の高い無停電電源システムを実現できる。   By adopting such a parallel redundant system, even if one uninterruptible power supply stops during normal operation, operation can be continued by simply disconnecting the inverter-side switch of the uninterruptible power supply that has stopped. Therefore, a highly reliable uninterruptible power supply system can be realized.

上述した並列冗長システムであっても、例えばN台のうち1台の無停電電源装置を保守している状態で運転中に他の1台の無停電電源装置が故障停止すると、全ての無停電電源装置インバータ側開閉器を開放し、負荷開閉器を商用電源側に切り換えてバックアップ運転を行なう。このバックアップ運転状態において、負荷が過大で過電流が継続する場合には別途設けられた保守用バイパス回路に切り換えて運転継続する提案が為されている(例えば特許文献1参照。)。
特開2004−56918号公報(第3−4頁、図1)
Even in the above-described parallel redundant system, for example, if one of the N uninterruptible power supply units is maintained and another one of the uninterruptible power supply units stops during operation, Open the power device inverter side switch and switch the load switch to the commercial power source side to perform backup operation. In this backup operation state, when the load is excessive and the overcurrent continues, a proposal has been made to continue operation by switching to a separately provided bypass circuit for maintenance (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-56918 (page 3-4, FIG. 1)

特許文献1に示された手法によれば、無停電電源システムの稼働率は向上する。しかしながら、商用電源によるバックアップまたは保守用バイパス回路によるバックアップ運転は最後の手段である。この理由は、バックアップ運転中に停電が生じたとき、システムが完全に停止してしまうからである。従って、例えば1台のインバータを保守点検中に並列冗長性が失われる状態を自動的に検出することができれば、当該インバータを速やかに並列復帰させて、並列冗長システムとしての運転を維持し、稼働率を更に向上させることが可能となる。   According to the technique disclosed in Patent Document 1, the operating rate of the uninterruptible power supply system is improved. However, a backup operation using a commercial power source or a backup operation using a maintenance bypass circuit is a last resort. This is because the system is completely stopped when a power failure occurs during the backup operation. Therefore, for example, if a state where parallel redundancy is lost during maintenance inspection of one inverter can be automatically detected, the inverter can be quickly returned to parallel operation to maintain operation as a parallel redundancy system. The rate can be further improved.

本発明は、上記に鑑み為されたもので、並列冗長が失われる状態を自動検出して警報を発することにより、稼働率を向上させることが可能な無停電電源システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an uninterruptible power supply system capable of improving the operating rate by automatically detecting a state in which parallel redundancy is lost and issuing an alarm. To do.

上記目的を達成するために、本発明の第1の発明である無停電電源システムは、交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、このコンバータの直流出力または外部に設けられた蓄電池からの直流を交流に変換して共通の負荷へ供給するインバータと、前記負荷への電力供給を前記インバータ側及びバイパス用商用電源側の何れかに選択的に切換える切換手段と、前記切換手段の出力側に設けられ、前記負荷に流入する電流を検出する電流検出手段とから成る無停電電源装置複数台で構成され、前記各々の無停電電源装置は、前記電流検出手段の出力から負荷容量を検出する負荷容量検出手段と、各々の無停電電源装置の運転信号に基いて検出された現在の無停電電源装置の運転台数Nと、予め設定された無停電電源システム台数とから演算によって全体システムとして並列冗長性が成立するための許容負荷を算定する許容負荷容量算定手段とを有し、前記許容負荷容量算定手段は、前記無停電電源システム台数と前記運転台数Nのうち、大きい方の最大台数Nmaxを演算する手段を備え、前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが等しいとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量とし、
前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが異なるとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量に(N−1)/Nを乗じた値とするようにし、前記負荷容量検出手段で検出された負荷容量が前記許容負荷を超えたとき、警報信号を発するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an uninterruptible power supply system according to a first aspect of the present invention includes a converter for converting alternating current supplied from an alternating current power source into direct current, and a direct current output of the converter or a storage battery provided outside. An inverter that converts the direct current from the converter into an alternating current and supplies the same to a common load; a switching means that selectively switches power supply to the load to either the inverter side or the bypass commercial power supply side; and It comprises a plurality of uninterruptible power supply units provided on the output side and comprising current detection means for detecting the current flowing into the load, and each uninterruptible power supply unit obtains the load capacity from the output of the current detection means. Load capacity detection means to detect, the current number N of uninterruptible power supply units detected based on the operation signal of each uninterruptible power supply unit, and a preset uninterruptible power supply system And a available capacity calculating means for calculating the allowable load for parallel redundancy is established as a whole system by calculating from the number of the available capacity calculating means, the uninterruptible power system number and the number of operating N Means for calculating the larger maximum number Nmax, and when the operating number N and the maximum number Nmax are equal, the allowable load capacity is the rated capacity of the uninterruptible power supply,
When the operating number N is different from the maximum number Nmax, the allowable load capacity is set to a value obtained by multiplying the rated capacity of the uninterruptible power supply by (N-1) / N, and detected by the load capacity detecting means. An alarm signal is generated when the load capacity exceeds the allowable load.

また、本発明の第2の発明である無停電電源システムは、交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、このコンバータの直流出力または外部に設けられた蓄電池からの直流を交流に変換して共通の負荷へ供給するインバータと、前記インバータの出力側に設けられ、前記負荷に流入する電流を検出する電流検出手段とから成る無停電電源装置複数台と、前記負荷への電力供給を前記インバータ側及びバイパス用商用電源側の何れかに選択的に切換える共通の切換手段とから構成され、前記各々の無停電電源装置は、前記電流検出手段の出力から負荷容量を検出する負荷容量検出手段と、各々の無停電電源装置の運転信号に基いて検出された現在の無停電電源装置の運転台数Nと、予め設定された無停電電源システム台数とから演算によって全体システムとして並列冗長性が成立するための許容負荷を算定する許容負荷容量算定手段とを有し、前記許容負荷容量算定手段は、前記無停電電源システム台数と前記運転台数Nのうち、大きい方の最大台数Nmaxを演算する手段を備え、前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが等しいとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量とし、前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが異なるとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量に(N−1)/Nを乗じた値とするようにし、前記負荷容量検出手段で検出された負荷容量が前記許容負荷を超えたとき、警報信号を発するようにしたことを特徴としている。 The uninterruptible power supply system according to the second aspect of the present invention is a converter that converts alternating current supplied from an alternating current power source into direct current, and direct current output from the converter or a direct current from a storage battery provided outside is converted into alternating current. A plurality of uninterruptible power supply units comprising an inverter for conversion and supplying to a common load, and a current detection means provided on the output side of the inverter for detecting current flowing into the load, and power supply to the load Common switching means for selectively switching between the inverter side and the bypass commercial power supply side, and each uninterruptible power supply unit detects a load capacity from the output of the current detection means. The detection means, the current number N of uninterruptible power supply units detected based on the operation signal of each uninterruptible power supply unit, and the preset number of uninterruptible power supply systems And a available capacity calculating means for calculating the allowable load for parallel redundancy is established as a whole system by calculating the available capacity calculating means, among the uninterruptible power system number the number of operating N, Means for calculating the larger maximum number Nmax, and when the operating number N and the maximum number Nmax are equal, the allowable load capacity is the rated capacity of the uninterruptible power supply, and the operating number N and the maximum number Nmax Are different from each other, the allowable load capacity is set to a value obtained by multiplying the rated capacity of the uninterruptible power supply by (N-1) / N, and the load capacity detected by the load capacity detecting means is equal to the allowable load. It is characterized in that an alarm signal is issued when exceeding.

本発明によれば、並列冗長が失われる状態を自動検出して警報を発することにより、稼働率を向上させることが可能な無停電電源システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the uninterruptible power supply system which can improve an operation rate by automatically detecting the state where parallel redundancy is lost and issuing a warning can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、本発明の実施例1に係る無停電電源システムを図1及び図2を参照して説明する。図1は本発明の実施例1に係る無停電電源システムの回路構成図である。   Hereinafter, an uninterruptible power supply system according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an uninterruptible power supply system according to Embodiment 1 of the present invention.

無停電電源装置1a、1bは、共通に設けられた交流入力電源2から商用の交流が供給されている。また、共通に設けられた商用電源3からも交流が供給されている。   The uninterruptible power supply devices 1a and 1b are supplied with commercial AC power from an AC input power source 2 provided in common. AC is also supplied from a common commercial power source 3.

交流入力電源2から無停電電源装置1a、1bに供給される交流は、夫々無停電電源装置1a、1b内のコンバータ4a、4bによって直流に変換される。コンバータ4a、4bの直流出力部には、無停電電源装置1a、1bの外部に設けられた蓄電池5a、5bが夫々接続されている。コンバータ4a、4bの直流出力は夫々インバータ6a、6bの入力となる。インバータ6a、6bは、夫々切換え開閉器7a、7b及び負荷開閉装置8内の負荷開閉器8a、8bを介して共通の負荷9に交流を給電している。ここで、通常は蓄電池5a、5bは夫々コンバータ4a、4b、或いは他の充電回路から充電される構成となっているが、交流入力電源2が停電したとき、この直流出力を夫々インバータ6a、6bに給電する。   The alternating current supplied from the alternating current input power source 2 to the uninterruptible power supply devices 1a and 1b is converted into direct current by the converters 4a and 4b in the uninterruptible power supply devices 1a and 1b, respectively. Storage batteries 5a and 5b provided outside uninterruptible power supply devices 1a and 1b are connected to DC output portions of converters 4a and 4b, respectively. The DC outputs of converters 4a and 4b are input to inverters 6a and 6b, respectively. The inverters 6 a and 6 b supply alternating current to the common load 9 via the switching switches 7 a and 7 b and the load switches 8 a and 8 b in the load switching device 8, respectively. Here, normally, the storage batteries 5a and 5b are configured to be charged from the converters 4a and 4b or other charging circuits, respectively. However, when the AC input power supply 2 is interrupted, this DC output is supplied to the inverters 6a and 6b, respectively. Power to

商用電源3から、無停電電源装置1a、1bに与えられる交流は、夫々半導体スイッチ10a、10bとこの半導体スイッチ10a、10bに並列に設けられたバイパス用開閉器11a、11bを介して切換え開閉器7a、7bの出力側に給電される。従って、無停電電源装置1aにおける切換え開閉器7a、半導体スイッチ10a及びバイパス用開閉器11aは、インバータ6aから負荷9に給電するか、あるいは商用電源3から負荷9に給電するかを切換える切換え回路を形成している。これは無停電電源装置1bについても同様である。尚、半導体スイッチ10a、10bは切換え時に商用電源給電とインバータ給電を短時間だけオーバーラップさせる為に設けられている。   AC power supplied from the commercial power supply 3 to the uninterruptible power supply devices 1a and 1b is switched over via the semiconductor switches 10a and 10b and bypass switches 11a and 11b provided in parallel to the semiconductor switches 10a and 10b, respectively. Power is supplied to the output sides of 7a and 7b. Therefore, the switching switch 7a, the semiconductor switch 10a, and the bypass switch 11a in the uninterruptible power supply 1a are provided with a switching circuit that switches whether power is supplied from the inverter 6a to the load 9 or from the commercial power supply 3 to the load 9. Forming. The same applies to the uninterruptible power supply 1b. The semiconductor switches 10a and 10b are provided to overlap the commercial power supply and the inverter power supply for a short time when switching.

通常の単一の無停電電源システムにおいては、インバータ6aまたは6bが故障停止したとき或いは保守のため停止するときに上記の商用電源3からのバイパス給電系統に自動的に切換わるように構成される。   The normal single uninterruptible power supply system is configured to automatically switch to the bypass power supply system from the commercial power supply 3 when the inverter 6a or 6b is stopped due to failure or when it is stopped for maintenance. .

しかしながら、本発明においては、常時はインバータ6aとインバータ6bが並列運転する並列冗長システムを考えているため、何れか1台のインバータが切り離されても商用電源3からのバイパス給電系統には切換わらない構成となっている。   However, in the present invention, since a parallel redundant system in which the inverter 6a and the inverter 6b are always operated in parallel is considered, even if any one of the inverters is disconnected, the bypass power feeding system from the commercial power source 3 is switched. It has no configuration.

以上、本発明の主回路構成について説明した。以下に本発明のポイントとなる制御部分について説明する。尚、以下の説明において、無停電電源装置1aと1bとでは、その制御部分が同一であるので、無停電電源装置1aについてのみ説明を行ない、無停電電源装置1bの説明は省略する。   The main circuit configuration of the present invention has been described above. Below, the control part which becomes the point of this invention is demonstrated. In the following description, the uninterruptible power supply devices 1a and 1b have the same control part, so only the uninterruptible power supply device 1a will be described, and the description of the uninterruptible power supply device 1b will be omitted.

負荷開閉器8aの入力電流は電流検出器21aによって検出される。この瞬時電流検出値は負荷容量検出手段である最大負荷検出回路22aに入力される。最大負荷検出回路22aは例えば、第1の所定時間分所定値以上継続する負荷電流を常時監視し、この負荷電流の第2の所定時間内の最大値を負荷容量に換算して出力して比較器23aの一方の入力とする。あるいは、第3の所定時間における実効電流を演算で求めてこれを負荷容量に換算する。このように時間要素を入れれば、過渡現象やノイズ等の影響を軽減することが可能となる。 The input current of the load switch 8a is detected by the current detector 21a. This instantaneous current detection value is input to a maximum load detection circuit 22a which is load capacity detection means . For example, the maximum load detection circuit 22a constantly monitors a load current that continues for a predetermined value for a first predetermined time, converts the maximum value of the load current within a second predetermined time into a load capacity, and outputs a comparison. One input of the device 23a. Alternatively, the effective current at the third predetermined time is obtained by calculation and converted to the load capacity. By including a time element in this way, it is possible to reduce the influence of transient phenomena and noise.

比較器23aの他方の入力には、詳細は後述する許容負荷算定回路24aの出力が与えられる。許容負荷算定回路24aには、無停電電源装置1aの運転制御を管理する運転制御回路25aからの運転信号と、並列冗長系を構成する他の無停電電源装置1bからの運転信号が与えられる。そして比較器23aは許容負荷算定回路24aの出力である許容負荷より、最大負荷検出回路22aの出力である負荷容量が大きいとき、警報信号を出力する。   The other input of the comparator 23a is supplied with the output of an allowable load calculation circuit 24a described later in detail. The allowable load calculation circuit 24a is provided with an operation signal from the operation control circuit 25a that manages the operation control of the uninterruptible power supply 1a and an operation signal from another uninterruptible power supply 1b that constitutes a parallel redundant system. The comparator 23a outputs an alarm signal when the load capacity as the output of the maximum load detection circuit 22a is larger than the allowable load as the output of the allowable load calculation circuit 24a.

以上の実施例1の説明において、簡単のため並列冗長システムを構成する無停電電源装置は2台としたが、これをN(Nは3以上の整数)台に拡張しても良い。   In the above description of the first embodiment, for the sake of simplicity, the number of uninterruptible power supply units constituting the parallel redundant system is two, but this may be expanded to N (N is an integer of 3 or more).

図2は本発明の許容負荷算定回路24の内部構成図である。   FIG. 2 is an internal configuration diagram of the allowable load calculation circuit 24 of the present invention.

並列冗長システムを構成する全ての無停電電源装置の運転信号は、無停電電源装置運転台数検出回路31に与えられ、ここで現在の無停電電源装置運転台数(N)が求められる。この運転台数(N)と、事前に無停電電源装置システム台数設定器32によって設定された無停電電源装置システム台数とを最大値検出回路33によって比較し、大きい方の値を最大値(Nmax)として判定回路34の一方の入力とする。判定回路34の他方の入力には無停電電源装置運転台数検出回路31の出力である運転台数(N)が与えられ、最大値(Nmax)と運転台数(N)の大小判定を行なう。   The operation signals of all the uninterruptible power supply units constituting the parallel redundant system are given to the uninterruptible power supply unit operation number detection circuit 31, and the current uninterruptible power supply unit operation number (N) is obtained here. The number of operating units (N) and the number of uninterruptible power supply system systems set in advance by the uninterruptible power supply system number setting unit 32 are compared by the maximum value detection circuit 33, and the larger value is the maximum value (Nmax). As one input of the determination circuit 34. The other input of the determination circuit 34 is given the number of operating units (N) which is the output of the uninterruptible power supply operating unit number detecting circuit 31, and determines the maximum value (Nmax) and the number of operating units (N).

判定回路34で、運転台数(N)と最大値(Nmax)が等しいと判定されたときには、
判定回路34は切換器36を設定回路35a側に選択する。判定回路34で、運転台数(N)と最大値(Nmax)が等しくないと判定されたときには、判定回路34は切換器36を設定回路35b側に選択する。そして、切換器36の出力は、許容負荷調整回路37の入力となり、許容負荷調整回路37は、無停電電源装置システムの運転台数に応じて、並列冗長システムが成立する許容負荷(kVA)を出力する。
When the determination circuit 34 determines that the number of operating units (N) and the maximum value (Nmax) are equal,
The determination circuit 34 selects the switch 36 on the setting circuit 35a side. When the determination circuit 34 determines that the number of operating units (N) is not equal to the maximum value (Nmax), the determination circuit 34 selects the switch 36 on the setting circuit 35b side. The output of the switch 36 becomes an input of the allowable load adjustment circuit 37, and the allowable load adjustment circuit 37 outputs an allowable load (kVA) in which a parallel redundant system is established according to the number of operating uninterruptible power supply systems. To do.

上記において設定回路35aが選択されるのは、運転台数(N)と最大値(Nmax)が等しい場合であるので、並列冗長システムが基本的に機能している状態である。従って、設定回路35aは無停電電源装置の定格容量を出力する。このとき、許容負荷調整回路37は並列冗長システムにおける負荷分担の偏り分の余裕などを考慮して、例えば、この定格容量の90%を出力するようにすれば良い。   In the above, the setting circuit 35a is selected when the number of operating units (N) is equal to the maximum value (Nmax), and thus the parallel redundant system is basically functioning. Accordingly, the setting circuit 35a outputs the rated capacity of the uninterruptible power supply. At this time, the allowable load adjustment circuit 37 may output, for example, 90% of the rated capacity in consideration of a margin for the uneven load sharing in the parallel redundant system.

上記において設定回路35bが選択されるのは、運転台数(N)が最大値(Nmax)より小さい場合である。このとき、N台のうち1台が停止しても、負荷9を運転継続することができるように設定回路35bを設定する必要がある。従って、設定回路35bは無停電電源装置の定格容量に(N−1)/Nを乗じた値とする。このとき、許容負荷調整回路37の設定は、運転台数(N)と最大値(Nmax)が等しい場合と同様の考え方で行なえば良い。   In the above, the setting circuit 35b is selected when the number of operating units (N) is smaller than the maximum value (Nmax). At this time, it is necessary to set the setting circuit 35b so that the load 9 can be continuously operated even if one of the N vehicles stops. Accordingly, the setting circuit 35b takes a value obtained by multiplying the rated capacity of the uninterruptible power supply by (N-1) / N. At this time, the setting of the allowable load adjustment circuit 37 may be performed in the same way as when the number of operating units (N) and the maximum value (Nmax) are equal.

例えば、1500kVAの負荷に対して、500kVAの無停電電源装置4台を使用して並列冗長システムを構成する場合を考える。このとき、4台全てが運転されていれば、
上記においてN=Nmax=4となるので、許容負荷算定回路24の出力は定格容量の500kVAとなる。また、4台中3台が並列運転されている場合は、許容負荷算定回路24の出力は500kVA×(3−1)/3=333kVAとなる。同様に4台中2台が並列運転されている場合は、許容負荷算定回路24の出力は500kVA×(2−1)/2=250kVAとなる。
For example, consider a case where a parallel redundant system is configured using four 500 kVA uninterruptible power supply units for a load of 1500 kVA. At this time, if all four are in operation,
Since N = Nmax = 4 in the above, the output of the allowable load calculation circuit 24 is the rated capacity of 500 kVA. When three of the four units are operated in parallel, the output of the allowable load calculation circuit 24 is 500 kVA × (3-1) / 3 = 333 kVA. Similarly, when two of the four units are operated in parallel, the output of the allowable load calculation circuit 24 is 500 kVA × (2-1) / 2 = 250 kVA.

以上説明したように、本発明によれば、並列冗長性が失われる状態を自動的に検出することが可能となり、このとき警報を出力することができる。例えば、1台の無停電電源装置を保守点検中に負荷9の負荷率が増加して、この警報が出力されたとき、速やかに保守を中止して当該無停電電源装置をシステムに併入すれば、並列冗長性を回復することが可能となる。また、負荷率が低いとき、省エネのため故意に並列冗長を構成する無停電電源システムのうち例えば1台を解列運転している状態で負荷が増大し、上記警報信号が出力されたとき、この警報信号をトリガとして当該無停電電源装置を自動的に併入することもできる。更に、定格負荷を超える負荷率で運転されているとき、バイパス給電側に切換わりバイパス給電側の負荷容量が不足のために生じる機器の破損の恐れを警報信号によって未然に防止することも可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to automatically detect a state in which parallel redundancy is lost, and an alarm can be output at this time. For example, when the load factor of the load 9 increases during maintenance inspection of one uninterruptible power supply and this alarm is output, the maintenance is immediately stopped and the uninterruptible power supply is inserted into the system. Thus, parallel redundancy can be recovered. In addition, when the load factor is low, when the load increases in a state where, for example, one of the uninterruptible power supply systems that intentionally configure parallel redundancy for energy saving is in parallel operation, and the alarm signal is output, The uninterruptible power supply can be automatically inserted by using this alarm signal as a trigger. In addition, when operating at a load factor exceeding the rated load, it is possible to switch to the bypass power supply side and prevent the risk of equipment damage due to insufficient load capacity on the bypass power supply side with an alarm signal in advance. Become.

この実施例1においては、全ての無停電電源装置の内部構成が同一となっているので、標準化に好適である。電流検出器21a、21bは従来制御用などに使用されていたものを流用することが可能であり、新たに設ける必要はない。   In the first embodiment, all the uninterruptible power supply devices have the same internal configuration, which is suitable for standardization. As the current detectors 21a and 21b, those conventionally used for control and the like can be used, and it is not necessary to newly provide them.

また、本発明によれば、当初システム台数を少なくし、負荷容量の増大に伴って無停電電源装置を増設して並列冗長システムとするような場合、従来に比して非常に簡単にこれを行なうことが可能となる。尚この場合、無停電電源装置システム台数設定器32の設定を変更しなくても並列冗長システムとして機能させることが可能である。   In addition, according to the present invention, when the number of systems is initially reduced and an uninterruptible power supply is added as the load capacity increases to form a parallel redundant system, this is much easier than before. Can be performed. In this case, it is possible to function as a parallel redundant system without changing the setting of the uninterruptible power supply system number setting unit 32.

図3は本発明の実施例2に係る無停電電源システムの回路構成図である。   FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the uninterruptible power supply system according to the second embodiment of the present invention.

この実施例2の各部について、図1の実施例1に係る無停電電源システムの回路構成図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例2が実施例1と異なる点は、無停電電源装置1a、1bの構成要素であった切換え開閉器7a、7b、半導体スイッチ10a、11a並びにバイパス用開閉器11a、11bに代えて全体に共通するバイパス切換え装置12を設け、このバイパス切換え装置12内の切換え開閉器7、半導体スイッチ10及びバイパス用開閉器11によって一括して無停電電源装置からの給電を商用電源3からのバイパス給電に切換えるように構成した点である。   About each part of this Example 2, the same part as each part of the circuit block diagram of the uninterruptible power supply system which concerns on Example 1 of FIG. 1 is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the switching switches 7a and 7b, the semiconductor switches 10a and 11a, and the bypass switches 11a and 11b, which are constituent elements of the uninterruptible power supply 1a and 1b, are replaced by the whole. A common bypass switching device 12 is provided, and the switching switch 7, the semiconductor switch 10, and the bypass switch 11 in the bypass switching device 12 collectively supply power from the uninterruptible power supply device to the bypass power supply from the commercial power supply 3. It is the point which comprised so that it might switch to.

以上のシステム構成によれば、負荷開閉装置8の出力は切換え開閉器7を介して負荷9に接続される。従って、無停電電源装置1a及び1bで構成される並列冗長システムの並列冗長性が失われたとき、無停電電源装置側に継続給電ができなくなるトラブルが発生したときは、半導体スイッチ10及びバイパス用切換え開閉器11を用いて一括して商用電源3からのバイパス給電に切換える。   According to the above system configuration, the output of the load switching device 8 is connected to the load 9 via the switching switch 7. Therefore, when the parallel redundancy of the parallel redundant system composed of the uninterruptible power supply devices 1a and 1b is lost, and when a trouble that prevents continuous power supply to the uninterruptible power supply side occurs, the semiconductor switch 10 and the bypass The switching switch 11 is used to switch to bypass power feeding from the commercial power source 3 at once.

このように、バイパス給電への切換え機能を個々の無停電電源装置に持たせないように構成した無停電電源システムにおいても、実施例1の場合と同様に並列冗長性が失われる状態を自動的に検出することが可能となり、無停電電源システムの稼働率を向上させることができる。   In this way, even in the uninterruptible power supply system configured so that the switching function to bypass power supply is not provided to each uninterruptible power supply, the state in which the parallel redundancy is lost is automatically set as in the case of the first embodiment. It is possible to improve the operation rate of the uninterruptible power supply system.

尚、この実施例2においても実施例1の場合と同様、無停電電源装置を標準化することが可能となる。また、バイパス給電側の設備容量を予め考慮しておけば増設などの対応も容易となる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the uninterruptible power supply can be standardized. Further, if the installation capacity on the bypass power supply side is taken into consideration in advance, it is easy to cope with expansion.

本発明の実施例1に係る無停電電源システムの回路構成図。The circuit block diagram of the uninterruptible power supply system which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の許容負荷算定回路の内部構成図。The internal block diagram of the allowable load calculation circuit of this invention. 本発明の実施例2に係る無停電電源システムの回路構成図。The circuit block diagram of the uninterruptible power supply system which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a、1b 無停電電源装置
2 交流入力電源
3 商用電源
4a、4b コンバータ
5a、5b 蓄電池
6a、6b インバータ
7、7a、7b 切換え開閉器
8 負荷開閉装置
8a、8b 負荷開閉器
9 負荷
10、10a、10b 半導体スイッチ
11、11a、11b バイパス用開閉器
12 バイパス切換え装置

21a、21b 電流検出器
22a、22b 最大負荷検出器
23a、23b 比較器
24、24a、24b 許容負荷算定器
25a、25b 運転制御回路

31 無停電電源装置運転台数検出回路
32 無停電電源装置システム台数設定器
33 最大値検出回路
34 判定回路
35a、35b 設定回路
36 切換器
37 許容負荷調整回路

1a, 1b Uninterruptible power supply 2 AC input power supply 3 Commercial power supply 4a, 4b Converter 5a, 5b Storage battery 6a, 6b Inverter 7, 7a, 7b Switching switch 8 Load switchgear 8a, 8b Load switch 9 Load 10, 10a, 10b Semiconductor switch 11, 11a, 11b Bypass switch 12 Bypass switching device

21a, 21b Current detector 22a, 22b Maximum load detector 23a, 23b Comparator 24, 24a, 24b Allowable load calculator 25a, 25b Operation control circuit

31 Uninterruptible power supply operation number detection circuit 32 Uninterruptible power supply system number setting device 33 Maximum value detection circuit 34 Determination circuit 35a, 35b Setting circuit 36 Switch 37 Allowable load adjustment circuit

Claims (5)

交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
このコンバータの直流出力または外部に設けられた蓄電池からの直流を交流に変換して共通の負荷へ供給するインバータと、
前記負荷への電力供給を前記インバータ側及びバイパス用商用電源側の何れかに選択的に切換える切換手段と、
前記切換手段の出力側に設けられ、前記負荷に流入する電流を検出する電流検出手段と
から成る無停電電源装置複数台で構成され、
前記各々の無停電電源装置は、
前記電流検出手段の出力から負荷容量を検出する負荷容量検出手段と、
各々の無停電電源装置の運転信号に基いて検出された現在の無停電電源装置の運転台数Nと、予め設定された無停電電源システム台数とから演算によって全体システムとして並列冗長性が成立するための許容負荷を算定する許容負荷容量算定手段と
を有し、
前記許容負荷容量算定手段は、
前記無停電電源システム台数と前記運転台数Nのうち、大きい方の最大台数Nmaxを演算する手段を備え、
前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが等しいとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量とし、
前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが異なるとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量に(N−1)/Nを乗じた値とするようにし、
前記負荷容量検出手段で検出された負荷容量が前記許容負荷を超えたとき、警報信号を発するようにしたことを特徴とする無停電電源システム。
A converter that converts alternating current supplied from an alternating current power source into direct current;
An inverter that converts the direct current output of the converter or direct current from an external storage battery into alternating current and supplies it to a common load;
Switching means for selectively switching power supply to the load to either the inverter side or the commercial power supply side for bypass;
It is provided on the output side of the switching means, and is composed of a plurality of uninterruptible power supply units comprising current detection means for detecting current flowing into the load,
Each uninterruptible power supply is
Load capacity detection means for detecting a load capacity from the output of the current detection means;
Parallel redundancy is established as a whole system by calculation from the current number N of uninterruptible power supply units detected based on the operation signal of each uninterruptible power supply unit and a preset number of uninterruptible power supply systems An allowable load capacity calculating means for calculating the allowable load of
The allowable load capacity calculating means includes:
A means for calculating the larger maximum number Nmax of the number of uninterruptible power supply systems and the number N of operating units;
When the operating number N and the maximum number Nmax are equal, the allowable load capacity is the rated capacity of the uninterruptible power supply,
When the operating number N is different from the maximum number Nmax, the allowable load capacity is set to a value obtained by multiplying the rated capacity of the uninterruptible power supply by (N-1) / N,
An uninterruptible power supply system characterized in that an alarm signal is issued when the load capacity detected by the load capacity detection means exceeds the allowable load.
交流電源から供給される交流を直流に変換するコンバータと、
このコンバータの直流出力または外部に設けられた蓄電池からの直流を交流に変換して共通の負荷へ供給するインバータと、
前記インバータの出力側に設けられ、前記負荷に流入する電流を検出する電流検出手段と
から成る無停電電源装置複数台と、
前記負荷への電力供給を前記インバータ側及びバイパス用商用電源側の何れかに選択的に切換える共通の切換手段と
から構成され、
前記各々の無停電電源装置は、
前記電流検出手段の出力から負荷容量を検出する負荷容量検出手段と、
各々の無停電電源装置の運転信号に基いて検出された現在の無停電電源装置の運転台数Nと、予め設定された無停電電源システム台数とから演算によって全体システムとして並列冗長性が成立するための許容負荷を算定する許容負荷容量算定手段と
を有し、
前記許容負荷容量算定手段は、
前記無停電電源システム台数と前記運転台数Nのうち、大きい方の最大台数Nmaxを演算する手段を備え、
前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが等しいとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量とし、
前記運転台数Nと前記最大台数Nmaxが異なるとき、前記許容負荷容量は前記無停電電源装置の定格容量に(N−1)/Nを乗じた値とするようにし、
前記負荷容量検出手段で検出された負荷容量が前記許容負荷を超えたとき、警報信号を発するようにしたことを特徴とする無停電電源システム。
A converter that converts alternating current supplied from an alternating current power source into direct current;
An inverter that converts the direct current output of the converter or direct current from an external storage battery into alternating current and supplies it to a common load;
A plurality of uninterruptible power supply units provided on the output side of the inverter and comprising current detection means for detecting a current flowing into the load;
A common switching means for selectively switching power supply to the load to either the inverter side or the bypass commercial power source side;
Each uninterruptible power supply is
Load capacity detection means for detecting a load capacity from the output of the current detection means;
Parallel redundancy is established as a whole system by calculation from the current number N of uninterruptible power supply units detected based on the operation signal of each uninterruptible power supply unit and a preset number of uninterruptible power supply systems An allowable load capacity calculating means for calculating the allowable load of
The allowable load capacity calculating means includes:
A means for calculating the larger maximum number Nmax of the number of uninterruptible power supply systems and the number N of operating units;
When the operating number N and the maximum number Nmax are equal, the allowable load capacity is the rated capacity of the uninterruptible power supply,
When the operating number N and the maximum number Nmax are different, the allowable load capacity is set to a value obtained by multiplying the rated capacity of the uninterruptible power supply by (N-1) / N,
An uninterruptible power supply system characterized in that an alarm signal is issued when the load capacity detected by the load capacity detection means exceeds the allowable load.
前記無停電電源装置の定格容量に所定の低減率を乗じるようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無停電電源システム。The uninterruptible power supply system according to claim 1 or 2, wherein the rated capacity of the uninterruptible power supply is multiplied by a predetermined reduction rate. 前記負荷容量検出手段は、第1の所定時間内に所定値以上継続する負荷電流を常時監視し、この負荷電流の第2の所定時間内の最大値を負荷容量に換算して検出するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無停電電源システム。The load capacity detecting means constantly monitors a load current that continues for a predetermined value or more within a first predetermined time, and detects the maximum value of the load current within a second predetermined time by converting it into a load capacity. The uninterruptible power supply system according to claim 1 or 2, wherein 前記警報信号が発せられたとき、待機中の無停電電源装置を自動的に併入運転するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無停電電源システム。The uninterruptible power supply system according to claim 1 or 2, wherein when the alarm signal is issued, the standby uninterruptible power supply unit is automatically inserted and operated.
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