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JP7378065B2 - Thermal power generation system and power supply method - Google Patents
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Description

本開示は、熱発電システム及び電力供給方法に関する。 The present disclosure relates to a thermal power generation system and a power supply method.

従来、太陽光発電システム、熱発電システムなどの分散型電源を商用電源に連系させることが行われている。 Conventionally, distributed power sources such as solar power generation systems and thermal power generation systems have been interconnected with commercial power sources.

特許文献1は、熱エネルギーを電力に変換する発電装置において、インバータから商用系統への出力交流電流を調節することによって、直流電力線における直流電圧を所定の電圧に維持することを開示している。 Patent Document 1 discloses that, in a power generation device that converts thermal energy into electric power, a DC voltage in a DC power line is maintained at a predetermined voltage by adjusting an output AC current from an inverter to a commercial grid.

特許第4889956号公報Patent No. 4889956

分散型電源を商用電源に連系させるとき、連系点における電圧の過上昇を回避すること、及び、できる限り多くの電力を商用電源に供給することが重要である。 When interconnecting a distributed power source to a commercial power source, it is important to avoid an excessive rise in voltage at the interconnection point and to supply as much power as possible to the commercial power source.

本開示は、連系点における電圧の過上昇を回避しつつ、できる限り多くの電力を商用電源に供給するための技術を提供する。 The present disclosure provides techniques for supplying as much power as possible to a commercial power source while avoiding excessive voltage rises at interconnection points.

本開示における熱発電システムは、
単一の熱源から熱を回収する少なくとも1つの熱交換器と、
複数の出力線を有し、前記少なくとも1つの熱交換器によって回収された熱を電力に変換する少なくとも1つの熱電変換装置と、
を備え、
前記少なくとも1つの熱電変換装置の前記複数の出力線は、商用電源における互いに異なる複数の連系点に接続されている。
The thermal power generation system in the present disclosure includes:
at least one heat exchanger that recovers heat from a single heat source;
at least one thermoelectric conversion device having a plurality of output lines and converting heat recovered by the at least one heat exchanger into electric power;
Equipped with
The plurality of output lines of the at least one thermoelectric conversion device are connected to a plurality of mutually different interconnection points in a commercial power source.

本開示における電力供給方法は、
単一の熱源から熱を回収することと、
回収した熱を電力に変換することと、
複数の出力線を通じて、生成された電力を商用電源の互いに異なる複数の連系点に供給することと、
を含む。
The power supply method in the present disclosure includes:
recovering heat from a single heat source;
Converting the recovered heat into electricity,
Supplying the generated power to a plurality of mutually different interconnection points of a commercial power source through a plurality of output lines;
including.

本開示によれば、連系点における電圧の過上昇を回避しつつ、できる限り多くの電力を商用電源に供給することができる。 According to the present disclosure, as much power as possible can be supplied to the commercial power source while avoiding an excessive rise in voltage at the interconnection point.

実施形態1における熱発電システムの構成図Configuration diagram of thermoelectric power generation system in Embodiment 1 低圧配電線路における連系点の位置を示す構成図Configuration diagram showing the locations of interconnection points on low-voltage distribution lines 低圧配電線路における連系点の別の位置を示す構成図Configuration diagram showing different locations of interconnection points on low-voltage distribution lines 低圧配電線路における連系点の更に別の位置を示す構成図Configuration diagram showing further locations of interconnection points on low-voltage distribution lines 実施形態1における熱発電装置の構成図Configuration diagram of a thermal power generation device in Embodiment 1 実施形態1における制御器の制御フローチャートControl flowchart of controller in embodiment 1 実施の形態2における熱発電システムの構成図Configuration diagram of thermal power generation system in Embodiment 2 実施の形態3における熱発電システムの構成図Configuration diagram of thermal power generation system in Embodiment 3 実施の形態3における熱電変換装置の構成図Configuration diagram of thermoelectric conversion device in Embodiment 3 実施の形態3における第1インバータ及び第2インバータのための制御ブロック図Control block diagram for the first inverter and second inverter in Embodiment 3 変形例における熱電変換装置の構成図Configuration diagram of a thermoelectric conversion device in a modified example

(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、分散型電源の出力電力を抑制することによって、連系点における電圧の過上昇を回避することが一般的であった。言い換えれば、分散型電源は、連系点の電圧の上昇を抑制する機能を備えている。
(Findings, etc. that formed the basis of this disclosure)
At the time the inventors came up with the present disclosure, it was common to avoid excessive voltage rises at interconnection points by suppressing the output power of distributed power sources. In other words, the distributed power source has a function of suppressing the voltage increase at the interconnection point.

一方、大きい出力電力を持つ分散型電源の連系点を特定の低圧配電線路に設けた場合、系統混雑が頻繁に発生する可能性がある。系統混雑が発生すると、電圧の上昇を抑制する機能が頻繁に働く。つまり、分散型電源からの電力の取り出しを頻繁に抑制又は停止せざるを得ず、エネルギーを有効活用できない。蓄電設備を併設することも考えられるが、大容量の蓄電設備は、極めて高価であり、分散型電源の普及を妨げる。このような知見に基づき、本発明者らは、本開示の主題を構成するに至った。 On the other hand, if a distributed power source with a large output power is connected to a specific low-voltage distribution line, grid congestion may occur frequently. When grid congestion occurs, the function to suppress voltage rises is frequently activated. In other words, the extraction of power from the distributed power sources must be frequently suppressed or stopped, and energy cannot be used effectively. It is also possible to install power storage equipment, but large-capacity power storage equipment is extremely expensive and hinders the spread of distributed power sources. Based on such findings, the present inventors have come to form the subject matter of the present disclosure.

そこで、本開示は、連系点における電圧の過上昇を回避しつつ、できる限り多くの電力を商用電源に供給するための技術を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a technique for supplying as much power as possible to a commercial power source while avoiding an excessive rise in voltage at an interconnection point.

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、又は、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid making the following description unnecessarily redundant and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter recited in the claims.

(実施の形態1)
以下、図1から図4を用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 will be described below using FIGS. 1 to 4.

[1-1.構成]
図1に示すように、熱発電システム100は、第1熱交換器2a、第1熱電変換装置3a、第2熱交換器2b及び第2熱電変換装置3bを備えている。
[1-1. composition]
As shown in FIG. 1, the thermoelectric power generation system 100 includes a first heat exchanger 2a, a first thermoelectric conversion device 3a, a second heat exchanger 2b, and a second thermoelectric conversion device 3b.

第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bは、単一の熱源4から熱を回収する役割を担う。 The first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b play the role of recovering heat from the single heat source 4.

熱源4は、例えば、工場などの設備又は地熱井である。熱源4には、熱流路5が接続されている。熱流路5は、熱源4から排熱口6に向かって加熱媒体を導く流路である。熱源4が工場などの設備であるとき、加熱媒体は、設備から排出された排ガスである。熱源4が地熱井であるとき、加熱媒体は、蒸気又は温水である。熱流路5は、気体の加熱媒体又は液体の加熱媒体を流すためのダクト又は配管である。加熱媒体の状態に応じて、熱流路
5の構造が決まる。
The heat source 4 is, for example, equipment such as a factory or a geothermal well. A heat flow path 5 is connected to the heat source 4 . The heat flow path 5 is a flow path that guides a heating medium from the heat source 4 toward the heat exhaust port 6 . When the heat source 4 is equipment such as a factory, the heating medium is exhaust gas discharged from the equipment. When the heat source 4 is a geothermal well, the heating medium is steam or hot water. The heat flow path 5 is a duct or piping through which a gaseous heating medium or a liquid heating medium flows. The structure of the heat flow path 5 is determined depending on the state of the heating medium.

第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bは、熱流路5に配置されている。第1熱交換器2aは、熱流路5における上流の位置に配置されている。第2熱交換器2bは、熱流路5における下流の位置に配置されている。第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bをこの順番に加熱媒体が流れるように、第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bの位置関係が定められている。加熱媒体は、熱源4から第1熱交換器2aに流入する。第1熱交換器2aから流出した加熱媒体が第2熱交換器2bに流入する。第2熱交換器2bから流出した加熱媒体が排熱口6に導かれる。このような配列によれば、加熱媒体から効率的かつ十分に熱を回収することができる。 The first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b are arranged in the heat flow path 5. The first heat exchanger 2a is arranged at an upstream position in the heat flow path 5. The second heat exchanger 2b is arranged at a downstream position in the heat flow path 5. The positional relationship between the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b is determined so that the heating medium flows through the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b in this order. The heating medium flows from the heat source 4 into the first heat exchanger 2a. The heating medium flowing out from the first heat exchanger 2a flows into the second heat exchanger 2b. The heating medium flowing out from the second heat exchanger 2b is guided to the heat exhaust port 6. According to such an arrangement, heat can be efficiently and sufficiently recovered from the heating medium.

第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bのそれぞれは、加熱媒体の温度及び加熱媒体の流量に応じて所定の熱量を回収可能に設計されている。第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bとしては、フィンアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、シェルアンドチューブ式熱交換器などが挙げられる。 Each of the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b is designed to be able to recover a predetermined amount of heat depending on the temperature of the heating medium and the flow rate of the heating medium. Examples of the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b include a fin and tube heat exchanger, a plate heat exchanger, and a shell and tube heat exchanger.

第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bによって回収された熱を電力に変換する役割を担う。第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、それぞれ、第1出力線13a及び第2出力線13bを有する。第1出力線13a及び第2出力線13bは、それぞれ、第1連系点P1及び第2連系点P2に接続されている。第1連系点P1及び第2連系点P2は、商用電源8における互いに異なる複数の連系点である。 The first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b play a role of converting the heat recovered by the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b into electric power. The first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b each have a first output line 13a and a second output line 13b. The first output line 13a and the second output line 13b are connected to the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2, respectively. The first interconnection point P1 and the second interconnection point P2 are a plurality of different interconnection points in the commercial power source 8.

このような構成によれば、発電された電力が特定の連系点に集中することを回避できるので、大出力の単一の出力線が特定の連系点に接続された場合と比較して、第1連系点P1及び第2連系点P2の電圧上昇を抑制できる。そのため、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bの電圧上昇抑制機能の動作頻度が減少する。電圧上昇抑制機能の動作頻度が減少することによって、できる限り多くの電力を取り出すことができ、回収したエネルギーの有効活用が可能となる。 According to such a configuration, it is possible to avoid the generated power from concentrating on a specific interconnection point, so compared to the case where a single high-output output line is connected to a specific interconnection point. , voltage increases at the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2 can be suppressed. Therefore, the frequency of operation of the voltage rise suppressing function of the first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b is reduced. By reducing the frequency of operation of the voltage rise suppression function, as much power as possible can be extracted and the recovered energy can be used effectively.

第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、それぞれ、電圧上昇抑制機能を有する。電圧上昇抑制機能とは、連系点の電圧を監視し、連系点の電圧が閾値電圧(例えば、107V)を超えないように出力電力を調節する機能である。電圧上昇抑制機能を実現するべく、熱発電システム100は、複数の連系点のそれぞれの電圧を検出する電圧検出器を有しうる。 The first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b each have a voltage rise suppressing function. The voltage rise suppression function is a function that monitors the voltage at the interconnection point and adjusts the output power so that the voltage at the interconnection point does not exceed a threshold voltage (for example, 107 V). In order to realize the voltage rise suppression function, the thermal power generation system 100 may include a voltage detector that detects the voltage at each of the plurality of interconnection points.

本実施の形態の熱発電システム100は、複数の出力線として、第1熱電変換装置3aの出力線である第1出力線13a、及び、第2熱電変換装置3bの出力線である第2出力線13bを含む。熱電変換装置と出力線とが1対1で対応しているので、大出力の単一の熱電変換装置から複数の出力線を取り出す場合と比較して、出力電力の調節は容易である。 The thermoelectric power generation system 100 of the present embodiment includes a first output line 13a, which is the output line of the first thermoelectric conversion device 3a, and a second output line, which is the output line of the second thermoelectric conversion device 3b, as a plurality of output lines. Including line 13b. Since there is a one-to-one correspondence between the thermoelectric conversion device and the output line, it is easier to adjust the output power compared to the case where a plurality of output lines are taken out from a single high-output thermoelectric conversion device.

商用電源8は、高圧配電線路10、第1変圧器7a、第1低圧配電線路9a、第2変圧器7b及び第2低圧配電線路9bを有する。高圧配電線路10は、例えば、三相三線の6600Vの交流送電線である。第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bのそれぞれは、例えば、単相三線の200V(及び100V)の交流送電線である。第1変圧器7a及び第2変圧器7bのそれぞれは、柱上変圧器又は地上変圧器である。第1変圧器7aを介して、第1低圧配電線路9aが高圧配電線路10に接続されている。第2変圧器7bを介して、第2低圧配電線路9bが高圧配電線路10に接続されている。第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bは、同一の工場内の配電線路であってもよく、市街地に
おける配電線路であってもよい。タップ切換え等によって第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bのそれぞれにおいて電圧の維持管理が実施されうるという意味において、第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bは互いに独立している。
The commercial power supply 8 includes a high voltage distribution line 10, a first transformer 7a, a first low voltage distribution line 9a, a second transformer 7b, and a second low voltage distribution line 9b. The high voltage distribution line 10 is, for example, a three-phase, three-wire, 6600V AC power transmission line. Each of the first low-voltage distribution line 9a and the second low-voltage distribution line 9b is, for example, a single-phase three-wire 200V (and 100V) AC power transmission line. Each of the first transformer 7a and the second transformer 7b is a pole transformer or a ground transformer. A first low voltage distribution line 9a is connected to a high voltage distribution line 10 via a first transformer 7a. A second low voltage distribution line 9b is connected to a high voltage distribution line 10 via a second transformer 7b. The first low-voltage distribution line 9a and the second low-voltage distribution line 9b may be distribution lines within the same factory, or may be distribution lines in an urban area. The first low-voltage distribution line 9a and the second low-voltage distribution line 9b are independent of each other in the sense that voltage maintenance can be performed on each of the first low-voltage distribution line 9a and the second low-voltage distribution line 9b by tap switching or the like. There is.

第1連系点P1は、第1変圧器7aに接続された第1低圧配電線路9aにおける連系点である。第2連系点P2は、第2変圧器7bに接続された第2低圧配電線路9bにおける連系点である。このような構成によれば、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、それぞれ、第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bに電力を供給できる。 The first interconnection point P1 is an interconnection point on the first low voltage distribution line 9a connected to the first transformer 7a. The second interconnection point P2 is an interconnection point on the second low voltage distribution line 9b connected to the second transformer 7b. According to such a configuration, the first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b can respectively supply power to the first low voltage distribution line 9a and the second low voltage distribution line 9b.

本実施の形態では、第1低圧配電線路9aに第1連系点P1のみが存在する。第2低圧配電線路9bに第2連系点P2のみが存在する。つまり、低圧配電線路と連系点とが1対1で対応している。このような構成によれば、各低圧配電線路の電圧の過上昇を回避しつつ、各低圧配電線路に電力を供給するための制御が容易である。 In this embodiment, only the first interconnection point P1 exists on the first low voltage distribution line 9a. Only the second interconnection point P2 exists on the second low voltage distribution line 9b. In other words, there is a one-to-one correspondence between the low-voltage distribution line and the interconnection point. According to such a configuration, it is possible to easily control the supply of power to each low-voltage distribution line while avoiding an excessive rise in the voltage of each low-voltage distribution line.

図2Aから図2Cは、第1低圧配電線路9aにおける第1連系点P1の位置を示す構成図である。第1低圧配電線路9aにおける第1連系点P1の位置に関する以下の説明は、第2低圧配電線路9bにおける第2連系点P2の位置の説明にも適用される。 FIGS. 2A to 2C are configuration diagrams showing the position of the first interconnection point P1 on the first low-voltage distribution line 9a. The following explanation regarding the position of the first interconnection point P1 on the first low-voltage distribution line 9a also applies to the explanation of the position of the second interconnection point P2 on the second low-voltage distribution line 9b.

図2Aに示すように、第1連系点P1は、第1低圧配電線路9aの末端部に位置していてもよい。第1低圧配電線路9aには、複数の負荷12が接続されている。第1変圧器7aから第1連系点P1までの配線の距離は、第1変圧器7aから複数の負荷12のそれぞれまでの配線の距離よりも長い。例えば、第1変圧器7aから遠い位置に大きい負荷12が存在する場合、第1低圧配電線路9aの末端部に第1連系点P1を置くことによって、第1連系点P1の電圧の過上昇を回避しやすい。 As shown in FIG. 2A, the first interconnection point P1 may be located at the end of the first low voltage distribution line 9a. A plurality of loads 12 are connected to the first low voltage distribution line 9a. The distance of the wiring from the first transformer 7a to the first interconnection point P1 is longer than the distance of the wiring from the first transformer 7a to each of the plurality of loads 12. For example, if there is a large load 12 at a location far from the first transformer 7a, placing the first interconnection point P1 at the end of the first low-voltage distribution line 9a can prevent voltage overload at the first interconnection point P1. Easy to avoid rising.

図2Bに示すように、第1連系点P1は、第1低圧配電線路9aの始端部に位置していてもよい。第1変圧器7aから第1連系点P1までの配線の距離は、第1変圧器7aから複数の負荷12のそれぞれまでの配線の距離よりも短い。また、第1変圧器7aから近い位置に大きい負荷12が存在する場合、第1低圧配電線路9aの始端部に第1連系点P1を置くことによって、第1連系点P1の電圧の過上昇を回避しやすい。 As shown in FIG. 2B, the first interconnection point P1 may be located at the starting end of the first low voltage distribution line 9a. The wiring distance from the first transformer 7a to the first interconnection point P1 is shorter than the wiring distance from the first transformer 7a to each of the plurality of loads 12. In addition, when a large load 12 exists near the first transformer 7a, by placing the first interconnection point P1 at the starting end of the first low-voltage distribution line 9a, the voltage at the first interconnection point P1 can be increased. Easy to avoid rising.

図2Cに示すように、第1連系点P1は、第1低圧配電線路9aの中間部に位置していてもよい。第1変圧器7aから第1連系点P1までの配線の距離は、第1変圧器7aから特定の負荷12までの配線の距離よりも長く、第1変圧器7aから別の負荷12までの配線の距離よりも短い。 As shown in FIG. 2C, the first interconnection point P1 may be located in the middle of the first low voltage distribution line 9a. The wiring distance from the first transformer 7a to the first interconnection point P1 is longer than the wiring distance from the first transformer 7a to a specific load 12, and the wiring distance from the first transformer 7a to another load 12 is shorter than the wiring distance.

次に、図3を用いて第1熱電変換装置3aの構成について説明する。第2熱電変換装置3bは、第1熱電変換装置3aと同じ構成を有するので、第2熱電変換装置3bの構成の詳細な説明は省略する。 Next, the configuration of the first thermoelectric conversion device 3a will be described using FIG. 3. Since the second thermoelectric conversion device 3b has the same configuration as the first thermoelectric conversion device 3a, a detailed explanation of the configuration of the second thermoelectric conversion device 3b will be omitted.

図3に示すように、第1熱電変換装置3aは、膨張機22及び発電機28を備えている。第1熱交換器2aは、膨張機22とともにランキンサイクル装置26を構成している。第1熱交換器2aは、ランキンサイクル装置26における蒸発器である。第1熱交換器2aによって回収された熱が膨張機22及び発電機28によって電力に変換される。第1熱交換器2aは、作動流体を加熱して気化させる。膨張機22は、第1熱交換器2aによって加熱及び気化された高圧の作動媒体を膨張させる。膨張機22において、作動流体の熱エネルギーが機械エネルギーに変換される。発電機28において、機械エネルギーが電気エネルギーに変換される。 As shown in FIG. 3, the first thermoelectric conversion device 3a includes an expander 22 and a generator 28. The first heat exchanger 2a constitutes a Rankine cycle device 26 together with the expander 22. The first heat exchanger 2a is an evaporator in the Rankine cycle device 26. The heat recovered by the first heat exchanger 2a is converted into electric power by the expander 22 and the generator 28. The first heat exchanger 2a heats and vaporizes the working fluid. The expander 22 expands the high-pressure working medium that has been heated and vaporized by the first heat exchanger 2a. In the expander 22, the thermal energy of the working fluid is converted into mechanical energy. In generator 28, mechanical energy is converted to electrical energy.

第1熱電変換装置3aは、さらに、ポンプ19及び凝縮器23を備えている。ポンプ1
9及び凝縮器23は、第1熱交換器2a及び膨張機22とともにランキンサイクル装置26を構成している。ポンプ19、第1熱交換器2a、膨張機22及び凝縮器23は、この順番で環状に接続されて作動流体回路20を形成している。作動流体回路20には、作動流体が充填されている。
The first thermoelectric conversion device 3a further includes a pump 19 and a condenser 23. pump 1
9 and the condenser 23 constitute a Rankine cycle device 26 together with the first heat exchanger 2a and the expander 22. The pump 19, the first heat exchanger 2a, the expander 22, and the condenser 23 are connected in this order in an annular manner to form a working fluid circuit 20. The working fluid circuit 20 is filled with working fluid.

ポンプ19は、作動流体を搬送する役割を担う。ポンプ19において、作動流体は加圧される。ポンプ19は、回転数可変のポンプであってもよい。 Pump 19 plays the role of transporting working fluid. In pump 19, the working fluid is pressurized. The pump 19 may be a variable rotation speed pump.

作動流体の種類は特に限定されない。作動流体は、無機作動流体であってもよく、有機作動流体であってもよい。無機作動流体としては、水が挙げられる。加熱媒体の温度が比較的低温であるとき、作動流体として、有機作動流体が適している。有機作動流体としては、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)系の作動流体が挙げられる。 The type of working fluid is not particularly limited. The working fluid may be an inorganic working fluid or an organic working fluid. Inorganic working fluids include water. When the temperature of the heating medium is relatively low, organic working fluids are suitable as working fluids. Examples of the organic working fluid include hydrofluoroolefin (HFO)-based working fluids.

熱源4からの加熱媒体の温度及び流量は、経時的に大きく変動しない傾向にある。すなわち、第1熱交換器2aに供給されるべき加熱媒体の温度及び流量は、概ね安定状態にある。そのような安定状態において、加熱媒体から作動流体へと所定量の熱を移動させるための熱交換がなされるように、第1熱交換器2aが設計されている。すなわち、外気温度に応じて予め設定された回転数でポンプ19を運転したときに第1熱交換器2aから流出する作動流体の温度が所定温度に達し、膨張機22に流入する作動流体の状態が所定状態となるように、加熱媒体の温度及び流量を考慮に入れて、第1熱交換器2aが設計されている。具体的には、第1熱交換器2aにおいて、伝熱管の段数、伝熱管の列数、伝熱管の長さ、フィンのピッチ、フィンの枚数などが定められている。 The temperature and flow rate of the heating medium from the heat source 4 tend not to vary significantly over time. That is, the temperature and flow rate of the heating medium to be supplied to the first heat exchanger 2a are generally stable. In such a stable state, the first heat exchanger 2a is designed such that heat exchange is performed to transfer a predetermined amount of heat from the heating medium to the working fluid. That is, when the pump 19 is operated at a rotation speed preset according to the outside air temperature, the temperature of the working fluid flowing out from the first heat exchanger 2a reaches a predetermined temperature, and the state of the working fluid flowing into the expander 22 is determined. The first heat exchanger 2a is designed taking into consideration the temperature and flow rate of the heating medium so that the temperature and flow rate of the heating medium are in a predetermined state. Specifically, in the first heat exchanger 2a, the number of stages of heat exchanger tubes, the number of rows of heat exchanger tubes, the length of heat exchanger tubes, the pitch of fins, the number of fins, etc. are determined.

膨張機22は、容積型の膨張機であってもよく、速度型の膨張機であってもよい。容積型の膨張機としては、ロータリ膨張機、スクロール膨張機などが挙げられる。速度型の膨張機としては、半径流タービン、斜流タービン、軸流タービンなどが挙げられる。 The expander 22 may be a displacement type expander or a velocity type expander. Examples of the positive displacement expander include a rotary expander and a scroll expander. Examples of speed type expanders include radial flow turbines, mixed flow turbines, and axial flow turbines.

膨張機22には発電機28が機械的に接続されている。発電機28は、膨張機22によって回転させられ、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する。 A generator 28 is mechanically connected to the expander 22 . Generator 28 is rotated by expander 22 and converts mechanical energy into electrical energy.

凝縮器23は、作動流体を凝縮させる。具体的には、凝縮器23は、冷却媒体によって作動流体を冷却して作動流体を凝縮させる。凝縮器23としては、フィンアンドチューブ式熱交換器、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器などが挙げられる。冷却媒体は、水などの液体であってもよく、空気などの気体であってもよい。凝縮器23は、典型的には、フィンアンドチューブ式熱交換器である。 Condenser 23 condenses the working fluid. Specifically, the condenser 23 cools the working fluid with a cooling medium to condense the working fluid. Examples of the condenser 23 include a fin-and-tube heat exchanger, a plate heat exchanger, a double-tube heat exchanger, and the like. The cooling medium may be a liquid such as water or a gas such as air. Condenser 23 is typically a fin-and-tube heat exchanger.

ランキンサイクル装置26は、温度センサ21及びバイパス流路24を有する。温度センサ21は、膨張機22の入口に配置されており、膨張機22に吸入されるべき作動流体の温度を検出する。バイパス流路24は、バイパス弁25を有する。バイパス流路24は、作動流体回路20において、膨張機22の入口部分と膨張機22の出口部分とを接続している。バイパス弁25を開くと、作動流体が膨張機22を迂回してバイパス流路24に流れる。バイパス弁25を閉じると、作動流体が膨張機22に流れる。バイパス弁25は、開度可変の流量調節弁であってもよい。 The Rankine cycle device 26 has a temperature sensor 21 and a bypass flow path 24. The temperature sensor 21 is arranged at the inlet of the expander 22 and detects the temperature of the working fluid to be drawn into the expander 22. The bypass flow path 24 has a bypass valve 25. The bypass passage 24 connects the inlet portion of the expander 22 and the outlet portion of the expander 22 in the working fluid circuit 20 . When the bypass valve 25 is opened, the working fluid bypasses the expander 22 and flows into the bypass passage 24 . When bypass valve 25 is closed, working fluid flows to expander 22 . The bypass valve 25 may be a flow control valve whose opening degree is variable.

第1熱電変換装置3aは、さらに、モータ27、ポンプインバータ29及びモータ駆動配線30を有する。モータ27は、ポンプ19に機械的に接続されている。モータ27は、ポンプ19を駆動する役割を担っている。ポンプインバータ29は、モータ駆動配線30によってモータ27に電気的に接続されている。ポンプインバータ29は、モータ27を駆動する役割を担っている。 The first thermoelectric conversion device 3a further includes a motor 27, a pump inverter 29, and a motor drive wiring 30. Motor 27 is mechanically connected to pump 19. The motor 27 plays a role in driving the pump 19. Pump inverter 29 is electrically connected to motor 27 by motor drive wiring 30. Pump inverter 29 plays a role in driving motor 27.

第1熱電変換装置3aは、さらに、発電機配線31、コンバータ32、直流配線33、インバータ34及び制御器35を有する。コンバータ32は、発電機配線31によって発電機28に接続されており、発電された電力を交流電力から直流電力に変換する。コンバータ32から出力された直流電力は、直流配線33を介してインバータ34及びポンプインバータ29に入力される。インバータ34は、直流電力を交流電力に変換する。交流電力は、第1出力線13aを通じて商用電源8に出力される。制御器35は、インバータ34を制御する。制御器35は、第1熱電変換装置3aに専用制御器であってもよく、第2熱電変換装置3bに兼用された制御器であってもよい。制御器35は、熱発電システム100に含まれた様々な制御対象を制御するための制御器であってもよい。 The first thermoelectric conversion device 3a further includes a generator wiring 31, a converter 32, a DC wiring 33, an inverter 34, and a controller 35. Converter 32 is connected to generator 28 by generator wiring 31 and converts the generated power from AC power to DC power. The DC power output from the converter 32 is input to the inverter 34 and the pump inverter 29 via the DC wiring 33. Inverter 34 converts DC power into AC power. The AC power is output to the commercial power source 8 through the first output line 13a. Controller 35 controls inverter 34 . The controller 35 may be a dedicated controller for the first thermoelectric converter 3a, or may be a controller that is also used for the second thermoelectric converter 3b. The controller 35 may be a controller for controlling various control targets included in the thermoelectric power generation system 100.

[1-2.動作]
以上のように構成された熱発電システム100について、その動作を以下説明する。
[1-2. motion]
The operation of the thermoelectric power generation system 100 configured as described above will be described below.

ポンプ19は、作動媒体を搬送する。第1熱交換器2aは、熱源4から供給された加熱媒体の熱を回収して作動媒体を蒸発させる。膨張機22は、高温かつ気体の作動媒体を膨張させる。これにより、膨張機22に接続された発電機28が回転して発電する。凝縮器23は、作動流体の熱を奪うことによって作動媒体を凝縮させる。バイパス弁25は、膨張機22を流れる作動媒体の流量と、バイパス流路24を流れる作動媒体の流量との比率を調節する。バイパス弁25の開度に応じてこれらの流量の比率が調節される。 Pump 19 transports the working medium. The first heat exchanger 2a recovers the heat of the heating medium supplied from the heat source 4 and evaporates the working medium. The expander 22 expands the high temperature, gaseous working medium. This causes the generator 28 connected to the expander 22 to rotate and generate electricity. The condenser 23 condenses the working medium by removing heat from the working fluid. The bypass valve 25 adjusts the ratio of the flow rate of the working medium flowing through the expander 22 and the flow rate of the working medium flowing through the bypass passage 24 . The ratio of these flow rates is adjusted depending on the opening degree of the bypass valve 25.

上記の説明は、第1熱電変換装置3aの基本動作に関する。ただし、第2熱電変換装置3bの基本動作も第1熱電変換装置3aの基本動作と同じである。 The above description relates to the basic operation of the first thermoelectric conversion device 3a. However, the basic operation of the second thermoelectric conversion device 3b is also the same as that of the first thermoelectric conversion device 3a.

図4は、制御器35の制御フローチャートである。図4は、第1熱電変換装置3aにおける制御を示している。第2熱電変換装置3bにおける制御は、第1熱電変換装置3aにおける制御と概ね同じである。 FIG. 4 is a control flowchart of the controller 35. FIG. 4 shows control in the first thermoelectric conversion device 3a. The control in the second thermoelectric conversion device 3b is generally the same as the control in the first thermoelectric conversion device 3a.

ステップS1において、ポンプ19を始動させる。ポンプ19が始動すると、作動媒体は、第1熱交換器2a、バイパス流路24及び凝縮器23の順番に流れるように搬送される。 In step S1, the pump 19 is started. When the pump 19 starts, the working medium is transported to flow through the first heat exchanger 2a, the bypass channel 24, and the condenser 23 in this order.

ステップS2において、作動媒体の温度Tを温度センサ21によって検出する。作動媒体の温度Tが閾値温度T1を超えたか否かを判断する。閾値温度T1は、膨張機22の回転を開始させるために必要な圧力に基づいて決められる。 In step S2, the temperature T of the working medium is detected by the temperature sensor 21. It is determined whether the temperature T of the working medium exceeds the threshold temperature T1. The threshold temperature T1 is determined based on the pressure required to start the rotation of the expander 22.

作動流体の温度Tが閾値温度T1を超えた場合、ステップS3において、発電機28の回転数をゼロ(rpm)に設定する。詳細には、発電機28の回転数をゼロ(rpm)となるようにコンバータ32の制御を開始する。 When the temperature T of the working fluid exceeds the threshold temperature T1, the rotation speed of the generator 28 is set to zero (rpm) in step S3. Specifically, control of converter 32 is started so that the rotation speed of generator 28 becomes zero (rpm).

ステップS4において、バイパス弁25を閉じる。詳細には、開状態から閉状態となるようにバイパス弁25を制御する。 In step S4, the bypass valve 25 is closed. Specifically, the bypass valve 25 is controlled from an open state to a closed state.

作動媒体の温度Tが更に上昇すると、ステップS5において、作動媒体の温度Tが閾値温度T2を超えたか否かを判断する。閾値温度T2は、熱発電システム100が発電可能な状態に達したことを示す温度である。 When the temperature T of the working medium further increases, in step S5, it is determined whether the temperature T of the working medium exceeds the threshold temperature T2. The threshold temperature T2 is a temperature indicating that the thermoelectric power generation system 100 has reached a state where it can generate power.

熱発電システム100が発電可能な状態に達すると、ステップS6において、発電機28の回転数を所定回転数N1に制御する。詳細には、発電機28の回転数指令を所定回転数N1に設定してコンバータ32を制御する。所定回転数N1は、例えば、発電機28の定格回転数である。 When the thermal power generation system 100 reaches a state where it can generate electricity, the rotation speed of the generator 28 is controlled to a predetermined rotation speed N1 in step S6. Specifically, the converter 32 is controlled by setting the rotation speed command of the generator 28 to a predetermined rotation speed N1. The predetermined rotation speed N1 is, for example, the rated rotation speed of the generator 28.

発電機28が発電を開始すると、コンバータ32からの回生電力によって直流配線33の電圧が次第に上昇する。ステップS7において、直流配線33の電圧Vpnが目標値Vpn_refを超えたか否かを判断する。 When the generator 28 starts generating electricity, the voltage of the DC wiring 33 gradually increases due to the regenerated power from the converter 32. In step S7, it is determined whether the voltage Vpn of the DC wiring 33 exceeds the target value Vpn_ref.

直流配線33の電圧Vpnが目標値Vpn_refを超えた場合、ステップS8において、直流配線33の電圧が目標値Vpn_refに収斂するように第1インバータ34aの制御を開始する。 When the voltage Vpn of the DC wiring 33 exceeds the target value Vpn_ref, in step S8, control of the first inverter 34a is started so that the voltage of the DC wiring 33 converges to the target value Vpn_ref.

ステップS9において、第1変圧器7aの2次側にある第1連系点P1の電圧Vac_tが上限値Vac_maxを超えたか否かを判断する。 In step S9, it is determined whether the voltage Vac_t at the first interconnection point P1 on the secondary side of the first transformer 7a exceeds the upper limit value Vac_max.

第1連系点P1の電圧Vac_tが上限値Vac_maxを超えた場合、ステップS10において、作動流体回路20における作動媒体の流量が低下するようにポンプ19を制御する。詳細には、ポンプ19の回転数を下げる。これにより、第1熱交換器2aにおける熱回収量が低下する。第1熱交換器2aにおける熱回収量が低下すると、第1熱電変換装置3aの出力電力が低下するので第1連系点P1の電圧Vac_tも低下する。 When the voltage Vac_t at the first interconnection point P1 exceeds the upper limit value Vac_max, in step S10, the pump 19 is controlled so that the flow rate of the working medium in the working fluid circuit 20 is reduced. Specifically, the rotation speed of the pump 19 is lowered. As a result, the amount of heat recovered in the first heat exchanger 2a decreases. When the amount of heat recovered in the first heat exchanger 2a decreases, the output power of the first thermoelectric conversion device 3a decreases, and therefore the voltage Vac_t at the first interconnection point P1 also decreases.

一方、第1熱交換器2aにおける熱回収量が低下すると、第2熱交換器2bの入口における加熱媒体の温度が上昇する。このとき、第2熱電変換装置3bの作動流体回路20における作動媒体の流量が増加するように第2熱電変換装置3bのポンプ19を制御する。これにより、第2熱交換器2bにおける熱回収量が増加する。第2熱交換器2bにおける熱回収量が増加すると、第2熱電変換装置3bの出力電力が増加する。 On the other hand, when the amount of heat recovered in the first heat exchanger 2a decreases, the temperature of the heating medium at the inlet of the second heat exchanger 2b increases. At this time, the pump 19 of the second thermoelectric conversion device 3b is controlled so that the flow rate of the working medium in the working fluid circuit 20 of the second thermoelectric conversion device 3b increases. This increases the amount of heat recovered in the second heat exchanger 2b. When the amount of heat recovered in the second heat exchanger 2b increases, the output power of the second thermoelectric conversion device 3b increases.

第1熱電変換装置3aの出力電力は、第1出力線13aにおける出力電力である。第2熱電変換装置3bの出力電力は、第2出力線13bにおける出力電力である。両方の出力電力を調節してもよく、一方のみを調節してもよい。 The output power of the first thermoelectric conversion device 3a is the output power on the first output line 13a. The output power of the second thermoelectric conversion device 3b is the output power on the second output line 13b. Both output powers may be adjusted, or only one.

すなわち、ステップS9及びステップS10において、制御器35は、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御を行う。詳細には、出力電力の少なくとも1つを増加及び減少させる制御を行う。本実施の形態では、当該制御として、第1出力線13aにおける出力電力に対する第2出力線13bにおける出力電力の比率を変更する。このような構成によれば、各連系点の電圧上昇をより確実に抑制できる。送配電線の条件、負荷の条件などの外乱によって電圧が変動した場合であっても、大出力の単一の熱電変換装置を用いた場合と比較して、できる限り多くの電力を取り出すことができる。 That is, in step S9 and step S10, the controller 35 performs control to adjust at least one of the output powers of the plurality of output lines. Specifically, control is performed to increase or decrease at least one of the output powers. In this embodiment, as the control, the ratio of the output power on the second output line 13b to the output power on the first output line 13a is changed. According to such a configuration, voltage increases at each interconnection point can be suppressed more reliably. Even if the voltage fluctuates due to disturbances such as transmission/distribution line conditions or load conditions, it is possible to extract as much power as possible compared to using a single high-output thermoelectric conversion device. can.

制御器35は、第1連系点P1及び第2連系点P2における電圧の少なくとも1つに応じて、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御を行う。これにより、第1連系点P1及び第2連系点P2における電圧の変動が更に抑制されうる。 The controller 35 performs control to adjust at least one of the output powers of the plurality of output lines in accordance with at least one of the voltages at the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2. Thereby, fluctuations in voltage at the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2 can be further suppressed.

図1に示したように、第2熱交換器2bは、第1熱交換器2aを通過して低温化した加熱媒体から熱を回収する。第1熱交換器2aの熱回収量を減らす制御と、第2熱交換器2bの熱回収量を増加させる制御とを並行して行えば、できる限り多くの電力を回収することが可能となる。 As shown in FIG. 1, the second heat exchanger 2b recovers heat from the heating medium that has passed through the first heat exchanger 2a and is lowered in temperature. By performing control to reduce the heat recovery amount of the first heat exchanger 2a and control to increase the heat recovery amount of the second heat exchanger 2b in parallel, it is possible to recover as much electricity as possible. .

制御器35は、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つの上限値Pac_maxを変更する制御を行ってもよい。上限値Pac_maxを変更することによって、間接的に出力電力の比率を変更することができる。これにより、第1連系点P1及び第2連系点P2における電圧の変動が更に抑制されうる。 The controller 35 may perform control to change at least one upper limit value Pac_max of output power in a plurality of output lines. By changing the upper limit Pac_max, it is possible to indirectly change the output power ratio. Thereby, fluctuations in voltage at the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2 can be further suppressed.

[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bによって単一の熱源4から熱を回収し、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bによって熱を電力に変換する。第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、商用電源8の複数の点に連系している。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, heat is recovered from a single heat source 4 by the first heat exchanger 2a and the second heat exchanger 2b, and the heat is recovered from the single heat source 4 by the first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b. Convert heat into electricity. The first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b are connected to a plurality of points of the commercial power source 8.

このような構成によれば、発電された電力が特定の連系点に集中することを回避できるので、大出力の単一の出力線が特定の連系点に接続された場合と比較して、各連系点の電圧上昇を抑制できる。そのため、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bの電圧上昇抑制機能の動作頻度が減少する。電圧上昇抑制機能の動作頻度が減少することによって、できる限り多くの電力を取り出すことができ、回収したエネルギーの有効活用が可能となる。 According to such a configuration, it is possible to avoid the generated power from concentrating on a specific interconnection point, so compared to the case where a single high-output output line is connected to a specific interconnection point. , voltage rise at each interconnection point can be suppressed. Therefore, the frequency of operation of the voltage rise suppressing function of the first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b is reduced. By reducing the frequency of operation of the voltage rise suppression function, as much power as possible can be extracted and the recovered energy can be used effectively.

本実施の形態において、互いに異なる複数の連系点は、複数の変圧器に接続された複数の低圧配電線路における複数の連系点でありうる。複数の連系点の例は、第1連系点P1及び第2連系点P2である。複数の変圧器の例は、第1変圧器7a及び第2変圧器7bである。複数の低圧配電線路の例は、第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bである。このような構成によれば、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bは、それぞれ、第1低圧配電線路9a及び第2低圧配電線路9bに電力を供給できる。低圧配電線路と連系点とが1対1で対応していてもよい。 In this embodiment, the plurality of mutually different interconnection points may be the plurality of interconnection points on the plurality of low voltage distribution lines connected to the plurality of transformers. Examples of the plurality of interconnection points are a first interconnection point P1 and a second interconnection point P2. An example of the plurality of transformers is a first transformer 7a and a second transformer 7b. Examples of the plurality of low voltage distribution lines are the first low voltage distribution line 9a and the second low voltage distribution line 9b. According to such a configuration, the first thermoelectric conversion device 3a and the second thermoelectric conversion device 3b can respectively supply power to the first low voltage distribution line 9a and the second low voltage distribution line 9b. There may be a one-to-one correspondence between the low-voltage distribution line and the interconnection point.

本実施の形態において、互いに異なる複数の連系点の少なくとも1つは、変圧器に接続された低圧配電線路の始端部又は末端部に存在してもよい。例えば、変圧器から遠い位置に大きい負荷が存在する場合、低圧配電線路の末端部に連系点を置くことによって、連系点の電圧の過上昇を回避しやすい。変圧器から近い位置に大きい負荷が存在する場合、低圧配電線路の始端部に連系点を置くことによって、連系点の電圧の過上昇を回避しやすい。負荷の大きさに応じて、低圧配電線路における連系点の位置を変更することが望まれる。 In this embodiment, at least one of the plurality of interconnection points that are different from each other may be present at the starting end or the terminal end of the low voltage distribution line connected to the transformer. For example, if a large load exists at a location far from a transformer, placing the interconnection point at the end of the low-voltage distribution line makes it easier to avoid an excessive rise in voltage at the interconnection point. If a large load exists near the transformer, placing the interconnection point at the starting end of the low-voltage distribution line makes it easier to avoid an excessive rise in voltage at the interconnection point. It is desirable to change the location of interconnection points on low-voltage distribution lines depending on the size of the load.

本実施の形態において、熱発電システム100は、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御を行う制御器35をさらに備えている。このような構成によれば、各連系点の電圧上昇をより確実に抑制できる。 In this embodiment, the thermoelectric power generation system 100 further includes a controller 35 that performs control to adjust at least one of the output powers of the plurality of output lines. According to such a configuration, voltage increases at each interconnection point can be suppressed more reliably.

本実施の形態において、制御器は、互いに異なる複数の連系点における電圧の少なくとも1つに応じて、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御を行ってもよい。これにより、各連系点における電圧の変動が更に抑制されうる。 In this embodiment, the controller may perform control to adjust at least one of the output powers of the plurality of output lines in accordance with at least one of the voltages at the plurality of mutually different interconnection points. Thereby, fluctuations in voltage at each interconnection point can be further suppressed.

本実施の形態において、複数の出力線は、第1出力線13a及び第2出力線13bを含む。制御器35は、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御として、第1出力線13aにおける出力電力に対する第2出力線13bにおける出力電力の比率を変更する。このような構成によれば、各連系点の電圧上昇をより確実に抑制できる。送配電線の条件、負荷の条件などの外乱によって電圧が変動した場合であっても、大出力の単一の熱電変換装置を用いた場合と比較して、できる限り多くの電力を取り出すことができる。 In this embodiment, the plurality of output lines include a first output line 13a and a second output line 13b. The controller 35 changes the ratio of the output power in the second output line 13b to the output power in the first output line 13a as a control for adjusting at least one of the output powers in the plurality of output lines. According to such a configuration, voltage increases at each interconnection point can be suppressed more reliably. Even if the voltage fluctuates due to disturbances such as transmission/distribution line conditions or load conditions, it is possible to extract as much power as possible compared to using a single high-output thermoelectric conversion device. can.

本実施の形態において、制御器35は、複数の出力線における出力電力の少なくとも1つの上限値を変更してもよい。上限値を変更することによって、間接的に出力電力の比率を変更することができる。これにより、各連系点における電圧の変動が更に抑制されうる。 In this embodiment, the controller 35 may change at least one upper limit value of output power in a plurality of output lines. By changing the upper limit value, the output power ratio can be changed indirectly. Thereby, fluctuations in voltage at each interconnection point can be further suppressed.

本実施の形態において、少なくとも1つの熱電変換装置は、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bを含んでいてもよい。複数の出力線は、第1熱電変換装置3aの出力線である第1出力線13a及び第2熱電変換装置3bの出力線である第2出力線13bを含んでいてもよい。熱電変換装置と出力線とが1対1で対応しているので、大出力の単一の熱電変換装置から複数の出力線を取り出す場合と比較して、出力電力の調節は容易である。 In this embodiment, at least one thermoelectric conversion device may include a first thermoelectric conversion device 3a and a second thermoelectric conversion device 3b. The plurality of output lines may include a first output line 13a that is the output line of the first thermoelectric conversion device 3a and a second output line 13b that is the output line of the second thermoelectric conversion device 3b. Since there is a one-to-one correspondence between the thermoelectric conversion device and the output line, it is easier to adjust the output power compared to the case where a plurality of output lines are taken out from a single high-output thermoelectric conversion device.

本実施の形態において、少なくとも1つの熱交換器は、第1熱交換器2a及び第2熱交換器2bを含んでいてもよい。第1熱交換器2aは、単一の熱源4に接続された熱流路5における上流の位置に配置されていてもよい。第2熱交換器2bは、熱流路5における下流の位置に配置されていてもよい。このような配列によれば、加熱媒体から効率的かつ十分に熱を回収することができる。 In this embodiment, at least one heat exchanger may include a first heat exchanger 2a and a second heat exchanger 2b. The first heat exchanger 2 a may be arranged at an upstream position in the heat flow path 5 connected to the single heat source 4 . The second heat exchanger 2b may be placed at a downstream position in the heat flow path 5. According to such an arrangement, heat can be efficiently and sufficiently recovered from the heating medium.

(実施の形態2)
以下、図5を用いて、実施の形態2を説明する。実施の形態1と同一の構成要素には同一番号を付して詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described below using FIG. 5. Components that are the same as those in Embodiment 1 are given the same numbers and detailed explanations will be omitted.

[2-1.構成]
図5に示すように、熱発電システム200は、熱交換器2c、第1熱電変換装置3a及び第2熱電変換装置3bを備えている。熱発電システム200は、見かけ上、単一の熱交換器2cを備えている。ただし、熱交換器2cは、第1配管部14a及び第2配管部14bを有する。第1配管部14aを通じて第1熱電変換装置3aに熱が供給される。第2配管部14bを通じて第2熱電変換装置3bに熱が供給される。この点において、本実施の形態は、実施の形態1と同じである。
[2-1. composition]
As shown in FIG. 5, the thermoelectric power generation system 200 includes a heat exchanger 2c, a first thermoelectric conversion device 3a, and a second thermoelectric conversion device 3b. The thermal power generation system 200 apparently includes a single heat exchanger 2c. However, the heat exchanger 2c has a first piping section 14a and a second piping section 14b. Heat is supplied to the first thermoelectric conversion device 3a through the first piping section 14a. Heat is supplied to the second thermoelectric conversion device 3b through the second piping section 14b. In this respect, this embodiment is the same as the first embodiment.

[2-2.動作]
加熱媒体は、熱源4から熱流路5に供給され、第1配管部14aを流れる作動流体と熱交換する。その後、加熱媒体は、第2配管部14bに供給され、第2配管部14bを流れる作動流体と更に熱交換を行う。
[2-2. motion]
The heating medium is supplied from the heat source 4 to the heat flow path 5, and exchanges heat with the working fluid flowing through the first piping section 14a. Thereafter, the heating medium is supplied to the second piping section 14b, and further exchanges heat with the working fluid flowing through the second piping section 14b.

[2-3.効果等]
本実施の形態においても、実施の形態1における効果と同じ効果が得られる。
[2-3. Effects, etc.]
In this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

本実施の形態の熱発電システム200は、単一の熱源4から熱を回収する熱交換器2cを1つのみ有する。そのため、熱交換器に費やされるコストを削減することができる。 The thermal power generation system 200 of this embodiment has only one heat exchanger 2c that recovers heat from a single heat source 4. Therefore, the cost spent on the heat exchanger can be reduced.

(実施の形態3)
以下、図6から図8を用いて、実施の形態3を説明する。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 will be described below using FIGS. 6 to 8.

[3-1.構成]
図6に示すように、熱発電システム300は、熱交換器2及び熱電変換装置3を備えている。熱発電システム300は、単一の熱交換器2及び単一の熱電変換装置3を備えている。熱電変換装置3は、複数の出力線を有する。複数の出力線は、第1出力線13a及び第2出力線13bを含む。第1出力線13a及び第2出力線13bは、それぞれ、第1連系点P1及び第2連系点P2に接続されている。第1連系点P1及び第2連系点P2は、商用電源8における互いに異なる複数の連系点である。
[3-1. composition]
As shown in FIG. 6, the thermoelectric power generation system 300 includes a heat exchanger 2 and a thermoelectric conversion device 3. The thermoelectric power generation system 300 includes a single heat exchanger 2 and a single thermoelectric conversion device 3. The thermoelectric conversion device 3 has a plurality of output lines. The plurality of output lines include a first output line 13a and a second output line 13b. The first output line 13a and the second output line 13b are connected to the first interconnection point P1 and the second interconnection point P2, respectively. The first interconnection point P1 and the second interconnection point P2 are a plurality of different interconnection points in the commercial power source 8.

図7に示すように、熱電変換装置3は、第1インバータ34a及び第2インバータ34bを有する。第1インバータ34a及び第2インバータ34bは、コンバータ32の出力線である直流配線33に対して並列に接続されている。第1インバータ34aの出力線が
第1出力線13aである。第2インバータ34bの出力線が第2出力線13bである。第1インバータ34a及び第2インバータ34bは、制御器35によって制御される。これらの点を除き、熱電変換装置3の構成は、実施の形態1の第1熱電変換装置3a(図3)の構成と同じである。
As shown in FIG. 7, the thermoelectric conversion device 3 includes a first inverter 34a and a second inverter 34b. The first inverter 34a and the second inverter 34b are connected in parallel to a DC wiring 33 that is an output line of the converter 32. The output line of the first inverter 34a is the first output line 13a. The output line of the second inverter 34b is the second output line 13b. The first inverter 34a and the second inverter 34b are controlled by a controller 35. Except for these points, the configuration of the thermoelectric conversion device 3 is the same as the configuration of the first thermoelectric conversion device 3a (FIG. 3) of the first embodiment.

[3-2.動作]
図8は、制御器35による第1インバータ34a及び第2インバータ34bのための制御ブロック図である。
[3-2. motion]
FIG. 8 is a control block diagram for the first inverter 34a and the second inverter 34b by the controller 35.

図8に示すように、制御器35は、第1インバータ34aの出力電力の目標値Wa_refを指令値として設定する。出力電力の目標値Wa_refは、コンバータ32から直流配線33に入力された電力Wgと直流配線33からポンプインバータ29に入力された電力Wpとの差分電力の初期値の50%に相当する電力でありうる。 As shown in FIG. 8, the controller 35 sets the target value Wa_ref of the output power of the first inverter 34a as a command value. The target value Wa_ref of the output power is a power corresponding to 50% of the initial value of the difference power between the power Wg input from the converter 32 to the DC wiring 33 and the power Wp input from the DC wiring 33 to the pump inverter 29. sell.

次に、第1インバータ34aの接続先の電圧Vac_A_tと第2インバータ34bの接続先の電圧Vac_B_tとが比較される。電圧Vac_A_tと電圧Vac_B_tとの大小関係及び差分に応じて、目標値Wa_refが加減算される。具体的には、電圧Vac_A_tが電圧Vac_B_tよりも1V低い場合、目標値Wa_refが10%加算される。電圧Vac_A_tが電圧Vac_B_tよりも1V高い場合、目標値Wa_refが10%減算される。電圧Vac_A_tは、例えば、第1出力線13aの電圧である。電圧Vac_B_tは、例えば、第2出力線13bの電圧である。 Next, the voltage Vac_A_t to which the first inverter 34a is connected and the voltage Vac_B_t to which the second inverter 34b is connected are compared. Target value Wa_ref is added or subtracted according to the magnitude relationship and difference between voltage Vac_A_t and voltage Vac_B_t. Specifically, when the voltage Vac_A_t is 1V lower than the voltage Vac_B_t, the target value Wa_ref is added by 10%. When voltage Vac_A_t is 1V higher than voltage Vac_B_t, target value Wa_ref is subtracted by 10%. The voltage Vac_A_t is, for example, the voltage of the first output line 13a. The voltage Vac_B_t is, for example, the voltage of the second output line 13b.

出力電力の目標値Wa_refの加減算を行うとき、電圧Vac_A_tと電圧Vac_B_tとの間の1Vの差分に対して10%以外の比率にて加減算を行ってもよい。 When adding or subtracting the target value Wa_ref of the output power, the addition or subtraction may be performed at a ratio other than 10% with respect to the 1V difference between the voltage Vac_A_t and the voltage Vac_B_t.

次に、第1インバータ34aに設けられた電圧検出器及び電流検出器によって、現在の出力電力Wa_tが計算される。現在の出力電力Wa_tと目標出力電力Wa_refとの差分が計算され、計算された差分が比例積分器(PI制御器)に入力される。比例積分器は、計算の結果として、出力電流の目標値Ia_refを出力する。出力電流の目標値Ia_refと現在の出力電流Ia_tとの差分が計算され、計算された差分が比例積分器に入力される。比例積分器は、計算の結果として、電圧指令値Va_refを出力する。電圧指令値Va_refと、第1変圧器7aの2次側の電圧位相と、直流配線33の現在の直流電圧Vpn_tとを用いて、変調信号生成部において、同期した変調信号が生成される。搬送波比較部において、変調信号と搬送波とが比較されて第1インバータ34aのスイッチングが行われる。 Next, the current output power Wa_t is calculated by the voltage detector and current detector provided in the first inverter 34a. The difference between the current output power Wa_t and the target output power Wa_ref is calculated, and the calculated difference is input to a proportional integrator (PI controller). The proportional integrator outputs the target value Ia_ref of the output current as a result of the calculation. The difference between the output current target value Ia_ref and the current output current Ia_t is calculated, and the calculated difference is input to the proportional integrator. The proportional integrator outputs the voltage command value Va_ref as a result of the calculation. A synchronized modulation signal is generated in the modulation signal generation section using the voltage command value Va_ref, the voltage phase on the secondary side of the first transformer 7a, and the current DC voltage Vpn_t of the DC wiring 33. In the carrier wave comparing section, the modulated signal and the carrier wave are compared and switching of the first inverter 34a is performed.

一方、第2インバータ34bの制御は、第1インバータ34aの制御と異なる。直流配線33の直流電圧の目標値Vpn_refと直流配線33の現在の直流電圧Vpn_tとの差分が計算され、計算された差分が比例積分器(PI制御器)に入力される。比例積分器は、計算の結果として、出力電流の目標値Ib_refを出力する。出力電流の目標値Ib_refと現在の出力電流Ib_tとの差分が計算され、計算された差分が比例積分器に入力される。比例積分器は、計算の結果として、電圧指令値Vb_refを出力する。電圧指令値Vb_refと、第2変圧器7bの2次側の電圧位相と、直流配線33の現在の直流電圧Vpn_tとを用いて、変調信号生成部において、同期した変調信号が生成される。搬送波比較部において、変調信号と搬送波とが比較されて第2インバータ34bのスイッチングが行われる。 On the other hand, the control of the second inverter 34b is different from the control of the first inverter 34a. The difference between the target value Vpn_ref of the DC voltage of the DC wiring 33 and the current DC voltage Vpn_t of the DC wiring 33 is calculated, and the calculated difference is input to the proportional integrator (PI controller). The proportional integrator outputs the target value Ib_ref of the output current as a result of the calculation. The difference between the output current target value Ib_ref and the current output current Ib_t is calculated, and the calculated difference is input to the proportional integrator. The proportional integrator outputs a voltage command value Vb_ref as a result of the calculation. A synchronized modulation signal is generated in the modulation signal generation section using the voltage command value Vb_ref, the voltage phase on the secondary side of the second transformer 7b, and the current DC voltage Vpn_t of the DC wiring 33. In the carrier wave comparison section, the modulated signal and the carrier wave are compared and switching of the second inverter 34b is performed.

[3-3.効果等]
本実施の形態においても、実施の形態1における効果と同じ効果が得られる。
[3-3. Effects, etc.]
In this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

本実施の形態の熱発電システム300は、単一の熱源4から熱を回収する熱交換器2を1つのみ有する。そのため、熱交換器2に費やされるコストを削減することができる。 The thermoelectric power generation system 300 of this embodiment has only one heat exchanger 2 that recovers heat from a single heat source 4. Therefore, the cost spent on the heat exchanger 2 can be reduced.

本実施の形態の熱発電システム300は、熱電変換装置3を1つのみ有する。言い換えれば、熱発電システム300にランキンサイクルの作動流体回路20が1つのみ存在する。熱電変換装置3は、単一の直流配線33と、単一の直流配線33に接続された第1インバータ34aと、単一の直流配線33に接続された第2インバータ34bとを含む。複数の出力線は、第1インバータ34aの出力線である第1出力線13a及び第2インバータ34bの出力線である第2出力線13bを含む。このような構成によれば、熱発電システム300に費やされるコストを削減することができる。 The thermoelectric power generation system 300 of this embodiment has only one thermoelectric conversion device 3. In other words, only one Rankine cycle working fluid circuit 20 exists in the thermoelectric power generation system 300. The thermoelectric conversion device 3 includes a single DC wiring 33 , a first inverter 34 a connected to the single DC wiring 33 , and a second inverter 34 b connected to the single DC wiring 33 . The plurality of output lines include a first output line 13a that is the output line of the first inverter 34a and a second output line 13b that is the output line of the second inverter 34b. According to such a configuration, the cost spent on the thermal power generation system 300 can be reduced.

本実施の形態の熱発電システム300においては、商用電源8に供給される電力の総和と発電された電力とのバランスをとることによって、直流配線33における電圧のハンチングが抑制されている。第1インバータ34aは、第1インバータ34aの出力線における出力電力が目標値に収斂するように制御される。第2インバータ34bは、単一の直流配線33における直流電流が目標値に収斂するように制御される。つまり、出力電力をフィードバックすることによって、所望の電力を出力するように第1インバータ34aが制御されている。直流配線33の電圧をフィードバックすることによって、直流配線33の電圧が所望の電圧に収斂するように第2インバータ34bが制御されている。このような制御によれば、商用電源8に供給される電力の総和と発電された電力とのバランスをとることができ、ひいては直流配線33における電圧のハンチングを抑制することが可能である。 In the thermal power generation system 300 of the present embodiment, hunting of voltage in the DC wiring 33 is suppressed by balancing the total power supplied to the commercial power source 8 and the generated power. The first inverter 34a is controlled so that the output power on the output line of the first inverter 34a converges to a target value. The second inverter 34b is controlled so that the DC current in the single DC wiring 33 converges to a target value. That is, the first inverter 34a is controlled to output desired power by feeding back the output power. By feeding back the voltage of the DC wiring 33, the second inverter 34b is controlled so that the voltage of the DC wiring 33 converges to a desired voltage. According to such control, it is possible to balance the total power supplied to the commercial power source 8 and the generated power, and it is also possible to suppress voltage hunting in the DC wiring 33.

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1から3を説明した。しかし、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1から3で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, Embodiments 1 to 3 have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made. Furthermore, it is also possible to create a new embodiment by combining the components described in the first to third embodiments.

熱源4及び熱流路5は、熱発電システム100,200又は300の一部であってもよい。 Heat source 4 and heat flow path 5 may be part of thermoelectric power generation system 100, 200 or 300.

熱電変換装置の数は、1又は2に限定されず、3以上であってもよい。 The number of thermoelectric conversion devices is not limited to 1 or 2, and may be 3 or more.

各熱交換器に概ね同じ温度の加熱媒体が供給されるように、複数の熱交換器は、熱流路5において、並列に配置されていてもよい。 A plurality of heat exchangers may be arranged in parallel in the heat flow path 5 so that each heat exchanger is supplied with a heating medium having approximately the same temperature.

第1出力線13aにおける出力電力に対する第2出力線13bにおける出力電力の比率を変更することに代えて、第1出力線13aにおける出力電力に対する第2出力線13bにおける出力電力の比率を固定してもよい。例えば、第1出力線13aにおける出力電力を100%としたとき、第2出力線13bにおける出力電力は80%に設定される。 Instead of changing the ratio of the output power in the second output line 13b to the output power in the first output line 13a, the ratio of the output power in the second output line 13b to the output power in the first output line 13a is fixed. Good too. For example, when the output power on the first output line 13a is set to 100%, the output power on the second output line 13b is set to 80%.

図9は、変形例における熱電変換装置3の構成を示している。図9に示すように、熱電変換装置3は、作動流体回路20に配置された複数の膨張機を備えていてもよい。複数の膨張機は、第1膨張機22a及び第2膨張機22bを含む。第1膨張機22a及び第2膨張機22bは、第1膨張機22aで膨張した作動流体が第2膨張機22bでさらに膨張するように直列に配置されている。言い換えれば、膨張機は、多段膨張機であってもよい。 FIG. 9 shows the configuration of a thermoelectric conversion device 3 in a modified example. As shown in FIG. 9, the thermoelectric conversion device 3 may include a plurality of expanders arranged in the working fluid circuit 20. The plurality of expanders include a first expander 22a and a second expander 22b. The first expander 22a and the second expander 22b are arranged in series so that the working fluid expanded in the first expander 22a is further expanded in the second expander 22b. In other words, the expander may be a multistage expander.

熱電変換装置3は、さらに、第1発電機28a、第1発電機配線31a、第1コンバータ32a及び第1直流配線33aを有する。熱交換器2によって回収された熱が第1膨張機22a及び第1発電機28aによって電力に変換される。第1コンバータ32aは、第1発電機配線31aによって第1発電機28aに接続されており、発電された電力を交流電力から直流電力に変換する。第1コンバータ32aから出力された直流電力は、第1直
流配線33aを介して第1インバータ34a及びポンプインバータ29に入力される。第1インバータ34aは、直流電力を交流電力に変換する。
The thermoelectric conversion device 3 further includes a first generator 28a, a first generator wiring 31a, a first converter 32a, and a first DC wiring 33a. The heat recovered by the heat exchanger 2 is converted into electric power by the first expander 22a and the first generator 28a. The first converter 32a is connected to the first generator 28a by a first generator wiring 31a, and converts the generated power from AC power to DC power. The DC power output from the first converter 32a is input to the first inverter 34a and the pump inverter 29 via the first DC wiring 33a. The first inverter 34a converts DC power into AC power.

熱電変換装置3は、さらに、第2発電機28b、第2発電機配線31b、第2コンバータ32b及び第2直流配線33bを有する。熱交換器2によって回収された熱は、第2膨張機22b及び第2発電機28bによってさらに電力に変換される。第2コンバータ32bは、第2発電機配線31bによって第2発電機28bに接続されており、発電された電力を交流電力から直流電力に変換する。第2コンバータ32bから出力された直流電力は、第2直流配線33bを介して第2インバータ34bに入力される。 The thermoelectric conversion device 3 further includes a second generator 28b, a second generator wiring 31b, a second converter 32b, and a second DC wiring 33b. The heat recovered by the heat exchanger 2 is further converted into electric power by the second expander 22b and the second generator 28b. The second converter 32b is connected to the second generator 28b by a second generator wiring 31b, and converts the generated power from AC power to DC power. The DC power output from the second converter 32b is input to the second inverter 34b via the second DC wiring 33b.

図9に示す構成によれば、先の実施の形態で説明した効果が得られるだけでなく、より高い熱電変換効率を達成できる可能性がある。 According to the configuration shown in FIG. 9, not only the effects described in the previous embodiment can be obtained, but also higher thermoelectric conversion efficiency may be achieved.

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Note that the above-described embodiments are for illustrating the technology of the present disclosure, and therefore various changes, substitutions, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or equivalents thereof.

本開示は、複数の出力線を有する熱発電システムに有用である。本開示は、特に、小規模な分散型電源システムに有用である。小規模な分散型電源システムは、工場、商業施設、病院、学校、公共施設などに適している。 The present disclosure is useful for thermal power generation systems having multiple output lines. The present disclosure is particularly useful for small-scale distributed power systems. Small-scale distributed power systems are suitable for factories, commercial facilities, hospitals, schools, public facilities, etc.

2a 第1熱交換器
2b 第2熱交換器
2,2c 熱交換器
3 熱電変換装置
3a 第1熱電変換装置
3b 第2熱電変換装置
4 熱源
5 熱流路
6 排熱口
7a 第1変圧器
7b 第2変圧器
8 商用電源
9a 第1低圧配電線路
9b 第2低圧配電線路
10 高圧配電線路
12 負荷
13a 第1出力線
13b 第2出力線
14a 第1配管部
14b 第2配管部
19 ポンプ
20 作動流体回路
21 温度センサ
22 膨張機
22a 第1膨張機
22b 第2膨張機
23 凝縮器
24 バイパス流路
25 バイパス弁
26 ランキンサイクル装置
27 モータ
28 発電機
28a 第1発電機
28b 第2発電機
29 ポンプインバータ
30 モータ駆動配線
31 発電機配線
31a 第1発電機配線
31b 第2発電機配線
32 コンバータ
32a 第1コンバータ
32b 第2コンバータ
33 直流配線
33a 第1直流配線
33b 第2直流配線
34 インバータ
34a 第1インバータ
34b 第2インバータ
35 制御器
100,200,300 熱発電システム
P1 第1連系点
P2 第2連系点
2a First heat exchanger 2b Second heat exchangers 2, 2c Heat exchanger 3 Thermoelectric conversion device 3a First thermoelectric conversion device 3b Second thermoelectric conversion device 4 Heat source 5 Heat flow path 6 Heat exhaust port 7a First transformer 7b 2 Transformer 8 Commercial power supply 9a First low voltage distribution line 9b Second low voltage distribution line 10 High voltage distribution line 12 Load 13a First output line 13b Second output line 14a First piping section 14b Second piping section 19 Pump 20 Working fluid circuit 21 Temperature sensor 22 Expander 22a First expander 22b Second expander 23 Condenser 24 Bypass passage 25 Bypass valve 26 Rankine cycle device 27 Motor 28 Generator 28a First generator 28b Second generator 29 Pump inverter 30 Motor Drive wiring 31 Generator wiring 31a First generator wiring 31b Second generator wiring 32 Converter 32a First converter 32b Second converter 33 DC wiring 33a First DC wiring 33b Second DC wiring 34 Inverter 34a First inverter 34b Second Inverter 35 Controller 100, 200, 300 Thermal power generation system P1 First interconnection point P2 Second interconnection point

Claims (12)

単一の熱源から熱を回収する少なくとも1つの熱交換器と、
複数の出力線を有し、前記少なくとも1つの熱交換器によって回収された熱を電力に変換する少なくとも1つの熱電変換装置と、
を備え、
前記少なくとも1つの熱電変換装置の前記複数の出力線は、商用電源における互いに異なる複数の連系点に接続されている、
熱発電システム。
at least one heat exchanger that recovers heat from a single heat source;
at least one thermoelectric conversion device having a plurality of output lines and converting heat recovered by the at least one heat exchanger into electric power;
Equipped with
The plurality of output lines of the at least one thermoelectric conversion device are connected to a plurality of mutually different interconnection points in a commercial power supply,
Thermal power generation system.
前記互いに異なる複数の連系点は、複数の変圧器に接続された複数の低圧配電線路における複数の連系点である、
請求項1に記載の熱発電システム。
The plurality of mutually different interconnection points are a plurality of interconnection points in a plurality of low voltage distribution lines connected to a plurality of transformers,
The thermal power generation system according to claim 1.
前記互いに異なる複数の連系点の少なくとも1つは、変圧器に接続された低圧配電線路の始端部又は末端部に存在する、
請求項1又は2に記載の熱発電システム。
At least one of the plurality of interconnection points different from each other is present at a starting end or a terminal end of a low voltage distribution line connected to a transformer,
The thermal power generation system according to claim 1 or 2.
前記複数の出力線における出力電力の少なくとも1つを調節する制御を行う制御器をさらに備えた、
請求項1から3のいずれか1項に記載の熱発電システム。
further comprising a controller that performs control to adjust at least one of the output powers in the plurality of output lines;
The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 3.
前記制御器は、前記互いに異なる複数の連系点における電圧の少なくとも1つに応じて前記制御を行う、
請求項4に記載の熱発電システム。
The controller performs the control according to at least one of the voltages at the plurality of interconnection points that are different from each other.
The thermal power generation system according to claim 4.
前記複数の出力線が第1出力線及び第2出力線を含み、
前記制御器は、前記制御として、前記第1出力線における出力電力に対する前記第2出力線における出力電力の比率を変更する、
請求項4又は5に記載の熱発電システム。
the plurality of output lines include a first output line and a second output line,
As the control, the controller changes a ratio of output power in the second output line to output power in the first output line.
The thermal power generation system according to claim 4 or 5.
前記制御器は、前記複数の出力線における出力電力の少なくとも1つの上限値を変更する、
請求項4から6のいずれか1項に記載の熱発電システム。
the controller changes at least one upper limit value of output power in the plurality of output lines;
The thermal power generation system according to any one of claims 4 to 6.
前記少なくとも1つの熱電変換装置は、第1熱電変換装置及び第2熱電変換装置を含み、
前記複数の出力線は、前記第1熱電変換装置の出力線である第1出力線及び前記第2熱電変換装置の出力線である第2出力線を含む、
請求項1から7のいずれか1項に記載の熱発電システム。
The at least one thermoelectric conversion device includes a first thermoelectric conversion device and a second thermoelectric conversion device,
The plurality of output lines include a first output line that is an output line of the first thermoelectric conversion device and a second output line that is an output line of the second thermoelectric conversion device.
The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 7.
前記少なくとも1つの熱交換器は、第1熱交換器及び第2熱交換器を含み、
前記第1熱交換器は、前記単一の熱源に接続された熱流路における上流の位置に配置され、
前記第2熱交換器は、前記熱流路における下流の位置に配置されている、
請求項1から8のいずれか1項に記載の熱発電システム。
the at least one heat exchanger includes a first heat exchanger and a second heat exchanger;
The first heat exchanger is located at an upstream position in a heat flow path connected to the single heat source,
the second heat exchanger is located at a downstream position in the heat flow path;
The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 8.
前記少なくとも1つの熱電変換装置は、単一の直流配線と、前記単一の直流配線に接続された第1インバータと、前記単一の直流配線に接続された第2インバータと、を含み、
前記複数の出力線は、前記第1インバータの出力線及び前記第2インバータの出力線を
含む、
請求項1から7のいずれか1項に記載の熱発電システム。
The at least one thermoelectric conversion device includes a single DC wiring, a first inverter connected to the single DC wiring, and a second inverter connected to the single DC wiring,
The plurality of output lines include an output line of the first inverter and an output line of the second inverter,
The thermal power generation system according to any one of claims 1 to 7.
前記第1インバータは、前記第1インバータの出力線における出力電力が目標値に収斂するように制御され、
前記第2インバータは、前記単一の直流配線における直流電流が目標値に収斂するように制御される、
請求項10に記載の熱発電システム。
The first inverter is controlled so that the output power in the output line of the first inverter converges to a target value,
The second inverter is controlled so that the DC current in the single DC wiring converges to a target value.
The thermal power generation system according to claim 10.
熱交換器によって単一の熱源から熱を回収することと、
回収した熱を熱電変換装置によって電力に変換することと、
前記熱電変換装置の複数の出力線を通じて、生成された電力を前記熱電変換装置から商用電源の互いに異なる複数の連系点に供給することと、
を含む、電力供給方法。
recovering heat from a single heat source by a heat exchanger ;
Converting the recovered heat into electricity using a thermoelectric conversion device ,
Supplying the generated power from the thermoelectric conversion device to a plurality of mutually different interconnection points of a commercial power source through a plurality of output lines of the thermoelectric conversion device ;
including power supply methods.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001352682A (en) 2000-06-09 2001-12-21 Sharp Corp Inverter device and method for reverse power flow to commercial power system
JP2005113740A (en) 2003-10-06 2005-04-28 Toyota Motor Corp Waste heat recovery device
JP2005287090A (en) 2004-03-26 2005-10-13 Denso Corp Thermoelectric generator
JP2018093623A (en) 2016-12-02 2018-06-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power generation facility of photovoltaic power plant and integrated control device thereof
JP2019110635A (en) 2017-12-15 2019-07-04 田淵電機株式会社 Power conversion device and distributed power supply system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001352682A (en) 2000-06-09 2001-12-21 Sharp Corp Inverter device and method for reverse power flow to commercial power system
JP2005113740A (en) 2003-10-06 2005-04-28 Toyota Motor Corp Waste heat recovery device
JP2005287090A (en) 2004-03-26 2005-10-13 Denso Corp Thermoelectric generator
JP2018093623A (en) 2016-12-02 2018-06-14 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power generation facility of photovoltaic power plant and integrated control device thereof
JP2019110635A (en) 2017-12-15 2019-07-04 田淵電機株式会社 Power conversion device and distributed power supply system

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