WO2004019466A1

WO2004019466A1 - 電力供給システム

Info

Publication number: WO2004019466A1
Application number: PCT/JP2003/010564
Authority: WO
Inventors: Terence Mckelvey; Eishi Marui; Masahiro Miyamoto; Motoyasu Sato; Tadashi Kataoka; Tai Furuya; Seiichi Ishihara; Takahide Ozawa; Noboru Kinoshita; Shaojun Zheng
Original assignee: Ebara Corporation; Ebara Densan Ltd.
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2004-03-04
Also published as: US20060108988A1; EP1542331A4; EP1542331A1; JP4256845B2; AU2003257641A8; JPWO2004019466A1; AU2003257641A1; US7514813B2

Abstract

　電力を負荷に供給するための電力供給システムを提供する。該システムは、１又は複数のラインからなり、負荷に電力を供給するための電力搬送ラインと、　電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ユニットとを備えている。各電力供給ユニットは、発電装置と、該発電装置により生成される電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置と、インバータ装置を制御するインバータ制御部と、インバータ装置から出力される交流電力を電力搬送ラインに供給する接続装置とを備えている。インバータ制御部は、複数の電力供給ユニットからの負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備え、これにより、複数の電力供給ユニットが運転中に、少なくとも１つの電力供給ユニットが定格運転をすることができ、よって効率的な運転が可能となる。

Description

明細誊電力供給システム技術分野

本発明は、電力供給システムに関し、特に、小型の発電装置を備えた電力供給ュニットを複数並列運転して負荷に電力を供給するシステムに関する。従来の技術

近年、電力規制緩和に伴う電力市場のオープン化により、地域分散型の電源が注目されている。地域分散型の電源の 1つである小型ガスタービン発電設備では、ガスタービンエンジンは、燃料と圧縮空気とが供給され、超高速での運転が行われる。この運転時には、ガスタービンエンジンに直結された発電機には交流電力が出力されるが、この周波数は、商用交流電源系統の周波数 5 0 Hz又は 6 0 Hz と比較して、遙かに高い。したがって、この出力をコンバータ装置により整流して直流に変換し、さらに商用交流電源系統の周波数、電圧、位相にあわせた交流電力にインバー夕装置により逆変換して、負荷側に送出している。

このような小型の発電設備においては、店舗等の小規模の電力需要者によって使用されるものである。そのため、その運転操作がなるべく自動化され、かつ安定した運転が行えることが好ましい。さらには、商用交流電源系統との連系がとれ、かつ、負荷の変動に柔軟に対処できることが好ましい。

負荷の変動に対処するため、複数の小型の電力供給ユニットを並列接続した状態で運転するシステムがある。このようなシステムにおいては、特に、商用交流電源系統と系統連系しない自立運転時には、複数の並列運転された電力供給ュニットの周波数、位相、電圧を相互に合わせるだけで、商用交流電源側とは無関係に運転を行うことができる。このような場合、並列接続される複数の電力供給ュニットを同一規格、同一特性とし、均等に負荷配分を行うことは、機械的効率の観点から、好ましいものではない。これは、電力供給ユニットのエンジンをなるベく定格で運転した方が効率がよいからである。したがって、 2台の並列運転の場合には、 1台を定格出力で運転し、他の 1台を需要電力に合わせた調整用として運転することが好ましい。そして、定格運転する発電装置をローテーションさせ、機械的負荷の均等を図ることが好ましい。発明の概要

本発明は、上記したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、並列接続された複数の電力供給ユニットを備えた電力供給システムにおいて、同一の構成で制御方法を変えることによって、商用交流電源系統との連系運転及び非連系運転（自立運転）の両方において、同期運転を高信頼性で行うことができるようにしたことである。

本発明の別の目的は、並列接続された複数の電力供給ュニットを備えた電力供給システムにおいて、自動的に、少なくとも 1台の電力供給ユニットを定格出力で運転し、その他を出力調整用として運転することができるようにすることである。

上記した目的を達成するために、本発明は、負荷への電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットを備えた電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットが、該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するィンバー夕装置と、

ィンパ一夕装置を制御するィンバ一タ制御装置であって、負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備えたィンパ一夕制御装置と、

ィンバ一夕装置から出力される交流電圧を電力搬送ラインに供給する接続装置と

からなることを特徴とする電力供給システムを提供する。

上記した本発明に係る電力供給システムの一実施例においては、各電力供給ュニットのインバー夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流/直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流/交流変換部とを備え、ィンパ一夕制御装置の負荷分担調整部は、ィンバ一夕装置の昇圧部を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させ、直流ノ交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させるよう構成されている。この場合、複数の電力供給ュニッ卜それぞれの負荷分担調整部は、それぞれの昇圧部から出力される一定の直流電圧が相互に相違するように制御することが好ましい。

上記した本発明に係る電力供給システムの他の実施例においては、各電力供給ュニットのインバー夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 /直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流/交流変換部とを備え、ィンパータ制御装置の負荷分担調整部は、ィンバ一夕装置の直流/交流変換部を制御することにより、直流 Z交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の交流電圧を直流 Z交流変換部から出力させ、直流 Z 交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する交流電圧を交流/直流変換部から出力させるよう構成されている。この場合、複数の電力供給ュニットそれぞれの負荷分担調整部は、それぞれの直流/交流変換部から出力される一定の交流電圧が相互に相違するように制御することが好ましい。

上記した本発明に係る電力供給システムの別の実施例においては、各電力供給ュニットのインバ一タ装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流/交流変換部とを備え、ィンバータ制御装置の負荷分担調整部は、ィンバ一夕装置の昇圧部及び直流ノ交流変換部の両方を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させるとともに一定の交流電圧を直流ノ交流変換部から出力させ、直流/交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させるとともに、漸次減少する交流電圧を交流 /直流変換部から出力させるよう構成されている。この場合、複数の電力供給ュニットそれぞれの負荷分担調整部は、それぞれの昇圧部から出力される一定の直流電圧が相互に相違するとともに、それぞれの直流/交流変換部から出力される一定の交流電圧が相互に相違するように制御することが好ましい。

上記した目的を達成するために、本発明は、負荷に電力を供給するための電力供給システムにおいて、

負荷への電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットであって、各電力供給ユニットが、該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するインバー夕装置と、

インパー夕装置を制御するインバー夕制御装置であって、外部交流電源との連系運転時に、該外部交流電源の電圧を検出して、インバ一タ装置から出力される交流電圧の位相が外部交流電源の電圧の位相と同相となるように制御する第 1 の同期制御部を備えたィンバ一タ制御装置と、

からなる複数の電力供給ュニットと、

複数の電力供給ュニットそれぞれの起動 Z停止及び出力制御を行う台数制御装からなることを特徴とする電力供給システムを提供する。

上記した第 2の本発明に係る電力供給システムの一実施例においては、各電力供給ユニットはさらに、単独運転検出同期信号を生成する手段と、単独運転検出同期信号が出力されてから所定の期間、外部交流電源と切り離された単独運転であるか否かを検出する単独運転検出部と、単独運転検出同期信号を他の電力供給ュニットに送信する手段と、他の電力供給ュニットから単独運転検出同期信号を受信する手段とを備え、駆動中のすべての電力供給ユニットが、同一タイミングで単独運転検出を行うことができるように構成されている。

上記した第 2の本発明に係る電力供給システムの他の実施例においては、少なくとも 1つの電力供給ュニットはさらに、単独運転検出同期信号を生成する手段と、単独運転検出同期信号が出力されてから所定の期間、外部交流電源と切り離された単独運転であるか否かを検出する単独運転検出部と、単独運転検出同期信号を他の電供給ユニットに送信する手段とを備え、駆動中のすべての電力供給ュニットが、同一タイミングで単独運転検出を行うことができるように構成されている。また、各電力供給ユニットの単独運転検出部は、外部交流電源と連系運転時に、該外部交流電源の停電を検出するための停電検出部として機能するよう構成されている。

上記した第 2の本発明に係る電力供給ュニッ卜のさらに他の実施例においては、該システムはさらに、複数の電力供給ュニットに共通に接続された同期信号線を備え、各電力供給ュニットのィンバ一夕制御装置はさらに第 2の同期制御部を備え、該第 2の同期制御部は、自身のインバ一タ装置から出力される交流電圧に同期する第 1の周期の同期信号を発生して同期信号線上に出力する同期信号発生回路であって、該同期信号発生回路自身から発生された同期信号及び他の電力供給ュニットの同期信号発生回路から同期信号線上に出力された同期信号を受け取つたときに、該受け取った同期信号を起点として第 1の周期の同期信号を発生させる同期信号発生回路を含んでいる。

上記した第 2の本発明に係る電力供給システムの別の実施例においては、各電力供給ュニットはさらに、接続部における交流電圧波形を検出する波形検出部を備え、各電力供給ユニットの単独運転検出部は、単独運転検出同期信号が発生されてから所定の期間中、所属する電力供給ュニットから出力される交流電圧の周波数を、正又は負方向にシフトさせ次いで負又は正方向にシフトさせ、かつ、その期間中、波形検出部によって検出された波形が、外部交流電源の周波数以外の周波数である場合に、外部交流電源が遮断されていると判定するよう構成されている。

上記した第 2の本発明に係る電力供給システムのさらに別の実施例においては、各電力供給ユニットのインバ一夕制御装置は、さらに、外部交流電源と切り離された自立運転時において、自身のィンバ一夕装置から出力される交流電圧の位相を、他の電力供給ュニットのインバ一タ装置から出力させる交流電圧の位相または外部交流電源の交流電圧の位相に同期させる同期制御部を備えている。この場合、電力供給システムはさらに、複数の電力供給ユニットに共通に接続された同期信号線を備え、各電力供給ユニットの同期制御部は、自身のインバー夕装置から出力される交流電圧に同期する第 1の周期の同期信号を発生して同期信号線上に出力する同期信号発生回路であって、該同期信号発生回路自身から発生された同期信号及び他の電力供給ュニットの同期信号発生回路から同期信号線上に出力された同期信号を受け取ったときに、該受け取った同期信号を起点として第 1の周期の同期信号を発生させる同期信号発生回路を含んでいることが好ましい。また、各電力供給ユニットはさらに、接続部における交流電圧波形を検出する波形検出部と、外部交流電源が遮断されているか否かを検出する外部電源遮断検出部とを備え、各電力供給ュニットの外部電源遮断検出部は、周期的に所定の期間中、所属する電力供給ュニットから出力される交流電圧の周波数を、正又は負方向にシフトさせ次いで負又は正方向にシフトさせ、かつ、その期間中、波形検出部によって検出された波形が、外部交流電源の周波数以外の周波数である場合に、外部交流電源に遮断が生じたものと判定することが好ましい。

上記した目的を達成するために、本発明はさらに、電力を負荷に供給するための電力供給システムにおいて、

1又は複数のラインからなり、外部 A C電源との連系運転及び外部 A C電源から切り離された自立運転の少なくとも一方の運転により負荷に電力を供給するための電力搬送ラインと、

電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットであって、各電力街給ュニットが; 該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するインバ一夕装置と、

ィンバー夕装置を制御するィンバ一夕制御装置であって、ィンバ一夕装置から出力される交流電圧の位相を所定の交流電圧の位相に同期させる同期制御部を備えたインバ一夕制御装置と、

インバー夕装置から出力される交流電圧を電力搬送ラインに供給する接続装からなる、複数の電力供給ュニットと、各電力供給ュニットの起動/停止及び出力制御を行う台数制御装置と

を備えていることを特徴とする電力供給システムを提供する。

上記した第 3の本発明に係る電力供給システムの一実施例においては、所定の交流電圧は、外部交流電源又は他の電力供給ュニットから選ばれた 1つからの電圧であり、また、各電力供給ユニットの同期制御部は、自立運転時に、電力搬送ライン上の交流電圧を監視して、該交流電圧の位相に、対応するインバー夕装置から出力される交流電圧の位相を同期させるよう構成されている。

上記した第 3の本発明に係る電力供給システムの他の実施例においては、台数制御装置は、電力線搬送モデムを介して電力搬送ラインに、複数の電力供給ュニッ卜の運転を制御するための制御信号を出力するよう構成されている。

上記した第 3の本発明に係る電力供給システムのさらに他の実施例においては、該システムはさらに、無線通信、光通信、デジタルバス等の通信ラインを備え、台数制御装置は、複数の電力供給ュニッ卜の運転を制御するための制御信号を、通信ラインを介して複数の電力供給ュニッ卜に供給するよう構成されている。これらの場合、台数制御装置は、外部機器から通信手段を介して供給される制御情報に基づいて、制御信号を発生させてもよい。また、台数制御装置から出力される制御信号は、電力供給ュニットそれぞれから出力される交流電圧の電圧値が相互に相違するようにするための信号を含んでいることが好ましい。

上記した第 3の本発明に係る電力供給システムの別の実施例においては、各電力供給ユニットのインバ一夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流ノ交流変換部とを備えている。

そして、この場合、電力供給システムはさらに、複数の電力供給ユニットそれぞれから出力される交流電圧の設定値が相互に相違するように設定する手段を備え、各電力供給ュニッ卜のインバー夕制御装置は、（ i )該電力供給ュニッ卜から出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するィンバータ装置の直流/交流変換部の制御をその時点で固定するよう構成されているか、（i i ) 該電力供給ュニットから出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するインバータ装置の昇圧部の制御をその時点で固定するよう構成されているか、（i i i )該電力供給ユニットから出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するィンバ一夕装置の直流 Z交流変換部の制御をその時点で固定するよう構成されていることが好ましい。

また、複数の電力供給ユニットそれぞれから出力される交流電圧の電圧値が相互に相違するように、設定電圧値を表す制御信号を出力する手段を、台数制御装置内に備えてもよい。

上記した第 3の本発明に係る電力供給システムのさらに別の実施例においては、各電力供給ュニットのインバー夕制御装置はさらに、負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備えている。そして、各電力供給ユニットのインパ一夕装置が、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流 Z交流変換部とを備えている場合、負荷分担調整部は、インバー夕装置の昇圧部及び直流 Z交流変換部の両方を制御することにより、直流ノ交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させるとともに一定の交流電圧を直流/交流変換部から出力させ、直流ノ交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させるとともに、漸次減少する交流電圧を交流/直流変換部から出力させるよう構成されていることが好ましい。

また、各電力供給ユニットのインバ一タ装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流 Z交流変換部とを備えている実施例においては、各電力供給ュニットのインバー夕装置はさらに、各電力供給ュニットの昇圧部からの直流電圧が所定値以下にならないように制御することによって、該電力供洽ュニッ卜から出力される交流電圧の下限を設定する手段を備えていることが好ましい。

上記した本発明に係る電力供給システムにおいて、各電力供給ュニッ卜の発電装置は、ガスタービンエンジンに直結された発電機であることが好ましい。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の電力供給システムに具備される電力供給ュニットとして採用可能なガスタービン電力供給ュニットのー実施例の構成を示す図である。

図 2は、本発明の一実施例の、図 1に示したガスターピン電力供給ユニットを複数並列接続した電力供給システムの構成を示す図である。

図 3は、図 2に示した電力供給システムにおいて、商用交流電源等の外部交流電源から切り離された自立運転の並列接続時の、インバー夕出力電圧と制御部の連系制御部から発生される同期パルスとの関係を示す波形図である。

図 4は、図 2に示した電力供給システムにおいて、商用交流電源等の外部交流電源との連系運転時に該外部交流電源が遮断されたこと（例えば停電等)、すなわち単独運転であることを検出するための原理を説明するための波形図である。図 5は、本発明の電力供給システムに具備される電力供給ユニットとして採用可能なガスタービン電力供給ュニッ卜の他の実施例の構成を示す図である。図 6は、本発明の他の実施例の、図 5に示したガスタービン電力供給ュニットを複数並列接続した電力供給システムの構成を示す図である。

図 7は、本発明に係る電力供給システムにおいて、少なくとも 1つのガスタービン電力供給ユニットを定格運転制御する方法において設定される、 3つのガスタービン電力供給ュニッ卜の電流 ·電圧出力特性を示すグラフである。

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発明の実施の形態

まず、図 1を参照して、本発明の電力供給システムに電力供給ユニットとして適用可能な、ガスタービン発電装置及び電力変換装置を含んだ電力供給ュニット 5 0について説明する。

ガスタービン発電装置は、ガスタービンエンジンとこれに直結した発電機の超高速回転により、小型でありながら大きな発電出力が得られるという特徴があることが知られている。より詳細には、ガスタービン発電装置は、図 1に示すように、回転軸 1にガス夕一ビン翼 2、コンプレッサ翼 3、及び発電機 4のロータが '結合されている。すなわち、空気と燃料とが混合して燃焼することで、超高速回転するガスタービンエンジンと、ガスタービンに給気する空気を圧縮するコンプレッサと、ロータの周囲にステ一夕を備えた D Cブラシレス型発電機 4とが一体的に構成されている。

このガスタービン発電装置においては、図示しない燃料供給装置により、液体又はガス燃料が燃料制御弁 1 2を介してガスタービンエンジンの燃焼器に供給され、該燃料が圧縮空気と混合して燃焼することで、ガスタービン翼 2を回転駆動する。ガス夕一ビン翼 2を通過した燃焼ガスは、再生器でコンプレッサ翼 3により圧縮された空気と熱交換し、外部に排出される。再生器で予熱された圧縮空気は、燃焼器に供給され、上記したように、燃料と混合されてガスタービン翼 2を高速回転する。これにより、小型でありながら、大きな発電出力を得ることができる。

発電機 4は、ロータに永久磁石が周設されている永久磁石型の発電機である。ロータの外側にステ一夕が配置され、ロータの回転に伴って発生する誘起電圧をステ一夕巻線から出力する。永久磁石型の発電機を採用することで、回転子側に電流損失が発生しないため、高速運転に好適でかつ良好な発電効率が得られる。高速回転するガス夕一ビン翼 2の回転軸 1に直結された発電機 4によつて発電される電力は、電力変換装置を構成するインバー夕装置 5において、 A CZD C コンバータ回路（全波整流回路） 6で整流され、得られた直流は昇圧回路（D C /D Cコンバータ） 7により昇圧され、かつ、昇圧された直流は D C/A Cインバ一夕回路 8により商用交流電源等の外部 A C電源と同一の周波数、電圧、位相を有する交流電力に変換される。インバ一夕装置 5の出力は、接続部 9を介して負荷側に送出される。

エンジン制御部 1 1は、起動時及び定常運転時の燃料制御弁 1 2の開度調節等の制御を行う。昇圧制御部 1 6は、インパ一タ装置 5の昇圧回路 7の直流出力電圧の昇圧を制御する。ポンプ 1 4及びポンプ制御部 1 3は、オイルによる発電機 4の潤滑及び冷却を行うためのものである。

ィンバ一夕装置 5の昇圧回路 7及びィンバータ回路 8の制御は、マイクロプロセッサを中心に構成されたインバータ制御部 1 8により行われる。インバー夕制御部 1 8は、図 1に示すように、昇圧回路 7の直流出力すなわちインバー夕回路 8に入力される直流電圧を検出するためのインバ一タ入力直流電圧検出部 2 0と、外部 A C電源系統の電圧及びインバー夕装置 5の出力電流等を検出する電圧電流検出部 2 1と、 P I D制御部 2 2と、インバー夕回路 8をパルス幅変調制御する P WM制御部 2 3を備えている。 P WM制御部 2 3の制御により、任意の電圧、周波数、位相の交流出力が形成される。さらに、インバー夕制御部 1 8は、各種のスィツチの開閉を制御するスィツチ制御部 2 4と、電力供給ュニットの起動制御等を行う起動制御部 2 5と、接続部 9を介して外部 A C電源系統との連系同期運転を制御するとともに、同期入力回路 2 8及び同期出力回路 2 9を介して、他の電力供給ユニットと同期運転を行うための連系制御部 2 6と、外部 A C電源の遮断の検出、すなわち該 A C電源と切り離された単独運転（例えば停電等）であるか否かを検出する外部 A C遮断検出部 2 7とを備えている。

運転制御部 3 0は、エンジン制御部 1 1及びィンバ一タ制御部 1 8に起動/停止信号を供給して、電力供給ユニット 5 0の起動/停止を制御するとともに、該電力供給ユニット 5 0から出力すべき交流電力（電圧及び電流）及びその周波数を設定するための制御を行うためのものである。

図 2は、本発明に係る、電力供給ユニットを複数台並列接続した電力供給システムの実施例を示している。図 2において、 5 1〜5 3はそれぞれ、図 1に示したガスタービン発電装置を用いた電力供給ュニッ卜 5 0と同一の構成を有する電力供給ユニットである。電力供給ユニット 5 1〜5 3の電力出力端子は、負荷しすなわち外部 A C電源系統の母線 1 0 0に接続されている。各電力供給ュニット 5 1〜5 3のインバ一タ装置 5 (図 1 ) は、図 1に関連して説明したように、ィンバータ制御部 1 8の制御の下で、発電機 4の出力をコンパ一夕 6で整流平滑し、昇圧回路 7で昇圧し、インバ一タ回路 8で交流電圧に変換して出力する。

台数制御装置 1 1 0は、電力供給ュニット 5 1〜 5 3の起動 Z停止を運転制御部 3 0を介して制御するものであり、効率的な運転を行うために、負荷 Lの変動に対応して、運転するガスタービン電力供給ュニッ卜の台数を制御するものである。

なお、台数制御装置 1 1 0に、電力供給ュニット 5 1〜 5 3から出力すべき交流電力及び周波数を設定するための制御信号を発生して、それぞれの運転制御部 3 0に供給させる機能を具備させてもよい。このような制御信号を、台数制御装置 1 1 0ではなく、別の装置から、あるいは別の装置から台数制御装置 1 1 0を介して、運転制御部 3 0に供給させるようにしてもよい。また、図 2のシステムにおいては、台数制御装置 1 1 0からの制御信号がそれぞれの電力供給ュニット 5 1〜5 3に直列的に供給されるよう構成されているが、台数制御装置 1 1 0からの制御信号を並列的にそれぞれの電力供給ュニット 5 1〜 5 3に供給するようにしてもよい。

これら電力供給ュニット 5 1〜 5 3の同期運転制御は、各電力供給ュニット 5 1〜5 3の連系制御部 2 6が同期パルスを、同期入力回路 2 8及び同期出力回路 2 9を介して送受することによって行われる。

より詳細に説明すると、図 2の電力供給システムが、自立運転（外部 A C電源との非連系運転）を行う場合、各電力供給ユニットの連系制御部 2 6は夕イマ機能を有しており、該タイマ機能により、台数制御装置 1 1 0から、例えば電力供給ュニット 5 1に運転指令が供給されて運転状態にある場合、該ュニット 5 1の連系制御部 2 6は、図 3に示すように、出力すべき電圧 V a cの周波数 Fに対応する周期 T 1 (= ! / ¥ ) を計時した時点で同期パルス S 1を出力する。生成された同期パルス S 1は、同期出力回路 2 9及び同期入力回路 2 8を介して連系制御部 2 6に戻され、これにより、夕イマがリセットされて周期 T 1の計時が再度開始される。したがって、電力供給ユニット 5 1において、連系制御部 2 6は、周期 T 1の同期パルス列を出力することになる。この同期パルス列は、 P I D制御部 2 2を介して P WM制御部 2 3に供給され、これにより、電力供給ュニット 5 1のィンバ一夕装置 5は、同期パルス S' 1に同期した周期 T 1を有する交流電圧を出力することができる。

運転中の電力供給ュニット 5 1の連系制御部 2 6によって生成された同期パルス S 1はまた、同期信号線 1 1 2を介して、他の電力供給ュニット 5 2、 5 3の同期入力回路 2 8にも供給される。このような状態で、例えば電力供給ユニット 5 2に台数制御装置 1 1 0から運転指令が供給されると、電力供給ユニット 5 1 からの同期パルス S 1を電力供給ュニッ卜 5 2の同期入力回路 2 8を介して連系制御部 2 6が受け取った時点で、該連系制御部 2 6のタイマがリセットされる。そして、電力供給ュニッ卜 5 1と同様に、電力供給ュニット 5 2の連系制御部 2 6は、同期パルス S 1を受け取った時点から周期 T 1毎に同期パルスを出力する。これにより、電力供給ュニット 5 2の連系制御部 2 6も、電力供給ュニット 5 1 と同期したタイミングで同期パルス列を出力することができ、よって、電力供糸台ユニット 5 2は、電力供給ユニット 5 1の出力と同期した交流電圧を出力することができる。

このようにして、総ての電力供給ュニット 5 1〜5 3は、運転中に同一位相の波形を出力することができる。また、 1台の電力供給ユニットが故障等により運転を停止しても、運転中の他の複数の電力供給ュニットは、同期運転が可能である。

図 2の電力供給システムが、外部 A C電源と系統連系運転を行う場合、各電力供給ュニットは、外部 A C電源電圧と以下のようにして同期した出力電圧を発生する。例えば、電力供給ュニット 5 1に運転指令が台数制御装置 1 1 0から供,袷されると、該電力供給ュニット 5 1のィンバ一夕制御部 1 8の電圧電流検出部 2 1が、外部 A C電源の電圧のゼロ交差点を検出して連系制御部 2 6に供給する。これにより、連系制御部 2 6が外部 A C電源電圧の周期を検出することができるので、電力供給ユニット 5 1は、外部 A C電源と同期した交流電圧を供給することができる。そして、他の電力供給ユニット 5 2、 5 3に運転指令が供給されると、同様に各ュニットが外部 A C電源電圧のゼロ交差点を検出することにより、外部 A C電源と同期した交流電圧を出力することができる。

次に、外部 A C電源が遮断されているか否かの判定について、図 4を参照して説明する。図 4の上段は、外部 A C電源の電圧波形 V a c ' 及び本発明における電力供給システムの各電力供給ュニットから出力される電圧波形 V a cを重畳して示しており、また、図 4の下段は、外部 A C電源の遮断を検出するための遮断検出同期信号 S 2を示している。該遮断検出同期信号 S 2は、電力供給ュニットの連系制御部 2 6において発生され、電力供給ュニットからの出力電圧の周波数 Fを所定の周期に渡ってシフトさせるためのものである。なお、図 4においては、周波数 Fを正及び方向にシフトする期間を 1周期づっ模式的に示しているが、それぞれの期間（周波数シフト期間）に複数周期が含まれていることは言うまでもない。

連系運転時であって外部 A C電源に停電が生じていない場合、電力供給ュニッ卜の出力電圧と外部 A C電源の電圧とは同期がとれていることから、図 4の期間 t l〜 t 2に示すように、これらの電圧波形は同一である。したがって、外部 A C電源に停電が発生したとしても、電力供給ユニットの出力電圧が外部 A C電源の出力周波数と同一であるため、停電を検出することができない。そこで、連系制御部 2 6から遮断検出同期信号 S 2が発生された時点（図 4においては、信号 S の後端）以降の最初のゼロ交差点 t 2からゼロ交差点 t 3までの所定の周期 T 2にわたつて、電力供給ユニットからの出力電圧 V a cの周期を、正方向（又は負方向）にシフトし続いて負方向（又は正方向）にシフトする。周波数のシフト量は、検知した外部 A C電源周波数に対して例えば 2 %程度が好ましい。

なお、連系制御部 2 6において生成された遮断検出同期信号 S 2は、同期出力回路 2 9及び同期入力回路 2 8を介して連系制御部 2 6に戻され、これにより、周期 T 3を計測する別のタイマがリセットされて、再度周期 T 3の計時が開始される。この遮断検出同期信号 S 2は、 P I D制御部 2 2を介して PWM制御信号 2 3に供給され、これにより、電力供給ュニット 5 1のィンパ一夕装置 5は、遮断検出同期信号 S 2に同期したタイミングで、期間 T 2の間、出力周波数をシフ卜させることができる。

そして、外部 A C遮断検出部 2 7は、周波数シフト期間 T 2中に、電圧電流検出部 2 1によって検出された交流電圧が周波数シフトされた電圧であるか否かを判定する。周波数シフトされていると判定した場合に、外部 A C電源に停電が生じたものと判定する。

運転中の電力供給ュニット 5 1の連系制御部 2 6によって生成された遮断検出同期信号 S 2はまた、同期出力回路 2 9及び同期信号 1 1 2を介して、他の電力供給ユニット 5 2、 5 3の同期入力回路 2 8にも供給される。このような状態で、例えば電力供給ュニッ卜 5 2に台数制御装置 1 1 0から運転指令が供給されると、電力供給ュニット 5 1からの遮断検出同期信号 S 2を、電力供給ュニット 5 2の連系制御部 2 6が同期入力回路 2 8を介して受け取った時点で、周期 T 3計測用のタイマがリセットされる。そして、電力供給ュニット 5 2の連系制御部 2 6は、遮断検出同期信号 S 2を受け取った時点から周期 T 3毎に、遮断検出同期信号を出力する。これにより、電力供給ユニット 5 2の連系制御部 2 6も、電力供給ュニット 5 1と同期したタイミングで、遮断検出同期信号を出力することができ、よって、同一タイミングで、外部 A C電源に停電が生じたか否かを検出することができる。

上記した外部 A C電源の遮断を検出するための遮断検出同期信号を発生する手段を、必ずしも全ての電力供給ユニットが具備している必要がなく、予めマスタとして定めた電力供給ユニット、あるいは台数制御装置 1 1 0力、遮断検出同期信号を生成し出力するようにしてもよい。

図 5及び図 6を参照して、本発明の電力供給システムの第 2の実施例を説明する。図 5は、この第 2の実施例の電力供給システムに適用可能な電力供給ュニット 5 0 ' を示し、図 6は、該電力供給ュニットからなる電力供給ュニット 5 1，〜5 3 ' を、外部 A C電源の搬送ラインすなわち母線 1 0 0に並列接続した状態を示している。

図 5に示した電力供給ュニット 5 0 ' は、図 1に示した電力供給ュニット 5 0 において、同期入力回路 2 8及び同期出力回路 2 9の代わりに、電力線搬送モデム 4 0を用いたものであり、：その他の構成は、電力供給ユニット 5 0と同一である。また、第 2の実施例の電力供給システムは、図 6に示すように、台数制御装置 1 1 0と母線 1 0 0との間にも電力線搬送モデム 1 2 0を備えている。

各電力供給ュニットに含まれる電力線搬送モデム 4 0は、連系制御部 2 6から出力される同期パルス S 1及び遮断検出同期信号 S 2を、接続部 9及び母線 1 0 0を介して、他の電力供給ユニットとの間で送受信するとともに、台数制御装置 1 1 0から電力線搬送モデム 1 2 0を介して母線 1 0 0上に伝送される制御信号を、接続部 9を介して受信するためのものである。

台数制御装置 1 1 0から電力線搬送モデム 1 2 0を及び母線 1 0 0を介して、送信される制御信号は、起動 Z停止のための指令信号及び電力供給ュニット 5 1 ' 〜5 3 ' それぞれが出力すべき電力及び周波数等の設定値である。電力供給ュニット 5 1 ' 〜5 3，は、このような制御信号を、接続部 9及び電力線搬送モデム 4 0を介して、運転制御部 3 0及びィンバ一夕制御部 1 8の連系制御部 2 6において受け取ると、該制御信号に基づいた制御を行う。

上記においては、台数制御装置 1 1 0からの制御信号を電力搬送ラインすなわち母線 1 0 0を介して搬送する例を示したが、母線 1 0 0を用いた有線通信手段の代わりに、無線通信、光通信、デジタルバス等の適宜の通信手段を用いて制御信号を通信してもよい。また、台数制御装置 1 1 0が、外部機器から任意の通信回線を介して、電力供給システムを制御するための種々の制御信号を受け取り、該制御信号に基づいて、それぞれの電力供給ュニットを制御する信号を生成し、電力線搬送モデム 1 2 0及び母線 1 0 0 (又は適宜の通信手段）を介してそれぞれのュニットに供給するようにしてもよい。

上記した第 1及び第 2の実施例の電力供給システムにおいては、台数制御装置 1 1 0が、負荷に供給すべき電力に基づいて電力供給ユニットの運転台数を決定して、該電力供給ユニットに運転指令を供給し、該指令に基づいて、各電力供給ユニットの運転が起動/停止するよう構成されている。以下に、自立運転時に、台数制御装置 1 1 0が全ての電力供給ユニットに対して運転指令を供給している場合であっても、負荷電流に応じて自動的に 1又は複数の電力供給ユニットの運転を行うとともに、少なくとも 1台の電力供給ュニットが定格運転をすることができるようにした第 3の実施例の電力供給システムについて、第 1の実施例を説明するために用いた図 1及び図 2を参照して説明する。

第 3の実施例の電力供給システムにおいては、図 7に示すように、ガスタービン電力供給ュニット 5 1〜 5 3それぞれの出力の電流 ·電圧特性に差を持たせるよう設定している。このような電流 ·電圧特性は、例えば、運転制御パネル（不図示）上でオペレータ等により設定することができる。設定された特性は、昇圧制御部 1 6により昇圧回路 7を制御するか、又は P WM制御部 2 3によりィンバ —夕回路 8を制御するかによって、若しくは、これら両方の制御を実行することによって得ることができる。なお、設定された電流 ·電圧特性は、台数制御装置 1 1 0から制御信号として電力供給ユニット 5 1〜5 3に供給するようにしてもよい。図 7に示すように、電力供給ュニット 5 1〜 5 3にそれぞれ設定された出力電圧の最大値電圧すなわち定格電圧 V 1〜V 3 (この例では、 V 1 >V 2〉V 3 ) が異なっており、また、出力する負荷電流が略定格電流値である所定値 I 1 〜I 3を超えると、出力電圧が定格電圧 V 1〜V 3より徐々に低下するよう設定されている。

すなわち、電力供給ュニット 5 1においては、電流 I 1以下では、負荷電流 I の大きさに拘わらず出力電圧が一定値 V 1であり、負荷電流 Iが I 1を超えると、出力電圧が V 1より徐々に低下する。電力供給ュニット 5 2及び 5 3においても同様に、電流 I 2及び I 3以下では、一定の出力電圧 V 2及び V 3が得られるが、 I 2及び I 3を超えると、それぞれの出力電圧が V 2及び V 3から低下する。このように設定された状態で、母線 1 0 0に接続された負荷 Lに電流 Iを供給するため、電力供給システムが起動されると、台数制御装置 1 1 0からの起動指令により、すべての電力供給ユニットが運転を開始し、電圧を発生する。このとき、電力供給ュニット 5 1〜 5 3の定格電圧が V 1 >V 2 >V 3に設定されているため、電力供給ユニット 5 1のインバー夕 8の出力電圧が最も高くなる。このため、母線 1 0 0に流れる負荷電流 Iは、最初（負荷電流が小さい場合）に、電力供給ュニット 5 1から供給され、他の電力供給ュニット 5 2及び 5 3は負荷電流を殆ど供給しない。

母線 1 0 0に流れる負荷電流 Iが増大し、電力供給ュニット 5 1の定格電流近傍の電流 I 1まで増大すると、図 7に示した特性が設定されているため、電力供給ュニット 5 1のインパー夕装置 5からの出力電圧は V Iから徐々に低下し、負荷電流 Iが電流 I 2まで増大した時点で、別の電力供給ュニット 5 2のィンバー夕装置 5の出力電圧 V 2と等しくなる。このため、母線 1 0 0に流れる負荷電流 I力電流 I 2を超えると、 1台目の電力供給ュニット 5 1が略定格運転して負荷電流中の電流 I 2分を流し、オーバ一フローした電流（I一 I 2 ) 分が 2台目の電力供給ュニット 5 2から流れる。すなわち、 1台目の電力供給ュニット 5 1に定格 I 1を超える電流が流れようとすると、出力電圧が低下するため、第 2の電力供給ュニット 5 2が負荷電流を供給可能となり、これにより、第 1の電力供給ュニット 5 1で略定格電流を供給し、それを超えた分を第 2の電力供給ュニット 5 2で供給することになる。

そして、負荷電流 Iがさらに増大して、 2台目の電力供給ユニット 5 2からの電流が電流 I 3を超えると、 3台目の電力供給ュニット 5 3が負荷電流を供給可能となる。これにより、 1及び 2台目の電力供給ュニット 5 1及び 5 2が略定格電流（= 1 3 ) を供給し、 3台目の電力供給ュニット 5 3が、 2 X 1 3を超えた分（= 1— 2 X 1 3 ) を供給することになる。このようにして、負荷電流が 1台の電力供給ュニットの定格電流以下である場合には 1台目のみが負荷電流を供給 5 し、負荷電流が増大して 1台分の定格電流を超えた場合には、その超過分を 2台目の電力供給ユニット 5 2が分担し、さらに負荷電流が増大して 2台分の定格電流を超えた場合には、その超過分を 3台目の電力供給ュニットが分担する。このような並列運転の制御は、上記したように、昇圧回路 7を制御する力、、ィンバータ回路 8を制御するか、または、これらの両者を制御するかによって行う

10 ことができる。例えば、各電力供給ユニット 5 1〜5 3において、これらュニッ卜から出力される電流が設定値 I 1〜1 3を超えたときに、インバータ回路 8 (又は昇圧回路 7 ) の制御をその時点で固定し、そして、昇圧回路 7 (又はインバー夕回路 8 ) を制御することにより、出力電圧を V 1〜V 3から減少させるようにしてもよい。これにより、図 7に示した電流 ·電圧特性を得ることができる。ま

15 た、昇圧回路 7及びインバー夕回路 8の一方の制御を常時固定し、他方のみを制御することによって、図 7に示した電流 ·電圧特性を得るようにしてもよい。さらに、電力供給ュニット 5 1〜 5 3においては、電圧を降下させるタイミングをえるための設定値を電流値 I 1〜1 3としているが、設定値を電流値とする代わりに略定格電力を設定値としてもよい。この場合、図 7の特性の傾斜部分に "20" おいて、各電力供給ユニットの電力が該電力設定値となるように、特性を設定することが好ましい。このような電力設定値を、全ての電力供給ユニットについて同一の値に設定することが好ましい。

このような並列運転方法を採用することにより、 1台分の定格電流を超える負荷電流を供給する場合には、必ず 1台の電力供給ュニットを略定格で運転させる

25 ことができ、 2台分の定格電流を超える負荷電流を供給する場合には、 2台の電力供給ユニットを略定格で運転させることができる。したがって、並列運転時の効率的な運転が可能となる。しかも、負荷電流に応じて、該負荷電流を供給するに必要な数の電力供給ユニットが自動的に運転されるので、台数制御装置 1 1 0 が負荷電流に応じて運転台数を制御する必要がない。図 7に示した電流 ·電圧特性を、システムの運転制御パネル上でオペレー夕が任意に設定可能に構成することにより、稼働率が最も高いガスタービン電力供給ュニットを口一テ一シヨンさせることができるので、稼働率を平坦化することができる。

なお、上記した実施例において、ガス夕一ビン 5 1〜5 3のそれぞれの出力に図 7のような電流 ·電圧特性に差をつけた場合、例えば電力供給ュニット 5 1が他のュニットより低い電圧を出力すると、出力電圧の高い他のュニットからの電力が電力供給ユニット 5 1へ充電されて、インバ一夕回路 8の入力直流電圧が所定値以上に上昇する恐れがあるため、この入力直流電圧をィンバ一夕入力直流電圧検出部 2 0により検出して、所定の電圧値よりも上昇しないように昇圧回路 7、インバー夕回路 8の少なくとも一方を制御することにより、インバー夕入力直流電圧の上昇を防止することができる。

上記した第 1〜第 3の実施例の電力供給システムにおいては、ガスタービン発電装置を用いた電力供給ユニットを 3台並列接続して負荷電流を供給する例について説明したが、並列接続するガスタービン電力供給ユニットの数は、 3台に限定されずに、任意の複数台でよいことは明らかであろう。ただし、並列運転台数が増大すると、 D CZA C変換器であるィンバー夕回路 8への入力電圧の差が大きくなるため、最大で 5台程度が望ましい。また、ガス夕一ビン電力供給ュニット以外の電力供給ユニットであっても採用可能であり、例えば、太陽電池や燃料電池等の発電装置とインバー夕装置との組合せからなる電力供給ユニットも採用可能である。

本発明の好適な実施例について説明したが、当業者には、上記説明を読めば、種々の変更が可能であることが明らかであろう。

Claims

請求の範囲

1 . 負荷への電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットを備えた電力供給システムにおいて、各電力供 |5合ュニットが、該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するインパ一夕装置と、

インバ一タ装置を制御するインバータ制御装置であって、負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備えたィンバ一夕制御装置と、

からなることを特徴とする電力供給システム。

2 . 請求項 1記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニッ卜のインバー夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流/交流変換部とを備え、ィンバー夕制御装置の負荷分担調整部は、ィンバ一夕装置の昇圧部を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させ、直流 Z交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させる

ことを特徴とする電力供給システム。

3 . 請求項 2記載の電力供給システムにおいて、複数の電力供給ユニットそれぞれの負荷分担調整部は、それぞれの昇圧部から出力される一定の直流電圧が相互に相違するように制御することを特徴とする電力供給システム。

4. 請求項 1記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットのインバー夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流 Z直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流 Z交流変換部とを備え、ィンパ一夕制御装置の負荷分担調整部は、ィンパ一夕装置の直流/交流変換部を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の交流電圧を直流 Z交流変換部から出力させ、直流/交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する交流電圧を交流/直流変換部から出力させることを特徴とする電力供給システム。

5 . 請求項 4記載の電力供給システムにおいて、複数の電力供給ユニットそれぞれの負荷分担調整部は、それぞれの直流ノ交流変換部から出力される一定の交流電圧が相互に相違するように制御することを特徴とする電力供給システム。

6 . 請求項 1記載の電力供給システムにおいて、 '

各電力供給ュニットのインバー夕装置は、発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流/直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流 Z交流変換部とを備え、ィンバ一夕制御装置の負荷分担調整部は、ィンパータ装置の昇圧部及び直流ノ交流変換部の両方を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させるとともに一定の交流電圧を直流 Z交流変換部から出力させ、直流交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させるとともに、漸次減少する交流電圧を交流/直流変換部から出力させる

ことを特徴とする電力供給システム。

7 . 請求項 6記載の電力供給システムにおいて、複数の電力供給ユニットそれぞれの負荷分担調整部は、それぞれの昇圧部から出力される一定の直流電圧が相互に相違するとともに、それぞれの直流交流変換部から出力される一定の交流電圧が相互に相違するように制御することを特徴とする電力供給システム。

8 . 負荷に電力を供給するための電力供給システムにおいて、

負荷への電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットであって、各電力供給ユニットが、該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するィンバ一夕装置と、

ィンバ一夕装置を制御するィンバ一夕制御装置であって、外部交流電源との連系運転時に、該外部交流電源の電圧を検出して、インバ一タ装置から出力される交流電圧の位相が外部交流電源の電圧の位相と同相となるように制御する第 1 の同期制御部を備えたィンバ一夕制御装置と、

-夕装置から出力される交流電圧を電力搬送ラインに供給する接続装からなる複数の電力供給ユニットと、

複数の電力供給ュニットそれぞれの起動 z停止及び出力制御を行う台数制御装からなることを特徴とする電力供給システム。

9 . 請求項 8記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ユニットはさらに、単独運転検出同期信号を生成する手段と、

単独運転検出同期信号が出力されてから所定の期間、外部交流電源と切り離された単独運転であるか否かを検出する単独運転検出部と、

単独運転検出同期信号を他の電力供給ュニットに送信する手段と、

他の電力供給ュニットから単独運転検出同期信号を受信する手段と

を備え、駆動中のすべての電力供給ユニットが、同一タイミングで単独運転検出を行うことができるようにしたことを特徴とする電力供給システム。

1 0 . 請求項 8記載の電力供給システムにおいて、少なくとも 1つの電力供給ュニッ卜はさらに、

単独運転検出同期信号を生成する手段と、

単独運転検出同期信号を他の電力供給ュニットに送信する手段と

1 1 . 請求項 9又は 1 0記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ユニットの単独運転検出部は、外部交流電源と連系運転時に、該外部交流電源の停電を検出するための停電検出部として機能することを特徴とする電力供給システム。

1 2. 発電装置と、該発電装置により生成される電力を所要の交流電力に変換するインバー夕装置と、該インバ一タ装置の出力を負荷側に接続する接続装置とを

5 備え、これらが一体ィ匕された電力供給ユニットにおいて、

インバー夕装置の出力電圧波形に対応した同期信号を生成する同期信号生成部と、

該同期信号を出力する同期信号出力回路と、

同期信号を入力する同期信号入力回路と、

10 他のユニットと同期信号を送受信する回路と

を備えていることを特徴とする電力供給ュニット。

1 3 . 請求項 8— 1 1記載の電力供給システムにおいて、該システムはさらに、複数の電力供給ュニットに共通に接続された同期信号線を備え、各電力供給ュニットのインバー夕制御装置はさらに第 2の同期制御部を備え、該第 2の同期制御

15 部は、

自身のィンバ一夕装置から出力される交流電圧に同期する第 1の周期の同期信号を発生して同期信号線上に出力する同期信号発生回路であって、該同期信号発生回路自身から発生された同期信号及び他の電力供給ユニットの同期信号発生回路から同期信号線上に出力された同期信号を受け取ったときに、該受け取った同 "20 期信号を起点として第 1の周期の同期信号を発生させる同期信号発生回路

を含んでいることを特徴とする電力供給システム。

1 4. 請求項 8— 1 1いずれかに記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットはさらに、接続部における交流電圧波形を検出する波形検出部を備え、

25 各電力供給ユニットの単独運転検出部は、単独運転検出同期信号が発生されてから所定の期間中、所属する電力供給ュニットから出力される交流電圧の周波数を、正又は負方向にシフトさせ次いで負又は正方向にシフトさせ、かつ、その期間中、波形検出部によって検出された波形が、外部交流電源の周波数以外の周波数である場合に、外部交流電源が遮断されていると判定することを特徴とする電力供給システム。

1 5 . 請求項 8記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ユニットのインバ一夕制御装置は、さらに、外部交流電源と切り離された自立運転時において、自身のインバ一タ装置から出力される交流電圧の位相を、他の電力供給ュニットの

5 ィンバ一夕装置から出力させる交流電圧の位相または外部交流電源の交流電圧の位相に同期させる同期制御部を備えていることを特徴とする電力供給システム。

1 6 . 請求項 1 5記載の電力供給システムにおいて、該システムはさらに、複数の電力供給ュニッ卜に共通に接続された同期信号線を備え、各電力供給ュニットの同期制御部は、

10 自身のィンバータ装置から出力される交流電圧に同期する第 1の周期の同期信号を発生して同期信号線上に出力する同期信号発生回路であって、該同期信号発生回路自身から発生された同期信号及び他の電力供給ュニットの同期信号発生回路から同期信号線上に出力された同期信号を受け取ったときに、該受け取った同期信号を起点として第 1の周期の同期信号を発生させる同期信号発生回路 15 を含んでいることを特徴とする電力供給システム。

1 7 . 請求項 1 5又は 1 6記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットはさらに、接続部における交流電圧波形を検出する波形検出部と、外部交流電源が遮断されているか否かを検出する外部電源遮断検出部とを備え、

"20 各電力供給ユニットの外部電源遮断検出部は、周期的に所定の期間中、所属する電力供給ュニッ卜から出力される交流電圧の周波数を、正又は負方向にシフトさせ次いで負又は正方向にシフトさせ、かつ、その期間中、波形検出部によって検出された波形が、外部交流電源の周波数以外の周波数である場合に、外部交流電源に遮断が生じたものと判定する

25 ことを特徴とする電力供給システム。

1 8 . 電力を負荷に供給するための電力供給システムにおいて、

1又は複数のラインからなり、外部 A C電源との連系運転及び外部 A C電源から切り離された自立運転の少なくとも一方の運転により負荷に電力を供給するための電力搬送：電力搬送ラインにそれぞれの出力が並列接続された複数の電力供給ュニットであって、各電力供給ユニットが、該発電装置により生成される電圧を交流電圧に変換して出力するインバ一タ装置と、

ィンバ一夕装置を制御するィンバ一夕制御装置であって、ィンバー夕装置から出力される交流電圧の位相を所定の交流電圧の位相に同期させる同期制御部を備えたィンバ一夕制御装置と、

インバータ装置から出力される交流電圧を電力搬送ラインに供給する接続装置と

からなる、複数の電力供給ユニットと、

各電力供給ュニットの起動/停止及び出力制御を行う台数制御装置とを備えていることを特徴とする電力供給システム。

1 9 . 請求項 1 8記載の電力供給システムにおいて、所定の交流電圧は、外部交流電源又は他の電力供給ュニットから選ばれた 1つからの電圧であることを特徴とする電力供給システム。

2 0 . 請求項 1 8又は 1 9記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットの同期制御部は、自立運転時に、電力搬送ライン上の交流電圧を監視して、該交流電圧の位相に、対応するィンバ一夕装置から出力される交流電圧の位相を同期させることを特徴とする電力供給システム。

2 1 . 請求項 1 8〜 2 0いずれかに記載の電力供給システムにおいて、

台数制御装置は、電力線搬送モデムを介して電力搬送ラインに、複数の電力供給ュニッ卜の運転を制御するための制御信号を出力するよう構成されていることを特徴とする電力供給システム。

2 2 . 請求項 1 8〜 2 0いずれかに記載の電力供給システムにおいて、

該システムはさらに、無線通信、光通信、デジタルバス等の通信ラインを備え、台数制御装置は、複数の電力供給ュニットの運転を制御するための制御信号を、通信ラインを介して複数の電力供給ュニットに供給するよう構成されていることを特徴とする電力供給：

2 3. 請求項 2 1又は 2 2記載の電力供給システムにおいて、台数制御装置は、外部機器から通信手段を介して供給される制御情報に基づいて、制御信号を発生させることを特徴とする電力供給システム。

2 4. 請求項 2 1〜2 3いずれかに記載の電力供給システムにおいて、台数制御装置から出力される制御信号は、電力供給ユニットそれぞれから出力される交流電圧の電圧値が相互に相違するようにするための信号を含んでいることを特徴とする電力供給システム。

2 5. 請求項 1 8〜2 3いずれかに記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットのインバー夕装置は、

発電装置により生成された電圧を直流電圧に変換する交流/直流変換部と、変換された直流電圧を昇圧する昇圧部と、

昇圧された直流電圧を出力すべき交流電圧に変換する直流 Z交流変換部とを備えていることを特徴とする電力供給システム。

2 6. 請求項 2 5記載の電力供給システムにおいて、

該システムはさらに、複数の電力供給ュニットそれぞれから出力される交流電圧の設定値が相互に相違するように設定する手段を備え、

各電力供給ュニッ卜のインバー夕制御装置は、該電力供給ュニットから出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するィンバ一夕装置の直流 Z交流変換部の制御をその時点で固定するよう構成されている

ことを特徴とする電力供給システム。

2 7. 請求項 2 5記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットのインバ一タ制御装置は、該電力供給ュニッ卜から出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するインバ一タ装置の昇圧部の制御をその時点で固定するよう構成されている

ことを特徴とする電力供給システム。

2 8. 請求項 2 5記載の電力供給システムにおいて、

台数制御装置は、複数の電力供給ュニットそれぞれから出力される交流電圧の電圧値が相互に相違するように、設定電圧値を表す制御信号を出力する手段を備え、

各電力供給ュニッ卜のインバ一夕制御装置は、該電力供給ュニットから出力される交流電流又は電力が設定値を超えたときに、関連するィンバ一夕装置の直流 Z交流変換部の制御をその時点で固定するよう構成されている

ことを特徴とする電力供給システム。

2 9 . 請求項 2 5記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットのインバ一タ制御装置は、該電力供給ュニットから出力される交流電圧が設定値を超えたときに、関連するィンバー夕装置の昇圧部の制御をその時点で固定するよう構成されている

ことを特徴とする電力供給システム。

3 0 . 請求項 1 8〜 2 9いずれかに記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットのィンバ一夕制御装置はさらに、負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備えていることを特徴とする電力供給システム。

3 1 . 請求項 2 5記載の電力供給システムにおいて、

各電力供給ュニットのインバー夕制御装置はさらに、負荷電流の供給分担を調整する負荷分担調整部を備え、

負荷分担調整部は、ィンバ一夕装置の昇圧部及び直流 Z交流変換部の両方を制御することにより、直流/交流変換部から出力される電流が定格交流電流以下の所定の電流以下の場合には、一定の直流電圧を昇圧部から出力させるとともに一定の交流電圧を直流 Z交流変換部から出力させ、直流ノ交流変換部から出力される電流が該所定の電流以上の場合には、該電流の増大に連れて漸次減少する直流電圧を昇圧部から出力させるとともに、漸次減少する交流電圧を交流/直流変換部から出力させるよう構成されている

ことを特徴とする電力供給システム。

3 2 . 請求項 2 5〜3 1いずれかに記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットのィンバ一夕装置はさらに、各電力供給ュニットの昇圧部からの直流電圧が所定値以下にならないように制御することによって、該電力供給ュニッ卜から出力される交流電圧の下限を設定する手段

を備えていることを特徴とする電力供給システム。

3 3 . 請求項 1〜3 2いずれかに記載の電力供給システムにおいて、各電力供給ュニットの発電装置は、ガスタービンエンジンに直結された発電機であることを特徴とする電力供給システム。