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公開番号2025139726
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024038716
出願日2024-03-13
発明の名称電源システム及び電源システムの制御方法
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 20060101AFI20250919BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スイッチの開放完了後に負荷の電圧を補償する電圧補償制御において、過剰な電圧を負荷に補償することを防ぐ電源システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】電力系統Sの正常時に電力系統から負荷Lに給電し、電力系統の異常時に電力系統から負荷への給電を遮断するとともに、直流電源から負荷に給電する電源システムであって、電力系統から負荷に給電するための電力線Pに設けられ、電力系統の異常時に開放されるスイッチ2と、電力線に接続され、直流電源からの直流電力を交流電力に変換する電力変換器4と、電力系統の異常時に電力変換器が出力する電圧を制御する電力変換器制御部85と、を備え、電力変換器制御部は、電力系統の異常時にスイッチの開放が完了した後に、負荷電圧の目標値と測定値との偏差に基づいて負荷電圧を補償する制御である電圧補償制御を行う電圧補償制御部852を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
電力系統の正常時に前記電力系統から負荷に給電し、前記電力系統の異常時に前記電力系統から前記負荷への給電を遮断するとともに、直流電源から前記負荷に給電する電源システムであって、
前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力系統の異常時に開放されるスイッチと、
前記電力線に接続され、前記直流電源からの直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、
前記電力系統の異常時に前記電力変換器が出力する電圧を制御する電力変換器制御部とを備え、
前記電力変換器制御部は、
前記電力系統の異常時に前記スイッチの開放が完了した後に、前記負荷の電圧である負荷電圧の目標値と前記負荷電圧の測定値との偏差に基づいて算出される補償電圧を前記電力変換器に出力させることによって、前記負荷電圧を補償する制御である電圧補償制御を行う電圧補償制御部を備える、電源システム。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記電力系統の異常時に、前記電力系統の電圧である系統電圧が回復したかどうかを判定する復電判定部をさらに備え、
前記復電判定部により前記系統電圧が回復したと判断される前に、前記電圧補償制御部は、前記負荷電圧の目標値を定格電圧にし、前記復電判定部により前記系統電圧が回復したと判断された後に、前記スイッチが投入されるとともに、前記電圧補償制御部は、前記負荷電圧の目標値を前記系統電圧の測定値に変更する、請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記電圧補償制御部は、前記負荷電圧の目標値を前記負荷電圧の許容範囲の下限値になるように前記電圧補償制御を行う、請求項１又は２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記負荷電圧の許容範囲の下限値は定格電圧の９０％である、請求項３に記載の電源システム。
【請求項５】
電力系統の正常時に前記電力系統から負荷に給電し、前記電力系統の異常時に前記電力系統から前記負荷への給電を遮断するとともに、直流電源から前記負荷に給電する電源システムの制御方法であって、
前記電源システムは、
前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力系統の異常時に開放されるスイッチと、
前記電力線に接続され、前記直流電源からの直流電力を交流電力に変換する電力変換器とを備え、
前記電源システムの制御方法は、
前記電力系統の異常時に前記スイッチの開放が完了した後に、前記負荷の電圧である負荷電圧の目標値と前記負荷電圧の測定値との偏差に基づいて算出される補償電圧を前記電力変換器に出力させることによって、前記負荷電圧を補償する制御である電圧補償制御を行う、電源システムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム及び電源システムの制御方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の電源システムは、例えば特許文献１に示すように、電力系統から負荷に給電するための電力線に設けられた遮断器と、遮断器よりも負荷側に接続され、エネルギー貯蔵部のエネルギーを交流電力に変換する電力変換器とを備えている。
【０００３】
この電源システムは、電力系統の正常時には、遮断器が投入されており、電力系統から変圧器を介して負荷に給電し、電力変換器は停止されている。一方、電力系統の異常時には、遮断器を開放して電力系統から負荷への給電を遮断する。遮断器の開放に伴い負荷の電圧が低下するので、遮断器が開放された後に、電力変換器がエネルギー貯蔵部からの直流電力を交流電力に変換して、その交流電力を負荷に給電する。これにより、上記の電源システムは、電力系統の異常時に負荷の電圧を補償する電圧補償制御を行っている。
【０００４】
ここで、上記の電源システムは、電圧補償制御において、電力系統の電圧である系統電圧の測定値と負荷の電圧である負荷電圧の目標値との偏差に基づいて、系統電圧の低下分を電力変換器から負荷に補償している。
【０００５】
しかしながら、従来の電源システムは、負荷電圧の測定値ではなく系統電圧の測定値を用いて電圧補償制御をしているので、過剰な電圧を負荷に補償する可能性がある。その結果、電力変換器から過電流が流れたり、直流電源の電力消費が大きくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６６７７９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、スイッチの開放完了後に負荷の電圧を補償する電圧補償制御において、過剰な電圧を負荷に補償することを防ぐ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】
【０００８】
すなわち本発明に係る電源システムは、電力系統の正常時に電力系統から負荷に給電し、前記電力系統の異常時に前記電力系統から前記負荷への給電を遮断するとともに、直流電源から前記負荷に給電する電源システムであって、前記電力系統から前記負荷に給電するための電力線に設けられ、前記電力系統の異常時に開放されるスイッチと、前記電力線に接続され、前記直流電源からの直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、前記電力系統の異常時に前記電力変換器が出力する電圧を制御する電力変換器制御部とを備え、前記電力変換器制御部は、前記電力系統の異常時に前記スイッチの開放が完了した後に、前記負荷の電圧である負荷電圧の目標値と前記負荷電圧の測定値との偏差に基づいて算出される補償電圧を前記電力変換器に出力させることによって、前記負荷電圧を補償する制御である電圧補償制御を行う電圧補償制御部を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような電源システムであれば、電圧補償制御を行う場合に、電圧補償制御部が、負荷電圧の目標値と負荷電圧の測定値との偏差に基づいて算出される補償電圧を電力変換器に出力させるので、過剰な電圧を負荷に補償することがない。その結果、電力変換器から過電流が流れるのを防いだり、直流電源の電力消費を従来の電圧補償制御よりも抑えることができる。
【００１０】
前記電力系統の異常時に、前記電力系統の電圧である系統電圧が回復したかどうかを判定する復電判定部をさらに備え、前記復電判定部により前記系統電圧が回復したと判断される前に、前記電圧補償制御部は、前記負荷電圧の目標値を定格電圧にし、前記復電判定部により前記系統電圧が回復したと判断された後に、前記スイッチが投入されるとともに、前記電圧補償制御部は、前記負荷電圧の目標値を前記系統電圧の測定値に変更するものが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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