(57)【要約】【課題】本発明は、受電量の大幅な変化によっても自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができる自家用発電設備の出力制御システムを提供することにある。【解決手段】本発明は、商用電源１からの受電線６に第１の計器用変流器１０を介して接続され前記商用電源１からの受電電流に応じた制御信号を自家用発電設備２の出力制御装置１３に出力する受電電力変換装置１２とを備え、第１の計器用変流器１０を受電電流に応じた変流比を選択できるように構成し、受電電力変換装置１２を入力に対して夫々１００％の制御信号を出力する電力検出範囲が異なる複数の電力変換器１５Ａ〜１５Ｃで構成すると共に、受電電流に応じて第１の計器用変流器１０の変流比の選択と複数の電力変換器１５Ａ〜１５Ｃの選択を行う選択手段（１１，１７，１８，１９，２０Ａ，２０Ｂ）を設けたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に受電線を介して接続された負荷と、この負荷に接続された自家用発電設備と、この自家用発電設備の出力を各種条件に応じて制御する出力制御装置と、前記受電線に第１の計器用変流器を介して接続され前記商用電源からの受電電流に応じた制御信号を前記出力制御装置に出力する受電電力変換装置とを備えた自家用発電設備の出力制御システムにおいて、前記第１の計器用変流器は、受電電流に応じた変流比を選択できるように構成されており、前記受電電力変換装置は、入力に対して夫々１００％の制御信号を出力する電力検出範囲が異なる複数の電力変換器を有し、かつ前記受電電流に応じて前記第１の計器用変流器の変流比の選択と前記複数の電力変換器の選択を行う選択手段を設けたことを特徴とする自家用発電設備の出力制御システム。
【請求項２】
前記第１の計器用変流器は、変流比の異なる複数の計器用変流器を有することを特徴とする請求項１記載の自家用発電設備の出力制御システム。
【請求項３】
前記選択手段は、前記商用電源からの受電電流を検出する第２の計器用変流器を備えていることを特徴とする請求項１記載の自家用発電設備の出力制御システム。
【請求項４】
前記選択手段は、前記第２の計器用変流器によって検出された受電電流に応じて、前記第１の計器用変流器の変流比を切替える変流比切換手段と前記複数の電力変換器を選択する電力変換器選択手段とを夫々駆動する駆動手段を備えていることを特徴とする請求項３記載の自家用発電設備の出力制御システム。
【請求項５】
商用電源と、自家発電設備と、前記商用電源からの電力と前記自家発電設備からの電力との配分を各種条件に応じて変化させる電力配分手段と、この電力配分手段に接続された負荷とを備えた自家用発電設備の出力制御システムにおいて、前記電力配分手段は、自家用発電設備の出力を制御する出力制御装置と、前記商用電源からの受電電流を検出し、その受電電流に応じた変流比を選択できる第１の計器用変流器と、第１の計器用変流器に接続され、入力に対して夫々１００％の制御信号を前記出力制御装置に出力する電力検出範囲が異なる複数の電力変換器置と、前記商用電源からの受電電流に応じて前記第１の計器用変流器の変流比と前記複数の電力変換器の選択を支持する第２の計器用変流器とを備えていることを特徴とする自家用発電設備の出力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自家用発電設備の出力制御システムに係り、特に、商用電源と並列に接続された自家用発電設備の出力制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源と並列に接続された自家用発電設備は、例えば特許文献１に開示されているように、既に提案されている。このような自家用発電設備によれば、負荷に対する電力の一部を商用電源で負担し、残りを自家用発電設備で負担することができる。
【０００３】
これは、電力料金の安い夜間や休日には商用電源から大量に買電して自家用発電設備からの電力供給を少なくし、それ以外は商用電源からの買電を少なくして自家用発電設備からの電力供給を増やすことで、トータルコストを低減するものである。そのために、商用電源からの受電量に応じて自家用発電設備の出力を電力変換器を介して制御している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術によれば、商用電源からの買電量が時間帯によっては数％から９０数％の広域に亘って変化するので、自家用発電設備の出力制御を行うための制御信号を出力する電力変換器は、最大受電量に見合ったものを使用している。
【０００６】
ところで、電力変換器の誤差は、１００％出力に対して±０．５％程度であるが、例えば１０％出力では±５％にもなり、精度のよい制御を行うことができない問題がある。
【０００７】
このために、最大受電量付近においては電力変換器は精度よい制御信号を出力するので自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができる。しかし、最小受電量付近においては誤差が大きくなるので、自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができなくなり、トータルコストを低減することができない問題がある。
【０００８】
尚、上記従来の技術によれば、電力変換器の精度を最小受電量付近においても維持できるように、電力変換器の出力に応じて計器用変流器の変流比を変えることで対応することが開示されている。しかし、電力変換器を１台のみ使用しているので、受電量が増えたときに電力の算出が飽和してしまい、この状態で正確に変流比を選択することができない。また、仮に、複数の電力変換器を備えても、受電量に応じた電力変換器の選択ができないので、結果的に、自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができない。
【０００９】
本発明の目的は、受電量の大幅な変化によっても自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができる自家用発電設備の出力制御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】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、商用電源に受電線を介して接続された負荷に並列接続された自家用発電設備と、この自家用発電設備の出力を各種条件に応じて制御する出力制御装置と、前記受電線に第１の計器用変流器を介して接続され前記商用電源からの受電電流に応じた制御信号を前記出力制御装置に出力する受電電力変換装置とを備え、かつ前記第１の計器用変流器を前記受電電流に応じた変流比を選択できるように構成し、前記受電電力変換装置を入力に対して夫々１００％の制御信号を出力する電力検出範囲が異なる複数の電力変換器で構成すると共に、前記受電電流に応じて前記第１の計器用変流器の変流比の選択と前記複数の電力変換器の選択を行う選択手段を設けたのである。
【００１１】
上記構成のように、選択手段によって受電電流に応じた変流比の第１の計器用変流器と受電電流に応じた制御信号を１００％出力する電力変換器を選択することで、電力変換器から精度よい制御信号を出力することができ、その結果、自家用発電設備の出力を精度よく制御することができるのである。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、受電量の大幅な変化によっても自家用発電設備の出力制御を精度よく行うことができる自家用発電設備の出力制御システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明による自家用発電設備の出力制御システムの一実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。
【００１４】
本実施の形態による自家用発電設備の出力制御システムは、大きくは、商用電源１と、自家発電設備２と、前記商用電源１からの電力と前記自家発電設備２からの電力の負荷３への配分を各種条件に応じて変化させる電力配分手段４とから構成されている。
【００１５】
前記商用電源1には、受電遮断器５を介して受電線６が接続されており、この受電線６が前記負荷３に接続されている。また前記自家発電設備２は、例えばガスタービンやエンジン等の原動機で駆動される複数台の発電機７Ａ，７Ｂ，７Ｃを有しており、これら発電機７Ａ〜７Ｃから発電機遮断器８Ａ，８Ｂ，８Ｃを介して電力線９Ａ，９Ｂ，９Ｃが接続されており、これら電力線９Ａ〜９Ｃが前記受電線６と並列に前記負荷３に接続されている。
【００１６】
前記電力配分手段４は、前記受電線６の受電電流を検出する第１の計器用変流器１０及び第２の計器用変流器１１と、受電電流に応じた制御信号を出力する受電電力変換装置１２と、この受電電力変換装置１２から出力される制御信号により前記自家用発電設備２の出力を制御する出力制御装置１３と、前記自家用発電設備２からの出力電流に応じた信号を前記出力制御装置１３に出力する発電機電力変換器１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとを備えている。
【００１７】
さらに、前記受電電力変換装置１２は、第１の計器用変流器１０からの検出電流に応じて夫々１００％の制御信号を出力する電力検出範囲が異なる複数の電力変換器１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃと、前記第２の計器用変流器１１からの電流を検出する電流検出器１６と、この電流検出器１６の検出電流に応じて前記第１の計器用変流器１０の変流比の切換えを指示する電流切換回路１７と、前記電流検出器１６の検出電流に応じて前記電力変換器１５Ａ〜１５Ｃの選択を指示する電力変換器切換回路１８と、前記電流切換回路１７の指示により前記第１の計器用変流器１０の変流比の切換えを行う変流比切換機構１９と、前記電力変換器切換回路１８の指示により前記電力変換器１５Ａ〜１５Ｃの選択切換えを行う電力変換器切換機構２０Ａ，２０Ｂとを備えている。
【００１８】
次に、上述のように構成した自家用発電設備の出力制御システムにおいて、商用電源１からの受電量が最大時と最小時についての動作を説明する。電力変換器１５Ａは、受電最大電力まで電力変換を行うため、最大入力で１００％変換できるものであり、電力変換器１５Ｃは、受電最小電力（数％）の電力変換を行うため、最小入力（数％）で１００％変換できるものである。
【００１９】
いま、受電最大電力１００％時には、受電線６に１００％の受電電流Ｉが流れる。そのときの受電電力変換装置１２は、変流比切換機構１９と電力変換器切換機構２０Ａ，２０Ｂとにより接点Ａ１−Ａ２−Ａ３が接続された状態となっており、第１の計器用変流器１０の検出電流Ｉ１は１００％、電力変換器１５Ａの出力ｗは１００％で、図３に示すように、１００％の電力変換が行える。
【００２０】
一方、受電最小電力（数％）時は、受電電流Ｉが数％になり、図４に示すように、第２の計器用変流器１１で検出される電流Ｉ３は数％、第１の計器用変流器１０でも数％の電流Ｉ１が検出される。そして、第１の計器用変流器１０に変流比を変えた端子Ｂ１を設けて電流Ｉ１の２倍の電流Ｉ２が流れるように設定しておくと共に、図５に示すように、前記電流切換回路１７と電力変換器切換回路１８とを第２の計器用変流器１１の検出電流が数％以下になったときに切換え指令を発するように設定する。このような設定により、変流比切換機構１９と電力変換器切換機構２０Ａ，２０Ｂとは接点Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３を接続し、第１の計器用変流器１０の電流Ｉ１が２倍の電流Ｉ２に増幅される変流比に切換えられると共に、図６に示すように、最小入力（数％）で１００％変換できる電力変換器１５Ｃに切換えられる。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、受電電力が最小の数％時においても、１００％に近い電力変換を行って精度の高い、云い代えれば最小受電電力に対して誤差の少ない制御信号を出力することができるので、出力制御装置１３による自家用発電設備２の正確な出力制御を行うことができる。
【００２２】
尚、上記実施の形態において、前記第２の計器用変流器１１と、前記電流切換回路１７と、前記電力変換器切換回路１８と、前記変流比切換機構１９と、前記電力変換器切換機構２０Ａ，２０Ｂとが、請求項１に記載の、受電電流に応じて第１の計器用変流器の変流比の選択と複数の電力変換器の選択を行う選択手段を構成するものである。また、前記電流切換回路１７と前記変流比切換機構１９とが、請求項４に記載の、第２の計器用変流器によって検出された受電電流に応じて、第１の計器用変流器の変流比を切換える変流比切換え手段を構成するものである。さらに、前記電力変換器切換回路１８と、前記電力変換器切換機構２０Ａ，２０Ｂとが、請求項４に記載の、第２の計器用変流器によって検出された受電電流に応じて、複数の電力変換器を選択する電力変換器選択手段を構成するものである。
【００２３】
このほか、上記実施の形態においては、前記第１の計器用変流器１０に、変流比を選択できる端子Ｂ１を設けた構成を説明したが、第１の計器用変流器として変流比の異なる計器用変流器を複数用意してこれらを選択するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による自家用発電設備の出力制御システムの一実施の形態を示すブロック線図。
【図２】図１の一部拡大図。
【図３】受電最大電力時の入出力特性図。
【図４】第１の計器用変流器の入出力特性図。
【図５】図１の選択手段の動作特性図。
【図６】図１の受電電力変換装置の入出力特性図。
【符号の説明】
【００２５】
１…商用電源、２…自家用発電設備、３…負荷、４…電力配分手段、６…受電線、１０…第１の計器用変流器、１１…第２の計器用変流器、１２…受電電力変換装置、１３…出力制御装置、１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…電力変換器、１６…電流検出器、１７…電流切換回路、１８…電力変換器切換回路、１９…変流比切換機構、２０Ａ，２０Ｂ…電力変換器切換機構。
【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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