电源系统技术方案

本发明专利技术是一方面满足FRT必要条件，一方面在系统异常时也稳定地进行对于负载的电力供给的电源系统，其包括：分散型电源2，连接于用以自商用电力系统10对重要负载30供电的电力线L1；开闭开关3，设置在电力线L1上的较分散型电源2更靠商用电力系统侧；阻抗元件4，与开闭开关3并联连接；系统异常检测部5，检测商用电力系统10的异常；及开关控制部6，当检测到商用电力系统10的异常时，断路开闭开关3，将分散型电源2与商用电力系统10经由阻抗元件4加以连接；且在分散型电源2与商用电力系统10经由阻抗元件4而连接着的状态下，分散型电源2继续进行包含逆潮流的运行，分散型电源2具有旋转发电装置23及能量储存装置22，能量储存装置22具有：能量储存部221；双向电力转换器222，进行能量储存部221的充放电；及转换器控制部223，对双向电力转换器222进行控制来进行仿真旋转发电装置23的惯性力的动作。电装置23的惯性力的动作。电装置23的惯性力的动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源系统


[0001]本专利技术涉及一种电源系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着蓄电池的性能提高等，特别是在大电容(500kW电容级以上)的蓄电池系统中，正在考虑同时实现无停电电源功能及负载平准化(load leveling)功能。例如，如专利文献1所示，考虑有同时实现无停电电源功能及负载平准化功能的二次电池系统。所述系统构成为对于停电或瞬降进行解列而对重要负载供给电力。
[0003]然而，与商用电力系统互连的分散型电源增大，若在瞬降时使这些分散型电源一齐解列，则有可能对整个商用电力系统的电压或频率的维持造成重大影响。因此，正在谋求即使在瞬降时也无需自商用电力系统解列分散型电源而继续运行(事故时运行继续(Fault Ride Through，FRT)必要条件)的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第3402886号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的问题
[0008]另一方面，本申请专利技术者如专利文献1所示那样推进开发一种具有如下结构的电源系统：在电力线上的较分散型电源更靠商用电力系统侧设置开闭开关，并且相对于所述开闭开关并联连接阻抗元件。关于所述电源系统，在系统异常时，断路开闭开关，将分散型电源设为经由阻抗元件而与商用电力系统互连的状态。此处，作为分散型电源，可使用发电机、蓄电装置、太阳光发电装置等。
[0009]然而，所述电源系统中，在系统异常时，当重要负载发生变动时，因发电机的惯性力而无法追随于变动，从而发电机脱落。另外，当连接有作为分散型电源的太阳光发电装置时，通过所述太阳光发电装置的输出变动，也因相同的理由而发电机脱落。其结果，有在系统异常时难以稳定地进行对于重要负载的电力供给的问题。
[0010]因此，本专利技术是为了解决所述问题点而成，其主要课题在于一方面满足FRT必要条件，一方面在系统异常时也稳定地进行对于重要负载的电力供给。
[0011]解决问题的技术手段
[0012]即，本专利技术的电源系统的特征在于包括：分散型电源，连接于用以自商用电力系统对重要负载供电的电力线；开闭开关，设置在所述电力线上的较所述分散型电源更靠所述商用电力系统侧；阻抗元件，在所述电力线上与所述开闭开关并联连接；系统异常检测部，检测所述商用电力系统的异常；及开关控制部，当检测到所述商用电力系统的异常时，断路所述开闭开关，将所述分散型电源与所述商用电力系统经由所述阻抗元件加以连接；且在所述分散型电源与所述商用电力系统经由所述阻抗元件而连接着的状态下，所述分散型电
源继续进行包含逆潮流(reverse power flow)的运行，所述分散型电源具有：旋转发电装置，连接于所述电力线；及能量储存装置，连接于所述电力线；所述能量储存装置具有：能量储存部；双向电力转换器，进行所述能量储存部的充放电；及转换器控制部，对所述双向电力转换器进行控制来进行仿真所述旋转发电装置的惯性力的动作。
[0013]若为此种电源系统，则在电力线上的较分散型电源更靠商用电力系统侧设置开闭开关，并且相对于所述开闭开关并联连接阻抗元件，当检测到商用电力系统的异常时，断路开闭开关，因此即使在系统异常时，分散型电源也成为经由阻抗元件而与商用电力系统互连的状态。由此，可一方面满足分散型电源的FRT必要条件，一方面防止系统异常时的对于重要负载的电压下降。其结果，可一方面满足FRT必要条件，一方面使用共同的分散型电源来同时实现无停电电源功能及负载平准化功能。此处，只要在电力线上设置阻抗元件与开闭开关的并联电路部即可，因此可简化装置的电路结构，并且在通常运用时电流会流入至开闭开关，因此可消除电抗器(reactor)等阻抗元件中所产生的损耗。
[0014]特别是，本专利技术中，在用作分散型电源的能量储存装置中，对所述能量储存装置的双向电力转换器进行控制来进行仿真旋转发电装置的惯性力的动作，因此可弥补旋转发电装置的惯性力，因此可防止相对于重要负载的变动而发电机脱落。其结果，在系统异常时也可稳定地进行对于重要负载的电力供给。
[0015]可考虑所述分散型电源具有包括太阳光发电面板及电力转换器的太阳光发电装置。此时，成为旋转发电装置脱落的因素不仅包含重要负载的变动，也包含太阳光发电装置的输出变动。本专利技术中，能量储存装置进行仿真旋转发电装置的惯性力的动作，因此即使在产生太阳光发电装置的输出变动时，也可稳定地进行对于重要负载的电力供给。
[0016]理想的是：所述转换器控制部在所述商用电力系统正常时对所述双向电力转换器进行电流控制，在所述商用电力系统异常时对所述双向电力转换器进行电压控制。另一方面，若转换器控制部始终对所述双向电力转换器进行电压控制，则即使在旋转发电装置的运行停止中，也可稳定地进行对于重要负载的电力供给。
[0017]专利技术的效果
[0018]根据以所述方式构成的本专利技术，可一方面满足FRT必要条件，一方面在系统异常时也稳定地进行对于重要负载的电力供给。
附图说明
[0019]图1是表示本实施方式的电源系统的结构的示意图。
[0020]图2是本实施方式的转换器控制部的控制方块图。
[0021]图3是表示本实施方式的通常时的电源系统的状态的示意图。
[0022]图4是表示本实施方式的瞬降时的电源系统的状态的示意图。
[0023]图5是未插入阻抗元件的电源系统中的未进行惯性力控制时的瞬降前后的各电流值及电压值。
[0024]图6是插入阻抗元件的电源系统中的未进行惯性力控制时的瞬降前后的各电流值及电压值。
[0025]图7是插入阻抗元件的电源系统中的进行惯性力控制时的瞬降前后的各电流值及电压值。
[0026]符号的说明
[0027]100：电源系统
[0028]10：商用电力系统
[0029]30：重要负载
[0030]L1：电力线
[0031]2：分散型电源
[0032]21：太阳光发电装置
[0033]211：太阳光发电面板
[0034]212：电力转换器
[0035]22：能量储存装置
[0036]221：蓄电池(能量储存部)
[0037]222：双向电力转换器
[0038]223：转换器控制部
[0039]23：旋转发电装置
[0040]231：同步发电机
[0041]232：发电机控制部
[0042]3：开闭开关
[0043]4：阻抗元件
[0044]5：系统异常检测部
[0045]6：开关控制部
具体实施方式
[0046]以下，参照附图，对本专利技术的电源系统的一实施方式进行说明。
[0047]如图1所示，本实施方式的电源系统100发挥作为无停电电源系统的功能(无停电电源功能)及作为分散型电源系统的功能(负载平准化功能)，所述无停电电源系统为设置在商用电力系统10与重要负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源系统，其特征在于，包括：分散型电源，连接于用以自商用电力系统对重要负载供电的电力线；开闭开关，设置在所述电力线上的较所述分散型电源更靠所述商用电力系统侧；阻抗元件，在所述电力线上与所述开闭开关并联连接；系统异常检测部，检测所述商用电力系统的异常；及开关控制部，当检测到所述商用电力系统的异常时，断路所述开闭开关，将所述分散型电源与所述商用电力系统经由所述阻抗元件加以连接；且在所述分散型电源与所述商用电力系统经由所述阻抗元件而连接着的状态下，所述分散型电源继续进行包含逆潮流的运行，所述分散型电源具有：旋转发电装置，连接于所述电力线；及能量储存装置，连接于所述电力线...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏原弘典，
申请(专利权)人：日新电机株式会社，
类型：发明
国别省市：