CN110932307A - 检测装置、电力调节器、检测方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测装置。在电源路径的频率容易受到外部扰乱影响的区域中的单独运行检测系统会存在误检测成处于单独运行状态从而将分散电源从电网电源解列的情况。检测装置包括:第1检测部,该第1检测部基于由互连于电网的电源提供的电力的频率来检测电源是否有可能进行单独运行;电力处理部,该电力处理部根据检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量变动;第2检测部,该第2检测部在供电量变动的状态下,对电网的电压进行检测;解列处理部,该解列处理部根据使供电量变动的状态下的电网的电压的变化来判断是否将电源从电网解列。
Description
技术领域
本发明涉及检测装置、电力调节器、检测方法及存储介质。
背景技术
以往,在将太阳能发电系统等分散电源互连于电网电源的电网互连系统中,已知有对由于电网电源的停电使分散电源处于单独运行状态的情况进行检测的单独运行检测系统(例如参照专利文献1)。另外,在同样的单独运行检测系统中,已知有降低单独运行状态的误检测的技术(例如参照专利文献2至4)。另外,在同样的单独运行检测系统中,已知有缩短误检测到单独运行状态时的输出恢复时间的技术(例如参照专利文献5)。
专利文献1:日本专利第6160790号
专利文献2:日本专利特开2016-003224号公报
专利文献3:日本专利特开2017-028938号公报
专利文献4:日本专利特开2017-022800号公报
专利文献5:日本专利特开2017-229198号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在远离作为基干的电气干线的区域等电源路径的频率容易受到外部扰乱影响的区域中,即使电网电源不停电也会频繁地发生频率变动,从而单独运行检测系统会存在误检测成处于单独运行状态而将分散电源从电网电源解列的情况。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的第1方式中,提供检测装置。检测装置也可包括第1检测部,该第1检测部基于由互连于电网的电源提供的电力的频率,检测电源是否有可能进行单独运行。检测装置也可包括电力处理部,该电力处理部根据检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量变动。检测装置也可包括第2检测部,该第2检测部在使供电量变动的状态下,对电网的电压进行检测。检测装置也可包括解列处理部,该解列处理部根据使供电量变动的状态下的电网的电压的变化,判断是否将电源从电网解列。
电力处理部也可根据检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量降低。
电力处理部也可通过使针对连接在电源与电网间的蓄电装置的充电电力增加从而使从电源向电网的供电量降低。
解列处理部也可以使供电量降低的状态下的电网的电压处于基准以下为条件,决定将电源从电网解列。
基准也可是与电网的电力厂家针对由电网供电的负载预先指定的不足电压的整定值相对应的电压值。
基准也可是在电源未从电网解列且未从电源向电网供电的状态下、由第2检测部检测出的电网的电压值。
解列处理部也可以使供电量变动的状态下的电网的电压的每单位时间的变化量处于基准以上为条件,决定将电源从电网解列。
电力处理部也可在解列处理部决定不将电源从电网解列的情况下,将供电量返回到变动前的状态。
检测装置也还可包括第1警告处理部,该第1警告处理部在解列处理部决定不将电源从电网解列的情况下,发送警告信号。
第1警告处理部也可获取作为使供电量变动的原因的、由电源提供的电力的频率的波形并附加于警告信号。
电力处理部也可使从电源向电网的供电量缓慢地变动。
检测装置也还可包括第2警告处理部,该第2警告处理部以检测到电源有可能进行单独运行、以及根据检测到电源有可能进行单独运行的情况而变动的供电量的变动量处于基准以上之中的任一个为条件,发出用于对电源有可能从电网解列的这一情况进行警告的警告信号。
电力处理部也可根据在预先确定的期间内多次检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量变动。
检测装置也还可包括指令处理部,该指令处理部根据检测装置检测到电源有可能进行单独运行的情况,对于配置在互连于电网的其他电源与电网间的电力转换装置,与由电力处理部进行的供电量的变动相对应地来发送使从其他电源向电网的供电量变动的指令。
本发明的第2方式中,提供电力调节器,该电力调节器包括将来自分散电源的电力转换成与电网电源相对应的交流电的电力转换部;以及上述的检测装置。
本发明的第3方式中,提供检测方法。检测方法也可包括第1检测阶段,该第1检测阶段中检测装置基于由互连于电网的电源提供的电力的频率,检测电源是否有可能进行单独运行。检测方法也可包括电力处理阶段,该电力处理阶段中检测装置根据检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量变动。检测方法也可包括第2检测阶段,该第2检测阶段中检测装置在使供电量变动的状态下,对电网的电压进行检测。检测方法也可包括解列处理阶段,该解列处理阶段中检测装置根据使供电量变动的状态下的电网的电压的变化,判断是否将电源从电网解列。
本发明的第4方式中,提供计算机可读取存储介质。存储介质也可存储计算机程序,该计算机程序用于使计算机执行第1检测步骤,该第1检测步骤中基于由互连于电网的电源提供的电力的频率,检测电源是否有可能进行单独运行。存储介质也可存储计算机程序,该计算机程序用于使计算机执行电力处理步骤,该电力处理步骤中根据检测到电源有可能进行单独运行的情况,使从电源向电网的供电量变动。存储介质也可存储计算机程序,该计算机程序用于使计算机执行第2检测步骤,该第2检测步骤中在使供电量变动的状态下,对电网的电压进行检测。存储介质也可存储计算机程序,该计算机程序用于使计算机执行解列处理步骤,该解列处理步骤中根据使供电量变动的状态下的电网的电压的变化,判断是否将电源从电网解列。
上述发明的概要并未列举出本发明的所有特征。上述特征组的亚组合也可成为本发明。
附图说明
图1是示出本实施方式所涉及的电网互连系统1的结构的图。
图2是示出本实施方式所涉及的偏差参数与注入无效电力量之间的关系的一个示例的图。
图3是示出本实施方式所涉及的未处于单独运行状态时的供电量以及电压的时间变化的一个示例的图。
图4是示出本实施方式所涉及的处于单独运行状态时的供电量以及电压的时间变化的一个示例的图。
图5是示出本实施方式所涉及的电力调节器30的动作流程的图。
图6是本实施方式所涉及的为了对在判断为单独运行状态时与电网电源10侧的电压进行比较的基准的一个示例进行说明的图。
图7是示出本实施方式所涉及的计算机2200的结构的一个示例的图。
具体实施方式
下面,通过发明的实施方式对本发明进行说明,但以下的实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行的限定。另外,实施方式中说明的特征的组合并不一定全是发明的解决手段所必需的。
图1示出本实施方式所涉及的电网互连系统1的结构。电网互连系统1包括:电网电源10,该电网电源10包含于电力厂家等提供的电力系统中;1个或多个分散电源11、13,该1个或多个分散电源11、13是与至少成为电力系统的一部分的局域20相连接且互连于电网电源10的太阳能发电系统、风力发电系统、以及燃料电池发电系统等;以及1个或多个电力调节器30、31,该1个或多个电力调节器30、31设置在电网电源10及各个分散电源11、13之间且将来自分散电源11、13的功率分别进行变换并提供给电网电源10。
电网电源10是提供电力的设备,该电力由管理电力系统的电力厂家所提供,作为一个示例也可是发电站,也可是变电站,也可是变压器。局域20是电力系统中包含与电网电源10的末端侧相连接的布线、负载、分散电源等的区域。作为一个示例,局域20是如位于人口较少且所需电力较少的电力系统的末端的支线那样的土地,作为分散电源11、13的一个示例是能设置由多个太阳能板所构成的太阳能发电设备的区域。这样的区域中由于在电力系统的末端的支线中连接有较大的分散电源11、13,因此成为容易发生闪变的结构。在本实施方式中,作为一个示例在电力调节器30、31与电网电源10之间的电力线21上,设置有在电力系统发生事故停电、计划停电、以及维护停电等的情况下被阻断的电网侧切断器22。另外,作为一个示例在电力线21上连接有负载26以及紧急用电源28。另外,在电力线21上存在有包含非预想的电阻23及电感器24的线性阻抗25。
电力调节器30根据电力系统的事故停电、计划停电、以及维护停电等来阻断来自电网电源10的供电,若电网电源10侧脱离电力系统且检测到分散电源11有可能处于单独运行状态,则使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动。电力调节器30进一步在使供电量变动的状态下,对电网电源10侧的电压进行检测,且根据电网电压10侧的电压的变化来确认分散电源11是否处于单独运行状态,从而判断是否将分散电源11与电网电源10侧之间进行分离。作为一个示例,本实施方式所涉及的电力调节器30根据使供电量降低的情况且在电网电源10侧的电压降低至基准以下的情况下,将分散电源11与电网电源10侧之间进行脱离。
由此,电力调节器30若检测到发生有需要对是否为单独运行状态进行确认即类似单独运行的现象,则对是否能够正确检测到或误检测到单独运行来进行判断,仅在能够正确检测到单独运行的情况下,将分散电源11与电网电源10侧之间进行脱离。由此,电力调节器30能够防止由于单独运行的误检测而将分散电源11与电网电源10侧之间进行脱离的情况。另外,电力调节器30能够确保电网电源10侧处的作业·检查的安全性,及/或对电网电源10侧的配电设备进行保护。电力调节器30包括电力转换部40、互连继电器50、检测装置60、以及对从分散电源11向电网电源10侧输出的电流进行检测的电流检测部90。
电力转换部40具有逆变器42以及逆变器控制部44,且将来自分散电源11的电力转换成与电网电源10相对应的交流电。逆变器42将来自分散电源11的直流电或交流电转换成适合于电力系统的交流电并输出。逆变器控制部44对逆变器42进行控制,以使得逆变器42输出的交流电的电压、频率、以及相位与电力系统侧的电力相匹配。
互连继电器50是设置在电力转换部40与电网电源10侧之间的开关。互连继电器50接受来自检测装置60的控制来对电力转换部40与电网电源10侧之间进行连接或切断。由此,互连继电器50对是否将分散电源11侧的电力转换部40与电网电源10侧相连以使分散电源11与电力系统互连进行切换。另外,本实施方式所涉及的电力调节器30构成为内置互连继电器50,取而代之地,互连继电器50也可采用存在于电力调节器30外部的结构。
检测装置60若检测出产生类似于单独运行的现象,则对是否能够正确检测到或误检测到单独运行来进行判断,仅在能够正确检测到进行单独运行的情况下,使互连继电器50切换为切断状态。本实施方式所涉及的检测装置60对于电力转换部40及电网电源10侧间的电源路径注入无效电力,利用在单独运行时由于无效电力注入的影响会导致电源电力的频率发生较大的变动的情况,从而检测是否有可能进行单独运行。本实施方式所涉及的检测装置60具有控制部61、存储部64、以及对电网电源10侧的电压进行检测的第2检测部66。
本实施方式所涉及的控制部61包含第1检测部63、电力处理部71、解列处理部72、指令处理部73、第1警告处理部75、第2警告处理部76、以及通信部78。控制部61是包含微控制器等CPU的控制计算机,通过执行检测程序作为以下所述各部来发挥作用。取而代之地,控制部61也可通过专用电路或可编程电路来实现。
第1检测部63对从分散电源11所提供的电力的频率进行检测,基于检测到的频率来检测分散电源11是否有可能进行单独运行。更具体地,第1检测部63对与从分散电源11所提供的电力的频率相对应的频率参数进行计算,基于某个期间(第1期间)中的频率参数、相比第1期间的过去第2期间中的频率参数,对与频率偏差相对应的偏差参数进行计算,基于偏差参数来检测分散电源11是否有可能进行单独运行。
例如第1检测部63对电力转换部40与电网电源10侧之间的电源路径的电压进行检测,根据电压的变化计算电源电力的频率作为频率参数的一个示例。取而代之地,第1检测部63也可检测流过布线的电流来计算频率参数。第1检测部63能够使用周期作为频率参数来代替频率。由于周期无非是频率的倒数,因此作为本领域技术人员能理解利用周期作为频率参数的结构实质上在本说明书中也已得到记载。另外,频率参数也可不是频率或周期本身,而是根据频率或周期变化的值。
另外,第1检测部63根据计算出的频率参数的序列,计算当前期间所对应的预先确定的时间长度的第1期间的多个频率参数的代表值、以及与过去期间对应的预先确定的时间长度的第2期间的多个频率参数的代表值。作为一个示例,第1期间及第2期间的代表值可以是第1期间及第2期间的频率参数的移动平均值。第1期间及第2期间也可相互连接,也可隔开间隔,也可一部分重复。第1期间及第2期间的长度也可相同,也可不同。
另外,第1检测部63计算第1期间及第2期间的频率参数的代表值的偏差、即例如从第1期间的频率参数的代表值中减去第2期间的频率参数的代表值所得到的、与频率偏差相对应的偏差参数。另外,第1检测部63在偏差参数中检测到基准以上的变化的情况下,判断分散电源11有可能处于单独提供电源电力的状态。另外,偏差参数也可是周期偏差、或与周期偏差对应变化的值等。另外,电网电源10在提供多相交流电的情况下,频率参数及偏差参数可针对所有相的交流电或任一单相交流电来进行计算。
第1检测部63将计算出的偏差参数输出至电力处理部71。另外,第1检测部63若检测到分散电源11有可能进行单独运行,则将检测结果输出至电力处理部71。另外,作为一个示例,第1检测部63若检测到分散电源11有可能进行单独运行,则将成为该检测到的要因的频率的波形存储于存储部64。另外,第1检测部63也可不将该频率的波形存储于存储部64。
电力处理部71向电源路径注入与从第1检测部63输入的偏差参数相对应的无效电力。另外,电力处理部71按照为了检测到分散电源11的单独运行状态而使用的无效电力输出特性来计算输出的无效电力量。
无效电力输出特性是与偏差参数、与用于检测单独运行状态的所要注入的无效电力量之间的关系。本实施方式中无效电力输出特性为可调整的。作为一个示例,本实施方式中电力处理部71对表示无效电力输出特性的1个或多个参数进行调整。但是,电力处理部71也可从多个无效电力输出特性中选择任一无效电力输出特性以作为使用对象。电力处理部71将输出的无效电力量提供给逆变器控制部44。
另外,电力处理部71根据由第1检测部63检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动。作为一个示例,本实施方式的电力处理部71根据由第1检测部63检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量降低。
更具体地,电力处理部71根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况而向逆变器控制部44输出指令以使得降低逆变器42从分散电源11向电网电源10侧输出的供电量。作为一个示例,本实施方式中的电力处理部71向逆变器控制部44发送指令以使得降低逆变器42从分散电源11向电网电源10侧输出的电流的指令值。另外,电力处理部71也可根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量为0。
另外,作为一个示例,逆变器42包含电容器,也可通过从电容器向分散电源11侧输出相对电压来使从分散电源11向电网电源10侧输出的电流下降或为0。由此,电流逆向流至分散电源11,从而避免分散电源11侧的电压上升而动作停止。
另外,电力处理部71在使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动之后,决定不将互连继电器50切换至切断状态、即不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,使变动的供电量返回到变动前的状态。作为一个示例,本实施方式中的电力处理部71在决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,使下降的上述的供电量返回到下降前的状态。更具体而言,电力处理部71在决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,对逆变器控制部44输出指令以使得逆变器42从分散电源11向电网电源10侧输出的电力的供电量返回到下降前的状态。
另外,电力处理部71在根据由第1检测部63检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况,使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动的情况下,将该供电量的变动相关的信息输出至指令处理部73。作为一个示例,该信息包含从分散电源11向电网电源10侧的供电量的变动量以及变动时刻等。另外,电力处理部71在使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动之后决定将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,将表示该意思的信息输出至指令处理部73。另外,电力处理部71在使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动之后决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,将表示该意思的信息输出至指令处理部73。
解列处理部72被输入由第2检测部66检测到的电网电源10侧的电压值。解列处理部72根据供电量变动状态下的电网电源10侧的电压的变化,判断是否将互连继电器50切换至切断状态,即是否将分散电源11从电网电源10侧解列。作为一个示例,本实施方式中的解列处理部72以供电量下降状态下的电网电源10侧的电压成为基准以下为条件,决定将分散电源11从电网电压10侧解列。
分散电源11在处于单独运行状态的情况下,电网电源10侧的电压随着从分散电源11向电网电源10侧的供电量的降低而下降。另一方面,分散电源11在未处于单独运行状态的情况下,电网电源10侧的电压根据从分散电源11向电网电源10侧的供电量的下降而稍微下降,但与分散电源11处于单独运行状态下的情况相比较几乎没有下降。在此,解列处理部72作为上述基准,使用在分散电源11处于单独运行状态的情况下电网电源10侧的电压会小于它的值、即在分散电源11未处于单独运行状态的情况下电网电源10侧的电压不会小于它的值,判断是否将分散电源11从电网电源10侧解列。
在第2检测部66对电压进行检测的电源路径中流过交流电流。为此,作为一个示例,本实施方式所涉及的解列处理部72在与上述基准的比较中,也可利用由第2检测部66检测出的三相各自的有效电压值,也可利用三相各自的瞬时电压的最大值。解列处理部72也可在与上述基准的比较中利用三相各自的有效电压值的情况下,在各相的电压值的时间变化中,通过事先掌握进行上述判断的时刻处于周期内的哪里,例如在交流频率为50Hz的情况下以1周期20msec来进行变动而进行上述判断的时刻是从确定的1周期开始经过5msec,从而确定三相各自的有效电压值。另外,解列处理部72优选为对电网电源10侧的电压的变化至少观察交流电的1个周期以上的期间。
作为上述基准的一个示例,本实施方式的解列处理部72利用与电网电源10的电力厂家针对从电网电源10供电的负载26预先指定的不足电压的整定值相对应的电压值。该整定值也存在有被称为设定值的情况。作为一个示例,电力厂家有义务负责将从电网电压10向负载26供电的电压值在100V系统的情况下维持在通常的±5%以内,在200V系统的情况下维持在通常的±10%以内。在该情况下,作为上述的不足电压的整定值的一个示例,电力厂家针对负载26在100V系统的情况下指定通常的90%,在200V系统的情况下指定通常的80%。在此,解列处理部72也可为,作为上述基准,电网电源10在100V系统的情况下,由第1检测部63未检测出分散电源11有可能进行单独运行的状态下,利用由第2检测部66检测出的电网电源10侧的电压值的90%,而电网电源10在200V系统的情况下利用电网电源10侧的电压值的80%。
另外,解列处理部72在由于供电量降低状态下的电网电源10侧的电压在与上述的不足电压的整定值相对应的电压值以下来决定将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,将表示决定解列的信号输出至电力处理部71且使互连继电器50处于切断状态。在该情况下,解列处理部72也可根据由电流检测部90检测出从分散电源11向电网电源10侧输出的电流为0的情况,从而使互连继电器50处于切断状态。
另外,解列处理部72在例如由电力转换部40开始从分散电源11向电网电源10侧的供电量的降低起预先确定的时间内,由于供电量降低状态下的电网电源10侧的电压不在与上述的不足电压的整定值相对应的电压值以下从而决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,互连继电器50保持连接状态,且将表示决定不进行解列的信号输出至电力处理部71及第1警告处理部75。
指令处理部73根据检测到分散电源11可能进行单独运行的情况,对于配置在互连于电网电源10的其他分散电源的一个示例即分散电源13与电网电源10之间且作为其他电力转换装置的一个示例的电力调节器31,与由电力处理部71进行的供电量的变动相对应地来发送使从分散电源13向电网电源10侧的供电量变动的指令。更具体而言,指令处理部73根据从电力处理部71输入了关于上述的供电量变动的信息的情况,将与该信息的内容、例如从分散电源11向电网电源10侧的供电量的变动量以及变动时刻相对应地使从分散电源13向电网电源10侧的供电量变动的指令经由通信部78发送至电力调节器31。
另外,指令处理部73根据从电力处理部71输入了表示在使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动之后决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的意思的信息的情况,经由通信部78向电力调节器31发送使从分散电源13向电网电源10侧的变动的供电量返回到变动前的状态的指令。另外,指令处理部73根据从电力处理部71输入了表示在使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动之后决定将分散电源11从电网电源10侧解列的意思的信息的情况,经由通信部78向电力调节器31发送将分散电源13从电网电源10侧解列的指令。
第1警告处理部75在解列处理部72决定将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,发出警告信号。更具体而言,第1警告处理部75根据从解列处理部72输入了表示决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的信号的情况,经由通信部78将警告信号发送至电力厂家的通信设备。另外,作为一个示例,本实施方式所涉及的第1警告处理部75从存储部64获取作为使供电量变动原因的从分散电源11所提供的电力的频率的波形来附加于上述的警告信号。另外,第1警告处理部75也可不从存储部64获取该频率的波形而仅发出警告信号。
第1警告处理部75通过将作为警告信号、误检测的原因的频率波形等发送至电力厂家的通信设备,从而能够通过电力调节器30向电力厂家通知产生了单独运行的误检测。由此,第1警告处理部75例如为了不易在电力调节器30上产生误检测,电力调节器30内部的设定能够由电力厂家来进行调整,能够由电力厂家来进行调整以使得电力系统的阻抗变小从而电源路径的频率不易受外部扰乱的影响而处于较强状态。
作为调整电力调节器30内部的设定的一个示例,包括:减少向电源路径的无效电力的注入量且设定为在比既定时间要长的时间内对电源路径的频率变动进行观察;作为用于使供电量降低的条件的一个示例使用的、通过提高与上述的偏差参数的变化相比较的基准来使供电量降低的频度下降。
第2警告处理部76以根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况而使其变动的由电力调节器30进行的供电量的变动量处于基准以上作为条件,发出用于对分散电源11侧有可能从电网电源10侧解列的这一情况进行警告的警告信号。作为一个示例,从电流检测部90向本实施方式的第2警告处理部76输入从分散电源11向电网电源10侧输出的电流值,根据从分散电源11向电网电源10侧输出的电流降低至基准以上的情况,经由通信部78将警告信号发送至局域20的紧急用电源28的通信设备。
由此,第2警告处理部76能够在比电网电源10侧的电压跟随着从电力调节器30向电网电源10的供电量的变动而变化的时刻更早的时刻,向紧急用电源28的通信设备发出警告信号。例如,在负载26是由电网电源10或分散电源11供电进行动作的重要的设备而不允许停电导致的无法预测的动作停止的情况下,处于单独运行状态的电力调节器30在停止向负载26供电之前,能够确保安全地停止负载26的动作、或将对于负载26的供电源切换至紧急用电源28的时间。
通信部78经由专用或泛用的通信网络15与电力厂家的通信设备之间进行通信,从电力厂家的通信设备接收对于检测装置60的各种的指令,且将从第1警告处理部75输入的警告信号发送至电力厂家的通信设备。另外,通信部78经由通信网络15与其他电力调节器31之间进行通信,且将从指令处理部73输入的指令向电力调节器31进行发送。另外,通信部78经由通信网络15与局域20的紧急用电源28的通信设备之间进行通信,且将从第2警告处理部76输入的警告信号向紧急用电源28的通信设备进行发送。
本实施方式所涉及的电力调节器31包括与电力调节器30的电力转换部40以及互连继电器50相对应的结构,不包括与电力调节器30的检测装置60以及电流检测部90相对应的结构。对于电力调节器31所包括的、与电力调节器30的电力转换部40以及互连继电器50相对应的结构,由于分别与电力转换部40以及互连继电器50具有相同的功能,因此省略重复的说明。
电力调节器31还包括通信部,该通信部若接收来自电力调节器30的指令处理部73的指令,则向与电力调节器30的电力转换部40的逆变器控制部44相对应的结构输出指令。与电力调节器31的逆变器控制部44相对应的结构根据该指令,使从分散电源13向电网电源10侧的供电量变动,或使变动的供电量返回到变动前,或通过使与互连继电器50相对应的结构处于切断状态从而将分散电源13从电网电源10解列。由此,电力调节器31不基于自己的判断随意地进行上述多个处理,根据电力调节器30的指令来进行上述多个处理。
作为一个示例,本实施方式所涉及的电源互连系统1采用如下结构:在局域20中包括分散电源11及电力调节器30的组、以及分散电源13及电力调节器31的组,但也可仅包括分散电源11及电力调节器30的1组,也可包括3组以上的分散电源及电力调节器。在电网互连系统1包括3组以上的分散电源及电力调节器的情况下,至少包括1组分散电源11及电力调节器30,其他组中的电力转换装置也可构成为具有与电力调节器30及电力调节器31中的任一个相同的功能。
电网互连系统1包括至少1个电力调节器30、以及任意个数的电力调节器31,能够控制为以使得通过根据电力调节器30的指令使任意个数的电力调节器31进行动作,从而使从各电力调节器向电网电源10侧的供电量的变动大致同步并相同。在从各电力调节器向电网电源10侧的供电量的变动不同而进行控制的情况下,例如各分散电源从电网电源10切断而处于单独运行状态的状况下,尽管至少电力调节器30使供电量降低而其他电力调节器使供电量增加的情况下,电网电源10侧的电压难以下降,从而存在无法正确地检测出各分散电源处于单独运行状态。对此,根据电网互连系统1,通过控制为以使得从各电力调节器向电网电源10侧的供电量的变动大致同步并相同,从而能够正确地检测出各分散电源处于单独运行状态。
但是,即使在控制为以使得由至少1个电力调节器30和任意个数的电力调节器31进行的向电源路径的无效电力的注入时刻以及向电网电源10侧的供电量的变动时刻相匹配的情况下,也有可能在各个时刻中相互地产生稍许偏差,例如在交流频率为50Hz且以1周期20msec进行变动的情况下,若为1周期20msec左右程度的偏差,则认为能正确地检测出各分散电源处于单独运行状态。
另外,即使在控制为以使得由至少1个电力调节器30和任意个数的电力调节器31进行的向电源路径的无效电力的注入时刻以及向电网电源10侧的供电量的变动时刻相匹配的情况下,以电网电源10侧的交流的各相的有效电压值处于基准以下作为条件决定将各分散电源从电网电源10解列的情况下,作为无法推测的情况,也有可能无法构成为以使得所有的电力调节器检测出电网电源10侧的交流电中的相同相的有效电压值。即使在该情况下,例如在交流频率为50Hz且以1周期20msec进行变动的情况下,由于是1周期20msec以内的偏差,因此也认为能正确地检测出各分散电源处于单独运行状态。
另外,作文一个示例,本实施方式的电力调节器30采用日本电机工业协会规格JEM1498(分散型电源用单相电力调节器的标准型能动的单独运行检测方式)或JEM1505(互连于低电压配电线的太阳能发电用三相电力调节器的标准型能动的单独运行检测方式)。这些标准型单独运行检测方式中,由于电力系统的阻抗较小或旋转电机所构成的发电机较多,因此设想为在电源路径的频率难以受外部扰乱影响的区域中使用。在该情况下,电源路径的频率除单独运行状态以外几乎不进行变动。然而,局域20若是远离例如基干即电气干线的区域,则由于电力系统的阻抗较大或旋转电机所构成的发电机较小,因此电源路径的频率容易受外部扰乱的影响,电网电源10即使不停电,也会由于无效电力注入等的原因而频繁地发生频率变动,从而频发单独运行的误检测的可能性较高。
电网电源10是50kW以上的高压或特高压互连系统的情况下,若误检测出单独运行并将分散电源11与电网电源10侧之间分离,则为了再次互连需要在发电厂家与电力公司之间进行协议,因而很麻烦。并且,即使电力调节器具有蓄电装置,到再次互连为止所进行发电的电力也无法存储额定量以上而需要进行释放,从而会错过卖电的机会。
对此,根据本实施方式的电网互连系统1所包括的电力调节器30,若检测出分散电源11可能进行单独运行状态的情况,则使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动,在使供电量变动的状态下,对电网电源10侧的电压进行检测并根据电网电源10侧的电压的变化来判断是否将分散电源11与电网电源10侧之间分离,从而能够提高单独运行的检测精度。由此,电力调节器30能够防止由于单独运行的误检测而将分散电源11与电网电源10侧分离的情况,能够减少为了再进行互连而在发电厂家与电力公司之间进行协议的麻烦,从而能够避免不必要地错过卖电的机会。
图2示出本实施方式所涉及的偏差参数与注入无效电力量之间的关系的一个示例的图。本图的横轴表示电力处理部71从第1检测部63接受的偏差参数(频率偏差作为一个示例),纵轴表示电力处理部71要向电源路径注入的无效电力。电力处理部71根据从第1检测部63接受到的偏差参数通过图2的图表来计算要注入的无效电力,且控制电力转换部40以使得将计算出的无效电力注入到电源路径中。由此,电力处理部71沿着助长了电源路径中产生的偏差的方向注入无效电力,从而容易检测出单独运行状态。
偏差参数在-a~+a的范围中,电力处理部71将与偏差参数对应的无效电力的注入量控制得较小。由此,在分散电源11与电力电网互连且与电力电网之间的偏差较小的情况下,电力处理部71防止将较大的无效电力注入电源路径来扰乱电力电网。偏差参数在-b~-a以及+a~+b的范围中,电力处理部71将与偏差参数对应的无效电力的注入量控制得较大。由此,电力处理部71根据通过使分散电源11从电力电网分离而使得偏差参数的大小达到a以上的情况,将较大的无效电力注入电源路径,从而容易检测出单独运行状态。偏差参数在-b以下或+b以上的范围中,电力处理部71不进一步增加无效电力的注入量而维持最小值或最大值。由此,电力处理部71防止向电源路径注入过多的无效电力。
图3是表示本实施方式所涉及的在未处于单独运行状态时的供电量以及电压的时间变化的一个示例的图,图4是表示本实施方式所涉及的在处于单独运行状态时的供电量以及电压的时间变化的一个示例的图。各图中从上到下依次表示从分散电源11向电网电源10侧的供电量的时间变化的图表、以及电网电源10侧的电压的时间变化的图表,并且两图表时间序列一致。另外,各图中供电量的时间变化的图表的横轴表示时间(T)、纵轴表示供电量(P),电压的时间变化的图表的横轴表示时间(T)、纵轴表示电压(V)。另外,在各图的电压的时间变化的图表上,示出解列处理部72为了判断是否将分散电源11从电网电源10侧解列而使用的电网电源10侧的电压的基准以作为Vref。另外,各图中表示的供电量以及电压分别的目的在于明确地进行说明,虽然图示出瞬时地进行变化的供电量以及电压,但也不排除都缓慢地进行变化。
若参照图3,则在时刻T1之前,电力系统中发生事故停电而从电网电源10的供电可能被切断,即产生怀疑分散电源11处于单独运行状态的现象,从而在时刻T1中电力调节器30检测出分散电源11可能处于单独运行状态的情况。另外,采用标准型单独运行检测方式的电力调节器30从产生该现象开始约200msec检测出该可能性。
本实施方式所涉及的电力调节器30如图3上方的图表所示,在时刻T1中,若检测出分散电源11可能处于单独运行状态,则作为一个示例,将从分散电源11向电网电源10侧的供电量(P)设为0。分散电源11在未处于单独运行状态的情况下,如图3下方的图表所示,电网电源10侧的电压(V)在时刻T1中,与从分散电源11向电网电源10侧的供电量下降相对应地稍微下降,但不处于基准Vref以下。电力调节器30在使供电量为0的状态下,对电网电源10侧的电压进行检测,例如与从时刻T1到时刻T2之间电网电源10侧的电压不处于基准Vref以下相对应地,在时刻T2中将已经成为0的供电量(P)返回到成为0前的初始值。如图3下方的图表所示,电网电源10侧的电压(V)在时刻T2时返回到降低之前的初始值。
若参照图4,则与图3中的上述的说明相同地在时刻T1之前,产生对分散电源11处于单独运行状态进行怀疑的现象,在时刻T1中电力调节器30检测出分散电源11可能处于单独运行状态,作为一个示例,使从分散电源11向电网电源10侧的供电量(P)成为0。
分散电源11处于单独运行状态的情况下,如图4下方的图表所示,电网电源10侧的电压(V)在时刻T1中,根据从分散电源11向电网电源10侧的供电量的下降,相比于分散电源11未处于单独运行状态的情况而大副地下降,处于基准Vref以下。电力调节器30在使供电量为0的状态下,对电网电源10侧的电压进行检测,例如与从时刻T1到时刻T2之间至少历经电网电源10的交流电的1个周期以上电网电源10侧的电压在基准Verf以下相对应地,在时刻T2中将分散电源11从电网电源10侧解列。
图5是示出本实施方式所涉及的电力调节器30的动作流程的图。该流程作为一个示例,电力处理部71不使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动而互连继电器50以处于连接状态的状态来开始。
电力处理部71直到由第1检测部63基于从分散电源11提供的电力的频率检测出分散电源11可能进行单独运行为止待机(步骤S101:否),在检测出分散电源11可能进行单独运行的情况下(步骤S101:是),向指令处理部73输出供电量变动相关的信息,由此使电力调节器31与电力调节器30大致同步地进行控制,从而使各电力调节器的逆变器控制部进行控制以使得从分散电源11、13向电网电源10侧的供电量大致同时地进行降低(步骤S103)。
第2警告处理部76通过电流检测部90被输入从分散电源11向电网电源10侧输出的电流值,在电力调节器30的供电量的变动量达到基准以上为止,即从分散电源11向电网电源10侧输出的电流降低至基准以上为止待机(步骤S105:否),根据该电流降低至基准以上,经由通信部78向紧急用电源28的通信设备发出警告信号(步骤S107)。
第2检测部66至少在使供电量变化的状态下对电网电源10侧的电压进行检测。解列处理部72通过第2检测部66被输入电网电源10侧的电压值,作为一个示例在预先确定的时间内判断供电量降低状态下的电网电源10侧的电压是否在基准以下(步骤S109)。在预先确定的时间内电网电源10侧的电压未在基准以下的情况下(步骤S109:否),解列处理部72决定不将分散电源11从电网电源10侧解列,且将表示该意思的信号分别输出至电力处理部71以及第1警告处理部75。
电力处理部71根据被输入表示不从解列处理部72解列的意思的信号来向指令处理部73输出该信号,由此,使电力调节器31与电力调节器30大致同步地进行控制来使各电力调节器的逆变器控制部进行控制,以使得降低的供电量返回至降低前的状态(步骤S111)。
第1警告处理部75根据被输入表示不从解列处理部72解列的意思的信号,从存储器64获取关联的频率波形并附加于警告信号,经由通信部78向电力厂家的通信设备发出该警告信号(步骤S113)。由此,该流程结束。该流程只要电力调节器30持续进行动作就重复。
在步骤S109中,在预先确定的时间内电网电源10侧的电压在基准以下的情况下(步骤S109:是),解列处理部72决定将分散电源11从电网电源10侧解列,通过将互连继电器50处于切断状态来将分散电源11从电网电源10侧解列,另外,将表示解列的意思的信号输出至电力处理部71。电力处理部71根据被输入该信号,来向指令处理部73输出该信号,由此,使电力调节器31与电力调节器30大致同步地进行控制来使电力调节器31进行控制以使得分散电源13也从电网电源10侧解列(步骤S115)。由此,该流程结束。
图6是本实施方式所涉及的用于对在判断为单独运行状态的情况下与电网电源10侧的电压进行比较的基准的一个示例进行说明的图。本图中以从上到下依次示出示意性表示连接在从分散电源11到电网电源10为止之间的各结构的图、以及对从电力调节器30到电网电源10为止之间的电压变化进行表示的图表。本图下方的图表中横轴表示离开电力调节器30的距离,纵轴表示电压。本图下方的图表上,在分散电源11未从电网电源10侧解列的状态下,分别在电力调节器30(PCS)的输出为100%的情况下、即从分散电源11向电网电源10侧的供电量是通常的情况下;以及电力调节器30的输出为100%的情况下、即从分散电源11向电网电源10侧的供电量为0的情况下,表示从电力调节器30到电网电源10为止间的电压的变化。
如本图下方的图表所示,即使在从分散电源11向电网电源10侧的供电量为通常的情况下,从分散电源11到电网电源10为止间的电力线21上也存在有电网侧切断器22、包含电阻23以及电感器24的线性阻抗25、负载26等,从而会降低电压。因此,表示该通常的情况下的电压变化的图表如朝下方凸出的抛物线那样。从分散电源11向电网电源10侧的供电量为0的情况下,基于上述相同理由,随着离开电网电源10而靠近电力调节器30,电压下降。因此,表示该0情况的电压变化的图表随着离开电力调节器30的距离变大从而如电压增加的二次曲线那样。
本实施方式的解列处理部72作为在判断处于单独运行状态的情况下与电网电源10侧的电压进行比较的基准的一个示例,在分散电源11未从电网电源10侧解列且未从分散电源11向电网电源10侧进行供电的状态下,利用由第2检测部66检测出的电网电源10侧的电压值。即,作为一个示例,解列处理部72利用图6的下部图表上的电力调节器30的输出为0%情况下的曲线的纵轴上的截距的电压值。解列处理部72需要预先把握作为该基准的电压值。解列处理部72在例如不能进行太阳能发电的时间段等,电力调节器30的输出成为0%时,也可预先通过由第2检测部66对电网电源10侧的电压进行测量来掌握作为该基准的电压值,也可由电力厂家通过获取成为该基准的电压值的信息来进行掌握。
分散电源11在从电力系统切断以处于单独运行状态的情况下,若使电力调节器30的输出为0%,则由第2检测部66检测出的电网电源10侧的电压成为该基准以下。由此,本实施方式的解列处理部72即使利用该基准,也能够正确地判断电力调节器30处于单独运行状态。
另外,本发明的各种实施方式可参照流程以及框图来记载,在此,框可以表示(1)执行操作的步骤的阶段或者(2)具有执行操作的功能的装置的部分。特定的阶段以及部分可利用专用电路、与储存在计算机可读取介质上的计算机可读取命令一起提供的可编程电路、及/或与储存在计算机可读取介质上的计算机可读取命令一起提供的处理器来安装。专用电路可以包含数字及/或模拟硬件电路,也可以包含集成电路(IC)及/或分立电路。可编程电路可以包含可再构成的硬件电路,该可再构成的硬件电路包含逻辑AND、逻辑OR、逻辑XOR、逻辑NAND、逻辑NOR以及其它逻辑操作、触发器、寄存器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)等那样的存储器要素等。
计算机可读取介质可以包含能储存由合适的器件执行的命令的任意有形的器件,其结果是,具有储存在其中的命令的计算机可读取介质包括如下产品,该产品包含为了生成用于执行由流程图或框图指定的操作的单元而可以执行的命令。作为计算机可读取介质的示例,可以包含电子存储介质、磁存储介质、光存储介质、电磁存储介质、半导体存储介质等。作为计算机可读取介质的其它例子,也可以包含软盘(注册商标)磁盘、软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、静态随机存取存储器(SRAM)、紧致光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光(RTM)光盘、记忆棒、集成电路卡等。
计算机可读取命令可以包含汇编命令、指令集架构(ISA)命令、机器命令、机器依赖命令、微码、固件命令、状态设定数据、或者包含Smalltalk、JAVA(注册商标)、C++等那样的面向对象的编程语言、以及“C”编程语言或者同样的编程语言那样现有的程序编程语言在内的、一个或多个编程语言的任意组合描述的源代码或者对象代码中的任一种。
计算机可读取命令也可经由本地或局域网(LAN)、互联网等那样的广域网(WAN)被提供给通用计算机、特殊目的的计算机、或者其它可编程的数据处理装置的处理器或可编程电路,为了产生用于执行由流程图或框图指定的操作的单元,执行计算机可读取命令。作为处理器的例子,包含计算机处理器、处理单元、微处理器、数字信号处理器、控制器、微控制器等。
图7表示本发明的多个方式整体或局部可被具象化的计算机2200的例子。安装于计算机2200中的程序能在计算机2200中,作为本发明的实施方式涉及的装置所关联的操作或该装置的一个或多个部分发挥作用,或能执行该操作或该一个或多个部分,和/或能在计算机2200中执行本发明的实施方式所涉及的程序或执行该程序的阶段。像这样的程序为了使计算机2200执行本说明书中记载的流程图和框图的框中部分或全部对应相关的特定的操作,可通过CPU2212来执行。
本实施方式的计算机2200包含CPU2212、RAM2214、图形控制器2216、以及显示装置2218,这些通过主控制器2210来相互地进行连接。计算机2200还包含通信接口2222、硬盘驱动器2224、DVD-ROM驱动器2226以及IC卡驱动器这样的输入/输出单元,其经由输入/输出控制器2220与主控制器2210相连。计算机还包含ROM2230和键盘2242这样的传统的输入/输出单元,其经由输入/输出芯片2240与输出/输出控制器2220相连。
CPU2212依照ROM2230和RAM2214内所存储的程序进行动作,由此控制各单元。图形控制器2216在RAM2214内所提供的帧缓存器等或其自身中获取通过CPU2212所生成的图像数据,将图像数据显示于显示装置2218上。
通信接口2222经由网络与其它电子设备进行通信。硬盘驱动器2224储存由计算机2200内的CPU2212所使用的程序和数据。DVD-ROM驱动器2226从DVD-ROM2201读取程序或数据,经由RAM2214向硬盘驱动器2224提供程序或数据。IC卡驱动器从IC卡读取程序和数据,和/或将程序和数据写入IC卡。
ROM2230存储激活时由计算机2200执行的引导程序等,和/或依存于计算机2200的硬件的程序。输出/输出芯片2240还可以经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口等使各种输入/输出单元与输入/输出控制器2220相连。
程序由DVD-ROM2201或IC卡这样的计算机可读取介质来提供。程序从计算机可读取介质中被读取出,被安装于作为计算机可读取介质的例子的硬盘驱动器2224、RAM2214或ROM2230,由CPU2212来执行。在这些程序内记载的信息处理被读取至计算机2200,使程序和上述各种类型的硬件资源之间联动。装置或方法也可以构成为依照计算机2200的使用来实现信息的操作或处理。
例如,在计算机2200和外部设备之间执行通信的情况下,CPU2212执行被载入RAM2214中的通信程序,基于通信程序中所记载的处理,命令通信接口2222进行通信处理。通信接口2222在CPU2212的控制下,读取RAM2214、硬盘驱动器2224、DVD-ROM201或IC卡这样的存储介质内所提供的发送缓存处理区域中存储的发送数据,将读取出的发送数据发送至网络,或将由网络所接收的接收数据写入存储介质上所提供的接收缓存处理区域等。
另外,CPU2212可以使硬盘驱动器2224、DVD-ROM驱动器2226(DVD-ROM2201)、IC卡等这样的外部存储介质中存储的文件或数据库的全部或所需的部分被读取至RAM2214,对RAM2214上的数据执行各种类型的处理。接着,CPU2212将处理后的数据写回外部存储介质。
各种类型的程序、数据、表格以及数据库这样各种类型的信息可以被存储至存储介质,接受信息处理。CPU2212针对从RAM2214读取出的数据可以执行如下各种类型的处理:包括如本公开所记载的通过程序的命令序列所指定的各种类型的操作、信息处理、条件判定、条件分支、无条件分支、信息的检索/替换等,并将结果写回RAM2214。另外,CPU2212可以检索存储介质内的文件、数据库等的信息。例如,在存储介质内存储其各自具有与第2属性的属性值相关联的第1属性的属性值的多个条目的情况下,CPU2212从该多个条目中检索指定第1属性的属性值的与条件一致的条目,读取存储在该条目内的第2属性的属性值,由此获取满足预先设定的条件的与第1属性相关联的第2属性的属性值。
上文所说明的程序或软件模块可以存储在计算机2200上或计算机2200附近的计算机可读取介质中。另外,与专用通信网络或互联网相连的服务器系统内所提供的硬盘或RAM这样的存储介质可以作为计算机可读取介质来使用,从而将程序经由网络提供至计算机2200。
以上,本发明使用实施方式进行了说明,本发明的技术范围不限定于上述实施方式所记载的范围。能够在上述实施方式之上进行各种变更或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。根据权利要求书的记载可知,进行了上述各种变更或改进的方式也包含在本发明的技术范围内。
例如,如上所述的电力调节器30具备上述各种的结构·功能。取而代之地,电力调节器30也可以根据需要构成为不具备上述各种结构·功能中的一部分。
例如,电力调节器30内的检测装置60在不具有如下功能:接收来自电力厂家的通信设备的指令,或向电力厂家的通信设备发出警戒信号,或向其他的电力调节器31发送指令,或向紧急用电源28的通信设备发出警戒信号的情况下,也可采用不具有通信部78的结构。
另外,例如电力处理部71也可通过增加对于连接在分散电源11与电网电源10侧之间的蓄电装置的充电电力来降低从分散电源11向电网电源10侧的供电量。使对于蓄电装置的充电电力增加也可包含如下任意的方法:向蓄电装置进行蓄电、在蓄电装置中存储能量、蓄电装置中通过电学方式生成氢等。另外,使对于蓄电装置的充电电力增加也可包含如下任意的方法:新开始从分散电源11向蓄电装置的充电、从检测出可能单独运行之前就使对于从电网电源10或分散电源11供电的蓄电装置的供电量追加地进行增加等。无论是哪一种,与通过使来自分散电源11的电流向连接到电力调节器30的接地进行放电来降低供电量的情况相比较,都能够有效利用在分散电源11中进行发电的电力。
另外,例如解列处理部72也可以供电量变动状态下的电网电源10侧的电压的每单位时间的变化量处于基准以上为条件,决定将分散电源11从电网电源10侧解列。分散电源11在处于单独运行状态的情况下,若使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动,则与分散电源11未处于单独运行状态的情况相比较,可以认为电网电源10侧的电压的每单位时间的变化量变大。因此,解列处理部72作为上述基准,也可使用在分散电源11处于单独运行状态的情况下电网电源10侧的电压的每单位时间的变化量大于它的值、即在分散电源11未处于单独运行状态的情况下电网电源10侧的电压的每单位时间的变化量不大于它的值,判断是否将分散电源11从电网电源10侧解列。
另外,例如电力处理部71也可根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量缓慢变动。在该情况下,电力处理部71也可最大限度地利用分散电源11开始进行单独运行且从电力系统解列为止的规定时间、例如在高压的情况下本申请中1sec的规定时间(本申请中为了减小作为闪变原因的无效电力的每单位时间的注入量,也提出从2sec改为3sec的规定时间),从而缓慢降低从分散电源11向电网电源10侧的供电量。换言之,也可为,分散电源11处于单独运行状态之后,电力调节器30对分散电源11的单独运行的怀疑进行检测,且使用将从分散电源11向电网电源10侧的供电量的变动开始为止的所要时间从上述的规定时间减去而得到的剩余时间,使从分散电源11向电网电源10侧的供电量缓慢下降。
另外,根据日本电气协会的JEAC9701-2016(电网互连规定),需要在发生单独运行之后,在规定时间以内,PCS停止输出,并且开放接触器来从电网解列。在本实施方式的电力调节器30采用的标准型单独运行检测方式的情况下,上述的所要时间与上述的分散电源11从处于单独运行状态开始到电力调节器30检测出分散电源11的单独运行的怀疑为止的时间基本相同,本申请中约为200msec。
电力调节器30根据检测出分散电源11可能进行单独运行的情况,向紧急用电源28的通信设备发出警告信号,并且使从分散电源11向电网电源10侧的供电量缓慢变化,从而在分散电源11处于单独运行状态的情况下,由于负载26主要通过由分散电源11提供的电力而处于动作中的状态,因此在通过电力调节器30将分散电源11从电网电源10侧解列之前,能够确保将对于负载26的供电源切换至紧急用电源28的时间。
另外,例如以上的实施方式中,第2警告处理部76以根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况而变动的电力调节器30的供电量的变动量处于基准以上作为条件,发出用于警告可能会将分散电源11侧从电网电源10侧解列的警告信号来进行说明。取而代之地,第2警告处理部76也可以检测出分散电源11可能进行单独运行为条件,或者电力处理部71经由电力转换部40将无效电力注入至电源路径为条件,或者检测出分散电源11可能进行单独运行而与使电力调节器30的供电量变动相对应地变化的电网电源10侧的电压在预备基准以下为条件,来发出上述的警告信号。预备基准是上述的用于解列处理部72决定将分散电源11从电网电源10侧解列的、比与供电量降低状态下的电网电源10侧的电压进行比较用的基准的电压要高的基准。无论在哪种情况下,第2警告处理部76都能够在比电网电源10侧的电压随着从电力调节器30向电网电源10侧的供电量的变动而变化的时刻要早的时刻发出警告信号,从而能够在处于单独运行状态的电力调节器30停止向负载26供电之前,确保安全地停止负载26的动作、或者将向负载26的供电源切换至紧急用电源28的时间。
但是,在以电力处理部71经由电力转换部40将无效电力注入到电源路径为条件发出警告信号的情况下,由于电源路径中的闪变频发,因此可以认为较频繁地发出警告信号。若较频繁地发出警告信号,则由于使紧急用电源28启动的频度变高,因此有可能使用紧急用电源28所导致的成本增加,或者会消耗紧急用电源28的蓄电池,因而考虑到这些问题点优选对发出警告信号的条件进行调整。
另外,例如电力处理部71也可根据在预先确定的期间内多次检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量变动。换言之,电力处理部71也可为,若在一定的期间内,通过注入无效电力而怀疑处于单独运行状态的现象产生多次,则使供电量变动。由此,电力调节器30能够使输出变动的频度降低,从而能够使在电源路径中产生闪变的频度降低。
另外,例如以上的实施方式中,电力处理部71根据检测到分散电源11有可能进行单独运行的情况来使从分散电源11向电网电源10侧的供电量降低来进行说明。取而代之地,电力处理部71也可根据检测出分散电源11可能进行单独运行的情况,而通过使从分散电源11向电网电源10侧的供电量在额定电压的范围内反复增减来使供电量变动。在该情况下,解列处理部72也可为,根据供电量变动状态下的电网电源10侧的电压的变化,更具体而言,根据是否随着反复增减的供电量、电网电源10侧的电压进行反复增减,判断是否将分散电源11从电网电源10侧解列。该情况下,解列处理部72也可以随着反复增减的供电量、电网电源10侧的电压进行反复增减为条件来决定将分散电源11从电网电源10侧解列。另外,该方法与事先向PCS输出提供周期性的有效电力变动、对单独运行转移时出现的周期性的电压变动进行检测的有效电力变动方式相比,在至少从检测出单独运行的怀疑之前不向PCS输出提供周期性的有效电力变动这一点上是不同的。
另外,如上所述,电力处理部71也可根据检测出分散电源11可能进行单独运行的情况,使从分散电源11向电网电源10侧的供电量在额定电压的范围内反复进行增减,在此之后决定不将分散电源11从电网电源10侧解列的情况下,电力处理部71停止使从分散电源11向电网电源10侧的供电量增减,并返回至增减前的供电量。
另外,例如在负载26为电动机的情况下,从电力系统断开且使来自分散电源11的供电量降低的电动机有产生再生功率的可能性,有可能难以引起电网电源10侧的电压的下降,从而电力调节器30难以对分散电源11的单独运行状态进行检测。因此,在负载26为电动机的情况下,电力调节器30也可使从分散电源11向电网电源10侧的供电量降低,并且向电动机输出使再生功率的输出停止的指令。另外,在该情况下,第1警告处理部75也可将负载26的信息、例如表示负载26为电动机的信息附加于表示发生误检测的警告信号,并发出。
应当注意权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤、以及阶段等的各处理的执行顺序只要没有特别明确地示出[之前]、[先前]等,且在之后的处理要用到之前的处理的输出的情况下,可以按照任意的顺序来实现。权利要求书、说明书以及附图中的动作流程中,为了方便说明,使用了[首先]、[然后]等,但并不意味着一定要按照这样的顺序来实施。
标号说明
1电网互连系统,10电网电源,11、13分散电源,15通信网络,20局域,21电力线,22电网侧切断器,23电阻,24电感,25线性阻抗,26负载,28紧急用电源,30、31电力调节器,40电力转换部,42逆变器,44逆变器控制部,50互连继电器,60检测装置,61控制部,63第1检测部,64存储部,66第2检测部,71电力处理部,72解列处理部,73指令处理部,75第1警告处理部,76第2警告处理部,78通信部,90电流检测部,2200计算机,2201DVD-ROM,2210主控制器,2212CPU,2214RAM,2216图形控制器,2218显示装置,2220输入/输出控制器,2222通信接口,2224硬盘驱动器,2226DVD-ROM驱动器,2230ROM,2240输入/输出芯片,2242键盘。
Claims (17)
1.一种检测装置,包括:
第1检测部,该第1检测部基于由互连于电网的电源提供的电力的频率来检测所述电源是否有可能进行单独运行;
电力处理部,该电力处理部根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,使从所述电源向所述电网的供电量变动;
第2检测部,该第2检测部在使所述供电量变动的状态下,对所述电网的电压进行检测;以及
解列处理部,该解列处理部根据使所述供电量变动的状态下的所述电网的电压的变化来判断是否将所述电源从所述电网解列。
2.如权利要求1所述的检测装置,其特征在于,
所述电力处理部根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,使从所述电源向所述电网的供电量降低。
3.如权利要求2所述的检测装置,其特征在于,
所述电力处理部通过使针对连接在所述电源与所述电网之间的蓄电装置的充电电力增加,从而使从所述电源向所述电网的供电量降低。
4.如权利要求2或3所述的检测装置,其特征在于,
所述解列处理部以使所述供电量降低的状态下的所述电网的电压处于基准以下为条件,决定将所述电源从所述电网解列。
5.如权利要求4所述的检测装置,其特征在于,
所述基准是与所述电网的电力厂家针对由所述电网供电的负载预先指定的不足电压的整定值相对应的电压值。
6.如权利要求4所述的检测装置,其特征在于,
所述基准是在所述电源未从所述电网解列且未从所述电源向所述电网供电的状态下、由所述第2检测部检测出的所述电网的电压值。
7.如权利要求1至3的任一项所述的检测装置,其特征在于,
所述解列处理部以使所述供电量变动的状态下的所述电网的电压的每单位时间的变化量处于基准以上为条件,决定将所述电源从所述电网解列。
8.如权利要求1至7的任一项所述的检测装置,其特征在于,
所述电力处理部在所述解列处理部决定不将所述电源从所述电网解列的情况下,将所述供电量返回到变动前的状态。
9.如权利要求8所述的检测装置,其特征在于,
还包括第1警告处理部,该第1警告处理部在所述解列处理部决定不将所述电源从所述电网解列的情况下,发出警告信号。
10.如权利要求9所述的检测装置,其特征在于,
所述第1警告处理部获取作为使所述供电量变动的原因的、由所述电源提供的电力的所述频率的波形并附加于所述警告信号。
11.如权利要求1至10的任一项所述的检测装置,其特征在于,
所述电力处理部使从所述电源向所述电网的供电量缓慢变动。
12.如权利要求1至11的任一项所述的检测装置,其特征在于,
还包括第2警告处理部,该第2警告处理部以检测到所述电源有可能进行单独运行的情况、以及根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况而变动的所述供电量的变动量处于基准以上之中的任一个作为条件,发出用于对所述电源有可能从所述电网解列这一情况进行警告的警告信号。
13.如权利要求1至12的任一项所述的检测装置,其特征在于,
所述电力处理部根据在预先确定的期间内多次检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,使从所述电源向所述电网的供电量变动。
14.如权利要求1至13的任一项所述的检测装置,其特征在于,
还包括指令处理部,该指令处理部根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,对于配置在互连于所述电网的其他电源与所述电网之间的电力转换装置,与由所述电力处理部进行的所述供电量的变动相对应地来发送使从所述其他电源向所述电网的供电量变动的指令。
15.一种电力调节器,包括:
电力转换部,该电力转换部将来自所述电源的电力转换成与所述电网的电源相对应的交流电;以及
权利要求1至4的任一项所述的检测装置。
16.一种检测方法,包括:
第1检测阶段,该第1检测阶段中检测装置基于由互连于电网的电源提供的电力的频率来检测所述电源是否有可能进行单独运行;
电力处理阶段,该电力处理阶段中所述检测装置根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,使从所述电源向所述电网的供电量变动;
第2检测阶段,该第2检测阶段中所述检测装置在使所述供电量变动的状态下,对所述电网的电压进行检测;以及
解列处理阶段,该解列处理阶段中所述检测装置根据使所述供电量变动的状态下的所述电网的电压的变化,判断是否将所述电源从所述电网解列。
17.一种计算机可读取存储介质,存储有用于使计算机执行如下步骤的计算机程序:
第1检测步骤,该第1检测步骤基于由互连于电网的电源提供的电力的频率来检测所述电源是否有可能进行单独运行;
电力处理步骤,该电力处理步骤根据检测到所述电源有可能进行单独运行的情况,使从所述电源向所述电网的供电量变动;
第2检测步骤,该第2检测步骤在使所述供电量变动的状态下,对所述电网的电压进行检测;以及
解列处理步骤,该解列处理步骤根据使所述供电量变动的状态下的所述电网的电压变化,判断是否将所述电源从所述电网解列。
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