JPH1155858A - 自家用受変電所 - Google Patents
自家用受変電所Info
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- JPH1155858A JPH1155858A JP9204014A JP20401497A JPH1155858A JP H1155858 A JPH1155858 A JP H1155858A JP 9204014 A JP9204014 A JP 9204014A JP 20401497 A JP20401497 A JP 20401497A JP H1155858 A JPH1155858 A JP H1155858A
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- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 title abstract 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 所内系統の安定化と常用発電機の効率的運用
が図れる自家用受変電所を提供すること。 【解決手段】 受電遮断器１を介して電力会社系統に接
続される受電側母線４と発電機側母線５の間に連絡用遮
断器６を設置する。発電機側母線５には遮断器３を介し
て常用自家発電機２を接続するとともに、遮断器、充放
電用電力変換装置８を介して電力貯蔵用蓄電池７を接続
する。また、両母線４、５には、それぞれ負荷を接続す
る。電力変換装置８は、コンバータ・充電機能とインバ
ータ機能を備えており、負荷の急激な変動時にその変動
分を蓄電池７に吸収したり、あるいは蓄電池７から放出
したりする。これにより、所内系統の安定化を図る。
が図れる自家用受変電所を提供すること。 【解決手段】 受電遮断器１を介して電力会社系統に接
続される受電側母線４と発電機側母線５の間に連絡用遮
断器６を設置する。発電機側母線５には遮断器３を介し
て常用自家発電機２を接続するとともに、遮断器、充放
電用電力変換装置８を介して電力貯蔵用蓄電池７を接続
する。また、両母線４、５には、それぞれ負荷を接続す
る。電力変換装置８は、コンバータ・充電機能とインバ
ータ機能を備えており、負荷の急激な変動時にその変動
分を蓄電池７に吸収したり、あるいは蓄電池７から放出
したりする。これにより、所内系統の安定化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源（電力会
社系統）と連系される常用発電機を備えた自家用受変電
所、特にその所内系統の安定化対策に関する。
社系統）と連系される常用発電機を備えた自家用受変電
所、特にその所内系統の安定化対策に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電力会社以外の電力の買い取り制
度が制定され、ＩＰＰ（独立系発電事業者）に代表され
る電力の発電、売電が行われるようになり、入札も相次
いで行われている。
度が制定され、ＩＰＰ（独立系発電事業者）に代表され
る電力の発電、売電が行われるようになり、入札も相次
いで行われている。
【０００３】同様に、病院、ホテル、工場等で自家用発
電機を設置し、自己需要電力分を賄うと共に、余剰電力
は電力会社に買い取ってもらう、という考えの下に常用
発電機を導入するケースが増えてきている。これは、コ
ージェネレーションシステム（熱電併給システム）を採
用した高効率発電システムとして普及、拡大する傾向に
ある。また、発電機の一部を非常用発電機として兼用す
ることも可能であるため、システムの自由度も増してい
る。
電機を設置し、自己需要電力分を賄うと共に、余剰電力
は電力会社に買い取ってもらう、という考えの下に常用
発電機を導入するケースが増えてきている。これは、コ
ージェネレーションシステム（熱電併給システム）を採
用した高効率発電システムとして普及、拡大する傾向に
ある。また、発電機の一部を非常用発電機として兼用す
ることも可能であるため、システムの自由度も増してい
る。
【０００４】ところで、自家用発電機は、所内負荷容量
と同等もしくは若干大きい程度の設備容量としている。
このため、負荷の変動が発生すると、それが直ちに契約
電力に基づいて設定された保護リレーや自立運転時の自
家用発電機に影響する。最悪の場合、発電機の運転停
止、所内電源ダウンへと発展しかねない。
と同等もしくは若干大きい程度の設備容量としている。
このため、負荷の変動が発生すると、それが直ちに契約
電力に基づいて設定された保護リレーや自立運転時の自
家用発電機に影響する。最悪の場合、発電機の運転停
止、所内電源ダウンへと発展しかねない。
【０００５】図３に従来の所内系統構成の一例を示す。
図中、１は商用電源（電力会社系統）からの受電点に設
置した受電遮断器、２は常用自家発電機、３は発電機用
遮断器、４は受電側母線、５は発電機側母線、６は両母
線４、５の間に設置した母線連絡用遮断器である。両母
線４、５には、それぞれ負荷が接続される。
図中、１は商用電源（電力会社系統）からの受電点に設
置した受電遮断器、２は常用自家発電機、３は発電機用
遮断器、４は受電側母線、５は発電機側母線、６は両母
線４、５の間に設置した母線連絡用遮断器である。両母
線４、５には、それぞれ負荷が接続される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】自家用発電機はその無
効電力調整機能により高力率となるように商用電力系統
より位相を進ませて発電しており、負荷が急減した時に
その出力を急に減少させることはできず、数秒間、発電
機からの余った電力は受電遮断器を通して商用電力系統
へ逆流しようとする。電力会社と逆流（逆潮流）契約を
していない時は、逆電力リレーまたは不足電力リレーが
動作して受電遮断器をトリップさせ、所内電力負荷が自
家用発電機に集中して過負荷となり、システム全体がダ
ウン状態となることもある。
効電力調整機能により高力率となるように商用電力系統
より位相を進ませて発電しており、負荷が急減した時に
その出力を急に減少させることはできず、数秒間、発電
機からの余った電力は受電遮断器を通して商用電力系統
へ逆流しようとする。電力会社と逆流（逆潮流）契約を
していない時は、逆電力リレーまたは不足電力リレーが
動作して受電遮断器をトリップさせ、所内電力負荷が自
家用発電機に集中して過負荷となり、システム全体がダ
ウン状態となることもある。
【０００７】このような事態は、電力会社にとっても、
負荷変動時に自家用発電機が直ちに応動できない分、電
力供給量を短時間変化させなければならず、電力系統の
擾乱原因となる。
負荷変動時に自家用発電機が直ちに応動できない分、電
力供給量を短時間変化させなければならず、電力系統の
擾乱原因となる。
【０００８】一方、自立運転時に発電機容量の約５０％
が減ったとすると、１００％変動で自家用発電機の周波
数変動は７％程度、電圧変動は１５％程度であるので、
瞬間的（周波数は３〜５秒、電圧は２〜３秒程度）に周
波数は３％程度上昇し、電圧は７％程度過電圧となる。
最近の負荷設備は、情報通信設備、コンピュータに代表
されるように電源変動に敏感になってきており、上記の
ような変動は最近の負荷機器にとって極めて脅威とな
る。
が減ったとすると、１００％変動で自家用発電機の周波
数変動は７％程度、電圧変動は１５％程度であるので、
瞬間的（周波数は３〜５秒、電圧は２〜３秒程度）に周
波数は３％程度上昇し、電圧は７％程度過電圧となる。
最近の負荷設備は、情報通信設備、コンピュータに代表
されるように電源変動に敏感になってきており、上記の
ような変動は最近の負荷機器にとって極めて脅威とな
る。
【０００９】逆に、発電機が定格出力で運転している
時、発電機容量の約５０％の負荷が変動したとすれば、
瞬間的に過負荷になり、周波数低下、電圧低下を引き起
こして、負荷機器に影響を与える。
時、発電機容量の約５０％の負荷が変動したとすれば、
瞬間的に過負荷になり、周波数低下、電圧低下を引き起
こして、負荷機器に影響を与える。
【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、電力貯蔵用蓄電池を充放電用電力変換装置を介して
発電機側母線に接続し、常用発電機の出力に余裕のある
負荷状態の時に蓄電池を充電し、負荷急増時にインバー
タ動作で放出させることにより、所内系統の安定化と常
用発電機の効率的運用が図れる自家用受変電所を提供す
ることを目的とする。
で、電力貯蔵用蓄電池を充放電用電力変換装置を介して
発電機側母線に接続し、常用発電機の出力に余裕のある
負荷状態の時に蓄電池を充電し、負荷急増時にインバー
タ動作で放出させることにより、所内系統の安定化と常
用発電機の効率的運用が図れる自家用受変電所を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、常用発電機を
備え、受電側母線と発電機側母線の間に母線連絡用遮断
器を設置した自家用受変電所において、電力貯蔵用蓄電
池を充放電用電力変換装置を介して発電機側母線に接続
し、負荷急減時に常用発電機の出力余剰分を蓄電池への
充電によって吸収し、負荷急増時にインバータ動作で放
出させるようにしたことを特徴とする。
備え、受電側母線と発電機側母線の間に母線連絡用遮断
器を設置した自家用受変電所において、電力貯蔵用蓄電
池を充放電用電力変換装置を介して発電機側母線に接続
し、負荷急減時に常用発電機の出力余剰分を蓄電池への
充電によって吸収し、負荷急増時にインバータ動作で放
出させるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態を示
す。図中、１は商用電源（電力会社系統）からの受電点
に設置した受電遮断器、２は常用自家発電機、３は発電
機用遮断器、４は受電側母線、５は発電機側母線、６は
両母線４、５の間に設置した母線連絡用遮断器、７は電
力貯蔵用蓄電池、８は充放電用電力変換装置である。前
記電力貯蔵用蓄電池７は、前記充放電用電力変換装置８
及び遮断器を介して前記発電機側母線５に接続してい
る。前記充放電用電力変換装置８は、前記常用発電機２
の出力に余裕のある負荷状態の時に蓄電池７を充電し、
負荷急増時にインバータ動作により放出する機能を有す
るように構成している。
す。図中、１は商用電源（電力会社系統）からの受電点
に設置した受電遮断器、２は常用自家発電機、３は発電
機用遮断器、４は受電側母線、５は発電機側母線、６は
両母線４、５の間に設置した母線連絡用遮断器、７は電
力貯蔵用蓄電池、８は充放電用電力変換装置である。前
記電力貯蔵用蓄電池７は、前記充放電用電力変換装置８
及び遮断器を介して前記発電機側母線５に接続してい
る。前記充放電用電力変換装置８は、前記常用発電機２
の出力に余裕のある負荷状態の時に蓄電池７を充電し、
負荷急増時にインバータ動作により放出する機能を有す
るように構成している。
【００１３】次に、動作について述べる。例えば、常用
発電機２の容量を２０００ｋＶＡ（力率０．８として１
６００ｋＷ）、負荷変動最大値を１０００ｋＶＡ（力率
０．８として８００ｋＷ）とする。また、電力貯蔵用蓄
電池７の調整電力を１２００ｋＷとすると、力率０．８
の調整を考慮して電力変換装置８の容量は１５００ｋＶ
Ａとなる。
発電機２の容量を２０００ｋＶＡ（力率０．８として１
６００ｋＷ）、負荷変動最大値を１０００ｋＶＡ（力率
０．８として８００ｋＷ）とする。また、電力貯蔵用蓄
電池７の調整電力を１２００ｋＷとすると、力率０．８
の調整を考慮して電力変換装置８の容量は１５００ｋＶ
Ａとなる。
【００１４】商用電源との連系状態（並列使用状態）
で、負荷８００ｋＷが急に減少したとする。この時、電
力変換装置８は２〜３サイクルで応動し、そのコンバー
タ及び充電動作で蓄電池７に発電機２の出力余剰分が吸
収される。つまり、電力が蓄えられる。
で、負荷８００ｋＷが急に減少したとする。この時、電
力変換装置８は２〜３サイクルで応動し、そのコンバー
タ及び充電動作で蓄電池７に発電機２の出力余剰分が吸
収される。つまり、電力が蓄えられる。
【００１５】逆に、発電機２の自立運転状態で負荷が急
増した場合は、蓄電池７から電力が発電機側母線５及び
これに連絡用遮断器６を介して接続された受電側母線４
に交流電力として放出される。
増した場合は、蓄電池７から電力が発電機側母線５及び
これに連絡用遮断器６を介して接続された受電側母線４
に交流電力として放出される。
【００１６】負荷変動が短時間の時は、図２（ａ）のよ
うに発電機２の出力を低減させる動作、即ちガバナで位
相を遅らせる動作に要する時間内に蓄電池７への電力吸
収が行われたり、逆に蓄電池７から母線４、５への電力
放出が行われたりして、発電機２の出力は一定となる。
うに発電機２の出力を低減させる動作、即ちガバナで位
相を遅らせる動作に要する時間内に蓄電池７への電力吸
収が行われたり、逆に蓄電池７から母線４、５への電力
放出が行われたりして、発電機２の出力は一定となる。
【００１７】この結果、この間、電力会社系統からも発
電機２からも何の負荷変動がなかったように見える。
電機２からも何の負荷変動がなかったように見える。
【００１８】負荷変動が長く続いた時は、タイマ付きリ
レー等で様子を見て、図２（ｂ）のように電力の吸収分
または放出分をガバナ調整により徐々に発電機２側に移
行させる。
レー等で様子を見て、図２（ｂ）のように電力の吸収分
または放出分をガバナ調整により徐々に発電機２側に移
行させる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の効果を以下に列挙する。
【００２０】(1) 発電機側母線に電力貯蔵用蓄電池を充
放電用電力変換装置を介して接続し、負荷の急激な変動
時にその変動分を吸収または放出するようにしたので、
系統連系時も、自立運転時も所内系統の周波数、電圧の
安定化が図れる． (2) 所内系統の安定化により、電力会社系統に影響を及
ぼす恐れがなくなり、電力会社にとっても好都合であ
る． (3) 所内系統の安定化は、情報機器、コンピュータ、計
装・計測機器等にとっても良質な電源となり、本来の性
能を十分発揮できるようになる． (4) 電力貯蔵用蓄電池及び充放電用電力変換装置を付設
したことにより、見掛け上、負荷変動の少ない安定した
負荷設備となり、常用自家発電機の自動周波数調整（Ａ
ＦＲ）・自動電圧調整（ＡＶＲ）機能の簡素化が可能と
なる． (5) 結果的に、エンジン・発電機のＧＤ2の大小、発電
機の内部インピーダンスの大小を設計上余り考慮いなく
て済むようになり、設計思想上、自由度が大きくなるの
で、画期的な理想マシンを開発できる素地が形成され
る． (6) 充放電用電力変換装置は無効電力のコントロール機
能を併せ持っているので、負荷の力率や力率改善コンデ
ンサ等の関係で発電機から見た力率が悪くなり、発電機
出力電圧が低下したり、上昇したりしようとしても、電
力変換装置がバッファになって（無効電力に対しては電
力変換装置だけ動作して）その変化が防止される． (7) 電力会社系統からの受電点での逆電力リレーや不足
電力リレーの動作頻度が大幅に減少するので、電力会
社、需要家双方にとって好都合となる．
放電用電力変換装置を介して接続し、負荷の急激な変動
時にその変動分を吸収または放出するようにしたので、
系統連系時も、自立運転時も所内系統の周波数、電圧の
安定化が図れる． (2) 所内系統の安定化により、電力会社系統に影響を及
ぼす恐れがなくなり、電力会社にとっても好都合であ
る． (3) 所内系統の安定化は、情報機器、コンピュータ、計
装・計測機器等にとっても良質な電源となり、本来の性
能を十分発揮できるようになる． (4) 電力貯蔵用蓄電池及び充放電用電力変換装置を付設
したことにより、見掛け上、負荷変動の少ない安定した
負荷設備となり、常用自家発電機の自動周波数調整（Ａ
ＦＲ）・自動電圧調整（ＡＶＲ）機能の簡素化が可能と
なる． (5) 結果的に、エンジン・発電機のＧＤ2の大小、発電
機の内部インピーダンスの大小を設計上余り考慮いなく
て済むようになり、設計思想上、自由度が大きくなるの
で、画期的な理想マシンを開発できる素地が形成され
る． (6) 充放電用電力変換装置は無効電力のコントロール機
能を併せ持っているので、負荷の力率や力率改善コンデ
ンサ等の関係で発電機から見た力率が悪くなり、発電機
出力電圧が低下したり、上昇したりしようとしても、電
力変換装置がバッファになって（無効電力に対しては電
力変換装置だけ動作して）その変化が防止される． (7) 電力会社系統からの受電点での逆電力リレーや不足
電力リレーの動作頻度が大幅に減少するので、電力会
社、需要家双方にとって好都合となる．
【図１】本発明の一実施形態を示す単線接続図。
【図２】一実施形態の動作説明図で、（ａ）は短時間負
荷変化の場合、（ｂ）は定常的な負荷変化の場合。
荷変化の場合、（ｂ）は定常的な負荷変化の場合。
【図３】従来例を示す単線接続図。
１…受電遮断器 ２…常用自家発電機 ３…発電機用遮断器 ４…受電側母線 ５…発電機側母線 ６…母線連絡用遮断器 ７…電力貯蔵用蓄電池 ８…充放電用電力変換装置
Claims (1)
- 【請求項１】 常用発電機を備え、受電側母線と発電機
側母線の間に母線連絡用遮断器を設置した自家用受変電
所において、電力貯蔵用蓄電池を充放電用電力変換装置
を介して発電機側母線に接続し、負荷急減時に常用発電
機の出力余剰分を蓄電池への充電によって吸収し、負荷
急増時にインバータ動作で放出させるようにしたことを
特徴とする自家用受変電所。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204014A JPH1155858A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 自家用受変電所 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204014A JPH1155858A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 自家用受変電所 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155858A true JPH1155858A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16483349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9204014A Pending JPH1155858A (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 自家用受変電所 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1155858A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-07-30 JP JP9204014A patent/JPH1155858A/ja active Pending
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