(57)【要約】【課題】システムの並列冗長性を確保し、且つ効率を最適化するように無停電電源装置を制御する。【解決手段】負荷率監視部５は、電流検出器４の検出電流からシステム負荷率を算出し、システム負荷率の変動があると、各無停電電源装置の負荷率をシステム負荷率から算出する。負荷率が増加している場合、該負荷率が例えば４０％以下であると、停止可能な無停電電源装置の台数ｎを決定する。停止台数ｎは、各無停電電源装置の負荷率が９０％を超えず、かつ１台の無停電電源装置が故障によって解列した際に並列冗長運転が可能な台数である。各無停電電源装置の負荷率が増加していない際に、無停電電源装置の並列冗長運転ができない場合、並列冗長運転が可能となる運転台数ｍを算出する。運転台数選択部６は、負荷率監視部５の算出結果に基づいて、無停電電源装置の運転または停止をさせる。【選択図】図１
2013223402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続され、商用電源から負荷に供給する電源を生成して供給する複数の無停電電源装置と、
前記無停電電源装置の運転、または停止を制御するシステム出力部とを有し、
前記システム出力部は、
前記負荷に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器が検出した電流値から、運転中の前記無停電電源装置における負荷率を算出し、算出した前記負荷率に基づいて、前記無停電電源装置の運転台数、または停止台数を決定する負荷率監視部と、
前記負荷率監視部が決定した前記無停電電源装置の運転台数、または停止台数に基づいて、前記無停電電源装置の運転、または停止を行う運転台数選択部とを有することを特徴とする無停電電源システム。
【請求項２】
請求項１記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部は、
算出した前記負荷率が増加した際に、無停電電源装置の負荷率が負荷しきい値以下となり、無停電電源装置が１台停止しても並列冗長運転が可能となる台数を算出し、前記運転台数選択部に出力することを特徴とする無停電電源システム。
【請求項３】
請求項２記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部における負荷しきい値は、
運転する前記無停電電源装置における運転効率を向上させる適正な負荷率に設定されていることを特徴とする無停電電源システム。
【請求項４】
請求項１記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部は、
算出した前記負荷率が減少した際に、運転中の前記無停電電源システムによる並列冗長運転が可能かを判定し、並列冗長運転が不可であれば、前記無停電電源システムが並列冗長運転可能となる無停電電源装置の台数を算出し、前記運転台数選択部に出力することを特徴とする無停電電源システム。
【請求項５】
請求項１記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部は、
前記電流検出器が検出した電流値から、前記無停電電源システムの定格負荷に対する稼動中の負荷の比率であるシステム負荷率を算出し、前記システム負荷率に変動が生じた際に、各々の無停電電源装置における負荷率を算出することを特徴とする無停電電源システム。
【請求項６】
請求項５記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部は、
算出した前記システム負荷率が、システム負荷率しきい値よりも大きい変動となると、すべての前記無停電電源装置を運転させる指令を前記運転台数選択部に出力することを特徴とする無停電電源システム。
【請求項７】
請求項５記載の無停電電源システムにおいて、
前記負荷率監視部は、
設定された期間における前記システム負荷率の増減変動回数をカウントし、前記変動回数が第１の基準値を超えていると、すべての前記無停電電源装置を運転させる指令を前記運転台数選択部に出力し、前記変動回数が前記第１の基準値よりも少ない場合、設定された期間における前記システム負荷率の負荷増減頻度が第２の基準値よりも高いか低いかを判定し、前記負荷増減頻度が前記第２の基準値よりも高い場合、運転可能な無停電電源装置があるかを判定し、運転可能な無停電電源装置があると、前記無停電電源装置を無負荷運転にて起動させる指令を前記運転台数選択部に出力することを特徴とする無停電電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電電源システムに関し、特に、複数台の無停電電源装置にて構成される無停電電源システムの運転効率化に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数台の無停電電源装置を並列に接続して運用する無停電電源システムでは、軽負荷時においてもすべての台数を運転させる構成となっている。このように、軽負荷時においてもすべての無停電電源装置を運転させると、効率が非常に悪くなってしまう。
【０００３】
この運転効率を向上させる技術としては、例えば、無停電電源装置の運転モードを負荷率に応じて自動で制御することにより、システムの運転効率を向上させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、無停電電源装置が電力を出力しないモードである「スタンバイモード」から、無停電電源装置が電力を出力する「通常給電モード」へ瞬時に移行することによって、急激な負荷変動にも対応できる制御技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１２４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記のような無停電電源システムにおける運転制御技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【０００７】
特許文献１の技術によれば、システム定格負荷は、並列接続された無停電電源装置の容量×Ｎとし、システム定格負荷に対して、Ｎ台の無停電電源装置をフル稼動することを前提として設計されている。そして、軽負荷時において適正運転台数を判断し、その判断結果により無停電電源装置を停止して運転効率を上げることを可能とする。
【０００８】
しかし、運転中の無停電電源装置のみで考えた場合、無停電電源システムは、並列冗長性を失う可能性がある。例えば、運転していた無停電電源装置のうちの１台が故障した場合、残りの健全機のみで運転すると過負荷といった故障を検出してしまう。
【０００９】
これにより、無停電電源システムは、一時的にバイパス給電を行う恐れがある。これによって、無停電電源装置からではなく、商用電源から給電が行われることになり、この状態では並列冗長運転に対して信頼性が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
また、無停電電源装置の運転モードを制御する技術によれば、「通常運転モード」から電力を出力しない「スタンバイモード」へ変わることによって効率を上げている。しかし、「スタンバイモード」は完全停止ではないため、スタンバイモードの間は無負荷運転を継続する。したがって、スタンバイモードの間は、パワー半導体素子のスイッチングなどによる無負荷損が発生しており、低消費電力化が問題となる。
【００１１】
本発明の目的は、システムの並列冗長性を確保し、且つ効率を最適化するように無停電電源装置を制御することのできる技術を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１４】
本発明は、並列接続され、商用電源から負荷に交流を直流に、直流を交流に変換して供給する複数の無停電電源装置と、該無停電電源装置の運転、または停止を制御するシステム出力部とを有する無停電電源システムからなる。
【００１５】
また、システム出力部は、負荷に流れる電流を検出する電流検出器と、該電流検出器が検出した電流値から、各々の無停電電源装置における負荷率を算出し、その算出した負荷率に基づいて、無停電電源装置の運転台数、または停止台数を決定する負荷率監視部と、負荷率監視部が決定した無停電電源装置の運転台数、または停止台数に基づいて、無停電電源装置の運転、または停止を行う運転台数選択部とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１７】
（１）並列冗長運転を確保しながら、無停電電源装置の運転台数を適正に制御することができる。
【００１８】
（２）上記（１）により、無停電電源システムの運転効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態による無停電電源システムの一例を示す説明図である。
【図２】図１の無停電電源システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】無停電電源装置における負荷率−効率特性の一例を示す説明図である。
【図４】図１の無停電電源システムにおける具体的な構成例を示す説明図である。
【図５】図４の無停電電源システムにおけるシステム負荷率が低下した際の一例を示す説明図である。
【図６】図４の無停電電源システムにおいて１台の無停電電源装置を停止した際の一例を示す説明図である。
【図７】図４の無停電電源システムにおいて２台の無停電電源装置が運転台数選択部により停止された際の一例を示す説明図である。
【図８】図１の無停電電源システムにおける負荷損失、および無負荷損失の一例を示す説明図である。
【図９】図１の無停電電源システムにおけるシステム負荷率の変動が激しい際の動作処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
〈発明の概要〉
本発明の概要は、商用電源から負荷に交流を直流に、直流を交流に変換して供給する複数の無停電電源装置（無停電電源装置２1〜２N）と、無停電電源装置の運転、または停止を制御するシステム出力部（システム出力盤３）とを有する無停電電源システム（無停電電源システム１）である。
【００２２】
複数の無停電電源装置は、並列接続されている。システム出力部は、負荷（負荷Ｌ）に流れる電流を検出する電流検出器（電流検出器４）と、電流検出器が検出した電流値から、各々の無停電電源装置における負荷率を算出し、その算出した負荷率に基づいて、無停電電源装置の運転台数、または停止台数を決定する負荷率監視部（負荷率監視部５）とを有する。
【００２３】
さらに、システム出力部は、負荷率監視部が決定した無停電電源装置の運転台数、または停止台数に基づいて、無停電電源装置の運転、または停止を行う運転台数選択部（運転台数選択部６）を有する。
【００２４】
以下、上記した概要に基づいて、実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の形態による無停電電源システム１の一例を示す説明図である。
【００２６】
本実施の形態において、無停電電源システム１は、図示するように、無停電電源装置２1〜２N、およびシステム出力盤３から構成されている。
【００２７】
無停電電源装置２1〜２Nは並列接続されており、これら無停電電源装置２1〜２Nから出力された交流電源は、システム出力盤３を介して負荷Ｌへ常時給電される。無停電電源装置２1〜２Nには、商用交流電源ＡＣから交流電源が供給されている。無停電電源装置２1〜２Nは、図示しないコンバータ／インバータ回路、およびバッテリなどをそれぞれ有している。
【００２８】
コンバータ／インバータ回路は、供給された商用交流電源ＡＣの電力を一旦直流に変換し、交流に逆変換することで安定した電力を供給する。バッテリは、商用交流電源ＡＣの停電時などの異常発生の際に、該バッテリに蓄えられた直流電力をインバータ回路によって交流電力に変換し、負荷Ｌに電力を供給する。
【００２９】
システム出力盤３は、無停電電源装置２1〜２Nの運転／停止をそれぞれ制御する。このシステム出力盤３は、電流検出器４、負荷率監視部５、ならびに運転台数選択部６を有する。
【００３０】
電流検出器４は、負荷Ｌに流れる電流を検出する。負荷率監視部５は、電流検出器４が検出した電流値から負荷率を算出し、その算出した負荷率に基づいて、無停電電源装置２1〜２Nの運転台数、または停止台数を決定する。運転台数選択部６は、負荷率監視部５が決定した運転台数、または停止台数に基づいて、無停電電源装置２1〜２Nの運転、または停止させる制御を行う。
【００３１】
図２は、図１の無停電電源システム１における動作の一例を示すフローチャートである。
【００３２】
この図２では、無停電電源装置２1〜２Nの負荷率によって、無停電電源装置の運転台数を決定する運転台数制御モードにおける処理の一例を示している。但し、図２のフローチャートに示している基準値などは、１つの例であり、これに限定されるものではない。
【００３３】
まず、負荷率監視部５は、電流検出器４が検出した電流からシステム負荷率を算出し、システム出力電力を監視する（ステップＳ１０１）。システム負荷率とは、無停電電源システム１の定格負荷に対する稼動中の負荷Ｌの比率である。
【００３４】
ステップＳ１０１の処理における監視において、大容量負荷の稼働や停止などの大きな負荷変動が生じた場合（ステップＳ１０２）、負荷率監視部５は、運転台数制御モードを解除し（ステップＳ１０３）、すべての無停電電源装置２1〜２Nを運転させる。
【００３５】
ステップＳ１０２の処理において、負荷率監視部５は、例えば、システム負荷率が予め設定されたシステム負荷率しきい値よりも大きくなった際に、大きな負荷変動が生じたと判定する。
【００３６】
また、大きな負荷変動が生じていない場合、負荷率監視部５は、システム負荷率の変動があるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この場合におけるシステム負荷率の変動は、ステップＳ１０２の処理におけるシステム負荷率の変動よりも小さなものである。
【００３７】
ステップＳ１０４の処理において、システム負荷率の変動があったと判断すると、負荷率監視部５は、各々の無停電電源装置２1〜２Nにおける負荷率をシステム負荷率から算出する（ステップＳ１０５）。また、システム負荷率の変動がない場合には、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００３８】
算出の結果、各々の無停電電源装置２1〜２Nにおける負荷率が増加している場合には（ステップＳ１０６）、各々の無停電電源装置２1〜２Nの負荷率が、例えば、４０％以下であるかを判断する（ステップＳ１０７）。
【００３９】
この負荷率の基準値となる４０％は、例えば、図３の無停電電源装置における負荷率−効率特性の説明図から、無停電電源装置の運転効率が９５％以上を切る点とする。
【００４０】
各々の無停電電源装置２1〜２Nの負荷率が４０％以下の場合、負荷率監視部５は、停止可能な無停電電源装置の台数ｎを決定し、各々の無停電電源装置２1〜２Nの負荷率が４０％よりも大きい場合には、ステップＳ１０１の処理に戻る。
【００４１】
各々の無停電電源装置２1〜２Nの負荷率が４０％以下の場合、停止台数ｎの初期値をｎ＝０とし、各々の無停電電源装置の負荷率がｙ％（無停電電源装置が効率よく運転する負荷率）以上となる無停電電源装置の停止台数ｎを算出する（ステップＳ１０８〜Ｓ１１０）。
【００４２】
なお、ｙ（負荷しきい値）は次式によって算出することができる。
【００４３】
ｙ=(運転中の台数−ｎ−１)/(運転中の台数−ｎ)×１００％        （式１）
変数ｙは、ｎ台の無停電電源装置が停止した無停電電源システム１から、１台の無停電電源装置が故障によって解列した際に各無停電電源装置の負荷率が９０％を超えないような値に設定する。よって、算出した停止台数ｎは（ｎ−１）台停止した場合無停電電源システム１を並列冗長運転可能にする。
【００４４】
負荷率が１００％を超えた場合、負荷率監視部５は、過負荷を検出し、すべての無停電電源装置を停止させる指示を出力すると共に、商用交流電源ＡＣから直接、交流電源を供給するバイパス給電を行う恐れがある。
【００４５】
負荷率監視部５は、停止台数ｎの算出後、算出した停止台数から１台を引いたｎ−１台の無停電電源装置を停止するように、運転台数選択部６に対して指示を行う（ステップＳ１１１）。運転台数選択部６は、負荷率監視部５の指示に基づいて、ｎ−１台の無停電電源装置を停止させる。
【００４６】
ステップＳ１０８〜Ｓ１１０の処理にて算出した停止台数ｎは、並列運転が可能であるが、故障などによって１台でも無停電電源装置が停止すると、並列冗長運転ができない可能性があるため、ｎ−１を停止台数とする。
【００４７】
また  ステップＳ１０６の処理において、各々の無停電電源装置２1〜２Nの負荷率が増加していない場合、負荷率監視部５は、無停電電源システム１が並列冗長運転が可能かを判定する（ステップＳ１１２）。これは、無停電電源装置のメンテナンスや故障などによって無停電電源装置が動作していない場合などでは並列冗長運転ができない可能性があるからである。
【００４８】
ステップＳ１１２の処理において、冗長運転が可能な場合には、ステップＳ１０１の処理に戻り、冗長運転が可能でない場合には、運転台数ｍ＝０を初期値として、運転開始する無停電電源装置の台数を１台ずつ増加させ、冗長運転が可能となる運転台数ｍを算出する（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）。
【００４９】
そして、負荷率監視部５は、算出したｍ台の無停電電源装置を運転するように、運転台数選択部６に対して指示を行う（ステップＳ１１６）。運転台数選択部６は、負荷率監視部５の指示に基づいて、ｍ台の無停電電源装置の運転を開始させる。
【００５０】
続いて、図２のフローチャートの具体的な処理について、図４〜図６を用いて説明する。
【００５１】
図４は、図１の無停電電源システム１における具体的な構成例を示す説明図である。
【００５２】
この場合、無停電電源システム１は、２０００ｋＶＡ定格の負荷Ｌに対して、５００ｋＶＡの無停電電源装置２1〜２5を並列接続した並列システムからなる。また、システム出力盤３における構成は、図１と同様である。
【００５３】
通常、５００ｋＶＡの無停電電源装置２1〜２5がすべて運転する場合、システムの定格負荷における各無停電電源装置２1〜２5の負荷率は、２０００ｋＶＡ／５／５００ｋＶＡ×１００％＝８０％となる。
【００５４】
図５は、図４の無停電電源システム１におけるシステム負荷率が低下した際の一例を示す説明図である。
【００５５】
図示するように、７００ｋＶＡの負荷Ｌに対して、すべての無停電電源装置２1〜２5が運転する場合、各無停電電源装置２1〜２5の負荷率は、７００ｋＶＡ／５／５００ｋＶＡ×１００％＝２８％となる。
【００５６】
よって、負荷率監視部５は、各々の無停電電源装置２1〜２5における現状負荷率は基準値４０％より小さいと判断する。そこで、無停電電源装置２1〜２5のうち、１台の無停電電源装置を停止したときの各無停電電源装置の負荷率を算出する。
【００５７】
図６は、図４の無停電電源システム１において１台の無停電電源装置を停止した際の一例を示す説明図である。
【００５８】
図６に示すように、例えば、無停電電源装置２5を停止すると、無停電電源装置２1〜２4の負荷率は、７００ｋＶＡ／４／５００ｋＶＡ×１００％＝３５％となる。このとき、負荷しきい値ｙは、(運転中の台数−ｎ−１)／(運転中の台数−ｎ)×１００％＝７５％になる。
【００５９】
したがって、無停電電源装置２1〜２4の負荷率３５％＜ｙ＝７５％と判断され、停止台数ｎをさらに１台増やして前記の計算を繰り返す。ｙは９０％より小さい値とする。ｎ＝２台の場合、各々の無停電電源装置の負荷率は、７００ｋＶＡ／３／５００ｋＶＡ×１００％＝４６．７％＜ｙ＝６６．７％となり、停止台数ｎを１台増やして前記の計算を繰り返す。
【００６０】
ｎ＝３台の場合、それぞれの無停電電源装置の負荷率は、７００ｋＶＡ／２／５００ｋＶＡ×１００％＝７０％＞ｙ＝５０％となり負荷しきい値を超えるため、停止台数ｎはｎ←（ｎ−１）２台となる。
【００６１】
したがって、負荷率監視部５が運転台数選択部６に指示する停止台数を２台に決定する。負荷率監視部５は、算出した停止台数である２台を運転台数選択部６へ指示することによって、２台の無停電電源装置を停止することができる。
【００６２】
図７は、図４の無停電電源システム１において２台の無停電電源装置が運転台数選択部６により停止された際の一例を示す説明図である。
【００６３】
図７に示す無停電電源システム１では、２台の無停電電源装置２4，２5が停止している場合を示しており、各無停電電源装置２1〜２3の負荷率は、４６．７％である。運転中の無停電電源装置２1〜２3のうち、１台が故障しても運転中の無停電電源装置の負荷率は、前述したように７０％である。
【００６４】
よって、運転中の無停電電源装置２1〜２3のうち、１台が故障しても、負荷率が１００％を超えることはなく、負荷検出が動作して商用交流電源ＡＣから直接、交流電源が供給されるバイパス給電に切り換わることがない。これによって、高信頼性を維持しながら冗長運転を継続することができる。
【００６５】
したがって、無停電電源システム１は、高信頼性を確保した上で、無停電電源装置の運転効率を向上させることができる。図７に示した条件において無停電電源装置の運転台数を３台とした場合、図３のグラフから、無停電電源装置の運転効率を約９０％から約９５％にまで向上させることができる。
【００６６】
さらには、停止した２台の無停電電源装置２4，２5は、スタンバイモードではなく、運転停止となっているので、コンバータ／インバータ回路などに設けられているパワー半導体素子のスイッチング損失などの無負荷損をなくすことができ、無停電電源システム１の効率を向上させることを可能とする。
【００６７】
ここで、負荷率が増加した場合、運転中の無停電電源システム１が並列冗長運転可能かについて検討する。図２（ステップＳ１１２）にて述べたように、並列冗長運転が可能（図２のステップＳ１１２の処理）であれば、無停電電源システム１の出力を監視する処理（図２のステップＳ１０１の処理）に戻る。
【００６８】
しかし、負荷増加によって、無停電電源装置の１台が故障した場合、過負荷になる恐れがあると判断され、つまり、並列冗長運転不可と判断された場合には、投入が必要な台数の無停電電源装置を投入する（図２のステップＳ１１３，Ｓ１１４の処理）。
【００６９】
また、無停電電源システム１は、投入台数ｍの初期値を０とし、ｍ台投入した後の無停電電源システム１の並列冗長運転が可能かについて判断する（図２のステップＳ１１５の処理）。
【００７０】
並列冗長運転を可能とする運転台数ｍを算出し、算出したｍを運転台数選択部６に与える。最後に運転台数選択部６により、運転させるｍ台の無停電電源装置に運転指令を与える。
【００７１】
具体的な例を示す。図７の負荷Ｌが、例えば７００ｋＶＡから８００ｋＶＡへ変化するとき、各々の無停電電源装置２1〜２3の負荷率は８００ｋＶＡ／３／５００ｋＶＡ×１００％＝５３．３％である。
【００７２】
運転台数３台によって、並列冗長可能とする負荷率は（３−１）／３×１００％＝６７．７％より小さいことを前提とするため、無停電電源システム１は、負荷増加後であっても並列冗長運転可能と判断し、運転台数は現状を維持して運転を継続する。
【００７３】
なお、図７の負荷Ｌが、例えば７００ｋＶＡから１２００ｋＶＡへ変化するとき、各無停電電源装置２1〜２3の負荷率は、１２００ｋＶＡ／３／５００ｋＶＡ×１００％＝８０％である。
【００７４】
したがって、並列冗長運転可能な負荷率６７．７％より大きくなり、運転可能な無停電電源装置を投入する。ｍ＝１台の場合、各々の無停電電源装置２1〜２4の負荷率は、１２００ｋＶＡ／（３＋１）／５００ｋＶＡ×１００％＝６０％となる。
【００７５】
並列冗長運転可能の最大の負荷率は（３＋１−１）／（３＋１）×１００％＝７５％となり、ｍ＝１台を投入することにより、無停電電源システム１は並列運転が可能となる。負荷率監視部５は、運転台数選択部６に１台の無停電電源装置の運転を開始する指令を与える。この指令を受けて、運転台数選択部６は、１台の無停電電源装置を運転させる。
【００７６】
また、負荷の変動が管理不可、または大容量負荷投入する場合は（図２のステップＳ１０２の処理）、無停電電源装置の負荷率が上昇し、無停電電源装置の定格容量をオーバーしてしまう恐れがある。そのため、大容量負荷投入、負荷管理不可の場合は、運転台数制御モードを解除（図２のステップＳ１０３の処理）し、すべての無停電電源装置を運転させることにより高信頼性を維持することを可能とする。
【００７７】
図８は、図１の無停電電源システム１における負荷損失、および無負荷損失の一例を示す説明図である。
【００７８】
図８において、左側のグラフは、負荷に関係なくすべての無停電電源装置を運転させている無停電電源システムにおける各無停電電源装置の損失を示している。また、中央のグラフは、無停電電源システムが電力を出力しないモードである「スタンバイモード」を有する場合の各無停電電源装置の損失を示している。さらに、右側のグラフは、図１の無停電電源システム１における各無停電電源装置の損失を示している。
【００７９】
無停電電源システム１において、通常運転の場合は各無停電電源装置の損失は、以下のようになる。
【００８０】
損失＝有効電力×(１−１／運転効率)        （式２）
ここで、例えば、無停電電源装置（例えば５００ｋＶＡ）におけるパワー半導体スイッチングなどによる無負荷損を約５ｋＷとし、無停電電源装置の制御電源などによる損失を約１ｋＷと仮定すると、図１の無停電電源システム１は、通常時の総合損失を４７．４ｋＷ程度（図８の左側のグラフ）から２８．３ｋＷ程度（図８の右側のグラフ）まで減らすことが可能となる。
【００８１】
また、「スタンバイモード」では、電力を出力しないが，トランジスタなどのパワー半導体素子はスイッチング動作を行っているために、「スタンバイモード」時における無負荷損失（図８の中央部のグラフのハッチングにて示す領域）が、無停電電源システム１に比べて大きくなっている。
【００８２】
しかし、無停電電源システム１であれば、電力を出力しないだけでなく、パワー半導体素子のスイッチング動作も停止させているので、該パワー半導体素子による無負荷損失がなくなり、無停電電源装置を制御する制御電源などによる損失（図８の右側のグラフのハッチングにて示す領域）のみとなるので、低消費電力化を実現することができる。
【００８３】
図９は、図１の無停電電源システム１におけるシステム負荷率の変動が激しい際の動作処理の一例を示すフローチャートである。
【００８４】
ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理については、図２のステップＳ１０１〜Ｓ１０５の処理と同様であるので、説明は省略する。ステップＳ２０５の処理による負荷率の算出後、負荷率監視部５は、予め設定された規定時間内におけるシステム負荷増減の回数をカウントし、負荷増減頻度を算出する（ステップＳ２０６）。例えば、規定時間が３０分であり、その規定時間内にシステム負荷率の増減が１０回あったとすると、負荷増減頻度は２０回／ｈとして算出する。
【００８５】
また、負荷増減の際に、負荷率監視部５は、予め設定された規定値を超過した回数をカウントし（ステップＳ２０７）、その回数が基準値（第１の基準値）を超えたと判定すると（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０３の処理に移行して運転台数制御モードを解除する。ここでは、規定値を超過した回数ｉが、例えば、基準値である５回を超えた場合に運転台数制御モードを解除するように設定とする。
【００８６】
また、負荷増減が規定値を超過した回数が基準値（５回）よりも少ない場合には（ステップＳ２０８）、規定時間内において算出した負荷増減頻度が基準値（第２の基準値）よりも高いかを判定する（ステップＳ２０９）。
【００８７】
ステップＳ２０９の処理において、規定時間内において算出した負荷増減頻度が予め設定されている基準値よりも低い場合には、ステップＳ２１２の処理に移行する。なお、図９のステップＳ２１２〜ステップＳ２２２の処理には、図２のステップＳ１０６〜Ｓ１１６の処理と同様であるので、説明は省略する。
【００８８】
また、ステップＳ２０９の処理において、規定時間内において算出した負荷増減頻度が基準値よりも高い場合、負荷率監視部５は、運転投入可能な無停電電源装置があるかを判定し（ステップＳ２１０）、投入可能な無停電電源装置がない場合には、ステップＳ２０３の処理に移行する。
【００８９】
また、運転投入可能な無停電電源装置がある場合には、運転投入可能な無停電電源装置を無負荷運転にて起動させるように、運転台数選択部６に指令する（ステップＳ２１１）。運転台数選択部６は、負荷率監視部５からの指令を受けて、投入可能な無停電電源装置を無負荷運転にて起動させる。
【００９０】
負荷増減頻度が高い場合には、負荷容量の急激な増加による過負荷検出や、短期間で運転台数の変更が発生する。つまり、特定の無停電電源装置が運転、および停止を頻繁に繰り返すことが考えられる。
【００９１】
これを回避するために、前述したステップＳ２１０，Ｓ２１１の処理により、無負荷運転の無停電電源装置の運転台数を増加させる。これによって、負荷急変の状況に対応することを可能にする。さらに、投入した無停電電源装置は、無負荷運転モードであるので、無停電電源システムの損失を削減することができる。
【００９２】
それにより、本実施の形態によれば、並列冗長運転を確保した上で、無停電電源装置の運転台数を適正に制御することができるので、無停電電源システム１における運転効率を大幅に向上させることができる。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、無停電電源システムにおける並列冗長運転の運転最適化技術に適している。
【符号の説明】
【００９５】
１  無停電電源システム
２1〜２N  無停電電源装置
３  システム出力盤
４  電流検出器
５  負荷率監視部
６  運転台数選択部
Ｌ  負荷
ＡＣ  商用交流電源
【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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