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公開番号2025159989
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-22
出願番号2024062915
出願日2024-04-09
発明の名称配電システム、および、クラスタの制御方法
出願人日新電機株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H02J 1/12 20060101AFI20251015BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】クラスタ内での電力需給の過不足をクラスタ間での連携により軽減し得る配電システムを実現する。
【解決手段】複数のクラスタ(1A、1B、1C)が連携バス(9)を介して互いに接続され得る配電システム(100)において、クラスタ(1A)の制御装置(10A)は、通常時には開閉器(50A)を開状態に制御して自クラスタを独立して運用させ、DCバスの電圧が所定の上限電圧以上になると送電要求信号として、蓄電装置(20A)を制御してDCバスの電圧を所定の送電要求電圧にさせてから開閉器を一時的に閉状態にしてDCバスの電圧を連携バスに印加し、送電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のクラスタが連携バスを介して互いに接続され得る配電システムであって、
前記クラスタは、
ＤＣバスと、
前記ＤＣバスに接続された発電装置、蓄電装置、および負荷と、
前記ＤＣバスと前記連携バス間の開閉をする開閉器と、
制御装置と、を備えており、
前記制御装置は、
通常時には、前記開閉器を開状態に制御して自クラスタを独立して運用させ、
前記ＤＣバスの電圧が所定の上限電圧以上になると、前記連携バスに電圧が印加されていない場合には、自クラスタからの送電のための電力受け入れを他クラスタに対して要求する旨を示す信号である送電要求信号として、前記蓄電装置を制御して前記ＤＣバスの電圧を所定の送電要求電圧にさせてから前記開閉器を一時的に閉状態にして当該ＤＣバスの電圧を前記連携バスに印加し、当該送電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に前記開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させる、配電システム。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記通常時に前記連携バスに他クラスタから前記送電要求信号が出力されたことを検知すると、
前記ＤＣバスの電圧に応じた待機時間の後に、前記連携バスに電圧が印加されていなければ前記開閉器を閉状態に制御することで、前記送電要求信号に応じる、請求項１に記載の配電システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記ＤＣバスの電圧が所定の上限電圧以上になると、前記連携バスに電圧が印加されている場合には、前記蓄電装置を制御して、前記ＤＣバスの電圧を前記連携バスの電圧に一致させてから前記開閉器を閉状態に制御する、請求項１または２に記載の配電システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記ＤＣバスの電圧が所定の下限電圧未満になると、前記連携バスに電圧が印加されていない場合に、自クラスタへの電力供給を他のクラスタに対して要求する旨を示す信号である受電要求信号として、前記開閉器を閉状態にして当該ＤＣバスの電圧を前記連携バスに印加し、当該受電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に、引き続き前記開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させる、請求項３に記載の配電システム。
【請求項５】
前記送電要求電圧は、前記下限電圧よりも低い電圧である、請求項４に記載の配電システム。
【請求項６】
前記蓄電装置は、
通常時には、前記ＤＣバスの電圧が所定の放電制限電圧未満の場合に放電を、所定の充電制限電圧以上の場合に充電を行い、
前記放電制限電圧は前記下限電圧よりも高い電圧であり、前記充電制限電圧は前記放電制限電圧よりも高い電圧かつ前記上限電圧よりも低い電圧である、請求項４に記載の配電システム。
【請求項７】
複数のクラスタが連携バスを介して互いに接続され得る配電システムにおける前記クラスタの制御方法であって、
前記クラスタは、
ＤＣバスと、
前記ＤＣバスに接続された発電装置、蓄電装置、および負荷と、
前記ＤＣバスと前記連携バス間の開閉をする開閉器と、を備えており、
通常時には、前記開閉器を開状態に制御して自クラスタを独立して運用させ、
前記ＤＣバスの電圧が所定の上限電圧以上になると、前記連携バスに電圧が印加されていない場合には、自クラスタからの送電のための電力受け入れを他クラスタに対して要求する旨を示す信号である送電要求信号として、前記蓄電装置を制御して前記ＤＣバスの電圧を所定の送電要求電圧にさせてから前記開閉器を一時的に閉状態にして当該ＤＣバスの電圧を前記連携バスに印加し、当該送電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に前記開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させる、クラスタの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のクラスタからなる配電システム、および、クラスタの制御方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
分散型電源を備えた配電システムが提案されている。特許文献１にはこのような配電システムとしての、発電装置、蓄電装置、および、負荷が直流電路（ＤＣバス）に接続されたエネルギーシステムの運転方法に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－９２３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＤＣバスに、発電装置、蓄電装置、および、負荷等が接続された一連のこのようなローカルの電力システムはクラスタとも称される。このようなクラスタは比較的小規模なシステムであるため、クラスタ内での電力需給に、クラスタ単独では対応できない過不足が生じることがある。本課題に鑑みて本開示の一態様は、所要の場合にクラスタ間での電力の融通を可能とすることによって、クラスタ内での電力需給の過不足を軽減し得る配電システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る配電システムは、複数のクラスタが連携バスを介して互いに接続される配電システムであって、前記クラスタは、ＤＣバスと、前記ＤＣバスに接続された発電装置、蓄電装置、および負荷と、前記ＤＣバスと前記連携バス間の開閉をする開閉器と、制御装置と、を備えており、前記制御装置は、通常時には、前記開閉器を開状態に制御して自クラスタを独立して運用させ、前記ＤＣバスの電圧が所定の上限電圧以上になると、前記連携バスに電圧が印加されていない場合には、自クラスタからの送電のための電力受け入れを他クラスタに対して要求する旨を示す信号である送電要求信号として、前記蓄電装置を制御して前記ＤＣバスの電圧を所定の送電要求電圧にさせてから前記開閉器を一時的に閉状態にして当該ＤＣバスの電圧を前記連携バスに印加し、当該送電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に前記開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させることを特徴とする。
【０００６】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るクラスタの制御方法は、複数のクラスタが連携バスを介して互いに接続される配電システムにおける前記クラスタの制御方法であって、前記クラスタは、ＤＣバスと、前記ＤＣバスに接続された発電装置、蓄電装置、および負荷と、前記ＤＣバスと前記連携バス間の開閉をする開閉器と、を備えており、通常時には、前記開閉器を開状態に制御して自クラスタを独立して運用させ、前記ＤＣバスの電圧が所定の上限電圧以上になると、前記連携バスに電圧が印加されていない場合には、自クラスタからの送電のための電力受け入れを他クラスタに対して要求する旨を示す信号である送電要求信号として、前記蓄電装置を制御して前記ＤＣバスの電圧を所定の送電要求電圧にさせてから前記開閉器を一時的に閉状態にして当該ＤＣバスの電圧を前記連携バスに印加し、当該送電要求信号に応じた他のクラスタがある場合に前記開閉器を閉状態に制御して、自クラスタを当該他のクラスタと連携して運用させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、クラスタ内での電力需給の過不足をクラスタ間での連携により軽減し得る配電システムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る配電システムを示す図である。
前記配電システムを構成するクラスタにおける、クラスタ電圧（ＤＣバスの電圧）と、各機器の動作の関係を説明するための図である。
上記クラスタの動作を説明するためのフローチャートである。
上記フローチャートにおける受電要求モードのサブルーチンである。
上記フローチャートにおける送電要求モードのサブルーチンである。
上記フローチャートにおける基本モードのサブルーチンである。
送電要求の動作に関して、クラスタ電圧の推移を示す図である。
各クラスタにおける、送電要求についての動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明に係る配電システムの一例を説明するものであり、本発明の技術的範囲は、以下の説明および図の内容に限定されるものではない。
【００１０】
＜配電システム１００の概要＞
図１は、本発明の一実施形態に係る配電システム１００の構成の概要を示すブロック図である。配電システム１００は、複数のクラスタ１と、各クラスタ１の間を接続し得る連携バス９とから構成されている。図１には、配電システム１００に含まれる複数のクラスタ１のうち、クラスタ１Ａと、クラスタ１Ｂと、クラスタ１Ｃとが表されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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