JP2013162686A

JP2013162686A - Power supply system

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Publication number: JP2013162686A
Application number: JP2012024310A
Authority: JP
Inventors: Manabu Ihara; 学伊原
Original assignee: Tokyo Institute of Technology NUC
Current assignee: Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】商用電源が停電した場合であっても、自立運転をすることができる電力供給システムを提供することである。
【解決手段】本発明にかかる電力供給システムは、商用電源３から電力が供給される電源系統１と、商用電源３と電源系統１との接続を遮断可能な遮断器４と、分散発電システム３０、４０と、第１および第２の蓄電システム１０、２０と、を備える。商用電源の停電時、遮断器４は商用電源３と電源系統１との接続を遮断し、第１の蓄電システム１０は電源系統１に電力を供給し、分散発電システム３０、４０は、発電した電力を第１の蓄電システム１０から供給された電力と系統連系するように電源系統１に供給し、第２の蓄電システム２０は電源系統１から供給される電力を蓄電する。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a power supply system that can perform a self-sustained operation even when a commercial power supply fails.
A power supply system according to the present invention includes a power supply system 1 to which power is supplied from a commercial power supply 3, a circuit breaker 4 capable of disconnecting the connection between the commercial power supply 3 and the power supply system 1, and a distributed power generation system 30. , 40 and first and second power storage systems 10, 20. At the time of a power failure of the commercial power source, the circuit breaker 4 cuts off the connection between the commercial power source 3 and the power system 1, the first power storage system 10 supplies power to the power system 1, and the distributed power generation systems 30 and 40 generate power. Electric power is supplied to the power supply system 1 so as to be interconnected with the electric power supplied from the first power storage system 10, and the second power storage system 20 stores the electric power supplied from the power supply system 1.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は電力供給システムに関し、特に商用電源が停電した場合であっても電力を供給することが可能な電力供給システムに関する。 The present invention relates to a power supply system, and more particularly to a power supply system that can supply power even when a commercial power supply fails.

近年、太陽電池システムや燃料電池システム等の分散発電システムを取り入れた電力供給システムの開発が進められている。図６は、太陽電池システムや燃料電池システム等の分散発電システムを取り入れた、従来の電力供給システムを説明するためのブロック図である。 In recent years, power supply systems incorporating distributed power generation systems such as solar cell systems and fuel cell systems have been developed. FIG. 6 is a block diagram for explaining a conventional power supply system incorporating a distributed power generation system such as a solar cell system or a fuel cell system.

図６に示す電力供給システムは、電源系統１０１、太陽電池システム１３０、燃料電池システム１４０、およびメータ１０６を有する。電源系統１０１には、商用電源１０３から供給された電力（つまり、電力会社で発電された電力）が商用系統１０５を介して供給される。メータ１０６は、商用系統１０５から電源系統１０１に供給される電力量（つまり、電力会社から購入する電力量）を測定する。 The power supply system illustrated in FIG. 6 includes a power supply system 101, a solar cell system 130, a fuel cell system 140, and a meter 106. The power supply system 101 is supplied with power supplied from the commercial power supply 103 (that is, power generated by the power company) via the commercial system 105. The meter 106 measures the amount of power supplied from the commercial system 105 to the power supply system 101 (that is, the amount of power purchased from the power company).

太陽電池システム１３０は電源系統１０１に接続されており、太陽電池システム１３０で発電された電力を電源系統１０１に供給する。太陽電池システム１３０は、太陽電池１３１とインバータ１３２とを備える。太陽電池１３１は照射された太陽光を用いて発電し、発電した電力をインバータ１３２に出力する。インバータ１３２は、太陽電池１３１で発電された直流電力を交流電力に変換すると共に、電源系統１０１に供給された商用電源と系統連系することで、太陽電池１３１で発電された電力を電源系統１０１に供給する。 The solar cell system 130 is connected to the power supply system 101 and supplies the power generated by the solar cell system 130 to the power supply system 101. The solar cell system 130 includes a solar cell 131 and an inverter 132. The solar cell 131 generates power using the irradiated sunlight, and outputs the generated power to the inverter 132. The inverter 132 converts the DC power generated by the solar cell 131 into AC power, and also links the commercial power supplied to the power supply system 101 to the power generated by the solar cell 131. To supply.

燃料電池システム１４０は電源系統１０１に接続されており、燃料電池システム１４０で発電された電力を電源系統１０１に供給する。燃料電池システム１４０は、燃料電池１４１とインバータ１４２とを備える。燃料電池１４１は、水素などの燃料の電気化学反応によって電力を供給する発電装置である。燃料電池１４１で発電された電力は、インバータ１４２に出力される。インバータ１４２は、燃料電池１４１で発電された直流電力を交流電力に変換すると共に、電源系統１０１に供給された商用電源と系統連系することで、燃料電池１４１で発電された電力を電源系統１０１に供給する。 The fuel cell system 140 is connected to the power supply system 101 and supplies the power generated by the fuel cell system 140 to the power supply system 101. The fuel cell system 140 includes a fuel cell 141 and an inverter 142. The fuel cell 141 is a power generator that supplies electric power by an electrochemical reaction of a fuel such as hydrogen. The electric power generated by the fuel cell 141 is output to the inverter 142. The inverter 142 converts the DC power generated by the fuel cell 141 into AC power, and also links the commercial power supplied to the power supply system 101 to the power generated by the fuel cell 141. To supply.

電源系統１０１は、負荷１０２に電力を供給する。そして、図６に示す電力供給システムでは、商用電源に加えて太陽電池システム１３０や燃料電池システム１４０で発電された電力を用いることで、負荷１０２の電力使用量が多い時間帯であっても、商用電源の電力使用量のピークを低減することができる（いわゆる、ピークカット）。また、太陽電池システム１３０および燃料電池システム１４０で発電された電力量が、負荷１０２における電力使用量よりも多い場合は、余剰電力を商用系統１０５へ逆潮流させることで、余剰電力を売電することができる。このとき、メータ１０６は、電源系統１０１から商用系統１０５へ逆潮流した電力量を測定することができる。 The power supply system 101 supplies power to the load 102. In the power supply system shown in FIG. 6, by using the power generated by the solar cell system 130 and the fuel cell system 140 in addition to the commercial power source, The peak of the power consumption of the commercial power supply can be reduced (so-called peak cut). Further, when the amount of power generated by the solar cell system 130 and the fuel cell system 140 is larger than the amount of power used in the load 102, surplus power is sold by causing the surplus power to flow backward to the commercial system 105. be able to. At this time, the meter 106 can measure the amount of power that flows backward from the power supply system 101 to the commercial system 105.

また、特許文献１には、太陽電池の発電電力をより有効に活用することができる太陽光発電インバータ装置に関する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique related to a photovoltaic power generation inverter device that can more effectively utilize the power generated by a solar cell.

特開２０００−２３３６７号公報JP 2000-23367 A

図６に示した電力供給システムでは、分散発電システム（太陽電池システム１３０および燃料電池システム１４０）で発電された電力は、電源系統１０１に供給された商用電源と系統連系することで、電源系統１０１に供給される。 In the power supply system shown in FIG. 6, the power generated by the distributed power generation system (solar cell system 130 and fuel cell system 140) is interconnected with the commercial power supply supplied to the power supply system 101, thereby providing a power supply system. 101.

しかしながら、商用電源が停電した場合は電源系統１０１に商用電源が供給されないため、分散発電システムで発電した電力が系統連系する対象となる電力が電源系統１０１に存在しなくなる。このため、分散発電システムは、発電した電力を電源系統１０１に供給することができず、商用電源が停電した場合は、電力供給システムが自立運転をすることができないという問題がある。
また、例えば、各々の分散発電システムのパワーコンディショナーとして、商用電源の停電時においても電力供給システムの自立運転を可能とするパワーコンディショナー（１００ｋＷクラスのパワーコンディショナー）を用いることで、商用電源の停電時においても電力供給システムの自立運転が可能となる。しかしながら、このような機能を備えるパワーコンディショナーは高価であり、また自立運転用の配線を分散発電システムに新たに設ける必要があるため、コストが増加するという問題がある。このような問題は、電力供給システムの規模が大きくなるほど顕著となる。 However, when the commercial power supply fails, the commercial power supply is not supplied to the power supply system 101. Therefore, the power that is the target of the grid-connected power generated by the distributed power generation system does not exist in the power supply system 101. For this reason, the distributed power generation system cannot supply the generated power to the power supply system 101, and there is a problem that the power supply system cannot operate independently when the commercial power supply fails.
Also, for example, as a power conditioner of each distributed power generation system, by using a power conditioner (a 100 kW class power conditioner) that enables the power supply system to operate independently even when the commercial power supply fails, In this case, the power supply system can be operated independently. However, the power conditioner having such a function is expensive, and there is a problem that the cost increases because it is necessary to newly provide a wiring for self-sustaining operation in the distributed power generation system. Such a problem becomes more prominent as the scale of the power supply system increases.

上記課題に鑑み本発明の目的は、商用電源が停電した場合であっても、自立運転をすることができる電力供給システムを提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a power supply system that can perform a self-sustained operation even when a commercial power supply fails.

本発明にかかる電力供給システムは、商用電源から電力が供給されると共に、負荷に電力を供給可能な電源系統と、前記商用電源と前記電源系統との接続を遮断可能な遮断器と、発電した電力を前記電源系統に供給する分散発電システムと、前記電源系統に接続された第１および第２の蓄電システムと、を備え、前記商用電源の停電時に、前記遮断器は前記商用電源と前記電源系統との接続を遮断し、前記第１の蓄電システムは前記電源系統に電力を供給し、前記分散発電システムは、前記分散発電システムで発電した電力を前記第１の蓄電システムから供給された電力と系統連系するように前記電源系統に供給し、前記第２の蓄電システムは前記電源系統から供給される電力を蓄電する。 A power supply system according to the present invention generates power by supplying a power from a commercial power source and capable of supplying power to a load, and a circuit breaker capable of disconnecting the connection between the commercial power source and the power system. A distributed power generation system that supplies power to the power supply system; and first and second power storage systems connected to the power supply system, and the circuit breaker includes the commercial power supply and the power supply when a power failure occurs in the commercial power supply. The first power storage system supplies power to the power supply system, and the distributed power generation system supplies power generated by the distributed power generation system to the power supplied from the first power storage system. And the second power storage system stores the power supplied from the power supply system.

本発明により、商用電源が停電した場合であっても、自立運転をすることができる電力供給システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power supply system that can perform a self-sustained operation even when a commercial power supply fails.

実施の形態にかかる電力供給システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric power supply system concerning embodiment. 実施の形態にかかる電力供給システムの通常時の動作を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the operation | movement at the normal time of the electric power supply system concerning embodiment. 実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement at the time of a power failure of the electric power supply system concerning embodiment. 実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作を説明するためのブロック図である（商用電源の停電時に、第１の蓄電システムから電源系統に電力を供給している場合）。It is a block diagram for demonstrating the operation | movement at the time of a power failure of the electric power supply system concerning embodiment (when electric power is supplied to a power supply system from a 1st electrical storage system at the time of the power failure of a commercial power source). 実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作を説明するためのブロック図である（商用電源の停電時に、第２の蓄電システムから電源系統に電力を供給している場合）。It is a block diagram for demonstrating the operation | movement at the time of a power failure of the power supply system concerning embodiment (when electric power is supplied to a power supply system from a 2nd electrical storage system at the time of the power failure of a commercial power source). 従来の電力供給システムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the conventional electric power supply system.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる電力供給システムを示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる電力供給システムは、電源系統１、負荷２、遮断器４、第１の蓄電システム１０、第２の蓄電システム２０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０を有する。なお、図１では分散発電システムとして太陽電池システム３０および燃料電池システム４０を備える場合を例示しているが、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、分散発電システムとして太陽電池システム３０または燃料電池システム４０のいずれか一方のみを備えるように構成してもよい。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a power supply system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power supply system according to the present embodiment includes a power supply system 1, a load 2, a circuit breaker 4, a first power storage system 10, a second power storage system 20, a solar cell system 30, and fuel. A battery system 40 is included. 1 illustrates the case where the solar cell system 30 and the fuel cell system 40 are provided as the distributed power generation system, but in the power supply system according to the present embodiment, the solar cell system 30 or the fuel cell is used as the distributed power generation system. You may comprise so that only either one of the systems 40 may be provided.

電源系統１には、商用電源３から供給された所定の周波数（典型的には５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の電力（つまり、電力会社で発電された電力）が商用系統５を介して供給される。電源系統１と商用系統５との間には遮断器４が設けられており、電源系統１と商用系統５とが遮断器４を介して接続されている場合に、電源系統１に商用電源３が供給される。 The power system 1 is supplied with electric power (that is, electric power generated by an electric power company) having a predetermined frequency (typically 50 Hz or 60 Hz) supplied from the commercial power supply 3 via the commercial system 5. A circuit breaker 4 is provided between the power supply system 1 and the commercial system 5. When the power supply system 1 and the commercial system 5 are connected via the circuit breaker 4, the commercial power supply 3 is connected to the power supply system 1. Is supplied.

第１の蓄電システム１０は電源系統１に接続されており、第１の蓄電システム１０に蓄電されている電力を電源系統１に供給し、または電源系統１から供給された電力を用いて第１の蓄電システム１０に電力を蓄電することができる。第１の蓄電システム１０は、第１の蓄電池１１と交直変換部１２とを有する。第１の蓄電池１１としては、例えばナトリウム・硫黄電池（ＮＡＳ電池（登録商標））を用いることができる。ＮＡＳ電池は、負極にナトリウムを、正極に硫黄を、電解質にβ-アルミナを利用した高温作動型の二次電池であり、硫黄とナトリウムイオンの化学反応で充放電を繰り返すことができる二次電池である。また、第１の蓄電池１１としては、ＮＡＳ電池以外にも、例えばリチウムイオン二次電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池などの二次電池を用いてもよい。また、駐車中の電気自動車の車載用リチウムイオン二次電池（複数台を含む）を用いてもよい。第１の蓄電池１１は、放電時に交直変換部１２に直流電力を出力し、充電時に交直変換部１２から供給される直流電力を蓄電する。 The first power storage system 10 is connected to the power supply system 1, and supplies the power stored in the first power storage system 10 to the power supply system 1 or uses the power supplied from the power supply system 1 for the first. The power can be stored in the power storage system 10. The first power storage system 10 includes a first storage battery 11 and an AC / DC converter 12. As the 1st storage battery 11, a sodium sulfur battery (NAS battery (trademark)) can be used, for example. A NAS battery is a high-temperature operation type secondary battery that uses sodium for the negative electrode, sulfur for the positive electrode, and β-alumina for the electrolyte, and can be repeatedly charged and discharged by a chemical reaction between sulfur and sodium ions. It is. In addition to the NAS battery, for example, a secondary battery such as a lithium ion secondary battery, a lead storage battery, or a nickel / hydrogen storage battery may be used as the first storage battery 11. Moreover, you may use the lithium ion secondary battery (a several unit is included) for vehicle-mounted electric vehicles. The first storage battery 11 outputs DC power to the AC / DC converter 12 during discharging, and stores DC power supplied from the AC / DC converter 12 during charging.

交直変換部１２は、第１の蓄電池１１から出力された直流電力を、電源系統１で使用されている交流電力に変換することができる。また、交直変換部１２は、電源系統１から供給された交流電力を、第１の蓄電池１１を充電する際に使用される直流電力に変換することができる。また、交直変換部１２は、第１の蓄電池１１から出力される電圧を、電源系統１で使用されている電圧に変換するためのトランスや、電源系統１で使用されている電圧を第１の蓄電池１１を充電する際に使用される電圧に変換するためのトランスを備えていてもよい。 The AC / DC converter 12 can convert the DC power output from the first storage battery 11 into AC power used in the power supply system 1. In addition, the AC / DC converter 12 can convert the AC power supplied from the power supply system 1 into DC power used when charging the first storage battery 11. Further, the AC / DC converter 12 converts the voltage output from the first storage battery 11 into a voltage used in the power supply system 1 and the voltage used in the power supply system 1 as the first voltage. You may provide the transformer for converting into the voltage used when charging the storage battery 11. FIG.

電源系統１には所定の周波数の商用電源が供給されているので、交直変換部１２は、第１の蓄電システム１０から電源系統１に電力を供給する際、電源系統１に供給されている商用電源と系統連系して電源系統１に電力を供給する。つまり、交直変換部１２は、第１の蓄電池１１から出力された直流電力を、電源系統１に供給されている商用電源の周波数、電圧、位相と同期する交流電力に変換して、電源系統１に電力を供給する。 Since commercial power having a predetermined frequency is supplied to the power system 1, the AC / DC converter 12 supplies the commercial power supplied to the power system 1 when supplying power from the first power storage system 10 to the power system 1. Power is supplied to the power supply system 1 through grid connection with the power supply. In other words, the AC / DC converter 12 converts the DC power output from the first storage battery 11 into AC power synchronized with the frequency, voltage, and phase of the commercial power supply supplied to the power supply system 1, and supplies the power supply system 1. To supply power.

第２の蓄電システム２０は電源系統１に接続されており、第２の蓄電システム２０に蓄電されている電力を電源系統１に供給し、または電源系統１から供給された電力を用いて第２の蓄電システム２０に電力を蓄電することができる。第２の蓄電システム２０は、第２の蓄電池２１と交直変換部２２とを有する。なお、第２の蓄電システム２０、第２の蓄電池２１、および交直変換部２２の構成は、上記で説明した第１の蓄電システム１０、第１の蓄電池１１、および交直変換部１２の構成とそれぞれ同様であるので、重複した説明は省略する。
ここで、第１および第２の蓄電システム１０、２０の充放電は同時に実施するように構成してもよい。また、第１および第２の蓄電システム１０、２０のうちの一方が充電を実施している際に、他方が放電を実施するように構成してもよい。第１および第２の蓄電システム１０、２０の充放電のタイミングは、分散発電システム（太陽電池システム３０、燃料電池システム４０）から供給される電力量や負荷２の電力使用量に応じて適宜変更することができる。例えば、負荷２の電力使用量が多い場合は第１および第２の蓄電システム１０、２０から同時に放電することで、商用電源の電力使用量のピークを低減することができる（ピークカット）。 The second power storage system 20 is connected to the power supply system 1, and supplies the power stored in the second power storage system 20 to the power supply system 1 or uses the power supplied from the power supply system 1 to The power can be stored in the power storage system 20. The second power storage system 20 includes a second storage battery 21 and an AC / DC converter 22. The configurations of the second power storage system 20, the second storage battery 21, and the AC / DC converter 22 are the same as the configurations of the first power storage system 10, the first storage battery 11, and the AC / DC converter 12 described above. Since it is the same, the overlapping description is omitted.
Here, you may comprise so that charging / discharging of the 1st and 2nd electrical storage systems 10 and 20 may be implemented simultaneously. Further, when one of the first and second power storage systems 10 and 20 is performing charging, the other may be configured to perform discharging. The charging / discharging timing of the first and second power storage systems 10 and 20 is appropriately changed according to the amount of power supplied from the distributed power generation system (solar cell system 30 and fuel cell system 40) and the amount of power used by the load 2. can do. For example, when the power usage amount of the load 2 is large, the peak of the power usage amount of the commercial power supply can be reduced by simultaneously discharging from the first and second power storage systems 10 and 20 (peak cut).

また、本実施の形態にかかる電力供給システムは、分散発電システムとして、太陽電池システム３０および燃料電池システム４０を備える。 The power supply system according to the present embodiment includes a solar cell system 30 and a fuel cell system 40 as a distributed power generation system.

太陽電池システム３０は電源系統１に接続されており、太陽電池システム３０で発電された電力を電源系統１に供給する。太陽電池システム３０は、太陽電池３１とインバータ３２とを備える。太陽電池３１は照射された太陽光を用いて発電し、発電した電力をインバータ３２に出力する。インバータ３２は、太陽電池３１で発電された直流電力を交流電力に変換すると共に、電源系統１に供給された商用電源と系統連系することで、太陽電池３１で発電された電力を電源系統１に供給する。つまり、インバータ３２は、太陽電池３１で発電された直流電力を、電源系統１に供給されている商用電源の周波数、電圧、位相と同期する交流電力に変換して、電源系統１に電力を供給する。 The solar cell system 30 is connected to the power supply system 1 and supplies the power generated by the solar cell system 30 to the power supply system 1. The solar cell system 30 includes a solar cell 31 and an inverter 32. The solar cell 31 generates power using the irradiated sunlight and outputs the generated power to the inverter 32. The inverter 32 converts the DC power generated by the solar cell 31 into AC power, and also links the commercial power supplied to the power supply system 1 to the power generated by the solar battery 31. To supply. That is, the inverter 32 converts the DC power generated by the solar battery 31 into AC power synchronized with the frequency, voltage, and phase of the commercial power supplied to the power supply system 1 and supplies the power to the power supply system 1. To do.

燃料電池システム４０は電源系統１に接続されており、燃料電池システム４０で発電された電力を電源系統１に供給する。燃料電池システム４０は、燃料電池４１とインバータ４２とを備える。燃料電池４１は、水素などの燃料の電気化学反応によって電力を供給する発電装置である。燃料電池４１で発電された電力は、インバータ４２に出力される。インバータ４２は、燃料電池４１で発電された直流電力を交流電力に変換すると共に、電源系統１に供給された商用電源と系統連系することで、燃料電池４１で発電された電力を電源系統１に供給する。つまり、インバータ４２は、燃料電池４１で発電された直流電力を、電源系統１に供給されている商用電源の周波数、電圧、位相と同期する交流電力に変換して、電源系統１に電力を供給する。 The fuel cell system 40 is connected to the power supply system 1 and supplies the power generated by the fuel cell system 40 to the power supply system 1. The fuel cell system 40 includes a fuel cell 41 and an inverter 42. The fuel cell 41 is a power generator that supplies electric power by an electrochemical reaction of a fuel such as hydrogen. The electric power generated by the fuel cell 41 is output to the inverter 42. The inverter 42 converts the DC power generated by the fuel cell 41 into AC power and also links the commercial power supplied to the power supply system 1 to the power generated by the fuel cell 41. To supply. That is, the inverter 42 converts the DC power generated by the fuel cell 41 into AC power synchronized with the frequency, voltage, and phase of the commercial power supplied to the power supply system 1 and supplies the power to the power supply system 1. To do.

なお、図１に示した太陽電池システム３０および燃料電池システム４０は一例であり、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、他の分散発電システムを備えていてもよい。他の分散発電システムとしては、例えば、ガスタービンエンジン、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等を用いた発電システムや風力発電システム等を挙げることができる。また、燃料電池４１として、例えば、電解質としてリン酸水溶液をセパレーターに含浸させて用いるりん酸型燃料電池（ＰＡＦＣ：Phosphoric Acid Fuel Cell）、プロトン伝導性の高分子膜を電解質として用いる固体高分子型燃料電池（polymer electrolyte fuel cell：PEFC）、固体酸化物を電解質として用いる固体酸化物型燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell：SOFC）を用いてもよい。 The solar cell system 30 and the fuel cell system 40 shown in FIG. 1 are examples, and the power supply system according to the present embodiment may include other distributed power generation systems. Examples of other distributed power generation systems include a power generation system using a gas turbine engine, a diesel engine, a gasoline engine, and the like, a wind power generation system, and the like. Further, as the fuel cell 41, for example, a phosphoric acid fuel cell (PAFC) used by impregnating a separator with a phosphoric acid aqueous solution as an electrolyte, a solid polymer type using a proton conductive polymer membrane as an electrolyte A fuel cell (polymer electrolyte fuel cell: PEFC) or a solid oxide fuel cell (SOFC) using a solid oxide as an electrolyte may be used.

遮断器４は、商用電源３（商用系統５）と電源系統１との接続を遮断することができる。通常運転時、遮断器４は商用系統５と電源系統１とを接続しているので、電源系統１には商用電源が供給される。一方、商用電源３からの電力供給が停止した場合（つまり、商用電源３が停電した場合）、遮断器４は商用系統５と電源系統１との接続を遮断することができる。遮断器４は、例えば商用系統５から供給される電力の状態をモニタするモニタ部を備えており、このモニタ部において商用電源３が停電したことを検知した場合、商用系統５と電源系統１との接続を遮断することができる。 The circuit breaker 4 can cut off the connection between the commercial power source 3 (commercial system 5) and the power system 1. During normal operation, the circuit breaker 4 connects the commercial system 5 and the power supply system 1, so that commercial power is supplied to the power supply system 1. On the other hand, when the power supply from the commercial power source 3 is stopped (that is, when the commercial power source 3 fails), the circuit breaker 4 can cut off the connection between the commercial system 5 and the power system 1. The circuit breaker 4 includes, for example, a monitor unit that monitors the state of power supplied from the commercial system 5. When the commercial power source 3 detects a power failure in the monitor unit, the circuit breaker 5, the power system 1, Can be disconnected.

このように、商用電源３が停電した際に遮断器４を用いて商用系統５と電源系統１との接続を遮断することで、電源系統１、負荷２、第１の蓄電システム１０、第２の蓄電システム２０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０を含む独立したマイクログリッドを構築することができる。 In this way, when the commercial power source 3 is interrupted, the circuit breaker 4 is used to cut off the connection between the commercial system 5 and the power system 1, so that the power system 1, the load 2, the first power storage system 10, the second An independent microgrid including the power storage system 20, the solar cell system 30, and the fuel cell system 40 can be constructed.

電源系統１は負荷２に電力を供給する。負荷２は、例えば長時間、電力供給を停止することができない重要負荷と、長時間、電力供給を停止しても影響が少ない一般負荷とを備える。例えば、商用電源３が停電した場合など、電源系統１から負荷２に供給される電力が減少した場合は、重要負荷に優先的に電力が供給されるようにしてもよい。 The power supply system 1 supplies power to the load 2. The load 2 includes, for example, an important load that cannot stop power supply for a long time, and a general load that has little influence even if the power supply is stopped for a long time. For example, when the power supplied from the power supply system 1 to the load 2 decreases, such as when the commercial power supply 3 fails, power may be preferentially supplied to the important load.

次に、本実施の形態にかかる電力供給システムの動作について説明する。図２は、本実施の形態にかかる電力供給システムの通常時の動作を説明するためのブロック図である。通常運転時、商用電源３は電源系統１に電力を供給している。また、太陽電池システム３０は、太陽光が照射されている時間帯において、太陽電池システム３０で発電された電力を電源系統１に供給することができる。また、燃料電池システム４０は、燃料電池４１で発電された電力を電源系統１に供給することができる。第１の蓄電システム１０は、蓄電されている電力を電源系統１に供給し、または電源系統１から供給された電力を用いて電力を蓄電することができる。第２の蓄電システム２０は、蓄電されている電力を電源系統１に供給し、または電源系統１から供給された電力を用いて電力を蓄電することができる。 Next, the operation of the power supply system according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram for explaining the normal operation of the power supply system according to the present embodiment. During normal operation, the commercial power supply 3 supplies power to the power supply system 1. Further, the solar cell system 30 can supply the power generated by the solar cell system 30 to the power supply system 1 in the time zone in which sunlight is irradiated. Further, the fuel cell system 40 can supply the power generated by the fuel cell 41 to the power supply system 1. The first power storage system 10 can supply the stored power to the power supply system 1 or store the power using the power supplied from the power supply system 1. The second power storage system 20 can supply the stored power to the power supply system 1 or store the power using the power supplied from the power supply system 1.

例えば、負荷２の電力使用量が比較的少ない場合は、太陽電池システム３０および燃料電池システム４０から供給される電力を優先的に使用することで、電力使用時の二酸化炭素の排出量を少なくすることができる。このとき、太陽電池システム３０および燃料電池システム４０で発電される電力が、負荷２の電力使用量よりも多い場合は、余剰電力を商用系統５へ逆潮流させて余剰電力を売電することができる。電源系統１から商用系統５へ逆潮流した電力量は、電源系統１と商用系統５との間に設けられたメータ（不図示）を用いて測定することができる。 For example, when the power usage of the load 2 is relatively small, the power supplied from the solar cell system 30 and the fuel cell system 40 is preferentially used, thereby reducing the amount of carbon dioxide emitted when using the power. be able to. At this time, when the electric power generated by the solar cell system 30 and the fuel cell system 40 is larger than the power consumption of the load 2, the surplus power can be sold to the commercial grid 5 by flowing the surplus power in the reverse direction. it can. The amount of power reversely flowing from the power supply system 1 to the commercial system 5 can be measured using a meter (not shown) provided between the power supply system 1 and the commercial system 5.

また、例えば、負荷２の電力使用量が比較的多い場合は、商用電源３から供給される電力と、太陽電池システム３０および燃料電池システム４０から供給される電力とを用いることができる。また、負荷２の電力使用量が多い時間帯に、第１および第２の蓄電システム１０、２０から電源系統１に電力を供給することで、商用電源の電力使用量のピークを低減することができる（ピークカット）。また、太陽電池システムや風力発電システムのような発電量の時間変動が大きい分散発電システムを用いた場合であっても、第１および第２の蓄電システム１０、２０から電源系統１に電力を供給することで、電源系統１を安定化させることができる。 For example, when the load 2 uses a relatively large amount of power, the power supplied from the commercial power supply 3 and the power supplied from the solar cell system 30 and the fuel cell system 40 can be used. Further, by supplying power from the first and second power storage systems 10 and 20 to the power supply system 1 during a time period when the power usage of the load 2 is large, the peak of the power usage of the commercial power supply can be reduced. Yes (peak cut). In addition, even when a distributed power generation system with a large amount of time variation in power generation, such as a solar cell system or a wind power generation system, is used, power is supplied to the power supply system 1 from the first and second power storage systems 10 and 20. By doing so, the power supply system 1 can be stabilized.

通常運転時においては、第１および第２の蓄電システム１０、２０は電源系統１に同時に電力を供給することができる。このとき、第１および第２の蓄電システム１０、２０の少なくとも一方には、非常用電力が常に蓄電されている状態とする。非常用電力とは、商用電源３が停電した際に、分散発電システムから電源系統１に電力を供給するために必要な容量の電力（つまり、分散発電システムが系統連系するために必要な電力）である。また、第１および第２の蓄電システム１０、２０は、例えば電力使用量が少ない夜間や、負荷２の電力使用量が比較的少ない時間帯に、電源系統１から供給された電力を用いて電力を蓄電することができる。 During normal operation, the first and second power storage systems 10 and 20 can simultaneously supply power to the power supply system 1. At this time, emergency power is always stored in at least one of the first and second power storage systems 10 and 20. Emergency power is power of a capacity necessary for supplying power from the distributed power generation system 1 to the power system 1 when the commercial power supply 3 fails (that is, power required for the distributed power generation system to be grid-connected). ). In addition, the first and second power storage systems 10 and 20 use power supplied from the power supply system 1 at night when the power usage is low or during a time when the power usage of the load 2 is relatively low. Can be stored.

また、本実施の形態にかかる電力供給システムにおいて、分散発電システム（太陽電池システム３０および燃料電池システム４０）は自立運転をすることができる。例えば、第１および第２の蓄電システム１０、２０の充電が完了し、分散発電システムの発電量が負荷の電力使用量を超えた場合、分散発電システムは、自動的に電源系統１への電力の供給量を低減したり、発電を停止したりすることができる。 Further, in the power supply system according to the present embodiment, the distributed power generation system (solar cell system 30 and fuel cell system 40) can be operated independently. For example, when charging of the first and second power storage systems 10 and 20 is completed and the power generation amount of the distributed power generation system exceeds the power usage amount of the load, the distributed power generation system automatically supplies power to the power supply system 1. Can be reduced, or power generation can be stopped.

本実施の形態にかかる電力供給システムでは、第１および第２の蓄電システム１０、２０の蓄電量、太陽電池システム３０の発電量、燃料電池システム４０の発電量、負荷２の電力使用量をモニタし、このモニタ結果に基づいて、第１および第２の蓄電システム１０、２０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０から電源系統１に供給される電力を調整する電力供給制御ユニット（不図示）を備えていてもよい。電力供給制御ユニットは、商用電源の電力使用量の低減（ピークカット）や電力使用時の二酸化炭素の排出量削減等の観点から、使用する電力の最適な組み合わせを決定することができる。また、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、上記観点に基づいて、第１および第２の蓄電システム１０、２０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０から電源系統１に供給される電力を手動で調整してもよい。 In the power supply system according to the present embodiment, the power storage amount of the first and second power storage systems 10 and 20, the power generation amount of the solar cell system 30, the power generation amount of the fuel cell system 40, and the power usage amount of the load 2 are monitored. Then, based on this monitoring result, a power supply control unit (not shown) that adjusts the power supplied from the first and second power storage systems 10 and 20, the solar cell system 30, and the fuel cell system 40 to the power supply system 1. ) May be provided. The power supply control unit can determine the optimal combination of power to be used from the viewpoint of reducing the amount of power used by the commercial power supply (peak cut) or reducing the amount of carbon dioxide emission when using power. Further, in the power supply system according to the present embodiment, the power supplied from the first and second power storage systems 10 and 20, the solar cell system 30, and the fuel cell system 40 to the power supply system 1 based on the above viewpoint. May be adjusted manually.

次に、本実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作について説明する。図３は、本実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作を説明するためのフローチャートである。また、図４、図５は、本実施の形態にかかる電力供給システムの停電時の動作を説明するためのブロック図である。 Next, the operation at the time of a power failure of the power supply system according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation at the time of a power failure of the power supply system according to the present embodiment. 4 and 5 are block diagrams for explaining the operation at the time of a power failure of the power supply system according to the present embodiment.

通常運転時（ステップＳ１）、商用電源３は電源系統１に電力を供給している。そして、商用電源３が停電すると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、遮断器４は、商用電源３（商用系統５）と電源系統１との接続を遮断する（ステップＳ３）。遮断器４は、例えば商用系統５から供給される電力の状態をモニタするモニタ部を備えており、このモニタ部において商用電源３が停電したことを検知した場合、電源系統１と商用系統５との接続を遮断することができる。 During normal operation (step S1), the commercial power supply 3 supplies power to the power supply system 1. Then, when the commercial power source 3 fails (step S2: Yes), the circuit breaker 4 disconnects the connection between the commercial power source 3 (commercial system 5) and the power system 1 (step S3). The circuit breaker 4 includes, for example, a monitor unit that monitors the state of power supplied from the commercial system 5. When the monitor unit detects that the commercial power source 3 has failed, the power source system 1, the commercial system 5, Can be disconnected.

商用電源３が停電した際に遮断器４を用いて電源系統１と商用系統５との接続を遮断することで、電源系統１、負荷２、第１の蓄電システム１０、第２の蓄電システム２０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０を含む独立したマイクログリッドを構築することができる。 By disconnecting the connection between the power supply system 1 and the commercial system 5 using the circuit breaker 4 when the commercial power supply 3 fails, the power supply system 1, the load 2, the first power storage system 10, and the second power storage system 20. An independent microgrid including the solar cell system 30 and the fuel cell system 40 can be constructed.

次に、第１の蓄電システム１０は、電源系統１に電力を供給し始める（ステップＳ４：図４参照）。例えば、第１の蓄電システム１０は、電源系統１に対して、商用電源から供給されていた電力と同一の周波数、同一の電圧を有し、また所定の位相を有する交流電力を供給する。このとき、第１の蓄電システム１０の蓄電容量は、第１の蓄電システム１０が安定電源として機能するのに十分な容量である必要がある。また、保安上、電源系統１が電力を供給している範囲が明確に区切られている必要がある。 Next, the first power storage system 10 starts to supply power to the power supply system 1 (step S4: see FIG. 4). For example, the first power storage system 10 supplies AC power having the same frequency and voltage as the power supplied from the commercial power supply to the power supply system 1 and having a predetermined phase. At this time, the power storage capacity of the first power storage system 10 needs to be a sufficient capacity for the first power storage system 10 to function as a stable power source. For security reasons, it is necessary to clearly delimit the range in which the power supply system 1 supplies power.

その後、分散発電システムから電源系統１に電力を供給する（ステップＳ５）。例えば、分散発電システムである太陽電池システム３０から電源系統１に電力を供給する場合は、太陽電池３１で発電された直流電力をインバータ３２を用いて交流電力に変換する。このとき、インバータ３２は、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給された電力と系統連系するように、太陽電池３１で発電された電力を電源系統１に供給する。つまり、インバータ３２は、太陽電池３１で発電された直流電力を、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給された電力の周波数、電圧、位相と同期する交流電力に変換して、電源系統１に電力を供給する。 Thereafter, power is supplied from the distributed power generation system to the power supply system 1 (step S5). For example, when power is supplied from the solar cell system 30 that is a distributed power generation system to the power supply system 1, the DC power generated by the solar cell 31 is converted into AC power using the inverter 32. At this time, the inverter 32 supplies the power generated by the solar battery 31 to the power supply system 1 so as to be interconnected with the power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1. That is, the inverter 32 converts the DC power generated by the solar battery 31 into AC power synchronized with the frequency, voltage, and phase of the power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1, and 1 is powered.

また、例えば、分散発電システムである燃料電池システム４０から電源系統１に電力を供給する場合は、燃料電池４１で発電された直流電力をインバータ４２を用いて交流電力に変換する。このとき、インバータ４２は、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給された電力と系統連系するように、燃料電池４１で発電された電力を電源系統１に供給する。つまり、インバータ４２は、燃料電池４１で発電された直流電力を、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給された電力の周波数、電圧、位相と同期する交流電力に変換して、電源系統１に電力を供給する。 Further, for example, when power is supplied from the fuel cell system 40 that is a distributed power generation system to the power supply system 1, the DC power generated by the fuel cell 41 is converted into AC power using the inverter 42. At this time, the inverter 42 supplies the power generated by the fuel cell 41 to the power supply system 1 so as to be connected to the power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1. That is, the inverter 42 converts the DC power generated by the fuel cell 41 into AC power synchronized with the frequency, voltage, and phase of the power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1, and 1 is powered.

すなわち、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給された電力は、分散発電システムが系統連系する場合の基準となる。このとき、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給される電力量が負荷２の電力使用量よりも多い場合は、電源系統１から負荷２に電力を供給しつつ、分散発電システムから電源系統１に電力を供給することができる。 That is, the power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1 is a reference when the distributed power generation system is connected to the grid. At this time, when the amount of power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1 is larger than the power consumption of the load 2, the power is supplied from the distributed power generation system while supplying power from the power supply system 1 to the load 2. Electric power can be supplied to the grid 1.

一方、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給される電力量が負荷２の電力使用量よりも少ない場合は、商用電源が停電した後、分散発電システムから電源系統１に電力が供給されるまでの間、電源系統１と負荷２との接続を一時的に遮断してもよい。このように、電源系統１と負荷２との接続を一時的に遮断することで、分散発電システムが系統連系して電源系統１に電力を供給するために必要な電力（つまり、電圧を安定させるための電力）を確保することができる。また、このとき、負荷２のうち電力供給を長時間停止することができない重要負荷に対しては、電源系統１から電力を優先的に供給するようにしてもよい。そして、分散発電システムから電源系統１への電力供給が開始された後、電源系統１から負荷２への電力供給を再開する。 On the other hand, when the amount of power supplied from the first power storage system 10 to the power supply system 1 is smaller than the power consumption of the load 2, power is supplied from the distributed power generation system to the power supply system 1 after the commercial power supply fails. In the meantime, the connection between the power supply system 1 and the load 2 may be temporarily interrupted. In this way, by temporarily disconnecting the connection between the power supply system 1 and the load 2, the power necessary for the distributed power generation system to connect the system and supply power to the power supply system 1 (that is, the voltage is stabilized). Power) to secure the power. At this time, power may be preferentially supplied from the power supply system 1 to an important load that cannot stop power supply for a long time. Then, after the power supply from the distributed power generation system to the power supply system 1 is started, the power supply from the power supply system 1 to the load 2 is resumed.

次に、電源系統１から供給される電力を用いて第２の蓄電システム２０を充電する（ステップＳ６）。つまり、交直変換部２２は電源系統１から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力を用いて第２の蓄電池２１を充電する。 Next, the 2nd electrical storage system 20 is charged using the electric power supplied from the power supply system 1 (step S6). That is, the AC / DC converter 22 converts AC power supplied from the power supply system 1 into DC power, and charges the second storage battery 21 using the converted DC power.

このとき、図４に示すように、第１の蓄電システム１０、太陽電池システム３０、および燃料電池システム４０のそれぞれは電源系統１に電力を供給し、電源系統１は負荷２に電力を供給し、第２の蓄電システム２０は電源系統１から供給される電力を蓄電している。 At this time, as shown in FIG. 4, each of first power storage system 10, solar cell system 30, and fuel cell system 40 supplies power to power supply system 1, and power supply system 1 supplies power to load 2. The second power storage system 20 stores the power supplied from the power supply system 1.

そして、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、第１の蓄電システム１０の放電量、第２の蓄電システム２０の充電量、太陽電池システム３０の発電量、燃料電池システム４０の発電量、負荷２の電力使用量をモニタし、このモニタ結果に基づいて、第１の蓄電システム１０の放電量、第２の蓄電システム２０の充電量、太陽電池システム３０の発電量、燃料電池システム４０の発電量、電力を供給する負荷２を調整するようにしてもよい。 In the power supply system according to the present embodiment, the discharge amount of the first power storage system 10, the charge amount of the second power storage system 20, the power generation amount of the solar cell system 30, the power generation amount of the fuel cell system 40, and the load 2, and the amount of discharge of the first power storage system 10, the amount of charge of the second power storage system 20, the amount of power generation of the solar cell system 30, and the power generation of the fuel cell system 40 based on the monitoring result. You may make it adjust the load 2 which supplies quantity and electric power.

その後、第２の蓄電システム２０の充電が完了すると、電源系統１から第２の蓄電システム２０への電力供給が停止する。本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源が停電した場合、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０とが同時に電源系統１に放電することはないので（下記で説明する、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０とを切り替えるタイミングは除く）、第２の蓄電システム２０は待機状態となる。 Thereafter, when charging of the second power storage system 20 is completed, power supply from the power supply system 1 to the second power storage system 20 is stopped. In the power supply system according to the present embodiment, when the commercial power supply fails, the first power storage system 10 and the second power storage system 20 are not simultaneously discharged to the power supply system 1 (described below, The timing of switching between the first power storage system 10 and the second power storage system 20 is excluded), and the second power storage system 20 enters a standby state.

そして、電源系統１に電力を供給している第１の蓄電システム１０の電力の残存容量が所定の容量以下となった場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、図５に示すように、第２の蓄電システム２０は電源系統１に対して放電を開始し、第１の蓄電システム１０は電源系統１から供給される電力を用いて充電を開始する（ステップＳ８）。第２の蓄電システム２０が電源系統１に放電を開始する際、第２の蓄電システム１０は、第１の蓄電システム１０が電源系統１に供給していた電力と同一の周波数、同一の電圧、同一の位相を有する交流電力を供給する。 When the remaining capacity of the power of the first power storage system 10 that supplies power to the power supply system 1 becomes equal to or less than a predetermined capacity (step S7: Yes), as shown in FIG. The system 20 starts discharging the power supply system 1, and the first power storage system 10 starts charging using the power supplied from the power supply system 1 (step S8). When the second power storage system 20 starts discharging to the power supply system 1, the second power storage system 10 has the same frequency and the same voltage as the power supplied to the power supply system 1 by the first power storage system 10. AC power having the same phase is supplied.

例えば、第１の蓄電システム１０から電源系統１に供給されている電力に対して、第２の蓄電システム２０が一時的に系統連系することで、第２の蓄電システム２０は、第１の蓄電システム１０が電源系統１に供給していた電力と同一の周波数、同一の電圧、同一の位相を有する交流電力を、電源系統１に供給することができる。 For example, the second power storage system 20 is connected to the power storage system 1 from the first power storage system 10 by temporarily connecting the second power storage system 20 to the first power storage system 20. AC power having the same frequency, the same voltage, and the same phase as the power supplied to the power supply system 1 by the power storage system 10 can be supplied to the power supply system 1.

また、例えば、第１の蓄電システム１０が備える交直変換部１２と第２の蓄電システム２０が備える交直変換部２２とが互いに連携して動作することができるように構成してもよい。これにより、第２の蓄電システム２０の交直変換部２２は、第２の蓄電システム２０から電源系統１に放電を開始する際に、第１の蓄電システム１０の交直変換部１２から、第１の蓄電システム１０が電源系統１に供給している電力の周波数、電圧、位相の情報を取得することができる。そして、第２の蓄電システム２０の交直変換部２２は、この情報に基づいて第１の蓄電システム１０が電源系統１に供給していた電力と同一の周波数、同一の電圧、同一の位相を有する交流電力を電源系統１に供給することができる。 Further, for example, the AC / DC conversion unit 12 included in the first power storage system 10 and the AC / DC conversion unit 22 included in the second power storage system 20 may be configured to operate in cooperation with each other. As a result, the AC / DC converter 22 of the second power storage system 20 starts from the AC / DC converter 12 of the first power storage system 10 when the second power storage system 20 starts discharging to the power supply system 1. Information on the frequency, voltage, and phase of power supplied from the power storage system 10 to the power supply system 1 can be acquired. And the AC / DC conversion part 22 of the 2nd electrical storage system 20 has the same frequency, the same voltage, and the same phase as the electric power which the 1st electrical storage system 10 supplied to the power supply system 1 based on this information. AC power can be supplied to the power supply system 1.

なお、この場合も、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０とを切り替える際に、一時的に第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０との両方から電源系統１に電力が供給されるようにする。これにより、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０とを切り替えるタイミングにおいても、分散発電システムが系統連系する場合の基準となる電力を電源系統１に供給し続けることができる。 In this case as well, when switching between the first power storage system 10 and the second power storage system 20, power is temporarily supplied from both the first power storage system 10 and the second power storage system 20 to the power supply system 1. To be supplied. As a result, even when the first power storage system 10 and the second power storage system 20 are switched, it is possible to continue to supply power to the power supply system 1 as a reference when the distributed power generation system is grid-connected.

また、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、分散発電システムを継続的に動作させるために、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０とが交互に電源系統１に電力を供給し続ける必要がある。よって、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０の両方の電力がなくならないように、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０の充電を優先的に実施する必要がある。例えば、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０の充電は、負荷２の中で重要度の低い一般負荷よりも優先して実施するようにしてもよい。 In the power supply system according to the present embodiment, the first power storage system 10 and the second power storage system 20 alternately supply power to the power supply system 1 in order to continuously operate the distributed power generation system. Need to continue. Therefore, it is necessary to preferentially charge the first power storage system 10 and the second power storage system 20 so that the power of both the first power storage system 10 and the second power storage system 20 is not lost. For example, the charging of the first power storage system 10 and the second power storage system 20 may be performed with priority over a general load of low importance in the load 2.

そして、第２の蓄電システム２０の電力の残存容量が所定の容量以下となった場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、第１の蓄電システム１０は電源系統１に対して放電を開始し、第２の蓄電システム２０は電源系統１から供給される電力を用いて充電を開始する（ステップＳ１０）。この場合の動作は、上記で説明したステップＳ８の動作と基本的に同様である。以降、ステップＳ７〜Ｓ１０の動作を繰り返す。つまり、第１の蓄電システム１０と第２の蓄電システム２０は、自律的に充電状態と放電状態を繰り返すことができる。 And when the remaining capacity of the electric power of the 2nd electrical storage system 20 becomes below a predetermined capacity (Step S9: Yes), the 1st electrical storage system 10 starts discharge to power supply system 1, and the 2nd The power storage system 20 starts charging using the power supplied from the power supply system 1 (step S10). The operation in this case is basically the same as the operation in step S8 described above. Thereafter, the operations in steps S7 to S10 are repeated. That is, the first power storage system 10 and the second power storage system 20 can autonomously repeat the charge state and the discharge state.

背景技術で説明したように、図６に示した電力供給システムでは、分散発電システム（太陽電池システム１３０および燃料電池システム１４０）で発電された電力は、電源系統１０１に供給された商用電源と系統連系することで、電源系統１０１に供給されていた。 As described in the background art, in the power supply system shown in FIG. 6, the power generated by the distributed power generation system (solar cell system 130 and fuel cell system 140) is the commercial power source and the system supplied to the power supply system 101. By being connected, the power supply system 101 was supplied.

しかしながら、商用電源が停電した場合は電源系統１０１に商用電源が供給されないため、分散発電システムで発電した電力が系統連系する対象となる電力が電源系統１０１に存在しなくなる。このため、図６に示した分散発電システムは、発電した電力を電源系統１０１に供給することができず、商用電源が停電した場合は、電力供給システムが自立運転をすることができないという問題があった。
また、例えば、各々の分散発電システムのパワーコンディショナーとして、商用電源の停電時においても電力供給システムの自立運転を可能とするパワーコンディショナー（１００ｋＷクラスのパワーコンディショナー）を用いることで、商用電源の停電時においても電力供給システムの自立運転が可能となる。しかしながら、このような機能を備えるパワーコンディショナーは高価であり、また自立運転用の配線を分散発電システムに新たに設ける必要があるため、コストが増加するという問題があった。このような問題は、電力供給システムの規模が大きくなるほど顕著となる。 However, when the commercial power supply fails, the commercial power supply is not supplied to the power supply system 101. Therefore, the power that is the target of the grid-connected power generated by the distributed power generation system does not exist in the power supply system 101. For this reason, the distributed power generation system shown in FIG. 6 cannot supply the generated power to the power supply system 101, and when the commercial power supply fails, the power supply system cannot operate independently. there were.
Also, for example, as a power conditioner of each distributed power generation system, by using a power conditioner (a 100 kW class power conditioner) that enables the power supply system to operate independently even when the commercial power supply fails, In this case, the power supply system can be operated independently. However, a power conditioner having such a function is expensive, and it is necessary to newly provide a wiring for self-sustaining operation in the distributed power generation system, resulting in an increase in cost. Such a problem becomes more prominent as the scale of the power supply system increases.

これに対して本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源３の停電時に、遮断器４を用いて商用電源３と電源系統１との接続を遮断し、第１の蓄電システム１０を用いて電源系統１へ電力を供給している。そして、分散発電システム（太陽電池システム３０および燃料電池システム４０）は、分散発電システムで発電した電力を第１の蓄電システム１０から供給された電力と系統連系するように供給している。また、第２の蓄電システム２０は電源系統１から供給される電力を蓄電している。 On the other hand, in the power supply system according to the present embodiment, when the commercial power supply 3 is interrupted, the breaker 4 is used to cut off the connection between the commercial power supply 3 and the power supply system 1 and the first power storage system 10 is used. Power is supplied to the power supply system 1. The distributed power generation system (solar cell system 30 and fuel cell system 40) supplies the power generated by the distributed power generation system so as to be interconnected with the power supplied from the first power storage system 10. The second power storage system 20 stores power supplied from the power supply system 1.

このように、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源３が停電した場合であっても、第１の蓄電システム１０から電源系統１に、分散発電システムが系統連系する際の基準となる電力を供給することができるので、分散発電システムから電源系統１に電力を供給することができる。 As described above, in the power supply system according to the present embodiment, even when the commercial power supply 3 fails, the reference when the distributed power generation system is grid-connected from the first power storage system 10 to the power supply system 1. Therefore, it is possible to supply power to the power supply system 1 from the distributed power generation system.

また、第１の蓄電システム１０が放電している場合は第２の蓄電システム２０を充電し、第２の蓄電システム２０が放電している場合は第１の蓄電システム１０を充電しているので、分散発電システムが系統連系する際の基準となる電力を電源系統１に継続的に供給することができる。よって、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源３が停電した場合であっても、継続的に自立運転をすることができる。 Further, when the first power storage system 10 is discharged, the second power storage system 20 is charged, and when the second power storage system 20 is discharged, the first power storage system 10 is charged. The electric power that becomes a reference when the distributed power generation system is connected to the grid can be continuously supplied to the power supply system 1. Therefore, in the power supply system according to the present embodiment, even if the commercial power supply 3 is out of power, it can be continuously operated independently.

また、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源３の停電時に、遮断器４を用いて商用電源３と電源系統１との接続を遮断しているので、商用系統５に影響を与えることがない独立した電力供給システムを構築することができる。つまり、商用電源３の停電時に電源系統１が電力を供給している範囲を明確に区切ることができ、電力供給システムの保安を保つことができる。
また、本実施の形態にかかる電力供給システムでは、商用電源３の停電時に、商用系統５に影響を与えることがない独立した電力供給システムを構築することができるので、通常運転時に用いられている電源系統１を用いて負荷２に給電することができる。よって、電源系統１とは別の非常用の配線を設ける必要がないので、電力供給システムを構築する際のコストを低減することができる。 Further, in the power supply system according to the present embodiment, the connection between the commercial power source 3 and the power supply system 1 is interrupted using the circuit breaker 4 at the time of a power failure of the commercial power supply 3, which affects the commercial system 5. An independent power supply system can be constructed. That is, the range in which the power supply system 1 supplies power during a power failure of the commercial power supply 3 can be clearly delimited, and the security of the power supply system can be maintained.
Further, in the power supply system according to the present embodiment, an independent power supply system that does not affect the commercial system 5 can be constructed in the event of a power failure of the commercial power supply 3, and is therefore used during normal operation. The power supply system 1 can be used to supply power to the load 2. Therefore, since it is not necessary to provide an emergency wiring different from the power supply system 1, the cost for constructing the power supply system can be reduced.

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、商用電源が停電した場合であっても、自立運転用の独立配線を使うことなく自立運転を持続的におこなうことができる電力供給システムを提供することができる。 The invention according to the present embodiment described above provides a power supply system capable of continuously performing independent operation without using independent wiring for independent operation even when the commercial power supply fails. be able to.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、図１で説明した電力供給システムでは、２つの蓄電システムを備える場合について説明したが、蓄電システムは３つ以上備えていてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the power supply system illustrated in FIG. 1, the case where two power storage systems are provided has been described, but three or more power storage systems may be provided.

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be made by those skilled in the art within the scope of the invention of the claims of the claims of the present application. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations are included.

１電源系統
２負荷
３商用電源
４遮断器
５商用系統
１０第１の蓄電システム
１１第１の蓄電池
１２交直変換部
２０第２の蓄電システム
２１第２の蓄電池
２２交直変換部
３０太陽電池システム
３１太陽電池
３２インバータ
４０燃料電池システム
４１燃料電池
４２インバータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system 2 Load 3 Commercial power supply 4 Circuit breaker 5 Commercial system 10 1st electrical storage system 11 1st storage battery 12 AC / DC conversion part 20 2nd electrical storage system 21 2nd storage battery 22 AC / DC conversion part 30 Solar cell system 31 Sun Battery 32 Inverter 40 Fuel cell system 41 Fuel cell 42 Inverter

Claims

A power supply system capable of supplying power to a load while supplying power from a commercial power supply,
A circuit breaker capable of cutting off the connection between the commercial power source and the power system;
A distributed power generation system for supplying generated power to the power supply system;
A first and a second power storage system connected to the power supply system,
During a power failure of the commercial power supply,
The circuit breaker cuts off the connection between the commercial power source and the power system,
The first power storage system supplies power to the power supply system,
The distributed power generation system supplies the power generated by the distributed power generation system to the power supply system so as to be interconnected with the power supplied from the first power storage system,
The second power storage system stores power supplied from the power supply system;
Power supply system.

When the remaining capacity of the power of the first power storage system that supplies power to the power supply system at the time of a power failure of the commercial power supply becomes a predetermined capacity or less,
The second power storage system supplies power to the power supply system,
The distributed power generation system supplies the power generated by the distributed power generation system to the power supply system so as to be interconnected with the power supplied from the second power storage system,
The first power storage system stores power supplied from the power supply system;
The power supply system according to claim 1.

The power supply system according to claim 2, wherein the first and second power storage systems alternately supply power to the power supply system.

4. The power supply system according to claim 1, wherein the first power storage system and the second power storage system are in a standby state when charging by power supplied from the power supply system is completed. 5.

When the first power storage system supplies power to the power system during a power failure of the commercial power source, the first power storage system has the same frequency and the same voltage as the power supplied from the commercial power source. The power supply system according to claim 1, further supplying AC power having a predetermined phase to the power supply system.

When the remaining capacity of the power of the first power storage system that supplies power to the power supply system at the time of a power failure of the commercial power source becomes a predetermined capacity or less, the second power storage system The power supply system according to claim 2, wherein power is supplied so that the system is temporarily connected to the power supplied to the power supply system.

The connection between the power supply system and the load is temporarily interrupted until power is supplied from the distributed power generation system to the power supply system after the commercial power supply fails. The power supply system according to one item.

At least one of the first power storage system and the second power storage system has an electric power with a capacity necessary for the distributed power generation system to be connected to the power supply system in the event of a power failure of the commercial power supply. The power supply system according to claim 1, wherein the power supply system is stored as

When power is supplied from the commercial power supply to the power supply system, power is supplied to the power supply system from at least one of the first and second power storage systems. The power supply system according to any one of claims 1 to 8, wherein a peak in usage is reduced.

When power is supplied from the commercial power supply to the power supply system, the first and second power storage systems are charged by the power supplied from the power supply system and supplied from the distributed power generation system. The power supply system according to any one of claims 1 to 9, wherein when the amount of power exceeds the amount of power used by the load, the amount of power supplied from the distributed power generation system is reduced.

The electric power supply system according to any one of claims 1 to 10, wherein the distributed power generation system is a solar cell system, a fuel cell system, a phosphoric acid fuel cell, or a solid oxide fuel cell.

The power supply system according to any one of claims 1 to 11, wherein the first and second power storage systems are sodium-sulfur batteries.

The electric power according to any one of claims 1 to 11, wherein the first and second power storage systems are lithium ion secondary batteries or in-vehicle lithium ion secondary batteries mounted on an electric vehicle. Supply system.