JP2019084896A - 回生対策装置及び回生対策方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】不要なエネルギーの吸収をより確実に防ぐことができる回生対策装置を提供する。【解決手段】回生対策システム1において、回生対策装置10は、コンデンサ12b及びリアクトル12cを有する回生電力吸収ユニット12と、電車線30と回生電力吸収ユニット12との接続を切り替えるものであり、閉状態のときに電車線30と回生電力吸収ユニット12とを接続する切替器13と、電車線30と切替器13との間の部分の電圧を測定する電圧計14と、切替器13が開状態のときに電圧計14で測定された電圧が所定の電圧より大きく且つ上記測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが含まれていない場合に、切替器13が閉状態であり回生電力吸収ユニット12が電車40からの回生電力が吸収されるよう、切替器13を制御する制御部16とを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、変電所からの直流電力を電車に供給する電車線に接続され電車からの回生電力を吸収する回生電力吸収ユニットを備える回生対策装置及び回生対策方法に関する。
直流電気鉄道において、電車が電力回生を行う際、付近に力行する電車が存在しないと電力回生エネルギーの行き場がなく、回生失効(電気制動不能)となる場合がある。この回生失効を防ぐため回生電力吸収ユニットを備えた回生対策装置が用いられている。通常は、回生電力吸収ユニットの入力側の電圧を監視し、その電圧が、変電所の整流器の送り出し電圧における無負荷時の定格値よりも大きくなれば、すなわち、所定の吸収開始電圧よりも大きくなれば、回生が生じ且つ付近に力行する電車が存在しないと判断できるため、回生電力吸収ユニットにより電力回生エネルギーの吸収を行う。
電力回生エネルギーの吸収の方式としては、直流電力としての回生電力を交流電力に変換して電力系統に電力供給する方式や、回生電力を蓄電器に蓄電する方式、回生電力を抵抗器で消費する方式がある。
ところで、直流電気鉄道では、複数の変電所が電車線とレール間に接続され、各変電所の送り出し直流電圧は微妙に異なる。例えば、変電所間の距離が比較的長い区間では、変電所から遠い位置で力行する電車に電力が到達するまでに電圧が降下することの影響を抑制するため、変電所の送り出し電圧が高い場合がある。また、例えば、受電系から変電所に供給される交流電圧が他の変電所より大きいときは、当該変電所の送り出し電圧は高くなる場合がある。さらに、例えば、変電所において、交流電力から直流電力に変換するときの変圧比を替えるタップが適切に選択されていないときに、当該変電所の送り出し電圧が高くなる場合がある。
このように変電所の送り出し電圧が高くなると、回生電力吸収ユニットの入力側の直流電圧が、前述の吸収開始電圧を上回る場合がある。この場合、回生が生じていないにもかかわらず回生が生じたものとして、電車線に供給されるエネルギーすなわち変電所の整流器から供給されるエネルギーを回生電力吸収ユニットで不要に吸収することになり、エネルギー損失が発生する。
このようなエネルギー損失を防ぐため、特許文献1には図7に示すような回生対策装置が開示されている。
図7の回生対策装置100は、回生電力吸収ユニット110と、該回生電力吸収ユニット110の入力側の電圧を測定する電圧計120と、測定された電圧のリプルを検出するリプル検出機能を有する制御部130とを備える。回生対策装置100は、変電所200の整流器201からの出力電圧にはリプルが生じ、回生電圧にはリプルが現れないことを利用するものであり、電圧計120で測定した電圧が吸収開始電圧を超えていても該測定した電圧に上記リプル検出機能によってリプルが検出された場合には、回生電力を吸収しないように構成されている。
図7の回生対策装置100は、回生電力吸収ユニット110と、該回生電力吸収ユニット110の入力側の電圧を測定する電圧計120と、測定された電圧のリプルを検出するリプル検出機能を有する制御部130とを備える。回生対策装置100は、変電所200の整流器201からの出力電圧にはリプルが生じ、回生電圧にはリプルが現れないことを利用するものであり、電圧計120で測定した電圧が吸収開始電圧を超えていても該測定した電圧に上記リプル検出機能によってリプルが検出された場合には、回生電力を吸収しないように構成されている。
しかし、回生電力吸収ユニット110には、電力回生エネルギーを吸収する吸収部(例えば蓄電器)111の他に、高調波抑制等の目的でコンデンサ112やリアクトル113が設けられている場合が大半であり、これらコンデンサ112やリアクトル113はリプルを平滑化するように働く。そのため、特許文献1の回生対策装置ではリプルを検出できずに不要なエネルギーの吸収を行ってしまうことがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、不要なエネルギーの吸収をより確実に防ぐことができる回生対策装置及び回生対策方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明は、変電所からの直流電力を電車に供給する電車線に接続され前記電車からの回生電力を吸収する回生電力吸収ユニットを備え、該回生電力吸収ユニットがコンデンサ及びリアクトルの少なくともいずれか一方を有する回生対策装置であって、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの間に設けられ、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの接続を切り替えるものであり、閉状態のときに前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとを接続する切替器と、前記電車線と前記切替器との間の部分の電圧を測定する電圧測定器と、少なくとも、前記切替器が開状態のときに前記電圧測定器で測定された電圧が所定の電圧より大きいか否か及び前記測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが含まれているか否かに基づいて、前記切替器を制御する制御部と、を備え、該制御部は、前記測定された電圧が前記所定の電圧より大きく且つ前記測定された電圧に前記所定の条件を満たすリプルが含まれていない場合に、前記切替器が前記閉状態であり前記回生電力吸収ユニットに前記回生電力が吸収されるよう、前記切替器を制御することを特徴としている。
前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を蓄電する蓄電器を有し、該蓄電器により前記回生電力を吸収してもよい。
前記切替器と前記回生電力吸収ユニットとの間の部分の電圧を測定する他の電圧測定器を備え、前記制御部は、前記他の電圧測定器で測定される電圧が前記電圧測定器で測定された電圧より小さい所定の範囲内に納まるよう、前記回生電力吸収ユニットを制御してもよい。
前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を直流電力から交流電力に変換する変換器を有し、該変換器により前記回生電力を吸収してもよい。
前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を熱エネルギーとして消費する抵抗器を有し、該抵抗器により前記回生電力を吸収してもよい。
別な観点による本発明は、変電所からの直流電力を電車に供給する電車線に接続され前記電車からの回生電力を吸収する回生電力吸収ユニットを備え、該回生電力吸収ユニットがコンデンサ及びリアクトルの少なくともいずれか一方を有する回生対策装置を用いた回生対策方法であって、前記回生対策装置は、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの間に設けられ、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの接続を切り替えるものであり、閉状態のときに前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとを接続する切替器と、前記電車線と前記切替器との間の部分の電圧を測定する電圧測定器と、を備え、当該回生対策方法は、前記切替器が開状態のときに前記電圧測定器で測定された電圧が所定の電圧より大きいか否かを判定する工程と、前記測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが含まれているか否かを判定する工程と、前記測定された電圧が前記所定の電圧より大きく且つ前記測定された電圧に前記所定の条件を満たすリプルが含まれていない場合に、前記回生電力吸収ユニットが前記回生電力を吸収するよう、前記切替器を前記閉状態とする工程と、を含むことを特徴としている。
本発明の回生対策装置及び回生対策方法によれば、不要なエネルギーの吸収をより確実に防ぐことができ、省エネルギー化を実現することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
回生対策システム1は、回生対策装置10と変電所20とを備える。
変電所20は、不図示の受電系から変圧器21を介して供給される交流電力を整流器22で整流した直流電力を、電車線30を介して電車40に供給する。
回生対策装置10は、電車線30とレール31との間に配されるように変電所20に設置されて用いられるものであり、遮断器11と、回生電力吸収ユニット12と、切替器13と、電圧計14と、他の電圧計15と、制御部16と、を備える。
図1は、本発明の第1実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
回生対策システム1は、回生対策装置10と変電所20とを備える。
変電所20は、不図示の受電系から変圧器21を介して供給される交流電力を整流器22で整流した直流電力を、電車線30を介して電車40に供給する。
回生対策装置10は、電車線30とレール31との間に配されるように変電所20に設置されて用いられるものであり、遮断器11と、回生電力吸収ユニット12と、切替器13と、電圧計14と、他の電圧計15と、制御部16と、を備える。
遮断器11は、短絡等を原因として異常な過電流が流れたときに電車線30からの回生対策装置10内の負荷への電力供給を遮断する高速遮断器であり、回生対策装置10を保護するものである。
回生電力吸収ユニット12は、電車40からの回生電力を吸収するためのものである。この回生電力吸収ユニット12は、電車線30とレール31との間に接続され電車40からの回生電力を貯留する回生電力吸収部としての蓄電器12aと、蓄電器12aと並列に接続されたコンデンサ12bと、電車線30とレール31との間におけるコンデンサ12bより電車線30側に該コンデンサ12bに直列に接続されたリアクトル12cと、を有する。コンデンサ12b及びリアクトル12cは、初期充電や高調波抑制等を目的としたものである。
切替器13は、電車線30と回生電力吸収ユニット12との接続を切り替えるものであり、回生電力吸収ユニット12の上流側に設けられ、すなわち、電車線30と回生電力吸収ユニット12との間に設けられ、より具体的には、遮断器11と回生電力吸収ユニット12との間に設けられている。なお、本明細書では、回生対策装置10内で電車線30とレール31とを接続する回路における電車線30側すなわち変電所20側を上流側といい、上記回路における回生電力吸収ユニット12側を下流側という。
切替器13は、半導体スイッチング素子13aと、半導体スイッチング素子13aに逆並列接続されたダイオード13bとを有する。この切替器13は、より具体的には、切替器13の半導体スイッチング素子13aは、電車40からの回生電力を吸収する場合にのみ、閉状態とされて電車線30と回生電力吸収ユニット12とを電気的に接続し、それ以外の場合には開状態とされる。また、切替器13は、ダイオード13bが半導体スイッチング素子13aと逆並列接続されているため、電車線30の電圧が不足しているときに、半導体スイッチング素子13aが開状態であっても、回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aから電車線30に電力を供給することができる。
電圧計14は、切替器13の上流側の部分、すなわち、電車線30と切替器13との間の部分の電圧を測定する電圧測定器である。
電圧計15は、切替器13の下流側であり回生電力吸収ユニット12の上流側である部分、すなわち、切替器13と回生電力吸収ユニット12との間の部分の電圧を測定する電圧測定器である。
電圧計15は、切替器13の下流側であり回生電力吸収ユニット12の上流側である部分、すなわち、切替器13と回生電力吸収ユニット12との間の部分の電圧を測定する電圧測定器である。
制御部16は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、回生対策装置10における電車40からの回生電力の吸収動作を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部16にインストールされたものであってもよい。
この制御部16は、電圧計14での測定に基づいて、切替器13及び回生電力吸収ユニット12を制御する。具体的には、制御部16は、切替器13が開状態のときに電圧計14で測定された電圧が所定の吸収開始電圧より大きいか否かの判定と、変電所20の整流器22に由来する所定の条件を満たすリプルが上記測定された電圧に存在するか否かの判定とを行い、これらの判定の結果に基づいて、切替器13及び回生電力吸収ユニット12を制御する。より具体的には、制御部16は、上記測定された電圧が上記吸収開始電圧より大きく且つ上記リプルが上記測定された電圧に存在しない場合に、切替器13が閉状態に切り替わり電車40からの回生電力が回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aに蓄電されるように切替器13及び回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aを制御する。また、制御部16は、上記測定された電圧が上記吸収開始電圧より大きくても上記リプルが上記測定された電圧に存在する場合は、切替器13が開状態のまま維持されるよう切替器13を制御する。
さらに、制御部16は、電圧計14及び電圧計15での測定結果に基づいて切替器13及び回生電力吸収ユニット12を制御する。具体的には、制御部16は、切替器13が開状態のときにおいて、電圧計15で測定された電圧が電圧計14で測定された電圧より小さい所定の範囲内に収まるよう、回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aを制御することにより電圧計15で測定される電圧を制御する。
次に、回生対策装置10の動作について説明する。図2は、回生対策装置10の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の回生対策装置10の動作に先立って、切替器13が閉状態とされ、回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aが初期充電される。初期充電は、電圧計14で測定された電圧V1と電圧計15で測定された電圧V2との差が所定の範囲内になるまで行われる。また、初期充電終了後、切替器13は閉状態とされる。
回生対策装置10では、制御部16が、切替器13を開状態とした状態で、電圧計14で測定された電圧V1から、直流電圧値V1Aと、電圧V1に含まれているリプル電圧V1Hとを算出する(ステップS1)。直流電圧値V1Aは、例えば、電圧V1の平均値であり、リプル電圧V1Hは、例えば、電圧V1のリプルにおける最大値と最小値との差分値である。
次いで、制御部16は、切替器13が開状態のときに電圧計14で測定された電圧が吸収開始電圧以上であるか否か判定し、具体的には、直流電圧値V1Aが吸収開始電圧VC以上であるか否か判定する(ステップS2)。
直流電圧値V1Aが吸収開始電圧VC未満である場合(NOの場合)、すなわち、切替器13が閉状態のときに電圧計14で測定された電圧V1が吸収開始電圧VC未満である場合、電車40から回生電力が生じていない。そのため、制御部16は、切替器13を開状態とし(既に開状態の場合は開状態のまま維持し)、すなわち、切替器13をOFF状態とし(ステップS3)、回生電力吸収ユニット12に吸収動作させないようにする。また、このとき、制御部16は、回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aから電車線30へ放電する状態、または、蓄電器12aが待機状態となるように、蓄電器12aを制御する。ステップS3の後、回生対策装置10の動作はステップS1に戻る。
一方、直流電圧値V1Aが吸収開始電圧VC以上である場合(ステップS2、YESの場合)、制御部16は、切替器13が開状態のときに電圧計14で測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが存在するか否か判定し、具体的には、例えば、リプル電圧V1Hがリプル電圧しきい値VH未満であるか否か判定する(ステップS4)。
リプル電圧V1Hがリプル電圧しきい値VH以上である場合(NOの場合)、電車40から回生電力ではなく変電所20の整流器22からの出力電力により、電圧計14で測定された電圧V1が吸収開始電圧VC以上となっている。そのため、制御部16は、切替器13を開状態とし(既に開状態の場合は開状態のまま維持し)、すなわち、切替器13をOFF状態とし(ステップS5)、回生電力吸収ユニット12に吸収動作させないようにする。また、制御部16は、切替器13が開状態のときにおいて、電圧計15で測定された電圧V2が電圧計14で測定された電圧V1より小さい所定の範囲内に収まるように、具体的には、例えば、調整値VBが20〜50Vであるとしたときに、制御部16は、V2=V1−VBとなるように、蓄電器12aの電圧制御機能を制御することにより、電圧計15で測定される電圧V2を制御する。ステップS5の後、回生対策装置10の動作はステップS1に戻る。
一方、ステップS4において、リプル電圧V1Hがリプル電圧しきい値VH未満の場合(YESの場合)、電車40からの回生電力が生じ、当該電車40の付近に力行する電車が存在しない。そのため、制御部16は、切替器13を閉状態にさせる(既に閉状態の場合は閉状態のまま維持する)と共に、すなわち、切替器13をON状態にさせると共に、蓄電器12aが有するスイッチング素子を制御し、電車40からの回生電力を回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aに蓄電する(ステップS6)。ステップS6の後、回生対策装置10の動作はステップS1に戻り、ステップS2やステップS4で直流電圧値V1Aが吸収開始電圧VC未満となるまで、回生電力を蓄電器12aに蓄電させる。
本実施形態によれば、リアクトル12cやコンデンサ12bを有する回生電力吸収ユニット12と電車線30との接続を切り替える切替器13を設け、切替器13と電車線30との間の部分の電圧を測定する電圧計14を設けている。したがって、切替器13を開状態としておくことにより、電圧計14により測定する電車線30の電圧が、リアクトル12cやコンデンサ12bにより平滑化されないようにすることができる。よって、電圧計14により測定する電車線30の電圧に変電所20の整流器22に由来する所定の条件を満たすリプルが存在する場合に、該リプルの存在をより確実に検知することができるため、変電所20の整流器22からの電力を不要に蓄電すなわち吸収することをより確実に防ぐことができる。
また、本実施形態によれば、切替器13が開状態のときにおいて、電圧計15で測定された電圧V2が電圧計14で測定された電圧V1より小さい所定の範囲内に収まるよう、回生電力吸収ユニット12の蓄電器12aを制御することにより電圧計15で測定される電圧V2を制御する。そのため、切替器13を開状態から閉状態に切り替えて、電車40からの回生電力の蓄電を開始する際に、電車線30の電圧と、回生電力吸収ユニット12の上流側入出力端子の電圧との差が小さい。したがって、上記蓄電を開始する際に、大電流が回生電力吸収ユニット12に流れ込んで該回生電力吸収ユニット12内の素子が故障するのを防ぐことができる。
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
第1実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が回生電力吸収部として蓄電器12aを有し、該蓄電器12aにより電車40からの回生電力を吸収していた。それに対し、本実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が、蓄電器12aに代えて、図3に示すように、回生インバータ50を回生電力吸収部として有し、該回生インバータ50により電車40からの回生電力を吸収する。回生インバータ50は、上記回生電力の直流電力を交流電力に変換するものであり、変換された交流電力は図示しない動力負荷に供給される。
図3は、本発明の第2実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
第1実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が回生電力吸収部として蓄電器12aを有し、該蓄電器12aにより電車40からの回生電力を吸収していた。それに対し、本実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が、蓄電器12aに代えて、図3に示すように、回生インバータ50を回生電力吸収部として有し、該回生インバータ50により電車40からの回生電力を吸収する。回生インバータ50は、上記回生電力の直流電力を交流電力に変換するものであり、変換された交流電力は図示しない動力負荷に供給される。
本実施形態のように、回生インバータ50を有する構成の場合、図1の電圧計15を省略することができ、また、切替器13においてダイオード13bを省略し半導体スイッチング素子13a単体で構成することができる。
図4は、第2実施形態にかかる回生対策装置10の動作の一例を示すフローチャートである。
本実施形態にかかる回生対策装置10では、第1実施形態にかかる回生対策装置とは異なり、ステップS4において、リプル電圧V1Hがリプル電圧しきい値VHを超えている場合(NOの場合)、制御部16は、切替器13が開状態で電圧計15により測定される電圧V2の制御は行わず、制御部16は、切替器13をOFF状態とする制御のみを行う(ステップS10)。
本実施形態にかかる回生対策装置10では、第1実施形態にかかる回生対策装置とは異なり、ステップS4において、リプル電圧V1Hがリプル電圧しきい値VHを超えている場合(NOの場合)、制御部16は、切替器13が開状態で電圧計15により測定される電圧V2の制御は行わず、制御部16は、切替器13をOFF状態とする制御のみを行う(ステップS10)。
本実施形態であっても、電車線30の電圧に変電所20の整流器22由来の所定の条件を満たすリプルが存在する場合に、該リプルの存在をより確実に検知することができるため、変電所20の整流器22からの電力を不要に変換すなわち吸収することをより確実に防ぐことができる
図5は、本発明の第2実施形態にかかる回生対策装置の他の例を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
図4の回生対策装置10の切替器13は半導体スイッチング素子13aで構成されていた。本実施形態にかかる回生対策装置10の切替器13は、この構成に限られず、図5に示すように、機械スイッチ13cで構成されていてもよい。
図4の回生対策装置10の切替器13は半導体スイッチング素子13aで構成されていた。本実施形態にかかる回生対策装置10の切替器13は、この構成に限られず、図5に示すように、機械スイッチ13cで構成されていてもよい。
(第3実施形態)
図6は、本発明の第3実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
第2実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が回生電力吸収部として回生インバータ50を有し、該回生インバータ50により電車40からの回生電力を吸収していた。それに対し、本実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が、回生インバータ50に代えて、図5に示すように、回生抵抗60を回生電力吸収部として有し、該回生抵抗60により電車40からの回生電力を吸収する。回生抵抗60は、上記回生電力を熱エネルギーとして消費するものである。
図6は、本発明の第3実施形態にかかる回生対策装置を備える回生対策システムの構成の概略を示す構成図である。
第2実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が回生電力吸収部として回生インバータ50を有し、該回生インバータ50により電車40からの回生電力を吸収していた。それに対し、本実施形態にかかる回生対策装置10は、回生電力吸収ユニット12が、回生インバータ50に代えて、図5に示すように、回生抵抗60を回生電力吸収部として有し、該回生抵抗60により電車40からの回生電力を吸収する。回生抵抗60は、上記回生電力を熱エネルギーとして消費するものである。
本実施形態にかかる回生対策装置10の動作は、第2実施形態にかかる回生対策装置と略同様であるため、その説明及びフローチャートの図示を省略する。
本実施形態であっても、電車線30の電圧に変電所20の整流器22に由来する所定の条件を満たすリプルが存在する場合に、該リプルの存在をより確実に検知することができるため、変電所20の整流器22からの電力を不要に消費すなわち吸収することをより確実に防ぐことができる
また、本実施形態のように回生抵抗60を有する構成の場合であっても、第2実施形態と同様に、図1の電圧計15を省略することができ、また、切替器13においてダイオード13bを省略し半導体スイッチング素子13a単体で構成することができる。なお、本実施形態においても、図5に示した第2実施形態と同様に、切替器13を機械スイッチ13cで構成するようにしてもよい。
また、本実施形態のように回生抵抗60を有する構成の場合であっても、第2実施形態と同様に、図1の電圧計15を省略することができ、また、切替器13においてダイオード13bを省略し半導体スイッチング素子13a単体で構成することができる。なお、本実施形態においても、図5に示した第2実施形態と同様に、切替器13を機械スイッチ13cで構成するようにしてもよい。
以上の説明では、切替器13が開状態のときに電圧計14で測定された電圧V1に所定の条件を満たすリプルが存在するか否かの判定は、上記電圧V1からリプル電圧V1Hを算出し、該リプル電圧V1Hに基づいて行っていた。しかし、この判定は、上述の例に限られず、リプルの周期を算出し、該周期に基づいて判定してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、電車からの回生電力を吸収する技術に有用である。
1 回生対策システム
10 回生対策装置
12 回生電力吸収ユニット
12a 蓄電器
12b コンデンサ
12c リアクトル
13 切替器
13a 半導体スイッチング素子
13b ダイオード
13c 機械スイッチ
14 電圧計
15 電圧計
16 制御部
20 変電所
21 変圧器
22 整流器
30 電車線
31 レール
40 電車
50 回生インバータ
60 回生抵抗
10 回生対策装置
12 回生電力吸収ユニット
12a 蓄電器
12b コンデンサ
12c リアクトル
13 切替器
13a 半導体スイッチング素子
13b ダイオード
13c 機械スイッチ
14 電圧計
15 電圧計
16 制御部
20 変電所
21 変圧器
22 整流器
30 電車線
31 レール
40 電車
50 回生インバータ
60 回生抵抗
Claims (6)
- 変電所からの直流電力を電車に供給する電車線に接続され前記電車からの回生電力を吸収する回生電力吸収ユニットを備え、該回生電力吸収ユニットがコンデンサ及びリアクトルの少なくともいずれか一方を有する回生対策装置であって、
前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの間に設けられ、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの接続を切り替えるものであり、閉状態のときに前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとを接続する切替器と、
前記電車線と前記切替器との間の部分の電圧を測定する電圧測定器と、
少なくとも、前記切替器が開状態のときに前記電圧測定器で測定された電圧が所定の電圧より大きいか否か及び前記測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが含まれているか否かに基づいて、前記切替器を制御する制御部と、を備え、
該制御部は、前記測定された電圧が前記所定の電圧より大きく且つ前記測定された電圧に前記所定の条件を満たすリプルが含まれていない場合に、前記切替器が前記閉状態であり前記回生電力吸収ユニットに前記回生電力が吸収されるよう、前記切替器を制御することを特徴とする回生対策装置。 - 前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を蓄電する蓄電器を有し、該蓄電器により前記回生電力を吸収することを特徴とする請求項1に記載の回生対策装置。
- 前記切替器と前記回生電力吸収ユニットとの間の部分の電圧を測定する他の電圧測定器を備え、
前記制御部は、前記他の電圧測定器で測定される電圧が前記電圧測定器で測定された電圧より小さい所定の範囲内に納まるよう、前記回生電力吸収ユニットを制御することを特徴とする請求項2に記載の回生対策装置。 - 前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を直流電力から交流電力に変換する変換器を有し、該変換器により前記回生電力を吸収することを特徴とする請求項1に記載の回生対策装置。
- 前記回生電力吸収ユニットは、前記回生電力を熱エネルギーとして消費する抵抗器を有し、該抵抗器により前記回生電力を吸収することを特徴とする請求項1に記載の回生対策装置。
- 変電所からの直流電力を電車に供給する電車線に接続され前記電車からの回生電力を吸収する回生電力吸収ユニットを備え、該回生電力吸収ユニットがコンデンサ及びリアクトルの少なくともいずれか一方を有する回生対策装置を用いた回生対策方法であって、
前記回生対策装置は、
前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの間に設けられ、前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとの接続を切り替えるものであり、閉状態のときに前記電車線と前記回生電力吸収ユニットとを接続する切替器と、
前記電車線と前記切替器との間の部分の電圧を測定する電圧測定器と、を備え、
当該回生対策方法は、
前記切替器が開状態のときに前記電圧測定器で測定された電圧が所定の電圧より大きいか否かを判定する工程と、
前記測定された電圧に所定の条件を満たすリプルが含まれているか否かを判定する工程と、
前記測定された電圧が前記所定の電圧より大きく且つ前記測定された電圧に前記所定の条件を満たすリプルが含まれていない場合に、前記回生電力吸収ユニットが前記回生電力を吸収するよう、前記切替器を前記閉状態とする工程と、を含むことを特徴とする回生対策方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017213199A JP2019084896A (ja) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 回生対策装置及び回生対策方法 |
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JP2017213199A JP2019084896A (ja) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 回生対策装置及び回生対策方法 |
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ID=66762114
Family Applications (1)
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JP2017213199A Pending JP2019084896A (ja) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 回生対策装置及び回生対策方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019084896A (ja) |
-
2017
- 2017-11-02 JP JP2017213199A patent/JP2019084896A/ja active Pending
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