TOYO INDEPENDENT POWER SYSTEM

東洋分散電源用発電装置
1. 東洋分散電源用発電装置とは

1.What is TOYO Independent Power System ?

環境負荷への軽減対策が地球規模で求められる21世紀、地球の温暖化防止のための二酸化炭素排出量削減の有力な方策として、エネルギー源を化石燃料から再生可能エネルギーへ転換することが世界的規模で進められているなか、東洋電機製造はクリーンで再生可能なエネルギーへの転換に先進的に取り組んでいます。
東洋分散電源用発電装置は、東洋の最新技術を結集した装置で、風力、小水力、燃料電池、バイオマスなどを利用したクリーンな発電システムを簡単にしかも効率よく構成できるようにシステムアップされています。

Useful measures to reduce environmental load of earth arerequired in global scale now in 21 century. Above all, as animportant measure to reduce the amount of emission ofcarbon oxide for prevention of global warming, conversion ofenergy source from fossil fuel to the renewable energy is
being proceeded in worldwide scale.
TOYO DENKI SEIZO K.K. are working advancingly on theconversion to clean and renewable energy.
TOYO Independent Power System is the equipment, towhich TOYO's newest technology is concentrated, hasbeen improved to make it possible to compose simply andeﬃciently the clean generation system utilizing wind power,mini water power, fuel cell battery, biomass., etc.

2. 分散電源用発電装置の構成

2.Composition of Independent power system

東洋分散電源用発電装置は発電機とパワーコンディショナ盤から構成されます。

TOYO Independent Power System consists of generator
and power conditioner panel.

(1) 発電機(1) Generator

発電機は水車､風車などの原動機からの動力を電気エネルギーに変換します。
発電機には、当社において電動機としても数多くの使用実績のある永久磁石型発電機を用い、励磁機を無くしたことと高効率制御を行うことにより、誘導機に比較して格段に小型､高効率化を実現しています。

Generator converts the power from prime movers such as
water wheel (hydraulic turbine), wind mill, etc. to the electricenergy.
In the generator, our developed permanent magnet type
machine having many delivery records as a motor is used.
And by omitting the exciter and by highly eﬃcient control,drastic downsizing and high eﬃciency compared with induction machine were realized.

(2) パワーコンディショナ盤(2) Power conditioner panel

風車に代表されるように分散電源用として使用される原動機は、その出力が比較的大きく変動する不安定なものが多くあります。その結果発電機出力（電圧、周波数）も大きく変動します。パワーコンディショナ盤は、この不安定な電圧、周波数を系統に連系可能なように安定化します。

Among prime movers to be used for independent powersystem, there are many unstable ones as represented bywind mill, of which output ﬂuctuates by comparatively large
amounts. As a result, generator output (voltage, frequency) also ﬂuctuates by large amounts. Power conditioner
panel stabilizes such unstable voltage-frequency in order tomake it possible to be linked with the system.

原動機

Prime movers

風車 Windturbine

東洋分散電源用発電装置

発電機 Generator

永久磁石型発電機
Permanent magnet typegenerator

タービン Turbine

水車 Waterwheel
1

TOYO Independent Power System●パワーコンディショナ盤は次の４つの機能を持っています。

系統電源⣔⤫㟁※Systempowersource
System powersource1）発電機用インバータは、当社独自の磁束制御方式により、発電状態に応じた高効率運転を行います。速度指令による運転／トルク指令による運転が仕様により選択可能です。

※1 連係用インバータ1.5倍程度の容量の絶縁変圧器をご用意願います。
Please prepare an isolation transformer of theͤ1 㐃⣔⏝࢖ࣥࣂ࣮ࢱcapacityof around 1.51.5ಸ⛬ᗘࡢᐜ㔞ࡢ⤯⦕ኚᅽჾࢆࡈ⏝ព㢪࠸ࡲࡍࠋtimes of the linkage
inverter. ࢜ࣉࢩࣙࣥ Option

 CB3ȭTF

ͤ1MCCB

2）連系用インバータは、発電機からの電気エネルギーを安定した電圧､周波数に変換し、系統と連系します。またこのインバータは、低歪率の正弦波電流を系統へ供給するので系統への影響がほとんどありません。
3）連系用インバータは、系統連系保護機能を内蔵していますので、電圧、周波数の異常および単独運転などを検知した時は連系状態を確実にオフします。
4）連系用インバータは、夜間などに系統の負荷が減少し、電圧が上昇傾向になった場合、これを検知し、系統電圧の上昇を自動的に抑制するように動作する系統電圧上昇自動抑制(SVC)機能を持っています。

࢜ࣉࢩࣙࣥ※2 ͤ2オプション Option
OptionNCͤ2MCCMCCBDMCT2MCCBCEF
MCCB3ȭTF

ACL1ȭTF

PFMCMC1ȭTFINVR
VF66GTHR

㹼

RU>

U<F>

F<SR⬟ືཷື

(Act.)(Pass.)

ไᚚ࣭᧯స㟁※制御・操作電源
Control, operationControl,operationPower source
Power source㐃⣔⏝࢖ࣥࣂ࣮ࢱ
連系用インバータ
Inverter for linkage
Inverter for linkage

INVG

VF66B

●Power conditioner panel has following 4 functions:-㹼1) Inverter for generator conducts highly eﬃcient operation corresponding with the status of generation by
our developed ﬂux control system. Operation by speedcommand or torque command is available for choice byspeciﬁcations.

MCNC4) Inverter for linkage has function of automatic suppression of system voltage rise (SVC) which works tosuppress the rise of system voltage automatically,
detecting the case that the load of system lowers
and voltage tends to rise in the night, etc.

TOYO Independent Power System
パワーコンディショナ盤 Power Conditioner Panel
発電機用インバータ（電力を取り出す）
Inverter for generator(gets the power)

FMコンソール（電圧、電流、周波数のࢥࣥࢯ࣮ࣝ㸦㟁ᅽࠊ㟁ὶࠊ࿘Ἴᩘࡢ
ࣔࢽࢱࠊࡑࡢ௚ࡢタᐃ㸧モニタ、その他の設定）
Console (for monitor of voltage,Console(for andmonitor
current, frequency
setting ofof
others.)voltage,current, frequency
and setting of others.)Ⓨ㟁ᶵ⏝࢖ࣥࣂ࣮ࢱ
発電機用インバータ
トルク指令または
Inverter for generator
Inverter for generator 速度指令ࢺࣝࢡᣦ௧ࡲࡓࡣ㏿ᗘᣦ௧
Torquecommand
Torquecommandor speedcommandor speed command

パワーコンディショナ盤
ࣃ࣮࣡ࢥࣥࢹ࢕ࢩࣙࢼ┙POWER POWER
CONDITIONER
PANELCONDITIONER
PANEL

2) Inverter for linkage converts electric energy fromgenerator to the stable voltage- frequency and links
with the system. Also, as this Inverter supplies
sinusoidal wave current of low distortion rate to thesystem, that system is hardly aﬀected.
3) Since Inverter for linkage incorporates the system
linkage protective function, it surely breaks the statusof linkage when it detects abnormality of voltage,
frequency and operation of generator only (unlinked).

࢜ࣉࢩࣙࣥ Option

デジタルメータࢹࢪࢱ࣓࣮ࣝࢱ
Digitalmeter
Digital meter

EDG

原動機

冷却ファン
永久磁石型発電機
Cooling fan Permanent magnet typegenerator

需要家Primemovers

User

受電
Incoming the power

連系用インバータ（安定した電圧、周波数を出力）（系統連系機能）Invertor for linkage(outputs stable voltage and frequency)(Interconnected system function)2

東洋分散電源用発電装置
3. 分散電源装置の特徴
3. Characteristics of independent power system(1) 高効率発電機に当社永久磁石型発電機（ＥＤＧ）とインバータに高効率制御を採用したことにより、発電機軸から連系端までの総合効率で、大容量機では94％、小容量機でも90％程度を実現しています。

(1) High eﬃciency
By adoption of our developed permanent magnet type generator (EDG) to generator and of high eﬃciency control to Inverter, we realized 94% in case of large capacity units and about 90% even in case of small capacity units, in the overall
eﬃciency from generator shaft till linkage end.

総合効率（％）（発電機軸入力〜連系端）
Overalleﬃciency (%) (generator shaft input -linkage end)93

総合効率(Eﬃciency）
（％）

92
91
9089
8887
86
85
84
83
050

100150連系容量（Out put）
（kW）

3200250300

TOYO Independent Power System(2) きれいな電力
発電機（駆動機）の回転数が変動しても系統連系点では安定した電圧、周波数が得られ、出力電流は正弦波でほとんど高調波を含みません。

(2) Clean power
Even then rotation speed of generator (drive unit) ﬂuctuates, stable voltage-frequency can be obtained at the system
linkage point and output current hardly include high harmonic wave.

40kW時の(線間)電圧・電流波形（電流波形の歪率 1.7％）
Line to line voltage & current wave forms at the time of 40kW(Distorsion rate of current wave form : 1.7%)
Line to line voltage
線間電圧(100V/div) (100V/div)

電流Current(100A/div) (100A/div)

電流高調波分析（40kW時）
Analysis of current high harmonic wave (at the time of 40kW)
500A/０dB

高調波ガイドライン値

High harmonic wave guide line value(3) 確実な系統連系
連系用インバータには系統の電圧・周波数の異常を検出する保護装置の他、単独運転状態を検出する能動、受動方式の検出器を各１式づつ内蔵していますので、単独運転状態を含む電源系統の異常時にもこれを確実に検出し系統から発電機装置を切り離します。
また不足の保護要素を追加することにより系統連系規程に適合した保護装置を簡単に構成できます。

(3) Firm system linkage
Since one set each of detector of active/passive methods to detect the operation status of unlinked generator, other thanprotection device which detects abnormality of voltage-frequency of the system, are incorporated in the Inverter for linkage,
they ﬁrmly detect the error at an abnormal time of power source system including the operation status of unlinked generator, and separates the generator equipment from the system.
By adding of other protection elements, protection equipments conforming to the system linkage rule line can be structuredeasily.

4東洋分散電源用発電装置(4) 系統電圧上昇自動抑制機能の内蔵
夜間などに系統電圧が限度以上に上昇した場合、連系用インバータは力率１運転を中止し、インバータの容量範囲以内で無効電流を系統に供給し、系統の電圧上昇を抑制するよう機能します。

(4)Incorporation of automatic suppression function of system voltage rise
In case that the system voltage rose more than the limit in the night, etc., Inverter for linkage suspends power factor 1operation and supplies reactive current to the system within the capacity range of Inverter and works to suppress the riseof voltage of the system.

系統電圧上昇抑制機能（200Vｸﾗｽ11kWの例）
Suppressionfunction of system voltage rise
(example of 200V Class 11kW)

連系インバータ
出力無効電力（kvar）
The reactive power output ofthe Linkage inverter

0-1-2-3-4-5-6-702468101214（系統電圧−連系インバータ基準電圧）／連系インバータ基準電圧（％）（System voltage-Linkage inverter basic voltage）／Linkage inverter basic voltage (%)連系(5) 自立運転モード
電力系統から解列された状態で構内発電設備にて発電された電力を構内電源として用いる自立運転モードを搭載。
このモードに切り換えることで、通常時に系統連系していた構内発電設備を、非常時に構内供給用独立電源として利用することが可能です。

(5)Self-supporting mode
A solution is an self-supporting mode to use electricity generated in the yard generation facilities for as yard power supply
when it is parallel oﬀ from the grid power system.
This solution enables you to change the use of the yard generation facilities as follows;
You can change it from the use for parallel running with grid power system at normal operation to an independence power
supply use for the yard power supply at emergency operation.

5

TOYO Independent Power System(6) 発電機の小型化実現。

誘導機の1/2

当社ＵＦシリーズインバータ専用ＩＭに対して、同一出力比較でセンターハイトは2枠下げています。又、モータ質量も大幅に軽減されています。(当社ＵＦシリーズインバータ専用ＩＭに対して32〜57％軽減)(6) Realization of downsizing of generator. 1/2 of induction machine.
Compared with our UF Series dedicated IM for Inverter, center height is 2 ranks lower in comparison of the same output.
Also, the mass of motor is reduced substantially (32 - 57% reduction to our UF Series dedicated IM for Inverter)

外形比較
Comparison of outer form
永久磁石型発電機
Permanent magnet typegenerator

誘導機
Induction generator
質量110kWで1/2
Mass 1/2 at 110kW

400

センターハイト比較
Comparison of center height

UFシリーズIM

センターハイト（Centerheight）（ｍｍ）

500
300

200
315
90200552210075

4515110

3711EDG
02500

110出力（Output）（kW）

1000

100

発電機質量比較
Comparison of mass of generator

UFシリーズIM

質量（Mass）
（kg）

2000

500

1500

1000

315
200

500

11 150223775
45 55

110出力（Output）（kW）

90100

110

EDG
1000

6

東洋分散電源用発電装置
4. パワーコンディショナ盤仕様

4. Speciﬁcations of power conditioner panel
項目
Item

標

準 仕 様
Standard

1 連系電源Powersuply line

電気方式 Electric method 三相3線式 3Phase 3Wire
電圧・周波数50Hz 200V、400VVoltage-Frequency
60Hz 200V、400V
電圧変動 V.ﬂuctuation±10%
周波数変動 F.ﬂuctuation ±5%

2 定格Rating

主回路方式
Main circuit method
容量（連系端）Capacity(Linkage end)
時間定格 Time rating
過負荷耐量 Over load

三相3線式 3Phase 3Wire
6.6kV(高圧連系、変圧器付)
6.6KV (High voltage linkage,with transformer)

電圧型自励式 Voltage type self-excitation
200Vクラス(class):11〜180 kw
400Vクラス(class):11〜1000 kw
マイナス電源変動時は減定格
連続 Continuous
Reduced rating when minus
150% 1分間(1min)
power source ﬂuctuates.
屋内閉鎖鋼板製自立形
3 構造
パネル構造
Structure Panel structure
Indoor, closed steel made, free standing.
外気吸入･排気方式
通風方式
Open-air suction/exhaust system
Ventilation type
圧着端子による端子台接続
配線接続方式
Wiring connection type Terminal block connection by crimp stype terminal
据置脚取付け取付方式 Mounting
Foot mounting
発電機用インバータ
4 収納機器Contained Inverter for generator
devices

制御方式
Controlsystem

電圧型自励式 Voltage type self-excitation
マイナス電源変動時100%容量
100% capacity at the time of minus powersource ﬂuctuates

屋外閉鎖鋼板製自立形
Outdoor, closed steel made,free standing

VF66Bｼﾘｰｽﾞを組込
Install VF66B series
発電機及び自己保護機能内蔵
Incorporate generator & selfprotective function
PLC機能内蔵（コントロールブロック）
Incorporate PLC function (Control Block）
発電機ｵｰﾄﾁｭｰﾆﾝｸﾞ機能内蔵
Incorporate generator autotuning function

連系用インバータ
Inverter for linkage

VF66Gｼﾘｰｽﾞを組込
Install VF66G series
系統への自動同期投入方式
Automatic synchronous closing system tothe system
系統電圧上昇自動抑制(SVC)機能付
With automatic suppression function (SVC) ofsystem voltage rise
自己保護機能内蔵Incorporate self-protective function

自立運転機能 Self-supporting operation function

系統接続用遮断器
Breaker for system
connection

配線用遮断器 Molded case circuit breaker

漏電遮断器 Earth leakage circuit breaker

連系用開閉器Switch for linkage

連系用開閉器とｹﾞｰﾄﾌﾞﾛｯｸによる系統との解列
Parallel-oﬀ from system by switch for linkage
and gate block

系統接続用遮断器と連系用開閉器に依る系統との解列
Parallel-oﬀ from system by breaker for system
connection and switch for linkage

コンソール(発電機用及び連系用インバータ各１)(環境設定及び状態監視､電力､電圧､電流､周波数の一つ選択)(Environment setting and status monitoring,selecting one from power, voltage, current
and frequency)

積算電力計、電力計､電圧計、電流計、周波数計、回転計
Watthour meter, wattmeter, voltmeter,ammeter,frequency meter, rotation meter

高効率空間ベクトル制御
High eﬃciency space vector control
発電機センサ付制御
Control with generator sensor
発電機の速度制御、ﾄﾙｸ制御またはﾄﾙｸﾊﾟﾀｰﾝによる自動制御運転が仕様により選択可能
Operation by speed command, torque commandor automatic operation by torque pattern isavailable for choice by speciﬁcations.
コンソールによる手動指令設定可能
Manual command setting by console is possible

速度制御時のﾄﾞﾙｰﾌﾟ量設定可能
Droop amount setting at the time of speed
control can be set
速度、ﾄﾙｸ指令の外部入力可能
External input of speed, torque commandis possible

Console (one each ofInverter for generator
and for linkage)5

準 標 準 仕 様
Available on request

発電機制御
Generator control

系統連系制御と自立運転制御 電流歪最小化変調制御 総合5％以内(定格出力)
System linkage control
各次高調波３％以内
and Self-supporting
Modulation control of current distortion
control.
minimization : Overall within 5% (rated output)
Each high harmonic wave
within 3%
力率１制御
Power factor 1 control

99％以上(定格負荷)
More than99%(rated load)

系統連系運転時は電流制御、自立運転時は電圧制御
Current control at the time of system linkage
operation,Voltage control at the time of self-supporting
operation.

7

力率設定可能範囲（−45°〜＋45°)
Available setting range ofpower factor (-45 - +45 )TOYO Independent Power System

項
6

保護機能
Protectivefunction

目Item標準 仕 様Standard

発電機用インバータ用
For Inverter for
generator

発電機過電流､発電機過負荷､直流部過･不足電圧､フィン過熱､IBGT電源異常等
Generator overcurrent, Generator overload,
Excess/under voltage at DC part, Fin overheat,
IGBT power source abnormal, etc.

連系用インバータ用
For Inverterf or linkage

インバータ過電流､インバータ過負荷､ヒューズ断､フィン過熱､IBGT電源異常等
Inverter overcurrent, Inverter overload, Fuse blown,
Fin overheat, IGBT power source abnormal,etc.

系統保護用
For protection of
the system

過電圧検出Overvoltage
detection:

不足電圧検出Undervoltage
detection:

周波数上昇検出
Frequency rise
detection:

周波数低下検出
Frequency falldetection:

準 標 準 仕 様
Available on request
発電機過熱
Generator overheat

電圧設定範囲100〜130%
Voltage setting range
100 - 130%
時間設定範囲0〜5秒
Time setting range 0 - 5sec
電圧設定範囲70〜100%
Voltage setting range
70 - 100%
時間設定範囲0〜5秒
Time setting range 0 - 5sec
上限設定範囲0.1〜9.9Hz
Upper limit setting
range 0.1 - 9.9Hz
時間設定範囲0〜5秒
Time setting range 0 - 5sec
下限設定範囲-0.1〜-9.9Hz
Lower limit setting
range -0.1〜-9.9Hz
時間設定範囲0〜5秒
Time setting range 0 - 5sec

単独運転検出 Single generator operation detection
無効電圧正帰還方式
能動方式
Active method: Reactive voltage positive
feedback method
設定範囲0.01〜9.99Hz
Setting range 0.01 - 9.99Hz
設定範囲1〜9999msec
Setting range1 - 9999msec
受動方式
Passive method:

事故時運転継続(FRT)要件
適用の有無
FRT requirements application or not(FRT : Fault Ride Through)

電圧位相跳躍検出方式
Voltage phase jumpdetection method
設定範囲0.5〜20度
Setting range 0.5 - 20 degree
設定範囲0〜2sec
Setting range 0 - 2sec

再連係復帰（電源確認）時間
Re-interconnected
recovery(Conﬁrmed
power supply) time

周囲温度 Ambient temp.
7 使用環境相対湿度
Siteconditions Relative humidity
標高 Altitude
使用場所
Installation place
ガス・蒸気 Gas，
vapor

0〜+40℃

8 塗装色
Paintingcolor

マンセル5Y7/1
munsell 5Y7/1

設定範囲 0.1〜300.0秒
Setting range 0.1〜
300.0 sec

有（風力発電のみ）
Existence (only as for the wind-power)

85%RH以下 Under 85%RH
1000m以下 Under 1000m
屋内 Indoor

1000m超過 Over 1000m
屋外 Outdoor

有害な腐食性、爆発性のガスや蒸気の無い場所
Indoor without hazardous gases,such as
corrosive or explosive gases
御指定色
AS customer-speciﬁed

8東洋分散電源用発電装置
5. 発電機仕様

5. Generator standard speciﬁcations
項目
Item

標

種類
type

永久磁石型発電機
permanent magnet type generator

適用規格
Applied standart
1 定格事項Rating2 外被Enclosure

準 仕 様Standard

準 標 準 仕 様
Available on request

ＪＥＣ−2100（1993）
回転電気機械一般
JEC-2100(1993)General requirements
for rotating electrical manchines

極数 No. of pole

6極 6 Poles

出力 Output

11〜750kW

電圧 Voltage

190/380V (190V級は90kWまで）
190/380V(190V class is up to 90kW)

定格基底回転速度
Rated revolution

1200min-1
出力一定範囲は基底回転数に対し１：
１．
３３Output constant range is 1:1.33
againist basic rotating speed

時間定格 Time rating

連続 Continuous

保護形式 Protection

IP44(全閉防まつ形)

1500min 、1800min
回転速度の変更はご相談ください
Comply with another min-1-1-1

IP44(Tottally enclosed splash proof)
冷却 CoolingIC411（外被表面冷却自力形)…37kW以下
IC411(Surface self cooling) Under 37kW

3 絶縁の種類 Insulation
温度上昇 Temp. rise

IC416(外被表面冷却・他力形)…45kW以上

IC411（外被表面冷却自力形)…45kW以上

IC416(Surface forced cooling) Over 45kW

IC411(Surface self cooling) Over 45kW

F種 Class F
F種ライズ F rise

周囲温度 Ambient temp

-10〜+40℃

相対湿度 Relative humidity

95%RH以下 Under 95%RH

95%RH超過 Over 95%RH

標高 Altitude

1000m以下 Under 1000m

1000m超過 Over 1000m

使用場所 Installation place

屋内 Indoor

屋外 Outdoor

ガス・蒸気 Gas，
vapor

有害な腐食性、爆発性のガスや蒸気の無い場所
Indoor without hazardous gases，such as corrosive or explosive gases

防食2種、3種
Corrosion proof class 2，class 35 取付方式 Mounting

横据置脚取付け(B3) Foot mounting(B3)フランジ形、立て形 See Mounting arrengement.

6 負荷との結合 Coupling method

直結／ベルト掛 （ベルト掛けは200kWまで）
Direct coupling/Belt driving

7 振動 Class of vibration

両振幅V30以下

4 使用環境Siteconditions+40〜+60℃，-10〜-30℃(Up to 200kW in case of belt driving)
両振幅V10以下 V10：and lessLess than V30：Full-amplitude(Peak to peak)
8 騒音レベル Noise level

枠番・Frame size………dB(A)50/60Hz
100…………………･

67

dB(A)

112…………………･

72

dB(A)

132…………………･

75

dB(A)

160…………………･

72/75

dB(A)

180…………………･

77/80

dB(A)

200…………………･

78/81

dB(A)

250…………………･

82/85

dB(A)

315…………………･

85/88

dB(A)

9 超過トルク耐量
Momentary excess torque

150% １分間
150% of Full load，
1min.

150%超過・未満
150% over，
150% under

10 塗装色 Painting color

発電機
マンセル7.5BG4/1.5
Generator
muncell 7.5BG4/1.5

御指定色
AS customer-speciﬁed

11 附属品 Accessories

電動送風機、オプトコーダ

減速機(ギャード) Reduction (gear)

PTCサーミスタ素子
Independent electric cooling fan，OptcoderPTC thermistor element

9TOYO Independent Power System

10本社 東京都中央区八重洲一丁目4-16（東京建物八重洲ビル） 〒103-0028
産業事業部 TEL.03-（5202）-8132〜6 FAX.03-（5202）-8150

大 阪 支 社 大 阪 市 北 区 角 田 町 1 - 1（ 東 阪 急 ビ ル ）〒530-0017
TEL.06（6313）1301
FAX.06（6313）0165
名 古 屋 支 社 名 古 屋 市中村 区 名 駅 三 丁目1 4 - 1 6（ 東 洋ビル）〒450-0002
TEL.052（541）1141
FAX.052（586）4457

本資料記載内容は、予告なく変更することがあります。
ご了承ください。

IKW029D-A16-05

500K