JP2000184601A - System interconnection power unit - Google Patents

System interconnection power unit

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JP2000184601A
JP2000184601A JP10358199A JP35819998A JP2000184601A JP 2000184601 A JP2000184601 A JP 2000184601A JP 10358199 A JP10358199 A JP 10358199A JP 35819998 A JP35819998 A JP 35819998A JP 2000184601 A JP2000184601 A JP 2000184601A
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power supply
grid
short
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JP10358199A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Tokuda
信幸 徳田
Yasuhei Kikuoka
泰平 菊岡
Shiyuuji Sakashita
秀爾 阪下
Koji Okuda
浩司 奥田
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Kansai Electric Power Co Inc
Daihen Corp
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Daihen Corp
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a short circuit current from flowing in an electric power system from a system interconnection power unit when short circuit is generated in the system. SOLUTION: A DC power source 2, an electric converter 3 converting DC power from the DC power source 2 to AC power, and a system interconnection protective device 4 which detects abnormality of an electric power system 6 connected with the electric converter and generates a signal for cutting off the output of the converter, are installed. The protective device 4 consists of a system abnormality detecting relay 4a which has a previously set specific operation time limit and operates, and a high speed short circuit detecting relay 4b which detects at a high speed a short circuit accident of the connected electric power system and operates. A high speed cutting off means is installed which breaks the output of the converter 3 at a high speed when the relay 4b operates.

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、太陽光発電装置、
燃料電池発電装置および二次電池を用いた電力貯蔵装置
等の電力系統に連系して用いられる系統連系電源装置に
関する。
[0001] The present invention relates to a photovoltaic power generator,
The present invention relates to a grid-connected power supply device used in connection with a power system such as a fuel cell power generation device and a power storage device using a secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に電力系統と連系された従来の系統
連系電源装置の構成図を示す。系統連系電源装置1は、
二次電池、太陽電池、燃料電池などの直流電力源2、電
力変換装置3および系統連系保護装置4からなり、直流
電力源2が発電した直流電力を電力変換装置3が交流電
力に変換し、電力系統6の電圧に同期させて電力系統6
と連系し、負荷5に電力を供給している。系統連系保護
装置4(系統異常検出継電器4a)は、連系される電力
系統の異常を検出して電力系統や太陽光発電システムな
どの系統連系電源装置を保護するもので、一般に過電圧
継電器(OVR)、不足電圧継電器(UVR)、過周波
数継電器(OFR)、不足周波数継電器(UFR)およ
び単独運転検出継電器などの継電器を備え、各継電器は
系統異常検出器とタイマを有している。ここで、各継電
器は誤動作を防止するため、所定の検出レベルと時限を
持たせて作動するように設定されている。つまり、各継
電器は電力系統を常に監視し、検出レベルより大きい異
常を系統異常検出器で検出するとタイマで時間を計測
し、設定時限より長く異常が継続したとき、遮断信号を
電力変換装置3に送って電力変換装置3の出力を停止さ
せる。一般に系統連系用の電力変換装置3は、出力電流
を一定電流に制御している。もし、連系している電力系
統が停電した場合、電圧維持機能はないため、その系統
インピーダンスと出力電流に応じた電圧になり、一定時
間後、不足電圧継電器(UVR)や単独運転検出継電器
などが働き、電力変換装置3の出力は停止する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a configuration diagram of a conventional grid-connected power supply device linked to a power system. The grid-connected power supply 1
The DC power source 2 includes a DC power source 2 such as a secondary battery, a solar cell, or a fuel cell, a power conversion device 3 and a grid connection protection device 4. The DC power generated by the DC power source 2 is converted into AC power by the power conversion device 3. , Synchronized with the voltage of the power system 6
And supplies power to the load 5. The grid interconnection protection device 4 (grid abnormality detection relay 4a) detects an abnormality of a grid system to be connected and protects a grid interconnection power supply device such as a power system or a photovoltaic power generation system. (OVR), under-voltage relay (UVR), over-frequency relay (OFR), under-frequency relay (UFR), and islanding detection relay. Each relay has a system abnormality detector and a timer. Here, each relay is set to operate with a predetermined detection level and a time limit in order to prevent malfunction. In other words, each relay constantly monitors the power system, measures the time with a timer when an abnormality greater than the detection level is detected by the system abnormality detector, and when the abnormality continues for longer than the set time limit, sends a cutoff signal to the power converter 3. To stop the output of the power converter 3. In general, the power conversion device 3 for system interconnection controls the output current to a constant current. If there is no voltage maintenance function in the case of a power failure in the interconnected power system, the voltage will be in accordance with the system impedance and the output current. After a certain period of time, an undervoltage relay (UVR), an islanding detection relay, etc. Works, and the output of the power converter 3 stops.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、連系さ
れる電力系統で短絡事故(図6のA点)が発生した場合
も系統連系保護装置は、上記と同様な動作となるため、
図7に示すように系統異常検出器はすぐに停電を検出す
るが、時限tbを設定しているため、系統異常検出継電
器が動作するまでの間(tb)、系統連系電源装置1は
電力系統に短絡電流Ibを供給することになり、それは
結果的に短絡事故点の短絡電流を増加することになる
(Ia+Ib)。連系される電力系統に増加した短絡電
流を遮断できない回路遮断器(例えば7a)が存在し、
その回路遮断器7aの下位で短絡事故(A点)が発生し
た場合、事故点の切り離しが正常に行えず、短絡事故が
他の需要家に波及する可能性がある。このように太陽光
発電装置のような系統連系電源装置を電力系統に連系し
て使用する場合、連系した系統の短絡容量は連系した電
源装置の容量の1.0倍から1.5倍、短絡容量が増加
することになる。この場合、連系した上位の電力系統に
設置された回路遮断器の中に遮断容量が不足するものが
ある場合、その電力系統への系統連系電源装置の連系が
行えなくなり、今後の太陽光発電など新エネルギーの有
効活用や、新型電池を活用した電力負荷平準化機器等の
導入、普及に大きな問題となる。
However, even when a short circuit accident (point A in FIG. 6) occurs in the power system to be connected, the system interconnection protection device operates in the same manner as described above.
As shown in FIG. 7, the system abnormality detector immediately detects a power failure, but since the time limit tb is set, the system interconnection power supply device 1 supplies power until the system abnormality detection relay operates (tb). The system will be supplied with the short-circuit current Ib, which will increase the short-circuit current at the short-circuit fault point (Ia + Ib). There is a circuit breaker (for example, 7a) that cannot interrupt the increased short-circuit current in the power system to be interconnected,
If a short circuit accident (point A) occurs below the circuit breaker 7a, the accident point cannot be normally separated, and the short circuit accident may spread to other customers. When a grid-connected power supply such as a photovoltaic power generator is used in connection with a power system as described above, the short-circuit capacity of the connected grid is 1.0 to 1 times the capacity of the linked power supply. The short-circuit capacity will increase by a factor of five. In this case, if any of the circuit breakers installed in the higher-level power system that is connected has insufficient breaking capacity, it is not possible to connect the grid-connected power supply to that power system. This will be a major issue in the effective use of new energy such as photovoltaic power generation, and in the introduction and diffusion of power load leveling equipment utilizing new batteries.

【0004】本発明は、電力系統の短絡発生時にこの電
力系統に短絡電流が流出するのを極力防止する系統連系
電源装置を提供することを課題としている。
[0004] It is an object of the present invention to provide a grid-connected power supply that minimizes a short-circuit current from flowing into a power system when a short-circuit occurs in the power system.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、次のような手
段によって上述した課題を解決している。
The present invention has solved the above-mentioned problems by the following means.

【0006】本発明の請求項1に記載の発明は、直流電
力源と、直流電力源からの直流電力を交流電力に変換す
る電力変換装置と、電力変換装置と連系している電力系
統の異常を検知して電力変換装置の出力を遮断する信号
を発する系統連系保護装置とを備える系統連系電源装置
において、系統連系保護装置は、予め設定される所定の
動作時限を有して動作する系統異常検出継電器と、連系
している電力系統の短絡事故を高速に検出して動作する
高速短絡検出継電器とからなり、高速短絡検出継電器が
作動したとき、電力変換装置の出力を高速に遮断する高
速遮断手段を有することを特徴としており、これにより
次のような作用を有する。すなわち、通常の電力系統異
常に対する保護に加えて、電力系統の短絡事故を高速に
検出して動作する高速短絡検出継電器および高速遮断手
段を有することにより、電力系統の短絡発生時に系統連
系電源装置から電力系統に短絡電流が流出するのを極力
防止することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a DC power source, a power converter for converting DC power from the DC power source into AC power, and a power system interconnected with the power converter. A system interconnection power supply device comprising: a system interconnection protection device that detects an abnormality and issues a signal for shutting off the output of the power conversion device, wherein the system interconnection protection device has a predetermined operation time limit set in advance. It consists of an operating system abnormality detection relay and a high-speed short-circuit detection relay that operates by detecting a short-circuit accident in the interconnected power system at high speed. It is characterized by having a high-speed shut-off means for shutting off at the same time, thereby having the following operation. That is, in addition to the protection against the normal power system abnormality, the system interconnection power supply device has a high-speed short-circuit detection relay and a high-speed cut-off means that operate by detecting a short-circuit accident in the power system at a high speed. To prevent the short circuit current from flowing out to the power system.

【0007】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に係る系統連系電源装置であって、高速遮断手段が働
いた後、連系している電力系統の異常状態が正常に回復
した時点から予め定められた所定の動作時限後に高速遮
断手段を解除し、電力変換装置と電力系統とを連系する
ことを特徴としており、これにより次のような作用を有
する。すなわち、高速遮断手段が働いた後、系統電圧が
正常に回復した時、系統連系電源装置の運転を自動的に
再開するので、短絡事故発生時の短絡電流の増加を防ぐ
と共に系統連系電源装置の停止期間を短くできる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the grid-connected power supply according to the first aspect, wherein after the high-speed cut-off means operates, the abnormal state of the power system connected to the power system becomes normal. It is characterized in that the high-speed cutoff means is released after a predetermined operation time limit from the time of recovery, and the power converter and the power system are interconnected, thereby having the following operation. That is, when the system voltage recovers to normal after the high-speed cut-off means operates, the operation of the grid-connected power supply is automatically restarted. The suspension period of the device can be shortened.

【0008】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1または2に係る系統連系電源装置であって、高速遮断
手段が前記電力変換装置のスイッチング素子をゲートブ
ロックする手段あるいは半導体スイッチからなる高速回
路遮断器を遮断する手段であることを特徴としており、
これにより次のような作用を有する。すなわち、電力変
換装置のスイッチング素子をゲートブロックする、ある
いは、半導体スイッチからなる高速回路遮断器を遮断す
ることにより、電力変換装置を高速で遮断して系統に短
絡電流が流出するのを極力防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the grid-connected power supply according to the first or second aspect, wherein the high-speed cutoff means gate-blocks a switching element of the power conversion device or a semiconductor switch. It is characterized in that it is a means to cut off the high-speed circuit breaker consisting of
This has the following effect. In other words, the switching element of the power conversion device is gate-blocked, or the high-speed circuit breaker formed of a semiconductor switch is cut off, so that the power conversion device is cut off at high speed and the short circuit current is prevented from flowing out to the system as much as possible. be able to.

【0009】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1または2に係る系統連系電源装置であって、電力変換
装置のスイッチング素子をゲートブロックする高速遮断
手段により電力変換装置の出力を高速に遮断し、高速遮
断に続いて電力変換装置内部の回路遮断器あるいは、電
力変換装置と電力系統との連系点の間に設けられた回路
遮断器を遮断した後、電力変換装置はスイッチング素子
をゲートブロックする高速遮断手段を解除するとともに
自立運転を行い、遮断した回路遮断器と電力変換装置の
電力変換部との間に設置された特定負荷に電力を供給す
ることを特徴としており、これにより次のような作用を
有する。すなわち、電力変換装置のスイッチング素子を
ゲートブロックすることにより、高速で遮断して系統に
短絡電流が流出するのを極力防止するとともに電力変換
装置は系統と切り離されたことを確認して、自立運転を
行うので、特定負荷に対して太陽電池などの直流電力源
から電力を供給することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the grid-connected power supply according to the first or second aspect, wherein the output of the power converter is output by high-speed cutoff means that gate-blocks a switching element of the power converter. After the high-speed cut-off, and after the high-speed cut-off, the circuit breaker inside the power converter or the circuit breaker provided between the interconnection point between the power converter and the power system is cut off, Releases the high-speed cutoff means that gate blocks the switching elements, performs independent operation, and supplies power to a specific load installed between the cutoff circuit breaker and the power conversion unit of the power conversion device. This has the following effect. That is, by blocking the switching element of the power converter at a high speed, it is possible to cut off at a high speed to prevent a short circuit current from flowing out to the system as much as possible, and to confirm that the power converter is disconnected from the system, Therefore, power can be supplied from a DC power source such as a solar cell to a specific load.

【0010】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1または2に係る系統連系電源装置であって、半導体ス
イッチからなる高速回路遮断器を遮断する高速遮断手段
により電力変換装置の出力を高速に遮断し、高速遮断に
続いてまたは同時に電力変換装置は自立運転を行い、半
導体スイッチからなる高速回路遮断器と電力変換装置の
電力変換部との間に設置された特定負荷に電力を供給す
ることを特徴としており、これにより次のような作用を
有する。すなわち、半導体スイッチからなる高速回路遮
断器により、高速に遮断して電力系統に短絡電流が流出
するのを極力防止するとともに、電力変換装置は高速遮
断に続いてまたは同時に自立運転を行うので、特定負荷
に対して太陽電池などの直流電力源から電力を瞬断する
ことなく供給することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a grid-connected power supply according to the first or second aspect, wherein the high-speed cut-off means for cutting off a high-speed circuit breaker comprising a semiconductor switch is used for power conversion. The output is cut off at a high speed, and the power converter performs the self-sustaining operation following or at the same time as the high-speed cutoff. Which has the following effects. In other words, a high-speed circuit breaker consisting of a semiconductor switch prevents the short-circuit current from flowing out to the power system by shutting down at a high speed as much as possible. The power can be supplied to the load from a DC power source such as a solar cell without an instantaneous interruption.

【0011】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1ないし3のいずれか1つに係る系統連系電源装置であ
って、直流電力源と電力変換装置の接続部から分岐し
て、予め設定された特定負荷を特定負荷用電力変換装置
を介して接続し、高速遮断手段により電力変換装置の出
力を高速に遮断し、高速遮断の後、瞬断することなく特
定負荷用電力変換装置を介して、特定負荷に対して電力
を供給するか、あるいは、高速遮断の後、特定負荷用電
力変換装置の運転を開始して、直流電力源から特定負荷
に対して電力を供給することを特徴としており、これに
より次のような作用を有する。すなわち、連系される電
力系統が短絡事故を起こしたとき、高速遮断手段により
電力変換装置の出力を高速に遮断するとともに、特定負
荷に対して瞬断することなく直流電力源から電力を供給
したり、あるいは、高速遮断の後に直流電力源から新た
に特定負荷に対して電力を供給することができるので、
短絡事故発生時でも電力系統に短絡電流が流出するのを
極力防止するとともに特定負荷に継続して電力を供給で
きる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a system interconnection power supply according to any one of the first to third aspects, wherein the power supply is branched from a connection between a DC power source and a power converter. , A preset specific load is connected via the power converter for specific load, and the output of the power converter is cut off at high speed by the high-speed cut-off means. To supply power to a specific load via the device, or to start operation of the power converter for a specific load after high-speed interruption, and to supply power from the DC power source to the specific load. This has the following effects. In other words, when a short-circuit accident occurs in the interconnected power system, the output of the power converter is shut off at high speed by the high-speed shutoff means, and power is supplied from the DC power source to the specific load without momentary interruption. Or, or after a high-speed cut-off, it is possible to newly supply power to a specific load from a DC power source.
Even in the event of a short-circuit accident, it is possible to prevent a short-circuit current from flowing out to the power system as much as possible and to continuously supply power to a specific load.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】第1の実施の形態 図1は、本発明の第1の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。ここで系統連系電源装置1は直
流電力源2、電力変換装置3、系統連系保護装置4とか
らなり、系統6と連系して負荷5に電力を供給してい
る。
First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a grid-connected power supply according to a first embodiment of the present invention. Here, the system interconnection power supply device 1 includes a DC power source 2, a power conversion device 3, and a system interconnection protection device 4, and supplies electric power to a load 5 in connection with a system 6.

【0014】直流電力源2には二次電池、太陽電池、燃
料電池等の直流電力発生源を用いるが、風力発電のよう
な交流電力を発生するが一度直流に直して再度電力変換
装置3で交流に変換するような電源も含む。
As the DC power source 2, a DC power source such as a secondary battery, a solar cell, or a fuel cell is used. AC power such as wind power is generated. Includes a power supply that converts to AC.

【0015】電力変換装置3は用途によりいろいろな機
能を有するものであるが、基本的には直流電力源から発
生する直流電力を交流電力に変換し、系統と同期をとっ
て系統と連系運転する。二次電池電力貯蔵システムに用
いられる場合、通常、夜間系統から二次電池に充電し、
昼間必要に応じて放電する双方向インバータ機能を有し
ている。太陽光発電システムの場合は太陽電池出力が日
射量により刻々と出力変動するため最大電力点追跡制御
機能を電力変換装置3は有している。
The power converter 3 has various functions depending on the application. Basically, the power converter 3 converts DC power generated from a DC power source into AC power and synchronizes with the grid to operate the grid. I do. When used in a secondary battery power storage system, the secondary battery is usually charged from the night grid,
It has a bidirectional inverter function that discharges as needed during the day. In the case of a photovoltaic power generation system, the power conversion device 3 has a maximum power point tracking control function because the output of the solar cell fluctuates every moment depending on the amount of solar radiation.

【0016】系統連系保護装置4は、系統異常検出継電
器4aと高速短絡検出継電器4bからなっている。通常
の系統異常検出継電器4aは、分散電源を系統に接続し
て使用する際、問題が発生しないように系統連系ガイド
ラインで規定されているもので、一般的にOVR、UV
R、OFR、UFRおよび単独運転検出継電器からなっ
ている。図1では異常検出器とタイマからなる1組の系
統異常検出継電器を代表して図示しているが、これら各
々の継電器に対して所定の動作レベルおよび動作時限
を、連系される系統の特性に応じて設定できるようにな
っている。
The system interconnection protection device 4 comprises a system abnormality detection relay 4a and a high-speed short-circuit detection relay 4b. The normal system abnormality detection relay 4a is stipulated in the system interconnection guideline so that no problem occurs when a distributed power supply is connected to the system and is generally used.
R, OFR, UFR and islanding detection relay. Although FIG. 1 shows a set of system abnormality detection relays including an abnormality detector and a timer as a representative, a predetermined operation level and operation time for each of these relays is determined by the characteristics of the system to be interconnected. It can be set according to.

【0017】高速短絡検出継電器4bは、連系している
系統の短絡事故を高速に検出し、時限を持たせずに瞬時
に作動して高速遮断手段に信号を与える。短絡事故を検
出する方法は、例えば上位系統で短絡事故が発生するこ
とによる連系点での急激な電圧低下を検出する方法や連
系点での3相電圧のアンバランスを検出する方法を用い
ることができるが、その他の検出方法であってもよい。
電圧低下レベル(動作する電圧値)の設定は、各系統に
より異なるが、不足電圧継電器(UVR)における動作
電圧設定レベルよりもかなり小さくし、通常の電圧変動
では動作しないレベルにしておく。電圧低下レベルの設
定は系統の特性や系統異常検出継電器の設定レベルなど
に応じて設定される。
The high-speed short-circuit detection relay 4b detects a short-circuit accident of the interconnected system at a high speed, operates instantaneously without a time limit, and gives a signal to the high-speed cut-off means. As a method of detecting a short circuit accident, for example, a method of detecting a sudden voltage drop at an interconnection point due to occurrence of a short circuit accident in a higher system or a method of detecting imbalance of three-phase voltages at an interconnection point is used. However, other detection methods may be used.
The setting of the voltage drop level (operating voltage value) differs depending on each system, but is set to be much smaller than the operating voltage setting level in the undervoltage relay (UVR), and set to a level that does not operate with normal voltage fluctuations. The setting of the voltage drop level is set according to the characteristics of the system, the set level of the system abnormality detection relay, and the like.

【0018】系統連系保護装置4は、連系される電力系
統の異常発生や正常に復帰したことを検出するために電
力系統の情報を常に観察する必要があり、そのため、事
故や異常により系統連系電源装置の出力が遮断される地
点より、系統側から連系される電力系統の電圧や電流の
情報を入力している。
The system interconnection protection device 4 needs to constantly observe information on the power system to detect the occurrence of an abnormality in the power system to be interconnected and the fact that the system has returned to the normal state. From the point where the output of the interconnection power supply is cut off, information on the voltage and current of the power system connected from the system side is input.

【0019】高速遮断手段は、短絡事故点の回路遮断器
7aが遮断動作を開始するよりも早く遮断できることが
必要であり、現状の機械式の回路遮断器では速度的に不
十分であり、高速に遮断するためには電力変換装置3内
の図示しないスイッチング素子のゲートブロックによる
手段または図示しないサイリスタスイッチのような半導
体を用いた高速回路遮断器を遮断する手段などが用いら
れる。半導体スイッチによる手段を用いる場合、半導体
スイッチは電力変換装置3の内部で、電力変換部3aと
電磁式回路遮断器3bの間かまたは電力変換装置3と配
電盤内の回路遮断器7bとの間に設けられる。
The high-speed interrupting means needs to be able to shut off earlier than the circuit breaker 7a at the short-circuit fault point starts the interrupting operation, and the current mechanical circuit breaker is insufficient in speed. In order to cut off the power, a means using a gate block of a switching element (not shown) in the power converter 3 or a means for cutting off a high-speed circuit breaker using a semiconductor such as a thyristor switch (not shown) is used. In the case where the means using a semiconductor switch is used, the semiconductor switch is provided inside the power converter 3 between the power converter 3a and the electromagnetic circuit breaker 3b or between the power converter 3 and the circuit breaker 7b in the switchboard. Provided.

【0020】次に本発明の動作について説明する。系統
が正常時には、太陽電池のような直流電力源2から発電
した直流電力は、電力変換装置3で交流電力に変換さ
れ、負荷5に一部は供給され、余剰があれば系統に逆潮
流される。通常の許容される電圧変動や周波数変動では
系統異常検出継電器4aは動作しないように検出レベル
と動作時限が設定されているので誤動作を防止できる。
また、短絡事故以外の、停電などの系統異常では設定さ
れた検出レベルと動作時限を越えるため、所定時間後、
遮断手段が動作して安全に機器を停止する。
Next, the operation of the present invention will be described. When the system is normal, the DC power generated from the DC power source 2 such as a solar cell is converted into AC power by the power converter 3 and partly supplied to the load 5. You. Since the detection level and the operation time limit are set so that the system abnormality detection relay 4a does not operate in a normal allowable voltage fluctuation or frequency fluctuation, malfunction can be prevented.
Also, other than short circuit accidents, system abnormalities such as power failures exceed the set detection level and operation time limit, so after a predetermined time,
The shutoff means operates to safely stop the device.

【0021】短絡事故が発生した場合について図2を用
いて詳しく説明する。図2において、(a)は連系する
系統の電圧波形であり、例えば、図1のB点の電圧波形
であり、(b)は系統連系保護装置4が観察している連
系点の電圧波形(C点の電圧波形)であり、(c)は電
力変換装置3の出力電流波形である。(d)は系統異常
検出器の出力信号(タイマの入力)であり、(e)は系
統異常検出継電器4aの出力信号であり、(f)は高速
短絡検出継電器4bの出力信号である。
The case where a short circuit accident has occurred will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, (a) is a voltage waveform of an interconnected system, for example, a voltage waveform at a point B in FIG. 1, and (b) is a voltage waveform of an interconnection point observed by the interconnection protection device 4. The voltage waveform (voltage waveform at point C) is shown, and (c) is the output current waveform of the power converter 3. (D) is the output signal of the system abnormality detector (input of the timer), (e) is the output signal of the system abnormality detection relay 4a, and (f) is the output signal of the high-speed short-circuit detection relay 4b.

【0022】短絡事故が連系している上位の電力系統で
発生すると、B点やC点で系統電圧の急激な低下が発生
し、高速短絡検出継電器4bはこれを高速に検出し、瞬
時に遮断信号を電力変換装置3に送る。ここで、系統異
常検出器も異常を検出して出力をタイマに送るが、継電
器としての出力は時限があるため出力されない。遮断信
号を受けた電力変換装置3はスイッチング素子を瞬時に
ゲートブロックすることにより出力を止める。こうする
ことにより、短絡事故時に系統連系電源装置1から短絡
電流を短絡事故点に供給することを極力防ぐことがで
き、事故点の短絡電流の増加を防いで回路遮断器7aに
より事故点の安全な切り離しが行われる。
If a short-circuit accident occurs in a higher-level power system connected to the system, a sharp drop in the system voltage occurs at points B and C, and the high-speed short-circuit detection relay 4b detects this at high speed and instantaneously detects it. A cutoff signal is sent to the power converter 3. Here, the system abnormality detector also detects the abnormality and sends the output to the timer, but the output as the relay is not output because there is a time limit. The power conversion device 3 receiving the cutoff signal stops the output by instantaneously gate-blocking the switching element. By doing so, it is possible to minimize the supply of a short-circuit current from the grid-connected power supply device 1 to the short-circuit fault point in the event of a short-circuit fault, to prevent an increase in the short-circuit current at the fault point, and to prevent the short-circuit current at the fault point by the circuit breaker 7a. Safe disconnection takes place.

【0023】通常、短絡事故が起こった系統が短絡事故
系統の回路遮断器7aにより他の系統から切り離される
と、他の系統は正常状態にもどる。系統が正常に回復す
れば、停止している系統連系電源装置1の運転を再開し
てもよい。この場合、手動で運転を再開してもよいが、
次のような自動運転をする方がよい。高速短絡検出継電
器4bは、高速遮断手段により電力変換装置3の出力を
遮断した後も系統状態を監視しており、系統が正常に復
帰したことを確認して所定の復帰時限ta経過後、自動
的に高速遮断手段を解除し、電力変換装置3が再び出力
を開始して系統と連系して負荷に電力を供給するように
する。このとき、復帰時限taを設けるのは系統回復信
号の誤動作による問題を防ぐためであり、復帰時限ta
の値は短絡事故点の回路遮断器7aが確実に動作して正
常な系統と切り離されるのに必要な時間よりも長く設定
されることが望ましい。なお、通常、系統に再び連系さ
れるときは系統電圧と同期をとってから行う。
Normally, when a system in which a short-circuit fault has occurred is disconnected from the other system by the short-circuit fault circuit breaker 7a, the other system returns to a normal state. When the system recovers to normal, the stopped operation of the grid-connected power supply 1 may be restarted. In this case, the operation may be restarted manually,
It is better to do the following automatic driving. The high-speed short-circuit detection relay 4b monitors the state of the system even after the output of the power conversion device 3 is cut off by the high-speed cut-off means. The high-speed cutoff means is released, and the power conversion device 3 starts outputting again to supply power to the load in connection with the grid. At this time, the reason for setting the return time ta is to prevent a problem due to malfunction of the system recovery signal.
Is desirably set longer than the time required for the circuit breaker 7a at the short-circuit fault point to operate reliably and to be disconnected from the normal system. Normally, when the system is connected again to the system, the synchronization is performed with the system voltage.

【0024】こうすることにより、短絡事故検出の誤動
作の影響も小さくでき、系統が復帰後も速やかに系統連
系電源装置1を稼働させることができ、有効に装置を利
用できる。
By doing so, the influence of a malfunction in detecting a short-circuit accident can be reduced, and the system interconnection power supply 1 can be operated immediately after the system is restored, so that the device can be used effectively.

【0025】本実施の形態において、系統連系保護装置
4は電力変換装置3とは別に置かれているが、電力変換
装置3と同一箱体に内蔵されてもよいし、高速短絡検出
継電器4bのみが分電盤などに設置され、動作時限を有
する系統異常検出継電器4aは電力変換装置3に内蔵さ
れてもよい。すなわち、動作時限を有する系統異常検出
継電器4aと高速短絡検出継電器4bの設置される形態
は特に制限されない。
In the present embodiment, the grid connection protection device 4 is provided separately from the power conversion device 3, but may be incorporated in the same box as the power conversion device 3, or may be a high-speed short-circuit detection relay 4b. Only the power conversion device 3 may have the system abnormality detection relay 4 a that is installed on a distribution board or the like and has an operation time limit. That is, the form in which the system abnormality detection relay 4a having the operation time limit and the high-speed short-circuit detection relay 4b are installed is not particularly limited.

【0026】第2の実施の形態 図3は、本発明の第2の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。負荷が通常負荷5aと非常用や
停止できない重要負荷などの特定負荷5bに分けられ、
特定負荷5bは、電力変換装置3の内部の回路遮断器3
bと電力変換部との間から分岐されて特定負荷用回路遮
断器を介して接続されている。また、高速短絡検出継電
器4から回路遮断器3bに遮断器トリップ信号(または
系統回復信号)が送られるようになっている。その他の
構成は図1と同様である。
Second Embodiment FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a system interconnection power supply according to a second embodiment of the present invention. The load is divided into a normal load 5a and a specific load 5b such as an emergency load or an important load that cannot be stopped,
The specific load 5b is a circuit breaker 3 inside the power conversion device 3.
b and is branched from between the power converter and connected via a specific load circuit breaker. Further, a breaker trip signal (or a system recovery signal) is transmitted from the high-speed short-circuit detection relay 4 to the circuit breaker 3b. Other configurations are the same as those in FIG.

【0027】次にこの動作について説明する。正常時は
第1の実施の形態と同様である。短絡事故が発生したと
き(例えばA点で)、高速短絡検出継電器4bは短絡事
故による系統電圧の急激な低下を高速に検出し、瞬時に
ゲートブロック信号を電力変換装置3に送るとともに遮
断器トリップ信号を電力変換装置3の内部の回路遮断器
3bに送る。電力変換装置3はスイッチング素子を瞬時
にゲートブロックすることにより出力を止める。続い
て、回路遮断器3bも遮断され、系統連系電源装置1は
系統から切り離される。その後、電力変換装置3はスイ
ッチング素子のゲートブロックを解除し、自立運転モー
ドに切り替えて自立運転を行い、特定負荷5bに電力を
供給する。ここで、自立運転とは、電力系統とは連系せ
ずに負荷に電力を供給する装置の運転状態のことをい
い、通常、定電圧制御方式で電力変換装置3の制御(自
立運転モード)が行われる。これに対し、系統に連系し
て運転している場合、通常、定電流制御方式で電力変換
装置3の制御(連系運転モード)が行われており、自立
運転に切り替える場合、制御方式の切り替えが行われ
る。
Next, this operation will be described. The normal state is the same as in the first embodiment. When a short-circuit accident occurs (for example, at point A), the high-speed short-circuit detection relay 4b detects a rapid decrease in the system voltage due to the short-circuit accident, sends a gate block signal to the power converter 3 instantaneously, and trips the circuit breaker. The signal is sent to the circuit breaker 3b inside the power converter 3. The power converter 3 stops the output by instantaneously gate-blocking the switching element. Subsequently, the circuit breaker 3b is also shut off, and the grid-connected power supply 1 is disconnected from the grid. After that, the power conversion device 3 releases the gate block of the switching element, switches to the independent operation mode, performs the independent operation, and supplies power to the specific load 5b. Here, the self-sustained operation refers to an operation state of a device that supplies power to a load without being connected to a power system, and is usually controlled by a constant voltage control method for the power conversion device 3 (independent operation mode). Is performed. On the other hand, when the power conversion device 3 is operated in connection with the grid, the control of the power conversion device 3 (interconnection operation mode) is normally performed by the constant current control method. Switching is performed.

【0028】なお、短絡事故以外の系統異常で停電した
場合でも系統異常検出継電器4aの動作で遮断した後、
前述と同様に特定負荷5bに電力を供給することができ
るのはもちろんである。
Incidentally, even if a power failure occurs due to a system abnormality other than a short circuit accident, after the system abnormality detection relay 4a shuts off the operation,
It is needless to say that power can be supplied to the specific load 5b in the same manner as described above.

【0029】系統が回復した場合、高速短絡検出継電器
4bは系統の回復を検出して所定の時限後に回路遮断器
3bと電力変換装置3へ系統回復信号を送り、系統6と
系統連系電源装置1とを再び連系する。この際、電力変
換装置3は高速短絡検出継電器4bからの系統回復信号
を受けて自立運転モードを停止し、連系運転モードに切
り替えて運転される。再連系時の注意点は第1の実施の
形態と同様である。
When the system is restored, the high-speed short-circuit detecting relay 4b detects the restoration of the system and sends a system restoration signal to the circuit breaker 3b and the power converter 3 after a predetermined time limit, so that the system 6 is connected to the system interconnection power supply. 1 and are interconnected again. At this time, the power conversion device 3 receives the system recovery signal from the high-speed short-circuit detection relay 4b, stops the self-sustaining operation mode, and switches to the interconnection operation mode to operate. The points to be noted at the time of reconnection are the same as in the first embodiment.

【0030】こうすることにより、短絡事故時に系統連
系電源装置1から短絡事故点に短絡電流を供給すること
を極力防ぐとともに系統異常による停電状態が継続した
場合でも、重要な特定負荷5bに対しては系統連系電源
装置1から電力を供給し続けることができる。
By doing so, it is possible to minimize the supply of a short-circuit current from the system interconnection power supply 1 to the short-circuit fault point at the time of a short-circuit fault, and to protect the important specific load 5b even if the power failure due to the system abnormality continues. In this way, power can be continuously supplied from the system interconnection power supply 1.

【0031】ここで、図3では電力変換装置3の内部の
回路遮断器3bを遮断したが、系統連系電源装置1が接
続される例えば分電盤内の回路遮断器7bを遮断しても
よく、この場合、遮断器トリップ信号は回路遮断器7b
に送られる。また。この場合、特定負荷5bは回路遮断
器7bと系統連系電源装置1との間で分岐して接続され
てもよい。また、特定負荷用回路遮断器は系統連系電源
装置1内にあってもよいが、外部に取り付けられていて
もよい。その他については第1の実施の形態と同様であ
る。
Here, in FIG. 3, the circuit breaker 3b inside the power converter 3 is cut off. However, even if the circuit breaker 7b in the distribution board to which the system interconnection power supply 1 is connected is cut off, for example. Often, in this case, the circuit breaker trip signal is
Sent to Also. In this case, the specific load 5b may be branched and connected between the circuit breaker 7b and the system interconnection power supply device 1. Further, the specific load circuit breaker may be provided in the grid-connected power supply device 1 or may be mounted outside. Others are the same as in the first embodiment.

【0032】第3の実施の形態 図4は、本発明の第3の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。高速遮断手段としてサイリスタ
スイッチ9を用いた例であり、電力変換装置3と回路遮
断器7bの間に設置されている。また、特定負荷5bは
サイリスタスイッチ9と電力変換装置3との間から分岐
して特定負荷用回路遮断器を介して接続されている。高
速短絡検出継電器4bはサイリスタスイッチ9へ遮断信
号を送り、電力変換装置3に自立運転起動信号を送る。
その他の構成は図3と同様である。
Third Embodiment FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a system interconnection power supply according to a third embodiment of the present invention. This is an example in which a thyristor switch 9 is used as high-speed cutoff means, and is provided between the power converter 3 and the circuit breaker 7b. The specific load 5b branches off from between the thyristor switch 9 and the power converter 3, and is connected via a specific load circuit breaker. The high-speed short-circuit detection relay 4b sends a shut-off signal to the thyristor switch 9 and sends an autonomous operation start signal to the power converter 3.
Other configurations are the same as those in FIG.

【0033】次にこの動作について説明する。短絡事故
時以外は第1の実施の形態と同様である。短絡事故が発
生したとき(例えばA点で)、高速短絡検出継電器4b
は短絡事故による系統電圧の急激な低下を高速に検出
し、瞬時に遮断信号をサイリスタスイッチ9に送るとと
もに自立運転起動信号を電力変換装置3に送る。サイリ
スタスイッチ9は瞬時に回路を遮断して電力変換装置3
の出力が系統に流出するのを防止する。電力変換装置3
は自立運転起動信号を受けて自立運転を開始して特定負
荷5bに電力を供給する。自立運転の起動を瞬時に行え
ば、瞬断することなくコンピュータのような重要特定負
荷5bに電力を供給できるし、必要なときだけ自立運転
を起動して非常用負荷のような特定負荷5bに電力を供
給することもできる。なお、短絡事故以外の系統異常で
停電した場合でも系統異常検出継電器4aの動作で遮断
した後、前述と同様に特定負荷5bに電力を供給するこ
とができるのはもちろんである。
Next, this operation will be described. Except for a short circuit accident, the operation is the same as that of the first embodiment. When a short-circuit accident occurs (for example, at point A), the high-speed short-circuit detection relay 4b
Detects a rapid drop in system voltage due to a short circuit accident, sends a shutoff signal to the thyristor switch 9 instantaneously, and sends a self-sustained operation start signal to the power converter 3. The thyristor switch 9 cuts off the circuit instantaneously and
To prevent the output of the system from flowing out to the system. Power converter 3
Receives the independent operation start signal, starts the independent operation, and supplies power to the specific load 5b. If the self-sustaining operation is started instantaneously, power can be supplied to the important specific load 5b such as a computer without a momentary interruption, and the self-sustaining operation can be started only when necessary to supply the specific load 5b such as an emergency load. Power can also be supplied. It should be noted that, even when a power failure occurs due to a system abnormality other than a short-circuit accident, the power can be supplied to the specific load 5b in the same manner as described above after the power is cut off by the operation of the system abnormality detection relay 4a.

【0034】系統が回復した場合、高速短絡検出継電器
4bは系統の回復を検出して所定の時限後にサイリスタ
スイッチ9と電力変換装置3へ系統回復信号を送り、系
統6と系統連系電源装置1とを再び連系する。この際、
電力変換装置3は高速短絡検出継電器4bからの系統回
復信号を受けて自立運転モードを停止し、系統連系モー
ドに切り替えて運転される。再連系時の注意点は第1の
実施の形態と同様である。
When the power system recovers, the high-speed short-circuit detection relay 4b detects the recovery of the power system and sends a power recovery signal to the thyristor switch 9 and the power converter 3 after a predetermined time limit, so that the power system 1 and the power system 1 And interconnect again. On this occasion,
The power conversion device 3 receives the system recovery signal from the high-speed short-circuit detection relay 4b, stops the independent operation mode, and switches to the system interconnection mode to operate. The points to be noted at the time of reconnection are the same as in the first embodiment.

【0035】こうすることにより、短絡事故時に系統連
系電源装置1から短絡事故点に短絡電流を供給すること
を極力防ぐとともに系統異常による停電状態が継続した
場合でも、重要な特定負荷5bに対しては系統連系電源
装置1から電力を瞬断なく供給し続けることも可能であ
る。
By doing so, it is possible to minimize the supply of a short-circuit current from the grid-connected power supply 1 to the short-circuit fault point at the time of a short-circuit fault, and to protect the important specific load 5b even when the power failure due to a system fault continues. In addition, it is also possible to continue to supply power from the system interconnection power supply device 1 without interruption.

【0036】ここで、サイリスタスイッチ9は電力変換
装置3の内部で、回路遮断器3bと電力変換部の間に設
置してもよく、この場合、特定負荷5bはサイリスタス
イッチ9と電力変換部の間から分岐されて接続される。
Here, the thyristor switch 9 may be installed inside the power converter 3 between the circuit breaker 3b and the power converter. In this case, the specific load 5b is connected between the thyristor switch 9 and the power converter. It is branched and connected from between.

【0037】第4の実施の形態 図5は、本発明の第4の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。非常用や停止できない重要負荷
などの特定負荷で、交流負荷5b’と直流負荷5b’’
に分けられており、交流特定負荷5b’と直流特定負荷
5b’’は、それぞれインバータ8aとコンバータ8b
という特定負荷用電力変換装置を介して電力変換装置3
と直流電源装置2との間に分岐して接続されている。ま
た、高速停電検出装置4bから前記特定負荷用電力変換
装置8aと8bに起動信号が送られる。その他の構成は
図1と同様である。
Fourth Embodiment FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a system interconnection power supply according to a fourth embodiment of the present invention. A specific load such as an emergency load or an important load that cannot be stopped, and an AC load 5b 'and a DC load 5b''
The AC specific load 5b ′ and the DC specific load 5b ″ are respectively connected to an inverter 8a and a converter 8b.
Power converter 3 via the specific load power converter
And the DC power supply 2. Also, a start signal is sent from the high-speed power failure detection device 4b to the specific load power conversion devices 8a and 8b. Other configurations are the same as those in FIG.

【0038】次にこの動作について説明する。特定負荷
5b’、5b’’が非常時のみ使用される場合、系統が
正常時はインバータ8a、コンバータ8bからなる特定
負荷用電力変換装置は停止しており、直流電力源2から
は第1の実施の形態と同様に通常負荷5aに系統6と連
系して電力を供給している。短絡事故が発生したとき
(A点)、高速短絡検出継電器4bは短絡事故による系
統電圧の急激な低下を高速に検出し、瞬時にゲートブロ
ック信号を電力変換装置3に送るとともに特定負荷用電
力変換装置8aおよび8bに起動信号を送る。電力変換
装置3はスイッチング素子を瞬時にゲートブロックする
ことにより系統側への出力を瞬時に止める。特定負荷用
電力変換装置8aおよび8bは運転を開始し、特定負荷
に直流電力源からの電力を供給する。
Next, this operation will be described. When the specific loads 5b ′ and 5b ″ are used only in an emergency, when the system is normal, the power converter for specific load including the inverter 8a and the converter 8b is stopped, and the first DC power source 2 As in the embodiment, power is supplied to the normal load 5a in connection with the system 6. When a short-circuit accident occurs (point A), the high-speed short-circuit detection relay 4b detects a rapid decrease in system voltage due to the short-circuit accident, sends a gate block signal to the power converter 3 instantaneously, and converts power for a specific load. An activation signal is sent to the devices 8a and 8b. The power conversion device 3 instantaneously stops output to the system side by instantaneously gate-blocking the switching element. The specific load power converters 8a and 8b start operation and supply power from the DC power source to the specific load.

【0039】特定負荷がコンピュータのような停電でき
ない重要負荷の場合、系統が正常時には、系統連系電源
装置1は重要負荷に対し、直流電力源2から特定負荷用
電力変換装置8aと8bを介して電力を供給するととも
に系統と連系して通常負荷5aや系統に電力を供給して
いる。短絡事故発生時は高速短絡検出継電器4bからの
信号を受けて電力変換装置3は高速に系統への出力を停
止するが、直流電力源2からは特定負荷用電力変換装置
8aと8bを介して、瞬断することなく継続して特定負
荷に電力を供給する。系統が回復した時の動作は第1の
実施の形態と同様である。なお、短絡事故以外の系統異
常で停電した場合でも系統異常検出継電器4aの動作で
遮断した後、前述と同様に特定負荷5bに電力を供給す
ることができるのはもちろんである。
When the specific load is an important load such as a computer that cannot be powered out, when the system is normal, the grid-connected power supply 1 supplies the important load from the DC power source 2 to the specific load power converters 8a and 8b. The power is supplied to the normal load 5a and the system in connection with the system. When a short-circuit accident occurs, the power converter 3 stops outputting to the system at a high speed in response to a signal from the high-speed short-circuit detection relay 4b, but from the DC power source 2 via the specific load power converters 8a and 8b. The power is continuously supplied to the specific load without interruption. The operation when the system recovers is the same as in the first embodiment. It should be noted that, even when a power failure occurs due to a system abnormality other than a short-circuit accident, the power can be supplied to the specific load 5b in the same manner as described above after the power is cut off by the operation of the system abnormality detection relay 4a.

【0040】こうすることにより、短絡事故が発生して
も事故点の短絡電流を増加させずに、特定重要負荷に瞬
断することなく継続して電力を供給することも可能とな
る。
In this way, even if a short-circuit fault occurs, it is possible to continuously supply power without instantaneous interruption to the specific important load without increasing the short-circuit current at the fault point.

【0041】ここで、交流特定負荷5b’、直流特定負
荷5b’’のどちらか一方の場合もあり得る。その他に
ついては第1の実施の形態と同様である。
Here, either one of the AC specific load 5b 'and the DC specific load 5b''may be possible. Others are the same as in the first embodiment.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、次のよう
な効果を奏する。請求項1によれば、通常の系統異常に
対する保護に加えて、系統の短絡事故を高速に検出して
動作する高速短絡検出継電器および高速遮断手段を有す
ることにより、系統の短絡発生時に系統連系電源装置か
ら系統に短絡電流が流出するのを極力防止することがで
きるので、短絡事故の他の系統への波及を防止できて系
統の安全性を高めることができる。また、そのことによ
り連系する上位系統の短絡容量への影響を考慮せずに系
統連系電源装置を設置できるので自然エネルギー利用の
系統連系電源装置の導入普及に貢献できる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect, in addition to protection against a normal system abnormality, the system includes a high-speed short-circuit detection relay that operates by detecting a short-circuit accident of the system at a high speed and a high-speed cutoff unit, so that the system can be connected when a system short-circuit occurs. Since it is possible to prevent a short circuit current from flowing from the power supply device to the system as much as possible, it is possible to prevent a short circuit accident from spreading to other systems, thereby improving the safety of the system. In addition, this allows the grid-connected power supply device to be installed without considering the influence on the short-circuit capacity of the higher-link grid, thereby contributing to the introduction and spread of the grid-connected power supply device using natural energy.

【0043】請求項2によれば、系統が短絡事故を起こ
した場合でも、系統連系電源装置の出力を高速で遮断す
ることができ、かつ、系統が正常にもどったことを確認
して系統連系電源装置を再運転することができるので、
請求項1による効果に加えて、系統連系電源装置の有効
利用が図れる。
According to the second aspect, even if a short circuit accident occurs in the system, the output of the system interconnection power supply can be cut off at high speed, and it is confirmed that the system has returned to normal. Since the interconnected power supply can be restarted,
In addition to the effect of the first aspect, it is possible to effectively use the grid-connected power supply.

【0044】請求項3によれば、電力変換装置をより高
速に遮断することができるので、より安全性が高まる。
According to the third aspect, since the power conversion device can be shut off at a higher speed, the safety is further improved.

【0045】請求項4または5によれば、系統連系電源
装置から系統への出力をより高速に遮断することがで
き、かつ、自立運転により特定負荷に電力を供給するこ
とができるので、請求項1ないし2による効果に加え
て、短絡容量を増加させない非常用電源としても利用で
き、付加価値が上がる。
According to the fourth or fifth aspect, the output from the grid-connected power supply device to the grid can be cut off at a higher speed, and power can be supplied to a specific load by independent operation. In addition to the effects of items 1 and 2, it can also be used as an emergency power supply that does not increase the short-circuit capacity, increasing the added value.

【0046】請求項6によれば、系統連系電源装置から
系統への出力をより高速に遮断することができ、かつ、
特定負荷用電力変換装置を介して特定負荷に瞬断するこ
となく継続的に電力を供給することができるので、請求
項1による効果に加えて、短絡容量を増加させない特定
負荷用無停電電源としても利用でき、付加価値が上が
る。
According to the sixth aspect, the output from the system interconnection power supply to the system can be cut off at a higher speed, and
Since the power can be continuously supplied to the specific load via the specific load power converter without instantaneous interruption, in addition to the effect of claim 1, the specific load uninterruptible power supply does not increase the short-circuit capacity. Can also be used to increase added value.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a system interconnection power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の系統連系電源装置
の動作を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of the grid-connected power supply according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a system interconnection power supply according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a system interconnection power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施の形態の系統連系電源装置
の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a system interconnection power supply device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】従来の系統連系電源装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional grid-connected power supply device.

【図7】従来の系統連系電源装置の動作を説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a conventional grid-connected power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 系統連系電源装置 2 直流電力源 3 電力変換装置 3a 電力変換部 3b 電力変換装置内部の回路遮断器 4 系統連系保護装置 4a 動作時限を有する系統異常検出継電器 4b 高速短絡検出継電器 5 負荷 5a 通常負荷 5b 特定負荷 5b’交流特定負荷 5b’’直流特定負荷 6 電力系統 7a 短絡事故系統の回路遮断器 7b 系統連系電源装置が接続される外部の回路遮断器 8a 交流特定負荷用インバータ 8b 直流特定負荷用コンバータ 9 サイリスタスイッチ Ia 上位系統からの短絡電流 Ib 系統連系電源装置からの短絡電流 ta 系統回復検出時から系統連系電源装置を再連系す
るまでの時間 tb 系統連系電源装置から短絡電流が流出する時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grid connection power supply 2 DC power source 3 Power converter 3a Power converter 3b Circuit breaker inside power converter 4 Grid connection protection device 4a System abnormality detection relay having operation time limit 4b High-speed short-circuit detection relay 5 Load 5a Normal load 5b Specific load 5b'AC specific load 5b''DC specific load 6 Power system 7a Short circuit fault circuit breaker 7b External circuit breaker to which grid-connected power supply device is connected 8a AC specific load inverter 8b DC Converter for specific load 9 Thyristor switch Ia Short circuit current from upper system Ib Short circuit current from system interconnection power supply ta Time from system restoration detection to reconnection of system interconnection power supply tb From system interconnection power supply Time when the short-circuit current flows

フロントページの続き (72)発明者 菊岡 泰平 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 阪下 秀爾 大阪府大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式会社ダイヘン内 (72)発明者 奥田 浩司 大阪府大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式会社ダイヘン内 Fターム(参考) 5G066 HA06 HA10 HA11 HA13 HB04Continuation of front page (72) Inventor Taihei Kikuoka 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Inventor Hideji Sakashita 2-1-1, Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka Shares (72) Inventor Koji Okuda 2-1-1, Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka F-term Co., Ltd. F term (reference) 5G066 HA06 HA10 HA11 HA13 HA13 HB04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電力源と、前記直流電力源からの直
流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、前記電力
変換装置と連系している電力系統の異常を検知して前記
電力変換装置の出力を遮断する信号を発する系統連系保
護装置とを備える系統連系電源装置において、 前記系統連系保護装置は、予め設定される所定の動作時
限を有して動作する系統異常検出継電器と、 前記連系している電力系統の短絡事故を高速に検出して
動作する高速短絡検出継電器とからなり、 前記高速短絡検出継電器が作動したとき、前記電力変換
装置の出力を高速に遮断する高速遮断手段を有すること
を特徴とする系統連系電源装置。
A DC power source, a power conversion device for converting DC power from the DC power source into AC power, and a power conversion device that detects an abnormality in a power system interconnected with the power conversion device and detects the abnormality. A system interconnection power supply device, comprising: a system interconnection protection device that issues a signal that shuts off the output of the device; and a system abnormality detection relay that operates with a predetermined operation time limit that is set in advance. And a high-speed short-circuit detection relay that operates by detecting a short-circuit accident of the interconnected power system at a high speed, and when the high-speed short-circuit detection relay operates, shuts off the output of the power converter at high speed. A system interconnection power supply device having high-speed cutoff means.
【請求項2】 請求項1に記載の系統連系電源装置であ
って、 前記高速遮断手段が働いた後、前記連系している電力系
統の異常状態が正常に回復した時点から予め定められた
所定の動作時限後に前記高速遮断手段を解除し、前記電
力変換装置と前記電力系統とを連系することを特徴とす
る系統連系電源装置。
2. The grid-connected power supply according to claim 1, wherein after the high-speed cut-off means operates, a predetermined value is set from a point in time when an abnormal state of the connected power system is restored to a normal state. A system interconnection power supply, wherein the high-speed cutoff means is released after a predetermined operation time limit, and the power converter and the power system are interconnected.
【請求項3】 請求項1または2に記載の系統連系電源
装置であって、 前記高速遮断手段が前記電力変換装置のスイッチング素
子をゲートブロックする手段あるいは半導体スイッチか
らなる高速回路遮断器を遮断する手段であることを特徴
とする系統連系電源装置。
3. The grid-connected power supply device according to claim 1, wherein the high-speed cutoff unit cuts off a high-speed circuit breaker including a gate block unit or a semiconductor switch of the power conversion device. A grid-connected power supply device.
【請求項4】 請求項1または2に記載の系統連系電源
装置であって、 前記電力変換装置のスイッチング素子をゲートブロック
する前記高速遮断手段により前記電力変換装置の出力を
高速に遮断し、前記高速遮断に続いて前記電力変換装置
内部の回路遮断器あるいは、前記電力変換装置と前記電
力系統との連系点の間に設けられた回路遮断器を遮断し
た後、前記電力変換装置はスイッチング素子をゲートブ
ロックする前記高速遮断手段を解除するとともに自立運
転を行い、前記遮断した回路遮断器と前記電力変換装置
の電力変換部との間に設置された特定負荷に電力を供給
することを特徴とする系統連系電源装置。
4. The grid-connected power supply device according to claim 1, wherein an output of the power conversion device is cut off at high speed by the high-speed cutoff means that gate-blocks a switching element of the power conversion device. After the high-speed cutoff, after the circuit breaker inside the power converter or the circuit breaker provided between the interconnection point of the power converter and the power system is cut off, the power converter is switched. Releasing the high-speed cutoff means for gate-blocking the element and performing an autonomous operation to supply power to a specific load installed between the cutoff circuit breaker and a power conversion unit of the power conversion device. Grid-connected power supply.
【請求項5】 請求項1または2に記載の系統連系電源
装置であって、 半導体スイッチからなる高速回路遮断器を遮断する前記
高速遮断手段により前記電力変換装置の出力を高速に遮
断し、前記高速遮断に続いてまたは同時に前記電力変換
装置は自立運転を行い、前記半導体スイッチからなる高
速回路遮断器と前記電力変換装置の電力変換部との間に
設置された特定負荷に電力を供給することを特徴とする
系統連系電源装置。
5. The system interconnection power supply device according to claim 1, wherein an output of the power converter is cut off at high speed by the high-speed cut-off means for cutting off a high-speed circuit breaker comprising a semiconductor switch. Following or simultaneously with the high-speed cut-off, the power converter performs an independent operation and supplies power to a specific load installed between a high-speed circuit breaker including the semiconductor switch and a power converter of the power converter. A grid-connected power supply device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか1つに記載
の系統連系電源装置であって、 前記直流電力源と前記電力変換装置の接続部から分岐し
て、予め設定された特定負荷を前記特定負荷用電力変換
装置を介して接続し、 前記高速遮断手段により前記電力変換装置の出力を高速
に遮断し、 前記高速遮断の後、瞬断することなく前記特定負荷用電
力変換装置を介して、前記特定負荷に対して電力を供給
するか、あるいは、前記高速遮断の後、前記特定負荷用
電力変換装置の運転を開始して、前記直流電力源から前
記特定負荷に対して電力を供給することを特徴とする系
統連系電源装置。
6. The grid-connected power supply device according to claim 1, wherein a specific load preset from a connection portion between the DC power source and the power conversion device is set. Is connected via the power converter for specific load, and the output of the power converter is cut off at a high speed by the high-speed cutoff means. Through the supply of power to the specific load, or after the high-speed cutoff, start the operation of the power converter for specific load, to supply power from the DC power source to the specific load. A grid-connected power supply characterized by supplying.
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