JP6310728B2 - Power supply system, power supply control device, power supply control method and program in power supply system - Google Patents
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Description
本発明は、給電経路に接続された負荷装置に電力を供給する給電システム、給電制御装置、給電システムにおける給電制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a power supply system that supplies power to a load device connected to a power supply path, a power supply control device, a power supply control method in the power supply system, and a program.
近年、データセンタや通信局舎などにおいては、ルータやサーバ等の各種負荷装置へ直流電力を供給する直流給電システム(給電システム)の構築が進められている。直流給電システムは、直流電源装置から出力される直流電圧を、給電経路(電力供給線)を介して複数の負荷装置へ供給する。この直流給電システムでは、各負荷装置において交流電圧を直流電圧に変換する過程を省略できることから、その分、交流と直流間のエネルギー変換の際に発生する損失を低減することができる。 In recent years, in data centers, communication stations, and the like, construction of DC power supply systems (power supply systems) that supply DC power to various load devices such as routers and servers has been promoted. The DC power supply system supplies a DC voltage output from a DC power supply device to a plurality of load devices via a power supply path (power supply line). In this DC power supply system, the process of converting an AC voltage into a DC voltage can be omitted in each load device, and accordingly, the loss that occurs during energy conversion between AC and DC can be reduced accordingly.
また、この直流給電システムには、交流電力系統に系統事故等の異常が生じ直流電源装置から負荷装置に直流電圧を正常に出力できなくなった場合のバックアップ用の電源として、蓄電池や燃料電池等を備えることが多くなっている。
また、太陽光発電装置を直流給電システムに組み込むことにより、直流電源装置の停電時において、この太陽光発電装置をバックアップ用の電源として利用することができる。
This DC power supply system also uses a storage battery, fuel cell, etc. as a backup power source when an abnormality such as a system fault occurs in the AC power system and a DC voltage cannot be normally output from the DC power supply device to the load device. I have more to prepare.
In addition, by incorporating the solar power generation device into the DC power supply system, the solar power generation device can be used as a backup power source in the event of a power failure of the DC power supply device.
なお、関連する配電システムがある(特許文献1を参照)。この特許文献1に記載の配電システムは、交流電力を時分割で供給可能にするとともに、既存の商用電力系統から電力の供給を受けることができる。
There is a related power distribution system (see Patent Document 1). The power distribution system described in
ところで、近年、電力需要家において電力供給の信頼性の向上に関する要求が高まっており、上述した直流給電システムにおいても、電力供給の信頼性の向上が求められている。例えば、給電経路に異常が発生した場合においても、できる限り停電を発生する区間を少なくして、健全な区間に接続された負荷装置へ電力供給を継続することが求められている。 By the way, in recent years, demands for improving the reliability of power supply are increasing among power consumers, and the above-described DC power supply system is also required to improve the reliability of power supply. For example, even when an abnormality occurs in the power supply path, it is required to continue power supply to load devices connected to a healthy section by reducing the number of sections in which power failure occurs as much as possible.
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたものであり、負荷装置に供給する電力を補う電源装置を備える給電システムにおいて、負荷装置への電力供給の信頼性を向上させることができる、給電システム、給電制御装置、給電システムにおける給電制御方法及びプログラムを提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a power supply system including a power supply device that supplements power supplied to the load device, the power supply system can improve the reliability of power supply to the load device. A power supply control device, a power supply control method and a program in a power supply system are provided.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明の給電システムは、電源装置から、閉ループの接続形態又は閉ループのうち一部が開いた接続形態を提供するループ方式給電経路を介して負荷装置に電力を供給するとともに、負荷装置に供給する電力を補う電源装置から前記ループ方式給電経路を介して前記負荷装置に電力を供給する給電システムであって、前記ループ方式給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部と、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御する給電制御装置と、を備え、前記給電制御装置は、前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にすることを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a power feeding system according to the present invention provides a loop-type power feeding that provides a closed loop connection form or a connection form in which a part of the closed loop is opened from a power supply device. A power supply system that supplies power to a load device via a path and supplies power to the load device via the loop power supply path from a power supply device that supplements the power supplied to the load device, the loop power supply In the path, a plurality of switch units arranged at positions that divide a range where power is supplied and a range where power is not supplied, and a switch control signal is transmitted to the switch unit, and the open / close state of the switch unit is determined by the switch control signal A power supply control device that controls a power supply range in the loop power supply path by controlling the power supply control device. In the fault state that occurs in the loop system power supply path, the plurality of switch units provided in the loop system power supply path are controlled in order, and the position along the loop system power supply path is determined based on the position of the self power supply control device. After searching for the position of the failure point in the first direction and performing the search in the first direction, the fault is detected in the second direction opposite to the first direction based on the position of the self-feeding control device. searches the position of the generating point is disposed between the feed point of the loop system power feeding path to the first switch and the power feeding point or we second failure points arranged until first failure point The power supply range is between the second switch and the second switch.
また、上記給電システムにおいて、前記電源装置は、商用電源系統から供給される交流電圧を整流して出力し、前記ループ方式給電経路に直流電圧を掛けることを特徴とする。 In the power supply system, the power supply device rectifies and outputs an AC voltage supplied from a commercial power supply system, and applies a DC voltage to the loop power supply path.
また、上記給電システムにおいて、前記ループ方式給電経路を少なくとも一部の区間に含む給電経路において障害が発生した区間を検出する障害発生検出部を、備え、前記給電制御装置は、前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。 The power supply system further includes a failure occurrence detection unit that detects a section in which a failure has occurred in a power supply path including the loop-type power supply path in at least a part of the section, and the power supply control device includes the failure The open / close state of the switch unit is controlled so as to exclude the section from the power supply range.
また、上記給電システムにおいて、前記給電経路の少なくとも一部の区間に前記ループ方式給電経路とバス方式給電経路との双方の給電経路を含み、前記給電制御装置は、前記ループ方式給電経路と前記バス方式給電経路のうちから前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。 In the above power supply system includes both power supply path between the loop system power supply path and the bus system power supply path in at least some sections of the feed path, the feed control device, the said loop system power supply path bus The open / close state of the switch unit is controlled so as to exclude the section where the failure has occurred from among the system power supply paths from the power supply range.
また、上記給電システムにおいて、前記給電制御装置は、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、前記スイッチ部の開閉状態を制御することを特徴とする。 In the power supply system, the power supply control device transmits a switch control signal to the switch unit, and controls the open / close state of the switch unit according to the switch control signal; A setting input unit for setting a state, wherein the switch control unit controls the open / close state of the switch unit based on setting information of the open / close state of the switch unit set in the setting input unit. Features.
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記給電制御装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、を備えることを特徴とする。 In the power supply system, the switch unit opens and closes a switch based on a switch control signal receiving unit that receives the switch control signal from the power supply control device and a switch control signal received by the switch control signal receiving unit. And a switch opening / closing section for performing.
また、上記給電システムにおいて、前記スイッチ部は、前記ループ方式給電経路を接続及び遮断するための半導体スイッチング素子で構成されることを特徴とする。
また、上記給電システムは、前記ループ方式給電経路のうち前記第1スイッチから前記第2スイッチまでの間の第1給電範囲とは異なる第2給電範囲に電力を供給する蓄電装置を備えることを特徴とする。
Further, in the power feeding system, the switch unit is configured by a semiconductor switching element for connecting and blocking the loop power feeding path.
The power supply system includes a power storage device that supplies power to a second power supply range that is different from a first power supply range between the first switch and the second switch in the loop system power supply path. And
また、本発明の給電制御装置は、電源装置から、閉ループの接続形態又は閉ループのうち一部が開いた接続形態を提供するループ方式給電経路を介して負荷装置に電力を供給するとともに、負荷装置に供給する電力を補う電源装置から前記ループ方式給電経路を介して前記負荷装置に電力を供給する給電システムにおける給電制御装置であって、前記ループ方式給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御し、前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にすることを特徴とする。 The power supply control device of the present invention supplies power to the load device from the power supply device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open. A power supply control device in a power supply system that supplies power to the load device from the power supply device that supplements the power supplied to the load device via the loop system power supply path, and includes a range in which power is supplied in the loop system power supply path and a range in which power is not supplied By transmitting a switch control signal to a plurality of switch units arranged at the position to be divided, and controlling the open / closed state of the switch unit by the switch control signal, the power supply range in the loop system power supply path is controlled, In the fault state that has occurred in the loop system power supply path, the plurality of the plurality of loop systems provided in the loop system power supply path After sequentially controlling the switch unit, searching for the position of the failure point in the first direction along the loop-type power supply path based on the position of the self-feed control device, and performing the search in the first direction, The position of the fault occurrence point is searched for in the second direction opposite to the first direction with reference to the position of the self-feeding control device, and between the feeding point of the loop power supply path and the first fault occurrence point. a first switch disposed, characterized in that the feeding range between the second switch disposed between to said feed point or we second failure point.
また、本発明の給電制御方法は、電源装置から、閉ループの接続形態又は閉ループのうち一部が開いた接続形態を提供するループ方式給電経路を介して負荷装置に電力を供給するとともに、負荷装置に供給する電力を補う電源装置から前記ループ方式給電経路を介して前記負荷装置に電力を供給する給電システムにおける給電制御方法であって、前記ループ方式給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にスイッチ部を配置するステップと、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御するステップと、前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている複数の前記スイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にするステップとを含むことを特徴とする。 The power supply control method of the present invention supplies power to a load device from a power supply device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open. A power supply control method in a power supply system that supplies power to the load device from the power supply device that supplements the power supplied to the load device via the loop method power supply path, and in the loop method power supply path, a power supply range and a range that does not supply power The switch unit is disposed at a position where the switch unit is divided, and a switch control signal is transmitted to the switch unit, and the open / close state of the switch unit is controlled by the switch control signal, thereby supplying power in the loop power supply path. A step of controlling a range, and in the fault state occurring in the loop system power supply path, the loop system Conductive path to the switch unit of the multiple that provided within controlled in order to search the position the loop type position of the points of failure in a first direction along the feed path relative to the own power supply control device, After performing the search in the first direction, the position of the failure point is searched in a second direction opposite to the first direction with reference to the position of the self-feeding control device, and the loop-type feeding path to a first switch disposed between the feeding point to the first point of failure, between the second switch disposed between to said feed point or we second failure point to said power supply range And a step.
また、本発明のプログラムは、電源装置から、閉ループの接続形態又は閉ループのうち一部が開いた接続形態を提供するループ方式給電経路を介して負荷装置に電力を供給するとともに、負荷装置に供給する電力を補う電源装置から前記ループ方式給電経路を介して前記負荷装置に電力を供給する給電システムであって、前記ループ方式給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部を備える給電システム内のコンピュータに、前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御する給電ステップと、前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にするステップとを実行させるためのプログラムである。 In addition, the program of the present invention supplies power to the load device from the power supply device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open. A power supply system that supplies power to the load device from the power supply device that supplements the power to be supplied via the loop power supply path, and is arranged at a position where the power supply range and the non-power supply range are divided in the loop power supply path. The loop-type power supply path by transmitting a switch control signal to the switch unit to a computer in the power supply system including a plurality of switch units and controlling the open / closed state of the switch unit by the switch control signal In the power supply step for controlling the power supply range in the above, and in the fault state that occurred in the loop system power supply path, By sequentially controlling the plurality of switch units provided in the loop-type power supply path, the position of the failure point is searched in the first direction along the loop-type power supply path with reference to the position of the self-feed control device. Then, after performing the search in the first direction, the position of the fault occurrence point is searched in the second direction opposite to the first direction with reference to the position of the self-feeding control device, and the loop method a first switch from the feeding point of the feeding path disposed until first failure point, the feed range between the second switch disposed between to said feed point or we second failure point This is a program for executing the steps to be performed.
本発明によれば、負荷装置に供給する電力を補う電源装置を備える給電システムにおいて、負荷装置への電力供給の信頼性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the electric power feeding system provided with the power supply device which supplements the electric power supplied to a load apparatus, the reliability of the electric power supply to a load apparatus can be improved.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
(直流給電システム1の概略構成)
図1は、本発明の第1実施形態に係る直流給電システム1の概略構成を示す構成図である。この直流給電システム1は、例えば、データセンタや通信局舎等のビルに設備される直流給電システムの例である。
[First Embodiment]
(Schematic configuration of DC power supply system 1)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a DC
図1に示す直流給電システム1は、変圧器2、直流電源装置(REC)3、負荷装置までの給電経路、スイッチ部101から125、太陽光発電装置(PV)4、パワーコンディショナ(PCS)5、蓄電装置(BATT)7、パワーコンディショナ(PCS)8、及び給電制御装置6を備える。
変圧器2は、商用電源系統から供給される高圧交流電圧(例えば、3相AC6600V)を所定の低圧交流電圧(例えば、3相AC400V)に降圧し、この低圧交流電圧を直流電源装置(REC)3に供給する。
A DC
The
直流電源装置3は、商用交流電力を直流電力に変換する整流装置であり、変圧器2から入力される低圧交流電圧を所定の電圧の直流電圧に変換する。例えば、直流電源装置3はAC/DCコンバータであり、DC380Vの直流電圧を、主幹の電力供給線である給電経路P11及びN11へ出力する。この給電経路P11及びN11には、分電盤(PDF)21と、分電盤(PDF)22と、分電盤(PDF)23とが接続される。
なお、図1において、給電経路P11と、給電経路P21から給電経路P23と、給電経路P31から給電経路P35とは、正極側の給電線を示し、給電経路N11と、給電経路N21から給電経路N23と、給電経路N31から給電経路N35とは、負極側の給電線を示している。
The DC
In FIG. 1, a power supply path P11, a power supply path P21 to a power supply path P23, and a power supply path P31 to a power supply path P35 indicate positive-side power supply lines, and a power supply path N11 and a power supply path N21 to a power supply path N23. The power supply path N31 to the power supply path N35 indicate a power supply line on the negative electrode side.
また、上記直流電源装置3は、過電流検出部31と、地絡電流検出部32とを備える。過電流検出部31は、直流電源装置3から給電経路P11及びN11に流れる電流が一定値以上になった時に、所定の反限時特性を持って直流電源装置3の出力を遮断する。また、過電流検出部31は、給電経路の系統に短絡事故が発生した場合、直流電源装置3の出力を瞬時に遮断する。
地絡電流検出部32は、直流電源装置3から給電経路に流れる地絡電流が一定以上になった時に直流電源装置3の出力を遮断する。
The DC
The ground fault
また、過電流検出部31及び地絡電流検出部32は、給電経路における短絡事故や地絡事故等の障害の発生を検出した場合に、この障害発生の検出信号を、給電制御装置6に向けて出力する。
Further, when the overcurrent detection unit 31 and the ground fault
また、給電経路P11及びN11には、スイッチ部101及びパワーコンディショナ(PCS)5を介して、太陽光発電装置4が接続されている。スイッチ部101は、太陽光発電装置4のPCS5と、給電経路P11及びN11との間の接続/開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部101が接続状態にある時にPCS5を直流電源装置3の出力に連系可能にする。
また、給電経路P11及びN11には、スイッチ部102及びパワーコンディショナ(PCS)8を介して、蓄電池を備える蓄電装置(BATT)7が接続されている。スイッチ部102は、蓄電装置7のPCS8と、給電経路P11及びN11との間の接続/開放を行うための開閉器を含み、スイッチ部102が接続状態にある時にPCS8を直流電源装置3の出力に連系可能にする。
Moreover, the solar
In addition, a power storage device (BATT) 7 including a storage battery is connected to the power supply paths P11 and N11 via a
蓄電装置7は、直流電源装置3の出力が停止した停電状態にない通常時には、PCS8を介して直流電源装置3からの電力によって蓄電される。蓄電装置7は、直流電源装置3の出力が停止した停電状態にある停電時(以下、「直流電源装置3の停電時」という。)には、蓄えた電力をPCS8を介して、給電経路P11及びN11に供給する。なお、PCS8は、通常時における使用電力のピークカットを目的に蓄電装置7の充放電制御を行うこともできる。
The
太陽光発電装置(PV)4は、太陽電池アレイ(太陽電池)4aを備えており、この太陽電池アレイ4aにより太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換してPCS5に出力する。PCS5は、直流電源装置3が直流電力を供給している通常時には、太陽光発電装置4が発電した電力を給電経路P11及びN11に供給して、直流電源装置3から給電経路P11及びN11に供給される電力量を低減させる。
The solar power generation device (PV) 4 includes a solar cell array (solar cell) 4a. The
なお、PCS5は、直流電源装置3において停電が発生すると、一旦その動作を停止する。その後、バックアップ用の蓄電装置7のPCS8から給電経路P11及びN11に電力の供給が開始され、やがてこの蓄電装置7に蓄積された電荷が不足又は枯渇し、蓄電装置7のPCS8から給電経路P11及びN11に電力を供給できなくなると、PCS5は、再び起動する。つまり、PCS5は、直流電源装置3の停電時において、蓄電装置7から給電経路P11及びN11に電力の供給ができなくなると起動し、太陽光発電装置4が発電した電力を給電経路P11及びN11に供給する。
このようにして、太陽光発電装置4は、直流電源装置3及び蓄電装置7の双方から電力を供給できない状態において、電力の供給を必要とする負荷装置へ電力を供給する。例えば、照明装置等に電力を供給する。
The
In this way, the solar
また、PCS5に接続されるスイッチ部101は、給電経路P11及びN11の系統に障害(例えば、線間短絡故障等)が発生した場合に開状態になり、太陽光発電装置4を系統から分離させる。また、PCS8に接続されるスイッチ部102は、給電経路P11及びN11の系統に障害が発生した場合に開状態になり、蓄電装置7を系統から分離させる。このスイッチ部101及び102は、給電経路P11及びN11の系統に障害が発生していない通常の場合には、閉状態にされている。
なお、太陽光発電装置4のPCS5や蓄電装置7のPCS8が、給電経路P11及びN11の系統に障害が発生した場合に出力電流を遮断する保護機能を備える場合は、スイッチ部101及び102を省略することも可能である。
In addition, the
When the
そして、給電経路P11及びN11には、分電盤(PDF)21の入力側と、分電盤(PDF)22の入力側と、分電盤(PDF)23の入力側とが接続される。つまり、給電経路P11及びN11に、分電盤(PDF)21と、分電盤(PDF)22と、分電盤(PDF)23とが接続されることにより、バス方式給電経路11が構成される。 The power supply paths P11 and N11 are connected to the input side of the distribution board (PDF) 21, the input side of the distribution board (PDF) 22, and the input side of the distribution board (PDF) 23. In other words, the distribution board (PDF) 21, the distribution board (PDF) 22, and the distribution board (PDF) 23 are connected to the power supply paths P11 and N11, whereby the bus system power supply path 11 is configured. The
そして、分電盤(PDF)21には、不図示の過電流遮断器(ブレーカ)を介して、給電経路P21及びN21から給電経路P23及びN23の系統が接続される。この給電経路P21及びN21から給電経路P23及びN23は、給電経路が樹枝状に分岐する樹枝状給電経路12を構成する。
また、分電盤(PDF)21には、不図示の過電流遮断器(ブレーカ)を介して、給電経路P31及びN31から給電経路P35及びN35の系統が接続される。この給電経路P31及びN31から給電経路P35及びN35は、複数の給電経路がループ状に接続されたループ方式給電経路13を構成する。
The distribution board (PDF) 21 is connected to the power supply paths P21 and N21 through the power supply paths P23 and N23 via an unillustrated overcurrent circuit breaker (breaker). The power feeding paths P21 and N21 to the power feeding paths P23 and N23 constitute a dendritic power feeding path 12 in which the power feeding path branches in a dendritic shape.
Further, the distribution board (PDF) 21 is connected to the power supply paths P31 and N31 through the power supply paths P35 and N35 via an unillustrated overcurrent breaker (breaker). The power feeding paths P31 and N31 to the power feeding paths P35 and N35 constitute a loop power feeding path 13 in which a plurality of power feeding paths are connected in a loop.
上記給電経路の構成により、給電経路P11及びN11は、分電盤(PDF)21の系統内に配置された負荷装置L11からL12と、負荷装置L21からL24とに直流電力を供給する。
負荷装置L11及びL12と、負荷装置L21からL24とは、いずれも直流電源装置3から供給される直流電力によって動作する装置であり、例えば、直流家電、LED照明、パソコンやサーバなどの情報機器等である。
なお、以下の説明において、負荷装置L11と、負荷装置L12と、負荷装置L21からL24と、を総称する場合は、「負荷装置L100」と呼ぶ。
Due to the configuration of the power feeding path, the power feeding paths P11 and N11 supply DC power to the load devices L11 to L12 and the load devices L21 to L24 arranged in the system of the distribution board (PDF) 21.
The load devices L11 and L12 and the load devices L21 to L24 are all devices that operate with DC power supplied from the DC
In the following description, the load device L11, the load device L12, and the load devices L21 to L24 are collectively referred to as “load device L100”.
そして、樹枝状給電経路12の系統の所定の箇所には、電力を供給する給電範囲を設定するためのスイッチ部111及びスイッチ部112が配置されている。つまり、スイッチ部111及びスイッチ部112は、給電経路P21及びN21から給電経路P23及びN23において、給電経路P21及びN21から電力が供給される給電範囲と、電力が供給されない非給電範囲とを分割する箇所に配置されている。
同様にして、ループ方式給電経路13の系統には、このループ方式給電経路を複数の区間に区分する箇所にスイッチ部121から125が配置されている。つまり、スイッチ部121からスイッチ部125は、ループ方式給電経路13において、給電経路P31及びN31から電力が供給される給電区間と、電力が供給されない非給電区間とを区分する箇所に配置されている。
なお、以下の説明において、スイッチ部101、102、及びスイッチ部111、及びスイッチ部121から125を総称する場合は、「スイッチ部100」と呼ぶ。
And the
Similarly, in the system of the loop system power supply path 13,
In the following description, the
そして、上記分電盤(PDF)21の給電経路の系統についてより詳細に説明すると、給電経路P11及びN11は、分電盤(PDF)21の入力側に接続され、この分電盤21内の過電流遮断器(不図示)等を用いた分岐回路により、給電経路P21及びN21と、給電経路P31及び34と、に分岐される。
そして、分電盤21から分岐される給電経路P21及びN21は、樹枝状給電経路12に接続される。この樹枝状給電経路12において、給電経路P21及びN21は、スイッチ部111を介して、給電経路P22及びN22に接続され、この給電経路P22及びN22には負荷装置L11が接続される。また、給電経路P22及びN22から、スイッチ部112を介して、給電経路P23及びN23が分岐され、この給電経路P23及びN23に、負荷装置L12が接続される。
The power supply path system of the distribution board (PDF) 21 will be described in more detail. The power supply paths P11 and N11 are connected to the input side of the distribution board (PDF) 21, and the
The power feeding paths P21 and N21 branched from the
一方、分電盤21から分岐される給電経路P31及びN31は、給電経路P32及びN32から給電経路P35及びN35を含むループ方式給電経路13に接続される。このループ方式給電経路13において、給電経路P31及びN31は、スイッチ部121を介して、給電経路P32及びN32に接続され、この給電経路P32及びN32には、負荷装置L21が接続される。また、給電経路P32及びN32は、スイッチ部122を介して給電経路P33及びN33に接続され、この給電経路P33及びN33には、負荷装置L22が接続される。
On the other hand, the power feeding paths P31 and N31 branched from the
また、給電経路P33及びN33は、スイッチ部123を介して給電経路P34及びN34に接続され、この給電経路P34及びN34には、負荷装置L23が接続される。また、給電経路P34及びN34は、スイッチ部124を介して給電経路P35及びN35に接続され、この給電経路P35及びN35には、負荷装置L24が接続される。また、給電経路P35及びN35は、スイッチ部125を介して給電経路P31及びN31に接続される。
The power feeding paths P33 and N33 are connected to the power feeding paths P34 and N34 via the
つまり、スイッチ部121からスイッチ部125は、ループ方式給電経路13を、給電経路P31及びN31の区間と、給電経路P32及びN32の区間と、給電経路P33及びN33の区間と、給電経路P34及びN34の区間と、給電経路P35及びN35の区間と、の5つの区間に区分するように配置されている。
なお、ループ方式給電経路13において、ループ結合点に配置されるスイッチ部123は、ループ方式給電経路13に障害が発生していない通常状態の場合に、常時閉にしてもよく、又、常時開にしてもよいが、ここでは、常時開にするものとする。
That is, the
In the loop power supply path 13, the
図2は、スイッチ部の構成を示す構成図である。スイッチ部100は、図2(A)に示すスイッチSWのように、双投接点(2接点)を用いて、正極側の給電線Pと負極側の給電線Nのそれぞれを接続又は開放するように構成されている。なお、スイッチ部100は、図2(B)に示すスイッチSWのように、単投接点(1接点)を用いて、正極側の給電線P(又は負極側の給電線N)のみを接続又は開放するようにしてもよい。さらに、スイッチ部100は、図2(C)に示すように、第1方向スイッチSWaと、第2方向スイッチSWbと、第3方向スイッチSWcの接点とが相互に接続され、3方向のいずれかの方向から入力された電圧を、他の2方向又は1方向に出力することができるT型スイッチであってもよい。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the configuration of the switch unit. The
また、図1及び図2では、スイッチ部100として、機械式接点を用いたスイッチの例を示しているが、実際には、スイッチSWは、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の半導体スイッチング素子を用いた半導体スイッチで構成されている。この半導体スイッチは、給電経路を接続及び遮断させて、接続時に供給先の給電経路及び負荷装置に直流電流を供給するとともに、遮断時に当該負荷装置に流れる負荷電流を遮断できる能力を持つように構成されている。なお、このスイッチ部100の構成については後述する。
1 and 2 show an example of a switch using a mechanical contact as the
図1に戻り、給電制御装置6は、直流電源装置3と、PCS5と、PCS8の動作を制御するとともに、その動作状態を監視する。また、給電制御装置6は、スイッチ部100に対してスイッチ制御信号CNTを送信し、スイッチ部100の開閉状態を制御する。これにより、給電制御装置6は、給電経路P21及びN21から給電経路P23及びN23の系統(樹枝状給電経路12の系統)における給電範囲を設定し、また、給電経路P31及びN31から給電経路P35及びN35の系統(ループ方式給電経路13の系統)における給電区間を設定する。
Returning to FIG. 1, the power
(太陽光発電装置4のPCS5と給電制御装置6の構成)
図3は、太陽光発電装置4のPCS5と給電制御装置6の構成例を示す構成図である。図3に示すように、PCS5は、発電量制御部51と、系統連系制御部52と、DC/DCコンバータ53とを備える。
なお、図3においては、図1における給電経路P11及びN11を、「給電経路PN11」で示し、給電経路P21及びN21を、「給電経路PN21」で示し、給電経路P22及びN22を、「給電経路PN22」で示し、給電経路P23及びN23を、「給電経路PN23」で示している。また、図1における給電経路P31及びN31を、「給電経路PN31」で示し、給電経路P32及びN32を、「給電経路PN32」で示し、給電経路P33及びN33を、「給電経路PN33」で示し、給電経路P34及びN34を、「給電経路PN34」で示し、給電経路P35及びN35を、「給電経路PN35」で示している。後述する図5においても同様である。
(Configuration of
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration example of the
In FIG. 3, the power feeding paths P11 and N11 in FIG. 1 are denoted by “power feeding path PN11”, the power feeding paths P21 and N21 are denoted by “power feeding path PN21”, and the power feeding paths P22 and N22 are denoted by “power feeding paths”. “PN22”, and the power feeding paths P23 and N23 are denoted by “power feeding path PN23”. In addition, the power feeding paths P31 and N31 in FIG. 1 are denoted by “power feeding path PN31”, the power feeding paths P32 and N32 are denoted by “power feeding path PN32”, and the power feeding paths P33 and N33 are denoted by “power feeding path PN33”, The power feeding paths P34 and N34 are indicated by “power feeding path PN34”, and the power feeding paths P35 and N35 are indicated by “power feeding path PN35”. The same applies to FIG. 5 described later.
発電量制御部51は、太陽光発電装置4から最大電力を取り出すために、太陽電池アレイ4aのI−V(電流−電圧)特性において、太陽電池アレイ4aの出力を最大とする動作点(最大電力点)を制御する。太陽電池アレイ4aは、接続されている負荷が実際に必要としている電圧によって最大電力点がずれる。I−V特性は、日射強度やモジュール温度や状態等によって変化することから、最大電力を得るためには、最適な電圧又は電流を自動で追従しなければならない。そこで、発電量制御部51は、太陽電池アレイ4aを、最大電力点で動作させるように制御する。
また、系統連系制御部52は、DC/DCコンバータ53の出力電圧を調整することにより、給電経路P11及びN11に対して連系させてPCS5から出力される電力を給電できるように制御する。DC/DCコンバータ53は、太陽光発電装置4の出力電圧を昇圧(または降圧)して給電経路PN11に電力を供給するためのコンバータである。
In order to extract the maximum power from the solar
In addition, the grid
給電制御装置6は、スイッチ制御部61と、障害発生検出部62と、コントロールパネル63と、を備える。
この給電制御装置6は、直流電源装置3と、太陽光発電装置4のPCS5と、蓄電装置7のPCS8と、分電盤21と、分電盤22と、分電盤23とに、信号線SIGを介して接続されている。給電制御装置6は、直流電源装置3と、太陽光発電装置のPCS5と、蓄電装置のPCS8の動作を制御するとともに、その動作状態を監視する。また、給電制御装置6は、分電盤21と、分電盤22と、分電盤23とにおける給電状態を監視する。
The power
This power
また、給電制御装置6は、スイッチ制御部61を備える。このスイッチ制御部61は、スイッチ部100の開閉状態を制御する。スイッチ制御部61は、スイッチ部101にスイッチ制御信号CNTを送信し、スイッチ部101を閉状態(オン状態)にすることにより、太陽光発電装置4を給電経路P11及びN11に接続して連系させる。また、スイッチ制御部61は、スイッチ部102にスイッチ制御信号CNTを送信し、スイッチ部102を閉状態(オン状態)にすることにより、蓄電装置7を給電経路PN11に接続して連系させる。
さらに、スイッチ制御部61は、スイッチ部111及び112と、スイッチ部121から125に対してスイッチ制御信号CNTを送信し、スイッチ部100の開閉状態を制御する。
The power
Further, the
図4は、スイッチ制御信号CNTの例を示す説明図である。この図4に示すスイッチ制御信号CNTの例では、スイッチ制御信号CNTを、「スイッチの識別情報」と、当該スイッチの「オン/オフ(開閉)情報」とで構成している。このスイッチ制御信号CNTをスイッチ部100に向けて送信することにより、「スイッチの識別情報」に該当するスイッチ部100では、「オン/オフ(開閉)情報」に基づいて、スイッチのオン/オフ(開閉)動作を行う。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the switch control signal CNT. In the example of the switch control signal CNT shown in FIG. 4, the switch control signal CNT includes “switch identification information” and “on / off (open / close) information” of the switch. By transmitting the switch control signal CNT toward the
なお、スイッチ制御信号CNTをスイッチ部100に送信する信号経路としては、専用の信号線を設けてもよく、又、給電経路PN11と、給電経路PN21からPN23と、給電経路PN31からPN35と、のうちの少なくとも一部の給電経路を信号線として利用するようにしてもよい。
また、給電経路を信号線として利用する場合は、例えば、スイッチ部111がオン状態にある場合にのみ、スイッチ部112にスイッチ制御信号CNTを送信できるなど、オフ状態にあるスイッチ部100より遠方側に対するスイッチ制御信号CNTの送信が制限される。
As a signal path for transmitting the switch control signal CNT to the
Further, when the power feeding path is used as a signal line, for example, the switch control signal CNT can be transmitted to the
このように、スイッチ制御部61は、スイッチ制御信号CNTにより、スイッチ部111及びスイッチ部112との開閉状態を制御することにより、給電経路PN21から給電経路PN23における給電範囲を制御する。また、スイッチ制御部61は、スイッチ制御信号CNTにより、スイッチ部121からスイッチ部125の開閉状態を制御することにより、給電経路PN31からPN35における給電区間を制御する。
As described above, the
図3に戻り、給電制御装置6は、給電経路において障害が発生した区間を検出するための障害発生検出部62を備える。この障害発生検出部62は、直流電源装置3の過電流検出部31及び地絡電流検出部32から障害発生の検出信号を受信することにより、給電経路において障害が発生したことを検出する。また、障害発生検出部62は、後述する「給電経路における障害発生区間の検出処理」に示す方法より、障害が発生した給電経路を検出する。
Returning to FIG. 3, the power
例えば、樹枝状給電経路12の系統において給電経路PN23に短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、障害発生検出部62は、この給電経路PN23において障害が発生したことを検出する。そして、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部112を開放し、給電経路PN23を給電系統から切り離すことにより、他の健全な給電経路に接続される負荷装置L100への給電を継続する。
For example, when a fault such as a short circuit accident or a ground fault occurs in the power supply path PN23 in the system of the dendritic power supply path 12, the fault
例えば、図5は、給電経路における障害発生の例を示す説明図である。この図5に示すように、ループ方式給電経路13において、給電経路PN33の区間に短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に、障害発生検出部62は、この給電経路PN33における障害の発生を検出する。そして、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部122とスイッチ部123とを開放し、給電経路PN33を給電範囲から除外する。
また、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121と、スイッチ部124と、スイッチ部125とを閉状態にする。これにより、ループ方式給電経路13では、健全な給電経路PN32に接続される負荷装置L21と、健全な給電経路PN34に接続される負荷装置L23と、健全な給電経路PN35に接続される負荷装置L24とに給電を継続することができる。このように、ループ方式給電経路13では、ループ内の給電経路に障害が発生した場合に、給電を停止する区間を最小限に抑えることができる。
For example, FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a failure occurrence in the power supply path. As shown in FIG. 5, when a failure such as a short-circuit accident or a ground fault occurs in the section of the power feeding path PN33 in the loop power feeding path 13, the
Further, the failure
(給電経路における障害発生区間の検出と電力供給処理)
図6は、給電経路における障害発生区間の検出と電力供給処理の手順を示すフローチャートである。この図6では、ループ方式給電経路13の給電経路の何れか1つの区間に障害が発生した場合において、障害発生検出部62が障害発生区間を検出する処理の例を示している。
以下、図6を参照して、ループ方式給電経路13における障害発生区間の検出処理について説明する。
(Detection of faulty section in power supply path and power supply processing)
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure of detection of a failure occurrence section in the power feeding path and power supply processing. FIG. 6 illustrates an example of processing in which the
Hereinafter, with reference to FIG. 6, the detection process of the failure occurrence section in the loop power supply path 13 will be described.
まず、直流給電システム1は、給電経路に障害が発生していない通常の運転状態にあるとする。そして、直流電源装置3は、過電流検出部31及び地絡電流検出部32により、給電経路の系統における短絡事故や地絡事故等の障害の発生を監視している。
また、障害発生検出部62は、直流電源装置3の過電流検出部31及び地絡電流検出部32から出力される障害発生の検出信号を受信し、給電経路に障害が発生しているか否かを監視している(ステップS10)。
そして、給電経路に障害が発生していないと判定された場合(ステップS10:No)、直流電源装置3及び障害発生検出部62は、給電経路における障害発生の有無の監視動作を繰り返す。
First, it is assumed that the DC
Further, the failure
When it is determined that no failure has occurred in the power supply path (step S10: No), the DC
そして、給電経路に短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合(ステップS10:Yes)、直流電源装置3は、この障害の発生を過電流検出部31や地絡電流検出部32により検出して直流電圧の出力を停止する(ステップS11)。
When a failure such as a short-circuit accident or a ground fault occurs in the power supply path (step S10: Yes), the
続いて、障害発生検出部62は、直流電源装置3から給電経路における障害発生の検出信号を受信し、スイッチ制御部61により、ループ方式給電経路13の系統内の全てのスイッチ部100を開放する(ステップS12)。
続いて、所定時間の経過後(例えば、数秒から数十秒後)に、障害発生検出部62は、直流電源装置3に直流電圧の出力を開始させる(ステップS13)。
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121を投入する(ステップS14)。
Subsequently, the failure
Subsequently, after a predetermined time has elapsed (for example, after several seconds to several tens of seconds), the
Subsequently, the failure
続いて、直流電源装置3は、スイッチ部121の投入により短絡事故や地絡事故等の障害が発生したか否かを、過電流検出部31及び地絡電流検出部32により検出する(ステップS15)。
そして、スイッチ部121の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に(ステップS15:Yes)、直流電源装置3は、直流電圧の出力を停止する(ステップS16)。また、直流電源装置3は、スイッチ部121の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生したことを示す検出信号を障害発生検出部62に出力する。
続いて、障害発生検出部62は、直流電源装置3から給電経路における障害発生の検出信号を受信し、給電経路PN32に障害が発生していると判定する(ステップS17)。
Subsequently, the DC
When a failure such as a short circuit accident or a ground fault occurs due to the
Subsequently, the failure
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121と122とを開放状態にし、給電経路PN32をループ方式給電経路13から切り離す(ステップS18)。
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部123からスイッチ部125を閉状態にし、その後に、直流電源装置3から直流電圧を出力させて、給電経路PN32を除外した健全な給電経路に給電を行う(ステップS19)。そして、このステップS19の処理を実行した後に、給電制御装置6は、この障害発生区間の検出と電力供給処理を終える。
Subsequently, the failure
Subsequently, the failure
一方、ステップS15において、障害が発生していないと判定された場合(ステップS15;No)、つまり、スイッチ部121を投入した際に、給電経路PN32において障害が発生していないと判定された場合、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部122を投入する(ステップS20)。
On the other hand, when it is determined in step S15 that no failure has occurred (step S15; No), that is, when the
続いて、直流電源装置3は、スイッチ部122の投入により短絡事故や地絡事故等の障害が発生したか否かを、過電流検出部31及び地絡電流検出部32によりに検出する(ステップS21)。
そして、スイッチ部122の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に(ステップS21:Yes)、直流電源装置3は、直流電圧の出力を停止する(ステップS22)。また、直流電源装置3は、スイッチ部122の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生したことを示す検出信号を障害発生検出部62に出力する。
続いて、障害発生検出部62は、直流電源装置3から給電経路における障害発生の検出信号を受信し、給電経路PN33に障害が発生していると判定する(ステップS23)。
Subsequently, the DC
Then, when a failure such as a short circuit accident or a ground fault occurs due to the
Subsequently, the failure
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部122と123とを開放状態にし、給電経路PN33をループ方式給電経路13から切り離す(ステップS24)。
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121と、スイッチ部124と、スイッチ部125とを閉状態にし、その後、直流電源装置3から直流電圧を出力させて、給電経路PN33を除外した健全な給電経路に給電を行う(ステップS29)。そして、このステップS29の処理を実行した後に、給電制御装置6は、この障害発生区間の検出と電力供給処理を終える。
Subsequently, the failure
Subsequently, the failure
一方、ステップS21において、障害が発生していないと判定された場合(ステップS21;No)、つまり、スイッチ部122を投入した際に、給電経路PN33において障害が発生していないと判定された場合、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部123を投入する(ステップS30)。
On the other hand, when it is determined in step S21 that no failure has occurred (step S21; No), that is, when the
続いて、直流電源装置3は、スイッチ部123の投入により短絡事故や地絡事故等の障害が発生したか否かを、過電流検出部31及び地絡電流検出部32により検出する(ステップS31)。
そして、スイッチ部123の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生した場合に(ステップS31:Yes)、直流電源装置3は、直流電圧の出力を停止する(ステップS32)。また、直流電源装置3は、スイッチ部123の投入により、短絡事故や地絡事故が発生したことを示す検出信号を障害発生検出部62に出力する。
続いて、障害発生検出部62は、直流電源装置3から給電経路における障害発生の検出信号を受信し、給電経路PN34に障害が発生していると判定する(ステップS33)。
Subsequently, the DC
When a failure such as a short circuit accident or a ground fault occurs due to the
Subsequently, the failure
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部123と124とを開放状態にし、給電経路PN34をループ方式給電経路13から切り離す(ステップS34)。
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121と、スイッチ部122と、スイッチ部125とを閉状態にし、その後、直流電源装置3に直流電圧を出力させて、給電経路PN34を除外した健全な給電経路に給電を行う(ステップS39)。そして、このステップS39の処理を実行した後に、給電制御装置6は、この障害発生区間の検出と電力供給処理を終える。
Subsequently, the failure
Subsequently, the failure
一方、ステップS31において、障害が発生していないと判定された場合(ステップS31;No)、つまり、スイッチ部123を投入した際に、給電経路PN34において障害が発生していないと判定された場合、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部124を投入する(ステップS40)。
On the other hand, when it is determined in step S31 that no failure has occurred (step S31; No), that is, when the
続いて、直流電源装置3は、スイッチ部124の投入により短絡事故や地絡事故等の障害が発生したか否かを、過電流検出部31及び地絡電流検出部32により検出する(ステップS41)。
そして、スイッチ部124の投入により、短絡事故又は地絡事故の障害が発生した場合に(ステップS41:Yes)、直流電源装置3は、直流電圧の出力を停止する(ステップS42)。また、直流電源装置3は、スイッチ部124の投入により、短絡事故や地絡事故等の障害が発生したことを示す検出信号を障害発生検出部62に出力する。 続いて、障害発生検出部62は、直流電源装置3から給電経路における障害発生の検出信号を受信し、給電経路PN35に障害が発生していると判定する(ステップS43)。
Subsequently, the DC
Then, when a failure due to a short circuit accident or a ground fault occurs by turning on the switch unit 124 (step S41: Yes), the DC
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部124と125とを開放状態にし、給電経路PN35をループ方式給電経路13から切り離す(ステップS44)。
続いて、障害発生検出部62は、スイッチ制御部61により、スイッチ部121と、スイッチ部122と、スイッチ部123とを閉状態にし、その後、直流電源装置3に直流電圧を出力させて、給電経路PN35を除外した健全な給電経路に給電を行う(ステップS49)。そして、このステップS49の処理を実行した後に、給電制御装置6は、この障害発生区間の検出と電力供給処理を終える。
Subsequently, the failure
Subsequently, the failure
一方、ステップS41において、障害が発生していないと判定された場合(ステップS41;No)、つまり、スイッチ部124を投入した際に、給電経路PN35において障害が発生していないと判定された場合、障害発生検出部62は、給電経路PN31からPN35において障害が発生していないと判定し、スイッチ制御部61により、ループ方式給電経路の結合点のスイッチ部123を開放状態にし(ステップS54)、スイッチ部121と、スイッチ部122と、スイッチ部124と、スイッチ部125とを閉状態にし、その後、直流電源装置3から直流電圧を出力させて、給電経路PN31からPN35に給電を行う(ステップS59)。そして、このステップS59の処理を実行した後に、給電制御装置6は、この障害発生区間の検出と電力供給処理を終える。
On the other hand, when it is determined in step S41 that no failure has occurred (step S41; No), that is, when the
これにより、ループ方式給電経路13の給電経路PN31からPN35の何れかの給電経路に障害が発生した場合に、この障害が発生した給電経路を除外した健全な給電経路に給電を行うことができ、給電を停止する区間を最小限に抑えることができる。 As a result, when a failure occurs in any of the power supply paths PN31 to PN35 of the loop system power supply path 13, it is possible to supply power to a healthy power supply path excluding the power supply path in which the failure has occurred, The section where power supply is stopped can be minimized.
なお、図6に示すフローチャートでは、ループ方式給電経路13の何れか1つの区間に障害が発生した場合において障害発生区間を検出する例について説明したが、ループ方式給電経路13の複数の区間に障害が発生した場合においても、上述した方法を応用することにより、障害発生区間を検出することが可能である。
例えば、給電経路PN32と給電経路PN33に障害が発生している場合、最初にスイッチ部121を投入して給電経路PN32における障害の発生を検出した後に、次にスイッチ部125からスイッチ部123に向かって順番にスイッチ部を投入し、スイッチ部123を投入することにより給電経路PN33における障害の発生を検出する。これにより、障害発生検出部62は、給電経路PN32と給電経路PN33に障害が発生していることが検出できる。
また、樹枝状給電経路12についても、上述した方法を用いることにより障害が発生した給電経路を検出することができる。
In the flowchart shown in FIG. 6, an example in which a failure occurrence section is detected when a failure occurs in any one section of the loop power supply path 13 is described. However, a failure is detected in a plurality of sections of the loop power supply path 13. Even when a failure occurs, it is possible to detect a failure occurrence section by applying the method described above.
For example, if a failure occurs in the power supply path PN32 and the power supply path PN33, the
Further, with respect to the dendritic power supply path 12, the power supply path in which a failure has occurred can be detected by using the above-described method.
図3に戻り、給電制御装置6内のコントロールパネル63は、スイッチ部100の開閉状態(オン/オフ状態)を設定するユーザの操作を検出して、検出した操作に応じてスイッチ制御部61を制御するとともに、スイッチ部100の開閉状態と、給電経路における給電状態を表示する。このコントロールパネル63は、例えば、タッチパネル式の表示装置を含めて構成することができる。
つまり、直流給電システム1において、給電制御装置6は、給電経路における障害の発生を検出して、この障害が発生した給電経路を除外するようにスイッチ部100の開閉状態を自動で制御できる他、ユーザによる手動操作により、スイッチ部100の開閉状態を設定することができる。
Returning to FIG. 3, the
That is, in the DC
(コントロールパネル63によるスイッチ部100の開閉)
図7は、コントロールパネル63の一例を示す説明図である。この図7に示す例は、タッチパネル式の表示画面上に、「直流給電システム1の単線結線図の表示画面63a」と、操作を検出する位置を示す「スイッチ選択ボタン63b」、「投入ボタン63c」、及び「開放ボタン63d」と、を配置した場合を示す。
(Opening and closing of the
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the
例えば、この単線結線図の表示画面63aにおいて、スイッチ部100の状態を、当該スイッチ部を破線で囲む領域の色で示す。例えば、スイッチ部100が開放状態にある場合は「緑色」で表示し、スイッチ部100が閉状態にある場合は「赤色」で表示する。なお、上述の表示色と表示形態については、一例を示したものであって、他の表示色及び表示形態を用いて行ってもよい。
For example, on the
そして、例えば、「SW111」で示す開放状態にあるスイッチ部111を投入する場合、ユーザは、スイッチ選択ボタン63bを操作し、その後に、単線結線図の表示画面63a上でスイッチ部111の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部111を示す領域を操作することにより、コントロールパネル63は、スイッチ部111を示す領域の点滅表示を開始させる。このスイッチ部111を示す領域が点滅表示されている状態において、投入ボタン63cを操作することにより、コントロールパネル63は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部61を介してスイッチ部111を投入させて閉状態にする。さらに、コントロールパネル63は、スイッチ部111の表示の色を「緑色」から「赤色」に変える。
For example, when the
また、閉状態にあるスイッチ部111を開放状態にする場合、スイッチ選択ボタン63bを操作し、その後に、単線結線図の表示画面63a上でスイッチ部111の破線で囲まれる領域を操作する。このスイッチ部111を示す領域を操作することにより、コントロールパネル63は、スイッチ部111の点滅表示を開始させる。このスイッチ部111を示す領域が点滅表示されている状態において、開放ボタン63dを操作することにより、コントロールパネル63は、上記の一連の操作に応じてスイッチ制御部61を介してスイッチ部111を開放させる。さらに、コントロールパネル63は、スイッチ部111の表示の色を「赤色」から「緑色」に変える。他のスイッチ部100についても同様である。
なお、スイッチ選択ボタン63bを操作してスイッチ部100を指定する場合、スイッチ部111部とスイッチ部112とを同時に指定するなど、複数のスイッチ部100を同時に指定することもできる。
When the
When the
次に、図8を参照して、コントロールパネルによるスイッチ部の開閉処理について説明する。図8は、コントロールパネルによるスイッチ部の開閉処理の手順を示すフローチャートである。 Next, the opening / closing process of the switch unit by the control panel will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for opening and closing the switch unit by the control panel.
まず、コントロールパネル63は、ユーザの操作を検出する(ステップS110)。
続いて、コントロールパネル63は、検出した操作に応じたスイッチ部100(より正確には、スイッチ部100内のスイッチ74)を投入又は開放させるようにスイッチ制御部61を制御する。スイッチ制御部61は、スイッチ部100にスイッチ制御信号CNTを送信する(ステップS120)。
First, the
Subsequently, the
続いて、スイッチ制御信号CNTが自身を対象とすると判定したスイッチ部100は、自身のスイッチ74を投入又は開放するとともに、その結果をスイッチ制御部61に通知する(ステップS130)。
続いて、スイッチ制御部61は、スイッチ部100から受けた通知に応じて、コントロールパネル63にその通知に含まれたスイッチ部100の状態を表示させる。コントロールパネル63は、スイッチ部100の状態をコントロールパネル63の表示画面63a上に表示する(ステップS140)。このステップS130の処理を実行した後に、給電制御装置6は、このスイッチ開閉処理を終える。
Subsequently, the
Subsequently, in response to the notification received from the
このように、ユーザは、コントロールパネル63上で、給電経路に配置されたスイッチ部100の開閉を指示することにより、電力を供給しようとする給電経路の範囲を設定することができる。
In this way, the user can set the range of the power supply path to which power is to be supplied by instructing to open and close the
(スイッチ部の制御回路の構成)
また、図9は、スイッチ部の制御回路の構成例を示す構成図である。この図9に示すように、スイッチ部100には、スイッチ制御信号受信部71と、スイッチ開閉部72と、開閉結果通知部73と、スイッチ74とが設けられている。
(Configuration of control circuit of switch part)
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a configuration example of the control circuit of the switch unit. As shown in FIG. 9, the
スイッチ制御信号受信部71は、給電制御装置6内のスイッチ制御部61からスイッチ制御信号CNTを受信する。
スイッチ開閉部72は、スイッチ制御信号受信部71により受信したスイッチ制御信号CNTに基づき、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであるか否かを判定する。そして、スイッチ開閉部72は、自身が「スイッチの識別情報」で指定されたスイッチであると判定した場合に、「スイッチのオン/オフ情報」に基づき、スイッチ74をオン/オフ(投入又は開放)させる。つまり、スイッチ開閉部72は、スイッチ74の開閉動作を行う。
The switch control
Based on the switch control signal CNT received by the switch control
そして、スイッチ74をオン/オフした場合、開閉結果通知部73は、スイッチ74をオン/オフした動作結果の情報を給電制御装置6のスイッチ制御部61に送信する。動作結果の情報を受けたスイッチ制御部61は、開閉結果通知部73から受信したスイッチ74のオン/オフの動作結果の情報を基にして、当該スイッチ74の開閉状態をコントロールパネル63上に表示させる。
これにより、ユーザは、コントロールパネル63により、給電経路上のスイッチ74の開閉を指示できるととともに、その開閉結果をコントロールパネル63上に表示して確認することができる。
When the
As a result, the user can instruct the
(過電流検出部をスイッチ部100側に設ける例)
また、図10は、スイッチ部の変形例を示す構成図である。この図10に示すスイッチ部100Aは、スイッチ74に流れる電流Iaを検出する過電流検出部75を備えている。この過電流検出部75は、スイッチ74に予め設定された電流値以上の電流Iaが流れると、所定の反限時特性を持って、スイッチ開閉部72に対して開放指令信号Opを出力して、スイッチ74を過電流トリップさせる。
(Example in which an overcurrent detection unit is provided on the
FIG. 10 is a configuration diagram showing a modification of the switch unit. The switch unit 100A illustrated in FIG. 10 includes an
そして、スイッチ74が過電流トリップした場合、開閉結果通知部73は、その結果をスイッチ制御部61に通知する。過電流検出部75から過電流トリップしたことの通知を受けたスイッチ制御部61は、スイッチ部100Aにより接続される給電経路に障害が発生していることを認識し、その情報を障害発生検出部62に通知するとともに、コントロールパネル63に表示する。
これにより、スイッチ部100Aは、過負荷又は短絡事故が発生している給電経路を給電範囲から自動で切り離すことができる。また、障害発生検出部62は、障害が発生した給電経路の区間を判定することができる。
When the
Thereby, the switch unit 100A can automatically disconnect the power supply path in which an overload or a short-circuit accident occurs from the power supply range. Further, the
なお、スイッチ部100A内の過電流検出部75は、その過電流検出値を直流電源装置3内の過電流検出部31よりも低く設定するとともに、その動作時間を、直流電源装置3内の過電流検出部31よりも短くするよう設定して、直流電源装置3の過電流検出部31との間で保護協調を図るようにする。
また、スイッチ部100Aには、地絡電流検出部(不図示)を設けることもできる。この地絡電流検出部を設けることにより、スイッチ部100Aは、このスイッチ部100Aに接続される給電経路に地絡事故が発生した場合に、スイッチ74を自動で開放させることができる。
The
The switch unit 100A can also be provided with a ground fault current detection unit (not shown). By providing the ground fault current detection unit, the switch unit 100A can automatically open the
以上、説明したように、本実施形態の直流給電システム1においては、樹枝状給電経路12及びループ方式給電経路13において、給電経路の途中に障害が発生した場合に、この障害が発生した給電経路を切り離し、健全な区間の負荷装置L100に対して、迅速に給電を開始することができる。このため、太陽光発電装置等のバックアップ電源装置を備える直流給電システム1において、負荷装置L100への電力供給の信頼性を向上させることができる。
As described above, in the DC
(直流給電システム1の変形例)
上述した直流給電システム1では、ループ方式給電経路13に負荷装置L21からL24のみが接続される例を示したが、ループ方式給電経路13に蓄電装置等のバックアップ電源装置を接続することもできる。
図11は、直流給電システム1Aの概略構成を示す構成図である。この図11に示す直流給電システム1Aは、図1に示す直流給電システム1と比較して、ループ方式給電経路13の給電経路P34及びN34に、パワーコンディショナ(PCS)10を介して、蓄電装置(BATT)9を接続した点が構成上で異なる。他の構成は、図1に示す直流給電システム1と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(Modification of DC power supply system 1)
In the DC
FIG. 11 is a configuration diagram showing a schematic configuration of the DC power supply system 1A. The DC power supply system 1A shown in FIG. 11 is connected to the power supply paths P34 and N34 of the loop power supply path 13 via the power conditioner (PCS) 10 as compared with the DC
このように、ループ方式給電経路13に蓄電装置9を設けることにより、例えば、給電経路P32及びN32と、給電経路P35及びN35とに障害が発生し、直流電源装置3から給電経路P33及びN33に電力を供給できなくなった場合に、健全な給電経路P33及びN33に対して、蓄電装置9から電力を供給することができる。このように、負荷装置L22は、蓄電装置9から電力の供給を受けて運転を継続することができるので、負荷装置L22に対する電力供給の信頼性を著しく向上させることができる。
In this way, by providing the power storage device 9 in the loop power supply path 13, for example, a failure occurs in the power supply paths P32 and N32 and the power supply paths P35 and N35, and the DC
[第2実施形態]
上記第1実施形態では、給電経路に接続される負荷装置に直流電力を供給する直流給電システムの例について説明したが、負荷装置に交流(例えば、AC400V)を供給する交流給電システムであってもよい。
図12は、本発明の第2実施形態に係る交流給電システム1Bの概略構成を示す構成図である。図12に示す交流給電システム1Bは、図1に示す直流給電システム1と比較して、基本的な構成は同じであるが、図1に示す直流電源装置3を交流電源装置3Aに代え、パワーコンディショナ5を交流電圧を出力するパワーコンディショナ5Aに代え、パワーコンディショナ8を交流電圧を出力するパワーコンディショナ8Aに代えた点が、構成上で異なる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the example of the DC power supply system that supplies DC power to the load device connected to the power supply path has been described, but the AC power supply system that supplies alternating current (for example, AC 400V) to the load device may be used. Good.
FIG. 12 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an AC power feeding system 1B according to the second embodiment of the present invention. The AC power supply system 1B shown in FIG. 12 has the same basic configuration as the DC
また、図1に示す直流電圧の給電経路P11及びN11を3相交流電圧の給電経路ACL11に代え、給電経路P21及びN21からP23及びN23を、3相又は単相の給電経路ACL21からACL23に代え、給電経路P31及びN31からP35及びN35を、3相又は単相の給電経路ACL31からACL35に代えた点が異なる。また、図12において、スイッチ部101から125は、交流電流を導通及び遮断する機能を備える半導体スイッチであり、負荷装置L11からL24は、3相又は単相の交流電圧を入力とする負荷装置である。
なお、交流電源装置3Aは、遮断器CBと、過電流検出部31Aと、地絡電流検出部32Aとを含み、3相交流(AC400V)を給電経路ACL11に出力する電源装置である。
Also, the DC voltage feed paths P11 and N11 shown in FIG. 1 are replaced with a three-phase AC voltage feed path ACL11, and the feed paths P21 and N21 to P23 and N23 are replaced with a three-phase or single-phase feed path ACL21 to ACL23. The power supply paths P31 and N31 to P35 and N35 are changed from the three-phase or single-phase power supply paths ACL31 to ACL35. In FIG. 12,
The AC power supply device 3A is a power supply device that includes a circuit breaker CB, an
上記構成の交流給電システム1Bにおいて、商用電源系統から供給される高圧交流電圧(例えば、3相AC6600V)を変圧器2により所定の低圧交流電圧(例えば、3相AC400V)に降圧し、この低圧交流電圧を、交流電源装置3A内の遮断器CBを介して、主幹の電力供給線である給電経路ACL11へ出力する。なお、遮断器CBは、半導体遮断器であってもよい。
In the AC power supply system 1B having the above-described configuration, the high-voltage AC voltage (for example, three-phase AC 6600V) supplied from the commercial power supply system is stepped down to a predetermined low-voltage AC voltage (for example, three-phase AC 400V) by the
給電経路ACL11には、パワーコンディショナ(PCS)5A及びスイッチ部101を介して太陽光発電装置4が接続されている。また、給電経路ACL11には、PCS8A及びスイッチ部102を介して、蓄電池を備える蓄電装置(BATT)7が接続されている。太陽光発電装置4のPCS5A及び蓄電装置7のPCS8Aは、AC/DCコンバータ(インバータ)や交流を所定の電圧に昇圧(または降圧)するPCS用変圧器などの電力変換装置を備える。
なお、交流給電システム1Bにおける制御動作は、直流給電システム1における直流電電圧を交流電圧に置き換えた点だけが異なり、給電制御装置6やスイッチ部100等における基本的な構成と動作は、図1に示す直流給電システム1と同様である。
The solar
The control operation in the AC power supply system 1B is different only in that the DC voltage in the DC
つまり、交流給電システム1Bでは、給電経路が、バス方式給電経路となる給電経路ACL11と、このバス方式給電経路に接続される樹枝状の給電経路ACL21からACL23と、同じくバス方式給電経路に接続されるループ方式の給電経路ACL31からACL35と、で構成されている。そして、樹枝状給電経路において、給電範囲と非給電範囲を分割する箇所にスイッチ部100を配置する。また、ループ方式給電経路において、このループ方式給電経路を複数の区間に区分する箇所にスイッチ部121から125を配置する。給電制御装置6は、スイッチ部100の開閉状態を制御することにより、樹枝状給電経路及びループ方式給電経路における給電範囲を設定する。
That is, in the AC power supply system 1B, the power supply path is connected to the power supply path ACL11 serving as the bus system power supply path, the dendritic power supply paths ACL21 to ACL23 connected to the bus system power supply path, and the bus system power supply path. Loop-type power supply paths ACL31 to ACL35. And the
そして、例えば、樹枝状給電経路12の給電経路ACL23に障害が発生した場合に、交流電源装置3Aは、この障害の発生を過電流検出部31Aや地絡電流検出部32Aにより検出し、遮断器CBを開放して交流電圧の出力を停止する。そして、給電制御装置6は、障害発生検出部62により、第1実施形態において説明した障害発生区間の検出処理と同様な方法を用いて(図6を参照)、給電経路ACL23に障害が発生したことを検出する。そして、給電制御装置6は、スイッチ制御部61により、スイッチ部112を開放し、給電経路ACL23を給電範囲から切り離すことにより、他の健全な給電経路に接続される負荷装置への給電を継続する。
For example, when a failure occurs in the power
また、例えば、ループ方式給電経路13の給電経路ACL33に障害が発生した場合に、交流電源装置3Aは、この障害の発生を過電流検出部31Aや地絡電流検出部32Aにより検出し、遮断器CBを開放して交流電圧の出力を停止する。そして、給電制御装置6は、障害発生検出部62により、第1実施形態において説明した障害発生区間の検出処理と同様な方法を用いて(図6を参照)、給電経路ACL33に障害が発生したことを検出する。そして、給電制御装置6は、スイッチ制御部61により、スイッチ部122とスイッチ部123を開放し、給電経路ACL33を給電範囲から切り離すことにより、他の健全な給電経路に接続される負荷装置への給電を継続する。
これにより、太陽光発電装置等のバックアップ電源装置を備える交流給電システム1Bにおいて、負荷装置L100への電力供給の信頼性を向上させることができる。
Further, for example, when a failure occurs in the power supply path ACL 33 of the loop power supply path 13, the AC power supply device 3A detects the occurrence of the failure by the
Thereby, in AC power feeding system 1B provided with backup power supply devices, such as a solar power generation device, the reliability of the electric power supply to the load apparatus L100 can be improved.
以上、本発明の第1実施形態の直流給電システム1及び1Aと、第2実施形態の交流給電システム1Bとについて説明したが、ここで説明した直流給電システム1及び1Aと、交流給電システム1Bとは、太陽光発電装置と蓄電装置をバックアップ電源装置として設備している。しかしながら、蓄電装置を設備しない場合においても、本発明は好適に適用できるものである。
As described above, the DC
なお、上記実施形態において、給電制御装置6内の各処理部の機能は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the function of each processing unit in the power
すなわち、給電制御装置6は内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した処理に関する一連の処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。また、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
That is, the power
なお、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。本発明における給電システムは、直流給電システム1、直流給電システム1A、又は交流給電システム1Bが対応し、本発明における電源装置は、直流電源装置3又は交流電源装置3Aが対応する。また、本発明における給電経路は、バス方式給電経路11と、樹枝状給電経路12と、ループ方式給電経路13との何れか又は全部が対応する。また、本発明における負荷装置に供給する電力を補う電源装置は、太陽光発電装置4及び蓄電装置7の何れか又は両方が対応する。
Here, the correspondence between the present invention and the above-described embodiment will be supplementarily described. The power supply system in the present invention corresponds to the DC
また、本発明における給電制御装置は、給電制御装置6が対応し、本発明におけるスイッチ部は、スイッチ部101、スイッチ部102、スイッチ部111、スイッチ部112、及びスイッチ部121から125が対応し、主には、樹枝状給電経路12内のスイッチ部111及びスイッチ部112と、ループ方式給電経路13内のスイッチ部121から125とが対応する。なお、これらのスイッチ部を総称する場合は、「スイッチ部100」と呼ぶ。
また、本発明におけるスイッチ制御部は、スイッチ制御部61が対応し、本発明における障害発生検出部は、障害発生検出部62が対応し、本発明における入力設定部は、コントロールパネル63が対応する。また、本発明における負荷装置は、負荷装置L11、負荷装置L12、及び負荷装置L21からL24が対応し、これらの負荷装置を総称する場合は、「負荷装置L100」と呼ぶ。
The power supply control device according to the present invention corresponds to the power
The switch control unit in the present invention corresponds to the
(1)そして上記実施形態において、給電システム(例えば、直流給電システム1)は、電源装置(例えば、直流電源装置3)から負荷装置L100に給電経路を介して電力を供給するとともに、負荷装置L100に供給する電力を補う電源装置(例えば、太陽光発電装置4及び蓄電装置7)から給電経路を介して負荷装置L100に電力を供給する給電システムであって、給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部100と、スイッチ部100に対してスイッチ制御信号CNTを送信し、該スイッチ制御信号CNTによりスイッチ部100の開閉状態を制御することにより、給電経路における給電範囲を制御する給電制御装置6と、を備える。
(1) In the above embodiment, the power supply system (for example, the DC power supply system 1) supplies power from the power supply device (for example, the DC power supply device 3) to the load device L100 via the power supply path, and also loads the load device L100. A power supply system that supplies power to a load device L100 through a power supply path from a power supply device (for example, the solar
このような構成の給電システム(例えば、直流給電システム1)では、電源装置(例えば、直流電源装置3)から給電経路に接続された負荷装置L100に電力を供給するとともに、電力を補う電源装置(例えば、太陽光発電装置4や蓄電装置7)から負荷装置L100に給電経路を介して電力を供給する。この給電経路は、例えば、樹枝状給電経路12やループ方式給電経路13である。この給電経路には、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にスイッチ部100が配置される。そして、給電制御装置6は、スイッチ部100に対してスイッチ制御信号CNTを送信し、該スイッチ制御信号CNTによりスイッチ部100の開閉状態を制御することにより、給電経路における給電範囲を制御する。
例えば、給電経路において障害が発生した区間がある場合に、給電制御装置6は、この障害が発生した区間の給電経路を除外するようにスイッチ部100の開閉状態を制御し、障害が発生した区間を除外した健全な給電経路に電力を供給する。
これにより、負荷装置L100に供給する電力を補う電源装置(例えば、太陽光発電装置4や蓄電装置7)を備える給電システム(例えば、直流給電システム1)において、負荷装置L100への電力供給の信頼性を向上させることができる。
In the power supply system (for example, the DC power supply system 1) having such a configuration, the power supply apparatus (for example, the DC power supply apparatus 3) supplies power to the load device L100 connected to the power supply path and supplements the power ( For example, electric power is supplied from the solar
For example, when there is a section in which a failure has occurred in the power supply path, the power
Thereby, in a power supply system (for example, the DC power supply system 1) including a power supply device (for example, the solar
(2)また、上記実施形態において、電源装置(例えば、直流電源装置3)は、商用電源系統から供給される交流電圧を整流して給電経路(給電経路P11及びN11)に直流電圧を出力する。
これにより、負荷装置L100に供給する電力を補う電源装置(例えば、太陽光発電装置4や蓄電装置7)を備える直流給電システム1において、負荷装置L100への電力供給の信頼性を向上させることができる。
(2) In the above embodiment, the power supply device (for example, the DC power supply device 3) rectifies the AC voltage supplied from the commercial power supply system and outputs the DC voltage to the power supply paths (power supply paths P11 and N11). .
Thereby, in the DC
(3)また、上記実施形態において、給電システム(例えば、直流給電システム1)は、給電経路において障害が発生した区間を検出する障害発生検出部62を、備え、給電制御装置6は、障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、スイッチ部100の開閉状態を制御する。
このように、給電制御装置6は、障害発生検出部62により、給電経路における障害発生区間を検出し、スイッチ制御部61により、障害が発生した区間を給電系統から切り離すようにスイッチ部100の開閉状態を制御する。
これにより、給電システム(例えば、直流給電システム1)では、給電経路において、障害が発生している給電経路の区間を除外して給電範囲を設定することができる。
(3) In the above-described embodiment, the power supply system (for example, the DC power supply system 1) includes the failure
As described above, the power
Thereby, in the power feeding system (for example, the DC power feeding system 1), the power feeding range can be set by excluding the section of the power feeding path where the failure has occurred in the power feeding path.
(4)また、上記実施形態において、給電システム(例えば、直流給電システム1)は、給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路13を含む。
これにより、ループ方式給電経路13から電力の供給を受ける負荷装置L100への電力供給の信頼性を向上させることができる。
例えば、ループ方式給電経路13において、障害が発生した区間がある場合には、この障害が発生した区間の給電経路を除外するようにスイッチ部121から125の開閉状態を制御することにより、障害が発生した区間を除外した健全な給電経路に電力を供給することができる。
(4) Moreover, in the said embodiment, the electric power feeding system (for example, DC electric power feeding system 1) includes the loop system electric power feeding path | route 13 in the at least one part area of an electric power feeding path | route.
Thereby, the reliability of the power supply to the load device L100 that receives the power supply from the loop power supply path 13 can be improved.
For example, if there is a faulty section in the loop power supply path 13, the open / close state of the
(5)また、上記実施形態において、給電システム(例えば、直流給電システム1)は、給電経路の少なくとも一部の区間にループ方式給電経路13とバス方式給電経路11との双方の給電経路を含み、給電制御装置6は、ループ方式給電経路13とバス方式給電経路11のうちから障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、スイッチ部100の開閉状態を制御する。
これにより、給電システム(例えば、直流給電システム1)では、ループ方式給電経路13から電力の供給を受ける負荷装置L100と、バス方式給電経路11から電力の供給を受ける負荷装置L100とに対して、電力供給の信頼性を向上させることができる。
(5) In the above-described embodiment, the power supply system (for example, the DC power supply system 1) includes both the power supply path of the loop system power supply path 13 and the bus system power supply path 11 in at least a part of the power supply path. The power
Thereby, in the power supply system (for example, the DC power supply system 1), for the load device L100 that receives power supply from the loop power supply path 13 and the load device L100 that receives power supply from the bus power supply path 11, The reliability of power supply can be improved.
(6)また、上記実施形態において、給電制御装置6は、スイッチ部100に対してスイッチ制御信号CNTを送信し、該スイッチ制御信号CNTによりスイッチ部100の開閉状態を制御するスイッチ制御部61と、スイッチ部100の開閉状態を設定する設定入力部(コントロールパネル63)と、を備え、スイッチ制御部61は、設定入力部において設定されたスイッチ部100の開閉状態の設定情報に基づいて、スイッチ部100の開閉状態を制御する。
これにより、ユーザは、設定入力部(コントロールパネル63)を操作することにより、給電経路に配置されるスイッチ部100の開閉状態を手動で設定して、給電経路における給電範囲を設定することができる。
(6) In the above embodiment, the power
Accordingly, the user can manually set the open / close state of the
(7)また、上記実施形態において、スイッチ部100は、給電制御装置6からスイッチ制御信号CNTを受信するスイッチ制御信号受信部71と、スイッチ制御信号受信部71により受信したスイッチ制御信号CNTに基づき、スイッチ74の開閉を行うスイッチ開閉部72と、を備える。
これにより、スイッチ部100は、スイッチ制御部61からスイッチ制御信号CNTを受信し、このスイッチ制御信号CNTに基づいてスイッチ74の開閉を行うことができる。
(7) Moreover, in the said embodiment, the
Accordingly, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の直流給電システム1、直流給電システム1A、及び交流給電システム1Bは、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the DC
また、図1に示す直流給電システム1と、図11に示す直流給電システム1Aと、図12に示す交流給電システム1Bでは、バッアップ用の電源装置として、太陽光発電装置と蓄電装置とが設備された例を示したが、バッアップ用の電源として、さらに燃料電池やエンジン発電機等が設備される場合においても、本発明は好適に適用できるものである。
Further, in the DC
1,1A・・・直流給電システム(給電システム)、
1B・・・交流給電システム(給電システム)
2・・・変圧器、3・・・直流電源装置(REC)、
3A・・・交流電源装置、4・・・太陽光発電装置(PV)、
5,5A,8,8A,10・・・パワーコンディショナ(PCS)、
6・・・給電制御装置、7,9・・・蓄電装置(BATT)、
11・・・バス方式給電経路、12・・・樹枝状給電経路、
13・・・ループ方式給電経路、
21,22,23・・・分電盤(PDF)、31,31A・・・過電流検出部、
32,32A・・・地絡電流検出部、51・・・発電量制御部、
52・・・系統連系制御部、53・・・DC/DCコンバータ、
61・・・スイッチ制御部、62・・・障害発生検出部、
63・・・コントロールパネル(設定入力部)、
63a・・・単線結線図の表示画面、63b・・・スイッチ選択ボタン、
63c・・・投入ボタン、63d・・・開放ボタン、
71・・・スイッチ制御信号受信部、72・・・スイッチ開閉部、
73・・・開閉結果通知部、74・・・スイッチ
100、101,102,111、112,121〜124・・・スイッチ部、
L100,L11,L12,L21〜L24・・・負荷装置、
P11,N11・・・給電経路(バス方式給電経路)
P21〜P23,N21〜N23・・・給電経路
P31〜P35,N31〜N35・・・給電経路(ループ方式給電経路)
ACL11,ACL21〜ACL23,ACL31〜ACL35・・・給電経路
1, 1A ... DC power supply system (power supply system),
1B ... AC power feeding system (power feeding system)
2 ... transformer, 3 ... DC power supply (REC),
3A ... AC power supply device, 4 ... Solar power generation device (PV),
5, 5A, 8, 8A, 10 ... Power conditioner (PCS),
6 ... Power supply control device, 7, 9 ... Power storage device (BATT),
11: Bus type power supply path, 12 ... Dendritic power supply path,
13 ... Loop type power supply path,
21, 22, 23 ... distribution board (PDF), 31, 31A ... overcurrent detector,
32, 32A ... ground fault current detection unit, 51 ... power generation amount control unit,
52 ... Grid interconnection control unit, 53 ... DC / DC converter,
61 ... Switch control unit, 62 ... Fault occurrence detection unit,
63 ... control panel (setting input section),
63a: Single-line diagram display screen, 63b: Switch selection button,
63c ... Input button, 63d ... Release button,
71 ... Switch control signal receiving unit, 72 ... Switch opening / closing unit,
73... Open / close result notification unit, 74...
L100, L11, L12, L21 to L24 ... load device,
P11, N11 ... Feeding path (Bus system feeding path)
P21 to P23, N21 to N23... Feeding path P31 to P35, N31 to N35... Feeding path (loop type feeding path)
ACL11, ACL21-ACL23, ACL31-ACL35, ... Feed path
Claims (11)
前記ループ方式給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部と、
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御する給電制御装置と、
を備え、
前記給電制御装置は、
前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にする、
ことを特徴とする給電システム。 The power supply device supplies power to the load device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open, and the power supply device supplements the power supplied to the load device. A power supply system that supplies power to the load device via a loop power supply path,
A plurality of switch units arranged in positions to divide a range where power is supplied and a range where power is not supplied in the loop power supply path;
A power supply control device for controlling a power supply range in the loop system power supply path by transmitting a switch control signal to the switch unit and controlling an open / closed state of the switch unit by the switch control signal;
With
The power supply control device
In a fault state that occurs in the loop power supply path, the plurality of switch units provided in the loop power supply path are sequentially controlled to follow the loop power supply path based on the position of the self power supply control device. After searching for the position of the failure point in the first direction and performing the search in the first direction, the second direction is opposite to the first direction based on the position of the self-feeding control device. searches the location of the failure point, disposed between the feed point of the loop system power feeding path to the first switch and the power feeding point or we second failure points arranged until first failure point The power supply range between the second switch
A power supply system characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の給電システム。 The power supply system according to claim 1, wherein the power supply device rectifies and outputs an AC voltage supplied from a commercial power supply system, and applies a DC voltage to the loop system power supply path.
備え、
前記給電制御装置は、前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の給電システム。 A failure occurrence detection unit for detecting a section where a failure has occurred in a power feeding path including at least a part of the loop power feeding path,
Prepared,
The power supply system according to claim 1, wherein the power supply control device controls an open / closed state of the switch unit so as to exclude a section in which the failure has occurred from a power supply range.
前記給電制御装置は、前記ループ方式給電経路と前記バス方式給電経路のうちから前記障害が発生した区間を給電範囲から除外するように、前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の給電システム。 Including at least a part of the power supply path, both the loop-type power supply path and the bus-type power supply path,
The power supply control device controls an open / close state of the switch unit so as to exclude a section where the failure has occurred from the loop system power supply path and the bus system power supply path from a power supply range. Item 4. The power feeding system according to Item 3.
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御するスイッチ制御部と、
前記スイッチ部の開閉状態を設定する設定入力部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記設定入力部において設定された前記スイッチ部の開閉状態の設定情報に基づいて、
前記スイッチ部の開閉状態を制御する
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の給電システム。 The power supply control device
A switch control unit that transmits a switch control signal to the switch unit and controls an open / closed state of the switch unit by the switch control signal;
A setting input unit for setting an open / close state of the switch unit;
With
The switch control unit
Based on the setting information of the open / close state of the switch unit set in the setting input unit,
The power supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein an open / close state of the switch unit is controlled.
前記給電制御装置から前記スイッチ制御信号を受信するスイッチ制御信号受信部と、
前記スイッチ制御信号受信部により受信したスイッチ制御信号に基づき、スイッチの開閉を行うスイッチ開閉部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の給電システム。 The switch part is
A switch control signal receiving unit for receiving the switch control signal from the power supply control device;
Based on the switch control signal received by the switch control signal receiving unit, a switch opening and closing unit for opening and closing the switch,
The power feeding system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記ループ方式給電経路を接続及び遮断するための半導体スイッチング素子で構成される
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の給電システム。 The switch part is
The power supply system according to any one of claims 1 to 5, comprising a semiconductor switching element for connecting and disconnecting the loop power supply path.
を備えることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載の給電システム。 2. A DC power supply device that supplies power to a second power feeding range different from a first power feeding range between the first switch and the second switch in the loop system power feeding path. The power feeding system according to claim 7.
前記ループ方式給電経路において給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置に配される複数のスイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御し、
前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にする、
ことを特徴とする給電制御装置。 The power supply device supplies power to the load device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open, and the power supply device supplements the power supplied to the load device. A power supply control device in a power supply system that supplies power to the load device via a loop power supply path,
A switch control signal is transmitted to a plurality of switch units arranged at positions where a power supply range and a non-power supply range are divided in the loop system power supply path, and the open / close state of the switch unit is controlled by the switch control signal. By controlling the power supply range in the loop system power supply path,
In a fault state that occurs in the loop power supply path, the plurality of switch units provided in the loop power supply path are sequentially controlled to follow the loop power supply path based on the position of the self power supply control device. After searching for the position of the failure point in the first direction and performing the search in the first direction, the second direction is opposite to the first direction based on the position of the self-feeding control device. searches the location of the failure point, disposed between the feed point of the loop system power feeding path to the first switch and the power feeding point or we second failure points arranged until first failure point The power supply range between the second switch
A power supply control device characterized by that.
前記ループ方式給電経路において、給電する範囲と給電しない範囲とを分割する位置にスイッチ部を配置するステップと、
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御するステップと、
前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている複数の前記スイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にするステップと、
を含むことを特徴とする給電制御方法。 The power supply device supplies power to the load device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open, and the power supply device supplements the power supplied to the load device. A power supply control method in a power supply system for supplying power to the load device via a loop power supply path,
A step of disposing a switch unit at a position that divides a range where power is supplied and a range where power is not supplied in the loop power supply path;
Transmitting a switch control signal to the switch unit and controlling an open / close state of the switch unit by the switch control signal, thereby controlling a power supply range in the loop system power supply path;
In fault condition occurring in the loop system power supply path, the loop system the switch unit of the multiple that provided in the power feeding path is controlled in sequence, to the loop system power supply path relative to the position of the own power supply control device After searching for the position of the failure point in the first direction along the first direction and performing the search in the first direction, the second direction opposite to the first direction based on the position of the self-feed control device to explore the position of the point of failure, until the first switch and the power feeding point or we second failure point from the feeding point located between the time the first point of failure of the loop system power supply path Placing the power supply range between the second switch arranged;
Including a power supply control method.
前記スイッチ部に対してスイッチ制御信号を送信し、該スイッチ制御信号により前記スイッチ部の開閉状態を制御することにより、前記ループ方式給電経路における給電範囲を制御する給電ステップと、
前記ループ方式給電経路において生じた障害状態において、前記ループ方式給電経路内に設けられている前記複数のスイッチ部を順に制御して、自給電制御装置の位置を基準に前記ループ方式給電経路に沿う第1の方向に障害発生点の位置を探索し、前記第1の方向の探索を実施した後に、自給電制御装置の位置を基準に前記第1の方向とは反対方向の第2の方向に障害発生点の位置を探索し、前記ループ方式給電経路の給電点から第1障害発生点までの間に配置された第1スイッチと、前記給電点から第2障害発生点までの間に配置された第2スイッチとの間を前記給電範囲にするステップとを
実行させるためのプログラム。 The power supply device supplies power to the load device via a loop-type power supply path that provides a closed loop connection configuration or a connection configuration in which a part of the closed loop is open, and the power supply device supplements the power supplied to the load device. A power supply system that supplies power to the load device via a loop system power supply path, and includes a plurality of switch units arranged at positions that divide a power supply range and a non-power supply range in the loop system power supply path To the computer in the power supply system,
A power feeding step for controlling a power feeding range in the loop system power feeding path by transmitting a switch control signal to the switch unit and controlling an open / closed state of the switch unit by the switch control signal;
In a fault state that occurs in the loop power supply path, the plurality of switch units provided in the loop power supply path are sequentially controlled to follow the loop power supply path based on the position of the self power supply control device. After searching for the position of the failure point in the first direction and performing the search in the first direction, the second direction is opposite to the first direction based on the position of the self-feeding control device. searches the location of the failure point, disposed between the feed point of the loop system power feeding path to the first switch and the power feeding point or we second failure points arranged until first failure point A program for causing the power supply range to be between the second switch and the second switch.
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