JP2001112176A - Private power generation facility - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は発電機能を備えたコージェネレーショ
ン設備に関わり、特に、家屋・集合住宅の各区画等に電
力を供給する自家発電設備において、一般家庭のような
大きい負荷変動に対して負荷電力に追従するのに好適な
自家発電装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】内燃機関を用いた発電設備と、該発電設備
で発電した電力を変換する電力変換装置と、前記発電設
備で発電された電力を蓄える蓄電設備とを備えた自家発
電設備において、前記発電設備の出力、前記蓄電設備の
容量および負荷電力を検出して、該発電設備の出力を負
荷の変動に追従して制御する制御装置を備える。
(57) [Summary] The present invention relates to a cogeneration facility having a power generation function, and more particularly to a private power generation facility for supplying power to each section of a house or an apartment house, where a large load such as that of a general home is used. Provided is an in-house power generation device suitable for following load power with respect to fluctuations and a control method thereof. In a private power generation facility comprising: a power generation facility using an internal combustion engine; a power conversion device configured to convert power generated by the power generation facility; and a power storage facility configured to store power generated by the power generation facility. A control device is provided for detecting the output of the power generation facility, the capacity of the power storage facility, and the load power, and controlling the output of the power generation facility according to a change in load.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、需要が変動する家
屋・集合住宅の各区画等に電力を供給するのに好適な自
家発電設備に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-house power generation facility suitable for supplying electric power to each section of a house or an apartment house whose demand fluctuates.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関を用いて自家発電による電力と
排熱を利用した熱を供給する、いわゆるコジェネレーシ
ョン設備としては、これまでに多数の例が提案されてい
る。例えば、電力需要数100kW以上、熱需要も数1
0万kcal/h以上という大規模施設であり、電力,熱と
もに比較的安定している負荷を対象としたものとして、
クリーンエネルギーVol.6 No.12(1997年日本
工業出版)ページ1―6に記載があるように、コージェ
ネレーション設備は、電力と、熱源としての燃料を別個
に購入する場合に比べてエネルギー利用率が高く、かつ
電力料金と燃料費を合わせたエネルギー費用を節約でき
るという利点があり、今後も多数の施設で導入が見込ま
れている。また、一例としてクリーンエネルギーVol.
6 No.12(1997年 日本工業出版)ページ3に
一日の負荷変動が載っているが、最大負荷と平均の比は
高々2倍程度である。また、昼間だけで見ればもっと変
動は小さく、夜間は発電を停止し、昼間は定格出力に近
い出力で運転することができる。また、変動分は電力会
社の系統からの購入で吸収している例が多い。2. Description of the Related Art Numerous examples of so-called cogeneration facilities for supplying electric power generated by self-generation and heat utilizing waste heat using an internal combustion engine have been proposed. For example, the power demand is 100 kW or more, and the heat demand is
It is a large-scale facility with a capacity of more than 100,000 kcal / h.
As described on page 1-6 of Clean Energy Vol.6 No.12 (Nippon Kogyo Publishing Co., Ltd., 1997), the cogeneration system has a higher energy utilization rate than purchasing electricity and fuel as a heat source separately. It has the advantage of saving energy costs, including electricity and fuel costs, and is expected to be introduced in many facilities in the future. Also, as an example, clean energy Vol.
6 No. 12 (1997 Nippon Kogyo Publishing) page 3 shows the daily load fluctuation, but the ratio between the maximum load and the average is at most about twice. In addition, when viewed only in the daytime, the fluctuation is even smaller, and the power generation can be stopped at night and the vehicle can be operated at an output close to the rated output in the daytime. In many cases, the fluctuations are absorbed by purchasing from the grid of the power company.
【0003】また、発電出力を一定としたベース運転モ
ードには、OHM1999年5月号ページ88−89に
記載されているように、一つは、夜間など一般に電力負
荷が経る時間帯を鑑み、このときの負荷より小さい容量
を導入するケースがある。この方法で、コジェネレーシ
ョンの導入・運用を行うと発電機の容量が建物のデマン
ドに対して大幅に小さいものとなり、たとえ排熱が十分
利用できたとしても建物全体のエネルギー負荷に対する
コージェネレーションの寄与率も小さく、需要家におい
て省エネルギー性や経済性といった導入効果は小さいも
のとなってしまう。As described in the OHM, May 1999, pages 88-89, the base operation mode in which the power generation output is constant is one in consideration of a time period during which a power load generally occurs, such as at night. There is a case where a capacity smaller than the load at this time is introduced. If cogeneration is introduced and operated in this way, the capacity of the generator will be much smaller than the demand of the building, and even if the exhaust heat can be sufficiently utilized, the contribution of cogeneration to the energy load of the whole building The rate is low, and the effect of introducing energy saving and economic efficiency on the consumer is small.
【0004】二つめは、逆潮流を可として、夜間に売電
してでも一定出力でベース運転するケースである。この
場合、規模の大きなコージェネレーションが導入可能
で、排熱が十分利用できるという条件付きで大きな省エ
ネルギー効果も期待できるが、夜間などに発生するコー
ジェネレーションからの余剰電力に対して電力会社の購
入単価がコージェネレーションの発電単価よりも現状は
安価であり、特に夜間はより安くなるため、経済性の観
点から鑑みると余り望ましいものとは言えない。一方、
家庭等の小規模な施設では、図2に例を示すように電力
負荷の変動が激しく、最大負荷と平均負荷との比は3〜
4倍、あるいはそれ以上になる。このような大きな負荷
変動に自家発電設備の出力変動のみで対応しようとする
と、平均的には定格(最大)出力の1/3以下で発電設
備を運転しなくてはならない。通常の家庭で使う電灯電
力の契約は100ボルトで20〜50アンペア、最大で
も60アンペアであり、たとえば40アンペアの契約を
している家庭では最大約4kWの電力を使えるが、平均
的にはその1/3以下、多くの場合0.1 〜1キロワッ
トの需要であることが多い。この場合、発電出力を一定
としたベース運転モードでは、夜間などに発生するコー
ジェネレーションからの余剰電力に対して電力会社の購
入単価がコージェネレーションの発電単価よりも現状は
安価であり、特に夜間はより安くなるため、自家発電に
よって電力購入料金が節約できる効果が小さくなってし
まう。[0004] The second is a case in which reverse power flow is allowed and base operation is performed at a constant output even when power is sold at night. In this case, a large-scale cogeneration can be introduced, and a large energy saving effect can be expected under the condition that exhaust heat can be sufficiently used. However, it is currently cheaper than the unit price of cogeneration, especially at night, so it is not very desirable from an economic point of view. on the other hand,
In small facilities such as homes, the power load fluctuates greatly as shown in the example in FIG. 2, and the ratio of the maximum load to the average load is 3 to
4 times or more. If an attempt is made to respond to such a large load change only by the output fluctuation of the private power generation equipment, the power generation equipment must be operated at an average of 1/3 or less of the rated (maximum) output. The contract of the electric power used in a normal home is 20 to 50 amps at 100 volts, and the maximum is 60 amps. For example, a home with a contract of 40 amps can use a maximum of about 4 kW of power, but on average, The demand is often less than 1/3, often 0.1-1 kilowatt. In this case, in the base operation mode in which the power generation output is constant, the purchase price of the power company is currently lower than the cogeneration power generation unit price for surplus power generated from cogeneration at night, etc. Since the cost is lower, the effect of saving the power purchase fee by the private power generation is reduced.
【0005】なお、自家発電設備に関する技術として
は、特開平8−47175号公報,特開昭58−58836号公報,
特開平6−38408号公報等に記載のものが挙げられる。[0005] Incidentally, as a technique relating to private power generation equipment, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-47175, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-58836,
JP-A-6-38408 and the like are mentioned.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前述したように、家庭
等の小規模な施設では最大負荷と平均負荷との比が大き
く、また負荷変動も大きなものとなってしまう。ここ
で、内燃機関を用いた自家発電設備を、発電出力一定と
したベース運転を行っても、燃料を多量に消費してしま
い経済性の観点から鑑みると余り望ましいものとは言え
ない。As described above, in a small-scale facility such as a home, the ratio between the maximum load and the average load is large, and the load variation is large. Here, even if the in-house power generation equipment using the internal combustion engine is subjected to the base operation in which the power generation output is constant, a large amount of fuel is consumed, which is not very desirable from the viewpoint of economy.
【0007】そこで、内燃機関の出力を負荷の変動に応
じて変動させる運転を行った場合、内燃機関が安定出力
を得るまでには、数秒から数分の時間が必要となってし
まう。このため、負荷が急増した場合に内燃機関の出力
を増加させても、必要負荷まで到達するのに時間が掛か
り、この間の発電機の出力だけでは電力不足を生じてし
まう。Therefore, when an operation is performed in which the output of the internal combustion engine is changed in accordance with the change in load, it takes several seconds to several minutes for the internal combustion engine to obtain a stable output. For this reason, even if the output of the internal combustion engine is increased when the load suddenly increases, it takes time to reach the required load, and power shortage occurs only with the output of the generator during this time.
【0008】本発明の目的は、負荷電力の需要変動に対
して追従性を向上させた自家発電設備を提供することに
ある。It is an object of the present invention to provide an in-house power generation facility with improved follow-up to load power demand fluctuations.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自家発電設備は、内燃機関を用いた発電設
備と、該発電設備で発電した電力を変換する電力変換装
置と、前記発電設備で発電された電力を蓄える蓄電設備
とを備えた自家発電設備において、前記発電設備の出力
を監視する出力監視部と、前記蓄電設備の容量を監視す
る容量監視部と、負荷電力を監視する負荷電力監視部と
を有し、各々の監視部からの検出値に基づいて前記発電
設備の出力を負荷の変動に追従させて制御する制御装置
を備えたことを特徴とする自家発電設備。In order to achieve the above object, an in-house power generation facility of the present invention comprises: a power generation facility using an internal combustion engine; a power conversion device for converting power generated by the power generation facility; In a private power generation facility having a power storage facility for storing power generated by the power generation facility, an output monitoring unit that monitors an output of the power generation facility, a capacity monitoring unit that monitors a capacity of the power storage facility, and a load power monitor. And a control device for controlling the output of the power generation equipment so as to follow a change in load based on a detection value from each monitoring part.
【0010】また、前記制御装置は、前記発電設備の出
力を、負荷電力出力と、前記蓄電設備が放電出力として
利用できる最大出力と残存出力との差分出力との和以上
に出力設定する出力設定部を有するものである。[0010] The control device may be configured to set an output of the power generation facility to be equal to or more than a sum of a load power output and a difference output between a maximum output usable by the power storage facility as a discharge output and a residual output. It has a part.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である
自家発電設備の構成図を示す。自家発電装置は、内燃機
関37と発電機5が連結され、その発電機出力を波形成
形して需要家に交流電力を供給するために、電力変換装
置2,電力線25,平滑コンデンサ6,電力変換装置1
により構成されている。また二次電池4は、リアクトル
40,直流電力変換装置3を介して、電力線26により
平滑コンデンサ6に結合されている。尚、該発電機5は
通常、起動時は、電動機として利用する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration diagram of a private power generation facility according to one embodiment of the present invention. The private power generator is connected to the internal combustion engine 37 and the power generator 5, and the power converter 2, the power line 25, the smoothing capacitor 6, and the power converter 6, in order to shape the output of the power generator and supply AC power to the customer. Apparatus 1
It consists of. The secondary battery 4 is coupled to the smoothing capacitor 6 via the power line 26 via the reactor 40 and the DC power converter 3. The generator 5 is normally used as an electric motor at the time of startup.
【0012】複数の需要家負荷51は、通常電力系統4
1(ここでは低圧配電線への連系を示している)から受
電用遮断器42,電力線43,配線用遮断器48を通
し、分配用の配線遮断器49により複数の負荷需要に分
配され、電力線50により連系されている。自家発電装
置と需要家負荷51との連系には、発電機用遮断器2
7,電力線28を介して、該配電用遮断器48と連系さ
れている。尚、低圧配電線への系統連系は、現時点で
は、高圧配電線に地絡が発生した場合に、配電用変電所
の地絡継電器などにより、当該配電線がまず遮断され、
その後、低圧配電線へ連系する分散電源が単独運転とな
るため、単独運転検出機能により、これを解列する方法
が有効である。この場合、地絡発生後、分散電源を解列
するまでの時間を1秒以内にする必要がある。The plurality of consumer loads 51 are connected to the normal power system 4
1 (here, connection to the low-voltage distribution line) is passed through the power receiving circuit breaker 42, the power line 43, and the wiring circuit breaker 48, and is distributed to a plurality of load demands by the distribution wiring circuit breaker 49. They are interconnected by a power line 50. The interconnection between the private power generator and the consumer load 51 includes a generator circuit breaker 2.
7. The power distribution circuit breaker 48 is interconnected via the power line 28. In addition, the grid connection to the low-voltage distribution line is, at this time, when a ground fault occurs in the high-voltage distribution line, the distribution line is first cut off by a ground fault relay at the distribution substation,
After that, since the distributed power supply connected to the low-voltage distribution line is operated in an isolated manner, a method of disconnecting it by the isolated operation detection function is effective. In this case, it is necessary to set the time from the occurrence of a ground fault to the disconnection of the distributed power source within one second.
【0013】図1では、系統への逆潮流なしの場合を示
しており、電力線43に電流測定用CT44,電圧測定
用PT45を設けて、逆電力継電器46および不足周波
数継電器47を設置している。電力系統41側で地絡事
故が発生した場合は、逆電力継電器46,不足周波数継
電器47により、事故を検出し、受電用遮断器42をト
リップさせることにより、単独運転を防止するようにし
ている。また逆潮流ありの場合においても、該電力変換
装置1のゲートブロックにより、自家発電装置の高速な
負荷への供給を停止することができる。FIG. 1 shows a case where there is no reverse power flow to the system. A CT 44 for current measurement and a PT 45 for voltage measurement are provided on a power line 43, and a reverse power relay 46 and an under-frequency relay 47 are provided. . When a ground fault occurs on the power system 41 side, the reverse power relay 46 and the under-frequency relay 47 detect the fault and trip the power receiving circuit breaker 42 to prevent the islanding operation. . Further, even in the case where there is a reverse power flow, the supply of the private power generator to the high-speed load can be stopped by the gate block of the power converter 1.
【0014】制御測定系としては、発電機5と電力変換
装置2との連系線に発電機出力を監視する発電機出力監
視用モニター21,平滑コンデンサ6の電圧を測定する
電圧測定用PT23,二次電池4の電圧を測定する電圧
測定用PT29が設置されている。また、電力線28に
は、負荷の電力需要を監視する電力需要モニター31が
設置されている。また、発電機出力監視用モニター2
1,電圧測定用PT23,29,負荷の電力需要モニタ
ー31の各信号線は22,24,30,32は、発電機
出力制御装置33に接続されている。なお、発電機出力
制御装置33に設けられた信号線34は、燃料コントロ
ーラ35介して、燃料ポンプ36に接続され、内燃機関
37を制御するようになっている。尚、内燃機関には、
ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン,ガスエンジ
ン,ケロシンエンジン,ロータリエンジン,ガスタービ
ンを適用することができる。The control and measurement system includes a generator output monitoring monitor 21 for monitoring the generator output on a connection line between the generator 5 and the power converter 2, a voltage measurement PT 23 for measuring the voltage of the smoothing capacitor 6, A voltage measurement PT 29 for measuring the voltage of the secondary battery 4 is provided. A power demand monitor 31 that monitors the power demand of the load is installed on the power line 28. Also, a monitor 2 for monitoring the generator output
The signal lines 22, 24, 30, and 32 of the voltage measurement PTs 23 and 29 and the load power demand monitor 31 are connected to a generator output control device 33. Note that a signal line 34 provided in the generator output control device 33 is connected to a fuel pump 36 via a fuel controller 35 so as to control an internal combustion engine 37. In addition, in the internal combustion engine,
A gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, a kerosene engine, a rotary engine, and a gas turbine can be applied.
【0015】このように構成された自家発電装置におい
て、常時は、負荷需要が少ないため、発電機は最小出力
運転状態にあるが、負荷の電力需要モニター31に監視
されている負荷需要が急増した場合、最初の数秒ないし
数分の間は、二次電池4からの放電により、電力変換装
置1を介して、負荷へ電力供給をする。その間に、発電
機出力制御装置33は、電圧測定用PT29に接続され
た信号線30の信号から二次電池4の電池容量監視、お
よび負荷の電力需要モニター31の信号線32の信号か
ら負荷を監視し、必要な電力を演算する。また、発電機
出力監視用モニター21の信号線22あるいは平滑コン
デンサ6の電圧信号線24の信号からの発電機5の出力
状態と、必要な電力値の比較により、発電機出力の増加
出力指令を決定する。この出力を燃料コントローラ35
に与えることにより、数秒ないし数分の間に、発電機5
を負荷の需要に対応した最適運転状態にすることができ
る。発電機5が出力増加すると、二次電池4は充電状態
に入る。発電機が急減した場合においても同様の制御に
より、発電機出力制御装置33の減少出力指令により、
制御することができる。尚、発電機の出力状態の監視
は、発電機出口の電圧監視による発電機の周波数(周波
数と期待できる電力出力がほぼ比例状態にある)でも良
いし、平滑コンデンサ6の直流電圧から監視しても良
い。In the private power generator configured as described above, since the load demand is always small, the generator is in the minimum output operation state, but the load demand monitored by the load power demand monitor 31 has increased sharply. In this case, during the first few seconds to several minutes, power is supplied to the load via the power converter 1 by discharging from the secondary battery 4. In the meantime, the generator output control device 33 monitors the battery capacity of the secondary battery 4 from the signal on the signal line 30 connected to the voltage measurement PT 29 and detects the load from the signal on the signal line 32 of the load power demand monitor 31. Monitor and calculate required power. Also, by comparing the output state of the generator 5 from the signal of the signal line 22 of the generator output monitoring monitor 21 or the signal of the voltage signal line 24 of the smoothing capacitor 6 with a necessary power value, an increase output command of the generator output is issued. decide. This output is output to the fuel controller 35
To the generator 5 within seconds or minutes.
Can be set to an optimum operation state corresponding to the load demand. When the output of the generator 5 increases, the secondary battery 4 enters a charging state. In the case where the number of generators is rapidly reduced, the same control is performed, and the generator output control device 33 reduces the output according to the output command.
Can be controlled. The monitoring of the output state of the generator may be performed by monitoring the frequency of the generator (the frequency and the expected power output are in a substantially proportional state) by monitoring the voltage at the outlet of the generator, or by monitoring the DC voltage of the smoothing capacitor 6. Is also good.
【0016】当初、二次電池4の残存容量がない場合
は、発電機5は、短時間で負荷の残存容量を満たすた
め、負荷需要が少ない場合においても、出力を負荷需要
より大きく出力することが望ましい。また電池の容量を
小さくするためには、発電機の出力応答性が良いものを
選択することが望まれる。例えば、数秒で出力応答・安
定性のある場合は、平滑コンデンサ6の容量を、数秒の
負荷需要変動に耐えるものとすることにより、二次電池
の容量を、発電機起動時だけの最小の電池容量に限定す
ることができる。At first, if the secondary battery 4 has no remaining capacity, the generator 5 satisfies the remaining capacity of the load in a short time. Is desirable. Further, in order to reduce the capacity of the battery, it is desired to select a generator having a good output response. For example, when the output response and stability are obtained within a few seconds, the capacity of the smoothing capacitor 6 is set to withstand a load demand change of several seconds, so that the capacity of the secondary battery is reduced to the minimum battery only when the generator is started. It can be limited to capacity.
【0017】上述したように、本実施例によれば、負荷
需要が増減に対し、発電機出力が不足・超過する場合に
おいて、発電機出力増減指令により発電機出力が安定す
るまでの間、電力変換装置1と直流電力変換装置3が電
池より電力を負荷に対して短時間供給し、その間に発電
出力制御装置の出力の出力指令により、適正な発電機出
力に制御することができる。このため、安定的に負荷に
電力を供給することができ、しかも発電機の燃料を節約
することができる。As described above, according to this embodiment, when the generator output is insufficient or exceeds the load demand, the power output is maintained until the generator output is stabilized by the generator output increase / decrease command. The converter 1 and the DC power converter 3 supply power from the battery to the load for a short time, and during that time, the output can be controlled to an appropriate generator output by the output command of the output of the power generation output controller. Therefore, power can be stably supplied to the load, and fuel for the generator can be saved.
【0018】図3は、図1に示す発電機出力制御装置3
3の詳細図である。発電機出力制御装置33は、信号線
22,24を入力とする発電機出力監視部61と、信号
線30を入力とする電池容量監視部62と、信号線32
を入力とする負荷電力監視部63とを備えている。演算
部64では、電池容量監視部62と負荷電力PL を監視
する監視部63を入力とする必要な発電機出力PN ,発
電機出力指令PN0を 必要な発電機出力:PN =PBN+PL 発電機出力指令:PN0=PN +α として演算を行っている。FIG. 3 shows the generator output control device 3 shown in FIG.
3 is a detailed view of FIG. The generator output control device 33 includes a generator output monitoring unit 61 that receives the signal lines 22 and 24 as an input, a battery capacity monitoring unit 62 that receives the signal line 30 as an input, and a signal line 32.
And a load power monitoring unit 63 that receives the input. The arithmetic unit 64, the battery capacity monitoring unit 62 and the load power P L required to enter a monitoring unit 63 for monitoring a generator output P N, the generator output command P N0 required generator output: P N = P BN + P L the generator output command: doing arithmetic as P N0 = P N + α.
【0019】なお、上式においてPBNおよびαは「PBN
=電池初期出力−残存出力」,「α=設定余裕出力」を
現わしたものである。In the above formula, P BN and α represent “P BN
= Initial battery output-residual output "and" α = set margin output ".
【0020】上記において、電池が放電出力として利用
できる最大出力を電池初期出力と設定すると良い。この
演算部64での出力と発電機最小出力値(PG0)65と
を入力として発電機出力状態比較器66により、運転状
態を判断する。すなわち、PG0>PN ならば、最小出力
運転67状態を続け、PG0>PN ならば、比較器68の
入力とする。In the above, it is preferable to set the maximum output that the battery can use as the discharge output as the battery initial output. An operation state is determined by a generator output state comparator 66 using the output of the arithmetic unit 64 and the generator minimum output value (P G0 ) 65 as inputs. That is, if P G0> P N, continue to minimum output operating 67 state, if P G0> P N, the input of the comparator 68.
【0021】この比較器66により、発電機の部分負荷
の最小運転状態を指令している。次に、最適な出力運転
状態にするために、発電機出力監視部61と比較器66
の出力を入力として第2の比較器68により判断する。
すなわち、PG <PN ならば、最大出力運転69状態と
して、PG >PN ならば、PG =PN0として最適出力運
転70状態に移行する。このように、発電機出力制御装
置33で出力制御を行うことにより、発電機の出力を最
小出力運転の部分負荷から、最大出力まで、負荷需要に
追従させながら、安定的に運転状態を維持することがで
きる。The comparator 66 instructs the minimum operation state of the partial load of the generator. Next, the generator output monitoring section 61 and the comparator 66
Is determined by the second comparator 68 using the output of the second comparator 68 as an input.
That is, if P G <P N , the state is the maximum output operation 69 state, and if P G > P N , the state is the optimum output operation state 70 as P G = P N0 . As described above, by performing the output control by the generator output control device 33, the output of the generator is stably maintained while following the load demand from the partial load of the minimum output operation to the maximum output. be able to.
【0022】以上述べたように、本実施例によれば、発
電設備の出力を負荷の変動に追従して制御しているの
で、負荷需要に対応して発電することができ、しかも、
低負荷需要の場合、最小出力運転もできるので、燃料コ
ストを低減する効果がある。As described above, according to the present embodiment, since the output of the power generation equipment is controlled to follow the fluctuation of the load, it is possible to generate power in response to the load demand, and
In the case of a low load demand, the minimum output operation can be performed, which has the effect of reducing the fuel cost.
【0023】図4に電力変換装置1,2および直流電力
変換装置3の詳細な制御実施例を示す。発電機5と、電
力変換装置2(ここでは、その交流出力電圧を整流する
整流器として機能)と、その直流出力電圧を入力とし
て、負荷51に対して交流電圧を供給する電力変換装置
1を備えている。電力変換装置は自励式変換装置とす
る。その直流部分には、直流リプルを吸収し、直流電圧
を平滑化するためにコンデンサ6を設置する。FIG. 4 shows a detailed control example of the power converters 1 and 2 and the DC power converter 3. It includes a generator 5, a power converter 2 (here, functions as a rectifier for rectifying the AC output voltage), and a power converter 1 that receives the DC output voltage and supplies an AC voltage to a load 51. ing. The power converter is a self-excited converter. In the DC portion, a capacitor 6 is provided for absorbing DC ripple and smoothing DC voltage.
【0024】これらの構成により、発電機5の出力周波
数が変動した場合でも電力変換装置1,2の間で一旦直
流に変換されているため、その変動に左右されることな
く、一定の電圧を負荷に対して供給することができる。
電力変換装置1は、負荷51に対して出力される電圧の
検出値と、出力電圧指令を与える手段10からの指令と
の差を、それらの差が小さくなるように制御する電圧制
御回路9−1に入力し、電流指令値とする。その電流指
令値と負荷電流の検出値との差をそれらの差が小さくな
るように制御する電流制御回路8−1に入力し、変調波
指令とする。According to these configurations, even when the output frequency of the generator 5 fluctuates, it is once converted into DC between the power converters 1 and 2, so that a constant voltage can be obtained without being affected by the fluctuation. Can be supplied for load.
The power conversion device 1 controls a voltage control circuit 9-that controls a difference between a detected value of a voltage output to the load 51 and a command from the means 10 for giving an output voltage command so that the difference becomes small. 1 as the current command value. The difference between the current command value and the detected value of the load current is input to a current control circuit 8-1 for controlling the difference so as to reduce the difference, and is set as a modulated wave command.
【0025】変調波指令は例えば、図5に示すように、
三角波の搬送波と比較し、電力変換装置の出力電圧が図
5に示すPWM波形に成るようにスイッチングするよう
に制御する。The modulation wave command is, for example, as shown in FIG.
Control is performed so that the output voltage of the power converter is switched so as to have a PWM waveform shown in FIG.
【0026】さらに、二次電池4を入力として、二次電
池4の直流電圧をコンデンサ6に生じる直流電圧の平均
値より、わずかに低い値で、電力変換装置1が交流に変
換したあと、負荷51の要求する交流電圧を十分満足で
きる値を出力する半導体式の直流電力変換装置3を備え
ている。直流電力変換装置3は、二次電池の電力を放電
する場合、電力変換装置2と電力変換装置1の間の直流
電圧を一定に制御するため、その直流電圧の検出値と、
直流電圧指令を与える手段からの直流電圧指令11との
差をそれらの差が小さくなるように制御する電圧制御回
路9−2に入力し、電流指令とする。また、二次電池の
出力電流を制限して、電池を保護するために電池電流を
検出しその検出値と前述の電流指令値の差をそれらの差
が小さくなるように制御する電流制御回路8−2に入力
し、図5の場合と同様、三角波の搬送波と比較し、電力
変換装置1,2の間の直流電圧を一定にするようにスイ
ッチング信号を直流電力変換装置3に与える。Further, with the secondary battery 4 as an input, the DC voltage of the secondary battery 4 is converted to an AC by the power converter 1 at a value slightly lower than the average of the DC voltage generated in the capacitor 6, and then the load is changed. A DC power converter 3 of a semiconductor type that outputs a value sufficiently satisfying the AC voltage required by 51 is provided. When discharging the power of the secondary battery, the DC power conversion device 3 controls the DC voltage between the power conversion device 2 and the power conversion device 1 to be constant.
The difference from the DC voltage command 11 from the means for giving a DC voltage command is input to a voltage control circuit 9-2 for controlling the difference so as to reduce the difference, and is set as a current command. Further, a current control circuit 8 for limiting the output current of the secondary battery, detecting the battery current to protect the battery, and controlling the difference between the detected value and the above-described current command value so that the difference becomes small. 5, and the switching signal is applied to the DC power converter 3 so as to make the DC voltage between the power converters 1 and 2 constant by comparing with the carrier of the triangular wave as in the case of FIG.
【0027】また、発電機出力増加指令が入力されてか
ら数秒〜数分経過し、発電機5の出力が安定すると、電
力変換装置2(整流機能)を通して出力される直流電圧
は直流電力変換装置3により出力される電圧より高いた
め、直流電力変換器からの出力電流は、小さくなる。電
池電圧は、電池の破損を防ぎかつ負荷が変動した場合に
電力を放電できる値に保っておく必要がある。このた
め、電池電圧設定手段からの電池電圧指令12と電池電
圧の検出値との差をその検出値と前述の電流指令値の差
をそれらの差が小さくなるように制御する電圧制御回路
9−3に入力し、電流指令とする。また、二次電池の入
力電流を制限して、電池を保護するために電池電流を検
出しその検出値と前述の電流指令値の差をそれらの差が
小さくなるように制御する電流制御回路8−3に入力
し、図5の場合と同様、三角波の搬送波と比較し、電力
変換装置1と電力変換装置2の間の直流電圧を一定にす
るようにスイッチング信号を直流電力変換装置3に与え
る。When several seconds to several minutes have passed since the generator output increase command was input and the output of the generator 5 was stabilized, the DC voltage output through the power converter 2 (rectifying function) was changed to the DC power converter. 3, the output current from the DC power converter becomes smaller. The battery voltage needs to be maintained at a value that prevents damage to the battery and that can discharge power when the load fluctuates. For this reason, the difference between the battery voltage command 12 from the battery voltage setting means and the detected value of the battery voltage is controlled by a voltage control circuit 9- which controls the difference between the detected value and the above-described current command value so that the difference becomes small. 3 to be a current command. Further, a current control circuit 8 for limiting the input current of the secondary battery, detecting the battery current to protect the battery, and controlling the difference between the detected value and the above-mentioned current command value so as to reduce the difference. -3, and the switching signal is supplied to the DC power converter 3 so as to make the DC voltage between the power converter 1 and the power converter 2 constant by comparing with the carrier of the triangular wave as in the case of FIG. .
【0028】直流電力変換装置3に与えられるスイッチ
ング信号は、電池電力放電時に、電力変換装置1,2の
間の直流電圧を制御する場合も、電池電力充電時電池電
圧を制御する場合も昇圧降圧切換回路16を通して与え
られる。これらの選択は、1と2の間の直流電圧値と電
力変換装置2(整流機能)の出力電圧値の大小関係に依
存し、直流電力変換装置3の出力が電力変換装置2の出
力電圧より大きい時、PWM信号7−2を用い、逆の場
合PWM信号7−3を用いる。The switching signal applied to the DC power converter 3 is used to control the DC voltage between the power converters 1 and 2 at the time of discharging the battery power, to control the battery voltage at the time of charging the battery power, and to increase or decrease the voltage. It is provided through a switching circuit 16. These selections depend on the magnitude relationship between the DC voltage value between 1 and 2 and the output voltage value of the power converter 2 (rectifying function), and the output of the DC power converter 3 is smaller than the output voltage of the power converter 2 When it is larger, the PWM signal 7-2 is used, and when it is larger, the PWM signal 7-3 is used.
【0029】直流電力変換装置3は、電池電圧が、発電
機5が安定したとき電力変換装置2(整流機能)を介し
て出力される直流電圧より小さい場合、例えば図6に示
すように、スイッチング素子を2つ直列に接続した下側
の一端を電池の負極に接続し、スイッチング素子の中点
をインダクタンスを介して電池の陽極側に接続する。ス
イッチング素子を2つ直列に接続した両端は、電力変換
装置1,2間の平滑コンデンサ6の両端に接続する。P
WM出力7−2を使用して電池電力を放電する場合は、
直列に接続した下側のスイッチング素子を7−2に従い
スイッチングし、スイッチング素子がonしたときインダ
クタンスにエネルギーを蓄積し、off したとき、電池電
圧とインダクタンスのエネルギーにより電池電圧より高
い電圧を平滑コンデンサ6に上側のスイッチング素子内
のダイオードを介して充電する。また、PWM出力7−
3を使用して二次電池4に電力を充電する場合は、直列
に接続した上側のスイッチング素子を7−3に従いスイ
ッチングし、スイッチング素子がonしたときインダクタ
ンスを介して、平滑コンデンサ6の電力を電池に充電す
る。スイッチング素子がoff しているとき、下側のスイ
ッチング素子内のダイオードを介してインダクタンスに
蓄積したエネルギーを循環させる。これらの動作によ
り、電池電力を充放電させることができる。When the battery voltage is smaller than the DC voltage output via the power converter 2 (rectifying function) when the generator 5 is stabilized, for example, as shown in FIG. One lower end of the two elements connected in series is connected to the negative electrode of the battery, and the midpoint of the switching element is connected to the anode side of the battery via an inductance. Both ends where two switching elements are connected in series are connected to both ends of a smoothing capacitor 6 between the power converters 1 and 2. P
When discharging battery power using the WM output 7-2,
The lower switching element connected in series is switched in accordance with 7-2. When the switching element is turned on, energy is stored in the inductance. When the switching element is turned off, a voltage higher than the battery voltage is obtained by the battery voltage and the energy of the inductance. Is charged via a diode in the upper switching element. Also, PWM output 7-
When the secondary battery 4 is charged with electric power using the switching element 3, the upper switching element connected in series is switched according to 7-3, and when the switching element is turned on, the electric power of the smoothing capacitor 6 is passed through the inductance. Charge the battery. When the switching element is off, the energy stored in the inductance is circulated through the diode in the lower switching element. By these operations, battery power can be charged and discharged.
【0030】上述の機能を備えることにより、例えば、
負荷需要が増大し、発電機出力が不足する場合におい
て、発電機出力増加指令により発電機出力が増加し、出
力が安定するまでの間、電力変換装置1と直流電力変換
装置3が二次電池4より電力を負荷51に対して供給
し、数秒から数分経過して発電機5の出力が増大安定し
た時、電力変換装置2を介して発電機5の出力が出力さ
れ、最終的に電力変換装置1により負荷51に電力が供
給されるので、安定的に電力を供給することができる。By providing the above functions, for example,
When the load demand increases and the generator output becomes insufficient, the power converter 1 and the DC power converter 3 are connected to the secondary battery until the generator output is increased by the generator output increase command and the output is stabilized. 4, power is supplied to the load 51, and when several seconds to several minutes elapse and the output of the generator 5 increases and stabilizes, the output of the generator 5 is output via the power converter 2 and finally the power is output. Since power is supplied to the load 51 by the converter 1, power can be supplied stably.
【0031】図7は、直流電力変換装置3の別の制御実
施例を示す。図6では、直流電圧指令値を固定していた
が、直流電圧指令を電力変換装置1の出力電力17−2
と電力変換装置2の出力電力17−1の差により作るも
のである。これにより、負荷が変動し出力容量が大きく
なった場合、直流電圧指令は大となり、また、出力容量
が小さくなった場合、直流電圧指令は小となり、変動分
を二次電池4の電力で吸収することができる。これによ
り、発電機5に対する出力可変要求に対し、安定的に出
力されるまでの過渡期間に対し、安定的に負荷に電力を
供給することができる。FIG. 7 shows another control embodiment of the DC power converter 3. Although the DC voltage command value is fixed in FIG. 6, the DC voltage command is
And the output power 17-1 of the power converter 2. Thus, when the load fluctuates and the output capacity increases, the DC voltage command increases, and when the output capacity decreases, the DC voltage command decreases, and the fluctuation is absorbed by the power of the secondary battery 4. can do. This makes it possible to stably supply power to the load for a transient period until the output is stably output in response to the output variable request for the generator 5.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明例によれば、負荷電力の需要変動
に対して追従性を向上させた自家発電設備を提供できる
という効果を奏する。According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide an in-house power generation facility with improved follow-up to fluctuations in load power demand.
【図1】本発明の一実施例である自家発電装置の構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram of a private power generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】電力負荷変動の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of power load fluctuation.
【図3】本実施例の発電機制御装置の詳細図。FIG. 3 is a detailed view of a generator control device according to the present embodiment.
【図4】負荷変動に対応した詳細な制御実施図。FIG. 4 is a detailed control execution diagram corresponding to a load change.
【図5】電力変換装置の出力電圧制御例。FIG. 5 is an example of output voltage control of the power converter.
【図6】直流電力変換装置の実施例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a DC power converter.
【図7】直流電力変換装置の制御方法構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a control method of the DC power converter.
1,2…電力変換装置、3…直流電力変換装置、4…二
次電池、5…発電機、6…平滑コンデンサ、10…出力
電圧指令、11…直流電圧指令、12…電池電圧指令、
16…昇圧降圧切換回路、21…発電機出力監視用モニ
ター、23,29,45…電圧測定用PT、27…発電
機用遮断器、31…電力需要モニター、33…発電機出
力制御装置、35…燃料コントローラ、36…燃料ポン
プ、37…内燃機関、40…リアクトル、41…電力系
統、42…受電用遮断器、43…電力線、44…電流測
定用CT、46…逆電力継電器、47…不足周波数継電
器、48…配電用遮断器、49…配電遮断器、50…電
力線、51…需要家負荷、61…発電機制御監視部、6
2…電池容量監視部、63…負荷電力監視部、64…演
算部、65…発電機最小出力値、66,68…比較器。1, 2 ... power converter, 3: DC power converter, 4: secondary battery, 5: generator, 6: smoothing capacitor, 10: output voltage command, 11: DC voltage command, 12: battery voltage command,
16: step-up / step-down switching circuit, 21: monitor for generator output monitoring, 23, 29, 45 ... PT for voltage measurement, 27 ... circuit breaker for generator, 31 ... power demand monitor, 33 ... generator output control device, 35 ... fuel controller, 36 ... fuel pump, 37 ... internal combustion engine, 40 ... reactor, 41 ... power system, 42 ... power receiving circuit breaker, 43 ... power line, 44 ... current measuring CT, 46 ... reverse power relay, 47 ... insufficient Frequency relay, 48: distribution circuit breaker, 49: distribution circuit breaker, 50: power line, 51: customer load, 61: generator control monitoring unit, 6
2 ... Battery capacity monitoring unit, 63 ... Load power monitoring unit, 64 ... Calculation unit, 65 ... Minimum generator output value, 66,68 ... Comparator.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成11年11月12日(1999.11.
12)[Submission date] November 12, 1999 (1999.11.
12)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0014】制御測定系としては、発電機5と電力変換
装置2との連系線に発電機出力を監視する発電機出力監
視用モニター21が設置され、電力線28には、負荷の
電力需要を監視する電力需要モニター31が設置されて
いる。また、発電機出力監視用モニター21,平滑コン
デンサ6,二次電池4,負荷の電力需要モニター31の
各信号線は22,24,30,32は、発電機出力制御
装置33に接続されている。なお、発電機出力制御装置
33に設けられた信号線34は、燃料コントローラ35
介して、燃料ポンプ36に接続され、内燃機関37を制
御するようになっている。尚、内燃機関には、ガソリン
エンジン,ディーゼルエンジン,ガスエンジン,ケロシ
ンエンジン,ロータリエンジン,ガスタービンを適用す
ることができる。[0014] As the control measuring system, the generator 5 and the generator output monitor monitors 21 for monitoring the generator output to the interconnection line between the power converter 2 is installed, the power line 28, the power demand of the load A power demand monitor 31 for monitoring is provided. Also, a generator output monitoring monitor 21 and a smoothing
The signal lines 22, 24, 30, and 32 of the capacitor 6, the secondary battery 4 , and the load power demand monitor 31 are connected to a generator output control device 33. A signal line 34 provided in the generator output control device 33 is connected to a fuel controller 35.
The engine is connected to a fuel pump 36 through the controller, and controls the internal combustion engine 37. Note that a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, a kerosene engine, a rotary engine, and a gas turbine can be applied to the internal combustion engine.
【手続補正3】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0015】このように構成された自家発電装置におい
て、常時は、負荷需要が少ないため、発電機は最小出力
運転状態にあるが、負荷の電力需要モニター31に監視
されている負荷需要が急増した場合、最初の数秒ないし
数分の間は、2次電池4からの放電により、電力変換装
置1を介して、負荷へ電力供給をする。その間に、発電
機出力制御装置33は、信号線30の信号から2次電池
4の電池容量監視、および負荷の電力需要モニター31
の信号線32から信号から負荷を監視し、必要な電力を
演算する。また、発電機出力監視用モニター21の信号
線22あるいは平滑コンデンサ6の電圧信号線24の信
号からの発電機5の出力状態と、必要な電力値の比較に
より、発電機出力の増加出力指令を決定する。この出力
を燃料コントローラ35に与えることにより、数秒ない
し数分の間に、発電機5を負荷の需要に対応した最適運
転状態にすることができる。発電機5が出力増加する
と、2次電池4は充電状態に入る。発電機が急減した場
合においても同様の制御により、発電機出力制御装置3
3の減少出力指令により、制御することができる。尚、
発電機の出力状態の監視は、発電機出口の電圧監視によ
る発電機の周波数(周波数と期待できる電力出力がほぼ
比例状態にある)でも良いし、平滑コンデンサ6の直流
電圧から監視しても良い。In the private power generator configured as described above, since the load demand is always small, the generator is in the minimum output operation state, but the load demand monitored by the load power demand monitor 31 has increased sharply. In this case, power is supplied to the load via the power converter 1 by discharging from the secondary battery 4 for the first few seconds to several minutes. Meanwhile, the generator output control device 33 monitors the battery capacity of the secondary battery 4 from the signal on the signal line 30 and monitors the power demand of the load 31.
The load is monitored from the signal from the signal line 32 and the required power is calculated. Also, by comparing the output state of the generator 5 from the signal of the signal line 22 of the generator output monitoring monitor 21 or the signal of the voltage signal line 24 of the smoothing capacitor 6 with a necessary power value, an increase output command of the generator output is issued. decide. By providing this output to the fuel controller 35, the generator 5 can be brought into an optimal operation state corresponding to the demand of the load within several seconds to several minutes. When the output of the generator 5 increases, the secondary battery 4 enters a charged state. The same control is applied to the generator output control device 3 even when the number of generators suddenly decreases.
3 can be controlled by the reduced output command. still,
The monitoring of the output state of the generator may be performed by monitoring the frequency of the generator by monitoring the voltage at the generator outlet (the frequency and the expected power output are in a substantially proportional state) or by monitoring the DC voltage of the smoothing capacitor 6. .
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0019】なお、上式においてPBNおよびαは「PBN
=(電池初期電力量―電池残存電力量)/充電時間」、
「α=設定余裕出力」を現わしたものである。In the above formula, P BN and α represent “P BN
= (Initial battery power-remaining battery power) / charging time ",
This represents "α = set margin output".
【手続補正5】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【0020】上記において、電池が放電出力として利用
できる最大電力量を電池初期電力量と設定すると良い。
また、電池初期電力量と電池残存電力量との差分は、出
力として利用した放電電力量となる。この演算部64で
の出力と発電機最小出力値(PG0)65とを入力として
発電機出力状態比較器66により、運転状態を判断す
る。すなわち、PG0>PN ならば、最小出力運転67状
態を続け、P G0<PNならば、比較器68の入力とす
る。In the above, the maximum amount of power that the battery can use as a discharge output is preferably set as the battery initial power .
The difference between the initial battery power and the remaining battery power is calculated as
This is the amount of discharge power used as power. An operation state is determined by a generator output state comparator 66 using the output of the arithmetic unit 64 and the generator minimum output value (P G0 ) 65 as inputs. That is, if P G0 > P N , the state of the minimum output operation 67 is continued, and if P G0 < P N , the state is set as the input of the comparator 68.
【手続補正6】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例である自家発電装置の構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram of a private power generator according to an embodiment of the present invention.
【図2】電力負荷変動の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of power load fluctuation.
【図3】本実施例の発電機制御装置の詳細図。FIG. 3 is a detailed view of a generator control device according to the present embodiment.
【図4】負荷変動に対応した詳細な制御実施図。FIG. 4 is a detailed control execution diagram corresponding to a load change.
【図5】電力変換装置の出力電圧制御例。FIG. 5 is an example of output voltage control of the power converter.
【図6】直流電力変換装置の実施例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a DC power converter.
【図7】直流電力変換装置の制御方法構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a control method of the DC power converter.
【符号の説明】 1,2…電力変換装置、3…直流電力変換装置、4…二
次電池、5…発電機、6…平滑コンデンサ、10…出力
電圧指令、11…直流電圧指令、12…電池電圧指令、
16…昇圧降圧切換回路、21…発電機出力監視用モニ
ター、27…発電機用遮断器、31…電力需要モニタ
ー、33…発電機出力制御装置、35…燃料コントロー
ラ、36…燃料ポンプ、37…内燃機関、40…リアク
トル、41…電力系統、42…受電用遮断器、43…電
力線、44…電流測定用CT、45…電圧測定用PT、
46…逆電力継電器、47…不足周波数継電器、48…
配電用遮断器、49…配電遮断器、50…電力線、51
…需要家負荷、61…発電機制御監視部、62…電池容
量監視部、63…負荷電力監視部、64…演算部、65
…発電機最小出力値、66,68…比較器。[Description of Signs] 1, 2 ... power conversion device, 3: DC power conversion device, 4 ... secondary battery, 5 ... generator, 6 ... smoothing capacitor, 10 ... output voltage command, 11 ... DC voltage command, 12 ... Battery voltage command,
16: step-up / step-down switching circuit, 21: monitor for generator output monitoring, 27: circuit breaker for generator, 31: power demand monitor, 33: generator output control device, 35: fuel controller, 36: fuel pump, 37 ... Internal combustion engine, 40 reactor, 41 power system, 42 power receiving circuit breaker, 43 power line, 44 current measuring CT, 45 voltage measuring PT,
46 ... reverse power relay, 47 ... insufficient frequency relay, 48 ...
Power distribution circuit breaker, 49: power distribution circuit breaker, 50: power line, 51
... Consumer load, 61 ... Generator control monitor, 62 ... Battery capacity monitor, 63 ... Load power monitor, 64 ... Calculator, 65
... minimum generator output value, 66,68 ... comparators.
【手続補正7】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図1】 FIG.
フロントページの続き (72)発明者 百々 聡 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 坪内 邦良 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 赤津 康昭 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 横溝 修 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 Fターム(参考) 5G066 HA15 HB02 HB09 JA02 JA03 JA07 JB03 5H590 AA02 AA21 CA07 CA09 CA21 CC01 CD01 CD03 CE02 CE05 EA01 EA10 EA14 EB07 EB14 EB21 FA01 FA05 FA08 FB02 FC22 FC23 GA02 GA04 GA06 HA01 HA02 HA04 HA06 HB02 HB03 JA08 JB13 JB18 Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Dodo 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Electric Power and Electric Development Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kuniyoshi Tsubouchi Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 2 in Hitachi, Ltd. Power and Electricity Development Laboratory (72) Inventor Yasuaki Akazu 2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi, Ltd. in Power and Electricity Development Laboratory (72) Inventor Osamu Yokomizo 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in Hitachi, Ltd. Electric Power and Electrical Development Laboratory 5G066 HA15 HB02 HB09 JA02 JA03 JA07 JB03 5H590 AA02 AA21 CA07 CA09 CA21 CC01 CD01 CD03 CE02 CE05 EA01 EA10 EA14 EB07 EB14 EB21 FA01 FA05 FA08 FB02 FC22 FC23 GA02 GA04 GA06 HA01 HA02 HA04 HA06 HB02 HB03 JA08 JB13 JB18
Claims (8)
で発電した電力を変換する電力変換装置と、前記発電設
備で発電された電力を蓄える蓄電設備とを備えた自家発
電設備において、 前記発電設備の出力を監視する出力監視部と、前記蓄電
設備の容量を監視する容量監視部と、負荷電力を監視す
る負荷電力監視部とを有し、各々の監視部からの検出値
に基づいて前記発電設備の出力を負荷の変動に追従させ
て制御する制御装置を備えたことを特徴とする自家発電
設備。An in-house power generation facility comprising: a power generation facility using an internal combustion engine; a power conversion device for converting power generated by the power generation facility; and a power storage facility for storing power generated by the power generation facility. An output monitoring unit that monitors the output of the power generation facility, a capacity monitoring unit that monitors the capacity of the power storage facility, and a load power monitoring unit that monitors load power, based on a detection value from each monitoring unit And a control device for controlling the output of the power generation equipment so as to follow a change in load.
負荷電力出力と、前記蓄電設備が放電出力として利用で
きる最大出力と残存出力との差分出力との和以上に出力
設定する出力設定部を有することを特徴とする請求項1
に記載の自家発電設備。2. The control device according to claim 1, wherein the output of the power generation equipment is
2. An output setting unit for setting an output to be equal to or more than a sum of a load power output and a difference output between a maximum output and a residual output which can be used as a discharge output by the power storage equipment.
In-house power generation facilities described in
で発電した電力を変換する電力変換装置と、前記発電設
備で発電された電力を蓄える蓄電設備とを備えた自家発
電設備において、 前記自家発電設備は、前記発電設備の出力を検出する出
力検出器と、前記蓄電設備に蓄電された容量を検出する
容量検出器と、負荷電力を検出する負荷電力検出器と、
各検出器で検出された検出値に基づいて前記発電設備の
出力を制御する出力制御装置を有し、 前記出力制御装置は、前記蓄電量検出器と負荷電力検出
器とで検出された検出量に基づいて必要電力を演算する
演算器と、前記演算器で演算された必要電力と前記発電
設備の最小出力とを比較し、前記必要電力が前記発電設
備の最小出力より小さい場合に該発電設備を最小出力運
転する第1の出力指令発信部と、前記必要電力が発電設
備の最小出力より大きいとき、前記発電設備出力を必要
電力に運転する第2の出力指令発信部とを備えたことを
特徴とする自家発電設備。3. An in-house power generation facility comprising: a power generation facility using an internal combustion engine; a power conversion device for converting power generated by the power generation facility; and a power storage facility for storing power generated by the power generation facility. The private power generation equipment, an output detector that detects the output of the power generation equipment, a capacity detector that detects the capacity stored in the power storage equipment, a load power detector that detects load power,
An output control device that controls an output of the power generation equipment based on a detection value detected by each detector, wherein the output control device detects the amount of power detected by the storage amount detector and the load power detector. A computing unit that calculates the required power based on the required power, and the required power calculated by the computing unit is compared with the minimum output of the power generation equipment. If the required power is smaller than the minimum output of the power generation equipment, the power generation equipment And a second output command transmitting unit that drives the output of the power generation equipment to the required power when the required power is greater than the minimum output of the power generation equipment. In-house power generation facilities.
出力交流電圧を直流電圧に整流する整流装置と、その直
流電圧を入力として負荷に対して直流を交流に変換して
供給する電力変換装置と、前記整流装置で整流された直
流電圧を充電する二次電池と、前記発電設備の出力設定
値に前記整流装置と電力変換装置間の直流電圧を設定さ
れた値に一定に保ち、前記二次電池に直流電圧を充電す
る双方向直流電力変換装置とを備えた自家発電設備にお
いて、 前記発電設備の出力、前記蓄電設備の容量および負荷電
力を検出して、該発電設備を所定出力に制御する出力制
御装置を備えたことを特徴とする自家発電設備。4. A power generating facility using an internal combustion engine, a rectifier for rectifying an output AC voltage of the generator into a DC voltage, and converting the DC into an AC by using the DC voltage as an input and supplying the load to a load. A power converter, a secondary battery that charges the DC voltage rectified by the rectifier, and a DC voltage between the rectifier and the power converter that is set to an output set value of the power generation facility at a set value. An in-house power generation facility including a bidirectional DC power converter that charges the secondary battery with a DC voltage, detecting an output of the power generation facility, a capacity of the power storage facility, and load power, and setting the power generation facility to a predetermined level. An in-house power generation facility comprising an output control device for controlling output.
場合に前記発電設備の出力増大指令を出力し、前記双方
向直流電力変換装置で前記二次電池からの出力を負荷に
供給するのに必要な交流電圧が得られる直流電圧に変換
して、負荷に電力を供給するものであることを特徴とす
る請求項4に記載の自家発電設備。5. The output control device outputs an output increase command of the power generation equipment when a load demand increases, and supplies an output from the secondary battery to the load by the bidirectional DC power converter. The private power generation equipment according to claim 4, wherein the power is converted into a DC voltage that can obtain a necessary AC voltage and power is supplied to a load.
力は負荷の電力需要に応じてその出力を決定することを
特徴とする請求項4に記載の自家発電設備。6. The private power generation facility according to claim 4, wherein the output control device determines the output from the secondary battery in accordance with the power demand of a load.
で発電した電力を変換する電力変換装置と、前記発電設
備で発電された電力を蓄える蓄電設備とを備えた自家発
電設備の制御方法において、 前記蓄電設備容量と負荷電力の検出値に基づいて必要電
力を演算し、演算された必要電力と前記発電設備の最小
出力とを比較して、前記必要電力が前記発電設備の最小
出力より小さい場合に該発電設備を最小出力運転を行
い、前記必要電力が発電設備の最小出力より大きい場
合、前記発電設備の出力を必要電力に運転することを特
徴とする自家発電設備の制御方法。7. Control of a private power generation facility comprising: a power generation facility using an internal combustion engine; a power conversion device for converting power generated by the power generation facility; and a power storage facility for storing power generated by the power generation facility. In the method, the required power is calculated based on the detected value of the storage equipment capacity and the load power, and the calculated required power is compared with the minimum output of the power generation equipment, so that the required power is the minimum output of the power generation equipment. A method for controlling a private power generation facility, comprising: performing a minimum output operation of the power generation facility when the power is smaller than the minimum power;
設備の出力を、負荷電力出力と、前記蓄電設備が放電出
力として利用できる最大出力と残存出力との差分出力と
の和以上に出力制御することを特徴とする請求項7に記
載の自家発電設備の制御方法。8. The method for controlling a private power generation facility, comprising: outputting an output of the power generation facility at least equal to a sum of a load power output and a difference output between a maximum output usable by the power storage facility as a discharge output and a residual output. The method according to claim 7, wherein the control is performed.
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176736A (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Uninterrupted power supply system |
| JP2003047155A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Osaka Gas Co Ltd | Power feeding method |
| WO2003069758A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-21 | Yanmar Co.,Ltd. | Power generator and system comprising it |
| JP2003244849A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Yanmar Co Ltd | Control system for generator system |
| JP2007143225A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Osaka Gas Co Ltd | Control system |
| JP2008131694A (en) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Ebara Corp | Gas turbine power generator |
| JP2008178215A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | Frequency adjustment system and frequency adjustment method |
| US7479169B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas supplying system and gas supplying method |
| WO2011001783A1 (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-06 | ヤンマー株式会社 | Power generation system |
| JP2011101492A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Zosen Corp | Power generation system |
| GB2448504B (en) * | 2007-04-17 | 2012-07-25 | Timothy Patrick Cooper | A load management controller |
| WO2013001713A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | Control device designing method, and control device |
| JP2013013308A (en) * | 2011-05-30 | 2013-01-17 | Yamabiko Corp | Engine-driven power generator |
| JP2014241721A (en) * | 2010-06-27 | 2014-12-25 | 国立大学法人 東京大学 | Multiple terminal type electric power conversion device, electric power system and control program of the same |
| JP2015027166A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社Ihi | Power generator |
| JP2016010292A (en) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社日立製作所 | Electric power demand control device |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28768799A patent/JP3775134B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176736A (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Uninterrupted power supply system |
| JP2003047155A (en) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Osaka Gas Co Ltd | Power feeding method |
| CN100370674C (en) * | 2002-02-14 | 2008-02-20 | 洋马株式会社 | Power generator and system comprising it |
| WO2003069758A1 (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-21 | Yanmar Co.,Ltd. | Power generator and system comprising it |
| JP2003244849A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Yanmar Co Ltd | Control system for generator system |
| EP1482617A4 (en) * | 2002-02-14 | 2005-03-30 | Yanmar Co Ltd | Power generator and system comprising it |
| US6927499B2 (en) | 2002-02-14 | 2005-08-09 | Yanmar Co., Ltd. | Power generator and system comprising it |
| US7479169B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-01-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas supplying system and gas supplying method |
| JP2007143225A (en) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Osaka Gas Co Ltd | Control system |
| JP2008131694A (en) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Ebara Corp | Gas turbine power generator |
| JP2008178215A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Toshiba Corp | Frequency adjustment system and frequency adjustment method |
| GB2448504B (en) * | 2007-04-17 | 2012-07-25 | Timothy Patrick Cooper | A load management controller |
| CN102474196A (en) * | 2009-06-29 | 2012-05-23 | 洋马株式会社 | Power generation system |
| JP2011010521A (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Yanmar Co Ltd | Power generation system |
| WO2011001783A1 (en) * | 2009-06-29 | 2011-01-06 | ヤンマー株式会社 | Power generation system |
| JP2011101492A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Zosen Corp | Power generation system |
| JP2014241721A (en) * | 2010-06-27 | 2014-12-25 | 国立大学法人 東京大学 | Multiple terminal type electric power conversion device, electric power system and control program of the same |
| JP2013013308A (en) * | 2011-05-30 | 2013-01-17 | Yamabiko Corp | Engine-driven power generator |
| JP2017046589A (en) * | 2011-05-30 | 2017-03-02 | 株式会社やまびこ | Engine drive power generator |
| WO2013001713A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | パナソニック株式会社 | Control device designing method, and control device |
| US9158300B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-10-13 | Panasonic Corporation | Method for designing a control apparatus and control apparatus |
| JP2015027166A (en) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 株式会社Ihi | Power generator |
| JP2016010292A (en) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社日立製作所 | Electric power demand control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3775134B2 (en) | 2006-05-17 |
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