(57)【要約】【課題】負荷急変等に起因する電力系統の電力変動を速やかに抑制し、緩和するようにした電力変動緩和システムを提供する。【解決手段】第１のコンバータ４５と、その出力側に直流中間コンデンサ６５を介して接続されたインバータ４６と、を有する交流給電部４０により、交流負荷７０に給電する電源システムであって、交流電源に接続された第２のコンバータ３４と、その直流出力電力により充電可能な蓄電装置６３と、を備えた電源システムにおいて、直流中間コンデンサ６５と蓄電装置６３との間に接続された双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータ５１を備え、このＤＣ／ＤＣコンバータ５１と蓄電装置６３とにより電力変動緩和装置８０を構成すると共に、交流負荷７０の急変による交流給電部４０の出力変動時に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動して得た直流出力電力を補償電力として直流中間コンデンサ６５に供給する。【選択図】図１
2019037089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続されて交流／直流変換を行う第１のコンバータと、
前記第１のコンバータに直流中間コンデンサを介して接続されて直流／交流変換を行い交流負荷に給電するインバータと、
前記交流電源に接続されて交流／直流変換を行う第２のコンバータと、
前記第２のコンバータの直流出力電力により充電可能な蓄電装置と、
前記直流中間コンデンサと前記蓄電装置との間に接続されて直流電力変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備え、
前記交流負荷の変動に伴う前記インバータの出力変動時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動して得た直流電力を補償電力として前記直流中間コンデンサに供給することを特徴とした電力変動緩和システム。
【請求項２】
請求項１に記載した電力変動緩和システムにおいて、
前記第１のコンバータの直流出力電力と前記補償電力との和が、前記交流負荷が要求する交流電力に等しくなるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する直流電力補償制御装置を備えたことを特徴とする電力変動緩和システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載した電力変動緩和システムにおいて、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動するタイミングを、前記第１のコンバータの入力電力または前記インバータの出力電力に基づいて決定することを特徴とした電力変動緩和システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは直流電力を双方向に変換可能であり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの直流出力電力により、前記蓄電装置を充電可能であることを特徴とした電力変動緩和システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、
複数の前記交流負荷が同時に電力変動を生じたときに、前記第１のコンバータは出力を定格電力よりも低い電力に制限することを特徴とした電力変動緩和システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、
前記蓄電装置がキャパシタまたは電解コンデンサであることを特徴とした電力変動緩和システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電力系統に接続された負荷の急変等に起因する電力変動を緩和するための電力変動緩和システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電力系統の電力変動を緩和し、安定化させる従来技術として、特許文献１に記載された系統安定化システムが知られている。
図８は、この系統安定化システムの全体構成図であり、１００は交流電源（系統電源）、１１０は配電線、１２０は再生可能エネルギーを利用した太陽光発電装置や風力発電装置等の発電設備、１３０は電力系統安定化システム、１３１は周波数検出器、１３２は電力検出器、１３３は電力変換部１３３Ａ及びリチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）１３３Ｂからなるキャパシタ装置、１３４は電力変換部１３４Ａ及び鉛蓄電池１３４Ｂからなる蓄電装置、１３５は充放電制御部１３５Ａ及び記憶部１３５Ｂからなる制御装置、１４０は中央給電指令所である。
【０００３】
図８に示した従来技術は、発電設備１２０の発電量の変化によって電力系統１１０に生じる電力変動を緩和することを解決課題とし、特に、リチウムイオンキャパシタ１３３Ｂの充放電を優先させて鉛蓄電池１３４Ｂの充放電回数を減らし、鉛蓄電池１３４Ｂの劣化を防止することを目的としている。
【０００４】
電力変動を緩和するための具体的な動作としては、電力変動は周波数の変動を伴うという知見に基づき、検出器１３１から出力される系統周波数検出値に変動が生じたときに、充放電制御部１３５Ａが始めに電力変換部１３３Ａを介してリチウムイオンキャパシタ１３３Ｂの充放電を優先的に制御し、電力系統１１０に対する注入（吸収）電力を制御して電力変動を抑制する。また、リチウムイオンキャパシタ１３３Ｂの充放電だけでは十分な抑制効果が得られない場合に、充放電制御部１３５Ａが電力変換部１３４Ａを介して鉛蓄電池１３４Ｂの充放電を制御することにより、電力変動の抑制動作を補完している。
これにより、リチウムイオンキャパシタ１３３Ｂに比べて充放電可能な回数が大幅に少ない鉛蓄電池１３４Ｂの劣化を防止し、システムの長寿命化を図っている。
【０００５】
また、図９は、特許文献２に記載された交流入力平準型電源システムの全体構成図である。図９において、１５０は入力平準型電源装置、１５１はコンバータ、１５２は充電回路、１５３は合成回路、１５３Ａ，１５３Ｂはスイッチング素子、１５４はインバータ、１５５は制御回路、１５６，１５７は電流計測器、１６０は蓄電池、１７０は負荷である。
この交流入力平準型電源システムは、時間帯によって負荷１７０が変動した場合でも、合成回路１５３内のスイッチング素子１５３Ａ，１５３Ｂを動作させて交流電源１００から得た直流電力と蓄電池１６０から得た直流電力との合成比率を適切に制御することにより、最小の蓄電池設備のもとで電力変動を抑制し、負荷１７０の安定した動作やピーク電流の抑制を可能にしている。
【０００６】
更に、図１０は、特許文献３に記載された電力系統安定化装置の全体構成図である。
図１０において、１８０は連系変圧器、１９０は負荷（または発電機）、４００は電力系統安定化装置、４１０は連系変圧器、４２０，４３０は電流・電圧検出器、４４０は制御信号発生部、４５０は制御部、４６０はインバータ、４７０は直流エネルギー貯蔵装置である。
【０００７】
この電力系統安定化装置４００では、負荷の急変等による有効電力Ｐａの変動分Ｐｂを検出して制御信号発生部４４０に入力する。また、制御信号発生部４４０では、電流・電圧検出器４２０による各検出値からインバータ４６０の出力容量を算出し、電流・電圧検出器４３０による各検出値から直流エネルギー貯蔵装置４７０のＳＯＣ（充電状態または充電率）を測定する。
【０００８】
制御信号発生部４４０は、上記の出力容量から求めたインバータ４６０の電力損失を補償し、かつ、直流エネルギー貯蔵装置４７０のＳＯＣの変動を最小化するようなオフセット量を求め、これを前記変動分Ｐｂに加算してインバータ４６０の制御信号を生成する。この制御信号を用いてインバータ４６０を駆動することで、直流エネルギー貯蔵装置４７０のＳＯＣを最適値に管理すると共に、電力系統に補償電力Ｐｃを注入して有効電力Ｐｄを一定にする安定化制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５８１６２８８号公報（段落[００１８]〜[００６１]、図１，図２等）
【特許文献２】特許第４９３２６５３号公報（段落[００１８]〜[００３７]、図１，図２等）
【特許文献３】特開２００１−１５７３６４号公報（段落[００２２]〜[００３２]、図３，図４等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図８，図９に示した従来技術によれば、蓄電池の充放電頻度や分担電力を極力少なくすることにより、蓄電池の劣化が進行するのをある程度抑制することは可能である。
しかしながら、蓄電池を使用する限り定期的な保守点検作業は不可欠であり、これらの作業に要する装置や人員、労力、時間等が大きな負担となっていた。
【００１１】
これに対し、図１０に示した従来技術によれば、直流エネルギー貯蔵装置４７０のＳＯＣを常に最適値に管理することで、図８，図９に比べて保守点検作業の負担軽減が期待できる。
しかし、例えば負荷１９０が大規模計算機システムであり、様々な計算ジョブが並列的に実行される場合には、急峻かつ複雑な負荷変動が頻繁に発生する。このような場合、図１０の電力系統安定化装置４００では、ＳＯＣ及び電力損失の測定、オフセット量の演算等に多くの時間を必要として制御応答に遅れを生じ、電力系統の電力変動を迅速に抑制・緩和するのが難しいという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明の解決課題は、交流負荷の急変等に起因する電力系統の定格電力を超える電力変動を制御遅れなく抑制することができる電力変動緩和システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、
交流電源に接続されて交流／直流変換を行う第１のコンバータと、
前記第１のコンバータに直流中間コンデンサを介して接続されて直流／交流変換を行い交流負荷に給電するインバータと、
前記交流電源に接続されて交流／直流変換を行う第２のコンバータと、
前記第２のコンバータの直流出力電力により充電可能な蓄電装置と、
前記直流中間コンデンサと前記蓄電装置との間に接続されて直流電力変換を行うＤＣ／ＤＣコンバータと、
を備え、
前記交流負荷の変動に伴う前記インバータの出力変動時に、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動して得た直流電力を補償電力として前記直流中間コンデンサに供給することを特徴とする電力変動緩和システムである。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載した電力変動緩和システムにおいて、前記第１のコンバータの直流出力電力と前記補償電力との和が、前記交流負荷が要求する交流電力に等しくなるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する直流電力補償制御装置を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載した電力変動緩和システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを起動するタイミングを、前記第１のコンバータの入力電力または前記インバータの出力電力に基づいて決定することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは直流電力を双方向に変換可能であり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの直流出力電力により、前記蓄電装置を充電可能であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、複数の前記交流負荷が同時に電力変動を生じたときに、前記第１のコンバータは出力を定格電力よりも低い値に制限することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載した電力変動緩和システムにおいて、前記蓄電装置がキャパシタまたは電解コンデンサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、交流負荷が急変した場合に、蓄電装置及びＤＣ／ＤＣコンバータからなる電力変動緩和装置から交流給電部の直流中間回路に直流電力を瞬時に供給することにより、交流給電部の出力側の電力変動が入力側に波及するおそれがなく、電力系統における電力変動を抑制・緩和することができる。
また、上記蓄電装置に容量性蓄電素子を用いることにより、保守点検に要する労力等を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変動緩和システムの構成図である。
【図２】電力変動緩和装置を備えていない場合の定常時と負荷急変時とについて、交流給電部の直流中間回路、入力側及び出力側における電力の状態を概念的に示した図である。
【図３】図２における各部の電力の状態を、時間軸を揃えて書き換えた図である。
【図４】交流給電部と模擬負荷とからなる試験機を用いて、負荷急変を模擬した時の出力電流、入力電流、入力電圧の測定結果を示す波形図である。
【図５】本発明の実施形態における定常時と負荷急変時とについて、交流給電部の直流中間回路、入力側及び出力側における電力の状態と、電力変動緩和装置による補償電力とを概念的に示した図である。
【図６】図５における各部の電力の状態を、時間軸を揃えて書き換えた図である。
【図７】本発明の実施形態において、交流負荷の急変時における各部の電力を概念的に示した波形図である。
【図８】特許文献１に記載された従来技術の全体構成図である。
【図９】特許文献２に記載された従来技術の全体構成図である。
【図１０】特許文献３に記載された従来技術の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電力変動緩和システムの構成図である。図１において、交流電源部１０は、電力系統の電圧を降圧する電源変圧器１１と、その二次側と絶縁変圧器２０の一次側との間に接続された遮断器１２と、電源変圧器１１の二次側と後述する複数の交流給電部４０との間にそれぞれ接続された複数の遮断器１３とを備えている。
【００２２】
複数の交流給電部４０は何れも同一構成であり、それぞれが対応する交流負荷７０に交流電力を供給している。交流負荷７０の一例は、急峻かつ複雑な負荷変動が頻繁に発生する計算機システムである。
この交流給電部４０は、遮断器１３の出力側と交流負荷７０との間に順次接続された遮断器４２，ＬＣフィルタ４３，電磁接触器４４，コンバータ（請求項における第１のコンバータ）４５，直流中間コンデンサ６５，インバータ（請求項におけるインバータ）４６，ＬＣフィルタ４７，電磁接触器４８、及び遮断器４９を備えている。
以下では、直流中間コンデンサ６５を含み、コンバータ４５の出力側とインバータ４６の入力側とが接続される回路を、直流中間回路６７ともいう。
【００２３】
遮断器４２の入力側には電流・電圧測定器４１が設けられ、コンバータ４５の出力側には直流中間コンデンサ６５の電圧を計測する電圧測定器６６が設けられている。また、遮断器４９の出力側には電流・電圧測定器５４が設けられている。電流・電圧測定器４１，電圧測定器６６，電流・電圧測定器５４による測定値は、制御装置５５に出力される。
制御装置５５は、これらの測定値に基づいてパルス幅変調された制御信号をコンバータ４５及びインバータ４６に出力する。これにより、コンバータ４５は、直流中間コンデンサ６５の電圧（直流中間回路６７の電圧）が定格値になるように動作する。また、インバータ４６は、交流負荷７０の入力電圧が定格値になるように動作する。
なお、交流給電部４０内のコンバータ及びインバータの制御方式は、上記のパルス幅変調制御に何ら限定されるものではない。
【００２４】
更に、コンバータ４５，直流中間コンデンサ６５，インバータ４６の相互接続点は、交流給電部４０ごとに、双方向型のＤＣ／ＤＣコンバータ５１と直流の遮断器５２とを介して直流給電線６４に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、入力と出力とが変圧器により絶縁された絶縁型の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ、または双方向型の昇降圧チョッパによって構成することができる。
【００２５】
直流給電線６４には、蓄電ブロック６０が接続されている。この蓄電ブロック６０は、遮断器６１，抵抗６８，初期充電回路６２（スイッチと限流抵抗との並列回路）、及び蓄電装置６３の直列接続回路によって構成されている。蓄電装置６３としては、例えばリチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）や電気二重層キャパシタ、大容量の電解コンデンサ等の容量性蓄電素子を多数直列に接続したものが好ましいが、鉛蓄電池などの充電可能な化学電池（二次電池）を使用しても良い。この蓄電装置６３は、後述する交流／直流変換部３０のコンバータ３４によって交流給電部４０の直流中間回路６７の電圧よりも低い電圧に充電されている。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と遮断器５２との間には電流・電圧測定器５３が設けられている。電流・電圧測定器５３の測定値は、制御装置５５に出力される。制御装置５５は、適宜な伝送手段を介して、電流・電圧測定器４１，電圧測定器６６，電流・電圧測定器５４，電流・電圧測定器５３の測定値を、直流電力補償制御装置５６，監視装置５７に順次伝送する。
【００２７】
直流電力補償制御装置５６は、これらの測定値を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を制御するための制御信号を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、直流電力補償制御装置５６によって生成された制御信号により、蓄電装置６３に蓄えられている電力を交流給電部４０の直流中間回路６７に供給する。ここで、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１，遮断器５２，電流・電圧測定器５３，５４，制御装置５５及び直流電力補償制御装置５６等は、同一の配電盤５０に実装されている。
【００２８】
絶縁変圧器２０の二次側には、交流／直流変換部３０が接続される。
交流／直流変換部３０は、絶縁変圧器２０の二次側と直流給電線６４との間に順次接続された遮断器３１，電磁接触器３２，ＬＣフィルタ３３，コンバータ（請求項における第２のコンバータ）３４、及び気中遮断器３５を備えている。なお、コンバータ３４は順変換により電力系統の交流電力を直流電力に変換して直流給電線６４に供給する。コンバータ３４から直流給電線６４に供給される電力は、蓄電ブロック６０の蓄電装置６３の充電に用いられると共に、直流給電線６４に接続された直流負荷に供給される。
また、コンバータ３４は、逆変換により直流給電線６４の直流電力を交流電力に変換して電力系統側に供給することも可能であり、交流／直流変換部３０はパワーコンディショナシステム（ＰＣＳ）として機能するものである。
【００２９】
コンバータ３４を制御するための制御信号は、直流電力補償制御装置５６により生成される。直流電力補償制御装置５６は、交流／直流変換部３０に異常が発生したときに、交流給電部４０の直流中間回路６７の電力を用いて、蓄電装置６３を充電するようにＤＣ／ＤＣコンバータ５１を動作させることもできる。
【００３０】
上記の構成において、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１、及び、蓄電ブロック６０内の蓄電装置６３は、本発明における電力変動緩和装置の主要部を構成している。
【００３１】
次に、この実施形態の動作を説明する。
始めに、コンバータ４５，直流中間コンデンサ６５及びインバータ４６の相互接続点にＤＣ／ＤＣコンバータ５１や蓄電ブロック６０が接続されていない場合について考察する。
図２は、交流負荷７０の大きさに変動がない定常時と交流負荷７０の大きさが急峻に変動する負荷急変時とについて、交流給電部４０の直流中間回路６７、入力側及び出力側における電力の状態を概念的に示した図である。
【００３２】
図２において、交流負荷７０が定常状態であるとき、交流給電部４０は、交流電源部１０の電力を変換した電力を、交流負荷７０に供給する。すなわち、交流給電部４０の直流中間回路６７、入力側及び出力側における各電力は、交流給電部４０の内部損失を無視すればほぼ等しくなっている。このとき、直流中間コンデンサ６５の電圧は、コンバータ４５の働きにより、定格値に維持されている。また、交流負荷７０の入力電圧は、インバータ４６の働きにより、定格値に維持されている。
【００３３】
これに対し、図２の時刻ｔ１〜ｔ２に交流負荷７０が急変して交流給電部４０の出力側の電力が増加した場合を考える。交流負荷７０の電力がコンバータ４５の定格電力以内であれば、コンバータ４５は、直流中間コンデンサ６５の電圧を定格値に維持するように動作する。この動作により、コンバータ４５は、直流中間回路６７を介して、交流負荷７０に電力を供給する。従って、時刻ｔ１〜ｔ２に発生した交流負荷７０の電力変動が、ほぼそのままの形で電力系統側（交流給電部４０の入力側）の電力変動として同時に現れることになる。
図２のタイムチャートを、時間軸を揃えて図示すると図３のようになる。
【００３４】
ここで、図４は、交流給電部４０と模擬負荷とからなる試験機を用いて、負荷急変を模擬するために出力電流を急変させた場合の交流給電部４０の出力電流、入力電流、入力電圧の測定結果を示す波形図である。この図４から明らかなように、出力電流の急変（波形ａ部）に伴って、ほぼ同時に入力電流も急変していることから、負荷急変時には電力系統側に大きな電力変動が発生することが判る。
【００３５】
次いで、本発明の実施形態の動作を説明する。
この実施形態では、まず、図１の交流／直流変換部３０を運転し、その直流出力を用いて蓄電ブロック６０内の蓄電装置６３を、直流中間回路６７の定格電圧値よりも低い電圧値に初期充電しておく。次に、遮断器５２をオン（蓄電ブロック６０内の遮断器６１，初期充電回路６２のスイッチは何れもオン）すれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１に蓄電装置６３が接続された状態となる。すなわち、遮断器５２をオンしてＤＣ／ＤＣコンバータ５１に蓄電装置６３を接続することにより、交流給電部４０の直流中間回路６７に、電力変動緩和装置（蓄電装置６３及びＤＣ／ＤＣコンバータ５１）が接続されていることになる。
【００３６】
図５は、前述した図２に対応するものであり、本実施形態における交流給電部４０と電力変動緩和装置８０とについて、交流給電部４０の直流中間回路６７、入力側及び出力側における電力の状態を概念的に示した図である。なお、図５において、符号８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１と蓄電装置６３とを備えた電力変動緩和装置を示している。
【００３７】
交流負荷７０が定常状態にあるとき、図２と同様に、交流給電部４０の直流中間回路６７、入力側及び出力側における各電力は、交流給電部４０の内部損失を無視すればほぼ等しくなっている。
【００３８】
いま、図５の時刻ｔ１〜ｔ２に交流負荷７０が急変（急増）して交流給電部４０の出力側の電力が増加した場合、特に交流負荷７０の電力がコンバータ４５の定格電力を超える場合を考える。この場合、コンバータ４５は、出力可能な最大電力としての定格電力を直流中間回路６７に供給する。そして、コンバータ４５の定格電力を超える電力は、電力変動緩和装置８０から直流中間回路６７に供給される。このとき、コンバータ４５，ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、直流中間回路６７の電圧が定格値になるように動作している。なお、電力変動緩和装置８０から直流中間回路６７に供給される電力は、交流給電部４０の最大入力電力を定格電力に制限し、電力系統における過大な電力変動を抑制するための補償電力である。
【００３９】
ここで、コンバータ４５，インバータ４６は、制御装置５５により生成された制御信号に基づいて動作している。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１は、直流電力補償制御装置５６により生成された制御信号に基づいて動作している。
本実施形態では、制御装置５５は、電流・電圧測定器４１，５４及び電圧測定器６６の測定値を用いて、コンバータ４５，インバータ４６の制御信号を生成する。また、直流電力補償制御装置５６は、上記測定値に加えて、電流・電圧測定器５３の測定値を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の制御信号を生成する。
【００４０】
図５のタイムチャートにおいて、直流中間回路の時刻ｔ１〜ｔ２における符号ＰＡは、交流給電部４０のコンバータ４５から供給される電力、符号ＰＢは、電力変動緩和装置８０のＤＣ／ＤＣコンバータ５１から供給される電力、符号ＰＣは、交流給電部４０の出力電力である。
【００４１】
上述したように、時刻ｔ１〜ｔ２に交流給電部４０の出力電力が増加しても直流中間回路６７から定格電力を超えた分の電力が補充される。その結果、交流給電部４０の入力側では、符号ＰＡにより示すように、定格電力を超える電力変動は表れない。
図５のタイムチャートを、時間軸を揃えて図示すると図６のようになる。
なお、蓄電装置６３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の停止後、コンバータ３４によって充電される。コンバータ３４による充電電流は、交流給電部４０の定格電力よりも十分に小さい電力である。そのため、蓄電装置６３の充電電力は、電力系統の電力変動に影響を与えない。
【００４２】
次に、図７は、交流負荷７０の急変時における交流給電部４０の入力電力ＰＡ、電力変動緩和装置８０による補償電力ＰＢ、及び、交流給電部４０の出力電力ＰＣを概念的に示した波形図であり、各電力ＰＡ，ＰＢ，ＰＣについては、図５にそれぞれ同一符号を付してある。なお、コンバータ４５、インバータ４６、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１における内部損失は無視するものとする。
各電力ＰＡ，ＰＢ，ＰＣの間にはＰＡ＋ＰＢ＝ＰＣという関係があり、交流給電部４０の出力電力ＰＣは図７における包絡線波形に相当する。
【００４３】
交流負荷７０への給電時には、交流給電部４０の入力電力ＰＡがその定格（１００％とする）を超えないように制御することが必要であり、負荷の急変を考慮した場合、余裕を見込んで、入力電力ＰＡを例えば定格の９０％程度に抑えることが望ましい。
従って、この実施形態では、図７に示すように、入力電力ＰＡが定格の９０％を超えた時刻Ｔ１で電力変動緩和装置８０のＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動し、その後、９０％以下になってからオフディレイ時間ｔｄを経過した後の時刻Ｔ２でＤＣ／ＤＣコンバータ５１を停止する。すなわち、直流電力補償制御装置５６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を時間ｔｃだけ運転するように、制御信号を生成すれば良い。
【００４４】
なお、入力電力ＰＡが定格の９０％を超えてからＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動するまでに若干の（例えばミリ秒程度の）時間遅れが許容される場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電圧（直流中間コンデンサ６５の電圧）に微小幅の不感帯を設定し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１の出力電圧が不感帯の最低値に低下するまでＤＣ／ＤＣコンバータ５１の起動を遅らせても良い。
【００４５】
前記の時刻Ｔ１，Ｔ２等については、直流電力補償制御装置５６が、電流・電圧測定器４１，５４による各測定値から入力電力ＰＡを演算可能であるから、その電力演算値に基づいて決定すれば良い。また、直流電力補償制御装置５６が電流・電圧測定器４１，５３，５４による各測定値から電力ＰＡ，ＰＢ，ＰＣを演算して監視装置５７に伝送し、監視装置５７では、これらの電力演算値に基づいて電力変動緩和装置８０の動作を監視すると共にその機能を評価することが可能である。
【００４６】
また、複数の交流給電部４０で同時に交流負荷７０の電力変動が発生した場合には、交流給電部４０の入力電力を、定格電力またはその９０％の電力よりも更に低い電力に制限するのが望ましい。このようにすれば、電力系統の電力変動を一層抑制することができる。
【００４７】
また、図７では、時刻Ｔ１〜Ｔ２に交流負荷７０がコンバータ４５の定格電力の９０％以上に急増した場合にＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動させる実施形態について説明したが、交流負荷７０がコンバータ４５の定格電力よりも小さい電力領域でも、ＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動させるようにしても良い。例えば、図７における定格電力の９０％に設定された閾値を、定常状態の電力量に定格電力の１０％に相当する電力量を加えた電力に置き替えてＤＣ／ＤＣコンバータ５１を起動させることができる。このようにすれば、コンバータ４５の定格電力よりも小さい電力領域でも、電力系統の電力変動を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：交流電源部
１１：電源変圧器
１２，１３，３１，４２，４９，５２，６１：遮断器
２０：絶縁変圧器
３０：交流／直流変換部
３２，４４，４８：電磁接触器
３３，４３，４７：ＬＣフィルタ
３４：コンバータ
３５：気中遮断器
４０：交流給電部
４１，５３，５４：電流・電圧測定器
４５：コンバータ
４６：インバータ
５０：配電盤
５１：ＤＣ／ＤＣコンバータ
５５：制御装置
５６：直流電力補償制御装置
５７：監視装置
６０：蓄電ブロック
６２：初期充電回路
６３：蓄電装置
６４：直流給電線
６５：直流中間コンデンサ
６６：電圧測定器
６７：直流中間回路
６８：抵抗
７０：交流負荷
８０：電力変動緩和装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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