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技術 系統連系システム

出願人 東京瓦斯株式会社
発明者 三宅治良西崎邦博
出願日 2001年8月23日 (17年11ヶ月経過) 出願番号 2001-252651
公開日 2003年3月7日 (16年4ヶ月経過) 公開番号 2003-070166
状態 拒絶査定
技術分野 交流の給配電
主要キーワード 会社設備 電気方式 自家発電システム 受電方式 需要家設備 下位部分 降圧トランス 柱上トランス
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図面 (4)

課題

商用系統分散型電源系統連系する系統連系システムにおいて、発電機やインバータを効率よく運転することができ、発電機の能力に応じて電力会社から受電する電力を最小限にしてコストを低減することができる系統連系システムを提供することである。

解決手段

単相3線式電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が単相2線式交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源を、前記電力系統のR−N相またはT−N相のいずれか一方に接続することを特徴とする。

概要

背景

従来から、電力需要家は、電力会社からの電力すなわち商用系統の電力を受電する受電設備を設け、この受電設備によって得た電力を自家設備負荷に供給し、自家設備の負荷の駆動、運用を行っていた。

最近では、需要家自身が自家発電設備(以下「分散型電源」という)を用意し、この分散型電源を商用系統に連系することによって、自家設備の負荷による消費電力の一部をまかなうようにした自家発電システムが利用され始めている。この分散型電源としては、たとえば、太陽光発電、小型風力発電マイクロガスタービン燃料電池等が知られている。

このように、商用系統と、分散型電源による自家発電系統とを連系して運用することによって、電力会社から購入する電力を減らし、コストを削減する効果が得られる。

ところで、経済産業省による「電力系統連系技術要件ガイドライン」には、商用系統に分散型電源を系統連系する場合の要件について定められており、この「電力系統連系技術要件ガイドライン」では、受電方式と異なる電気方式の系統連系は原則として認められないと規定されている。

ここで問題となるのは、商用系統からの受電方式と分散型電源の電気方式との違いである。すなわち、最近の需要家における受電方式としては、単相3線式のたとえば200Vの交流電圧で受電する方式が増えてきているのに対して、分散型電源ではこれ以外のたとえば直流電圧発電を行うものも多い。このため、従来は、分散型電源を商用系統に連系するため、直流電圧を単相3線交流200Vに変換する必要が生じていた。

概要

商用系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、発電機やインバータを効率よく運転することができ、発電機の能力に応じて電力会社から受電する電力を最小限にしてコストを低減することができる系統連系システムを提供することである。

単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が単相2線式の交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源を、前記電力系統のR−N相またはT−N相のいずれか一方に接続することを特徴とする。

目的

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、商用系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、発電機やインバータを効率よく運転することができ、発電機の能力に応じて電力会社から受電する電力を最小限にしてコストを低減することができる系統連系システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

単相3線式電力系統分散型電源系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が単相2線式交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源を、前記電力系統のR−N相またはT−N相のいずれか一方に接続することを特徴とする系統連系システム。

請求項2

単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が、単相2線式の交流電圧を出力する交流電源と、スイッチ手段とを有し、前記スイッチ手段が、前記交流電源を、前記電力系統のR−N相に接続するか、前記電力系統のT−N相に接続するかを切り替え可能であることを特徴とする系統連系システム。

請求項3

前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した測定結果に基づいて、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項2に記載の系統連系システム。

請求項4

前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した結果、消費電力の大きい方の相に前記交流電源を接続するように、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項3に記載の系統連系システム。

請求項5

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする請求項3または4に記載の系統連系システム。

請求項6

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の電圧高圧から低圧降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする請求項3または4に記載の系統連系システム。

請求項7

前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の電流潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した測定結果に基づいて、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項2に記載の系統連系システム。

請求項8

前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した結果、電流の潮流の大きい方の相に前記交流電源を接続するように、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項7に記載の系統連系システム。

請求項9

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする請求項7または8に記載の系統連系システム。

請求項10

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする請求項7または8に記載の系統連系システム。

請求項11

前記スイッチ手段が無瞬断式スイッチであることを特徴とする請求項2〜10のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

請求項12

前記交流電源の出力電力可変であることを特徴とする請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

請求項13

単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が前記電力系統のT−N相に供給する出力電力と、前記分散型電源が前記電力系統のR−N相に供給する出力電力との配分が可変であることを特徴とする系統連系システム。

請求項14

前記分散型電源が、単相2線式の交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源の出力が前記電力系統のT−N相および前記電力系統のR−N相に配分されることを特徴とする請求項13に記載の系統連系システム。

請求項15

前記交流電源が、直流電圧を出力する直流電源と、該直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力するインバータとを有することを特徴とする請求項1〜14のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

請求項16

単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が、直流電圧を出力する直流電源と、該直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力する第1のインバータと、該第1のインバータに並列に接続され、前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力する第2のインバータとを有し、前記第1のインバータの出力電圧が前記電力系統のT−N相に接続され、前記第2のインバータの出力電圧が前記電力系統のR−N相に接続され、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分が可変であることを特徴とする系統連系システム。

請求項17

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した測定結果に基づいて、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分を決定することを特徴とする請求項16に記載の系統連系システム。

請求項18

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した結果、消費電力の大きい方の相に電力を供給するインバータの出力電力が大きくなるように前記配分を決定することを特徴とする請求項17に記載の系統連系システム。

請求項19

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする請求項17または18に記載の系統連系システム。

請求項20

前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする請求項17または18に記載の系統連系システム。

請求項21

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した測定結果に基づいて、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分を決定することを特徴とする請求項16に記載の系統連系システム。

請求項22

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した結果、電流の潮流の大きい方の相に電力を供給するインバータの出力電力が大きくなるように前記配分を決定することを特徴とする請求項21に記載の系統連系システム。

請求項23

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする請求項21または22に記載の系統連系システム。

請求項24

前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする請求項21または22に記載の系統連系システム。

請求項25

前記直流電源の出力電力が可変であることを特徴とする請求項16〜24のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

請求項26

前記直流電源の出力電圧が150V以下であることを特徴とする請求項15〜25のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

請求項27

前記直流電源が燃料電池であることを特徴とする請求項15〜26のうちのいずれか1項に記載の系統連系システム。

技術分野

0001

本発明は系統連系システムに関し、詳しくは、たとえば電力会社からの単相3線式交流電圧自家発電による交流電圧を連系する系統連系システムに関する。

背景技術

0002

従来から、電力需要家は、電力会社からの電力すなわち商用系統の電力を受電する受電設備を設け、この受電設備によって得た電力を自家設備負荷に供給し、自家設備の負荷の駆動、運用を行っていた。

0003

最近では、需要家自身が自家発電設備(以下「分散型電源」という)を用意し、この分散型電源を商用系統に連系することによって、自家設備の負荷による消費電力の一部をまかなうようにした自家発電システムが利用され始めている。この分散型電源としては、たとえば、太陽光発電、小型風力発電マイクロガスタービン燃料電池等が知られている。

0004

このように、商用系統と、分散型電源による自家発電系統とを連系して運用することによって、電力会社から購入する電力を減らし、コストを削減する効果が得られる。

0005

ところで、経済産業省による「電力系統連系技術要件ガイドライン」には、商用系統に分散型電源を系統連系する場合の要件について定められており、この「電力系統連系技術要件ガイドライン」では、受電方式と異なる電気方式の系統連系は原則として認められないと規定されている。

0006

ここで問題となるのは、商用系統からの受電方式と分散型電源の電気方式との違いである。すなわち、最近の需要家における受電方式としては、単相3線式のたとえば200Vの交流電圧で受電する方式が増えてきているのに対して、分散型電源ではこれ以外のたとえば直流電圧発電を行うものも多い。このため、従来は、分散型電源を商用系統に連系するため、直流電圧を単相3線交流200Vに変換する必要が生じていた。

発明が解決しようとする課題

0007

上述のように需要家における受電方式は単相3線交流200Vになってきているが、需要家が用いる負荷としての電気機器は単相2線交流100Vのものが多く、この場合、単相3線式のR−N相またはT−N相のいずれか一方に負荷を接続することになり、どちらの相に負荷を多く接続するか、どの負荷が多く電力を消費するかによっては、R−N相とT−N相とで負荷の偏りが生じ、負荷の不平衡が発生してしまう。

0008

このため、商用系統に分散型電源を系統連系している場合、分散型電源で発電した電力によって、R−N相およびT−N相の片相では受電しているが、もう一方の相では逆潮流をしている状態が発生してしまうことがある。

0009

電力会社との協議によっては、直流発電機を交流200Vに変換して逆潮流なしの連系を行う際に、発電電力量を負荷が少ない相に合わせて発電しなければならない可能性があり、このような場合、従来の自家発電システムでは、発電機を効率よく使用することができないという問題があった。

0010

また、従来は、分散型電源が直流電圧を発電するものの場合、この直流電圧たとえば直流50Vを交流200Vに変換する必要があるが、この場合、昇圧比が大きいため、インバータの効率が悪いという問題もあった。

0011

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、商用系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、発電機やインバータを効率よく運転することができ、発電機の能力に応じて電力会社から受電する電力を最小限にしてコストを低減することができる系統連系システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

本発明は上記の目的を達成するために、単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が単相2線式の交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源を、前記電力系統のR−N相またはT−N相のいずれか一方に接続することを特徴とする。

0013

また、本発明は、単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が、単相2線式の交流電圧を出力する交流電源と、スイッチ手段とを有し、前記スイッチ手段が、前記交流電源を、前記電力系統のR−N相に接続するか、前記電力系統のT−N相に接続するかを切り替え可能であることを特徴とする。

0014

また、本発明は、請求項2に記載の発明において、前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した測定結果に基づいて、前記切り替えを行うことを特徴とする。

0015

また、本発明は、請求項3に記載の発明において、前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した結果、消費電力の大きい方の相に前記交流電源を接続するように、前記切り替えを行うことを特徴とする。

0016

また、本発明は、請求項3または4に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする。

0017

また、本発明は、請求項3または4に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の電圧高圧から低圧降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする。

0018

また、本発明は、請求項2に記載の発明において、前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の電流潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した測定結果に基づいて、前記切り替えを行うことを特徴とする。

0019

また、本発明は、請求項7に記載の発明において、前記スイッチ手段が、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した結果、電流の潮流の大きい方の相に前記交流電源を接続するように、前記切り替えを行うことを特徴とする。

0020

また、本発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする。

0021

また、本発明は、請求項7または8に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする。

0022

また、本発明は、請求項2〜10のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記スイッチ手段が無瞬断式スイッチであることを特徴とする。

0023

また、本発明は、請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記交流電源の出力電力可変であることを特徴とする。

0024

また、本発明は、単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が前記電力系統のT−N相に供給する出力電力と、前記分散型電源が前記電力系統のR−N相に供給する出力電力との配分が可変であることを特徴とする。

0025

また、本発明は、請求項13に記載の発明において、前記分散型電源が、単相2線式の交流電圧を出力する交流電源を有し、該交流電源の出力が前記電力系統のT−N相および前記電力系統のR−N相に配分されることを特徴とする。

0026

また、本発明は、請求項1〜14のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記交流電源が、直流電圧を出力する直流電源と、該直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力するインバータとを有することを特徴とする。

0027

また、本発明は、単相3線式の電力系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、前記分散型電源が、直流電源と、該直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力する第1のインバータと、該第1のインバータに並列に接続され、前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して出力する第2のインバータとを有し、前記第1のインバータの出力電圧が前記電力系統のT−N相に接続され、前記第2のインバータの出力電圧が前記電力系統のR−N相に接続され、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分が可変であることを特徴とする。

0028

また、本発明は、請求項16に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した測定結果に基づいて、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分を決定することを特徴とする。

0029

また、本発明は、請求項17に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力を測定した結果、消費電力の大きい方の相に電力を供給するインバータの出力電力が大きくなるように前記配分を決定することを特徴とする。

0030

また、本発明は、請求項17または18に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする。

0031

また、本発明は、請求項17または18に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の消費電力およびT−N相の消費電力の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする。

0032

また、本発明は、請求項16に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した測定結果に基づいて、前記第1のインバータおよび前記第2のインバータの出力電力の配分を決定することを特徴とする。

0033

また、本発明は、請求項21に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流を測定した結果、電流の潮流の大きい方の相に電力を供給するインバータの出力電力が大きくなるように前記配分を決定することを特徴とする。

0034

また、本発明は、請求項21または22に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の受電点で行うことを特徴とする。

0035

また、本発明は、請求項21または22に記載の発明において、前記電力系統のR−N相の電流の潮流およびT−N相の電流の潮流の測定を、前記電力系統の電圧を高圧から低圧に降圧する降圧トランスの直下位部分で行うことを特徴とする。

0036

また、本発明は、請求項16〜24のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記直流電源の出力電力が可変であることを特徴とする。

0037

また、本発明は、請求項15〜25のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記直流電源の出力電圧が150V以下であることを特徴とする。

0038

また、本発明は、請求項15〜26のうちのいずれか1項に記載の発明において、前記直流電源が燃料電池であることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0039

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

0040

上述のように、「電力系統連系技術要件ガイドライン」では、商用系統の受電方式と異なる電気方式の系統連系は禁じられている。しかしながら、最近の規制緩和動きによれば、商用系統の受電方式と異なる電気方式であっても、容量が小さいものであれば連系が許可されようとしている。

0041

本実施の形態は、この点に着目し、単相3線交流200Vで受電する商用系統に、単相2線交流100Vの出力を行う分散型電源を系統連系するものである。

0042

図1は、本発明による系統連系システムの第1の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。

0043

図1に示すように、この第1の実施の形態では、需要家設備1が受電点2において電力会社設備3からの電力を単相3線の交流200Vで受電し、R−N相で交流100V、T−N相で交流100Vを得て、R−N相およびT−N相のそれぞれに交流100Vで駆動する負荷が接続される。

0044

また、分散型電源4は、交流電源5とスイッチ手段6とを有し、このスイッチ手段6の切り替えを行うことによって、交流電源5を商用系統のR−N相に接続するか、T−N相に接続するかを切り替えることができる。スイッチ手段6としては、たとえば双投式電磁接触器ダブルスローコンダクタ)を用いることができる。

0045

スイッチ手段6の切り替えは、電力系統に接続されている負荷の稼動状況に応じて行うようにする。たとえば、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力を測定し、消費電力が大きいほうに交流電源5を接続するように、スイッチ手段6を自動的に切り替える。

0046

なお、スイッチ手段6としては無瞬断式スイッチを用いるのが望ましい。スイッチ手段6を無瞬断式スイッチとすれば、交流電源5の接続をR−N相とT−N相との間で切り替える際に、交流電源5がどちらにも接続されない単独運転の状態を回避することができるからである。

0047

この第1の実施の形態では、このように構成することによって、各相に供給される電力の均衡を図り、従来の不平衡を緩和することができる。また、交流電源5内のインバータでは、たとえば発電機が発生した直流50Vを交流100Vに変換すればよいので、従来よりも昇圧比を小さくすることができ、インバータの効率を上げることができる。発電機が発生する直流電圧が150V以下である場合には、交流100Vに変換する際に一旦昇圧する必要があるため、特に効果がある。

0048

なお、上述の第1の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、消費電力を測定する代わりに電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにしてもよい。

0049

また、上述の第1の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにしているが、本発明はこれに限らず、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じて交流電源5の出力電力を変えるようにしてもよい。

0050

このようにすれば、たとえば逆潮流がない状態にしなければならない場合であっても、逆潮流しない程度の最大の出力で交流電源5を運転することができ、これによって電力会社から買う電力を最低限にすることができ、分散型電源4の運転効率を向上させることができる。

0051

次に、本発明による系統連系システムの第2の実施の形態について説明する。

0052

この第2の実施の形態は、その概略構成は第1の実施の形態と同様であるので図1を参照して説明する。

0053

上述の第1の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにしたが、この第2の実施の形態では、受電点2においてではなく、商用系統の電圧を高圧から低圧へ降圧する降圧トランス(いわゆる柱上トランス)の直下位部分においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにする。

0054

柱上トランスの直下位部分では、まだ需要家ごと分岐される前であるため、複数の需要家による消費電力や電流の潮流の合計としてしか測定することができないが、電力会社側に逆潮流をしないようにすることを考えると、この第2の実施の形態のようにしても問題はない。

0055

また、上述の第1の実施の形態および第2の実施の形態では、R−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替え、R−N相またはT−N相のどちらに交流電源5が接続されるかを切り替えるようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、R−N相またはT−N相のどちらに大きな負荷が接続されているかを予め調べ、この大きな負荷が接続された相に交流電源5を固定で接続するようにしてもよい。

0056

次に、本発明による系統連系システムの第3の実施の形態について説明する。

0057

図2は、本発明による系統連系システムの第3の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。

0058

図2に示すように、この第3の実施の形態では、需要家設備1が受電点2において電力会社設備3からの電力を単相3線の交流200Vで受電し、R−N相で交流100V、T−N相で交流100Vを得て、R−N相およびT−N相のそれぞれに交流100Vで駆動する負荷が接続される。

0059

また、R相、N相、T相のそれぞれには、図3に示す分散型電源7が接続される。

0060

図3は、図2に示した分散型電源7の構成の一例を示すブロック図である。

0061

図3に示すように、分散型電源7は、直流電源8と、インバータ10と並列に接続され、直流電源8からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ9と、インバータ9に並列に接続され、直流電源8からの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ10とを有して構成される。

0062

直流電源8としては、たとえばマイクロガスタービン発電機や燃料電池等を用いることができる。

0063

また、インバータ9が出力する交流電圧はT−N相に印加され、インバータ10が出力する交流電圧はR−N相に印加される。

0064

インバータ9およびインバータ10は、電力系統に接続されている負荷の稼動状況に応じて、その出力を任意に変更することができる。たとえば、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力を測定し、各相の商用系統からの受電電力が0に近づくように、また、R−N相の消費電力とT−N相の消費電力と偏りが小さくなるように、インバータ9およびインバータ10の出力電力を配分する。

0065

この第3の実施の形態では、このように構成することによって、各相に供給される電力の均衡を図り、従来の不平衡を緩和することができる。また、分散型電源7内のインバータでは、たとえば直流電源8が発生した直流50Vを交流100Vに変換すればよいので、従来よりも昇圧比を小さくすることができ、インバータの効率を上げることができる。発電機が発生する直流電圧が150V以下である場合には、交流100Vに変換する際に一旦昇圧する必要があるため、特に効果がある。

0066

なお、上述の第3の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力を測定し、これに応じてインバータ9およびインバータ10の出力電力を配分するようにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、消費電力を測定する代わりに電流の潮流を測定し、これに応じてインバータ9およびインバータ10の出力電力を配分するようにしてもよい。

0067

また、上述の第3の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてインバータ9およびインバータ10の出力電力を配分するようにしているが、本発明はこれに限らず、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じて直流電源8の出力電力を変えるようにしてもよい。

0068

このようにすれば、たとえば逆潮流がない状態にしなければならない場合であっても、逆潮流しない程度の最大の出力で直流電源8を運転することができ、これによって電力会社から買う電力を最低限にすることができ、分散型電源7の運転効率を向上させることができる。

0069

次に、本発明による系統連系システムの第4の実施の形態について説明する。

0070

この第4の実施の形態は、その概略構成は第3の実施の形態と同様であるので図2および図3を参照して説明する。

0071

上述の第3の実施の形態では、受電点2においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてスイッチ手段6を切り替えるようにしたが、この第4の実施の形態では、受電点2においてではなく、商用系統の電圧を高圧から低圧へ降圧する降圧トランス(いわゆる柱上トランス)の直下位部分においてR−N相およびT−N相の消費電力や電流の潮流を測定し、これに応じてインバータ9およびインバータ10の出力電力を配分するようにする。

0072

柱上トランスの直下位部分では、まだ需要家ごとに分岐される前であるため、複数の需要家による消費電力や電流の潮流の合計としてしか測定することができないが、電力会社側に逆潮流をしないようにすることを考えると、第2の実施の形態と同様に、この第4の実施の形態のようにしても問題はない。

発明の効果

0073

以上説明したように、本発明によれば、商用系統に分散型電源を系統連系する系統連系システムにおいて、発電機やインバータを効率よく運転することができ、発電機の能力に応じて電力会社から受電する電力を最小限にしてコストを低減することができる。

図面の簡単な説明

0074

図1本発明による系統連系システムの第1の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
図2本発明による系統連系システムの第3の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
図3図2に示した分散型電源7の構成の一例を示すブロック図である。

--

0075

1需要家設備
2受電点
3電力会社設備
4分散型電源
5交流電源
6スイッチ手段
7 分散型電源
8直流電源
9、10 インバータ

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