JP6572057B2 - Power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、発電装置や蓄電装置を含む複数のユニットと発電装置や蓄電装置からの電力の電圧を昇圧可能なトランスとを具備する電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system including a plurality of units including a power generation device and a power storage device and a transformer capable of boosting the voltage of power from the power generation device and the power storage device.
従来、発電装置や蓄電装置を含む複数のユニットと発電装置や蓄電装置からの電力の電圧を昇圧可能なトランスとを具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technology of a power supply system including a plurality of units including a power generation device and a power storage device and a transformer capable of boosting the voltage of power from the power generation device or the power storage device has been publicly known. For example, as described in
特許文献1に記載の電力供給システム(太陽光発電システム)は、発電装置(太陽光発電設備)と蓄電装置とトランス(配電変圧器)とを有する複数のユニットを具備する。発電装置及び蓄電装置は、トランスを介して配電線と接続される。このような電力供給システムにおいては、停電時に発電装置及び蓄電装置からの電力をトランスを介して配電線へ供給することで、停電時に全ての負荷へ電力を供給することができる。
The power supply system (solar power generation system) described in
しかし、停電時に発電装置及び蓄電装置からの電力をトランスを介して配電線へ供給する場合、下流側(負荷側)のユニットが電力を逆潮流させたときに、当該電力が上流側(商用電源側)に配置されるトランスへ供給されてしまう。これにより、トランスに不具合が生じる可能性がある。 However, when power from the power generation device and power storage device is supplied to the distribution line via a transformer in the event of a power failure, when the downstream (load side) unit reversely flows power, the power is upstream (commercial power supply). Will be supplied to the transformer placed on the side. Thereby, a malfunction may occur in the transformer.
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題はトランスに不具合が生じることを防止できる電力供給システムを提供するものである。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and a problem to be solved is to provide a power supply system that can prevent a transformer from malfunctioning.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、商用電源からの電力を、前記商用電源と所定の回路により接続された負荷へ供給可能な分電盤と、前記商用電源からの電力を充放電可能な第一の蓄電装置、及び前記第一の蓄電装置からの電力を変換する第一のパワーコンディショナーを含み、前記商用電源と連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転とを行う第一のユニットと、前記第一のユニットの出力側に配置され、前記第一のユニットが前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧する第一のトランスと、前記第一のトランスの出力側に配置され、前記商用電源又は前記第一のユニットのいずれか一方を前記回路を介して前記分電盤に接続することによって、前記分電盤への電力の供給元を前記商用電源又は前記第一のユニットに切り替え可能な切替盤と、前記回路において前記切替盤よりも下流側に接続され、発電能力を有する発電装置、前記発電装置からの電力を充放電可能な第二の蓄電装置、並びに前記発電装置及び前記第二の蓄電装置からの電力を変換する第二のパワーコンディショナーを含み、前記切替盤よりも前記負荷側に配置されて前記分電盤へ電力を供給する第二のユニットと、を具備し、前記第一のユニットは、停電が発生すると前記自立運転を行い、前記切替盤は、前記第一のユニットが前記自立運転を行っている間、前記第一のユニットを前記回路を介して前記分電盤に接続することによって、前記電力の供給元を前記第一のユニットに切り替え、前記第一のユニットからの電力を前記第一のトランスを介して前記回路に供給可能とし、前記第二のユニットは、前記第一のユニットが前記自立運転を行っている間、前記発電装置からの電力を前記回路において上流側へ流通させることを禁止することにより、前記発電装置からの電力が前記第一のトランスを流通しないものである。 That is, a distribution board capable of supplying power from a commercial power source to a load connected to the commercial power source by a predetermined circuit, a first power storage device capable of charging / discharging power from the commercial power source, and the first A first power conditioner that converts electric power from one power storage device, and connected to the commercial power supply to supply power to the distribution board; and the power distribution independent of the commercial power supply A first unit that performs self-sustaining operation for supplying power to the panel; and a first unit that is disposed on an output side of the first unit and boosts the voltage of the power output by the first unit during the self-sustaining operation. A transformer and an output side of the first transformer; by connecting either the commercial power source or the first unit to the distribution board via the circuit , Supply the power from the commercial power source Is a switching plate which can be switched to the first unit, connected to the downstream side of the switching board in the circuit, the power generation device having a power generation capacity, rechargeable second power storage power from said power generating device And a second power conditioner that converts power from the power generation device and the second power storage device, and is disposed on the load side of the switching board and supplies power to the distribution board. comprising a unit, wherein the first unit may perform the autonomous operation and power failure occurs, the switching board while the said first unit is performing the autonomous operation, the first unit by connecting to the distribution board through the circuit, switches the power supply source of the first unit, the power from the first unit via said first transformer circuit And it can be supplied, the second unit, while the first unit is performing the autonomous operation, by prohibiting the circulating power from said power generating device to the upstream side in the circuit, the generator Electric power from the device does not flow through the first transformer .
前記第二のユニットは、前記切替盤が前記電力の供給元を前記第一のユニットに切り替える前に、前記発電装置で発電した電力を上流側へ流通させることを禁止することとしてもよい。
このような構成により、第一のトランスに不具合が生じることを防止できる。
The second unit may prohibit the power generated by the power generation device from flowing upstream before the switching board switches the power supply source to the first unit.
With such a configuration, it is possible to prevent the first transformer from malfunctioning.
前記第一のユニットは、復電すると前記連系運転を行い、前記切替盤は、前記第一のユニットが前記連系運転を行っている間、前記電力の供給元を前記商用電源に切り替え、前記第二のユニットは、前記切替盤が前記電力の供給元を前記商用電源に切り替えた後で、前記発電装置からの電力を上流側へ流通させることを許可することとしてもよい。
このような構成により、復電時に第一のトランスに不具合が生じることを防止できる。
The first unit performs the interconnection operation when power is restored, and the switching panel switches the power supply source to the commercial power source while the first unit performs the interconnection operation. The second unit may allow the power from the power generator to flow upstream after the switching board switches the power supply source to the commercial power source.
With such a configuration, it is possible to prevent the first transformer from malfunctioning during power recovery.
前記第二のユニットのパワーコンディショナーは、前記第一のユニットのパワーコンディショナーと接続され、前記第一のユニットのパワーコンディショナーから送信される信号に基づいて、前記発電装置からの電力を上流側へ流通させることを禁止することとしてもよい。
このような構成により、第一のトランスに不具合が生じることを防止できる。
The power conditioner of the second unit is connected to the power conditioner of the first unit, and distributes the electric power from the power generation device upstream based on a signal transmitted from the power conditioner of the first unit. It is good also as prohibiting.
With such a configuration, it is possible to prevent the first transformer from malfunctioning.
前記第二のユニットは、前記商用電源と前記負荷とを結ぶ電路に複数配置されることとしてもよい。
このような構成により、停電時に安定して電力を供給することができる。
A plurality of the second units may be arranged on an electric circuit connecting the commercial power source and the load.
With such a configuration, it is possible to stably supply power during a power failure.
前記第二のユニットは、前記商用電源側から電力が供給されていない場合に、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転を行い、前記電力供給システムは、前記第二のユニットの出力側に配置され、前記第二のユニットが前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧する第二のトランスをさらに具備することとしてもよい。
このような構成により、停電時に長期間電力を供給することができる。
The second unit performs a self-sustaining operation for supplying power to the distribution board independently from the commercial power supply when power is not supplied from the commercial power supply side, and the power supply system includes the first power supply system. It is good also as providing the 2nd transformer which is arrange | positioned at the output side of a 2nd unit, and pressure | voltage-rises the voltage of the electric power which said 2nd unit output at the time of the said independent operation.
With such a configuration, it is possible to supply power for a long time during a power failure.
トランスに不具合が生じることを防止できる。 It is possible to prevent the transformer from malfunctioning.
以下では、本発明の一実施形態に係る電力供給システム1について説明する。
Below, the electric
図1に示す電力供給システム1は、工場に設けられ、工場の負荷へ電力を供給するものである。電力供給システム1は、分電盤10、第一のユニット20、トランス30、切替盤40、第二のユニット50・60、第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73等を具備する。
A
分電盤10は、負荷で使用される電力量に応じて電力の供給元から供給された電力を、当該負荷に分配するものである。分電盤10は、図示せぬ漏電遮断器や、配線遮断器、制御ユニット等により構成される。分電盤10内には、負荷へ電力を供給するための一般回路90が設けられる。分電盤10は、配電線L1を介して商用電源80と接続される。配電線L1の一端部は、商用電源80と接続される。配電線L1の他端部は、分岐して一般回路90と接続される。分電盤10には、商用電源80からの電力が適宜供給される。分電盤10は、非停電時に一般回路90を介して商用電源80からの電力を負荷へ供給する。
The
第一のユニット20は、一般回路90(負荷)へ電力を供給するものである。第一のユニット20は、太陽光発電装置21、蓄電装置22及びパワコン23を具備する。
The
太陽光発電装置21は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電装置21は、枠体に複数の太陽電池を取り付けること等によって構成される太陽電池パネル等を具備する。太陽光発電装置21は、前記太陽電池パネルの太陽電池に太陽光が当たることで発電する。このような太陽光発電装置21の設置場所としては、例えば、工場の屋根等の日当たりの良い場所がある。
The solar
蓄電装置22は、太陽光発電装置21及び商用電源80からの電力を充放電可能に構成される装置である。蓄電装置22は、電力を充放電可能なリチウムイオン電池やニッケル水素電池等からなる蓄電池や、供給されてくる交流電力を整流して前記蓄電池に充電させる充電器等を具備する。このような蓄電装置22の設置場所としては、例えば、分電盤10の近傍等がある。
The
パワコン23は、太陽光発電装置21及び蓄電装置22と接続されるハイブリッドパワーコンディショナーである。パワコン23は、太陽光発電装置21及び蓄電装置22よりも商用電源80側に配置され、異なる二つの配電線を介して太陽光発電装置21及び蓄電装置22とそれぞれ接続される。パワコン23は、太陽光発電装置21で発電された直流電力を所定の電圧に適宜変換するコンバーターや直流電力を交流電力に変換するインバーターや動作を制御するための制御部等を具備する。パワコン23は、太陽光発電装置21で発電された電力及び蓄電装置22から放電された電力を適宜変換して分電盤10へ供給可能であると共に、商用電源80からの電力を蓄電装置22へ供給(蓄電)可能に構成される。また、パワコン23は、太陽光発電装置21で発電した電力を売電可能(商用電源80に逆潮流可能)に構成される。
The
このように構成されるパワコン23は、配電線L2を介して分電盤10と接続される。配電線L2の一端部は、パワコン23と接続される。配電線L2の他端部は、配電線L1の中途部(分電盤10内)と接続される。また、パワコン23は、配電線L3を介して、後述する切替盤40と接続される。配電線L3の一端部は、パワコン23と接続される。配電線L3の他端部は、切替盤40と接続される。
The
このようなパワコン23は、連系運転及び自立運転を行うことができる。連系運転は、商用電源80と連系して太陽光発電装置21及び蓄電装置22を運転させるものである。自立運転は、商用電源80から独立して太陽光発電装置21及び蓄電装置22を運転させるものである。連系運転及び自立運転を行う場合の電力の供給態様については後で詳述する。
Such a
トランス30は、第一のユニット20からの電力(自立運転時に出力される電力)の電圧を昇圧し、一般回路90(負荷)で使用可能にするためのものである。トランス30は、配電線L3の中途部に設けられる。
The
切替盤40は、分電盤10への電力の供給元を第一のユニット20又は商用電源80に切り替えるものである。切替盤40は、配電線L1の中途部(分電盤10内における配電線L1・L2の接続部と一般回路90との間)に設けられる。切替盤40は、配電線L1・L2を介して、又は配電線L3を介して第一のユニット20と接続される。また、切替盤40は、配電線L1を介して商用電源80と接続される。
The switching
切替盤40は、内部に設けられる複数のリレーを制御することで、配電線L1の切替盤40よりも下流側を、配電線L1の切替盤40よりも上流側又は配電線L3の何れかと接続するように(電力の供給元を)切り替えることができる。切替盤40は、配電線L1の切替盤40よりも上流側と下流側とを接続することで、電力の供給元を商用電源80(より詳細には、商用電源80及び連系運転を行っている第一のユニット20)に切り替える。また、切替盤40は、配電線L3と配電線L1の切替盤40よりも下流側とを接続することで、電力の供給元を第一のユニット20(より詳細には、自立運転を行っている第一のユニット20)に切り替える。
The switching
このような切替盤40は、パワコン23と接続される。切替盤40には、パワコン23から運転状態に関する信号が送信される。切替盤40は、当該送信される信号に基づいて、電力の供給元を第一のユニット20又は商用電源80に切り替える。
Such a switching
第二のユニット50・60は、一般回路90へ電力を供給するものである。第二のユニット50・60は、切替盤40と一般回路90との間に配置される。第二のユニット50は、第二のユニット60よりも切替盤40側に配置される。第二のユニット50・60は、太陽光発電装置51・61、蓄電装置52・62及びパワコン53・63を具備する。第二のユニット50・60の太陽光発電装置51・61、蓄電装置52・62及びパワコン53・63は、第一のユニット20の太陽光発電装置21、蓄電装置22及びパワコン23と同じように構成される。
The
第二のユニット50のパワコン53は、配電線L4を介して分電盤10と接続される。配電線L4の一端部は、パワコン53と接続される。配電線L4の他端部は、配電線L1の中途部(分電盤10内における切替盤40と一般回路90との間)と接続される。
The
第二のユニット60のパワコン63は、配電線L5を介して分電盤10と接続される。配電線L5の一端部は、パワコン63と接続される。配電線L5の他端部は、配電線L1の中途部(分電盤10内における配電線L1・L4の接続部と一般回路90との間)と接続される。
The
このような第二のユニット50・60のパワコン53・63は、連系運転及び自立運転を行うことができる。連系運転及び自立運転を行う際の電力の供給態様については後で詳述する。
The
また、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、第一のユニット20のパワコン23と接続される。パワコン53・63には、パワコン23から逆潮流の許否に関する信号が送信される。パワコン53・63は、当該送信される信号に基づいて、太陽光発電装置51・61で発電した電力の逆潮流を許可したり、逆潮流を禁止したりすることができる。
The
第一のセンサ71は、商用電源80からの電力(買電される電力)及び商用電源80へ逆潮流される電力(売電される電力)を検出するものである。第一のセンサ71は、配電線L1の中途部(分電盤10内)に設けられる。第一のセンサ71は、配電線L1・L2の接続部と商用電源80との間に配置される。第一のセンサ71の検出結果は、商用電源80からの電力を検出したときに0Wよりも大きな値(正の値)となる。また、第一のセンサ71の検出結果は、商用電源80へ逆潮流される電力を検出したときに0Wよりも小さな値(負の値)となる。第一のセンサ71は、第一のユニット20のパワコン23と接続される。第一のセンサ71は、その検出結果に関する信号をパワコン23に送信することができる。
The
第二のセンサ72は、第一のユニット20及び商用電源80からの電力を検出するものである。第二のセンサ72は、配電線L1の中途部(分電盤10内)に設けられる。第二のセンサ72は、切替盤40と配電線L1・L4の接続部との間に配置される。第二のセンサ72は、第二のユニット50のパワコン53と接続される。第二のセンサ72は、その検出結果に関する信号をパワコン53に送信することができる。
The
第三のセンサ73は、第一のユニット20、第二のユニット50及び商用電源80からの電力を検出するものである。第三のセンサ73は、配電線L1の中途部(分電盤10内)に設けられる。第三のセンサ73は、配電線L1・L4の接続部と配電線L1・L5の接続部との間に配置される。第三のセンサ73は、第二のユニット60のパワコン63と接続される。第三のセンサ73は、その検出結果に関する信号をパワコン63に送信することができる。
The
次に、このように構成される電力供給システム1において、一般回路90(負荷)へ電力を供給する流れについて説明する。
Next, the flow of supplying power to the general circuit 90 (load) in the
まず、図1を用いて、非停電時において一般回路90へ電力を供給する流れについて説明する。なお、図1に示す状態において、切替盤40は、電力の供給元を商用電源80に切り替えているものとする。
First, the flow of supplying power to the
非停電時において、分電盤10には、商用電源80からの電力が配電線L1を介して供給される。分電盤10へ供給される電力は、切替盤40を流通して一般回路90へ供給される。これにより、分電盤10は、商用電源80からの電力を負荷へ供給する。第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73は、このような商用電源80からの電力を検出し、当該検出結果に関する信号をパワコン23・53・63に送信する。
At the time of a non-power failure, the
パワコン23・53・63は、第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73から送信される信号に基づいて(検出結果0Wでない場合に)、停電が発生していないと判断する。パワコン23・53・63は、停電が発生していないと判断すると、連系運転を行う。
Based on the signals transmitted from the
第一のユニット20のパワコン23は、連系運転を行う場合に、太陽光発電装置21及び蓄電装置22からの電力を、配電線L2へ流通させる。これにより、パワコン23は、配電線L1・L2を介して一般回路90へ電力を供給する。
The
また、第二のユニット50のパワコン53は、連系運転を行う場合に、太陽光発電装置51及び蓄電装置52からの電力を、配電線L4へ流通させる。また、第二のユニット60のパワコン63は、連系運転を行う場合に、太陽光発電装置61及び蓄電装置62からの電力を、配電線L5へ電力を流通させる。これにより、パワコン53・63は、配電線L1・L4及び配電線L1・L5を介して一般回路90へ電力を供給する。
Moreover, the
パワコン23・53・63は、連系運転を行う場合に、第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73の検出結果(商用電源80等から供給される電力の電力量)に基づいて、一般回路90へ供給する電力の電力量を調整する負荷追従運転を行う。この際、パワコン23・53・63は、第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73の検出結果が所定の値となるように、供給する電力量を調整する。
When the
また、パワコン23・53・63は、非停電時において、太陽光発電装置21・51・61で発電した電力を蓄電装置22・52・62に充電する。また、パワコン23・53・63は、太陽光発電装置21・51・61で発電した電力が余った場合に、当該余った電力を商用電源80へ逆潮流させる。また、パワコン23・53・63は、必要に応じて(太陽光発電装置21・51・61の発電量が少ない場合等に)、商用電源80からの電力を蓄電装置22・52・62に充電する。
In addition, the
次に、図2及び図3を用いて、停電時において一般回路90へ電力を供給する流れについて説明する。なお、以下においては、図1に示す状態から停電が発生したものとする。
Next, the flow of supplying power to the
停電が発生すると、図2に示す第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73の検出結果が0Wとなる。第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73は、当該検出結果に関する信号をパワコン23・53・63に送信する。
When a power failure occurs, the detection results of the
パワコン23・53・63は、第一のセンサ71、第二のセンサ72及び第三のセンサ73から送信される信号に基づいて、停電が発生していると判断する。パワコン23・53・63は、停電が発生していると判断すると、連系運転から自立運転に切り替える(自立運転を行う)。
The
第一のユニット20のパワコン23は、自立運転を行う場合に、配電線L3へ電力を流通させる。一方、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、自立運転を行う場合に、自立運転コンセントから適宜電力を出力することができる。
The
このような自立運転の切替には、数秒程度の時間を要する。第一のユニット20のパワコン23は、自立運転の切替が完了するまでの間に、第二のユニット50・60のパワコン53・63に逆潮流を禁止する信号を送信する。第二のユニット50・60のパワコン53・63は、パワコン23から送信される信号に基づいて、太陽光発電装置51・61で発電した電力を逆潮流させることを禁止する(逆潮流不能となるように出力される電力量を制御する)。
Such switching of the independent operation requires a time of about several seconds. The
また、第一のユニット20のパワコン23は、自立運転の切替が完了したとき(配電線L3から電力を流通可能となったとき)に、運転状態に関する信号を切替盤40に送信する。切替盤40は、パワコン23から送信される信号に基づいて、パワコン23が自立運転の切替が完了したことを検知する。そして、切替盤40は、電力の供給元を第一のユニット20に切り替える。
Further, the
これにより、第一のユニット20からの電力(自立運転時に出力される電力)は、配電線L3を流通するときにトランス30で昇圧されて切替盤40へ供給される。そして、切替盤40へ供給された電力は、配電線L1から一般回路90へ供給される。
Thereby, the electric power from the first unit 20 (the electric power output during the self-sustaining operation) is boosted by the
これによれば、電力供給システム1は、停電が発生した場合でも、停電時に全ての負荷へ電力を供給することができる。これにより、電力供給システム1は、運用性を向上することができる。
According to this, even when a power failure occurs, the
第一のユニット20からの電力が配電線L3から配電線L1へ流通するようになると、第二のセンサ72及び第三のセンサ73の検出結果が0Wよりも大きな値となる。第二のセンサ72及び第三のセンサ73は、当該検出結果に関する信号を第二のユニット50・60のパワコン53・63に送信する。
When the electric power from the
第二のユニット50・60のパワコン53・63は、第二のセンサ72及び第三のセンサ73から送信される信号に基づいて、復電したと判断する。パワコン53・63は、復電したと判断すると連系運転を再開する。これにより、図3に示すように、パワコン53・63は、配電線L1・L4及び配電線L1・L5を介して一般回路90へ電力を供給する。
The
このように第二のユニット50・60のパワコン53・63が停電時に連系運転を行うことにより、電力供給システム1は、第一のユニット20及び第二のユニット50・60からの電力を、非停電時と同様に配電線L1を介して一般回路90へまとめて供給することができる。これによれば、停電時に使用される電力を第一のユニット20及び第二のユニット50・60で賄うことができるため、停電時に一般回路90へ長期間電力を供給することができる。
Thus, when the
また、電力供給システム1は、二つ(複数)の第二のユニット50・60を具備することによって、停電時に多くの電力を供給することができる。このため、電力供給システム1は、工場のような多くの電力を使用する建物に設けられた場合でも、停電時に安定して電力を供給することができる。
Moreover, the
また、パワコン23・53・63は、停電時に太陽光発電装置21・51・61で発電した電力だけで、一般回路90の電力を賄える場合に、蓄電装置22・52・62の放電を停止する。これによって、パワコン23・53・63は、停電時に蓄電装置22・52・62の残量を減り難くすることができる。
In addition, the
また、パワコン23・53・63は、停電時に太陽光発電装置21・51・61で発電した電力が余った場合に、当該余った電力を蓄電装置22にも供給する。これによって、パワコン23・53・63は、停電時であっても蓄電装置22・52・62を充電することができる。
In addition, when the power generated by the solar
前述の如く、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、停電時(第一のユニット20のパワコン23の自立運転時)に太陽光発電装置51・61で発電した電力を逆潮流させることを禁止している(図2参照)。これによれば、パワコン53・63は、停電時に第二のユニット50・60の太陽光発電装置51・61で発電した電力が余った場合でも、当該余った電力が逆潮流してトランス30へ供給されることを防止できる。従って、パワコン53・63は、停電時にトランス30が故障する等の不具合が生じることを防止できる。
As described above, the
また、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、第一のユニット20のパワコン23の自立運転の切替が完了するまで(切替盤40が動作するまで)に、逆潮流を禁止している。これによれば、パワコン53・63は、配電線L3を電力が流通可能となる前に逆潮流を禁止することができる。このため、パワコン53・63は、太陽光発電装置51・61で発電した電力がトランス30へ供給されることを防止できる。
Further, the
次に、図4を用いて、復電時における電力供給システム1の動作について説明する。
Next, the operation of the
復電すると、分電盤10には、商用電源80からの電力が配電線L1を介して供給される。このため、第一のセンサ71の検出結果は、0Wよりも大きい値となる。第一のセンサ71は、当該検出結果に関する信号を第一のユニット20のパワコン23に送信する。
When power is restored, power from the
第一のユニット20のパワコン23は、第一のセンサ71から送信される信号に基づいて、復電したと判断する。パワコン23は、復電したと判断すると、連系運転を再開する(自立運転から連系運転に切り替える)。一方、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、既に(停電時に)復電したと判断しているため、復電しても運転の切替を行わない。すなわち、パワコン53・63は、連系運転を継続して行う。
The
また、第一のユニット20のパワコン23は、連系運転を再開するときに(復電したと判断した直後や切替が完了した後で)、運転状態に関する信号を切替盤40に送信する。切替盤40は、パワコン23から送信される信号に基づいて、連系運転を再開したことを検知する。そして、切替盤40は、電力の供給元を商用電源80に切り替える。
Further, the
第一のユニット20のパワコン23は、切替盤40が電力の供給元を切り替えた後で、第二のユニット50・60のパワコン53・63に逆潮流を許可する信号を送信する。パワコン53・63は、パワコン23から送信される信号に基づいて、太陽光発電装置51・61で発電した電力を逆潮流させることを許可する(逆潮流可能となるように出力される電力量を制御する)。
The
これによれば、パワコン53・63は、配電線L3を電力が流通不能となった後で逆潮流を許可することができる。このため、パワコン53・63は、復電時に太陽光発電装置51・61で発電した電力がトランス30へ供給されることを確実に防止できる。
According to this, the
以上によって、復電時の動作が完了し、非停電時の運転に戻る。 As described above, the operation at the time of power recovery is completed, and the operation returns to that at the time of non-power failure.
以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム1は、商用電源80からの電力を負荷へ供給可能な分電盤10と、前記商用電源80からの電力を充放電可能な蓄電装置22(第一の蓄電装置)、及び前記蓄電装置22からの電力を変換するパワコン23(第一のパワーコンディショナー)を含み、前記商用電源80と連系して前記分電盤10へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源80から独立して前記分電盤10へ電力を供給する自立運転とを行う第一のユニット20と、前記第一のユニット20の出力側に配置され、前記第一のユニット20が前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧するトランス30(第一のトランス)と、前記トランス30の出力側に配置され、前記分電盤10への電力の供給元を前記商用電源80又は前記第一のユニット20に切り替える切替盤40と、発電能力を有する太陽光発電装置51・61(発電装置)、前記太陽光発電装置51・61からの電力を充放電可能な蓄電装置52・62(第二の蓄電装置)、並びに前記太陽光発電装置51・61及び前記蓄電装置52・62からの電力を変換するパワコン53・63(第二のパワーコンディショナー)を含み、前記切替盤40よりも前記負荷側に配置されて前記分電盤10へ電力を供給する第二のユニット50・60と、を具備し、前記第一のユニット20は、停電が発生すると前記自立運転を行い、前記切替盤40は、前記第一のユニット20が前記自立運転を行っている間、前記電力の供給元を前記第一のユニット20に切り替え、前記第二のユニット50・60は、前記第一のユニット20が前記自立運転を行っている間、前記太陽光発電装置51・61からの電力を逆潮流させることを禁止するものである。
As described above, the
このように構成することにより、トランス30に不具合が生じることを防止できる。
With this configuration, it is possible to prevent the
また、前記第二のユニット50・60は、前記切替盤40が前記電力の供給元を前記第一のユニット20に切り替える前に、前記太陽光発電装置51・61で発電した電力を逆潮流させることを禁止するものである。
The
このように構成することにより、トランス30に不具合が生じることを防止できる。
With this configuration, it is possible to prevent the
また、前記第一のユニット20は、復電すると前記連系運転を行い、前記切替盤40は、前記第一のユニット20が前記連系運転を行っている間、前記電力の供給元を前記商用電源80に切り替え、前記第二のユニット50・60は、前記切替盤40が前記電力の供給元を前記商用電源80に切り替えた後で、前記太陽光発電装置51・61からの電力を逆潮流させることを許可するものである。
Further, the
このように構成することにより、復電時にトランス30に不具合が生じることを防止できる。
By configuring in this way, it is possible to prevent the
また、前記パワコン53・63は、前記パワコン23と接続され、前記パワコン23から送信される信号に基づいて、前記太陽光発電装置51・61からの電力を逆潮流させることを禁止するものである。
In addition, the
このように構成することにより、トランス30に不具合が生じることを防止できる。
With this configuration, it is possible to prevent the
また、前記第二のユニット50・60は、配電線L1(前記商用電源80と前記負荷とを結ぶ電路)に複数配置されるものである。
A plurality of the
このように構成することにより、停電時に安定して電力を供給することができる。 By comprising in this way, electric power can be stably supplied at the time of a power failure.
なお、本実施形態に係る蓄電装置22は、第一の蓄電装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るパワコン23は、第一のパワーコンディショナーの実施の一形態である。
また、本実施形態に係るトランス30は、第一のトランスの実施の一形態である。
また、本実施形態に係る太陽光発電装置51・61は、発電装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る蓄電装置52・62は、第二の蓄電装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るパワコン53・63は、第二のパワーコンディショナーの実施の一形態である。
また、本実施形態に係る配電線L1は、商用電源と負荷とを結ぶ電路の実施の一形態である。
The
Moreover, the
The
Moreover, the solar
The
Further, the
In addition, the distribution line L1 according to the present embodiment is an embodiment of an electric circuit that connects a commercial power source and a load.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
例えば、電力供給システム1の適用対象は、工場に限定されるものでなく、事業所や集合住宅等であっても良い。
For example, the application target of the
また、第一のユニット20は、太陽光発電装置21を具備する(発電能力を有する)必要はない。
Further, the
また、第一のユニット20及び第二のユニット50・60は、太陽光発電装置21・51・61に替えて風力発電装置を具備していても良い。
Moreover, the
また、電力供給システム1が具備する第二のユニット50・60の個数は本実施形態に限定されるものでない。例えば、電力供給システム1は、一つの第二のユニットを具備していても、三つ以上の第二のユニットを具備していても良い。
Further, the number of the
また、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、停電時に自立運転を行わなくても良い。すなわち、パワコン53・63は、自立運転機能を有しないものであっても良い。
Moreover, the
また、第一のユニット20のパワコン23は、第一のセンサ71から送信される信号に基づいて、停電を検知するものとしたが、停電を検知するための手段はこれに限定されるものでない。例えば、パワコン23が、停電を検知可能な所定の制御装置から入力される信号に基づいて停電を検知しても良い。
Moreover, although the
また、切替盤40は、停電の発生有無に応じて電力の供給元を切り替えても良い。この場合、切替盤40は、停電が発生したことを検知すると電力の供給元を第一のユニット20に切り替えると共に、復電を検知すると電力の供給元を商用電源80に切り替えることとしても良い。
Moreover, the
また、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、第一のユニット20のパワコン23からの信号に基づいて逆潮流の許否を切り替えるもとしたが、逆潮流の許否を切り替えるための手段はこれに限定されるものでない。例えば、パワコン53・63は、第一のセンサ71の検出結果を監視することで停電及び復電を検知し、当該検知結果に基づいて逆潮流の許否を切り替えても良い。
In addition, the
また、第二のユニット50・60のパワコン53・63は、自立運転時に分電盤10へ電力を供給するものであっても良い。この場合、図5に示すように、パワコン53・63は、配電線L6・L7を介しても、分電盤10と接続される。このような構成において、電力供給システム1は、配電線L6・L7の中途部に設けられ、パワコン53・63の自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧可能な第二のトランス131・132を具備していても良い。
Moreover, the
これによれば、図6に示すように、第二のユニット50のパワコン53は、停電時に第一のユニット20の蓄電装置22の残量がなくなったとき(電力を供給することができなくなったとき)に自立運転を開始して、第二のトランス131で昇圧した電力を分電盤10へ供給することができる。これにより、パワコン53は、停電時に蓄電装置22の残量がなくなった場合でも、引き続き分電盤10へ電力を供給することができる。また、第二のユニット60のパワコン63は、第二のトランス131で昇圧された電力を第三のセンサ73が検知することで復電したと判断し、連系運転を再開することができる。
According to this, as shown in FIG. 6, the
また、図7に示すように、第二のユニット60のパワコン63は、停電時に第一のユニット20及び第二のユニット50の蓄電装置22・52の残量がなくなったとき(電力を供給することができなくなったとき)に自立運転を開始して、第二のトランス132で昇圧した電力を分電盤10へ供給することができる。これにより、パワコン63は、停電時に蓄電装置22・52の残量がなくなった場合でも、引き続き分電盤10へ電力を供給することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
以上の如く、前記第二のユニット50・60は、前記商用電源80側から電力が供給されていない場合に、前記商用電源80から独立して前記分電盤10へ電力を供給する自立運転を行い、前記電力供給システム1は、前記第二のユニット50・60の出力側に配置され、前記第二のユニット50・60が前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧する第二のトランス131・132をさらに具備するものである。
As described above, the
このように構成することにより、停電時に長期間電力を供給することができる。 With this configuration, power can be supplied for a long period of time during a power failure.
1 電力供給システム
10 分電盤
20 第一のユニット
22 蓄電装置(第一の蓄電装置)
23 パワコン(第一のパワーコンディショナー)
30 トランス
40 切替盤
50・60 第二のユニット
51・61 太陽光発電装置
52・62 蓄電装置(第二の蓄電装置)
53・63 パワコン(第二のパワーコンディショナー)
DESCRIPTION OF
23 Power conditioner (first power conditioner)
30
53.63 Power conditioner (second power conditioner)
Claims (6)
前記商用電源からの電力を充放電可能な第一の蓄電装置、及び前記第一の蓄電装置からの電力を変換する第一のパワーコンディショナーを含み、前記商用電源と連系して前記分電盤へ電力を供給する連系運転と、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転とを行う第一のユニットと、
前記第一のユニットの出力側に配置され、前記第一のユニットが前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧する第一のトランスと、
前記第一のトランスの出力側に配置され、前記商用電源又は前記第一のユニットのいずれか一方を前記回路を介して前記分電盤に接続することによって、前記分電盤への電力の供給元を前記商用電源又は前記第一のユニットに切り替え可能な切替盤と、
前記回路において前記切替盤よりも下流側に接続され、発電能力を有する発電装置、前記発電装置からの電力を充放電可能な第二の蓄電装置、並びに前記発電装置及び前記第二の蓄電装置からの電力を変換する第二のパワーコンディショナーを含み、前記切替盤よりも前記負荷側に配置されて前記分電盤へ電力を供給する第二のユニットと、
を具備し、
前記第一のユニットは、
停電が発生すると前記自立運転を行い、
前記切替盤は、
前記第一のユニットが前記自立運転を行っている間、前記第一のユニットを前記回路を介して前記分電盤に接続することによって、前記電力の供給元を前記第一のユニットに切り替え、前記第一のユニットからの電力を前記第一のトランスを介して前記回路に供給可能とし、
前記第二のユニットは、
前記第一のユニットが前記自立運転を行っている間、前記発電装置からの電力を前記回路において上流側へ流通させることを禁止することにより、前記発電装置からの電力が前記第一のトランスを流通しない、
電力供給システム。 A distribution board capable of supplying power from a commercial power source to a load connected to the commercial power source by a predetermined circuit ;
A first power storage device capable of charging / discharging power from the commercial power source; and a first power conditioner for converting power from the first power storage device; A first unit that performs a grid-operated operation for supplying power to the power supply and a self-sustained operation for supplying power to the distribution board independently from the commercial power source;
A first transformer that is disposed on the output side of the first unit and boosts the voltage of the electric power that the first unit outputs during the self-sustaining operation;
Supplying electric power to the distribution board by connecting either the commercial power source or the first unit to the distribution board via the circuit , arranged on the output side of the first transformer A switching board capable of switching the original to the commercial power source or the first unit;
From the power generation device connected to the downstream side of the switching board in the circuit and having power generation capability, the second power storage device capable of charging and discharging the power from the power generation device, and the power generation device and the second power storage device Including a second power conditioner for converting the power of the second unit, the second unit being arranged on the load side of the switching board and supplying power to the distribution board,
Comprising
The first unit is:
When a power failure occurs, the autonomous operation is performed,
The switching board is
While the first unit is performing the autonomous operation , the power supply source is switched to the first unit by connecting the first unit to the distribution board via the circuit , The power from the first unit can be supplied to the circuit via the first transformer,
The second unit is
While the first unit performs the self-sustained operation, the power from the power generation device is allowed to flow through the first transformer by prohibiting the power from the power generation device from flowing upstream in the circuit. No circulation
Power supply system.
前記切替盤が前記電力の供給元を前記第一のユニットに切り替える前に、前記発電装置で発電した電力を上流側へ流通させることを禁止する、
請求項1に記載の電力供給システム。 The second unit is
Before the switching board switches the power supply source to the first unit, it is prohibited to distribute the power generated by the power generation device to the upstream side ,
The power supply system according to claim 1.
復電すると前記連系運転を行い、
前記切替盤は、
前記第一のユニットが前記連系運転を行っている間、前記電力の供給元を前記商用電源に切り替え、
前記第二のユニットは、
前記切替盤が前記電力の供給元を前記商用電源に切り替えた後で、前記発電装置からの電力を上流側へ流通させることを許可する、
請求項1又は請求項2に記載の電力供給システム。 The first unit is:
When power is restored, the connected operation is performed.
The switching board is
While the first unit is performing the interconnection operation, the power supply source is switched to the commercial power source,
The second unit is
Allowing the power from the power generator to circulate upstream after the switching board switches the power supply source to the commercial power source;
The power supply system according to claim 1 or 2.
前記第一のパワーコンディショナーと接続され、前記第一のパワーコンディショナーから送信される信号に基づいて、前記発電装置からの電力を上流側へ流通させることを禁止する、
請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の電力供給システム。 The second power conditioner is
It is connected to the first power conditioner, and based on a signal transmitted from the first power conditioner, it is prohibited to distribute the power from the power generator to the upstream side .
The power supply system according to any one of claims 1 to 3.
前記商用電源と前記負荷とを結ぶ電路に複数配置される、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の電力供給システム。 The second unit is
A plurality of electric paths arranged between the commercial power source and the load;
The power supply system according to any one of claims 1 to 4.
前記商用電源側から電力が供給されていない場合に、前記商用電源から独立して前記分電盤へ電力を供給する自立運転を行い、
前記電力供給システムは、
前記第二のユニットの出力側に配置され、前記第二のユニットが前記自立運転時に出力した電力の電圧を昇圧する第二のトランスをさらに具備する、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の電力供給システム。 The second unit is
When power is not supplied from the commercial power supply side, performing a self-sustaining operation to supply power to the distribution board independently from the commercial power supply,
The power supply system includes:
A second transformer disposed on the output side of the second unit, wherein the second unit boosts the voltage of the power output during the self-sustaining operation;
The power supply system according to any one of claims 1 to 5.
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