(57)【要約】【課題】水車、発電機、及び需用負荷器具等の故障や水車や発電機の故障や破損を防止できて安全性が向上するだけでなく、インバータを小型化でき、バッテリーを必要としない比較的安価なマイクロ水力発電装置を提供する。【解決手段】マイクロ水力発電装置１０では、三相発電機１４、整流器１６、直流電圧検出器１８、インバータ２０、交流電流検出器２２、及び需用負荷５０が配電線１８ａ、２０ａ、２２ａによって順に接続されている。直流電圧検出器１８で検出された直流電圧を表す直流電圧信号は信号線２４ａを通って直流電圧レベル制御器２４に入力される。交流電流検出器２２で検出された交流電流を表す交流電流信号は信号線２８ａを通って負荷電流制御器２８に入力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力を利用した発電機によって発電した電力を需用負荷に供給するマイクロ水力発電装置において、
前記発電機によって発電された交流電力が整流器にて直流電力に変換され、その直流電力の直流電圧値を検出する直流電圧検出器と、
この直流電圧検出器を通過した直流電力を交流電力に変換する、前記直流電圧検出器に接続されたインバータと、
このインバータと前記需用負荷との間に接続された、該需用負荷で消費されている交流電力の交流電流値を検出する交流電流検出器と、
前記直流電圧検出器によって検出された直流電圧値が所定の範囲を超えているときはこの超えた分の直流電圧の一部又は全部が供給される過電圧直流負荷と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいてオンオフされる、前記インバータに入力される前の直流電力が供給される余剰電力直流負荷と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて、前記インバータから出力された交流電力の一部が供給される余剰電力交流負荷とを備えたことを特徴とするマイクロ水力発電装置。
【請求項２】
前記余剰電力直流負荷は、前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて選択的にオンオフされる複数のものであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ水力発電装置。
【請求項３】
前記直流電圧検出器によって検出された直流電圧値が所定の範囲内か否かを判定し、この直流電圧値が所定の範囲を超えているときはこの超えた分の直流電圧の一部又は全部を前記過電圧直流負荷に供給させる直流電圧レベル制御器と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて、前記インバータから出力された交流電力の一部が前記余剰電力交流負荷に供給されるように制御する負荷電流制御器と、
前記交流電流検出器で検出された交流電流値が、予め決めておいた複数の範囲のいずれの範囲内かを判定し、この判定結果に基づいて前記複数の余剰電力直流負荷を選択的にオンオフする交流電流レベル制御器とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ水力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水力を利用した発電機によって発電した電力を需用負荷（電灯や温水器など）に供給するマイクロ水力発電装置に関し、例えば山小屋などで単独で使用されるマイクロ水力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少量の電力（例えば５ｋＷ以下程度）を発電するマイクロ水力発電装置が山小屋などで使用されている。このようなマイクロ水力発電装置で発電させた電力は、山小屋などに設置された電灯や温水器などの需用負荷に供給される。電灯や温水器などは必要に応じて使用されるものであり、これらの使用状況によって需用負荷は変動し、また、発電機の出力電力は高電圧となることがある。発電機を安定して稼動させるためには、水車の回転数を一定にして発電機の出力電力を一定にする必要がある。
【０００３】
発電機の出力電力を一定にして稼動させる技術として、発電装置に自動負荷制御器ＡＬＣと擬似負荷とを備えておき、需用負荷の変動に応じて擬似負荷に電力を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、発電装置にバッテリーを備えておき、需用負荷の変動によって発生する余剰電力をこのバッテリーに蓄電する技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開昭５９−２２６６９９号公報
【特許文献２】特開昭６１−０９２１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１の技術では、自動負荷制御器ＡＬＣが破損した場合、水車や発電機が故障したり破損したりするおそれがある。また、特許文献２の技術ではバッテリーが必須となるので、バッテリーを交換したり保守点検したりするコストがかかる。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑み、水車や発電機の故障や破損を防止できて安全性が向上するだけでなく、インバータを小型化でき、バッテリーを必要としない比較的安価なマイクロ水力発電装置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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明のマイクロ水力発電装置は、水力を利用した発電機によって発電した電力を需用負荷に供給するマイクロ水力発電装置において、
（１）前記発電機によって発電された交流電力が整流器にて直流電力に変換され、その直流電力の直流電圧値を検出する直流電圧検出器と、
（２）この直流電圧検出器を通過した直流電力を交流電力に変換する、前記直流電圧検出器に接続されたインバータと、
（３）このインバータと前記需用負荷との間に接続された、該需用負荷で消費されている交流電力の交流電流値を検出する交流電流検出器と、
（４）前記直流電圧検出器によって検出された直流電圧値が所定の範囲を超えているときはこの超えた分の直流電圧の一部又は全部が供給される過電圧直流負荷と、
（５）前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいてオンオフされる、前記インバータに入力される前の直流電力が供給される余剰電力直流負荷と、
（６）前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて、前記インバータから出力された交流電力の一部が供給される余剰電力交流負荷とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、
（７）前記余剰電力直流負荷は、前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて選択的にオンオフされる複数のものであってもよい。
【０００８】
また、
（８）前記直流電圧検出器によって検出された直流電圧値が所定の範囲内か否かを判定し、この直流電圧値が所定の範囲を超えているときはこの超えた分の直流電圧の一部又は全部を前記過電圧直流負荷に供給させる直流電圧レベル制御器と、
（９）前記交流電流検出器で検出された交流電流値に基づいて、前記インバータから出力された交流電力の一部が前記余剰電力交流負荷に供給されるように制御する負荷電流制御器と、
（１０）前記交流電流検出器で検出された交流電流値が、予め決めておいた複数の範囲のいずれの範囲内かを判定し、この判定結果に基づいて前記複数の余剰電力直流負荷を選択的にオンオフする交流電流レベル制御器とを備えてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のマイクロ水力発電装置では、需用負荷が変動して負荷が減少しても、過電圧直流負荷、複数の余剰電力直流負荷、及び余剰電力交流負荷のいずれかにこの減少分が供給されるので、定格電力を常に発電できることとなる。また、インバータが故障したことなどに起因して直流電圧検出器によって過電圧（所定範囲を超えた電圧）が検出された場合、この過電圧は過電圧直流負荷に供給される。また、直流電圧検出器が故障したなどに起因して交流電流検出器によって過大な交流電流が検出された場合、この過大な交流電流は余剰電力交流負荷に供給される。上記と同様に交流電流検出器によって過大な交流電流が検出された場合、インバータに入力される前の直流電力が余剰電力直流負荷に供給される。従って、インバータ、直流電圧検出器、及び交流電流検出器のいずれが故障等してその本来の機能を果たさなくなっても、過電圧直流負荷、余剰電力直流負荷、及び余剰電力交流負荷のいずれかに電力が供給されるので、水車や発電機の破損を防止できて安全性が向上する。また、過電圧直流負荷と余剰電力直流負荷には、インバータに入力される前の直流電力が供給されるので、インバータの負荷率を下げることができてインバータの小型化を図れる。さらに、バッテリー（蓄電器）を使用しなくても定格電力を常に発電できるので、バッテリーの費用や保守点検を必要とせず、比較的安価なマイクロ水力発電装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、定格出力が３ｋＷの発電機を備えたマイクロ水力発電装置に実現された。
【実施例１】
【００１１】
図１と図２を参照して、本発明のマイクロ水力発電装置の一例を説明する。
【００１２】
図１は、本発明のマイクロ水力発電装置の一例を示すブロック図である。図２は、図１に示したマイクロ水力発電装置の電気系統とその作用（動き）を示す説明図である。
【００１３】
マイクロ水力発電装置１０は、例えば渓流を利用して水車１２を回転させ、この回転によって三相発電機１４から所定の電力（例えば３ｋＷ）を定格出力させるタイプのものである。マイクロ水力発電装置１０で発電された電力は、電灯やテレビなどから構成される需用負荷５０に供給されて、これら電灯やテレビなどで消費される。三相発電機１４から出力された交流電力は整流器１６によって直流電力に変換されて直流電圧検出器（ＤＣＶＴ）１８に入力される。直流電圧検出器１８では、整流器１６から入力された直流電力の直流電圧値が検出される。この検出された直流電圧値が一定範囲内（例えば９０Ｖ以上１１５Ｖ以下の範囲内）のときのみインバータ２０が稼動するように構成されている。このインバータ２０は直流電圧検出器１８に接続されており、インバータ２０では、直流電圧検出器１８を通過した直流電力が交流電力に変換される。インバータ２０には、需用負荷５０との間にカレントトランス（ＣＴ）２２が接続されている。交流電流検出器２２では、需用負荷５０で消費されている交流電力の交流電流値が検出される。即ち、需用負荷５０の一部（例えば電灯だけ）のスイッチが切られているときは、交流電流検出器２２で検出される交流電流値は、電灯の分だけ低い。
【００１４】
以上のようにマイクロ水力発電装置１０では、三相発電機１４、整流器１６、直流電圧検出器１８、インバータ２０、交流電流検出器２２、及び需用負荷５０が配電線１８ａ、２０ａ、２２ａによって順に接続されている。
【００１５】
上記した直流電圧検出器１８で検出された直流電圧を表す直流電圧信号は、信号線２４ａを通って直流電圧レベル制御器（ＶＣＡ）２４に入力される。直流電圧レベル制御器２４では、直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が所定の範囲内（例えば９０Ｖ以上１１５Ｖ以下の範囲内）か否かを判定してインバータ２０を稼動させるようになっている。直流電圧検出器１８で検出された直流電圧値が所定の範囲を超えている（ここでは、１１５Ｖを超えている）と直流電圧レベル制御器２４で判定されたときは、この超えた分の直流電圧の一部又は全部を過電圧直流ヒータ２６（本発明にいう過電圧直流負荷の一例である）に供給させる。過電圧直流ヒータ２６は、直流電圧検出器１８とインバータ２０を接続する配電線１８ａから分岐して接続されている。直流電圧検出器１８で検出された直流電圧値が所定の範囲未満である（ここでは、９０Ｖ未満）と直流電圧レベル制御器２４で判定されたときは、インバータ２０を稼動させないようになっている。
【００１６】
上記した交流電流検出器２２で検出された交流電流を表す交流電流信号は、信号線２８ａを通って負荷電流制御器２８に入力される。負荷電流制御器２８では、交流電流検出器２２で検出された交流電流値に基づいて、インバータ２０から出力された交流電力の一部が余剰電力交流ヒータ３０（本発明にいう余剰電力交流負荷の一例である）に供給されるように交流電力を制御する。余剰電力交流ヒータ３０は、インバータ２０と交流電流検出器２２を接続する配電線２０ａから分岐して接続されている。負荷電流制御器２８には、図２に示すように、入力された電流を電圧に変換する電流電圧変換器（ＡＶＣ）４１、信号反転器４０、位相制御器４２、及びサイリスタユニット（ＳＣＲＵ）４４が備えられており、負荷電流制御器２８によって余剰電力交流ヒータ３０に供給される交流電力の値が変更される。即ち、後述する２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６には一定値の直流電力のみが供給されるので、余剰電力交流ヒータ３０に供給される交流電力を適宜に変更することにより、需用負荷５０で消費されない電力の全てを余剰電力交流ヒータ３０と２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６で消費するように構成されている。
【００１７】
交流電流検出器２２で検出された交流電流を表す交流電流信号は、信号線３２ａを通って交流電流レベル検出器（ＡＬＣ）３２にも入力される。交流電流レベル検出器３２では、交流電流検出器２２で検出された交流電流値が、後述するように予め決めておいた複数の範囲のいずれの範囲内かを判定し、この判定結果に基づいて２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６（本発明にいう複数の余剰電力直流負荷の一例である）を選択的にオンオフする（又は、両方をオン又はオフする）。余剰電力直流負荷３４，３６はそれぞれ、直流電圧検出器１８とインバータ２０を接続する配電線１８ａから分岐して接続されている。
【００１８】
上記した三相発電機１４としては磁石式発電機を用いており、インバータ２０が必要である。このインバータ２０から需用負荷５０までの間の交流回路に故障等が発生した場合、インバータ２０を保護するために、２つの余剰電力直流ヒータ３４、３６は、インバータ２０に入る前の直流電力を消費するように構成されている。また、余剰電力交流ヒータ３０を、直流電圧検出器１８とインバータ２０の間の直流側に接続する方法も考えられる。
【００１９】
上記した直流電圧レベル制御器２４での判定手順について、図３を参照して説明する。
【００２０】
図３は、直流電圧レベル制御器での制御手順を示すフロー図である。
【００２１】
このフローは、マイクロ水力発電装置１０（図１等参照）に電源が投入されることによって起動する。このフローが起動したときは、スイッチＳ１は閉じられている（Ｓ３０１）。このスイッチＳ１は、過電圧直流ヒータ２６をオンオフするためのスイッチである。スイッチＳ１が閉じているときは、三相発電機１４（図１等参照）から出力された電力は、インバータ２０に入力されるだけでなく過電圧直流ヒータ２６にも入力される。三相発電機１４から定格（ここでは３ｋＷとした）以上の電力が出力された場合、直流電圧レベル制御器２４と過電圧直流ヒータ２６によって、インバータ２０には、このインバータ２０の能力を超える電力は入力されないように構成されている。なお、スイッチＳ１が開いているときは、三相発電機１４（図１等参照）から出力された電力の全ては、稼動中のインバータ２０に入力される。
【００２２】
Ｓ３０１でスイッチＳ１を閉じた後、直流電圧レベル制御器２４やスイッチＳ１を動かすための制御電源１１（図２参照）が正常か否かが判定される（Ｓ３０２）。ここでいう制御電源とは、バッテリーレスシステムにおいて発電機より得られた、各ユニットを動かすための電源をいう。なお、警報を鳴らすための小型充電池はマイクロ水力発電装置１０に備えられている。
【００２３】
制御電源１１が正常ではないと判定されたときは、スイッチＳ１を閉じたままにしておき、警報や非常ランプ（いずれも図示せず）などによって使用者に知らせる。Ｓ３０２で制御電源１１が正常であると判定されたときは、直流電圧検出器１８（図１等参照）によって検出された直流電圧値が設定値１（例えば９０Ｖ）以上か否かを判定する（Ｓ３０３）。ここでいう設定値１は、インバータ２０が正常に機能を発揮できて故障や破損のおそれのない最小の電圧値である。直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値１以上のときは、スイッチＳ１を開いて（Ｓ３０４）インバータ２０を運転させる。
【００２４】
一方、直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値１未満のときは、設定値１より不足電圧によってインバータ２０が故障等するおそれがあるのでスイッチＳ１を閉じたままにしておくと共にインバータ２０を運転させずに警報を鳴らす。この場合は、水量や水車の点検・調整をする。なお、再びＳ３０３において、直流電圧検出器１８（図１等参照）によって検出された直流電圧値が設定値１以上か否かを判定し、直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値１以上のときは、スイッチＳ１を開いて（Ｓ３０４）インバータ２０を運転させると共に警報を停止させる。
【００２５】
Ｓ３０４でスイッチＳ１を開いた後は、需用負荷５０（図１等参照）が消費する電力の変動に起因して直流電圧値が変動することがあるので、直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値２（ここでは１１５Ｖ）を超えているか否かを判定する（Ｓ３０５）。この検出された直流電圧値が設定値２を超えていると判定されたときは、インバータ２０の故障等を防止するためにスイッチＳ１を閉じて（Ｓ３０６）警報を鳴らし、Ｓ３０３に戻る。これにより、過剰な電力は過電圧直流ヒータ２６に供給されるので、直流電圧検出器１８によって検出される直流電圧値は例えば１０５Ｖまで降下する。従って、設定値２以下の電力がインバータ２０に供給されることとなってインバータ２０の故障等を防止できる。Ｓ３０６でスイッチＳ１を閉じても、直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値２を超えているときは、インバータ２０を停止する。このときスイッチＳ２、Ｓ３（図２参照）は既に閉じられている。これにより、発電機１４で発電された３ｋＷの電力は余剰電力直流ヒータ３４、３６で消費されることとなる。
【００２６】
一方、Ｓ３０５において直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値が設定値２以下のときは、この電圧（設定値１以上設定値２以下）をもつ電力がインバータ２０に入力されてもインバータ２０が故障等する恐れが無いので、スイッチＳ１を開いたままにしておきＳ３０３に戻る。
【００２７】
Ｓ３０６でスイッチＳ１を閉じた後、制御電源１１が正常か否かが判定される（Ｓ３０７）。この制御電源１１が正常ではないと判定されたときはこのフローを終了し、正常であると判定されたときはＳ３０３に戻る。
【００２８】
以上のように直流電圧検出器１８によって検出された直流電圧値に基づいて過電圧直流ヒータ２６をオンオフさせるので、インバータ２０を正常に運転させるだけでなくインバータ２０のトラブルを防止できる。
【００２９】
上記した交流電流レベル検出器３２での制御手順について、図４を参照して説明する。
【００３０】
図４は、交流電流レベル制御器での制御手順を示すフロー図である。
【００３１】
このフローは、マイクロ水力発電装置１０（図１等参照）に電源が投入されることによって起動する。このフローが起動したときは、スイッチＳ２、Ｓ３は閉じられている（Ｓ４０１）。スイッチＳ２は、２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６のうちの一方の余剰電力直流ヒータ３４をオンオフするためのスイッチであり、スイッチＳ３は、もう一方の余剰電力直流ヒータ３６をオンオフするためのスイッチである。スイッチＳ２が閉じているとき（スイッチＳ３は開）は、三相発電機１４からの出力電力は、需用負荷５０（図１等参照）だけでなく余剰電力直流ヒータ３４にも供給される。スイッチＳ３が閉じているとき（スイッチＳ２は開）は、三相発電機１４からの出力電力は、需用負荷５０（図１等参照）だけでなく余剰電力直流ヒータ３６にも供給される。２つのスイッチＳ２、Ｓ３が閉じているときは、三相発電機１４からの出力電力は、需用負荷５０（図１等参照）だけでなく２つの余剰電力直流ヒータ３４、３６にも供給される。従って、需用負荷５０のスイッチが全て開になって（切られて）も、三相発電機１４からの出力電力は余剰電力直流ヒータ３４、３６に使われる（供給される）だけでなく、後述するように余剰電力交流ヒータ３０にも使われるので、三相発電機１４は定格電力を出力し続けられる。
【００３２】
Ｓ４０１に続いて、交流電流レベル検出器３２やスイッチＳ２、Ｓ３を動かすための制御電源１１（図２参照）が正常か否かが判定される（Ｓ４０２）。この制御電源１１が正常ではないと判定されたときは、スイッチＳ２、Ｓ３を閉じたままにしておき、警報や非常ランプ（いずれも図示せず）などによって使用者に知らせる。Ｓ４０２で制御電源１１が正常であると判定されたときは、交流電流検出器２２（図１等参照）によって検出された交流電流値が設定値１（例えば１０アンペア）を超えているか否かを判定する（Ｓ４０３）。この検出された交流電流値が設定値１を超えているときは、需用負荷５０によって１０アンペアを超える電力が消費されているので、スイッチＳ２を開いて（Ｓ４０４）余剰電力直流ヒータ３４に電力を供給しないようにする。
【００３３】
一方、この検出された交流電流値が設定値１を超えていないときは、需用負荷５０の一部でスイッチが切られており、需用負荷５０では設定値１以下の電力しか消費されていないので、スイッチＳ２を閉じたままにしておき、需用負荷５０で消費されていない電力のうち１０アンペアに相当する電力を余剰電力直流ヒータ３４で消費する。
【００３４】
続いて、交流電流検出器２２（図１等参照）によって検出された交流電流値が設定値２（例えば２０アンペア）を超えているか否かを判定する（Ｓ４０５）。この検出された交流電流値が設定値２を超えているときは、需用負荷５０によって２０アンペアを超える電力が消費されているので、スイッチＳ３を開いて（Ｓ４０６）余剰電力直流ヒータ３６にも電力を供給しないようにする。これにより、余剰電力直流ヒータ３４，３６の双方に電力が供給されないので、需用負荷５０に十分な電力が供給されることとなる。
【００３５】
一方、この検出された交流電流値が設定値２を超えていないときは、需用負荷５０の一部又は全部でスイッチが切られており、需用負荷５０では設定値２以下の電力しか消費されていないので、スイッチＳ３を閉じたままにしておき、需用負荷５０で消費されていない電力のうち２０アンペアに相当する電力を２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６で消費する。また、Ｓ４０５において、検出された交流電流値が設定値２を超えていないと判定されたときはＳ４０３に戻る。Ｓ４０６でスイッチＳ３を開いた後、制御電源１１が正常か否かが判定される（Ｓ４０７）。この制御電源１１が正常ではないと判定されたときはこのフローを終了し、正常であると判定されたときはＳ４０３に戻る。
【００３６】
なお、余剰電力直流ヒータ３４，３６の負荷は、需用負荷５０の個別の負荷に応じて適宜に設定する。また、ここでは２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６としたが、３つ以上でもよい。なお、余剰電力直流ヒータを１つにした場合は電流バランスが悪くなるので好ましくない。
【００３７】
以上のように交流電流検出器２２によって検出された交流電流値に基づいて２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６を選択的にオンオフさせるので、三相発電機１４は定格電力を出力し続けられる。
【００３８】
上記した負荷電流制御器２８での制御手順について、図５を参照して説明する。
【００３９】
図５は、負荷電流制御器での制御手順を示すフロー図である。
【００４０】
このフローは、マイクロ水力発電装置１０（図１等参照）に電源が投入されることによって起動する。このフローが起動したときは、先ず、交流電流レベル検出器３２やスイッチＳ２、Ｓ３を動かすための制御電源１１が正常か否かが判定される（Ｓ５０１）。この制御電源１１が正常ではないと判定されたときは、スイッチＳ２、Ｓ３を閉じたままにしておき、警報や非常ランプ（いずれも図示せず）などによって使用者に知らせる。Ｓ５０１で制御電源１１が正常であると判定されたときは、負荷電流制御器２８において、交流電流検出器２２（図１等参照）からの信号が信号反転器４０を経由して位相制御器４２に入力され（Ｓ５０２、Ｓ５０３）、さらに、サイリスタユニット４４に入力される。負荷電流制御器２８では、交流電流検出器２２で検出された交流電流値を演算してアナログ値（出力値）に換算し、このアナログ値に基づいて、余剰電力交流ヒータ３０に供給する交流電力を決定する。先ず、演算で得られたアナログ値が定格値（ここでは、３０アンペア）未満か否かが判定される（Ｓ５０４）。３０アンペア未満と判断されたときは、需用負荷５０では３０アンペア未満の電流しか消費されていないので、アナログ値に応じて、余剰電力交流ヒータ３０に供給する交流電流値を増加する（Ｓ５０５）。例えば、アナログ値が１５アンペアのときは、需用負荷５０では、１５アンペアに相当する電力が消費されているので、三相発電機１４で発電した定格電力の１６．６％に相当する電力（５アンペアをもつ電力）を余剰電力交流ヒータ３０に供給する。この場合、残りの１０アンペア（定格電力の３３．３％に相当する）は、上述したように、スイッチＳ２を閉にして余剰電力直流ヒータ３４に供給する。また、アナログ値が０アンペアのときは、需用負荷５０では全ての電力が消費されていないので、三相発電機１４で発電した定格電力の全てを余剰電力交流ヒータ３０及び２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６に供給する。即ち、２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６では１０アンペアずつしか消費できないので、交流電流検出器２２で例えば１７アンペアが検出されたときは、２つの余剰電力直流ヒータ３４，３６のいずれかで１０アンペアを消費して、余剰電力交流ヒータ３０では、残りの３アンペアを消費する。このように、余剰電力交流ヒータ３０では、交流電流検出器２２で検出された電流値に基づいて、消費する電力が適宜に変動する。
【００４１】
Ｓ５０４において、演算で得られたアナログ値が定格値（３０アンペア）未満ではないと判定されたときは、このアナログ値が定格値を超えているか否かが判定される（Ｓ５０６）。アナログ値が定格値を超えていると判定されたときは、アナログ値に応じて、余剰電力交流ヒータ３０に供給する交流電流値を減少する（Ｓ５０７）。例えば、アナログ値が３０アンペアのときは、需用負荷の全てで電力が消費されているので、三相発電機１４で発電した定格電力の全てを余剰電力交流ヒータ３０に供給しない。続いて、アナログ値と定格値が同じか否かを判定し（Ｓ５０８）、これらの値が同じときは、この状態を保持する（Ｓ５０９）。続いて、制御電源１１が正常か否かが判定される（Ｓ５１０）。この制御電源１１が正常ではないと判定されたときはこのフローを終了し、正常であると判定されたときはＳ５０４に戻る。
【００４２】
上記のように需用負荷５０で消費される電力に基づいて余剰電力交流ヒータ３０に供給する電力を決めることにより、三相発電機１４は定格電力を出力し続けられる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のマイクロ水力発電装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したマイクロ水力発電装置の電気系統とその作用（動き）を示す説明図である。
【図３】直流電圧レベル制御器での制御手順を示すフロー図である。
【図４】交流電流レベル制御器での制御手順を示すフロー図である。
【図５】負荷電流制御器での制御手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  マイクロ水力発電装置
１２  水車
１４  三相発電機
１８  直流電圧検出器
２０  インバータ
２２  カレントトランス
２４  直流電圧レベル制御器（ＶＣＡ）
２６  過電圧直流ヒータ
２８  負荷電流制御器
３０  余剰電力交流ヒータ
３２  交流電流レベル制御器（ＡＬＣ）
３４，３６  余剰電力直流ヒータ
４０  信号反転器
４１  電流電圧変換器（ＡＶＣ）
４２  位相制御器
４４  サイリスタユニット（ＳＣＲＵ）
５０  需用負荷
【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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