JP2001016784A - 系統連系システムの保護装置 - Google Patents
系統連系システムの保護装置Info
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Abstract
ことができる系統連系システムの保護装置を提供する。 【解決手段】商用電源1と分散電源2とは解列リレー5
を介して接続される。商用電源1と分散電源2との連系
点の電圧は電圧検出器6により検出され、分散電源2か
らの出力電流は電流検出器7により検出される。保護装
置4では電流検出器7の出力に基づいて直流流出検出部
42が直流流出を検出したときには、分散電源2の出力
を停止させるとともに解列リレー5を解列させ、その
後、電圧検出器6の出力に基づいて系統異常の有無を判
断し、系統異常があれば単独運転検出部41とは別に単
独運転と判断する。
Description
の保護装置に関するものである。
1と分散電源2を系統連系運転させる系統連系システム
が考えられている。分散電源2には、太陽電池のような
直流電源21と、直流電源21の出力を商用電源1と電
圧および周波数が略等しい交流電圧に変換するインバー
タ回路22とが設けられる。
用電源1での事故発生や保守作業などによって商用電源
1からの電力供給が停止したときに、分散電源2が単独
で運転を継続していると、商用電源1の電源系統に分散
電源2からの電流が流れ、作業者が感電したり、事故の
被害が拡大したり、負荷3が破損したりするなどの危険
が生じる可能性がある。したがって、商用電源1の電源
系統が停電したときには、分散電源2の単独運転を確実
に防止することが要求される。
は単独運転を検出する単独運転検出部41が設けられ、
単独運転が検出されたときにはインバータ回路22の動
作を停止させるとともに、商用電源1の電源系と分散電
源2との間に挿入されている解列リレー5を解列(つま
り開放)させるようにしてある。単独運転検出部41で
は商用電源1の電源系における解列リレー5との接続部
位、つまり連系点の電圧を検出する電圧検出器6の出力
を用いて商用電源の電圧変化および周波数変化を検出
し、電圧が過電圧ないし不足電圧になったことを検出し
たり、周波数が上昇ないし低下したりしたときには、商
用電源1の電源系に異常が生じたものとして、分散電源
2の単独運転を防止するようにインバータ回路22およ
び解列リレー5を制御する。
2の出力電流に直流分が重畳されていると、系統連系時
に柱上トランスに直流電流が流れるから偏磁が生じて危
険である。したがって、この種の系統連系システムでは
分散電源2から商用電源1への直流電流の流出を防止す
ることも要求される。
流電源1の電源系への直流流出を検出する直流流出検出
部42も設けられている。直流流出検出部42では連系
点と負荷3との間に設けた電流検出器7により分散電源
1から出力される電流に重畳された直流分を検出し、こ
の直流分が閾値以上であると直流流出と判断して解列リ
レー5を解列させるとともにインバータ回路22を停止
させるように構成されている。
きに、インバータ回路22の出力電流波形の作成基準と
なる連系点の電圧が不安定になるから、インバータ回路
22の出力電流に直流分が重畳されることがある。この
ようにインバータ回路22の出力電流に直流分が重畳さ
れるようになると、場合によっては単独運転検出部41
よりも先に直流流出検出部42が動作してインバータ回
路22の停止と解列リレー5の解列とを行うことがあ
る。
かかわらず直流流出検出部42が動作してインバータ回
路22の停止と解列リレー5の解列とを行うことがある
と、インバータ回路22の停止や解列リレー5の解列
が、単独運転に起因するのか直流流出に起因するのかが
判別できないから、その後の処理を適切に行うことがで
きない場合がある。
直流流出の検出とに対する処理は、図4または図5に示
す手順で行われている。図4に示す手順では、まず直流
流出検出部42において直流流出の有無を判別し(S
1)、直流流出がなければ単独運転検出部41における
単独運転の有無を判別する(S2)。直流流出と単独運
転とのどちらも生じていないときには正常として系統連
系運転を継続する。一方、直流流出があるときには解列
リレー5を解列させるとともにインバータ回路22を停
止させ(S3)、直流流出を検出したときの処理を行っ
た後(S4)、系統連系運転を再開させるのである(S
5)。また、単独運転が検出されたときには、解列リレ
ー5を解列させるとともにインバータ回路22を停止さ
せ(S6)、単独運転を検出したときの処理を行い、さ
らに150〜300秒の待機後に(S7)、系統連系運
転を再開させる(S8)。
様ではあるが、単独運転の検出時だけではなく直流流出
を検出したときにも150〜300秒の待機後に系統連
系運転を再開させるようにしてある。
作を採用しているものとする。ここで、単独運転が生じ
ているときに、上述したような条件で単独運転検出部4
1が単独運転を検出するよりも先に直流流出検出部42
が直流流出を検出したとすると、商用電源1からの電源
供給が停止している間にも解列リレー5は入切を繰り返
すことになる。これは、図4に示したように、直流流出
の検出により解列リレー5が解列し、直流流出に対する
処理後に系統連系運転を再開させるからである。つま
り、再連系→単独運転→直流流出検出→解列およびイン
バータ回路22の停止→再連系という動作を繰り返すか
らであって、この動作によって解列リレー5は開閉を繰
り返すことになる。
合には、負荷3に流れる電流によってはインバータ回路
22の出力電流に直流分が重畳されることがあり、この
ように負荷3に直流分の重畳された電流が流れた場合に
は150〜300秒の間は系統連系運転を再開させるこ
とができないことになる。
異常の履歴を残す機能を付加することも考えられるが、
上述したように、単独運転に伴う直流流出であるのか実
際の直流流出であるのかを判別することができないか
ら、直流流出の履歴が残っていても、単独運転が発生し
たのか直流流出が発生したのかを履歴からは知ることが
できない。その結果、履歴を残していてもメンテナンス
に十分に役立てることができないものである。
あり、その目的は、単独運転と直流流出との検出を正確
に判別することができるようにした系統連系システムの
保護装置を提供することにある。
電源との系統連系運転が可能な分散電源と、商用電源と
分散電源との間に挿入された解列リレーと、商用電源と
分散電源との連系点の電圧を検出する電圧検出器と、分
散電源からの出力電流を検出する電流検出器とを備える
系統連系システムに用いられる保護装置であって、電圧
検出器の出力を用いて分散電源の単独運転を検出する単
独運転検出部と、電流検出器の出力を用いて分散電源か
らの出力電流に直流分が重畳されていることを直流流出
として検出する直流流出検出部と、直流流出検出部によ
り直流流出が検出されたときに分散電源の出力を停止さ
せるとともに解列リレーを解列させた後、電圧検出器の
出力に基づいて系統異常の有無を判断し、系統異常があ
れば単独運転検出部とは別に単独運転と判断する系統異
常判定手段とを備えるものである。
て、前記系統異常判定手段が、系統異常が検出されない
ときに直流流出と判断し、直流流出の検出頻度が閾値を
超えると分散電源の異常として系統連系システムを停止
させるものである。
2の発明において、前記系統異常判定手段が、前記電圧
検出器の出力により検出される電圧と周波数との少なく
とも一方に対して前記単独運転検出部と同じ判断基準を
適用し、かつ判断基準を異常側に超える状態が規定時間
継続すると系統異常と判断するものである。
は、図1に示した構成の系統連系システムに用いられる
ものであって、図5に示した従来の手順を一部変更した
ものである。すなわち、図2に示すように、直流流出検
出部3による直流流出の検出の後(S3)、ただちに直
流流出に対する処理を行うのではなく、系統異常の有無
を判断し(S4)、系統異常の有無を判断したときに系
統異常がなければ、直流流出に対する処理を行って(S
5)、系統連系を再開させるようにしてある(S6)。
一方、系統異常があれば単独運転に対する処理を行って
(S7)、150〜300秒を経てから連系を再開させ
るのである(S8)。このように、直流流出の検出後に
ステップS4において系統異常の有無を判断することに
よって、実際に直流流出が検出されたのか、単独運転に
よる直流流出が検出されたのかを判別することができ、
直流流出と単独運転とを確実に区別することが可能にな
る。ここに、保護装置4はマイコンを主構成とするもの
であって、系統異常の有無の判断を行う系統異常判定手
段はマイコンにソフトウェアを組み込むことによって実
現される。
を判断し、まず解列リレー5を解列させるとともにイン
バータ回路22を停止させる(S9)。その後、単独運
転に対する処理を行った後(S10)、150〜300
秒の待機期間をおいてから系統連系運転を再開させるの
である(S11)。
設けられている過電圧検出機能と不足電圧検出機能と周
波数上昇検出機能と周波数低下検出機能とのうちの少な
くとも1つを用いて判断する。たとえば、単独運転か否
かを検出する場合には、過電圧、不足電圧、周波数上
昇、周波数低下に対する検出値をそれぞれ115V、8
0V、61Hz、59Hzに設定しておき、電圧値につ
いては80〜115Vの範囲、周波数については59〜
61Hzの範囲を逸脱する状態が1秒間持続すると単独
運転とみなすのであるが、系統異常の有無の場合は10
秒持続すると系統異常が有ると判断する。また、系統異
常の有無の判断には必ずしもすべての検出値を用いる必
要はなく、電圧と周波数との一方のみを用いてもよい。
このように系統異常の有無の判断に用いる検出値に対す
る判断基準として単独運転の判断基準を流用するから、
系統異常の有無の判断基準を新たに設定する必要がない
ものである。しかも、系統異常の有無の判断は10秒で
行われるから、直流流出の検出時に系統連系運転を再開
するまでに150〜300秒も待つことがなく、10秒
という比較的短い時間で系統連系運転を再開させること
ができる。他の構成および動作は図5に示した従来構成
と同様である。
に示すように、図2に示した第1の実施の形態の手順に
加えて、直流流出に対する処理(S5)の後に、直流流
出を検出した頻度を判定し(S12)、直流流出の検出
頻度が閾値を超える場合にはシステムに異常があると判
断してシステムを異常停止させる(S13)ものであ
る。ステップS12,S13を付加した以外は第1の実
施の形態と同様であって、本実施形態では系統異常の有
無の判断後に、さらに直流検出が正常か否かの判断を行
うことで、単独運転と直流検出との判別をより確実に行
えるようにしてある。他の構成および動作は第1の実施
の形態と同様である。
系運転が可能な分散電源と、商用電源と分散電源との間
に挿入された解列リレーと、商用電源と分散電源との連
系点の電圧を検出する電圧検出器と、分散電源からの出
力電流を検出する電流検出器とを備える系統連系システ
ムに用いられる保護装置であって、電圧検出器の出力を
用いて分散電源の単独運転を検出する単独運転検出部
と、電流検出器の出力を用いて分散電源からの出力電流
に直流分が重畳されていることを直流流出として検出す
る直流流出検出部と、直流流出検出部により直流流出が
検出されたときに分散電源の出力を停止させるとともに
解列リレーを解列させた後、電圧検出器の出力に基づい
て系統異常の有無を判断し、系統異常があれば単独運転
検出部とは別に単独運転と判断する系統異常判定手段と
を備えるものであり、直流流出検出部によって一旦は直
流流出と判断されても、系統異常の有無を判断して系統
異常が検出されたときには直流流出ではなく、単独運転
による異常と判断することができる。つまり、直流流出
か単独運転かの判別を正確に行うことが可能になるとい
う利点がある。つまり、直流流出が検出されたときに系
統連系運転と直流流出の検出とが交互に繰り返される不
都合や、直流流出を検出したときに長い待機時間を設定
することによって、負荷の影響で直流流出が検出された
ときでも長時間にわたって系統連系運転に移行できない
という不都合を回避することができる。また、直流流出
と単独運転とを正確に検出するから履歴を残してメンテ
ナンスに役立てることが可能になる。
て、系統異常判定手段が、系統異常が検出されないとき
に直流流出と判断し、直流流出の検出頻度が閾値を超え
ると分散電源の異常として系統連系システムを停止させ
るものであり、直流流出が頻繁に発生するような異常が
生じるときには系統連系システムの動作が停止して、系
統連系運転と直流流出検出とをいつまでも繰り返すこと
がない。
2の発明において、系統異常判定手段が、電圧検出器の
出力により検出される電圧と周波数との少なくとも一方
に対して単独運転検出部と同じ判断基準を適用し、かつ
判断基準を異常側に超える状態が規定時間継続すると系
統異常と判断するものであり、単独運転の検出に用いる
判定基準を系統異常の判定に流用するから、判定基準を
新たに設定する必要がなく、系統異常判定手段を容易に
実現することができる。
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 商用電源との系統連系運転が可能な分散
電源と、商用電源と分散電源との間に挿入された解列リ
レーと、商用電源と分散電源との連系点の電圧を検出す
る電圧検出器と、分散電源からの出力電流を検出する電
流検出器とを備える系統連系システムに用いられる保護
装置であって、電圧検出器の出力を用いて分散電源の単
独運転を検出する単独運転検出部と、電流検出器の出力
を用いて分散電源からの出力電流に直流分が重畳されて
いることを直流流出として検出する直流流出検出部と、
直流流出検出部により直流流出が検出されたときに分散
電源の出力を停止させるとともに解列リレーを解列させ
た後、電圧検出器の出力に基づいて系統異常の有無を判
断し、系統異常があれば単独運転検出部とは別に単独運
転と判断する系統異常判定手段とを備えることを特徴と
する系統連系システムの保護装置。 - 【請求項2】 前記系統異常判定手段は、系統異常が検
出されないときに直流流出と判断し、直流流出の検出頻
度が閾値を超えると分散電源の異常として系統連系シス
テムを停止させることを特徴とする請求項1記載の系統
連系システムの保護装置。 - 【請求項3】 前記系統異常判定手段は、前記電圧検出
器の出力により検出される電圧と周波数との少なくとも
一方に対して前記単独運転検出部と同じ判断基準を適用
し、かつ判断基準を異常側に超える状態が規定時間継続
すると系統異常と判断することを特徴とする請求項1ま
たは請求項2記載の系統連系システムの保護装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18089499A JP3794208B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 系統連系システムの保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18089499A JP3794208B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 系統連系システムの保護装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001016784A true JP2001016784A (ja) | 2001-01-19 |
JP3794208B2 JP3794208B2 (ja) | 2006-07-05 |
Family
ID=16091194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18089499A Expired - Fee Related JP3794208B2 (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 系統連系システムの保護装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3794208B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017229198A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | アイシン精機株式会社 | 系統連系制御装置 |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
JP5777965B2 (ja) * | 2011-07-22 | 2015-09-16 | 京セラ株式会社 | 故障診断方法、系統連系装置、及び制御装置 |
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1999
- 1999-06-25 JP JP18089499A patent/JP3794208B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2017229198A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | アイシン精機株式会社 | 系統連系制御装置 |
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JP3794208B2 (ja) | 2006-07-05 |
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