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公開番号2025092102
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207764
出願日2023-12-08
発明の名称直流配電システムおよび直流配電盤
出願人株式会社日立産機システム
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類H02J 1/00 20060101AFI20250612BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】設備の構成または状況に応じた配電経路を柔軟に構築できる直流配電システムまたは直流配電盤を提供する。
【解決手段】直流配線LNdは、複数の直流配電盤1の中の少なくとも2以上の直流配電盤1を介して一巡することで直流ループ配線を形成する。複数の直流配電盤1の一つである第1の直流配電盤1Bは、双方向DC/DCコンバータ11Aを有し、直流電力を蓄積する直流蓄電デバイス4を、双方向DC/DCコンバータ11Aを介して接続可能に構成される。配電システム制御装置6は、双方向DC/DCコンバータ11Aを制御することで、直流配線LNd上の電力潮流を調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入力した直流電力を配電する複数の直流配電盤と、
前記複数の直流配電盤の間で前記直流電力を伝達する直流配線と、
前記複数の直流配電盤を統括制御する配電システム制御装置と、
を備える直流配電システムであって、
前記直流配線は、前記複数の直流配電盤の中の少なくとも２以上の直流配電盤を介して一巡することで直流ループ配線を形成し、
前記複数の直流配電盤の一つである第１の直流配電盤は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、前記直流電力を蓄積する直流蓄電デバイスを、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続可能に構成され、
前記配電システム制御装置は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することで、前記直流配線上の電力潮流を調整する、
直流配電システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の直流配電システムであって、
さらに、前記直流配線に挿入され、２個の端子間を開閉可能に構成される直流開閉器を備え、
前記配電システム制御装置は、前記直流開閉器の開動作または閉動作の事前動作として、前記２個の端子間の電圧差を低減するように前記電力潮流を調整する、
直流配電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の直流配電システムであって、
前記複数の直流配電盤の他の一つである第２の直流配電盤は、ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、発電を行う直流分散型電源を、前記ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続可能に構成され、
前記複数の直流配電盤の少なくとも一つは、異常電流を検知した際に経路を遮断する直流遮断器を介して直流負荷を接続可能に構成され、
前記配電システム制御装置は、前記直流分散型電源から前記直流配線を介した前記直流負荷への配電経路上の電力損失を低減するように前記電力潮流を調整する、
直流配電システム。
【請求項４】
請求項２に記載の直流配電システムにおいて、
前記配電システム制御装置は、
前記複数の直流配電盤間の前記直流配線を介した接続関係の情報を保持する配線情報記憶部と、
前記直流配線の潮流情報を取得する潮流状態取得部と、
前記直流開閉器の開閉状態を取得する開閉状態取得部と、
前記配線情報記憶部の保持情報と、前記潮流状態取得部および前記開閉状態取得部で取得した情報とに基づいて、電気回路モデルと、前記電気回路モデル上の電圧値、電流値、または電力値を表すパラメータとを構築し、前記パラメータの値を変化させた場合の潮流変化を予測演算する潮流シミュレーション部と、
前記潮流シミュレーション部の予測演算結果に基づいて、前記複数の直流配電盤のいずれかに電圧の調整量を表す電圧調整指令値を出力する電圧調整部と、
を備える、
直流配電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の直流配電システムにおいて、
前記潮流シミュレーション部は、前記複数の直流配電盤の中の任意の直流配電盤の直流電圧を変化させた場合の潮流変化を予測演算する、
直流配電システム。
【請求項６】
請求項４に記載の直流配電システムにおいて、
前記潮流シミュレーション部は、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの前記直流電力を変化させた場合の潮流変化および前記複数の直流配電盤の端子電圧変化を予測演算する、
直流配電システム。
【請求項７】
請求項４に記載の直流配電システムにおいて、
前記配電システム制御装置は、さらに、前記開閉状態取得部および前記潮流状態取得部で取得した情報に基づき前記直流ループ配線にノイズ電流が重畳したことを検知するノイズ検知部を備える、
直流配電システム。
【請求項８】
請求項７に記載の直流配電システムにおいて、
前記配電システム制御装置は、前記ノイズ検知部でノイズを検知した場合は、前記直流ループ配線の一部の前記直流開閉器を開状態に変更する、
直流配電システム。
【請求項９】
請求項７に記載の直流配電システムにおいて、
前記配電システム制御装置は、前記ノイズ検知部でノイズを検知した場合は、前記ノイズによる電流変化を相殺するように前記潮流状態取得部の取得データを補正する、
直流配電システム。
【請求項１０】
請求項７に記載の直流配電システムにおいて、
前記ノイズ検知部は、前記直流ループ配線を形成する２以上の直流配線から前記ノイズ電流を検知し、検知した２以上のノイズ電流に相関がある場合に、前記ノイズ電流を、電磁誘導に伴う還流電流と判定する、
直流配電システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流配電システムおよび直流配電盤に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１５―１６３０３２号公報）には、直流電源装置から負荷装置に給電経路を介して電力を供給する給電システムが示される。給電経路には、スイッチ部が挿入される。また、給電経路の接続形態として、樹枝状給電経路、バス方式給電経路、ループ方式給電経路が示される。樹枝状給電経路では、樹枝状に分岐させた経路の先に負荷装置が接続される。バス方式給電経路では、バス上の分岐点から分岐させた先に分電盤が接続される。ループ方式給電経路では、１個の分電盤に接続されたループ配線上に複数の負荷装置が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５―１６３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、地球温暖化対策のひとつとして再生可能エネルギーの普及が進んでいる。その中でも特に、設置が容易である太陽光発電が注目されている。太陽光発電では、エネルギー利用効率の改善の一環として、太陽光発電による直流電力を、交流への変換を経ることなく負荷まで配電する直流配電の方式が検討されている。
【０００５】
また、太陽光発電に加えて蓄電デバイスを備える場合、余剰となった太陽光発電の電力を蓄積できる。これにより、自家利用を促進する、小売電力の単価変動にあわせた充放電によりエネルギーコストを削減する、災害などの際に重要な負荷をバックアップするといった運用が可能となる。蓄電デバイスにおいても、太陽光発電と同様に、直流配電による利用効率の改善が見込まれている。
【０００６】
ここで、例えば、工場設備などのフロア全域に広く直流配電経路を敷設することを想定した場合、特許文献１に示されるような樹枝状、バス方式、ループ方式といった配電経路を用いることが考えられる。また、配電経路に開閉器を挿入することが考えられる。このような構成を用いると、開閉器の開閉によって、特定の範囲への配電を停止すべく配電範囲を制限することは可能である。しかしながら、例えば、設備の構成を変更した場合や、設備の稼働状況や太陽光発電の発電状況が変わった場合などで、設備の構成または状況に応じた配電経路を柔軟に構築することは困難であった。
【０００７】
本発明は、このようなことに鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、設備の構成または状況に応じた配電経路を柔軟に構築できる直流配電システムまたは直流配電盤を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態による直流配電システムは、入力した直流電力を配電する複数の直流配電盤と、複数の直流配電盤の間で直流電力を伝達する直流配線と、複数の直流配電盤を統括制御する配電システム制御装置と、を備える。直流配線は、複数の直流配電盤の中の少なくとも２以上の直流配電盤を介して一巡することで直流ループ配線を形成する。複数の直流配電盤の一つである第１の直流配電盤は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを有し、直流電力を蓄積する直流蓄電デバイスを、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを介して接続可能に構成される。配電システム制御装置は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御することで、直流配線上の電力潮流を調整する。
【発明の効果】
【００１０】
前記一実施の形態によれば、設備の構成または状況に応じた配電経路を柔軟に構築できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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