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公開番号2025040586
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147482
出願日2023-09-12
発明の名称電源システム
出願人日新電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02J 9/06 20060101AFI20250317BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】系統電圧の低下分を電力変換器から補償する電源システムにおいて、系統電圧回復時に生じる負荷過電圧を抑制する。
【解決手段】前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線を開閉する開閉スイッチと、前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力線に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記負荷に給電する電力変換器と、前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力変換器と前記電力線との間に設けられた交流フィルタと、前記開閉スイッチに対して並列となり、かつ前記交流フィルタに対して直列となるように接続されたリアクトル素子と、前記開閉スイッチ及び前記電力変換器を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記電力系統の異常が発生した場合に、前記開閉スイッチを開放し、前記電力変換器を駆動させて前記負荷の電圧の低下を補償する補償制御を行い、前記電力系統が復電した場合に、前記開閉スイッチを投入するとともに、前記電力変換器を停止させる電源システム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線を開閉する開閉スイッチと、
前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力線に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記負荷に給電する電力変換器と、
前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力変換器と前記電力線との間に設けられた交流フィルタと、
前記開閉スイッチに対して並列となり、かつ前記交流フィルタに対して直列となるように接続されたリアクトル素子と、
前記開閉スイッチ及び前記電力変換器を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、
前記電力系統の異常が発生した場合に、前記開閉スイッチを開放し、前記電力変換器を駆動させて前記負荷の電圧の低下を補償する補償制御を行い、
前記電力系統が復電した場合に、前記開閉スイッチを投入するとともに、前記電力変換器を停止させる電源システム。
続きを表示（約 100 文字）【請求項２】
前記電力変換器が注入トランスを介して前記開閉スイッチに並列に設けられており、
前記交流フィルタが前記注入トランスと前記電力線との間に設けられている請求項１に記載の電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システムに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、停電や瞬時電圧低下（以下、瞬低とも言う。）に対して、電力変換器を制御することにより、電力系統から解列して負荷を補償する電源システムが提案されている。この種の電源システムは、例えば特許文献１に示すように、瞬低等の電力系統の異常が発生した場合、電力系統と負荷とを接続する電力線を開閉する開閉スイッチを開放させるとともに、注入トランスを介して開閉スイッチに並列に設けられた電力変換器を駆動させ、電力系統の電圧低下量に相当する補償電圧を負荷に供給することにより、負荷電圧の低下を補償している。そしてこの種の電源システムは、電力系統が復電した場合には、開閉スイッチを再び投入するとともに、電力変換器を停止してゲートブロックするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実用新案登録第２５７８８０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記した電源システムでは、注入トランスの一次側（すなわち、注入トランスと電力線との間）に、開閉スイッチに対して並列に接続された交流フィルタを設けて、交流と直流を変換する時に発生する高調波電流を吸収させるものがある。このような電源システムでは、電力系統が復電した際に、急峻な回復電圧に伴うサージ電流は、交流フィルタを経由して負荷に流れることになる。この際、計測遅れや注入トランスのインダクタンスに起因する遅延により、電力変換器からの補償電圧が系統電圧の急増に追従できず、負荷過電圧が生じることがある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、系統電圧の低下分を電力変換器から補償する電源システムにおいて、系統電圧回復時に生じる負荷過電圧を抑制することを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係る電源システムは、前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線を開閉する開閉スイッチと、前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力線に接続され、直流電力を交流電力に変換して前記負荷に給電する電力変換器と、前記開閉スイッチに対して並列となるように前記電力変換器と前記電力線との間に設けられた交流フィルタと、前記開閉スイッチに対して並列となり、かつ前記交流フィルタに対して直列となるように接続されたリアクトル素子と、前記開閉スイッチ及び前記電力変換器を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記電力系統の異常が発生した場合に、前記開閉スイッチを開放し、前記電力変換器を駆動させて前記負荷の電圧の低下を補償する補償制御を行い、前記電力系統が復電した場合に、前記開閉スイッチを投入するとともに、前記電力変換器を停止させるものである。
【０００７】
このような電源システムであれば、開閉スイッチに対して並列となり、かつ交流フィルタに対して直列となるように接続されたリアクトル素子を備えているので、電力系統が復電した際に、急峻な回復電圧に伴うサージ電流をリアクトル素子で吸収することができ、これにより系統電圧回復時に生じる負荷過電圧を抑制することができる。
【０００８】
また本発明の効果を顕著に奏する前記電源システムの具体的態様としては、前記電力変換器が注入トランスを介して前記開閉スイッチに並列に設けられており、前記交流フィルタが前記注入トランスと前記電力線との間に設けられているものが挙げられる。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成した本発明によれば、系統電圧の低下分を電力変換器から補償する電源システムにおいて、系統電圧回復時に生じる負荷過電圧を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態における電源システムの構成を示す模式図である。
従来の電源システムを用いたシミュレーション結果を示す図。
従来の電源システムを用いたシミュレーション結果を示す図。
同実施形態の電源システムを用いたシミュレーション結果を示す図。
同実施形態の電源システムを用いたシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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