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公開番号2025071189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025024705,2020145198
出願日2025-02-19,2020-08-31
発明の名称発電システム
出願人愛知電機株式会社
代理人
主分類H02P 9/00 20060101AFI20250424BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】誘導発電機を用いたときに生じる突入電流を抑制する。また、誘導発電機の運転開始時に必要とされる電源を、電力系統の力率を低下させることなく確保する。
【解決手段】誘導発電機を用いて順変換装置と逆変換装置を介して電力系統に接続する発電システムにおいて、前記誘導発電機に印加する電圧を当初は零にしておき、その後、定格電圧まで徐々に上昇させていく。また、システム制御盤より供給される制御電源を昇圧して全波整流し、その直流電力を電解コンデンサCに充電することで、誘導発電機1の運転開始時に必要な直流電圧を用意する。さらに、誘導発電機1の軸電圧をコモンモードフィルタによって抑制することで、軸受が放電によって損傷することを防止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
誘導発電機を用いて順変換装置と逆変換装置を介して電力系統に接続する発電システムにおいて、前記誘導発電機に印加する電圧を当初は零にしておき、その後、定格電圧まで徐々に上昇させていくように構成したことを特徴とする発電システム。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記誘導発電機は、制御電源を昇圧して全波整流し、その直流電力を電解コンデンサに充電することにより、運転開始時に必要な直流電圧を用意することを特徴とする請求項１記載の発電システム。
【請求項３】
前記誘導発電機は、軸電圧をコモンモードフィルタによって抑制することを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の発電システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に接続する、誘導発電機を用いた発電システムに関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として再生可能エネルギーを利用した発電事業が重要視されている。これらの発電事業は、２０１２年に固定価格買取制度（ＦＩＴ）が施行されたことにより、急激に需要が伸びた。
【０００３】
風力、水力、バイオマス発電などの再生可能エネルギーを利用した発電システムには発電機が用いられる。最も簡単な構成としては、図３に示すように、交流発電機を電力系統へ直接連系する方式が考えられる。この方式は、６．６ｋＶの高圧連系設備において広く用いられている。
【０００４】
一方、比較的小規模な売電事業者の発電システムは低圧連系が選択される。低圧連系では２００Ｖといった低い電圧を扱い、高圧連系に対してイニシャルコストが低く、また、各種手続きやメンテナンスの簡易さの面で多くの利点がある。
【０００５】
しかし我が国は、低圧連系をする場合、交流発電機からの出力を電力系統へ直接連系することを禁止している。これは、一般的に交流発電機の応答が遅いためで、系統故障時などの高速な停止や遮断が求められる場合の対応が難しいためである。
【０００６】
そこで、図４のように、インバータ（逆変換装置）と交流発電機を組み合わせて系統連系する方式が採用されている。
【０００７】
インバータは半導体バルブデバイスを使用することで、高速に停止や遮断が可能である。なお、インバータの機能に系統連系に必要な解列開閉器や保護リレーなどの種々の機能を加えたものをパワーコンディショナと呼ぶ。
【０００８】
図４に示す発電システムでは、交流発電機で発電した交流電力を、一旦、コンバータにより直流電力に変換し、パワーコンディショナで再び交流電力に戻し、連系している電力系統へ逆潮流させる。
【０００９】
交流発電機は同期式と誘導式の２種類に大別される。同期発電機の一般的な機器構成を図５に示す。同期発電機は、外部から出力電圧の制御が可能であるため、系統連系時に力率調整ができることや、系統と連系せずに自立運転ができるといった特長がある。
【００１０】
一方で、このように出力電圧を制御するためには、回転子の界磁巻線に、外部から直流電流を制御して供給する必要がある。そのため、界磁用に直流電源装置とＡＶＲ（自動電圧調整器）が必要となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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