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JP7011907B2 - Power supply, power supply control - Google Patents
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Description

本発明は、落雷等に起因する瞬時電圧低下時に負荷設備に電力を供給し続けるための電源装置、電力供給制御装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device and a power supply control device for continuously supplying electric power to load equipment when an instantaneous voltage drop due to a lightning strike or the like.

特許文献1には、瞬時電圧低下(通称として、瞬低という場合がある。)によって不要に蓄電池運転を行うことなく、商用電源の停電を確実に検出して蓄電池運転を行う無停電電源装置(UPS「Uninterruptible Power Supply」)が記載されている。 Patent Document 1 describes an uninterruptible power supply that reliably detects a power failure of a commercial power source and operates the storage battery without unnecessary operation of the storage battery due to a momentary voltage drop (commonly known as a momentary low). UPS "Uninterruptible Power Supply") is described.

特許文献1では、商用交流電源からの交流電力を直流電力に変換する整流器と、直流電力を交流電力に変換して負荷設備に供給するインバータと、これらの間に接続された蓄電池と、商用電源から入力される交流電力の異常を、例えば周波数変動(瞬時電圧低下時は周波数維持、停電時は周波数0)によって検出する手段を備えており、瞬時電圧低下時においては、電圧低下分を整流器の電流許容限度まで大きくすることで電圧を補償し、蓄電池を温存することが記載されている。すなわち、瞬時電圧低下時は、所定の周波数変動範囲に保持されることから、電圧低下の要因が、瞬時電圧低下であるのか停電であるのかを区別することで、蓄電池を停電時のみに適用することができる。 In Patent Document 1, a rectifier that converts AC power from a commercial AC power supply into DC power, an inverter that converts DC power into AC power and supplies it to load equipment, a storage battery connected between them, and a commercial power supply. It is equipped with a means to detect an abnormality in the AC power input from, for example, by frequency fluctuation (frequency maintenance when instantaneous voltage drop, frequency 0 when power failure), and when the instantaneous voltage drop, the voltage drop is detected by the rectifier. It is described that the voltage is compensated by increasing the current allowable limit and the storage battery is preserved. That is, since the voltage is maintained within a predetermined frequency fluctuation range when the voltage drops instantaneously, the storage battery is applied only during a power failure by distinguishing whether the cause of the voltage drop is a momentary voltage drop or a power failure. be able to.

特許文献2には、電力系統の瞬時電圧低下を高速で検出してインバータを停止させる瞬時電圧低下検出装置が記載されている。 Patent Document 2 describes an instantaneous voltage drop detection device that detects an instantaneous voltage drop in an electric power system at high speed and stops an inverter.

特許文献2では、系統電圧が所定の電圧レベルとなったことを検知する系統電圧レベル低下検知手段と、当該検知手段の検知持続時間を測定する検知持続時間測定手段とを備え、レベル低下を検知し、かつ測定時間が所定時間以上の場合、瞬時電圧低下を検出する。この結果、瞬時電圧低下に起因するインバータの過電流から太陽光発電装置を保護することができる。 Patent Document 2 includes a system voltage level drop detecting means for detecting that the system voltage has reached a predetermined voltage level and a detection duration measuring means for measuring the detection duration of the detection means, and detects the level drop. If the measurement time is longer than a predetermined time, an instantaneous voltage drop is detected. As a result, the photovoltaic power generation device can be protected from the overcurrent of the inverter caused by the instantaneous voltage drop.

なお、参考として、特許文献3には、瞬時電圧低下が起きても、無停電電源装置により、太陽光発電装置による電力をパワーコンディショナーから出力し続けることが記載されている。 As a reference, Patent Document 3 describes that even if an instantaneous voltage drop occurs, the uninterruptible power supply device continues to output the power generated by the photovoltaic power generation device from the power conditioner.

また、特許文献4には、停電後の交流電力系統の復旧時に、商用電源系統の周波数と太陽電池の周波数の位相を、迅速に同期させ、短時間で太陽電池の最適電力を得ることが記載されている。 Further, Patent Document 4 describes that when the AC power system is restored after a power failure, the phase of the frequency of the commercial power supply system and the frequency of the solar cell are rapidly synchronized to obtain the optimum power of the solar cell in a short time. Has been done.

特開2006-166669号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-166669 特開2003-153433号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-153433 特開2013-85411号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-85411 特開2013-215075号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-21507

ここで、瞬時電圧低下(特に、落雷による0.07秒~2秒程度の電圧低下)は、需要家の負荷設備を損傷させたり、産業用需要家において生産の歩留まりを悪化させるといった問題がある。 Here, a momentary voltage drop (particularly, a voltage drop of about 0.07 to 2 seconds due to a lightning strike) has problems such as damaging the load equipment of the consumer and deteriorating the production yield of the industrial consumer. ..

瞬時電圧低下の対策として、UPSの蓄電池や、瞬低補償装置のキャパシタ等により、低下した電圧を補うことが一般的である。この場合、補償する負荷設備に使用される電力(kW)に応じて、UPSや瞬低補償装置のインバータ(DC-AC)の容量を確保する必要があり、大型化を強いられることになる。 As a countermeasure against the instantaneous voltage decrease, it is common to compensate for the decreased voltage by using a UPS storage battery, a capacitor of an instantaneous low compensation device, or the like. In this case, it is necessary to secure the capacity of the UPS or the inverter (DC-AC) of the instantaneous low compensation device according to the electric power (kW) used for the load equipment to be compensated, and the size of the inverter (DC-AC) must be increased.

しかしながら、瞬時電圧低下の頻度は、数回/年であるため、この頻度のためだけにインバータ容量の規模を大きくするのは非効率である。 However, since the frequency of instantaneous voltage drop is several times / year, it is inefficient to increase the scale of the inverter capacity only for this frequency.

また、ピークカット運用等に蓄電池を常時使用する環境の下で、当該常時使用の蓄電池を瞬時電圧低下対策に兼用することも考えられるが、ピークカット用途には数時間程度の放電運用が必要であり、蓄電池容量の規模増大を招くため、瞬時電圧低下対策のみを講じたいケースにおいては非効率である。 In addition, in an environment where the storage battery is always used for peak cut operation, it is conceivable that the constantly used storage battery can also be used as a countermeasure against instantaneous voltage drop, but the peak cut application requires several hours of discharge operation. This is inefficient in cases where only measures against instantaneous voltage drop are desired, as it causes an increase in the capacity of the storage battery.

特許文献1は、整流器の電流制御によって、瞬時電圧低下を補うものであるが、蓄電池容量を温存させることに主眼があり、補償する需要家設備(負荷設備)に応じてインバータ容量が大型化されてしまう点への影響が考慮されていない。 Patent Document 1 compensates for the instantaneous voltage drop by controlling the current of the rectifier, but the main purpose is to preserve the storage battery capacity, and the inverter capacity is increased according to the consumer equipment (load equipment) to be compensated. The effect on the point that it ends up is not taken into consideration.

特許文献2は、系統電圧(商用電源電圧)の電圧レベルを周波数によって検出し、過電流による太陽光発電装置を保護するものであるが、電圧低下を補う対応については記載されていない。 Patent Document 2 detects the voltage level of the system voltage (commercial power supply voltage) by frequency and protects the photovoltaic power generation device due to overcurrent, but does not describe the measures for compensating for the voltage drop.

本発明は、瞬時電圧低下の発生を予測して、負荷設備への安定した電力供給を継続することができる電源装置、電力供給制御装置を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a power supply device and a power supply control device capable of predicting the occurrence of an instantaneous voltage drop and continuing stable power supply to load equipment.

本発明の電源装置は、負荷設備へ電力を供給する電源装置であって、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第1の機能と、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて前記負荷設備へ供給する第2の機能と、を備える電力供給制御手段と、前記電力供給制御手段において選択される前記第1の機能又は前記第2の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、を有し、前記電力供給制御手段では、通常状態では前記第1の機能が選択され、かつ、前記第1の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給路によって電力を逆潮流させ、前記負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態が発生することが予測されるとき、前記第2の機能が選択され、かつ、第2の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給経路によって予め蓄電した電力を前記負荷設備へ供給し得る待機状態に制御し、前記事態が発生した時点で、前記待機状態を解除して、予め蓄電した電力の前記負荷設備への電力供給を開始するように制御する、ことを特徴としている。 The power supply device of the present invention is a power supply device that supplies electric power to load equipment, and has a first function of reverse-flowing electric power generated by renewable energy and replacing electric power stored in advance with electric power from a commercial power source. The power supply control means including the second function of supplying the load equipment, and the power supply source and the power supply source according to the first function or the second function selected in the power supply control means. It has a switching means for switching a power supply path for connecting to a load facility, and in the power supply control means, the first function is selected in a normal state, and the first function is selected according to the selection. The second function is selected when it is predicted that the power supply path switched by the switching means causes the power to flow backward and the load equipment is not properly supplied with the power from the commercial power source. In addition, the power supply path switched by the switching means according to the selection of the second function is controlled to a standby state in which the previously stored electric power can be supplied to the load equipment, and when the situation occurs, the said It is characterized in that the standby state is released and the power supply to the load facility of the pre-stored electric power is controlled to be started .

本発明によれば、電力供給制御手段では、2つの機能を有している。 According to the present invention, the power supply control means has two functions.

第1の機能は、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる機能である。逆潮流は、予め系統連系された一般送配電事業者の送配電線に対して実行する。なお、系統連系とは、発電設備等を系統に接続して運転することをいう。 The first function is a function of reverse power flow of electric power generated by renewable energy. Reverse power flow is executed for the transmission and distribution lines of the general power transmission and distribution business operator that are interconnected in advance. The grid interconnection means that the power generation equipment or the like is connected to the grid for operation.

第2の機能は、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する機能である。 The second function is to supply the pre-stored electric power to the load equipment in place of the electric power from the commercial power source.

ところで、負荷設備に対しては、通常は、商用電源からの電力を供給しており、電力供給制御手段は、第1の機能が選択され、切替手段は、この第1の機能に応じて電力供給経路に切り替える。これにより、電力供給制御手段で発電した電力は逆潮流され、発電した電力の無駄を省くことができる。 By the way, the load equipment is usually supplied with electric power from a commercial power source, the first function is selected for the electric power supply control means, and the switching means is electric power according to the first function. Switch to the supply route. As a result, the electric power generated by the electric power supply control means is reversely flowed, and the waste of the generated electric power can be eliminated.

ここで、負荷設備へ商用電源からの電力が適正に供給されない事態(例えば、瞬時電圧低下等の不測の事態)が発生すると、負荷設備が支障をきたす場合がある。そこで、電力供給制御手段では、第2の機能が選択され、切替手段は、この第2の機能に応じた電力供給経路に切り替える。これにより、負荷設備には、商用電源からの電力に代えて、予め蓄電した電力が供給される。 Here, if a situation occurs in which the power from the commercial power source is not properly supplied to the load equipment (for example, an unexpected situation such as a momentary voltage drop), the load equipment may be hindered. Therefore, the second function is selected in the power supply control means, and the switching means switches to the power supply path corresponding to the second function. As a result, the load equipment is supplied with the electric power stored in advance instead of the electric power from the commercial power source.

すなわち、電力供給制御手段から出力される電力は、逆潮流電力と、負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態の発生時の補助電力と、の何れかの用途として選択することが可能であり、発生頻度の少ない不測の事態に対処するための電力設備の無駄を省くことができる。また、予測の段階で予め第2の機能に切り替えておくことで、例えば、瞬時電圧低下等の不測の事態に迅速に対応することができる。 That is, the electric power output from the electric power supply control means can be selected as either reverse power flow electric power or auxiliary electric power in the event that the electric power from the commercial power source is not properly supplied to the load equipment. It is possible, and it is possible to eliminate the waste of electric power equipment for dealing with unforeseen circumstances that occur infrequently. Further, by switching to the second function in advance at the prediction stage, it is possible to quickly respond to an unexpected situation such as an instantaneous voltage drop.

本発明において、前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、前記蓄電デバイスは、前記第1の機能の選択を契機として切り替えられた電力供給経路で充電され、第2の機能の選択を契機として切り替えられた電力供給経路で放電可能とされることを特徴としている。 In the present invention, the power supply control means includes a power storage device, and the power storage device is charged by a power supply path switched by the selection of the first function, and the power supply control means is charged by the selection of the second function. It is characterized in that it can be discharged by the switched power supply path .

第1の機能が選択されている間に、予め蓄電デバイスに充電しておくことで、第2の機能の選択時の電力を常に確保することができる。 By charging the power storage device in advance while the first function is selected, it is possible to always secure the power when the second function is selected.

本発明の電力供給制御装置は、負荷設備へ電力を供給する電源装置に用いられる電力供給制御装置であって、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第1の機能と、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する第2の機能と、を備える電力供給制御手段と、前記電力供給制御手段において選択される前記第1の機能又は前記第2の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、瞬時電圧低下が発生する時期を予測する予測手段と、前記瞬時電圧低下の発生を検知する検知手段とを有し、前記電力供給制御手段では、前記予測手段により前記瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、前記第2の機能が選択され、かつ、第2の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給経路によって予め蓄電した電力を前記負荷設備へ供給し得る待機状態に制御し、前記検知手段で前記瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、前記待機状態を解除して、予め蓄電した電力の前記負荷設備への電力供給を開始するように制御する、ことを特徴としている。 The electric power supply control device of the present invention is a power supply control device used for a power supply device that supplies electric power to a load facility, and has a first function of reverse-flowing electric power generated by renewable energy and a power storage device. A power supply control means including a second function of supplying the discharged power to the load facility in place of the power from the commercial power source, and the first function or the second function selected in the power supply control means. A switching means for switching the power supply path connecting the power supply source and the load facility according to the function of the above, a predictive means for predicting the time when the instantaneous voltage drop occurs, and a detection for detecting the occurrence of the momentary voltage drop. In the power supply control means, the second function is selected when the prediction means predicts the occurrence of the instantaneous voltage drop, and the power supply control means is selected according to the selection of the second function. The standby state is controlled so that the electric power stored in advance can be supplied to the load equipment by the power supply path switched by the switching means, and when the detection means detects the occurrence of the instantaneous voltage drop, the standby state is released. Therefore , it is characterized in that it is controlled so as to start supplying electric power to the load facility of the electric power stored in advance .

本発明によれば、電力供給制御手段では、2つの機能を有している。 According to the present invention, the power supply control means has two functions.

第1の機能は、再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる機能である。逆潮流は、予め系統連系された一般送配電事業者の送電線に対して実行する。 The first function is a function of reverse power flow of electric power generated by renewable energy. Reverse power flow is executed for the transmission line of a general power transmission and distribution business operator that has been interconnected in advance.

第2の機能は、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する機能である。 The second function is to supply the electric power discharged from the power storage device to the load equipment in place of the electric power from the commercial power source.

ところで、負荷設備に対しては、通常は、商用電源からの電力を供給しており、電力供給制御手段は、第1の機能が選択され、切替手段は、この第1の機能に応じた電力供給経路に切り替える。これにより、電力供給制御手段で発電した電力は逆潮流され、発電した電力の無駄を省くことができる。 By the way, the load equipment is usually supplied with electric power from a commercial power source, the first function is selected for the electric power supply control means, and the switching means is electric power according to the first function. Switch to the supply route. As a result, the electric power generated by the electric power supply control means is reversely flowed, and the waste of the generated electric power can be eliminated.

ここで、瞬時電圧低下が発生すると、負荷設備が支障をきたす場合がある。 Here, if a momentary voltage drop occurs, the load equipment may be hindered.

そこで、予測手段では、瞬時電圧低下が発生する時期を予測し、電力供給制御手段では、予測手段により瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、第2の機能が選択される。 Therefore, the predicting means predicts the time when the instantaneous voltage drop occurs, and the power supply control means selects the second function when the predicting means predicts the occurrence of the instantaneous voltage drop.

また、検知手段では、瞬時電圧低下の発生を検知する。 Further, the detection means detects the occurrence of an instantaneous voltage drop.

切替手段では、第2の機能の選択後、かつ、検知手段で瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、商用電源からの電力に代えて、蓄電デバイスの電力を負荷設備へ供給する電力供給経路に切り替える。 In the switching means, after the selection of the second function and when the detection means detects the occurrence of an instantaneous voltage drop, the power supply path for supplying the power of the power storage device to the load equipment instead of the power from the commercial power supply. Switch to.

すなわち、電力供給手段から出力される電力は、逆潮流電力と、瞬時電圧低下時の補助電力と、の何れかの用途として選択することが可能であり、発生頻度の少ない瞬時電圧低下に対処するための電力設備の無駄を省くことができる。 That is, the power output from the power supply means can be selected as either reverse power flow power or auxiliary power when the instantaneous voltage drops, and the instantaneous voltage drop that occurs less frequently can be dealt with. It is possible to eliminate the waste of power equipment for this purpose.

本発明において、前記蓄電デバイスには、前記第1の機能を契機として切り替えられた電力供給経路により、前記再生可能エネルギーにより発電された電力で充電されることを特徴としている。 The present invention is characterized in that the power storage device is charged with the power generated by the renewable energy by the power supply path switched by the first function as a trigger .

再生可能エネルギーにより発電された電力を有効利用することもできる。 It is also possible to effectively use the electric power generated by renewable energy.

本発明において、前記予測手段が、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴としている。 The present invention is characterized in that the prediction means extracts a bad weather period based on the weather forecast information and predicts it as a period in which the instantaneous voltage drop can occur.

瞬時電圧低下が発生する要因として、落雷が挙げられる。落雷は天候不良の際に発生するため、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することで、特に予測デバイスを用いることなく、比較的精度の高い予測が可能である。 A lightning strike is one of the factors that cause an instantaneous voltage drop. Since lightning strikes occur in bad weather, the bad weather period is extracted based on the weather forecast information and predicted as the period in which the instantaneous voltage drop can occur, so that the accuracy is relatively high without using a prediction device. Prediction is possible.

本発明において、前記予測手段が、送配電設備の近傍の稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を取得し、当該取得した雷予測情報に基づいて予測することを特徴としている。なお、雷予測情報を取得するために、例えば、予め発電所から需要家までの送配電線に沿って、稲妻を検出するセンサを設置するようにしてもよい。 In the present invention, the predicting means acquires lightning prediction information including any of light, electromagnetic waves, or charging based on the generation of lightning in the vicinity of the power transmission and distribution equipment, and makes a prediction based on the acquired lightning prediction information. It is characterized by. In addition, in order to acquire lightning prediction information, for example, a sensor for detecting lightning may be installed in advance along the transmission / distribution line from the power plant to the consumer.

すなわち、稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を検出し、或いは、既存の雷検知システムから雷予測情報を取り込むことで、直接的に雷が発生していることが認識でき、落雷の可能性を精度良く予測することができる。 That is, lightning is directly generated by detecting lightning prediction information including any of light, electromagnetic waves, or charging based on the generation of lightning, or by taking in lightning prediction information from an existing lightning detection system. It is possible to recognize that and accurately predict the possibility of lightning strikes.

本発明において、前記予測手段が、前記第1の機能が実行不能となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴としている。 The present invention is characterized in that the predicting means predicts a period during which the first function cannot be performed as a period during which the instantaneous voltage drop can occur.

第1の機能が、例えば、太陽光発電の場合、太陽が隠れているときは発電機能が損なわれる。一方、太陽光発電が可能な場合は、太陽が出ている以上、落雷の発生確率は低い。そこで、第1の機能が実行困難(発電量が極端に少ないケースを含む)となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測する。これにより、UPS等、常時蓄電デバイスに充電しておき、瞬時電圧低下に対処する方式よりも設備を簡素化することができる。 When the first function is, for example, photovoltaic power generation, the power generation function is impaired when the sun is hidden. On the other hand, if solar power generation is possible, the probability of lightning strikes is low as long as the sun is out. Therefore, the period during which the first function becomes difficult to execute (including the case where the amount of power generation is extremely small) is predicted as the period during which the instantaneous voltage drop can occur. As a result, it is possible to simplify the equipment as compared with the method of constantly charging the power storage device such as UPS to deal with the instantaneous voltage drop.

本発明において、前記検知手段が、前記商用電源からの電力の電圧が、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなすことを特徴としている。 In the present invention, the detection means considers that an instantaneous voltage drop occurs when the voltage of the electric power from the commercial power source becomes equal to or less than a threshold value set within a range that does not affect the load equipment. It is a feature.

検知手段では、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなす。これにより、瞬時電圧低下によって、負荷設備に支障を与えることがない。 The detection means considers that an instantaneous voltage drop occurs when the threshold value is equal to or less than the threshold value set within a range that does not affect the load equipment. As a result, the load equipment is not hindered by the instantaneous voltage drop.

以上説明した如く本発明では、瞬時電圧低下の発生を予測して、負荷設備への安定した電力供給を継続することができる。 As described above, in the present invention, it is possible to predict the occurrence of an instantaneous voltage drop and continue stable power supply to the load equipment.

本実施の形態に係る負荷設備に電力を供給するための電源装置の概略図である。It is a schematic diagram of the power supply device for supplying electric power to the load equipment which concerns on this embodiment. 本実施の形態に係る制御装置の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the control device which concerns on this embodiment. (A)は発電所から需要家へ電力を供給するための送配電設備の一例を示す概略図、(B)は、送電線で起こる落雷による電圧の影響を示すタイミングチャートである。(A) is a schematic diagram showing an example of a power transmission and distribution facility for supplying electric power from a power plant to a consumer, and (B) is a timing chart showing the influence of voltage due to a lightning strike occurring on a transmission line. 本実施の形態に係る制御装置における瞬時電圧低下対策に特化した制御を機能別に示した制御ブロック図である。It is a control block diagram which showed the control specialized for the measures against the instantaneous voltage drop in the control device which concerns on this embodiment by function. 本実施の形態に係る電源装置が稼働を開始すると実行される電力供給制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the electric power supply control which is executed when the power supply apparatus which concerns on this embodiment starts operation. 本実施の形態に係る負荷設備に電力を供給するための電源装置の概略図であり、(A)は通常状態、(B)は瞬時電圧低下予測から瞬時電圧低下発生状態、(C)は瞬時電圧低下発生中の状態を示す電力供給経路である。It is a schematic diagram of the power supply device for supplying electric power to the load equipment which concerns on this embodiment. FIG. It is a power supply path indicating a state in which a voltage drop is occurring. 図5のフローチャートにおいて、瞬時電圧低下の予測があり、その後、落雷によって瞬時電圧低下が発生し、終了するまでの一連の流れを示したタイミングチャートである。In the flowchart of FIG. 5, it is a timing chart showing a series of flow from the prediction of the instantaneous voltage drop to the end of the instantaneous voltage drop caused by a lightning strike.

図1には、負荷設備10に電力を供給するための電源装置12の概略図が示されている。 FIG. 1 shows a schematic diagram of a power supply device 12 for supplying electric power to the load equipment 10.

電源装置12には、商用電源14から電力(商用電力という場合がある)が供給され、定常状態では、この商用電源14からの電力が負荷設備10に供給されるようになっている。定常状態とは、本実施の形態では、予め定めた交流電圧の電力が定常的に供給されることを言う。 Electric power (sometimes referred to as commercial electric power) is supplied to the power supply device 12 from the commercial power source 14, and in a steady state, the electric power from the commercial power source 14 is supplied to the load equipment 10. The steady state means that, in the present embodiment, electric power having a predetermined AC voltage is constantly supplied.

商用電源14は、オンオフ型の第1スイッチSW1を介して負荷設備10に接続されている。 The commercial power supply 14 is connected to the load equipment 10 via the on / off type first switch SW1.

第1スイッチSW1と負荷設備10との間は、接点切替型の第2スイッチSW2の第1接点Aに接続されている。 The first switch SW1 and the load equipment 10 are connected to the first contact A of the contact switching type second switch SW2.

第2スイッチSW2の第2接点Bは、系統連系された逆潮流用の電源16に接続されている。第2スイッチSW2のコモン接点Cは、電力供給制御手段としてインバータ18の出力端に接続されている。 The second contact B of the second switch SW2 is connected to the power supply 16 for reverse power flow connected to the grid. The common contact C of the second switch SW2 is connected to the output end of the inverter 18 as a power supply control means.

インバータ18の入力端には、再生可能エネルギー発電装置としての、太陽光発電装置20と、蓄電デバイス22とが接続されている。 A photovoltaic power generation device 20 as a renewable energy power generation device and a power storage device 22 are connected to the input end of the inverter 18.

なお、本実施の形態では、再生可能エネルギー発電装置として、太陽光発電装置20を適用しているが、インバータ18を用いて他の再生可能エネルギー(例えば、風力、バイオマス、水力等)で発電するものであれば、太陽光発電装置20に限定されるものではない。 In the present embodiment, the photovoltaic power generation device 20 is applied as the renewable energy power generation device, but the inverter 18 is used to generate power with other renewable energy (for example, wind power, biomass, hydraulic power, etc.). If it is, it is not limited to the photovoltaic power generation device 20.

インバータ18は、一般的には、直流電力を、目的とする電圧及び周波数(例えば、100V/50Hz、200V/60Hz等)の交流に変換する(インバータ回路)ものであり、本実施の形態では、太陽光発電装置20で発電された直流電力、及び蓄電デバイス22で放電する直流電力を交流電力に変換する。 The inverter 18 generally converts DC power into alternating current having a target voltage and frequency (for example, 100V / 50Hz, 200V / 60Hz, etc.) (inverter circuit), and in the present embodiment, the inverter 18 is used. The DC power generated by the solar power generation device 20 and the DC power discharged by the power storage device 22 are converted into AC power.

電源装置12は、制御装置24を備えており、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、インバータ18、太陽光発電装置20、及び蓄電デバイス22のそれぞれの状態を制御する。 The power supply device 12 includes a control device 24, and controls the states of the first switch SW1, the second switch SW2, the inverter 18, the photovoltaic power generation device 20, and the power storage device 22.

図2に示される如く、制御装置24はマイクロコンピュータ26を備えている。マイクロコンピュータ26は、CPU26A、RAM26B、ROM26C、入出力(I/O)ポート26D、及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス26Eを有している。 As shown in FIG. 2, the control device 24 includes a microcomputer 26. The microcomputer 26 has a CPU 26A, a RAM 26B, a ROM 26C, an input / output (I / O) port 26D, and a bus 26E such as a data bus or a control bus connecting them.

I/O26Dには、I/F28を介してインバータ18が接続され、I/F30を介して太陽光発電装置20が接続され、I/F32を介して蓄電デバイス22が接続されている。 The inverter 18 is connected to the I / O 26D via the I / F 28, the photovoltaic power generation device 20 is connected via the I / F 30, and the power storage device 22 is connected via the I / F 32.

また、I/O26Dには、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、及び記録装置34が接続されている。なお、記録装置34としてはハードディスクが適用可能である。また、SDカードに代表される他の記録装置であってもよい。 Further, the first switch SW1, the second switch SW2, and the recording device 34 are connected to the I / O 26D. A hard disk can be applied as the recording device 34. Further, it may be another recording device represented by an SD card.

さらに、I/O26Dには情報受信部36が接続されており、後述する瞬時電圧低下対策のための情報として、瞬時電圧低下予測情報及び瞬時電圧低下発生情報を受信するようになっている。 Further, an information receiving unit 36 is connected to the I / O 26D, and receives instantaneous voltage drop prediction information and instantaneous voltage drop occurrence information as information for measures against instantaneous voltage drop, which will be described later.

制御装置24では、ROM26Cに予め記憶された制御プログラムに基づいて、インバータ18を制御して、太陽光発電装置20により発電された電力を電源16に逆潮流させる第1の機能、或いは、蓄電デバイス22に予め蓄電した電力を商用電源14からの電力に代えて、負荷設備10へ供給する第2の機能が選択されて実行される。 The control device 24 has a first function of controlling the inverter 18 based on a control program stored in advance in the ROM 26C to reverse the power generated by the photovoltaic power generation device 20 to the power source 16, or a power storage device. A second function of supplying the electric power stored in advance in 22 to the load equipment 10 in place of the electric power from the commercial power source 14 is selected and executed.

なお、制御プログラムは、ROM26Cに限らず、ハードディスク34又は図示しないICメモリ等に記憶するようにしてもよい。 The control program is not limited to the ROM 26C, and may be stored in a hard disk 34, an IC memory (not shown), or the like.

(瞬時電圧低下の発生要因) (Factors that cause instantaneous voltage drop)

図3(A)に示される如く、商用電源14(図1参照)は、発電所38で発電した電力を、複数の変電所(図3(A)では、変電所40A、40B、及び40C)を介して、需要家へ供給するようになっている。 As shown in FIG. 3A, the commercial power source 14 (see FIG. 1) uses the power generated by the power plant 38 at a plurality of substations (substations 40A, 40B, and 40C in FIG. 3A). It has come to be supplied to consumers through.

発電所38から需要家へ電力を供給する仕組みとして、2回線垂直配列送電線方式が標準的で最も多い形態として適用される。 As a mechanism for supplying electric power from the power plant 38 to the consumer, the two-line vertical arrangement transmission line system is applied as the standard and most common form.

より具体的には、変電所40Aと変電所40Bとの間、並びに変電所40Bと変電所40Cとの間には、それぞれ複数の鉄塔42(ここでは、2基)を設け、当該鉄塔42の左右にそれぞれ1回線の送電線43A、43B、及び送電線43C、43Dを設置する構成である(1回線は、3本の送電線群)。なお、送電線43A、43B、43C、及び43Dを区別なく総称する場合、送電線43という。 More specifically, a plurality of steel towers 42 (here, two) are provided between the substation 40A and the substation 40B, and between the substation 40B and the substation 40C, respectively. One transmission line 43A and 43B and one transmission line 43C and 43D are installed on the left and right respectively (one line is a group of three transmission lines). In addition, when the transmission lines 43A, 43B, 43C, and 43D are generically referred to without distinction, they are referred to as transmission lines 43.

例えば、変電所間の一方の回線が、自然災害(例えば、落雷等)で送電できなくなる場合、他方の回線で送電を継続することができる。 For example, if one line between substations cannot transmit power due to a natural disaster (eg, a lightning strike), the other line can continue to transmit power.

ここで、負荷設備10(図1参照)には、予め定めた電圧及び周波数の電力が供給されるが、例えば、図3(A)に示される如く、送電線43Aに落雷があると、予め定めた電圧及び周波数に変化が起こり得る。 Here, the load equipment 10 (see FIG. 1) is supplied with electric power having a predetermined voltage and frequency. For example, as shown in FIG. 3A, if there is a lightning strike on the transmission line 43A, the load equipment 10 (see FIG. 1) is supplied with electric power in advance. Changes can occur in the defined voltage and frequency.

負荷設備10の中には、予め定めた電圧及び周波数の電力に変化(特に、電圧低下)が起こると、負荷設備10が損傷したり、負荷設備10の稼働に基づく生産の歩留まりを悪化させる(総称して、悪影響という)場合がある。 When a change (particularly, a voltage drop) occurs in the power of the load equipment 10 at a predetermined voltage and frequency, the load equipment 10 is damaged or the production yield based on the operation of the load equipment 10 is deteriorated (in particular). Collectively, it may be called an adverse effect).

図3(B)に示される如く、送電線43Aに落雷があると、通常時の電圧に対して、全ての送電線43において電圧低下が発生する。ここで、落雷発生から0.07秒~2秒後には、送電線43Aを切り離すことで、送電線43A以外の送電線43B、C、Dの電圧は復帰する。この電圧低下期間(0.07秒~2秒)を、瞬時電圧低下期間という。 As shown in FIG. 3B, when there is a lightning strike on the transmission line 43A, a voltage drop occurs in all the transmission lines 43 with respect to the normal voltage. Here, 0.07 to 2 seconds after the occurrence of a lightning strike, the voltage of the transmission lines 43B, C, and D other than the transmission line 43A is restored by disconnecting the transmission line 43A. This voltage drop period (0.07 seconds to 2 seconds) is called an instantaneous voltage drop period.

なお、参考として、一般送配電事業者では、送電線43Aを切り離した後、約60秒後に再送電を行っている。この再送電後に送電線43Aが復帰することを瞬時停電といい、復帰しないことを停電と言って区別している。 As a reference, the general power transmission and distribution business operator retransmits power about 60 seconds after disconnecting the transmission line 43A. The restoration of the transmission line 43A after this re-transmission is called a momentary power failure, and the recovery is called a power failure.

(瞬時電圧低下対策) (Countermeasures against instantaneous voltage drop)

本実施の形態の電源装置12(図1参照)では、年間に発生する頻度が少なく(数回/1年)、かつ、0.07秒~2秒という僅かな期間で発生する瞬時電圧低下に対して、常時使用可能な、再生可能エネルギーによる電力を逆潮流させる機能と兼用しながら、負荷設備10に対する補償を行う電力供給制御を実現した。 In the power supply device 12 (see FIG. 1) of the present embodiment, the frequency of occurrence in a year is low (several times / year), and the instantaneous voltage drop that occurs in a short period of 0.07 seconds to 2 seconds is achieved. On the other hand, a power supply control that compensates for the load equipment 10 has been realized while also having a function of reverse power flow by renewable energy that can be used at all times.

図4は、電源装置12の制御装置24における瞬時電圧低下対策に特化した制御を、機能別に示した制御ブロック図である。なお、各ブロックは、制御装置24にハード構成を限定するものではなく、一部又は全部を予め記憶した制御プログラムの実行の下で処理するようにしてもよい。 FIG. 4 is a control block diagram showing controls specialized for measures against instantaneous voltage drop in the control device 24 of the power supply device 12 for each function. The hardware configuration of each block is not limited to the control device 24, and some or all of the blocks may be processed under the execution of a control program stored in advance.

情報受信部36では、瞬時電圧低下予測情報、及び瞬時電圧低下発生情報を受信する。 The information receiving unit 36 receives the instantaneous voltage drop prediction information and the instantaneous voltage drop occurrence information.

瞬時電圧低下予測情報としては、以下の形態が挙げられる。 Examples of the instantaneous voltage drop prediction information include the following forms.

(予測1) 気象予報(官庁又は専門業者)が配信する気象情報を受信し、解析して雷の発生を予測する。 (Forecast 1) Receive and analyze the weather information distributed by the weather forecast (government office or specialist company) to predict the occurrence of lightning.

(予測2) 稲妻からの光、音、電磁波を検知したり、帯電量を測定して、予め定めたしきい値等の比較によって、落雷発生を予測する。 (Prediction 2) Predict the occurrence of lightning strikes by detecting light, sound, and electromagnetic waves from lightning bolts, measuring the amount of charge, and comparing predetermined threshold values.

(予測3) 第1の機能が実行不能となる期間、すなわち、太陽光発電装置20で発電できない非日照期間を、常に瞬時電圧低下予測期間として設定する。 (Prediction 3) The period during which the first function becomes infeasible, that is, the non-sunshine period during which the photovoltaic power generation device 20 cannot generate power is always set as the instantaneous voltage drop prediction period.

なお、予測3は、雷を直接的に予測するものではなく、太陽光発電装置20で発電可能な期間は好天であり、雷の発生は少ない、並びに、夜間は発電できない、という理論に基づき、太陽光発電装置20を主体としたものである。 Prediction 3 does not directly predict lightning, but is based on the theory that the period during which the photovoltaic power generation device 20 can generate power is fine, the occurrence of lightning is small, and power cannot be generated at night. , The main body is the photovoltaic power generation device 20.

また、落雷に起因する瞬時電圧低下発生情報としては、以下の形態が挙げられる。 Further, as the information on the occurrence of instantaneous voltage drop due to a lightning strike, the following forms can be mentioned.

(判定1) 商用電源14の電圧を検知して、しきい値と比較する。 (Determination 1) The voltage of the commercial power supply 14 is detected and compared with the threshold value.

(判定2) 商用電源14の周波数を検知して、しきい値と比較する。 (Determination 2) The frequency of the commercial power supply 14 is detected and compared with the threshold value.

(判定3) 電力会社等の外部機関から、瞬時電圧低下情報を入手する。 (Judgment 3) Obtain instantaneous voltage drop information from an external organization such as an electric power company.

情報受信部36では、瞬時電圧低下予測情報を受信すると、当該情報を瞬時電圧低下予測部50へ送出する。 When the information receiving unit 36 receives the instantaneous voltage drop prediction information, the information receiving unit 36 sends the information to the instantaneous voltage drop prediction unit 50.

瞬時電圧低下予測部50では、予測判定を実行する。すなわち、図3(A)に示す送電設備の領域で雷が発生しており、送電線43に落雷の可能性を予測する。 The instantaneous voltage drop prediction unit 50 executes a prediction determination. That is, lightning is occurring in the area of the power transmission facility shown in FIG. 3A, and the possibility of a lightning strike is predicted on the power transmission line 43.

瞬時電圧低下予測部50は、機能選択部52、インバータ出力制御部54、及びスイッチ切替制御部56に接続されている。瞬時電圧低下予測部50では、雷が発生することを予測すると、落雷対策のための起動信号を機能選択部52、インバータ出力制御部54、及びスイッチ切替制御部56に出力する。 The instantaneous voltage drop prediction unit 50 is connected to the function selection unit 52, the inverter output control unit 54, and the switch switching control unit 56. When the instantaneous voltage drop prediction unit 50 predicts that a lightning strike will occur, it outputs a start signal for lightning strike countermeasures to the function selection unit 52, the inverter output control unit 54, and the switch switching control unit 56.

機能選択部52では、起動信号を受けると、インバータ18、太陽光発電装置20及び蓄電デバイス22を制御して、通常選択されている、電源16へ逆潮流する機能(第1の機能)から、蓄電デバイス22に充電されている電力を放電する機能(第2の機能)を選択する。なお、雷予測が解除されると第1の機能を選択する。 Upon receiving the start signal, the function selection unit 52 controls the inverter 18, the photovoltaic power generation device 20, and the power storage device 22 to reverse power flow to the power supply 16 (first function), which is normally selected. A function (second function) for discharging the electric power charged in the power storage device 22 is selected. When the lightning prediction is canceled, the first function is selected.

また、インバータ出力制御部54では、起動信号を受けると、インバータ18からの電力出力を制限する。 Further, when the inverter output control unit 54 receives the start signal, the power output from the inverter 18 is limited.

さらに、スイッチ切替制御部56では、起動信号を受けると、第2スイッチSW2を制御して、第2接点Bから第1接点Aに切り替える。なお、雷予測が解除されると第1接点Aから第2接点Bに切り替える。 Further, when the switch changeover control unit 56 receives the start signal, it controls the second switch SW2 to switch from the second contact B to the first contact A. When the lightning prediction is canceled, the first contact A is switched to the second contact B.

一方、情報受信部36で、瞬時電圧低下発生情報を受信すると、直接、スイッチ切替制御部56へ転送する。 On the other hand, when the information receiving unit 36 receives the instantaneous voltage drop occurrence information, it is directly transferred to the switch switching control unit 56.

スイッチ切替制御部56は、瞬時電圧低下発生情報の受信によって、第1スイッチSW1をオフとして、商用電源14から電力供給を断ち、同時にインバータ出力制御部54に対して、インバータ18からの出力制限を解除する。このとき、インバータ18は第2の機能が選択されており、蓄電デバイス22からの放電体制が整っており、負荷設備10には、商用電源14からの電力に代えて、蓄電デバイス22から放電される電力が供給される。すなわち、電力供給経路が変更される。なお、電力の復帰が確認されると、インバータ18は第1の機能が選択され、第1スイッチSW1がオンとなり、第2スイッチSW2が第2接点Bに切り替わる。 Upon receiving the instantaneous voltage drop occurrence information, the switch switching control unit 56 turns off the first switch SW1 and cuts off the power supply from the commercial power supply 14, and at the same time, limits the output from the inverter 18 to the inverter output control unit 54. To release. At this time, the second function of the inverter 18 is selected, the discharge system from the power storage device 22 is in place, and the load equipment 10 is discharged from the power storage device 22 instead of the power from the commercial power supply 14. Power is supplied. That is, the power supply path is changed. When it is confirmed that the power is restored, the first function of the inverter 18 is selected, the first switch SW1 is turned on, and the second switch SW2 is switched to the second contact B.

以下に、本実施の形態の作用を、図5のフローチャートに基づき、説明する。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図5は、電源装置12が稼働を開始すると実行される電力供給制御を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a power supply control executed when the power supply device 12 starts operation.

ステップ100では、インバータ18の機能として、第1の機能を選択し、次いで、ステップ102へ移行して、第1スイッチSW1をオン、第2スイッチSW2を第2接点Bに切り替える。 In step 100, the first function is selected as the function of the inverter 18, and then the process proceeds to step 102, the first switch SW1 is turned on, and the second switch SW2 is switched to the second contact B.

すなわち、図6(A)に示される如く、負荷設備10には商用電源14からの電力が供給され、太陽光発電装置20で発電した電力は、逆潮流用の電源16へ送られ、売電が行われる。 That is, as shown in FIG. 6A, the load equipment 10 is supplied with electric power from the commercial power source 14, and the electric power generated by the photovoltaic power generation device 20 is sent to the power source 16 for reverse power flow and sold. Is done.

次のステップ104では、瞬時電圧低下予測情報を取得し、ステップ106へ移行する。ステップ106では、取得した瞬時電圧低下予測情報に基づいて、雷の発生を予測解析する。 In the next step 104, the instantaneous voltage drop prediction information is acquired, and the process proceeds to step 106. In step 106, the occurrence of lightning is predicted and analyzed based on the acquired instantaneous voltage drop prediction information.

次のステップ108では、ステップ106での予測解析の結果、雷発生を予測したか否かを判定する。このステップ108で否定判定された場合は、ステップ104へ戻り、上記工程を繰り返す。この場合、インバータ18は第1の機能(逆潮流)が継続される。 In the next step 108, as a result of the prediction analysis in step 106, it is determined whether or not the occurrence of lightning is predicted. If a negative determination is made in step 108, the process returns to step 104 and the above steps are repeated. In this case, the inverter 18 continues to have the first function (reverse power flow).

また、ステップ108で肯定判定されると、雷が発生し、落雷によって瞬時電圧低下が発生する可能性があると判断し、ステップ110へ移行する。 Further, if an affirmative determination is made in step 108, it is determined that lightning strikes and there is a possibility that an instantaneous voltage drop may occur due to a lightning strike, and the process proceeds to step 110.

ステップ110では、インバータ18の機能として、第2の機能を選択し、次いで、ステップ112へ移行してインバータ18の出力を制限し、ステップ114へ移行して第1スイッチSW1をオン(継続)、かつ、第2スイッチSW2を第1接点Aに切り替える。 In step 110, a second function is selected as the function of the inverter 18, then the process proceeds to step 112 to limit the output of the inverter 18, and the process proceeds to step 114 to turn on (continue) the first switch SW1. At the same time, the second switch SW2 is switched to the first contact A.

すなわち、図6(B)に示される如く、商用電源14からの電力供給が継続されているが、逆潮流は実行されず、インバータ18では、迅速に蓄電デバイス22からの電力供給が可能な待機状態となる。 That is, as shown in FIG. 6B, the power supply from the commercial power source 14 is continued, but the reverse power flow is not executed, and the inverter 18 is on standby so that the power can be quickly supplied from the power storage device 22. It becomes a state.

次のステップ116では、落雷に起因して瞬時電圧低下が発生したか否かを判定する。このステップ116での判定の結果、否定判定された場合は、ステップ118へ移行して、雷発生予測が解除されたか否かを判定する。このステップ118で否定判定された場合は、ステップ116へ戻り、ステップ116又はステップ118の何れかで肯定判定されるまで、繰り返す。 In the next step 116, it is determined whether or not an instantaneous voltage drop has occurred due to a lightning strike. If a negative determination is made as a result of the determination in step 116, the process proceeds to step 118 to determine whether or not the lightning occurrence prediction has been canceled. If a negative determination is made in step 118, the process returns to step 116 and is repeated until an affirmative determination is made in either step 116 or step 118.

ここで、ステップ116で肯定判定されると、瞬時電圧低下が発生したと判断され、ステップ120へ移行して、第1スイッチSW1をオフとし、次いで、ステップ122へ移行してインバータ18の出力制限を解除する。 Here, if an affirmative determination is made in step 116, it is determined that an instantaneous voltage drop has occurred, the process proceeds to step 120, the first switch SW1 is turned off, and then the process proceeds to step 122 to limit the output of the inverter 18. To cancel.

すなわち、図6(C)に示される如く、インバータ18から、蓄電デバイス22から放電される電力が負荷設備10へ供給され、負荷設備10では、瞬時電圧低下があっても、目的とする電圧を維持した状態で稼働を継続することができる。 That is, as shown in FIG. 6C, the electric power discharged from the power storage device 22 is supplied from the inverter 18 to the load equipment 10, and the load equipment 10 supplies the target voltage even if there is an instantaneous voltage drop. The operation can be continued in the maintained state.

次のステップ124では、電力が復帰したか否かを判定する。このステップ124での否定判定期間は、瞬時電圧低下の期間である。すなわち、例えば、0.07秒~2秒程度経過すると、ステップ124で肯定判定されて、ステップ100へ戻り、上記肯定を繰り返すことで、負荷設備10には、商用電源14からの電力が供給され、太陽光発電装置20で発電した電力が逆潮流用の電源16ヘ送出される。なお、蓄電デバイス22の充電量が少ない場合は、太陽光発電装置20で発電した電力で充電される。 In the next step 124, it is determined whether or not the power has been restored. The negative determination period in step 124 is a period of instantaneous voltage drop. That is, for example, after about 0.07 seconds to 2 seconds have elapsed, an affirmative determination is made in step 124, the process returns to step 100, and the above affirmation is repeated to supply power from the commercial power source 14 to the load equipment 10. , The electric power generated by the photovoltaic power generation device 20 is sent to the power source 16 for reverse power flow. When the charge amount of the power storage device 22 is small, it is charged by the electric power generated by the solar power generation device 20.

一方、ステップ116及びステップ118の繰り返し中に、ステップ118で肯定判定されると、雷発生予測はしたが落雷はなく、結果として瞬時電圧低下は発生しなかったと判断され、ステップ100へ戻る。 On the other hand, if an affirmative determination is made in step 118 during the repetition of steps 116 and 118, it is determined that a lightning strike is predicted but there is no lightning strike, and as a result, no instantaneous voltage drop occurs, and the process returns to step 100.

図7は、図5のフローチャートにおいて、瞬時電圧低下の予測があり、その後、落雷によって瞬時電圧低下が発生し、終了するまでの一連の流れを示したものである。 FIG. 7 shows a series of flows from the prediction of the instantaneous voltage drop in the flowchart of FIG. 5, the instantaneous voltage drop caused by the lightning strike to the end.

図7からは、インバータ18は第1の機能として太陽光発電装置20により発電した電力を逆潮流させることで売電しているため、瞬時電圧低下が発生していないときでも有効に利用することができることがわかる。 From FIG. 7, since the inverter 18 is sold by reverse power flow of the electric power generated by the photovoltaic power generation device 20 as the first function, it can be effectively used even when the instantaneous voltage drop does not occur. You can see that you can do it.

また、図7からは、雷発生予測に基づいて、インバータ18で放電する準備をしておくことで(第2の機能の選択)、瞬時電圧低下の発生に遅滞なく、負荷設備10の目的の電圧の電力を供給することができることがわかる。 Further, from FIG. 7, by preparing to discharge with the inverter 18 based on the prediction of lightning occurrence (selection of the second function), there is no delay in the occurrence of the instantaneous voltage drop, and the purpose of the load equipment 10 is It can be seen that the power of the voltage can be supplied.

このように、本実施の形態では、インバータ18を常に有効利用することができ、かつ瞬時電圧低下時においては即時に対応して、負荷設備10の電力を遅滞なく確保することができる。また、ピークカット用途兼用時と比べて、必要以上の蓄電デバイス22の容量が不要となる。 As described above, in the present embodiment, the inverter 18 can always be effectively used, and when the instantaneous voltage drops, the power of the load equipment 10 can be secured without delay in response immediately. In addition, the capacity of the power storage device 22 is not required more than necessary, as compared with the case where the power storage device 22 is also used for peak cut.

10 負荷設備
12 電源装置
14 商用電源
SW1 第1スイッチ(切替手段)
SW2 第2スイッチ(切替手段)
16 電源
18 インバータ(電力供給制御手段)
20 太陽光発電装置(第1の機能)
22 蓄電デバイス(第2の機能)
24 制御装置(電力供給制御手段)
26 マイクロコンピュータ
26A CPU
26B RAM
26C ROM
26D 入出力(I/O)ポート
26E バス
28 I/F
30 I/F
32 I/F
34 記録装置
36 情報受信部(検知手段)
38 発電所
40(40A、40B、40C) 変電所
42 鉄塔
43(43A、43B、43C、43D) 送電線
50 瞬時電圧低下予測部(予測手段)
52 機能選択部
54 インバータ出力制御部
56 スイッチ切替制御部
10 Load equipment 12 Power supply device 14 Commercial power supply SW1 First switch (switching means)
SW2 2nd switch (switching means)
16 Power supply 18 Inverter (power supply control means)
20 Solar power generation device (first function)
22 Power storage device (second function)
24 Control device (power supply control means)
26 Microcomputer 26A CPU
26B RAM
26C ROM
26D Input / Output (I / O) Port 26E Bus 28 I / F
30 I / F
32 I / F
34 Recording device 36 Information receiving unit (detecting means)
38 Power plant 40 (40A, 40B, 40C) Substation 42 Tower 43 (43A, 43B, 43C, 43D) Transmission line 50 Instantaneous voltage drop prediction unit (prediction means)
52 Function selection unit 54 Inverter output control unit 56 Switch switching control unit

Claims (8)

負荷設備へ電力を供給する電源装置であって、
再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第1の機能と、予め蓄電した電力を商用電源からの電力に代えて前記負荷設備へ供給する第2の機能と、を備える電力供給制御手段と、
前記電力供給制御手段において選択される前記第1の機能又は前記第2の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、を有し、
前記電力供給制御手段では、通常状態では前記第1の機能が選択され、かつ、前記第1の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給路によって電力を逆潮流させ、
前記負荷設備に商用電源からの電力が適正に供給されない事態が発生することが予測されるとき、前記第2の機能が選択され、かつ、第2の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給経路によって予め蓄電した電力を前記負荷設備へ供給し得る待機状態に制御し、
前記事態が発生した時点で、前記待機状態を解除して、予め蓄電した電力の前記負荷設備への電力供給を開始するように制御する、ことを特徴とする電源装置。
A power supply that supplies power to load equipment
A power supply control means having a first function of reverse power flow of electric power generated by renewable energy and a second function of supplying electric power stored in advance to the load facility in place of electric power from a commercial power source. ,
It has a switching means for switching a power supply path connecting the power supply source and the load equipment according to the first function or the second function selected in the power supply control means.
In the power supply control means, the first function is selected in the normal state , and power is reverse-fed by the power supply path switched by the switching means according to the selection of the first function.
When it is predicted that the power from the commercial power source will not be properly supplied to the load equipment, the second function is selected , and the switching means is used for switching according to the selection of the second function. It is controlled to a standby state in which the electric power stored in advance can be supplied to the load equipment by the electric power supply path.
A power supply device characterized in that, when the situation occurs, the standby state is released and control is performed so as to start supplying electric power stored in advance to the load equipment .
前記電力供給制御手段が、蓄電デバイスを備え、
前記蓄電デバイスは、前記第1の機能の選択を契機として切り替えられた電力供給経路で充電され、第2の機能の選択を契機として切り替えられた電力供給経路で放電可能とされることを特徴とする請求項1記載の電源装置。
The power supply control means includes a power storage device.
The power storage device is characterized in that it is charged by the power supply path switched by the selection of the first function and can be discharged by the power supply path switched by the selection of the second function. The power supply device according to claim 1.
負荷設備へ電力を供給する電源装置に用いられる電力供給制御装置であって、
再生可能エネルギーにより発電された電力を逆潮流させる第1の機能と、蓄電デバイスから放電される電力を商用電源からの電力に代えて負荷設備へ供給する第2の機能と、を備える電力供給制御手段と、
前記電力供給制御手段において選択される前記第1の機能又は前記第2の機能に応じて、電力供給源と前記負荷設備とを接続する電力供給経路を切り替える切替手段と、
瞬時電圧低下が発生する時期を予測する予測手段と、
前記瞬時電圧低下の発生を検知する検知手段とを有し、
前記電力供給制御手段では、前記予測手段により前記瞬時電圧低下の発生を予測した場合に、前記第2の機能が選択され、かつ、第2の機能の選択に応じて前記切替手段で切り替えられた電力供給経路によって予め蓄電した電力を前記負荷設備へ供給し得る待機状態に制御し、
前記検知手段で前記瞬時電圧低下の発生を検知した時点で、前記待機状態を解除して、予め蓄電した電力の前記負荷設備への電力供給を開始するように制御する、
ことを特徴とする電力供給制御装置。
It is a power supply control device used for a power supply device that supplies power to load equipment.
Power supply control including a first function of reverse power flow of power generated by renewable energy and a second function of supplying power discharged from a power storage device to load equipment instead of power from a commercial power source. Means and
A switching means for switching a power supply path connecting the power supply source and the load equipment according to the first function or the second function selected in the power supply control means.
A predictive means for predicting when an instantaneous voltage drop will occur,
It has a detection means for detecting the occurrence of the instantaneous voltage drop, and has.
In the power supply control means, when the prediction means predicts the occurrence of the instantaneous voltage drop, the second function is selected, and the switching means is switched according to the selection of the second function. The power supply path controls the pre-stored power to a standby state where it can be supplied to the load equipment.
When the detection means detects the occurrence of the instantaneous voltage drop, the standby state is released, and control is performed so as to start supplying electric power stored in advance to the load equipment.
A power supply control device characterized by that.
前記蓄電デバイスには、前記第1の機能を契機として切り替えられた電力供給経路により、前記再生可能エネルギーにより発電された電力で充電されることを特徴とする請求項3記載の電力供給制御装置。 The power supply control device according to claim 3 , wherein the power storage device is charged with power generated by the renewable energy by a power supply path switched by the first function as a trigger . 前記予測手段が、天気予報情報に基づき天候不良期間を抽出し、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴とする請求項3記載の電力供給制御装置。 The power supply control device according to claim 3 , wherein the prediction means extracts a bad weather period based on the weather forecast information and predicts it as a period in which the instantaneous voltage drop can occur . 前記予測手段が、送配電設備の近傍の稲妻の発生に基づく光、電磁波、又は帯電の何れかを含む雷予測情報を取得し、当該取得した雷予測情報に基づいて予測することを特徴とする請求項3記載の電力供給制御装置。 The predicting means is characterized in that it acquires lightning prediction information including any of light, electromagnetic waves, or charging based on the generation of lightning in the vicinity of a power transmission / distribution facility, and makes a prediction based on the acquired lightning prediction information . The power supply control device according to claim 3 . 前記予測手段が、前記第1の機能が実行困難となる期間を、前記瞬時電圧低下が起こり得る期間として予測することを特徴とする請求項3記載の電力供給制御装置。 The power supply control device according to claim 3 , wherein the prediction means predicts a period in which the first function becomes difficult to execute as a period in which the instantaneous voltage drop can occur . 前記検知手段が、前記商用電源からの電力の電圧が、前記負荷設備に影響がない範囲で設定されたしきい値以下となった場合に、瞬時電圧低下の発生とみなすことを特徴とする請求項3~請求項7の何れか1項記載の電力供給制御装置。 A claim characterized in that the detection means considers that an instantaneous voltage drop occurs when the voltage of the electric power from the commercial power source becomes equal to or less than a threshold value set within a range that does not affect the load equipment. The power supply control device according to any one of items 3 to 7 .
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