(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-22
(45)【発行日】2024-08-30
(54)【発明の名称】移動体を用いた電力供給システム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/38 20060101AFI20240823BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20240823BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240823BHJP
H02J 3/24 20060101ALI20240823BHJP
H02J 1/00 20060101ALI20240823BHJP
H02J 7/34 20060101ALI20240823BHJP
H02J 9/06 20060101ALI20240823BHJP
【ＦＩ】
H02J3/38 110
H02J3/32
H02J3/38 130
H02J7/00 P
H02J3/24
H02J1/00 304G
H02J1/00 304H
H02J3/38 180
H02J7/34 G
H02J9/06 120
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2020142348
(22)【出願日】2020-08-26
(65)【公開番号】P2022038062
(43)【公開日】2022-03-10
【審査請求日】2023-07-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121441
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 竜平
(74)【代理人】
【識別番号】100154704
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 真大
(74)【代理人】
【識別番号】100129702
【弁理士】
【氏名又は名称】上村 喜永
(74)【代理人】
【識別番号】100206151
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 惇志
(74)【代理人】
【識別番号】100218187
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 治子
(72)【発明者】
【氏名】柏原 弘典
(72)【発明者】
【氏名】河▲崎▼ 吉則
(72)【発明者】
【氏名】西村 荘治
【審査官】佐藤 匡
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１８７１０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第６３３８１３１（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開２０１７－０５０２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１４６３３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２７０１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０９４０２６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ３／３８
Ｈ０２Ｊ ３／３２
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｊ ３／２４
Ｈ０２Ｊ １／００
Ｈ０２Ｊ ７／３４
Ｈ０２Ｊ ９／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力系統から給電される負荷を有する需要家設備に分散型電源が搭載された移動体を導入し、前記分散型電源を用いてピークカット動作及び電圧補償動作を行う移動体を用いた電力供給システムであって、前記移動体が、
前記需要家設備において前記電力系統側に一端が接続され、前記負荷側に他端が接続される電力線と、
前記電力線に接続された分散型電源と、
前記電力線において前記分散型電源よりも前記電力系統側に設けられ、前記電力線を開閉する機械式スイッチと、
前記電力線において前記機械式スイッチに並列接続されたコンデンサとを備え、
前記コンデンサは、その静電容量Ｃが以下の（１）式を満足するものである移動体を用いた電力供給システム。
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞ｉＳＷ （１）
ここで、Ｖは前記電力系統の定格電圧、Ｔは前記機械式スイッチの開放を開始してから、当該機械式スイッチの両端電圧の変化量が安定するまでの時間である過渡時間、ｉＳＷは前記機械式スイッチの開放を開始した時点で前記機械式スイッチに流れている電流である。
【請求項2】
前記需要家設備が、前記電力系統と前記負荷とを遮断する遮断器を有するとともに、前記移動体の電力線が接続される接続ユニットを有しており、前記移動体の電力線は、前記接続ユニットにおいて、前記遮断器よりも前記電力系統側に前記一端が接続され、前記遮断器よりも前記負荷側に前記他端が接続される請求項１に記載の移動体を用いた電力供給システム。
【請求項3】
前記ピークカット動作を行う場合に、前記分散型電源と前記電力系統とが前記機械式スイッチを介して接続された状態で前記分散型電源を運転させ、前記補償動作を行う場合に、前記機械式スイッチを開放するとともに、前記分散型電源から前記負荷への電力の供給を開始する請求項１又は２に記載の移動体を用いた電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動体を用いた電力供給システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に示すように、発電機が搭載された移動電源車を用いて停電時の電力供給を行うものが考えられている。この移動電源車は、停電発生時の停電区間の配電線に接続されるとともに、発電機を運転して復旧までのバックアップを行う。
【0003】
また、特許文献２に示すように、電気自動車を用いてピークカットを行う負荷平準化システムが考えられている。このシステムは、再生可能エネルギーの余剰電力や夜間の安価な電気を電気自動車のバッテリーに充電し、需要の増える昼間に放電することで、ピークカットによる負荷平準化を実行する。
【0004】
しかしながら、特許文献１の移動電源車は、停電発生後にブラックアウトスタート（ＢＯＳ）で発電機を起動して電力を供給するものであり、瞬時電圧低下時や停電発生時の無瞬断でのバックアップには対応していない。また、特許文献２の負荷平準化システムでは、負荷に対する瞬時電圧低下や停電に対応することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平７－２３１５７９号公報
【文献】特開２００７－２８２３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方、本願発明者は、分散型電源が搭載された移動体を用いて、電力系統の電圧異常を補償する電圧補償動作及び電力系統に対する需要家設備の消費電力を抑制するピークカット動作を行う電力供給システムを考えている。この移動体を用いた電力供給システムでは、各動作の始動を高速で行いつつも、できるだけコストの増大を抑えることが望まれている。
【0007】
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、需要家設備に移動体を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システムを安価で提供することをその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移動体を用いた電力供給システムは、電力系統から給電される負荷を有する需要家設備に分散型電源が搭載された移動体を導入し、前記分散型電源を用いてピークカット動作及び電圧補償動作を行うものであって、前記移動体が、前記需要家設備において前記電力系統側に一端が接続され、前記負荷側に他端が接続される電力線と、前記電力線に接続された分散型電源と、前記電力線において前記分散型電源よりも前記電力系統側に設けられ、前記電力線を開閉する機械式スイッチと、前記電力線において前記機械式スイッチに並列接続されたコンデンサとを備え、前記コンデンサは、その静電容量Ｃが以下の（１）式を満足するものであることを特徴とする。
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞ｉＳＷ （１）
ここで、Ｖは前記電力系統の定格電圧、Ｔは前記機械式スイッチの開放を開始してから、当該機械式スイッチの両端電圧の変化量が安定するまでの時間である過渡時間、ｉＳＷは前記機械式スイッチの開放時に前記機械式スイッチに流れる遮断電流である。
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞ｉＳＷ （１）
ここで、Ｖは前記電力系統の定格電圧、Ｔは前記機械式スイッチの開放を開始してから、当該機械式スイッチの両端電圧の変化量が安定するまでの時間である過渡時間、ｉＳＷは前記機械式スイッチの開放時に前記機械式スイッチに流れる遮断電流である。
【0009】
このような本発明であれば、例えば需要家設備の受電電圧がデマンド規制値に到達した場合には、移動体の分散型電源を動作させることで、瞬時にピークカット動作を開始することができる。
また、例えば電力系統において瞬時電圧低下などの系統異常が生じた場合には、機械式スイッチを開放するとともに、移動体の分散型電源から負荷への電力の供給を開始することで、電圧補償動作を瞬時に開始することができる。この時、電力系統と分散型電源とは、機械式スイッチに並列接続されたコンデンサを介して接続された状態となり、電力系統からの電流はコンデンサによって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。
ここで、機械式スイッチに並列接続されたコンデンサは、そのインピーダンスが機械式スイッチのアーク抵抗よりも小さくなるようにしているので、機械式スイッチの開放時に、アークを生じさせることなくコンデンサに転流及び限流させることができる。そのため、電力系統の異常が検出された場合には、機械式スイッチをゼロ点関係なく高速に遮断することができ、高圧・特別高圧のような高電圧環境下でも、高価な半導体スイッチを用いることなく、安価な機械式スイッチを遮断器として使用することができる。
これにより、需要家設備に移動体を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システムを安価で提供することができる。
また、例えば電力系統において瞬時電圧低下などの系統異常が生じた場合には、機械式スイッチを開放するとともに、移動体の分散型電源から負荷への電力の供給を開始することで、電圧補償動作を瞬時に開始することができる。この時、電力系統と分散型電源とは、機械式スイッチに並列接続されたコンデンサを介して接続された状態となり、電力系統からの電流はコンデンサによって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。
ここで、機械式スイッチに並列接続されたコンデンサは、そのインピーダンスが機械式スイッチのアーク抵抗よりも小さくなるようにしているので、機械式スイッチの開放時に、アークを生じさせることなくコンデンサに転流及び限流させることができる。そのため、電力系統の異常が検出された場合には、機械式スイッチをゼロ点関係なく高速に遮断することができ、高圧・特別高圧のような高電圧環境下でも、高価な半導体スイッチを用いることなく、安価な機械式スイッチを遮断器として使用することができる。
これにより、需要家設備に移動体を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システムを安価で提供することができる。
【0010】
前記移動体を用いた電力供給システムの具体的態様としては、前記需要家設備が、前記電力系統と前記負荷とを遮断する遮断器を有するとともに、前記移動体の電力線が接続される接続ユニットを有しており、前記移動体の電力線は、前記接続ユニットにおいて、前記遮断器よりも前記電力系統側に前記一端が接続され、前記遮断器よりも前記負荷側に前記他端が接続されるものを挙げることができる。
【0011】
前記移動体を用いた電力供給システムの動作の具体的態様としては、前記ピークカット動作を行う場合に、前記分散型電源と前記電力系統とが前記機械式スイッチを介して接続された状態で前記分散型電源を運転させ、前記補償動作を行う場合に、前記機械式スイッチを開放するとともに、前記分散型電源から前記負荷への電力の供給を開始するものが挙げられる。
【発明の効果】
【0012】
このように構成した本発明によれば、需要家設備に移動体を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システムを安価で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施形態に係る移動体を用いた電力供給システムの構成を示す模式図である。
【図2】同実施形態における移動体の構成を示す模式図である。
【図3】転流回路がない場合における電流遮断時の動作波形の一例を示すグラフである。
【図4】同実施形態における移動体に搭載された分散型電源の動作内容を示す図である。
【図5】他の実施形態における移動体の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明に係る移動体を用いた電力供給システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【0015】
本実施形態の移動体を用いた電力供給システム１００は、図１に示すように、電力系統１０から給電される負荷２０を有する需要家設備３０に、分散型電源１が搭載された移動体４０を導入し、この分散型電源１を用いて、電力系統１０に対する需要家設備３０の消費電力を抑制するピークカット動作及び電力系統１０の電圧異常を補償する電圧補償動作を行うものである。
【0016】
需要家設備３０には、移動体４０に搭載された分散型電源１が接続される接続ユニット５０が設けられている。この接続ユニット５０は、一端が電力系統１０側に接続されるとともに他端が負荷２０側に接続される需要家側電力線Ｌ１を有しており、当該需要家側電力線Ｌ１には、電力系統１０と負荷２０とを遮断するために遮断器５０ａが設けられている。なお移動体４０の分散型電源１が接続ユニット５０に接続されている間、遮断器５０ａは開放している。
【0017】
移動体４０は、コンテナ４０ａを備えた、例えば貨物自動車（トラック）等の自動車である。具体的に移動体４０は、図２に示すように、需要家側電力線Ｌ１に接続される電力線Ｌ２と、分散型電源１と、電力線Ｌ２を開閉する開閉スイッチ２と、開閉スイッチ２に並列接続された転流回路３と、開閉スイッチ２よりも電力系統１０側に設けられた解列スイッチ５と、開閉スイッチ２よりも電力系統１０側の電圧を検出する系統側電圧検出部６と、系統側電圧検出部６の検出電圧により電力系統１０の電圧異常を検出する系統異常検出部７と、分散型電源１による給電を制御する制御部８とを備えている。
【0018】
電力線Ｌ２は、電力系統１０と負荷２０との間を接続するものであり、需要家側電力線Ｌ１において、その一端が遮断器５０ａよりも電力系統１０側に接続され、その他端が遮断器５０ａよりも負荷２０側に接続されるように構成されている。この電力線Ｌ２は、端部に設けられたパンタグラフ等を介して需要家側電力線Ｌ１に着脱可能に接続される。
【0019】
分散型電源１は、電力線Ｌ２に接続されている。この分散型電源１は、電力系統１０に連系されるものであり、例えば太陽光発電や燃料電池などの直流発電設備１１、二次電池（蓄電池）等の電力貯蔵装置（蓄電デバイス）１２、風力発電やマイクロガスタービンなどの交流で出力された電気エネルギーを直流に整流したうえで、電力変換装置を用いて系統連系をされる発電設備（不図示）、又は同期発電機や誘導発電機等の交流発電設備１３である。直流発電設備１１及び電力貯蔵装置（蓄電デバイス）１２は、ＡＣ／ＤＣ変換器１４を介して電力線Ｌ２に接続されている。なお、移動体４０は、少なくとも電力貯蔵装置１２を備えており、その他上記何れかの分散型電源１を有するものであってもよい。また、移動体４０が電気自動車（ＥＶ）又はプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）、燃料電池車の場合には、それらに搭載された蓄電池を分散型電源１として用いてもよい。
【0020】
開閉スイッチ２は、電力系統１０と分散型電源１及び負荷２０とを接続するものであり、電力線Ｌ２において分散型電源１の接続点よりも電力系統１０側に設けられている。この開閉スイッチ２は、具体的には機械式スイッチ（以下、機械式スイッチ２ともいう）である。この機械式スイッチ２は、制御部８から送信される信号に応じて、所定の開極時間で開閉駆動されるように構成されている。
【0021】
転流回路３は、機械式スイッチ２を開放した際に電流が流れ込む（転流）ように構成され、これを限流させるものである。具体的にこの転流回路３は、機械式スイッチ２に対して並列接続され、互いに直列接続されているコンデンサ３１と抵抗素子３２とを備える。コンデンサ３１は、具体的には例えばフィルムコンデンサ等である。
【0022】
コンデンサ３１は、機械式スイッチ２を開放した際に、機械式スイッチ２に流れる電流を、アークを生じさせることなく瞬時に転流回路３に転流させ、機械式スイッチ２をゼロ点関係なく高速に遮断できるようにその静電容量Ｃが定められている。
【0023】
ここで、移動体４０が転流回路３を備えておらず、機械式スイッチ２を開放してアークが発生した場合の動作波形の一例を図３に示す。本実施形態の電力供給システム１００において、機械式スイッチ２を開放時にアークを生じさせることなく転流回路３に電流を転流させるには、転流回路３の抵抗が図３に示すアーク抵抗Ｒａｒｋの最小値（遮断電流ｉｓｗが最大時）よりも小さくなるように、抵抗３２を決定する必要がある。
【0024】
本実施形態のコンデンサ３１をより具体的に説明すると、電力系統１０の定格電圧をＶ、機械式スイッチ２の開放（又は開極）を開始してから、当該機械式スイッチ２の両端電圧の変化量が安定するまでの時間（過渡時間ともいう）をＴ、機械式スイッチ２の開放時に流れる遮断電流（最大時）をｉＳＷとして、以下の（１）式を満たすようにコンデンサ３１を構成している。また各パラメータの誤差を考慮すると、余裕をもって（１）’式を満たすようにコンデンサ３１を構成するのが好ましい。
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞ｉＳＷ （１）
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞１．３×ｉＳＷ （１）’
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞ｉＳＷ （１）
Ｃ×（Ｖ／Ｔ）＞１．３×ｉＳＷ （１）’
【0025】
上記（１）式の意味を説明する。コンデンサ３１に流れる電流をｉｃ、コンデンサ３１に印加される電位差をｄｖ／ｄｔとすると、当該電流ｉｃは下記（２）式で表すことができる。
ｉｃ＝Ｃ×（ｄｖ／ｄｔ） （２）
機械式スイッチ２が閉じた状態では、電流はその殆どが低インピーダンスである機械式スイッチ２を介して流れるため、ｉｃ≒０となり、すなわちコンデンサ３１に印加される電位差ｄｖ／ｄｔ≒０、となっている。機械式スイッチ２を開放した瞬間、機械式スイッチ２の端子間の電圧変化によって、コンデンサ３１に流れる電流ｉｃが大きくなる。このとき、アークを生じさせさせることなく転流回路３への転流を完了できると仮定すれば、機械式スイッチ２を開放した瞬間にスイッチの端子間が回路の定格電圧まで上昇するといえる。従ってこの場合、（２）式のｄｖ／ｄｔは、“定格電圧Ｖ／スイッチの過渡時間Ｔ”となり、コンデンサ３１に流れる電流ｉｃは、（３）式となる。
ｉｃ＝Ｃ×（Ｖ／Ｔ） （３）
ｉｃ＝Ｃ×（ｄｖ／ｄｔ） （２）
機械式スイッチ２が閉じた状態では、電流はその殆どが低インピーダンスである機械式スイッチ２を介して流れるため、ｉｃ≒０となり、すなわちコンデンサ３１に印加される電位差ｄｖ／ｄｔ≒０、となっている。機械式スイッチ２を開放した瞬間、機械式スイッチ２の端子間の電圧変化によって、コンデンサ３１に流れる電流ｉｃが大きくなる。このとき、アークを生じさせさせることなく転流回路３への転流を完了できると仮定すれば、機械式スイッチ２を開放した瞬間にスイッチの端子間が回路の定格電圧まで上昇するといえる。従ってこの場合、（２）式のｄｖ／ｄｔは、“定格電圧Ｖ／スイッチの過渡時間Ｔ”となり、コンデンサ３１に流れる電流ｉｃは、（３）式となる。
ｉｃ＝Ｃ×（Ｖ／Ｔ） （３）
【0026】
（３）式から、過渡時間Ｔがより長い場合でもコンデンサ３１に流れる電流ｉｃを維持するためには、（過渡時間Ｔの長さに比例した）より大きなＣが必要であることがわかる。（３）式において、このことを「右辺の過渡時間Ｔの値を変えずに計算して算出される左辺のコンデンサ３１に流れる電流ｉｃ」と機械式スイッチ２の遮断電流ｉＳＷとの関係で述べると、以下となる。機械式スイッチ２を開放時に、アークを生じさせることなく遮断電流を転流回路３に転流させるためには、コンデンサ３１に流れる電流ｉｃと、機械式スイッチ２の遮断電流ｉＳＷとが以下の（４）式を満たすようにする必要がある。
ｉｃ＞ｉＳＷ （４）
当該（４）式に上記（２）式を当てはめることにより、上記（１）式が導かれる。
ｉｃ＞ｉＳＷ （４）
当該（４）式に上記（２）式を当てはめることにより、上記（１）式が導かれる。
【0027】
解列スイッチ５は、電力線Ｌ２において分散型電源１よりも（ここでは機械式スイッチ２よりも）電力系統１０側に設けられており、例えば機械式スイッチである。この解列スイッチ５は制御部８により開閉制御される。
【0028】
系統側電圧検出部６は、電力線Ｌ２において機械式スイッチ２よりも電力系統１０側の電圧を、計器用変圧器を介して常時検出するものである。具体的に系統側電圧検出部６は、機械式スイッチ２及び転流回路３からなる並列回路よりも電力系統１０側に計器用変圧器を介して接続されている。系統側電圧検出部６は、検出した電圧を系統異常検出部７に入力する。
【0029】
系統異常検出部７は、系統側電圧検出部６により検出された検出電圧と、予め定められた整定値とを比較して、前記検出電圧が整定値以下である場合に、瞬時電圧低下を検出する。また系統異常検出部７は、系統側電圧検出部６により検出された検出電圧から周波数変動（周波数上昇（ＯＦ）、周波数低下（ＵＦ））を検出する。なお、この周波数変動は、例えばステップ上昇や、ランプ上昇・下降である。その他、系統異常検出部７は、瞬時電圧低下、周波数変動及び停電に加えて、電圧上昇、位相変動、電圧不平衡、高調波異常又はフリッカの少なくとも１つを検出してもよい。
【0030】
移動体４０はまた、分散型電源１が出力した直流電力及び交流電力を外部から取り出すための、直流用コンセント９１と交流用コンセント９２とを備えている。直流用コンセント９１及び交流用コンセント９２は、コンテナ４０ａに設けられており、電力線Ｌ２に接続されている。
【0031】
制御部８は、移動体が備える各機器の運転／停止、開放／閉止等を制御するものである。この制御部８は、系統異常検出部７からの信号に応じて、（１）正常時モード、（２）ピークカットモード、（３）電圧補償モードの複数の制御モードを取るように構成されている。以下に、各制御モードの一例について図４を参照して説明する。
【0032】
（１）正常時モード
系統異常検出部７により系統異常が検出されていない場合（すなわち電力系統１０の正常時）、制御部８は機械式スイッチ２及び解列スイッチ５を閉じている。この場合、電力系統１０は、機械式スイッチ２を介して負荷２０に交流電力を供給する。転流回路３は機械式スイッチ２に並列接続されているが、機械式スイッチ２のインピーダンスは転流回路３のインピーダンスよりも小さいため、電力系統１０と負荷２０とは、機械式スイッチ２側で電力をやり取りする。またこの正常時モードでは、電力貯蔵装置１２に充電を行う。
系統異常検出部７により系統異常が検出されていない場合（すなわち電力系統１０の正常時）、制御部８は機械式スイッチ２及び解列スイッチ５を閉じている。この場合、電力系統１０は、機械式スイッチ２を介して負荷２０に交流電力を供給する。転流回路３は機械式スイッチ２に並列接続されているが、機械式スイッチ２のインピーダンスは転流回路３のインピーダンスよりも小さいため、電力系統１０と負荷２０とは、機械式スイッチ２側で電力をやり取りする。またこの正常時モードでは、電力貯蔵装置１２に充電を行う。
【0033】
（２）ピークカットモード
制御部８は、図示しない電力量計等から需要家設備３０の受電電力を取得する。そして、その受電電圧がデマンド規制値に到達した場合に、制御部８は、機械式スイッチ２及び解列スイッチ５を閉じた状態で発電機１３を起動させる。ここで制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定するまでは、電力貯蔵装置１２を放電させることによって負荷２０に電力を供給する。そして、制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定した後は、電力貯蔵装置１２に代えて発電機１３からの電力を負荷２０に供給する。その後、制御部８は、受電電圧がデマンド規制値を下回った場合に、発電機１３を停止する。
制御部８は、図示しない電力量計等から需要家設備３０の受電電力を取得する。そして、その受電電圧がデマンド規制値に到達した場合に、制御部８は、機械式スイッチ２及び解列スイッチ５を閉じた状態で発電機１３を起動させる。ここで制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定するまでは、電力貯蔵装置１２を放電させることによって負荷２０に電力を供給する。そして、制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定した後は、電力貯蔵装置１２に代えて発電機１３からの電力を負荷２０に供給する。その後、制御部８は、受電電圧がデマンド規制値を下回った場合に、発電機１３を停止する。
【0034】
（３）電圧補償モード
系統異常検出部７により瞬時電圧低下等の系統異常が検出された場合、制御部８は、機械式スイッチ２を開放させるとともに、分散型電源１から負荷２０への電力の供給を開始する。この時、電力系統１０と分散型電源１とは転流回路３を介して接続された状態となるが、電力系統１０から分散型電源１に流れる電流は転流回路３のコンデンサ３１によって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。この状態で制御部８は解列スイッチ５を開放し、電力系統１０と負荷２０とを完全に遮断する。ここで制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定するまでは、電力貯蔵装置１２を放電させることによって負荷２０に電力を供給する。そして、制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定した後は、電力貯蔵装置１２に代えて発電機１３からの電力を負荷に供給する。その後、制御部８は、電力系統１０が復電した場合に、発電機１３を停止させるとともに電力貯蔵装置１２を放電させた後に機械式スイッチ２を閉じる。
系統異常検出部７により瞬時電圧低下等の系統異常が検出された場合、制御部８は、機械式スイッチ２を開放させるとともに、分散型電源１から負荷２０への電力の供給を開始する。この時、電力系統１０と分散型電源１とは転流回路３を介して接続された状態となるが、電力系統１０から分散型電源１に流れる電流は転流回路３のコンデンサ３１によって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。この状態で制御部８は解列スイッチ５を開放し、電力系統１０と負荷２０とを完全に遮断する。ここで制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定するまでは、電力貯蔵装置１２を放電させることによって負荷２０に電力を供給する。そして、制御部８は、発電機１３の出力電圧が安定した後は、電力貯蔵装置１２に代えて発電機１３からの電力を負荷に供給する。その後、制御部８は、電力系統１０が復電した場合に、発電機１３を停止させるとともに電力貯蔵装置１２を放電させた後に機械式スイッチ２を閉じる。
【0035】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の移動体を用いた電力供給システム１００によれば、需要家設備３０の受電電圧がデマンド規制値に到達した場合には、移動体４０の分散型電源１を動作させることで、瞬時にピークカット動作を開始することができる。一方、電力系統１０において瞬時電圧低下などの系統異常が生じた場合には、機械式スイッチ２を開放するとともに、移動体４０の分散型電源から負荷２０への電力の供給を開始することで、電圧補償動作を瞬時に開始することができる。この時、電力系統１０と分散型電源１とは、機械式スイッチ２に並列接続されたコンデンサ３１を介して接続された状態となり、電力系統１０からの電流はコンデンサ３１によって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。
ここで、機械式スイッチ２に並列接続されたコンデンサ３１は、転流回路３のインピーダンスが機械式スイッチ２のアーク抵抗よりも小さくなるようにしているので、機械式スイッチ２の開放時に、アークを生じさせることなく転流回路３に電流を転流及び限流させることができる。そのため、電力系統１０の異常が検出された場合には、機械式スイッチ２をゼロ点関係なく高速に遮断することができ、高圧・特別高圧のような高電圧環境下でも、高価な半導体スイッチを用いることなく、安価な機械式スイッチ２を遮断器として使用することができる。
これにより、需要家設備３０に移動体４０を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システム１００を安価で提供することができる。
このように構成した本実施形態の移動体を用いた電力供給システム１００によれば、需要家設備３０の受電電圧がデマンド規制値に到達した場合には、移動体４０の分散型電源１を動作させることで、瞬時にピークカット動作を開始することができる。一方、電力系統１０において瞬時電圧低下などの系統異常が生じた場合には、機械式スイッチ２を開放するとともに、移動体４０の分散型電源から負荷２０への電力の供給を開始することで、電圧補償動作を瞬時に開始することができる。この時、電力系統１０と分散型電源１とは、機械式スイッチ２に並列接続されたコンデンサ３１を介して接続された状態となり、電力系統１０からの電流はコンデンサ３１によって限流されるため、潮流は殆ど発生しない。
ここで、機械式スイッチ２に並列接続されたコンデンサ３１は、転流回路３のインピーダンスが機械式スイッチ２のアーク抵抗よりも小さくなるようにしているので、機械式スイッチ２の開放時に、アークを生じさせることなく転流回路３に電流を転流及び限流させることができる。そのため、電力系統１０の異常が検出された場合には、機械式スイッチ２をゼロ点関係なく高速に遮断することができ、高圧・特別高圧のような高電圧環境下でも、高価な半導体スイッチを用いることなく、安価な機械式スイッチ２を遮断器として使用することができる。
これにより、需要家設備３０に移動体４０を導入して電圧補償動作及びピークカット動作を行う電力供給システム１００を安価で提供することができる。
【0036】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【0037】
例えば、転流回路３は、直列接続されたコンデンサ３１と抵抗素子３２の両方を含んでいなくてもよく、コンデンサ３１のみを含んでいてもよい。
【0038】
他の実施形態の電力供給システム１００は、図５に示すように、機械式スイッチ２及び転流回路３に対して並列接続された自己放電回路４を備えてもよい。このようにすれば、機械式スイッチ２と転流回路３により限流遮断した後、転流回路３のコンデンサ３１に残留する電荷を、自己放電回路４により放電することができる。自己放電回路４は、例えば、機械式スイッチ２及び転流回路３に対して並列接続され、互いに直列接続された抵抗素子４１及び開閉スイッチ４２等が挙げられる。この場合、自己放電回路４に含まれる開閉スイッチ４２は、機械式スイッチ２が開放している状態でのみ投入するようにする。自己放電回路４は、開閉スイッチ４２を含まなくてもよいが、その場合、自己放電回路４の抵抗値は、少なくとも機械式スイッチ２の通電抵抗よりも大きい値となるように構成する。
【0039】
解列スイッチ５は、電力線Ｌ２において機械式スイッチ２よりも電力系統１０側に設けられていたが、これに限らず、機械式スイッチ２よりも分散型電源１側に設けられてもよく、その両方に設けられていてもよい。
【0040】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【0041】
１００・・・移動体を用いた電力供給システム
１０ ・・・電力系統
２０ ・・・負荷
３０ ・・・需要家設備
４０ ・・・移動体
Ｌ２ ・・・電力線
１ ・・・分散型電源
２ ・・・機械式スイッチ
３１ ・・・コンデンサ
１０ ・・・電力系統
２０ ・・・負荷
３０ ・・・需要家設備
４０ ・・・移動体
Ｌ２ ・・・電力線
１ ・・・分散型電源
２ ・・・機械式スイッチ
３１ ・・・コンデンサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
