JP2023097846A - Uninterruptible power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無停電電源システムに関し、特に、複数の常用無停電電源装置を備える無停電電源システムに関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply system, and more particularly to an uninterruptible power supply system having a plurality of regular uninterruptible power supplies.
従来、複数の常用無停電電源装置を備える無停電電源システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。
Conventionally, an uninterruptible power supply system including a plurality of regular uninterruptible power supply devices is known (see
上記特許文献1に記載の無停電電源システムは、各々が負荷に接続されている複数の常用UPS(常用無停電電源装置)と、常用UPSの停電時等に常用UPSに予備電力を供給する予備UPSとを備える。上記特許文献1に記載の無停電電源システムでは、複数の常用UPSに接続されている商用電源(交流電源)が停電した場合に、上記複数の常用UPS全てに予備UPSから予備電力が供給される。
The uninterruptible power supply system described in
上記特許文献1に記載されている無停電電源システムでは、上記のように、複数の常用UPSに接続されている商用電源(交流電源)が停電した場合に、上記複数の常用UPS全てに予備UPSから予備電力が供給される。このため、1台の常用UPSに予備UPSから出力される電力が小さくなり、重要度(優先度)の高い負荷に接続されている常用UPSに十分な予備電力が供給できない場合がある。この場合、重要度(優先度)の高い負荷に十分な電力を供給することが困難になる場合があるという問題点がある。
In the uninterruptible power supply system described in
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、交流電源が停電した場合にも、重要度(優先度)の高い負荷に十分な電力を供給することが可能な無停電電源システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to supply sufficient power to loads of high importance (priority) even when the AC power supply fails. is to provide an uninterruptible power supply system capable of supplying
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による無停電電源システムは、交流電源から電力が供給されるとともに、各々に接続される第1負荷に電力を供給する複数の常用無停電電源装置と、複数の常用無停電電源装置の各々に予備電力を供給する予備無停電電源装置と、制御部と、を備え、複数の常用無停電電源装置の各々は、交流電源から入力される電力を変換するとともに変換した電力を第1負荷に出力する電力変換回路と、電力変換回路を介さずに交流電源または予備無停電電源装置からの電力を第1負荷に供給するバイパス回路と、交流電源およびバイパス回路が接続される状態と予備無停電電源装置およびバイパス回路が接続される状態とを切り換える、制御部により開閉が指令される切換回路と、を含み、制御部は、交流電源が停電した場合に、少なくとも複数の常用無停電電源装置の各々に予め設定されている優先順位に基づいて、停電状態の交流電源に接続されている複数の常用無停電電源装置のうち、予備無停電電源装置から予備電力が供給される常用無停電電源装置を決定する電力供給制御を行う。 To achieve the above object, an uninterruptible power supply system according to one aspect of the present invention includes a plurality of regular uninterruptible power supplies supplied with power from an AC power supply and supplying power to a first load connected to each of them. a device, a standby uninterruptible power supply that supplies standby power to each of a plurality of normal uninterruptible power supplies, and a control unit, and each of the plurality of normal uninterruptible power supplies receives power from an AC power supply A power conversion circuit that converts and outputs the converted power to the first load, a bypass circuit that supplies power from the AC power supply or the standby uninterruptible power supply to the first load without passing through the power conversion circuit, and an AC power supply and a switching circuit commanded to be opened and closed by the control unit for switching between a state in which the bypass circuit is connected and a state in which the standby uninterruptible power supply and the bypass circuit are connected, In this case, the standby uninterruptible power supply among the plurality of normal uninterruptible power supply units connected to the AC power supply in the power failure state based on the priority preset for each of at least the plurality of normal uninterruptible power supply units perform power supply control that determines the normal uninterruptible power supply to which reserve power is supplied from
この発明の一の局面による無停電電源システムでは、上記のように、制御部は、交流電源が停電した場合に、少なくとも複数の常用無停電電源装置の各々に予め設定されている優先順位に基づいて、停電状態の交流電源に接続されている複数の常用無停電電源装置のうち、予備無停電電源装置から予備電力が供給される常用無停電電源装置を決定する電力供給制御を行う。これにより、優先順位により決定される常用無停電電源装置に予備無停電電源装置からの予備電力を優先的に供給することができる。その結果、重要度(優先度)の高い負荷に接続されている常用無停電電源装置に予備無停電電源装置からの予備電力を優先的に供給することを容易に行うことができる。これにより、交流電源が停電した場合にも、重要度(優先度)の高い負荷に十分な電力を供給することができる。 In the uninterruptible power supply system according to one aspect of the present invention, as described above, when the AC power supply fails, the control unit, based on the priority set in advance for each of at least the plurality of normal uninterruptible power supplies, power supply control for determining a normal uninterruptible power supply to which standby power is supplied from the standby uninterruptible power supply, among a plurality of normal uninterruptible power supply systems connected to the AC power supply in a power failure state. Thereby, it is possible to preferentially supply reserve electric power from the backup uninterruptible power supply to the normal uninterruptible power supply determined by the priority. As a result, it is possible to easily supply backup power from the standby uninterruptible power supply preferentially to the normal uninterruptible power supply connected to a load of high importance (priority). As a result, even when the AC power supply fails, sufficient power can be supplied to loads with high importance (priority).
上記一の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、制御部は、優先順位と、停電状態の交流電源に接続されている複数の常用無停電電源装置の各々の状態とに基づいて、電力供給制御を行う。このように構成すれば、優先順位のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、常用無停電電源装置の状態に応じた適切な電力供給制御を行うことができる。 In the uninterruptible power supply system according to the above aspect, preferably, the control unit supplies power based on the priority and the state of each of the plurality of normal uninterruptible power supply devices connected to the AC power supply in the power failure state. control. According to this configuration, it is possible to perform appropriate power supply control according to the state of the normal uninterruptible power supply, as compared with the case where power supply control is performed based only on the priority order.
この場合、好ましくは、制御部は、優先順位と、停電状態の交流電源に接続されている常用無停電電源装置に対応する第1負荷の容量と、予備無停電電源装置の出力可能容量とに基づいて、電力供給制御を行う。このように構成すれば、優先順位のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、第1負荷の容量および予備無停電電源装置の出力可能容量も考慮して電力供給制御を行うことができるので、より適切な電力供給制御を行うことができる。 In this case, preferably, the control unit determines the priority, the capacity of the first load corresponding to the normal uninterruptible power supply connected to the AC power supply in the power failure state, and the output capacity of the standby uninterruptible power supply. Based on this, power supply control is performed. With this configuration, power supply control can be performed in consideration of the capacity of the first load and the available output capacity of the standby uninterruptible power supply as compared to the case where power supply control is performed based only on the priority order. Therefore, more appropriate power supply control can be performed.
上記優先順位と第1負荷の容量と予備無停電電源装置の出力可能容量とに基づいて電力供給制御を行う無停電電源システムにおいて、好ましくは、制御部は、優先順位、停電状態の交流電源に接続されている常用無停電電源装置に対応する第1負荷の容量、および、予備無停電電源装置の出力可能容量に加えて、予備無停電電源装置に接続されている第2負荷の容量に基づいて、電力供給制御を行う。このように構成すれば、優先順位、第1負荷の容量、および、予備無停電電源装置の出力可能容量のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、第2負荷の容量も考慮して電力供給制御を行うことができるので、より一層適切な電力供給制御を行うことができる。 In the uninterruptible power supply system that performs power supply control based on the priority, the capacity of the first load, and the output capacity of the backup uninterruptible power supply, preferably, the control unit controls the priority and the AC power supply in a power failure state. Based on the capacity of the first load corresponding to the connected normal uninterruptible power supply and the capacity of the second load connected to the standby uninterruptible power supply in addition to the output capacity of the standby uninterruptible power supply to control the power supply. With this configuration, the capacity of the second load is also considered, compared to the case where the power supply control is performed based only on the priority, the capacity of the first load, and the output capacity of the standby uninterruptible power supply. Since power supply control can be performed, more appropriate power supply control can be performed.
この場合、好ましくは、制御部は、電力供給制御において、予備無停電電源装置から電力が供給される常用無停電電源装置に対応する第1負荷の容量の合計値が、予備無停電電源装置の出力可能容量と第2負荷の容量との差分以下になるように、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置から電力が供給される常用無停電電源装置を決定する。このように構成すれば、予備無停電電源装置が出力(消費)する容量が予備無停電電源装置の出力可能容量を超えるのを防止しながら、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置から電力が供給される常用無停電電源装置を決定することができる。 In this case, preferably, in the power supply control, the control unit controls that the total value of the capacities of the first loads corresponding to the normal uninterruptible power supply to which power is supplied from the backup uninterruptible power supply is A normal uninterruptible power supply to which power is supplied from the standby uninterruptible power supply is determined based on the order of priority so that the difference between the available output capacity and the capacity of the second load is less than or equal to the difference. With this configuration, while preventing the capacity output (consumed) by the backup uninterruptible power supply from exceeding the possible output capacity of the backup uninterruptible power supply, electric power is generated from the backup uninterruptible power supply based on priority. can determine the permanent uninterruptible power supply to which the power is supplied.
上記優先順位と第1負荷の容量と予備無停電電源装置の出力可能容量とに基づいて電力供給制御を行う無停電電源システムにおいて、好ましくは、予備無停電電源装置の出力可能容量は、複数の常用無停電電源装置の各々の出力可能容量以上である。このように構成すれば、予備無停電電源装置の出力可能容量が比較的大きくなるので、予備無停電電源装置からの予備電力を、より多くの優先度の高い常用無停電電源装置に対して同時に供給することができる。 In the uninterruptible power supply system that performs power supply control based on the priority, the capacity of the first load, and the output capacity of the backup uninterruptible power supply, preferably the output capacity of the backup uninterruptible power supply is a plurality of It is equal to or greater than the output capacity of each normal uninterruptible power supply. With this configuration, the output capacity of the standby uninterruptible power supply is relatively large, so that the standby power from the standby uninterruptible power supply is simultaneously supplied to more high-priority regular uninterruptible power supply systems. can supply.
上記一の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、制御部は、交流電源が停電した際に、停電した交流電源に接続された複数の常用無停電電源装置のうち、既に予備無停電電源装置からの電力を第1負荷に供給している常用無停電電源装置以外の複数の常用無停電電源装置の優先順位に基づいて、上記電力供給制御を行うように構成されている。このように構成すれば、故障等により、既に予備無停電電源装置からの予備電力を第1負荷に供給している常用無停電電源装置に対して、予備電力の供給を停止せずにそのまま継続することができる。 In the uninterruptible power supply system according to the above aspect, preferably, when the AC power supply fails, the control unit already has a standby uninterruptible power supply among the plurality of regular uninterruptible power supplies connected to the failed AC power supply. The power supply control is performed based on the priority of a plurality of regular uninterruptible power supplies other than the regular uninterruptible power supply that is supplying the power from the first load to the first load. With this configuration, the supply of standby power to the normal uninterruptible power supply, which is already supplying standby power from the standby uninterruptible power supply to the first load due to a failure or the like, is continued without stopping. can do.
上記一の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、制御部は、電力供給制御において、少なくとも優先順位に基づいて、切換回路により予備無停電電源装置とバイパス回路とが接続される常用無停電電源装置と、切換回路により交流電源とバイパス回路とが接続される常用無停電電源装置とを決定する。このように構成すれば、切換回路を切り換えることにより、予備無停電電源装置からの予備電力がバイパス回路を介して負荷に供給されるか否かを容易に切り換えることができる。 In the uninterruptible power supply system according to the above aspect, preferably, in power supply control, the control unit preferably includes a normal uninterruptible power supply in which the standby uninterruptible power supply and the bypass circuit are connected by a switching circuit based on at least priority. A device and a normal uninterruptible power supply to which an AC power supply and a bypass circuit are connected by a switching circuit are determined. With this configuration, by switching the switching circuit, it is possible to easily switch whether or not the standby power from the standby uninterruptible power supply is supplied to the load via the bypass circuit.
上記一の局面による無停電電源システムにおいて、好ましくは、制御部は、電力供給制御において、優先順位の高い順に複数の常用無停電電源装置を、予備無停電電源装置から予備電力が供給される常用無停電電源装置として決定する。このように構成すれば、優先順位の高い複数の常用無停電電源装置に、予備無停電電源装置からの予備電力を容易に供給することができる。 In the uninterruptible power supply system according to the above aspect, preferably, in power supply control, the control unit selects a plurality of regular uninterruptible power supply units in descending order of priority, and a regular power supply unit to which standby power is supplied from the standby uninterruptible power supply unit. Determine as an uninterruptible power supply. According to this configuration, it is possible to easily supply standby power from the standby uninterruptible power supply to a plurality of regular uninterruptible power supplies with high priority.
本発明によれば、上記のように、交流電源が停電した場合にも、重要度(優先度)の高い負荷に十分な電力を供給することができる。 According to the present invention, as described above, sufficient power can be supplied to a load having a high degree of importance (priority) even when the AC power supply fails.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(無停電電源システムの構成)
図1および図2を参照して、本実施形態による無停電電源システム100の構成について説明する。
(Configuration of uninterruptible power supply system)
The configuration of an uninterruptible
図1に示すように、無停電電源システム100は、複数(本実施形態では4つ)の常用無停電電源装置10と、予備無停電電源装置20と、制御装置30と、を備える。なお、制御装置30は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
As shown in FIG. 1 , an uninterruptible
複数の常用無停電電源装置10は、常用無停電電源装置10aと、常用無停電電源装置10bと、常用無停電電源装置10cと、常用無停電電源装置10dとを含む。常用無停電電源装置10a~10dは、互いに共通の構成を有している。したがって、以下の説明において、「常用無停電電源装置10」と記載した事項は、常用無停電電源装置10a~10dの各々に共通した事項である。
The plurality of normal
予備無停電電源装置20は、複数の常用無停電電源装置10の各々に予備電力を供給する。具体的には、予備無停電電源装置20は、後述するように、常用無停電電源装置10の故障(保守)時または交流電源101の停電時等において、常用無停電電源装置10に予備電力を供給するために設けられている。
The standby
制御装置30は、常用無停電電源装置10および予備無停電電源装置20の各々の動作を制御するように構成されている。制御装置30は、常用無停電電源装置10および予備無停電電源装置20とは別個に設けられている。制御装置30は、たとえば、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)により構成されている。
常用無停電電源装置10および予備無停電電源装置20の各々は、共通の電力系統の電源である商用の交流電源101から電力が供給されている。図1に示す無停電電源システム100の通常動作時では、複数の常用無停電電源装置10および予備無停電電源装置20の各々は、交流電源101からの電力を、各々に接続される後述の負荷(102~106)に供給する。
Each of the normal
常用無停電電源装置10a、常用無停電電源装置10b、常用無停電電源装置10c、および、常用無停電電源装置10dは、それぞれ、負荷102、負荷103、負荷104、および、負荷105に電力を供給している。また、予備無停電電源装置20は、負荷106に電力を供給している。なお、負荷102~105の各々は、特許請求の範囲の「第1負荷」の一例である。また、負荷106は、特許請求の範囲の「第2負荷」の一例である。
Normal
常用無停電電源装置10は、コンバータ11と、インバータ12と、バッテリ13と、バイパス回路14と、切換器15と、スイッチ16とを含む。なお、コンバータ11およびインバータ12は、特許請求の範囲の「電力変換回路」の一例である。また、切換器15は、特許請求の範囲の「切換回路」の一例である。
Regular
コンバータ11は、交流電源101から入力される交流電力を直流電力に変換する。コンバータ11により変換された直流電力の一部は、インバータ12に送られる。また、コンバータ11により変換された直流電力の残り一部は、バッテリ13に充電される。
インバータ12は、コンバータ11から送られた直流電力を交流電力に変換する。そして、インバータ12からの交流電力は、負荷(102~105)に出力される。
また、バッテリ13は、交流電源101からの電力が負荷(102~105)に供給されない場合に負荷(102~105)に電力を供給する。具体的には、バッテリ13は、交流電源101の停電時に、負荷(102~105)に電力を供給する。バッテリ13は、コンバータ11とインバータ12との間に接続されている。
Also, the
バイパス回路14は、コンバータ11およびインバータ12を介さずに交流電源101または予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給するように設けられている。すなわち、バイパス回路14は、コンバータ11およびインバータ12をバイパスするように設けられている。
切換器15は、交流電源101およびバイパス回路14が接続される状態と、予備無停電電源装置20およびバイパス回路14が接続される状態とを切り換えるように構成されている。なお、切換器15は、たとえば、DTMC(Double Throw Magnetic Contactor)である。なお、交流電源101とコンバータ11との間には、切換器は設けられていない。
スイッチ16は、バイパス回路14に設けられている。スイッチ16が閉状態にされた場合、バイパス回路14に入力された電力が負荷(102~105)に供給される。一方、スイッチ16が開状態にされた場合、バイパス回路14に入力された電力は負荷(102~105)に供給されない。この場合、バイパス回路14に入力された電力は、負荷(102~105)に供給されない。なお、図1(および図4~図7)では、電流の流れが破線矢印で示されている。
A
予備無停電電源装置20は、コンバータ21と、インバータ22と、バッテリ23とを含む。コンバータ21、インバータ22、および、バッテリ23は、それぞれ、常用無停電電源装置10のコンバータ11、インバータ12、および、バッテリ13と同様であるので、詳細な説明は省略する。
Backup
予備無停電電源装置20は、複数の常用無停電電源装置10の各々の切換器15に接続されている配線24を介して、複数の常用無停電電源装置10の各々に予備電力を供給する。なお、図1に示す無停電電源システム100の通常動作時では、複数の常用無停電電源装置10の各々のスイッチ16が開状態であるので、予備無停電電源装置20からの予備電力は負荷(102~105)に供給されない。
The standby
図2に示すように、常用無停電電源装置10a~10dの各々には、後述するように、停電時において、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される優先順位が予め設定されている。具体的には、常用無停電電源装置10a、常用無停電電源装置10b、常用無停電電源装置10c、および、常用無停電電源装置10dの優先順位は、それぞれ、1番、2番、3番、および、4番に設定されている。
As shown in FIG. 2, each of the regular uninterruptible
また、複数の常用無停電電源装置10(10a~10d)の各々の出力容量(出力可能容量)は、500kVAである。 Further, the output capacity (capable output capacity) of each of the plurality of regular uninterruptible power supply systems 10 (10a to 10d) is 500 kVA.
ここで、本実施形態では、予備無停電電源装置20の出力可能容量は、複数の常用無停電電源装置10の各々の出力可能容量以上である。具体的には、予備無停電電源装置20の出力可能容量は、複数の常用無停電電源装置10の各々の出力可能容量の2倍の1000kVAである。
Here, in the present embodiment, the available output capacity of the backup
また、常用無停電電源装置10aに接続される負荷102、常用無停電電源装置10bに接続される負荷103、常用無停電電源装置10cに接続される負荷104、および、常用無停電電源装置10dに接続される負荷105の負荷容量は、それぞれ、300kVA、400kVA、300kVA、および、200kVAである。
In addition, the
また、予備無停電電源装置20に接続される負荷106の負荷容量は、複数の常用無停電電源装置10の各々に接続される負荷(102~105)の負荷容量よりも小さい。具体的には、負荷106の負荷容量は、負荷(102~105)の各々の負荷容量の1/2以下の100kVAである。
Also, the load capacity of the
(無停電電源システムの動作)
以下に、図1~図7を参照して、無停電電源システム100の動作を説明する。
(Operation of uninterruptible power supply system)
The operation of the uninterruptible
(通常動作時)
図1に示すように、無停電電源システム100の通常動作時では、交流電源101からの交流電力が常用無停電電源装置10のコンバータ11により直流電力に変換されるとともに、コンバータ11からの直流電力がインバータ12により交流電力に変換される。そして、インバータ12により変換された交流電力が、負荷(102~105)に供給される。この際、複数の常用無停電電源装置10の各々の切換器15は、予備無停電電源装置20と常用無停電電源装置10のバイパス回路14とを接続(図3の「通常動作時」の欄参照)している。なお、図3において、ハッチングのかかっていない「予備系」は、予備無停電電源装置20とバイパス回路14とが切換器15により接続され、かつ、スイッチ16が開状態にされていることにより予備無停電電源装置20の予備電力が負荷(102~105)に供給されていない状態を意味する。
(during normal operation)
As shown in FIG. 1, during normal operation of the uninterruptible
(故障/保守時)
次に、図4および図3(「10c故障(保守)時」の欄参照)を参照して、常用無停電電源装置10cの故障(保守)時における無停電電源システム100の動作を説明する。この場合、図4に示すように、常用無停電電源装置10cのスイッチ16が閉状態にされることにより、予備無停電電源装置20からの電力が常用無停電電源装置10cのバイパス回路14を介して負荷104に供給される。その他の常用無停電電源装置10(10a、10b、および、10d)の動作は、通常動作時(図1参照)と同じである。なお、常用無停電電源装置10cは、予備無停電電源装置20から電力が供給されていることを示す信号(破線参照)を制御装置30に送信する。これにより、制御装置30は、常用無停電電源装置10cが予備無停電電源装置20から電力を受けていることを検知する。
(during failure/maintenance)
Next, the operation of the uninterruptible
(停電時)
ここで、本実施形態では、制御装置30は、交流電源101が停電した場合に、少なくとも複数の常用無停電電源装置10の各々に予め設定されている優先順位に基づいて、停電状態の交流電源101に接続されている複数の常用無停電電源装置10のうち、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10を決定する電力供給制御を行う。具体的には、制御装置30は、上記電力供給制御において、少なくとも優先順位に基づいて、切換器15により予備無停電電源装置20とバイパス回路14とが接続される常用無停電電源装置10と、切換器15により交流電源101とバイパス回路14とが接続される常用無停電電源装置10とを決定する。
(during power outage)
Here, in the present embodiment, when the
詳細には、図5に示すように、常用無停電電源装置10は、交流電源101が停電したことに基づいて、停電運転信号(破線参照)を制御装置30に送信する。制御装置30は、停電運転信号を受信したことに基づいて、予備無停電電源装置20の予備電力を供給しないと決定された常用無停電電源装置10に、切換器15を切り換える切換信号(一点鎖線参照)を送信する。切換信号を受信した常用無停電電源装置10は、切換器15により、交流電源101とバイパス回路14とが接続された状態になる。なお、常用無停電電源装置10は、交流電源101が停電したことに基づいて、バッテリ13の直流電力をインバータ12を介して負荷(102~105)に供給する制御を開始する。
Specifically, as shown in FIG. 5 , the regular
なお、切換器15が交流電源101とバイパス回路14とを接続している場合は、予備無停電電源装置20と交流電源101とが切り離されている。したがって、予備無停電電源装置20(インバータ22)の定電圧制御と交流電源101の定電圧制御とが互いに干渉するのを防止する調整等が不要となる。その結果、無停電電源システム100の制御を簡略化することが可能である。
When
また、本実施形態では、制御装置30は、優先順位と、停電状態の交流電源101に接続されている常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)の容量と、予備無停電電源装置20の出力可能容量と、予備無停電電源装置20に接続されている負荷106の容量とに基づいて、上記電力供給制御を行う。負荷(102~106)の容量、および、予備無停電電源装置20の出力可能容量の各々の情報は、予め制御装置30に格納されている。なお、常用無停電電源装置10の出力(可能)容量の情報も、予め制御装置30に格納されている。また、常用無停電電源装置10が所定の負荷容量の負荷(102~105)に接続されていることは、特許請求の範囲の「複数の常用無停電電源装置の各々の状態」の一例である。
In addition, in the present embodiment, the
具体的には、制御装置30は、上記電力供給制御において、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)の容量の合計値が、予備無停電電源装置20の出力可能容量と負荷106の容量との差分以下になるように、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10を決定する。
Specifically, in the power supply control, the
詳細には、図5および図3(「停電時」の欄参照)に示すように、制御装置30は、優先順位が1番の常用無停電電源装置10aと優先順位が2番の常用無停電電源装置10bとを、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として決定する。これにより、常用無停電電源装置10aに対応する負荷102の容量(300kVA)と常用無停電電源装置10bに対応する負荷103の容量(400kVA)との合計値(700kVA)が、予備無停電電源装置20の出力可能容量(1000kVA)と負荷106の容量(100kVA)との差分(900kVA)以下となる。なお、図3の「自系」とは、交流電源101とバイパス回路14とが切換器15により接続されている状態を意味する。また、図3のハッチングのかかった「予備系」は、予備無停電電源装置20とバイパス回路14とが切換器15により接続され、かつ、予備無停電電源装置20の予備電力がバイパス回路14を介して負荷(102~105)に供給されている状態を意味する。
Specifically, as shown in FIG. 5 and FIG. 3 (see the column of "power failure"), the
ここで、優先順位が3番目の常用無停電電源装置10cも予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として決定してしまうと、負荷(102~104)の容量の合計(300+400+300=1000kVA)が上記差分(900kVA)よりも大きくなる。したがって、制御装置30は、優先順位が3番目以下の常用無停電電源装置10(10c、10d)を、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として選択しない。なお、常用無停電電源装置10aおよび常用無停電電源装置10bに加えて優先順位が4番目の常用無停電電源装置10dを予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として選択した場合、負荷(102、103、105)の容量の合計値(900kVA)が上記差分(900kVA)と等しくなる。したがって、制御装置30は、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として、常用無停電電源装置10aおよび常用無停電電源装置10bに加えて、優先順位が3番目の常用無停電電源装置10cを選択せずに優先順位が4番目の常用無停電電源装置10dを選択してもよい。
Here, if the normal
また、図5に示すように、常用無停電電源装置10は、予備無停電電源装置20からの予備電力の供給が開始された後も、バッテリ13から負荷(102~105)への電力の供給を継続する。そして、予備無停電電源装置20から予備電力が供給されている常用無停電電源装置10は、バッテリ13の充電がなくなった後は、予備無停電電源装置20からの予備電力のみを負荷(102~105)に供給する。
Further, as shown in FIG. 5, the normal
また、図6および図7に示すように、本実施形態では、制御装置30は、交流電源101が停電した際に、停電した交流電源101に接続された複数の常用無停電電源装置10のうち、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10以外の複数の常用無停電電源装置10の優先順位に基づいて、電力供給制御を行うように構成されている。言い換えると、制御装置30は、交流電源101が停電した際に、停電した交流電源101に接続された複数の常用無停電電源装置10のうち、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10を、電力供給制御の対象外とするように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, in the present embodiment, when the
たとえば、図6および図3(「停電+10c故障(保守)時」の欄参照)に示すように、常用無停電電源装置10cが、故障(保守)等により、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷104に供給しているとする。この場合、制御装置30は、常用無停電電源装置10a、常用無停電電源装置10b、および、常用無停電電源装置10dの中から、予備無停電電源装置20からの予備電力を供給する常用無停電電源装置10を決定する。
For example, as shown in FIG. 6 and FIG. 3 (refer to the column of "power failure + 10c failure (maintenance)"), the normal
具体的には、制御装置30は、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10に対応する負荷(102、103、105)の容量の合計値が、予備無停電電源装置20の出力可能容量(1000kVA)から負荷106の容量(100kVA)および常用無停電電源装置10cの負荷容量(300kVA)を差し引いた値(1000-100-300=600kVA)以下になるように、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10を決定する。この場合、制御装置30は、優先順位が1番目の常用無停電電源装置10aのみを、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10として決定する。なお、常用無停電電源装置10aに加えて、優先順位が4番目の常用無停電電源装置10dを予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10として決定した場合でも、負荷(102、105)の容量の合計値(300+200=500kVA)が上記差し引いた値(600kVA)よりも小さくなる。したがって、制御装置30は、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10として、常用無停電電源装置10aに加えて、優先順位が2番目の常用無停電電源装置10bを選択せずに優先順位が4番目の常用無停電電源装置10dを選択してもよい。
Specifically, the
また、図7および図3(「停電+10d故障(保守)時」の欄参照)に示すように、常用無停電電源装置10dが、故障(保守)等により、既に予備無停電電源装置20からの予備電力を負荷105に供給しているとする。この場合、制御装置30は、常用無停電電源装置10a、常用無停電電源装置10b、および、常用無停電電源装置10cの中から、予備無停電電源装置20からの予備電力を供給する常用無停電電源装置10を決定する。
7 and 3 (refer to the column of "power failure + 10d failure (maintenance)"), the normal
具体的には、制御装置30は、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10に対応する負荷(102、103、104)の容量の合計値が、予備無停電電源装置20の出力可能容量(1000kVA)から負荷106の容量(100kVA)および常用無停電電源装置10dの負荷容量(200kVA)を差し引いた値(1000-100-200=700kVA)以下になるように、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10を決定する。この場合、制御装置30は、優先順位が1番目の常用無停電電源装置10aと優先順位が2番目の常用無停電電源装置10bを、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10として決定する。
Specifically, the
なお、図5に示す例(図3の「停電時」の欄参照)と図7に示す例(図3の「停電+10d故障(保守)時」の欄参照)は、制御装置30が、電力供給制御において、優先順位の高い順に複数の常用無停電電源装置10を、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として決定している例である。
In the example shown in FIG. 5 (see the column “At power failure” in FIG. 3) and the example shown in FIG. 7 (see the column “At power failure + 10d failure (maintenance)” in FIG. In the supply control, it is an example in which a plurality of normal uninterruptible
また、上記電力供給制御後に交流電源101が復旧した場合、無停電電源システム100は、図1に示す通常動作時の動作を行う。
Further, when the
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of this embodiment)
The following effects can be obtained in this embodiment.
本実施形態では、上記のように、交流電源101が停電した場合に、少なくとも複数の常用無停電電源装置10の各々に予め設定されている優先順位に基づいて、停電状態の交流電源101に接続されている複数の常用無停電電源装置10のうち、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10を決定する電力供給制御を行う制御装置30を備えるように、無停電電源システム100を構成する。これにより、優先順位により決定される常用無停電電源装置10に予備無停電電源装置20からの予備電力を優先的に供給することができる。その結果、重要度(優先度)の高い負荷(102~105)に接続されている常用無停電電源装置10に予備無停電電源装置20からの予備電力を優先的に供給することを容易に行うことができる。これにより、交流電源101が停電した場合にも、重要度(優先度)の高い負荷(102~105)に十分な電力を供給することができる。
In the present embodiment, as described above, when the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、優先順位と、停電状態の交流電源101に接続されている複数の常用無停電電源装置10の各々の状態とに基づいて、電力供給制御を行うように、無停電電源システム100を構成する。これにより、優先順位のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、常用無停電電源装置10の状態に応じた適切な電力供給制御を行うことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、優先順位と、停電状態の交流電源101に接続されている常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)の容量と、予備無停電電源装置20の出力可能容量とに基づいて、電力供給制御を行うように、無停電電源システム100を構成する。これにより、優先順位のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、負荷(102~105)の容量および予備無停電電源装置20の出力可能容量も考慮して電力供給制御を行うことができるので、より適切な電力供給制御を行うことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、優先順位、停電状態の交流電源101に接続されている常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)の容量、および、予備無停電電源装置20の出力可能容量に加えて、予備無停電電源装置20に接続されている負荷106の容量に基づいて、電力供給制御を行うように、無停電電源システム100を構成する。これにより、優先順位、負荷(102~105)の容量、および、予備無停電電源装置20の出力可能容量のみに基づいて電力供給制御を行う場合に比べて、負荷106の容量も考慮して電力供給制御を行うことができるので、より一層適切な電力供給制御を行うことができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、電力供給制御において、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)の容量の合計値が、予備無停電電源装置20の出力可能容量と負荷106の容量との差分以下になるように、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10を決定するように、無停電電源システム100を構成する。これにより、予備無停電電源装置20が出力(消費)する容量が予備無停電電源装置20の出力可能容量を超えるのを防止しながら、優先順位に基づいて、予備無停電電源装置20から電力が供給される常用無停電電源装置10を決定することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、予備無停電電源装置20の出力可能容量が、複数の常用無停電電源装置10の各々の出力可能容量以上となるように、無停電電源システム100を構成する。これにより、予備無停電電源装置20の出力可能容量が比較的大きくなるので、予備無停電電源装置20からの予備電力を、より多くの優先度の高い常用無停電電源装置10に対して同時に供給することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the uninterruptible
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、交流電源101が停電した際に、停電した交流電源101に接続された複数の常用無停電電源装置10のうち、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10以外の複数の常用無停電電源装置10の優先順位に基づいて、電力供給制御を行うように、無停電電源システム100を構成する。これにより、故障等により、既に予備無停電電源装置20からの予備電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10に対して、予備電力の供給を停止せずにそのまま継続することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, when the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、電力供給制御において、少なくとも優先順位に基づいて、切換器15により予備無停電電源装置20とバイパス回路14とが接続される常用無停電電源装置10と、切換器15により交流電源101とバイパス回路14とが接続される常用無停電電源装置10とを決定するように、無停電電源システム100を構成する。これにより、切換器15を切り換えることにより、予備無停電電源装置20からの予備電力がバイパス回路14を介して負荷(102~105)に供給されるか否かを容易に切り換えることができる。
In addition, in the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、上記のように、制御装置30が、電力供給制御において、優先順位の高い順に複数の常用無停電電源装置10を、予備無停電電源装置20から予備電力が供給される常用無停電電源装置10として決定するように、無停電電源システム100を構成する。これにより、優先順位の高い複数の常用無停電電源装置10に、予備無停電電源装置20からの予備電力を容易に供給することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification)
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications (modifications) within the scope and meaning equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記実施形態では、制御装置30(制御部)は、複数の常用無停電電源装置10に予め設定されている優先順位と、予備無停電電源装置20の出力可能容量と、負荷(102~105)(第1負荷)の負荷容量と、負荷106(第2負荷)の負荷容量とに基づいて、電力供給制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御装置30は、上記優先順位のみに基づいて、電力供給制御を行ってもよい。また、制御装置30は、上記優先順位と、予備無停電電源装置20の出力可能容量、負荷(102~105)の負荷容量、および、負荷106の負荷容量の少なくとも1つとに基づいて、電力供給制御を行ってもよい。また、制御装置30は、上記優先順位と、予備無停電電源装置20の出力可能容量、負荷(102~105)の負荷容量、および、負荷106の負荷容量以外の所定の情報(たとえば、バッテリ13の残量)とに基づいて、電力供給制御を行ってもよい。
For example, in the above-described embodiment, the control device 30 (control unit) controls the priorities preset in the plurality of normal uninterruptible
また、上記実施形態では、予備無停電電源装置20が負荷106(第2負荷)に電力を供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。予備無停電電源装置20は、常用無停電電源装置10に対応する負荷(102~105)以外の負荷に電力を供給していなくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the backup
また、上記実施形態では、予備無停電電源装置20の出力可能容量が、複数の常用無停電電源装置10の各々の出力可能容量以上である例を示したが、本発明はこれに限られない。予備無停電電源装置20の出力可能容量が、複数の常用無停電電源装置10の各々の出力可能容量よりも小さくてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the output capacity of the backup
また、上記実施形態では、予備無停電電源装置20に対応する負荷106(第2負荷)の負荷容量が、複数の常用無停電電源装置10の各々に対応する負荷(102~105)(第1負荷)の負荷容量よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。負荷106の負荷容量が、負荷(102~105)の負荷容量以上であってもよい。
Further, in the above embodiment, the load capacity of the load 106 (second load) corresponding to the backup
また、上記実施形態では、電力供給制御により選択された常用無停電電源装置10が、予備無停電電源装置20から供給された予備電力をバイパス回路14を介して負荷(102~105)に供給する例を示したが、本発明はこれに限られない。予備無停電電源装置20の予備電力が、バイパス回路14を介さずに(たとえば予備無停電電源装置20から直接的に)負荷(102~105)に供給されてもよい。
Further, in the above embodiment, the normal
また、上記実施形態では、停電した交流電源101に接続された複数の常用無停電電源装置10のうち、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)(第1負荷)に供給している常用無停電電源装置10以外の複数の常用無停電電源装置10の優先順位に基づいて、電力供給制御を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10の優先順位も考慮して、電力変換制御を行ってもより。すなわち、既に予備無停電電源装置20からの電力を負荷(102~105)に供給している常用無停電電源装置10も、電力供給制御の対象としてもよい。
Further, in the above embodiment, among the plurality of regular uninterruptible
また、上記実施形態では、制御装置30(制御部)が、複数の常用無停電電源装置10および予備無停電電源装置20とは別個に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部が、予備無停電電源装置20に設けられていてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the control device 30 (control unit) is provided separately from the plurality of normal uninterruptible
また、上記実施形態では、常用無停電電源装置10(予備無停電電源装置20)が、バッテリ13(バッテリ23)を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。常用無停電電源装置10(予備無停電電源装置20)がバッテリではない直流電源を含んでいてもよい。また、常用無停電電源装置10(予備無停電電源装置20)が、バッテリ(直流電源)を含んでいなくてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the normal uninterruptible power supply 10 (backup uninterruptible power supply 20) includes the battery 13 (battery 23), but the present invention is not limited to this. The normal uninterruptible power supply 10 (backup uninterruptible power supply 20) may include a DC power supply other than a battery. Further, the normal uninterruptible power supply 10 (backup uninterruptible power supply 20) may not include a battery (DC power supply).
また、上記実施形態では、複数の常用無停電電源装置10の各々が、互いに共通の系統の交流電源101から電力を供給される例を示したが、本発明はこれに限られない。複数の常用無停電電源装置10の各々は、互いに共通の系統の交流電源101から電力を供給されていなくてもよい。たとえば、4つの常用無停電電源装置10のうちの一部が第1系統の交流電源から電力を供給され、残りの一部が第1系統とは異なる第2系統の交流電源から電力を供給されていてもよい。また、予備無停電電源装置20が、複数の常用無停電電源装置10に接続される交流電源101とは異なる系統の交流電源から電力を供給されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, each of the plurality of normal uninterruptible power supplies 10 is supplied with power from the
10、10a、10b、10c、10d 常用無停電電源装置
11 コンバータ(電力変換回路)
12 インバータ(電力変換回路)
14 バイパス回路
15 切換器(切換回路)
20 予備無停電電源装置
30 制御装置(制御部)
100 無停電電源システム
101 交流電源
102、103、104、105 負荷(第1負荷)
106 負荷(第2負荷)
10, 10a, 10b, 10c, 10d normal
12 Inverter (power conversion circuit)
14
20 standby
100 uninterruptible
106 load (second load)
Claims (9)
前記複数の常用無停電電源装置の各々に予備電力を供給する予備無停電電源装置と、
制御部と、を備え、
前記複数の常用無停電電源装置の各々は、前記交流電源から入力される電力を変換するとともに変換した電力を前記第1負荷に出力する電力変換回路と、前記電力変換回路を介さずに前記交流電源または前記予備無停電電源装置からの電力を前記第1負荷に供給するバイパス回路と、前記交流電源および前記バイパス回路が接続される状態と前記予備無停電電源装置および前記バイパス回路が接続される状態とを切り換える、前記制御部により開閉が指令される切換回路と、を含み、
前記制御部は、前記交流電源が停電した場合に、少なくとも前記複数の常用無停電電源装置の各々に予め設定されている優先順位に基づいて、停電状態の前記交流電源に接続されている複数の前記常用無停電電源装置のうち、前記予備無停電電源装置から予備電力が供給される前記常用無停電電源装置を決定する電力供給制御を行う、無停電電源システム。 a plurality of normal uninterruptible power supply units that are supplied with power from an AC power supply and that supply power to a first load connected to each;
a standby uninterruptible power supply that supplies standby power to each of the plurality of regular uninterruptible power supplies;
a control unit;
Each of the plurality of regular uninterruptible power supply devices includes a power conversion circuit that converts power input from the AC power supply and outputs the converted power to the first load, and the AC power supply without passing through the power conversion circuit. A bypass circuit that supplies power from a power source or the backup uninterruptible power supply to the first load, a state in which the AC power supply and the bypass circuit are connected, and the backup uninterruptible power supply and the bypass circuit are connected. a switching circuit that is commanded to open or close by the control unit for switching between states,
When the AC power supply fails, the control unit controls at least the plurality of normal uninterruptible power supply units connected to the AC power supply in the power failure state based on the priority preset in each of the plurality of normal uninterruptible power supply units. An uninterruptible power supply system that performs power supply control to determine the regular uninterruptible power supply to which standby power is supplied from the backup uninterruptible power supply, among the regular uninterruptible power supplies.
In the power supply control, the control unit determines the plurality of normal uninterruptible power supply devices in descending order of priority as the normal uninterruptible power supply devices to which standby power is supplied from the backup uninterruptible power supply device. The uninterruptible power supply system according to any one of claims 1-8.
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