JP2004015883A

JP2004015883A - 安定化電力供給システムおよびその運用方法、並びに電力安定供給の運用プログラム

Info

Publication number: JP2004015883A
Application number: JP2002164008A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kado; 嘉戸　貴志; Shunichi Isozaki; 磯崎　俊一
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15
Also published as: NO20040193L; US20040201282A1; CN1579041A; EP1511153A1; WO2003105310A1; CN100550572C

Abstract

【課題】重要負荷に瞬低の影響を与えないようにすること。
【解決手段】商用系統と自家発系統を高速限流遮断装置４を介した系統連係を行い、また商用系統から第１系統Ａにより各重要負荷６に商用電力を供給する。また、第１系統Ａと第２系統Ｂの接続点には、オーバラップ切換器８がそれぞれ設けられている。各オーバラップ切換器８は、自家発電機２による発電量に応じて順次切り換えられ、第１系統Ａを分離して自家発系統の下で重要負荷６の運転を行うようにする。商用系統で瞬低が生じると、高速限流遮断装置４が限流および高速遮断を行い、重要負荷６に瞬低が影響しないようにする。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自家発系を商用系と系統連係した場合に、瞬低が許されない重要負荷への安定的な電力供給を行える安定化電力供給システムおよびその運用方法、並びに電力安定供給の運用プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、分散電源を用いて自家発電を行うと共に商用系に系統連係して自家発電による余剰電力を売電するシステムが提案されている。また、自家発電を行う場合であっても、落雷事故等に起因する瞬低により重要な負荷に電力が供給できない事態を回避できる安定的な電力供給システムが必要とされる。図７は、安定化電力供給システムの一例を示す構成図である。この安定化電力供給システム５００では、商用系統と自家発系統の２系統を系統連係し、高速限流遮断装置５０１を設置した構成である。商用系統には、瞬低しても差し支えない複数の一般負荷５０２が接続され、自家発系統には瞬低の影響を受けてはならない複数の重要負荷５０３が接続される。自家発電機５０４は、ガスタービンやディーゼルエンジン発電設備等である。なお、この安定化電力供給システム５００は、本発明との比較のため例示したもので、必ずしも所謂公知公用の技術ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示した安定化電力供給システム５００では、自家発電機５０４の運転の開始前では、商用系から高速限流遮断装置５０１を通って電力供給を受け、各重要負荷５０３に電力を供給する。このため、高速限流遮断装置５０１の容量は少なくとも全ての重要負荷５０３の容量より大きくする必要があり、高速限流遮断装置５０１が大型化し、高価になるという問題がある。また、図示しないが、複数の重要負荷５０３ごとに高速限流遮断装置５０１を設けるとシステム全体が極めて高コストになる。
【０００４】
また、自家発電機５０４は、全部の重要負荷５０３の容量を満たす発電量が必要であり、瞬低による負荷変動を考慮すると、全負荷量をある程度上回る発電量が必要になる。このため、自家発電機５０４の発電量を大きくする場合が多いので、コスト高になるという問題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による安定化電力供給システムは、商用系統に一般負荷を接続し、自家発電機を有する自家発系統に複数の重要負荷を接続すると共にこの商用系統と自家発系統を系統連係し、この系統連係回路に遮断手段、好ましくは高速限流遮断装置を設け、前記商用系統から複数の重要負荷に商用電力を供給する商用電力供給系統を設けると共に、この商用電力供給系統（第１系統Ａ）と重要負荷に繋がる複数の自家発系統（第２系統Ｂ）との接続点にそれぞれオーバラップ切換手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
一般的な系統連系運転を行った後にオーバラップ切換手段を商用電力供給系統から自家発系統に切り換えておき、商用系統と自家発系統とを遮断手段を介して系統連係した状態で運転すると、商用系統に落雷等による瞬低が発生しても、重要負荷は電力潮流制御により遮断手段を介し当初から自家発系統下で運転しているのと同じ条件下であるから、遮断手段により瞬低の影響を殆ど受けない。また、遮断手段を各重要負荷毎に、或いは各重要負荷の全負荷に相当する大型の遮断手段を設ける必要が運用方法によっては必要なく、需要負荷毎にオーバラップ切換手段を設ければ済む。このため、システム全体のコストを低減できる。
【０００７】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、更に自家発電機の出力を監視し、この出力に応じて、前記複数の重要負荷のそれぞれに設けたオーバラップ切換手段を順次切り換え、商用系統から前記商用電力供給系統を介した重要負荷への電力供給を、自家発系統を介した重要負荷への電力供給に切り換える制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
出力に応じてオーバラップ切換手段を順次切り換えると、遮断手段、高速限流遮断装置の容量が重要負荷の全容量より小さいときでも、後述の運用方法によって遮断装置の電力潮流を監視・制御しながらの運用が可能であり、商用系統から自家発系統への切換が可能であり、特に高速限流遮断手段の容量を小さくできるから装置コストを低減できる。
【０００９】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、更に自家発電機の現在の出力を監視し、当該現在出力量と、既に自家発電機により運転している重要負荷の全負荷量と新たに切り換えることになる重要負荷の負荷とを加算した予定負荷量と、の差が、前記遮断手段の容量に収まるように前記自家発電機の現在出力量を制御すると共に、前記複数の重要負荷のそれぞれに設けたオーバラップ切換手段を順次切り換え、商用系統から前記商用電力供給系統を介した重要負荷への電力供給を、自家発系統を介した重要負荷への電力供給に切り換える制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
予定負荷量と現在出力量の差が容量を越えている場合、遮断手段に当該遮断手段の容量より大きい電力潮流が生じることになり、この超えている分だけ更に大きな容量の遮断手段が必要になるが、自家発電機の現在出力量を制御することで、遮断手段における電力潮流制御が可能になる。これにより、遮断手段の所定容量内で運用できるので、大容量の遮断手段は不要である。
【００１１】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、更に前記複数の重要負荷毎に設けたオーバラップ切換手段を選択的に切換制御する制御手段を備えたことを特徴とする。重要負荷のなかから特定の重要負荷を選択できれば、最も重要な負荷のみを瞬低等の商用系統の異常状態より最低限保護できる。
【００１２】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、前記遮断手段の容量は、重要負荷全ての容量より小さいことを特徴とする。なお、この構成をもって、遮断手段の容量を常に重要負荷全ての容量より小さくしなければならないことを意味しない。
【００１３】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、前記オーバラップ切換手段は、商用系統に接続した開閉器と、自家発系統に接続した開閉器とから構成されていることを特徴とする。オーバラップ切換器は、このように少なくとも２つの開閉器により構成されているので、簡単な構成で実現できる。また、係るオーバラップ切換手段を用いることで、重要負荷側への電力供給が切換時に変動しないようにできる。
【００１４】
つぎの発明による安定化電力供給システムは、上記構成において、前記開閉器に接続する商用系統と自家発系統との同期制御を行う同期制御手段を有することを特徴とする。オーバラップ切換器の開閉器に同期制御手段を設けることで、重要負荷ごとに自家発系統から商用系統に戻すことができる。
【００１５】
つぎの発明による安定化電力供給システムの運用方法は、上記いずれか一つに記載の安定化電力供給システムを設置し、重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換えて自家発系統から各重要負荷に電力を供給し、遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明による安定化電力供給システムの運用方法は、上記いずれか一つに記載の安定化電力供給システムの設置手順を有し、自家発電機の発電量に基づいて特定の重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第１切換手順と、自家発電機の発電量の増加に応じて、前記重要負荷とは別の特定の重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第２切換手順とを含み、更にこの第２切換手順を繰り返す手順が含まれる場合があり、遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明による安定化電力供給システムの運用方法は、上記いずれか一つに記載の安定化電力供給システムの設置手順を有し、前記複数の重要負荷から最重要負荷を抽出する抽出手順と、自家発電機の発電量に基づいて特定の最重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第１切換手順と、自家発電機の発電量の増加に応じて、前記最重要負荷とは別の特定の最重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第２切換手順とを含み、この第２切換手順を繰り返す手順が含まれる場合があり、遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明による安定化電力供給システムの運用方法は、上記構成において、更に、自家発電機の現在出力量と、既に自家発電機により運転している重要負荷の全負荷量と新たに切り換えることになる重要負荷の負荷とを加算した予定負荷量との差が、前記遮断手段の容量に収まるときに、前記第２切換手順を実行することを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明による安定化電力供給システムの運用方法は、上記構成において、更に、自家発系統から商用系統に戻すとき、各オーバラップ切換手段単位で同期をとるようにすることを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明による電力安定供給の運用プログラムは、コンピュータに、上記いずれか一つに記載され、且つ前記設置手順以外の各手順を実行させるものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要件には、所謂当業者により置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態に係る安定化電力供給システムを示す構成図である。この安定化電力供給システム１００は、商用系統と自家発系統とを系統連係して負荷に電力供給を行う構成であり、具体的には電力会社から電力供給される買電母線１と、自家発系統の自家発電機２から電力供給される自家発母線３とを有し、買電母線１と自家発母線３との間には、瞬低対策用の高速限流遮断装置４及び連系用遮断器１０が設けられている。買電母線１には、瞬低（停電も含まれる）の許される単数または複数の一般負荷５が接続されている。一方、自家発母線３には、瞬低が許されない複数の重要負荷６が接続されている。重要負荷６としては、パーソナルコンピュータ、電磁開閉器、半導体製造装置等を挙げることができる。一般負荷５としては、事務所内の電灯、冷暖房等を挙げることができる。重要負荷６と一般負荷５との分類は、技術的に瞬低が許されないもの、経済的に瞬低が好ましくないものを基準として行われる。
【００２３】
更に、買電母線１から別系統の商用電力供給配線７が引き出され（第１系統Ａ）、分岐した後にそれぞれの重要負荷６に連係されている。自家発母線３（第２系統Ｂ）と第１系統Ａの連係地点には、それぞれオーバラップ切換器８が設けられている。オーバラップ切換器８は、第１系統Ａと第２系統Ｂの併用期間を経て、第１系統Ａから第２系統Ｂへの切換、又は第２系統Ｂから第１系統Ａへの切換を行う機能を有する。前記高速限流遮断装置４は、サイリスタ、ダイオードによる整流形混合ブリッジにリアクトルを組み合わせた構造であり、例えば日新電機株式会社のＣＳパック（商標）等を用いることができる。制御装置９は、汎用ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）または汎用コンピュータと所定のソフトウエア等から構成され、高速限流遮断装置４、オーバラップ切換器８、自家発電機２の制御を行う。自家発電機２としては、ガスタービン、マイクロガスタービン、ディーゼルエンジン、燃料電池等の単数または複数の組み合わせを挙げることができる。
【００２４】
図２は、オーバラップ切換器８の構造を示す構成図である。このオーバラップ切換器８は、２つの開閉器８１，８２を組み合わせた構造であり、一方の開閉器８１が第１系統Ａに接続され、他方の開閉器８２が第２系統Ｂに接続され、更に両方の開閉器８１，８２の一端は重要負荷６に接続されている。また、各オーバラップ切換器８には、第１系統Ａと第２系統Ｂとの同期制御を行う同期制御器８３が設置されている。これは、自家発系統から商用系統に重要負荷を個別に切り換えるときに必要となる（詳しくは後述する）。
【００２５】
次に、この安定化電源供給システム１００の動作を説明する。図３は、安定化電源供給システムの動作を示すフローチャートである。自家発電機２の運転がされていないか或いは定格運転に達していない初期運転の場合（ステップＳ１）、オーバラップ切換器８は第１系統Ａと重要負荷６を接続するように切り換えられており、買電母線１から第１系統Ａを介して重要負荷６に電力の供給がなされている。また、自家発電機２の電力は、自家発母線３から高速限流遮断装置４及び連系用遮断器１０を介して買電母線１との同期運転に入る条件を整える。
【００２６】
次に、自家発電機２が定常運転に達し、第１系統との同期運転に達した後（ステップＳ２）、オーバラップ切換器８を第１系統Ａから第２系統Ｂに切り換える。この手順は、まず第１系統Ａと重要負荷６とが一方の開閉器８１により接続している状態で、更に第２系統Ｂと重要負荷６とを他方の開閉器８２により接続し、一旦、第１系統Ａと第２系統Ｂの両方を接続する（ステップＳ３）。このとき、買電母線１と自家発母線３とは、高速限流遮断装置４及び高速遮断器１０により系統連係されており、既に同期が採られている。続いて、開閉器８１を開いて第１系統Ａを切り離し、第２系統Ｂのみの接続を行う（ステップＳ４）。このオーバラップ切り換えにより重要負荷６に対する無停電の切換を行うことができる。
【００２７】
第２系統Ｂに切り換えた状態で通常運転となり（ステップＳ５）、各重要負荷６は電力潮流制御により自家発電機２による自家発系統の下に入り、第１系統Ａから分断される。これにより、重要負荷６は自家発系統のみによって運転されることになり、商用系のいずれかで落雷事故等に起因した瞬低が発生しても、当初から自家発電機２による電力供給を受けており、高速限流遮断装置４による限流および高速遮断が行われることから、当該瞬低は重要負荷６に殆ど影響を与えない。なお、重要負荷６の切換は、自家発電機２の運転状況を監視している制御装置９からの指令に基づいて行う。
【００２８】
また、第２系統Ｂから第１系統Ａに切り換える場合も、第２系統Ｂおよび第１系統Ａの両方を一旦接続してから第２系統Ｂを切り離す。このような逆の切換が行われる場合としては、例えば自家発電機２のメンテナンス作業や追設、交換等を挙げることができる。ここで、自家発電機２の能力は、重要負荷６の容量の全部を合算したものとなるが、瞬低時における自家発系の負荷変動が殆どないこと、オーバラップ切換器８は最重要である負荷に取り付けられているので必要負荷容量は比較的正確に決まっていること、から必要とされる最低容量の発電量を有していれば足りる。このため、自家発電機２の性能を適正に抑えて設備コストを低減できる。また、負荷変動への適応性が低い、ディーゼルエンジン等を自家発電機２として用いることができる。
【００２９】
勿論、通常運転の状態で、自家発電機２の余剰電力は高速限流遮断装置４（高速限流遮断スイッチはＯＮの状態）を介して系統連係された商用系の電力会社に売電できる。また、この安定化電力供給システム１００では、第１系統Ａと第２系統Ｂの接続点にオーバラップ切換器８を設置することで、既設の負荷を重要負荷６として扱うことができる。即ち、この安定化電力供給システム１００では、第１系統は当初から設けられている場合があり、この第１系統Ａが直に第２系統Ｂに連係している地点にオーバラップ切換器８を設ければ済むので、設備的にも簡易に重要負荷６を追加できる。この重要負荷６は、既設の負荷にオーバラップ切換器８を取り付けて重要負荷６として扱うようにしても、新設の負荷をオーバラップ切換器８と共に設置して重要負荷６として扱うようにしても良い。
【００３０】
また、この安定化電力供給システム１００では、高速限流遮断装置４の容量を小さく抑えることができる。その理由は次の通りである。図４は、商用系から自家発系統への切換の一例を示すフローチャートである。まず、商用電力が当初１５０ｋＷ、自家発電力が０ｋＷとし、重要負荷６ａ〜６ｃの負荷がそれぞれ５０ｋＷであるとする。また、高速限流遮断装置４の容量は１００ｋＷとする。この状態から自家発電機２の出力を１００ｋＷに上げると（ステップＳ１）、商用電力は５０ｋＷで足り、このとき、オーバラップ切換器８が商用系に接続されていることから、高速限流遮断装置４には１００ｋＷの電力潮流が起こる。
【００３１】
次に、重要負荷６ａを商用系から自家発系に切り換えるにあたり、その重要負荷６ａのオーバラップ切換器８の開閉器８１，８２を両方閉じた状態では、商用系および自家発系内の電力の流れは系統インピーダンスにより決定される。続いて、オーバラップ切換器８の開閉器８１を開けて重要負荷６ａを自家発電機２に接続すると（ステップＳ２）、自家発電機２の電力５０ｋＷは第２系統Ｂを介して重要負荷６ａに供給される。また、この状態で自家発電機２の出力には５０ｋＷの余裕があるので、高速限流遮断装置４には自家発系から商用系に５０ｋＷの電力潮流が起こる。また、このときの商用系の電力は、当該５０ｋＷをもともとの５０ｋＷに加えた１００ｋＷとなる。
【００３２】
次に、重要負荷６ｂを商用系から自家発系に切り換えるにあたり、その重要負荷６ｂのオーバラップ切換器８の開閉器８１，８２を両方閉じ、続いて開閉器８１を開けて重要負荷６ｂを自家発電機２に接続すると（ステップＳ３）、自家発電機２の電力５０ｋＷは第２系統Ｂを介して重要負荷６ａに供給される。この状態では自家発電機２の出力１００ｋＷは、重要負荷６ａ，６ｂで消費されるので、高速限流遮断装置４には電力潮流が起こらない。また、このときの商用系の電力は、もともとの５０ｋＷのみとなる。
【００３３】
ここで、自家発電機２の出力を上げることなく、重要負荷６ｃを商用系から自家発系に切り換えると仮定すると、オーバラップ切換器８により重要負荷６ｃを自家発系に接続した場合、高速限流遮断装置４には、商用系から自家発系に５０ｋＷの電力潮流が起こる。この電力量であれば、高速限流遮断装置４の容量が１００ｋＷであるから問題ないが、例えば重要負荷６ｃの負荷が１５０ｋＷであれば高速限流遮断装置４の容量を越えた電力潮流を引き起こすことになり、その容量分の高速限流遮断装置４を用意しなければならなくなる。このため、高速限流遮断装置４が大型化し、コスト増加を招くことになる。
【００３４】
この発明では、重要負荷６ｃを切り換えるとき、自家発電機２の出力を１５０ｋＷに上げておき（ステップＳ４）、その状態で重要負荷６ｃのオーバラップ切換器８を商用系から自家発系に切り換える（ステップＳ５）。この状態では、切換前に高速限流遮断装置４にて自家発系から商用系への５０ｋＷの電力潮流が起こり、切換後に電力潮流が０ｋＷになる。仮に、上例のように重要負荷６ｃの負荷が１５０ｋＷであっても、自家発電機２の出力を１５０ｋＷ〜２５０ｋＷに上げてから重要負荷６ｃのオーバラップ切換器８を切り換えれば、高速限流遮断装置４における電力潮流は０ｋＷ〜１００ｋＷに収められる。
【００３５】
即ち、上記切換方法を実施することで、自家発電機２の出力（少なくとも全ての重要負荷６を運転するときの電力量）に対応する容量を持った高速限流遮断装置４を用意する必要がなく、小さい容量の高速限流遮断装置４を用いることができる。なお、上記説明では、重要負荷６ａ〜６ｃを例に挙げたが、重要負荷６の数だけ上記同様の工程を繰り返し、全ての重要負荷６を商用系統の第１系統Ａから自家発系統の第２系統Ｂに切り換える。
【００３６】
なお、以上のオーバラップ切換器８の動作は、自家発電機２の運転状況（出力など）を監視している制御装置９からの指令に基づいて行う。また、複数の重要負荷６を自家発系統に順次切り換える場合、その切り換える重要負荷６の順番は、制御装置９の記憶部に記憶されているプログラムに沿って決定される。例えば予め重要負荷６の切り換え順序を固定していても良いし、自家発電機２の発電量に応じて切り換えられるものから順番に切り換えるようにしても良い。
【００３７】
また、上例では、図４のフローチャートに示したように、重要負荷６の負荷や自家発電機２の出力制御を具体例を挙げて説明したが、これを一般化すると、図５に示すフローチャートのようになる。即ち、自家発電機２の出力を所定値まで上げ（ステップＳ１）、特定の重要負荷６のオーバラップ切換を行うことで、高速限流遮断装置４に容量より大きい電力潮流が発生するか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、前記制御装置９は、既に自家発系に切り換えられている重要負荷６（例えば重要負荷６ａ，６ｂ）の現在全負荷と、新たに切り換えようとする重要負荷６（例えば重要負荷６ｃ）の負荷とを加算した予定負荷量と、自家発電機２の現在出力量とを比較し、前記重要負荷６の予定負荷量と自家発電機２の現在出力量との差が高速限流遮断装置４の容量を越えた場合、容量より大きい電力潮流が発生すると判断する。容量より大きい電力潮流が生じると判断した場合、これが容量以下になるように自家発電機２の出力を上げるように潮流制御する（ステップＳ１〜Ｓ２）。
【００３８】
一方、発生する電力潮流が高速限流遮断装置４の容量以下であると判断した場合、前記新たに切り換えようとしている重要負荷６の切換を行う（ステップＳ３）。即ち、自家発電機２の現在出力量が上がり、予定負荷量との差が高速限流遮断装置４の容量内に収まれば、制御装置９は、オーバラップ切換器８により当該重要負荷６を商用系から自家発系に切り換える。そして、このステップＳ１〜Ｓ３の手順を全ての重要負荷６を商用系から自家発系に切り換え終わるまで行う（ステップＳ４）。なお、前記判断基準値は、予定負荷量と現在出力量との差が高速限流遮断装置４の容量を越えた場合としたが、所定の余裕を持って判断するようにしても良い。例えば高速限流遮断装置４の容量の９０％を越えないように設定しても良いし、当該容量の１１０％を越えないように設定しても良い。
【００３９】
このような切換手順を実施すれば、高速限流遮断装置４の容量を小さく抑えることができる。具体的には、全重要負荷６の全負荷量より小さい容量の高速限流遮断装置４を用いることができる（これに比べ、図４の条件で重要負荷６ａ〜６ｃを一度に切り換えるとすれば、高速限流遮断装置４の容量は１５０ｋＷ必要である）。また、高速限流遮断装置４は、全ての重要負荷６のうち最大負荷となる重要負荷６の負荷よりも大きな容量を持っていればよい。即ち、重要負荷６を一つずつ切り換えるとすれば、現在出力量と予定負荷量との差が高速限流遮断装置４の容量内に収まればよいのだから、最大負荷となる重要負荷の負荷より高速限流遮断装置４の容量が大きければよいことになる。
【００４０】
（実施の形態２）
また、この実施の形態の安定化電力供給システム１００では、制御装置９により重要負荷６のオーバラップ切換器８を選択的に切り換えることができるので、このオーバラップ切換器８を有する負荷のうち、特定の負荷のみを重要負荷６として扱うこともできる。即ち、通常の複数の重要負荷６を更に最重要負荷（例えば６ａ，６ｂ）と単なる重要負荷（例えば６ｃ、６ｄ）とに予め又は適宜分類し、オーバラップ切換器８の切り換え制御を行うようにする。
【００４１】
例えばメンテナンス等に起因して自家発電機２の発電量が期間的に異なる場合に有用である。複数の自家発電機２のうち、いずれかをメンテナンス等の理由により運転中止とする場合、全ての重要負荷６をまかなうことが困難になる。そこで、現在供給される電力量の範囲で特定の重要負荷６ａ，６ｂのみに優先して電力を供給すれば、最重要負荷６ａ，６ｂの瞬低を確実に防止できる。図６は、最重要負荷への電力供給手順の一例を示すフローチャートである。まず、制御装置は、全自家発電機２の発電量を検出する（ステップＳ１）。
【００４２】
次に、この全発電量により全ての重要負荷６の電力をまかない得るか否かを判断し（ステップＳ２）、まかない得る場合はそのまま全てのオーバラップ切換器８を自家発系統に切り換えて全ての重要負荷６に電力を供給する（ステップＳ３）。一方、全ての重要負荷６をまかない得ない場合、制御装置９の記憶部に記憶している手順に従い、複数の重要負荷６から最重要負荷６ａ，６ｂを抽出する（ステップＳ４）。この抽出手順では、予め決められた負荷を選択するか、或いはその時点で優先されるべき負荷を自動的に選択する。
【００４３】
次に、制御装置９は抽出した最重要負荷６ａ，６ｂのオーバラップ切換器８ａ，８ｂを切り換えて自家発系統から電力供給を受けるようにする（ステップＳ５）。一方、抽出されなかった負荷６ｃ，６ｄは、第１系統Ａから電力供給を受けることになるため、商用系統の瞬低の影響を受ける結果になる。そして、制御装置９は、自家発電機２の発電量の変動を監視し（ステップＳ６）、発電量に変動が生じた場合、例えばメンテナンスを終了した自家発電機２を投入した場合、再び全発電量を検出し（ステップＳ１）、上記ステップＳ２〜Ｓ６の処理を行う。以上のようにすれば、自家発電量が不足している場合でも、最重要となる負荷に瞬低の影響が及ぶことがない。
【００４４】
（実施の形態３）
図２に示した同期制御装置は、第１系統Ａと第２系統Ｂとの間に設置される。この同期制御装置８３は、例えば故障やメンテナンス等に起因して自家発電機２の出力が低下した場合、全重要負荷６が過負荷状態になるため、任意の何れか（最重要負荷６でないものが好ましい）の重要負荷６を自家発系から商用系に戻す必要がある。このとき、高速限流遮断装置４がメンテナンス等の理由により開状態であると、同期した状態で電力の供給が受けられないので、前記同期制御装置８３は、自家発系と商用系との同期をとり、特定の重要負荷６を自家発系から商用系に戻す。
【００４５】
具体的には、同期制御装置９が各オーバラップ切換器８に設けられており、第１系統Ａと第２系統Ｂとの同期制御を行う。自家発電機２の出力が低下した場合、この出力低下を制御装置９が監視しており、当該制御装置９からの命令により特定の重要負荷６（例えば最重要負荷）の同期制御装置８３を作動させ、第１系統Ａおよび第２系統Ｂの同期制御を行う。同期がとれた状態でオーバラップ切換器８により第２系統Ｂから第１系統Ａへの切換を行う。これにより、過負荷分を商用電力で運用できる。また、各オーバラップ切換器８にそれぞれ同期制御装置８３を設けることで、重要負荷６のそれぞれが（実際、複数同時に切り換えるときは、少なくとも１箇所で）、第１系統と第２系統との同期を取り、商用系への早急な切換を行うことができる。なお、同期制御装置８３を有する重要負荷は、全ての重要負荷でなくても良い。例えば瞬低や停電がどうしても許容できない重要負荷のみに設けても良い。
【００４６】
また、同期制御装置は、開閉器８１，８２に取り付けていなくても、各オーバラップ切換器８ごとに同期をとることができれば、設置位置はこれに限定されない。また、所定の重要負荷６をグループ化し、このグループ内の重要負荷のオーバラップ切換器８に共通の同期制御装置を設けるようにしても良い。このようにすれば、当該グループ内の重要負荷を自家発系から商用系に早急に戻すことができる。
【００４７】
なお、上記実施の形態では、高速限流遮断装置４を用いて説明したが、この高速限流遮断装置４は通常の遮断器で代替できる。遮断器を採用すれば、システム全体のコストを低減できる。一方、高速限流遮断装置４を用いれば、瞬低対策を万全に行うことができる。また、高速限流遮断装置４は容量あたりのコストが高いため、この発明のように高速限流遮断装置４の容量を小さくできれば、顕著なコスト削減が可能になる。なお、いずれの場合でも、オーバラップ切換器８を用いることで無停電の切換が可能になる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、瞬低の影響を需要負荷に殆ど与えることがない。また、自家発電機の発電量に応じて特定重要負荷のオーバラップ切換手段を順次切り換える場合は、高速限流遮断手段の容量を小さくできるので、装置コストを効果的に低減できる。
【００４９】
また、最重要負荷を選択して切り換える場合は、当該最重要負荷を最低限瞬低の影響から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る安定化電力供給システムを示す構成図である。
【図２】オーバラップ切換器の構造を示す構成図である。
【図３】安定化電源供給システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】商用系から自家発系統への切換の一例を示すフローチャートである。
【図５】商用系から自家発系統への切換手順を示すフローチャートである。
【図６】最重要負荷への電力供給手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】安定化電力供給システムの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１００　安定化電力供給システム
１　買電母線
２　自家発電機
３　自家発母線
４　高速限流遮断装置
５　一般負荷
６　重要負荷
７　電力供給配線
８　オーバラップ切換器
９　制御装置
Ａ　第１系統
Ｂ　第２系統

Claims

商用系統に一般負荷を接続し、自家発電機を有する自家発系統に複数の重要負荷を接続すると共にこの商用系統と自家発系統を系統連係し、
この系統連係回路に遮断手段を設け、
前記商用系統から複数の重要負荷に商用電力を供給する商用電力供給系統を設けると共に、
この商用電力供給系統と重要負荷に繋がる複数の自家発系統との接続点にそれぞれオーバラップ切換手段を備えたことを特徴とする安定化電力供給システム。
前記遮断手段は、高速限流遮断装置であることを特徴とする請求項１に記載の安定化電力供給システム。
更に、自家発電機の出力を監視し、この出力に応じて、前記複数の重要負荷のそれぞれに設けたオーバラップ切換手段を順次切り換え、商用系統から前記商用電力供給系統を介した重要負荷への電力供給を、自家発系統を介した重要負荷への電力供給に切り換える制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の安定化電力供給システム。
更に、自家発電機の現在の出力を監視し、
当該現在出力量と、既に自家発電機により運転している重要負荷の全負荷量と新たに切り換えることになる重要負荷の負荷とを加算した予定負荷量と、の差が、前記遮断手段の容量に収まるように前記自家発電機の現在出力量を制御すると共に、
前記複数の重要負荷のそれぞれに設けたオーバラップ切換手段を順次切り換え、商用系統から前記商用電力供給系統を介した重要負荷への電力供給を、自家発系統を介した重要負荷への電力供給に切り換える制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の安定化電力供給システム。
更に、前記複数の重要負荷毎に設けたオーバラップ切換手段を選択的に切換制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の安定化電力供給システム。
前記遮断手段の容量は、重要負荷全ての容量より小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の安定化電力供給システム。
前記オーバラップ切換手段は、商用系統に接続した開閉器と、自家発系統に接続した開閉器とから構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の安定化電力供給システム。
更に、前記開閉器に接続する商用系統と自家発系統との同期制御を行う同期制御手段を有することを特徴とする請求項７に記載の安定化電力供給システム。
上記請求項１〜８のいずれか一つに記載の安定化電力供給システムを設置し、重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換えて自家発系統から各重要負荷に電力を供給し、遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする安定化電力供給システムの運用方法。
上記請求項１〜８のいずれか一つに記載の安定化電力供給システムの設置手順を有し、
自家発電機の発電量に基づいて特定の重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第１切換手順と、
自家発電機の発電量の増加に応じて、前記重要負荷とは別の特定の重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第２切換手順とを含み、
更にこの第２切換手順を繰り返す手順が含まれる場合があり、
遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする安定化電力供給システムの運用方法。
上記請求項１〜８のいずれか一つに記載の安定化電力供給システムの設置手順を有し、
前記複数の重要負荷から最重要負荷を抽出する抽出手順と、
自家発電機の発電量に基づいて特定の最重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第１切換手順と、
自家発電機の発電量の増加に応じて、前記最重要負荷とは別の特定の最重要負荷のオーバラップ切換手段を商用系統の商用電力供給系統から自家発系統に切り換える第２切換手順とを含み、
この第２切換手順を繰り返す手順が含まれる場合があり、
遮断手段を介して商用系統と系統連係した状態で運転を行うことを特徴とする安定化電力供給システムの運用方法。
更に、自家発電機の現在出力量と、既に自家発電機により運転している重要負荷の全負荷量と新たに切り換えることになる重要負荷の負荷とを加算した予定負荷量との差が、前記遮断手段の容量に収まるときに、前記第２切換手順を実行することを特徴とする請求項１０または１１に記載の安定化電力供給システムの運用方法。
更に、自家発系統から商用系統に戻すとき、各オーバラップ切換手段単位で同期をとるようにすることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の安定化電力供給システムの運用方法。
コンピュータに、上記請求項９〜１３のうちいずれか一つに記載され、且つ前記請求項１０または１１に記載した設置手順以外の各手順を実行させるための電力安定供給の運用プログラム。