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JPH11187698A - Generation system - Google Patents

Generation system

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Publication number
JPH11187698A
JPH11187698A JP9348903A JP34890397A JPH11187698A JP H11187698 A JPH11187698 A JP H11187698A JP 9348903 A JP9348903 A JP 9348903A JP 34890397 A JP34890397 A JP 34890397A JP H11187698 A JPH11187698 A JP H11187698A
Authority
JP
Japan
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power
load
generator
converter
converter unit
Prior art date
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Application number
JP9348903A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3862393B2 (en
Inventor
Hiroshi Fujimoto
洋 藤本
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
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Publication of JPH11187698A publication Critical patent/JPH11187698A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply generated power of a general-purpose AC generator satisfactorily, while expensive system linkage protective device and synchronous closing device are not used and utilization factor of a dynamoelectric prime mover is not lowered, regardless of the specification of a load and furthermore, to drive a constant voltage and constant frequency general load while energy saving is practiced by utilizing frequency decline. SOLUTION: A dynamoelectric prime mover 1 is driven at a constant revolution, and a constant voltage and constant frequency power is generated by a synchronous generator 2. The generated power is supplied to a general load 5 and all the excessive power is supplied to a heat transfer machine load 12 preferentially over a power supplied from a commercial power supply 6 through a reverse-blocking type converter unit 7. Insufficient power is made up for with the power from the commercial power supply 6. When a necessary power of the general load 5 is abruptly increased, a converter unit 3 is controlled and the power from the commercial power supply 6 is immediately supplied to the heat transfer machine load 12 to avoid the frequency decrease of the heat transfer machine load 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コジェネレーショ
ンシステムなどに用いるために、ガスエンジンやディー
ゼルエンジンやガスタービンあるいはスターリングエン
ジンといった回転型原動機に交流発電装置を連動連結
し、交流発電装置で得られる発電電力と、商用電源から
の電力とを供給できるように構成した発電システムに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cogeneration system and the like, in which an AC generator is linked to a rotary engine such as a gas engine, a diesel engine, a gas turbine, or a Stirling engine, and is obtained by the AC generator. The present invention relates to a power generation system configured to be able to supply generated power and power from a commercial power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の発電システムとしては、商用電
力系統と、回転型原動機駆動の交流発電装置とを交流系
統連系して使用するか、商用電力系統から切り離し、交
流発電装置で負荷を直接駆動する、いわゆる独立運転が
一般的であった。
2. Description of the Related Art As a power generation system of this type, a commercial power system and an AC generator driven by a rotary motor are connected to an AC system or separated from the commercial power system and a load is generated by the AC generator. Direct driving, so-called independent operation, was common.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、負荷として
は、一般的に、ファンやモータなどのように、周波数制
御による回転数低下によって駆動電力を低減できる機器
が含まれることが多い。このような機器の回転数を低下
させようとすれば、独立運転の場合は、回転型原動機自
身の回転数を低下させることによって可能であるが、系
統連系の場合は、インバータを通して回転数を低下させ
なければならない。
By the way, in general, the load often includes a device such as a fan or a motor which can reduce the driving power by lowering the rotation speed by frequency control. In order to reduce the number of rotations of such a device, in the case of independent operation, it is possible by reducing the number of rotations of the rotary type motor itself, but in the case of system interconnection, the number of rotations is reduced through an inverter. Must be lowered.

【0004】しかしながら、交流発電装置で連結負荷を
駆動し、駆動電力を回転数変化(周波数変化)によって
低減しようとした場合、回転数を低下させるように制御
するに伴って回転型原動機の回転数が低下し、それに略
比例して回転型原動機の能力が低下するのみならず、そ
れ以上に回転型原動機の動力が大幅に減少し、回転型原
動機の利用率が低下してしまう欠点があり、さらにその
場合、定周波数を必要とする負荷を駆動できないという
欠点もあった。
[0004] However, when the AC generator is used to drive the coupled load and attempt to reduce the driving power by changing the rotational speed (frequency change), the rotational speed of the rotary type prime mover is controlled by lowering the rotational speed. Not only does the capacity of the rotary prime mover decrease in proportion to it, but also the power of the rotary prime mover decreases significantly, and the utilization rate of the rotary prime mover decreases. Further, in that case, there is a disadvantage that a load requiring a constant frequency cannot be driven.

【0005】また、交流発電装置を系統連系して、上記
負荷をインバータ駆動によって回転数を変える場合、高
価な系統連系保護装置が必要であり、さらに、交流発電
装置として同期発電機を用いた場合、両者の電力の位相
を合わせるために同期投入装置が必要となり、システム
全体として高価になる欠点があった。
[0005] Further, in the case where the AC generator is connected to the system to change the rotation speed of the load by inverter driving, an expensive system connection protection device is required, and a synchronous generator is used as the AC generator. In such a case, a synchronization input device is required to match the phases of the two powers, and there is a disadvantage that the entire system becomes expensive.

【0006】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項1に係る発明の発電システム
は、高価な系統連系保護装置や同期投入装置を用いるこ
となく、負荷の仕様のいかんにかかわらず、汎用の交流
発電装置を用いながら、回転型原動機の利用率を低下さ
せずに、その発電電力を良好に供給できるようにし、さ
らに周波数低下を利用して省エネルギーを計りながら、
定電圧定周波数の一般負荷をも駆動できるようにするこ
とを目的とし、また、請求項2に係る発明の発電システ
ムは、上記請求項1に係る発明の目的を、容易かつ安価
に達成できるようにすることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and the power generation system according to the first aspect of the present invention does not use an expensive system interconnection protection device or a synchronous input device, and can reduce the load. Regardless of the specifications, while using a general-purpose AC generator, it is possible to supply the generated power satisfactorily without reducing the utilization rate of the rotary prime mover, and to save energy by using the frequency reduction ,
An object of the present invention is to drive a general load having a constant voltage and a constant frequency, and a power generation system according to the second aspect of the present invention can easily and inexpensively achieve the object of the first aspect of the invention. The purpose is to.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の周
波数可変型発電システムは、上述のような目的を達成す
るために、直流電力を交流電力に変換するインバータ部
の直流側に、交流電力を直流電力に変換するコンバータ
部と、交流電力を直流電力に変換するとともに逆流を阻
止する逆阻止型コンバータ部とを並列接続し、前記コン
バータ部の交流側に、回転型原動機に連動連結した交流
発電装置を接続するとともに、前記逆阻止型コンバータ
部の交流側に商用電源を接続し、前記インバータ部の交
流側に、回転数低下によって駆動電力を低減できる機器
を接続するとともに、前記交流発電装置と前記コンバー
タ部との間に、定電圧定周波数で駆動するとともに必要
電力が前記交流発電装置の定格値よりも小さい一般負荷
を接続し、前記交流発電装置の発電量を検出する電力検
出手段と、前記電力検出手段で検出する発電量が前記交
流発電装置の定格値よりも小さいときに、前記コンバー
タ部の直流側に供給する電力量を、検出発電量が定格値
になるまで増加し、定格値よりも大きいときには、検出
発電量が定格値以下になるまで減少するように前記コン
バータ部を制御する制御手段を備えて構成する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a variable frequency power generation system comprising: an AC power supply; a DC power supply; A converter unit for converting power into DC power and a reverse blocking converter unit for converting AC power to DC power and preventing backflow are connected in parallel, and on the AC side of the converter unit, linked to a rotary prime mover. An AC power generator is connected, a commercial power supply is connected to the AC side of the reverse blocking converter unit, and a device that can reduce the driving power by reducing the rotation speed is connected to the AC side of the inverter unit. A general load, which is driven at a constant voltage and a constant frequency and has a required power smaller than a rated value of the AC power generator, is connected between the device and the converter section, Power detection means for detecting the power generation amount of the power generation device, and detecting the power amount supplied to the DC side of the converter unit when the power generation amount detected by the power detection means is smaller than the rated value of the AC power generation device. Control means is provided for controlling the converter so that the amount of generated power increases until the rated value is reached, and when the amount of generated power is larger than the rated value, the detected amount of generated power decreases until the detected value falls below the rated value.

【0008】回転型原動機としては、ガスエンジンやデ
ィーゼルエンジンや蒸気タービンなどが用いられる。ま
た、回転数低下によって駆動電力を低減できる機器とし
ては、空気調和システムを構成するファン、冷温水ポン
プ、コンプレッサーとか、計装用空気のコンプレッサー
などが適用できる。また、定電圧定周波数で駆動する一
般負荷としては、照明設備やヒータなどが適用できる。
As the rotary prime mover, a gas engine, a diesel engine, a steam turbine, or the like is used. In addition, as a device that can reduce the driving power by reducing the rotation speed, a fan, a chilled / hot water pump, a compressor, an instrumentation air compressor, and the like that constitute an air conditioning system can be applied. In addition, as a general load driven at a constant voltage and a constant frequency, lighting equipment, a heater, and the like can be applied.

【0009】また、請求項2に係る発電システムは、前
述のような目的を達成するために、直流電力を交流電力
に変換するインバータ部の直流側に、交流電力を直流電
力に変換するコンバータ部と、交流電力を直流電力に変
換するとともに逆流を阻止する逆阻止型コンバータ部と
を並列接続し、前記コンバータ部の交流側に、回転型原
動機に連動連結した同期発電機を接続するとともに、前
記逆阻止型コンバータ部の交流側に商用電源を接続し、
前記インバータ部の交流側に、回転数低下によって駆動
電力を低減できる機器を接続するとともに、前記同期発
電機と前記コンバータ部との間に、定電圧定周波数で駆
動するとともに必要電力が前記同期発電機の定格値より
も小さい一般負荷を接続し、かつ、前記コンバータ部の
直流側端子電圧が前記逆阻止型コンバータ部の直流側端
子電圧よりも高くなるように、前記同期発電機に備えら
れた自動電圧制御装置の設定電圧を調整して前記コンバ
ータ部の直流側に供給する電力量を制御する制御手段を
備えて構成する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a power generation system, comprising: a converter section for converting AC power to DC power on a DC side of an inverter section for converting DC power to AC power; And a reverse-blocking converter unit for converting AC power to DC power and blocking backflow in parallel, and connecting a synchronous generator interlocked to a rotary prime mover to the AC side of the converter unit, Connect a commercial power supply to the AC side of the reverse blocking converter,
On the AC side of the inverter unit, a device capable of reducing the drive power by reducing the rotation speed is connected, and between the synchronous generator and the converter unit, the synchronous power generator is driven at a constant voltage and constant frequency and the required power is controlled by the synchronous power generation. A general load smaller than the rated value of the converter is connected, and the synchronous generator is provided so that the DC side terminal voltage of the converter section is higher than the DC side terminal voltage of the reverse blocking converter section. A control means is provided for adjusting the set voltage of the automatic voltage control device and controlling the amount of power supplied to the DC side of the converter section.

【0010】[0010]

【作用】請求項1に係る発明の発電システムの構成によ
れば、交流発電装置で発電した交流電力をコンバータ部
で直流電力に変換した後、インバータ部で可変周波数の
交流電力に変換し、逆阻止型コンバータ部を通じて供給
される商用電源からの電力に優先して負荷に供給し、不
足する分を商用電源からの電力によって賄う。
According to the configuration of the power generation system according to the first aspect of the invention, the AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter, and then converted into AC power of a variable frequency by the inverter. The load is supplied to the load in preference to the power from the commercial power supply supplied through the blocking converter unit, and the shortfall is covered by the power from the commercial power supply.

【0011】また、交流発電装置で発電した交流電力を
コンバータ部で直流電力に変換した後、インバータ部で
交流電力に変換してから、回転数低下によって駆動電力
を低減できる機器に供給し、回転型原動機の回転数に関
係なく機器の回転数を制御できる。
The AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter, converted into AC power by the inverter, and then supplied to equipment capable of reducing the driving power by lowering the rotation speed. The rotation speed of the equipment can be controlled regardless of the rotation speed of the type prime mover.

【0012】また、交流発電装置で発電した交流電力を
コンバータ部で直流電力に変換した後に、逆阻止型コン
バータ部を通じて供給される商用電源からの直流電力と
合流させ、交流状態で合流させる場合のように、位相合
わせのために同期させることを不要にし、商用電源によ
る商用電力系統を保護するための系統連系保護装置も不
要にする。
[0012] Further, in the case where the AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter section, the DC power is combined with DC power from a commercial power supply supplied through the reverse blocking type converter section to be combined in the AC state. As described above, it is not necessary to synchronize for phase matching, and it is also unnecessary to provide a system interconnection protection device for protecting a commercial power system using a commercial power supply.

【0013】また、回転型原動機を一定回転数で駆動
し、それにより交流発電装置で定電圧定周波数の発電電
力を得て一般負荷に供給し、そこでの余剰分の電力の全
量を、コンバータ部からインバータ部を経て負荷に供給
する。ここで、電源投入などにより一般負荷での必要電
力量が急激に増大し、エンジンが過負荷になりそうな時
は、コンバータ部を制御して、交流発電装置から直流部
へ流れ込む電流を停止し、過負荷を防止するとともに、
逆阻止型コンバータ部を通じて、商用電源からの電力を
直ちに負荷に供給し、負荷での周波数低下を防止でき
る。
[0013] Further, the rotary type prime mover is driven at a constant rotation speed, whereby the alternating-current power generator obtains the power generated at a constant voltage and constant frequency and supplies it to a general load. To the load via the inverter section. Here, when the power required by a general load suddenly increases due to turning on the power and the engine is likely to be overloaded, the converter section is controlled to stop the current flowing from the AC generator to the DC section. , To prevent overload,
The power from the commercial power supply is immediately supplied to the load through the reverse blocking converter section, so that a frequency drop at the load can be prevented.

【0014】また、請求項2に係る発電システムの構成
によれば、自動電圧制御装置を制御して同期発電機側の
交流電圧を、商用電源側の交流電圧よりも高くすること
により、コンバータ部による整流後の直流電圧を、逆阻
止型コンバータ部による整流後の直流電圧よりも高く
し、同期発電機の定格値となる電力を負荷に優先的に供
給できる。
Further, according to the configuration of the power generation system according to the second aspect, the automatic voltage control device is controlled so that the AC voltage on the synchronous generator side is higher than the AC voltage on the commercial power supply side. The DC voltage after the rectification by the inverter is made higher than the DC voltage after the rectification by the reverse blocking converter unit, and the electric power that is the rated value of the synchronous generator can be preferentially supplied to the load.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明に係る発電システムの第1
実施例を示す概略構成図であり、回転型原動機(ガスエ
ンジン)1に、発電装置としての同期発電機2が連動連
結されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of a power generation system according to the present invention.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment, in which a synchronous generator 2 as a power generation device is interlockedly connected to a rotary prime mover (gas engine) 1.

【0017】同期発電機2に、交流電力を直流電力に変
換するコンバータ部3の交流側が第1の電力出力線4を
介して接続されている。第1の電力出力線4には、定電
圧定周波数で駆動する一般負荷5が接続されている。商
用電源6に、交流電力を直流電力に変換するとともに逆
流を阻止する逆阻止型コンバータ部7が第2の電力出力
線8を介して接続されている。
The AC side of a converter section 3 for converting AC power into DC power is connected to the synchronous generator 2 via a first power output line 4. A general load 5 driven at a constant voltage and a constant frequency is connected to the first power output line 4. A reverse blocking converter unit 7 for converting AC power into DC power and preventing backflow is connected to a commercial power supply 6 via a second power output line 8.

【0018】直流電力を交流電力に変換するインバータ
部9の直流側に、コンバータ部3および逆阻止型コンバ
ータ部7それぞれの直流側が、電力線10と第1および
第2の分岐電力線10a,10bを介して接続されてい
る。電力線10には平滑コンデンサ11が接続されてい
る。
The DC side of the converter section 3 and the reverse blocking type converter section 7 are respectively connected to the DC side of the inverter section 9 for converting DC power into AC power via the power line 10 and the first and second branch power lines 10a and 10b. Connected. A smoothing capacitor 11 is connected to the power line 10.

【0019】インバータ部9には、空気調和システムを
構成する冷水ポンプを駆動するポンプ用電動機とかファ
ンを駆動するファン用電動機などの、回転数低下によっ
て駆動電力を低減できる機器としての熱搬送機器負荷1
2が、第3の電力出力線13を介して接続されている。
The inverter unit 9 is provided with a heat transfer device load as a device capable of reducing the driving power by lowering the rotation speed, such as a pump motor for driving a chilled water pump or a fan motor for driving a fan, which constitutes an air conditioning system. 1
2 are connected via a third power output line 13.

【0020】同期発電機2の定格値が、一般負荷5と熱
搬送機器負荷12等で要求される電力量を合計した、シ
ステム全体で要求される最小電力量よりも小さくかつそ
の最小電力量に近い電力量を発生するように設定されて
いる。すなわち、必要最小電力量に近い定格値の汎用の
同期発電機2が選択される。
The rated value of the synchronous generator 2 is smaller than the minimum power required for the entire system, which is the sum of the power required by the general load 5 and the heat transfer equipment load 12, and the minimum power. It is set to generate a near electric energy. That is, a general-purpose synchronous generator 2 having a rated value close to the required minimum electric energy is selected.

【0021】第1の電力出力線4に、コンバータ部3の
交流側の電力を検出する電力検出手段14が設けられて
いる。電力検出手段14は、電流トランスデューサ14
aと電圧トランスデューサ14bとから構成されてい
る。
The first power output line 4 is provided with power detection means 14 for detecting the power on the AC side of the converter section 3. The power detecting means 14 includes a current transducer 14
a and a voltage transducer 14b.

【0022】電流トランスデューサ14aおよび電圧ト
ランスデューサ14bが、制御手段としてのコントロー
ラ15に接続されるとともに、コントローラ15がコン
バータ部3に接続されている。コントローラ15では、
電力検出手段14で検出する発電量が同期発電機2の定
格値よりも小さいときに、コンバータ部3をスイッチン
グ制御して、コンバータ部3の直流側に供給する電力量
を、検出発電量が定格値になるまで増加し、定格値より
も大きいときには、検出発電量が定格値以下になるまで
減少するようになっている。これにより、同期発電機2
の発電電力を、商用電源6からの電力に優先して熱搬送
機器負荷12に供給できるようになっている。
The current transducer 14a and the voltage transducer 14b are connected to a controller 15 as control means, and the controller 15 is connected to the converter 3. In the controller 15,
When the power generation amount detected by the power detection means 14 is smaller than the rated value of the synchronous generator 2, the switching control of the converter unit 3 is performed, and the power amount supplied to the DC side of the converter unit 3 is changed to the rated power generation amount. When the value exceeds the rated value, the detected power generation amount decreases until the detected power generation becomes equal to or less than the rated value. Thereby, the synchronous generator 2
, Can be supplied to the heat transfer equipment load 12 in preference to the electric power from the commercial power supply 6.

【0023】電力線10に、直流電圧を検出する電圧計
16が設けられ、この電圧計16がコントローラ15に
接続され、直流電圧が設定値を越えた場合にコンバータ
部3をスイッチング制御して、同期発電機2からの電力
が流入することを阻止し、電圧増大に起因する平滑コン
デンサ11の破損を防止するようになっている。
The power line 10 is provided with a voltmeter 16 for detecting a DC voltage. The voltmeter 16 is connected to the controller 15, and controls the switching of the converter unit 3 when the DC voltage exceeds a set value, thereby achieving synchronization. The power from the generator 2 is prevented from flowing, and the smoothing capacitor 11 is prevented from being damaged due to an increase in voltage.

【0024】以上の構成により、図2のグラフに示すよ
うに、一般負荷5で必要とする電力量P1に変動があっ
ても、その全量を同期発電機2の発電電力量Pによって
賄うことができる。そして、余剰分の電力量ΔPを熱搬
送機器負荷12に供給し、熱搬送機器負荷12で必要と
する電力量P2との差分、すなわち、不足した電力量P
3を商用電源6からの電力によって賄い、熱搬送機器負
荷12での負荷変動に対応させることができる。
With the above configuration, as shown in the graph of FIG. 2, even if the power amount P1 required by the general load 5 fluctuates, the entire amount can be covered by the generated power amount P of the synchronous generator 2. it can. Then, the surplus power amount ΔP is supplied to the heat transfer device load 12, and the difference from the power amount P 2 required by the heat transfer device load 12, that is, the insufficient power amount P
3 can be covered by the electric power from the commercial power supply 6 and can cope with a load change in the heat transfer equipment load 12.

【0025】上記第1実施例によれば、次のような効果
を有する。 商用電源6からの交流電力を逆阻止型コンバータ部7
を通じて直流電力に変換するから、同期発電機2からの
発電電力の商用電源6側への逆潮流を、高価な系統連系
保護装置を用いずに防止できる。 回転型原動機1を効率の高い定格負荷で駆動して同期
発電機2の発電効率を高い状態に維持しながら、その発
電電力の全量を一般負荷5と熱搬送機器負荷12に供給
できる。また、回転数を定格回転数に維持しているた
め、回転型原動機2の能力が低下することもない。 一般負荷5において、電源投入などに際して必要電力
量が急激に増大しても、そのことは、電力検出手段14
の構成要素を使って、電圧または周波数の低下として検
出し、同期発電機2側からコンバータ部3を通して流れ
込む電流を減少または停止することによって回転型原動
機1の過負荷を防止する。また、その際、同期発電機2
から熱搬送機器負荷12に供給される電力量の急激な減
少分の電力を商用電源6から即座に補って熱搬送機器負
荷12に供給するから、一般負荷5での必要電力量の急
激な増大に対する応答性に優れ、熱搬送機器負荷12に
おける周波数低下を防止できる。 同期発電機2からの交流電力をコンバータ部3で直流
電力に変換し、かつ、商用電源6からの交流電力を逆阻
止型コンバータ部7で直流電力に変換し、直流状態で合
流するから、交流状態で合流する場合のような同期投入
装置を不要にできる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. AC power from the commercial power supply 6 is a reverse blocking converter unit 7
, The reverse power flow of the generated power from the synchronous generator 2 to the commercial power source 6 can be prevented without using an expensive system interconnection protection device. The rotary motor 1 can be driven at a high-efficiency rated load to maintain the power generation efficiency of the synchronous generator 2 at a high level, and the entire amount of the generated power can be supplied to the general load 5 and the heat transfer equipment load 12. Further, since the rotation speed is maintained at the rated rotation speed, the performance of the rotary motor 2 does not decrease. In the general load 5, even if the required amount of power suddenly increases at the time of turning on the power or the like, the fact is as follows.
Is detected as a decrease in voltage or frequency and the current flowing from the synchronous generator 2 through the converter unit 3 is reduced or stopped to prevent the overload of the rotary motor 1. At that time, the synchronous generator 2
From the commercial power source 6 to supply the heat transfer device load 12 with the power of the sudden decrease in the power amount supplied to the heat transfer device load 12, so that the required power amount at the general load 5 sharply increases. And the frequency of the heat transfer device load 12 can be prevented from lowering. Since the AC power from the synchronous generator 2 is converted into DC power by the converter section 3 and the AC power from the commercial power supply 6 is converted into DC power by the reverse blocking converter section 7 and merged in a DC state. It is possible to eliminate the need for a synchronous input device as in the case of merging in a state.

【0026】図3は、本発明に係る発電システムの第2
実施例を示す概略構成図であり、第1実施例と異なると
ころは次の通りである。すなわち、第2の電力出力線8
に電流トランスデューサ17が設けられるとともにこの
電流トランスデューサ17がコントローラ15aに接続
され、コントローラ15aが、同期発電機2に備えられ
ている自動電圧制御装置2aに接続されている。
FIG. 3 shows a second example of the power generation system according to the present invention.
It is a schematic block diagram showing an Example, and a different point from 1st Example is as follows. That is, the second power output line 8
The current transducer 17 is connected to the controller 15a, and the controller 15a is connected to the automatic voltage control device 2a provided in the synchronous generator 2.

【0027】コントローラ15aにおいて、コンバータ
部3および逆阻止型コンバータ部9(両者ともダイオー
ドで構成可能である)を常に通電した状態で、両電流ト
ランスデューサ14a,17によって検出される電流値
を比較し、コンバータ部3に入力される交流電圧が逆阻
止型コンバータ部9に入力される交流電圧よりも大にな
るように、すなわち、コンバータ部3の直流側端子電圧
が逆阻止型コンバータ部9の直流側端子電圧よりも高く
なるように自動電圧制御装置2aの設定電圧を自動的に
制御するようになっている。
In the controller 15a, while the converter unit 3 and the reverse blocking converter unit 9 (both of which can be constituted by diodes) are always energized, the current values detected by the two current transducers 14a and 17 are compared. The AC voltage input to the converter unit 3 is higher than the AC voltage input to the reverse blocking converter unit 9, that is, the DC terminal voltage of the converter unit 3 is changed to the DC side voltage of the reverse blocking converter unit 9. The set voltage of the automatic voltage control device 2a is automatically controlled so as to be higher than the terminal voltage.

【0028】これにより、コンバータ部3で整流された
直流電圧を、逆阻止型コンバータ部9で整流された直流
電圧よりも高い状態に維持でき、同期発電機2からの電
力を商用電源6からの電力に優先して熱搬送機器負荷1
2に供給するように構成されている。この第2実施例に
よれば、同期発電機2に備えられている自動電圧制御装
置2aを利用しているために、上述した優先供給のため
の構成を安価にできる利点がある。
Thus, the DC voltage rectified by the converter unit 3 can be maintained at a higher level than the DC voltage rectified by the reverse blocking converter unit 9, and the electric power from the synchronous generator 2 is supplied from the commercial power supply 6. Heat transfer equipment load 1 prior to electric power
2 is provided. According to the second embodiment, since the automatic voltage control device 2a provided in the synchronous generator 2 is used, there is an advantage that the configuration for priority supply described above can be reduced in cost.

【0029】図4は、本発明に係る発電システムの第3
実施例を示す概略構成図であり、第1実施例と異なると
ころは次の通りである。すなわち、コンバータ部3に代
えて、コントローラ15を逆阻止コンバータ部7に接続
し、逆阻止コンバータ部7を通じて供給される電力量を
スイッチング制御し、同期発電機2からの電力を商用電
源6からの電力に優先して熱搬送機器負荷12に供給す
るように構成している。他の構成は第1実施例と同じで
ある。
FIG. 4 shows a third embodiment of the power generation system according to the present invention.
It is a schematic block diagram showing an Example, and a different point from 1st Example is as follows. That is, the controller 15 is connected to the reverse blocking converter section 7 instead of the converter section 3 to control switching of the amount of electric power supplied through the reverse blocking converter section 7, and the electric power from the synchronous generator 2 is supplied from the commercial power supply 6. The power is supplied to the heat transfer device load 12 in preference to the power. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0030】前述第1、第2および第3実施例におい
て、コンバータ部3と逆阻止コンバータ部7とインバー
タ部9と平滑コンデンサ11とは、汎用インバータを改
造したひとつのインバータセット18(図1,図3およ
び図4参照)として組むことができるものである。
In the first, second and third embodiments, the converter unit 3, the reverse blocking converter unit 7, the inverter unit 9 and the smoothing capacitor 11 are composed of a single inverter set 18 (FIG. 1, 3 and 4).

【0031】図5は、本発明に係る発電システムの応用
例を示す概略構成図であり、第1実施例と異なるところ
は次の通りである。すなわち、熱搬送機器負荷として安
定駆動時の周波数が異なるブロワー19とファン20と
を用いる場合に、それぞれ個別のインバータセット18
を介して同期発電機2が接続されるとともに、各インバ
ータセット18に商用電源6が接続されている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an application example of the power generation system according to the present invention. The difference from the first embodiment is as follows. That is, when the blower 19 and the fan 20 having different frequencies during stable driving are used as the heat transfer equipment loads, the individual inverter sets 18
The synchronous generator 2 is connected to the inverter set 18 and the commercial power supply 6 is connected to each inverter set 18.

【0032】同期発電機2と、両インバータセット1
8,18への分岐箇所とを接続する第1の電力出力線部
分4aに、定電圧定周波数で駆動する照明設備21が接
続されている。図示しないが、第1の電力出力線部分4
a、および、第1の電力出力線部分4aの端部と各イン
バータセット18のコンバータ部3とを接続する第1の
電力出力線部分4b,4bそれぞれに、前述同様の電力
検出手段が設けられ、第1実施例と同様に、同期発電機
2の発電電力を、商用電源6からの電力に優先して熱搬
送機器負荷12に供給できるように構成されている。
The synchronous generator 2 and the two inverter sets 1
Lighting equipment 21 driven at a constant voltage and a constant frequency is connected to a first power output line portion 4a that connects the branch points to 8 and 18. Although not shown, the first power output line portion 4
a, and the first power output line portions 4b, 4b connecting the ends of the first power output line portions 4a and the converter portions 3 of the respective inverter sets 18 are provided with the same power detection means as described above. As in the first embodiment, the power generated by the synchronous generator 2 can be supplied to the heat transfer equipment load 12 in preference to the power from the commercial power supply 6.

【0033】この応用例によれば、ブロワー19とファ
ン20とを個別に周波数制御する場合に、その周波数の
変動の影響が相互に及ぼし合うことを回避できる。
According to this application example, when the frequency of the blower 19 and the fan 20 are individually controlled, it is possible to avoid the influence of the fluctuation of the frequency from affecting each other.

【0034】また、上記実施例では、交流発電装置とし
て同期発電機2を用いているが、誘導発電機を用いても
良い。その場合、コンバータ部3を逆流可能なものに構
成し、誘導発電機の必要とする無効電力を供給すれば良
い。
In the above embodiment, the synchronous generator 2 is used as the AC generator, but an induction generator may be used. In that case, the converter unit 3 may be configured to be capable of reverse flow, and may supply reactive power required by the induction generator.

【0035】本発明としては、例えば、燃料電池や太陽
発電装置などを電力線10に接続し、発電によって得ら
れる直流電力をも利用するようにしても良い。
According to the present invention, for example, a fuel cell, a solar power generation device, or the like may be connected to the power line 10 so as to use DC power obtained by power generation.

【0036】また、本発明としては、回転型原動機1と
して、上述実施例のようなガスエンジンに限らず、ディ
ーゼルエンジンや蒸気タービンやガスタービンやスター
リングエンジンなどが適用できる。
In the present invention, the rotary prime mover 1 is not limited to the gas engine as in the above-described embodiment, but may be a diesel engine, a steam turbine, a gas turbine, a Stirling engine, or the like.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1に係る発明の発電システムによれば、交流発電装置の
定格値となる電力を負荷に優先的に供給しながら、不足
する分を商用電源からの電力によって賄うから、システ
ムで要求される負荷よりも小さい、汎用の定格値の交流
発電装置を容易に選択して使用でき、システムを安価に
構成できる。また、交流発電装置で発電した交流電力を
コンバータ部で直流電力に変換した後、インバータ部で
交流電力に変換して負荷に供給するから、負荷の一部に
回転数低下によって駆動電力を低減できる機器を使用し
たとしても、その回転数の変化のいかんにかかわらず、
回転型原動機を一定回転数で駆動でき、負荷の仕様のい
かんにかかわらず、回転型原動機の利用率を低下させず
に、交流発電装置で効率良く発電した交流電力を良好に
供給できる。また、定周波数の一般負荷については、交
流発電装置の出力線に直接に接続するから、インバータ
ロスが発生しない。また、商用電源からの交流電力を逆
阻止型コンバータ部を通じて直流電力に変換した後、イ
ンバータ部で交流電力に変換して負荷に供給するから、
交流発電装置側からの逆潮流を防止する高価な系統連系
保護装置を不要にできて安価である。
As is apparent from the above description, according to the power generation system of the first aspect of the present invention, while the power that is the rated value of the AC power generation device is preferentially supplied to the load, the shortage is eliminated. Since the power is supplied from the commercial power supply, an AC power generator having a general-purpose rated value smaller than the load required by the system can be easily selected and used, and the system can be configured at low cost. Also, since the AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter unit, and then converted into AC power by the inverter unit and supplied to the load, the driving power can be reduced by lowering the rotational speed of a part of the load. Even if the device is used, regardless of the change in the number of revolutions,
The rotary prime mover can be driven at a constant rotation speed, and regardless of the specifications of the load, the AC power efficiently generated by the AC generator can be satisfactorily supplied without reducing the utilization rate of the rotary prime mover. In addition, a general load having a constant frequency is directly connected to the output line of the AC generator, so that no inverter loss occurs. Also, since the AC power from the commercial power supply is converted to DC power through the reverse blocking converter unit, and then converted to AC power by the inverter unit and supplied to the load,
An expensive system interconnection protection device for preventing reverse power flow from the AC power generator side can be eliminated and the cost is reduced.

【0038】また、交流発電装置で発電した交流電力を
コンバータ部で直流電力に変換した後、インバータ部で
交流電力に変換してから、回転数低下によって駆動電力
を低減できる機器に供給し、回転型原動機の回転数に関
係なく機器の回転数を制御できるから、回転型原動機を
利用率の高い状態に維持しながら機器の駆動電力を低減
でき、商用電源から賄う電力量を極力少なくし、電力消
費量を良好に低減できて経済的である。
Further, after the AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter section, it is converted into AC power by the inverter section, and then supplied to a device capable of reducing the driving power by lowering the rotation speed. Since the rotation speed of the equipment can be controlled regardless of the rotation speed of the type prime mover, the drive power of the equipment can be reduced while maintaining the rotation type motor at a high utilization rate, and the amount of power supplied from the commercial power source is reduced as much as possible. It is economical because the consumption can be reduced well.

【0039】また、交流発電装置で発電した交流電力を
コンバータ部で直流電力に変換した後に、逆阻止型コン
バータ部を通じて供給される商用電源からの直流電力と
合流させるから、交流状態で合流させる場合のような同
期投入装置を不要にでき、発電システムをより安価に構
成できる。
Further, after the AC power generated by the AC power generator is converted into DC power by the converter section, the DC power is combined with the DC power from the commercial power supply supplied through the reverse blocking type converter section. Such a synchronous input device can be eliminated, and the power generation system can be configured at lower cost.

【0040】また、回転型原動機を一定回転数で駆動
し、それにより交流発電装置で定電圧定周波数の発電電
力を得て一般負荷に供給し、電源投入などにより一般負
荷での必要電力量が急激に増大しても、増大分は発電電
力によって賄いながら、それに伴う機器への供給電力量
の急激な減少分を、商用電源からの電力によって即座に
賄うことができるから、電源投入時などの一般負荷での
必要電力量の急激な増加に伴う機器での周波数低下を応
答性良好に防止しながら、一般負荷に良好に電力を供給
して定電圧定周波数で駆動することができる。
Further, the rotary type prime mover is driven at a constant rotation speed, thereby generating power of a constant voltage and constant frequency by the AC generator and supplying the generated power to a general load. Even if it increases sharply, the increase can be covered by the generated power, and the accompanying sudden decrease in the amount of power supplied to the equipment can be covered immediately by the power from the commercial power supply. It is possible to satisfactorily supply power to the general load and drive at a constant voltage / constant frequency while preventing a decrease in the frequency of the device due to a rapid increase in the required power amount in the general load with good responsiveness.

【0041】また、請求項2に係る発電システムによれ
ば、同期発電機に備えられている自動電圧制御装置を利
用するから、コンバータ部から供給される電力を極めて
安価に制御でき、上述請求項1に係る発明と同様の効果
を、容易かつ安価にして達成できる。
According to the power generation system of the second aspect, since the automatic voltage control device provided in the synchronous generator is used, the power supplied from the converter can be controlled at very low cost. The same effect as that of the invention according to the first aspect can be achieved easily and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る発電システムの第1実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a power generation system according to the present invention.

【図2】必要電力量の経時的変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a change over time in a required power amount.

【図3】本発明に係る発電システムの第2実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the power generation system according to the present invention.

【図4】本発明に係る発電システムの第3実施例を示す
概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the power generation system according to the present invention.

【図5】本発明に係る発電システムの応用例を示す概略
構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an application example of the power generation system according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回転型原動機(ガスエンジン) 2…交流発電装置としての同期発電機 2a…自動電圧制御装置 3…コンバータ部 4…第1の電力出力線 5…一般負荷 6…商用電源 7…逆阻止型コンバータ部 9…インバータ部 12…熱搬送機器負荷 14…電力検出手段 15,15a…制御手段としてのコントローラ 19…機器としてのブロワー 20…機器としてのファン 21…一般負荷としての照明設備 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary motor (gas engine) 2 ... Synchronous generator as an alternating current generator 2a ... Automatic voltage controller 3 ... Converter part 4 ... 1st electric power output line 5 ... General load 6 ... Commercial power supply 7 ... Reverse blocking type Converter section 9 ... Inverter section 12 ... Heat transfer equipment load 14 ... Power detection means 15, 15a ... Controller as control means 19 ... Blower as equipment 20 ... Fan as equipment 21 ... Lighting equipment as general load

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電力を交流電力に変換するインバー
タ部の直流側に、交流電力を直流電力に変換するコンバ
ータ部と、交流電力を直流電力に変換するとともに逆流
を阻止する逆阻止型コンバータ部とを並列接続し、前記
コンバータ部の交流側に、回転型原動機に連動連結した
交流発電装置を接続するとともに、前記逆阻止型コンバ
ータ部の交流側に商用電源を接続し、前記インバータ部
の交流側に、回転数低下によって駆動電力を低減できる
機器を接続するとともに、前記交流発電装置と前記コン
バータ部との間に、定電圧定周波数で駆動するとともに
必要電力が前記交流発電装置の定格値よりも小さい一般
負荷を接続し、前記交流発電装置の発電量を検出する電
力検出手段と、前記電力検出手段で検出する発電量が前
記交流発電装置の定格値よりも小さいときに、前記コン
バータ部の直流側に供給する電力量を、検出発電量が定
格値になるまで増加し、定格値よりも大きいときには、
検出発電量が定格値以下になるまで減少するように前記
コンバータ部を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする発電システム。
A converter for converting AC power to DC power, and a reverse blocking converter for converting AC power to DC power and preventing a backflow, on a DC side of an inverter for converting DC power to AC power. Are connected in parallel, an AC generator connected to a rotary prime mover is connected to the AC side of the converter section, and a commercial power supply is connected to the AC side of the reverse blocking converter section. On the side, while connecting a device that can reduce the driving power by reducing the rotation speed, between the AC generator and the converter unit, driven at a constant voltage and constant frequency and the required power is higher than the rated value of the AC generator. Power detection means for detecting a power generation amount of the AC power generation device, and a power generation amount detected by the power detection means. When the value is smaller than the rated value, the amount of power supplied to the DC side of the converter unit is increased until the detected power generation reaches the rated value, and when the detected power generation amount is larger than the rated value,
Control means for controlling the converter unit so that the detected power generation amount decreases to a rated value or less.
【請求項2】 直流電力を交流電力に変換するインバー
タ部の直流側に、交流電力を直流電力に変換するコンバ
ータ部と、交流電力を直流電力に変換するとともに逆流
を阻止する逆阻止型コンバータ部とを並列接続し、前記
コンバータ部の交流側に、回転型原動機に連動連結した
同期発電機を接続するとともに、前記逆阻止型コンバー
タ部の交流側に商用電源を接続し、前記インバータ部の
交流側に、回転数低下によって駆動電力を低減できる機
器を接続するとともに、前記同期発電機と前記コンバー
タ部との間に、定電圧定周波数で駆動するとともに必要
電力が前記同期発電機の定格値よりも小さい一般負荷を
接続し、かつ、前記コンバータ部の直流側端子電圧が前
記逆阻止型コンバータ部の直流側端子電圧よりも高くな
るように、前記同期発電機に備えられた自動電圧制御装
置の設定電圧を調整して前記コンバータ部の直流側に供
給する電力量を制御する制御手段を備えたことを特徴と
する発電システム。
2. A converter for converting AC power to DC power, and a reverse blocking converter for converting AC power to DC power and preventing backflow, on a DC side of an inverter for converting DC power to AC power. Are connected in parallel with each other, a synchronous generator connected to a rotary prime mover is connected to the AC side of the converter section, and a commercial power supply is connected to the AC side of the reverse blocking converter section. Side, a device that can reduce the driving power by reducing the rotation speed is connected, and between the synchronous generator and the converter unit, is driven at a constant voltage and constant frequency and the required power is higher than the rated value of the synchronous generator. Is connected so that the DC side terminal voltage of the converter unit is higher than the DC side terminal voltage of the reverse blocking converter unit. A power generation system comprising: a control unit that adjusts a set voltage of an automatic voltage control device provided in a generator to control an amount of power supplied to a DC side of the converter unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004040930A (en) * 2002-07-04 2004-02-05 Osaka Gas Co Ltd Power generation system
JP2013002660A (en) * 2011-06-13 2013-01-07 Osaka Gas Co Ltd Thermal system
JP2013158192A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Minoru Murano Proper control method of power generation output

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