JP2001054240A - 分散電源の単独運転検出装置 - Google Patents
分散電源の単独運転検出装置Info
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- JP2001054240A JP2001054240A JP11224952A JP22495299A JP2001054240A JP 2001054240 A JP2001054240 A JP 2001054240A JP 11224952 A JP11224952 A JP 11224952A JP 22495299 A JP22495299 A JP 22495299A JP 2001054240 A JP2001054240 A JP 2001054240A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小容量の電流注入によって、しかもバイパス
器を要することなく、分散電源の単独運転をより正確に
検出することができるようにする。 【解決手段】 この単独運転検出装置は、変電所４に設
けられた電流注入装置３０と、分散電源２８を有する需
要家設備１２に設けられた供給停止検出装置３２とを備
えている。電流注入装置３０は、変電所変圧器６と変電
所遮断器８との間の電力線路に、当該配電系統の基本波
電圧に同期しており、しかも当該基本波の２．７倍未満
の非整数倍の中間次数ｍの高調波電流Ｉm を注入する。
供給停止検出装置３２は、需要家設備１２における前記
中間次数ｍの高調波電圧または高調波電流の計測を当該
配電系統の基本波電圧に同期させて行い、当該高調波電
圧または高調波電流の大きさが基準値以下に低下したと
きに、上位系統２からの電力供給が停止したことを表す
供給停止検出信号Ｓを出力する。
器を要することなく、分散電源の単独運転をより正確に
検出することができるようにする。 【解決手段】 この単独運転検出装置は、変電所４に設
けられた電流注入装置３０と、分散電源２８を有する需
要家設備１２に設けられた供給停止検出装置３２とを備
えている。電流注入装置３０は、変電所変圧器６と変電
所遮断器８との間の電力線路に、当該配電系統の基本波
電圧に同期しており、しかも当該基本波の２．７倍未満
の非整数倍の中間次数ｍの高調波電流Ｉm を注入する。
供給停止検出装置３２は、需要家設備１２における前記
中間次数ｍの高調波電圧または高調波電流の計測を当該
配電系統の基本波電圧に同期させて行い、当該高調波電
圧または高調波電流の大きさが基準値以下に低下したと
きに、上位系統２からの電力供給が停止したことを表す
供給停止検出信号Ｓを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、上位系統に変電
所を介して配電線が接続され、この配電線に、分散電源
を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適用
されるものであって、分散電源の単独運転を検出する単
独運転検出装置に関し、より具体的には、分散電源の単
独運転を、より簡素な構成でより正確に検出する手段に
関する。
所を介して配電線が接続され、この配電線に、分散電源
を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適用
されるものであって、分散電源の単独運転を検出する単
独運転検出装置に関し、より具体的には、分散電源の単
独運転を、より簡素な構成でより正確に検出する手段に
関する。
【０００２】
【従来の技術】配電線には、近年、コジェネレーション
（複合発電）設備等の発電設備を有する需要家設備が接
続されるようになってきた。このような発電設備は、分
散電源と呼ばれる。
（複合発電）設備等の発電設備を有する需要家設備が接
続されるようになってきた。このような発電設備は、分
散電源と呼ばれる。
【０００３】系統事故等によって電力会社の変電所の遮
断器が開放されて、上位系統からの電力供給が停止した
ときに、分散電源が運転（即ち単独運転）を続けている
と、上位系統からの電力供給が停止したにもかかわらず
配電線に電圧が印加され続けることになるので、感電事
故等が発生する恐れがある。そこで、第１ステップとし
て、このような上位系統からの電力供給の停止を、即ち
分散電源の単独運転を確実に検出する必要がある。更に
第２ステップとして、当該分散電源を配電系統から切り
離す（解列する）必要がある。
断器が開放されて、上位系統からの電力供給が停止した
ときに、分散電源が運転（即ち単独運転）を続けている
と、上位系統からの電力供給が停止したにもかかわらず
配電線に電圧が印加され続けることになるので、感電事
故等が発生する恐れがある。そこで、第１ステップとし
て、このような上位系統からの電力供給の停止を、即ち
分散電源の単独運転を確実に検出する必要がある。更に
第２ステップとして、当該分散電源を配電系統から切り
離す（解列する）必要がある。
【０００４】分散電源の単独運転を検出する装置の一例
として、特開平１０−１６４７５８号公報には、電力線
路に１ｋＨｚ〜５ｋＨｚの高周波信号を重畳（注入）す
る送信機を変電所内に設け、この高周波信号を受信する
受信機を、分散電源を有する需要家設備内に設け、この
受信機に上記高周波信号が得られないときに、系統が分
断されて分散電源が単独運転になったと判断する単独運
転検出装置が記載されている。
として、特開平１０−１６４７５８号公報には、電力線
路に１ｋＨｚ〜５ｋＨｚの高周波信号を重畳（注入）す
る送信機を変電所内に設け、この高周波信号を受信する
受信機を、分散電源を有する需要家設備内に設け、この
受信機に上記高周波信号が得られないときに、系統が分
断されて分散電源が単独運転になったと判断する単独運
転検出装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、配電系統に
は元々、高調波が常に存在しているので、上記単独運転
検出装置では、送信機から注入した高周波信号と系統に
元々存在する高調波とを正確に区別することが難しく、
従って分散電源の単独運転検出を正確に行うことが難し
い。
は元々、高調波が常に存在しているので、上記単独運転
検出装置では、送信機から注入した高周波信号と系統に
元々存在する高調波とを正確に区別することが難しく、
従って分散電源の単独運転検出を正確に行うことが難し
い。
【０００６】上記送信機から注入する高周波信号を大容
量にすれば、単独運転検出の精度は高まるけれども、大
容量、大型かつ高価な送信機が必要になる。しかも、そ
のような大容量の高周波信号を配電系統に注入すること
は、系統の高調波を増大させることになるので好ましく
ない。
量にすれば、単独運転検出の精度は高まるけれども、大
容量、大型かつ高価な送信機が必要になる。しかも、そ
のような大容量の高周波信号を配電系統に注入すること
は、系統の高調波を増大させることになるので好ましく
ない。
【０００７】また、上記単独運転検出装置では、上記公
報中にも記載されているように、送信機と受信機との間
の電力系統に変圧器が挿入されていると、送信機から注
入する高周波信号に対しては、当該変圧器のインピーダ
ンスが極めて大きくなり（上記周波数の場合は基本波の
２０〜１００倍になる）、上記高周波信号が当該変圧器
を通過することが困難になるので、当該変圧器にバイパ
ス器を設ける必要がある。
報中にも記載されているように、送信機と受信機との間
の電力系統に変圧器が挿入されていると、送信機から注
入する高周波信号に対しては、当該変圧器のインピーダ
ンスが極めて大きくなり（上記周波数の場合は基本波の
２０〜１００倍になる）、上記高周波信号が当該変圧器
を通過することが困難になるので、当該変圧器にバイパ
ス器を設ける必要がある。
【０００８】そこでこの発明は、上記のような従来の装
置を改良して、小容量の電流注入によって、しかもバイ
パス器を要することなく、分散電源の単独運転をより正
確に検出することのできる分散電源の単独運転検出装置
を提供することを主たる目的とする。
置を改良して、小容量の電流注入によって、しかもバイ
パス器を要することなく、分散電源の単独運転をより正
確に検出することのできる分散電源の単独運転検出装置
を提供することを主たる目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る分散電源
の単独運転検出装置の一つは、上位系統に、変電所変圧
器およびその２次側に設けられた変電所遮断器を介し
て、電圧が７ｋＶ以下の高圧の配電線が接続され、この
配電線に、分散電源を有する需要家設備が接続された構
成の配電系統に適用されるものであって、前記変電所変
圧器と変電所遮断器との間の電力線路に、当該配電系統
の基本波電圧に同期しており、しかも当該基本波の２．
７倍未満の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入する
電流注入装置と、前記需要家設備における前記中間次数
の高調波電圧または高調波電流の計測を当該配電系統の
基本波電圧に同期させて行い、当該高調波電圧または高
調波電流の大きさが基準値以下に低下したときに、前記
上位系統からの電力供給が停止したことを表す供給停止
検出信号を出力する供給停止検出装置とを備えることを
特徴としている（請求項１）。
の単独運転検出装置の一つは、上位系統に、変電所変圧
器およびその２次側に設けられた変電所遮断器を介し
て、電圧が７ｋＶ以下の高圧の配電線が接続され、この
配電線に、分散電源を有する需要家設備が接続された構
成の配電系統に適用されるものであって、前記変電所変
圧器と変電所遮断器との間の電力線路に、当該配電系統
の基本波電圧に同期しており、しかも当該基本波の２．
７倍未満の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入する
電流注入装置と、前記需要家設備における前記中間次数
の高調波電圧または高調波電流の計測を当該配電系統の
基本波電圧に同期させて行い、当該高調波電圧または高
調波電流の大きさが基準値以下に低下したときに、前記
上位系統からの電力供給が停止したことを表す供給停止
検出信号を出力する供給停止検出装置とを備えることを
特徴としている（請求項１）。
【００１０】上記構成によれば、変電所遮断器が開放さ
れて上位系統からの電力供給が停止すると、当該変電所
遮断器の開放に伴って、電流注入装置から注入した上記
中間次数の高調波電流は供給停止検出装置に到達しなく
なるので、供給停止検出装置で計測する上記中間次数の
高調波電圧または高調波電流の大きさは低下する。供給
停止検出装置は、この高調波電圧または高調波電流の大
きさが基準値以下に低下したときに供給停止検出信号を
出力する。これによって、上位系統からの電力供給停止
を、即ち分散電源の単独運転を検出することができる。
れて上位系統からの電力供給が停止すると、当該変電所
遮断器の開放に伴って、電流注入装置から注入した上記
中間次数の高調波電流は供給停止検出装置に到達しなく
なるので、供給停止検出装置で計測する上記中間次数の
高調波電圧または高調波電流の大きさは低下する。供給
停止検出装置は、この高調波電圧または高調波電流の大
きさが基準値以下に低下したときに供給停止検出信号を
出力する。これによって、上位系統からの電力供給停止
を、即ち分散電源の単独運転を検出することができる。
【００１１】しかもこの単独運転検出装置では、本来配
電系統に存在しない（存在しても極めて僅かな）、基本
波の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入するので、
当該注入電流と系統に元々存在する高調波とを区別する
ことが容易であり、小容量の電流注入によっても、供給
停止検出装置における上記判定を、即ち分散電源の単独
運転検出を、正確に行うことができる。
電系統に存在しない（存在しても極めて僅かな）、基本
波の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入するので、
当該注入電流と系統に元々存在する高調波とを区別する
ことが容易であり、小容量の電流注入によっても、供給
停止検出装置における上記判定を、即ち分散電源の単独
運転検出を、正確に行うことができる。
【００１２】更にこの単独運転検出装置では、電流注入
装置から注入する高調波電流の次数を、基本波の２．７
倍未満（即ち２．７次未満）の非整数倍にしているの
で、配電系統に通常存在しているリアクトル付き力率改
善用コンデンサ（以下、Ｌ付きＳＣと呼ぶ）による想定
し得る最低の共振次数を常に避けて計測を行うことがで
きる。その結果、分散電源の単独運転をより正確に検出
することができる。
装置から注入する高調波電流の次数を、基本波の２．７
倍未満（即ち２．７次未満）の非整数倍にしているの
で、配電系統に通常存在しているリアクトル付き力率改
善用コンデンサ（以下、Ｌ付きＳＣと呼ぶ）による想定
し得る最低の共振次数を常に避けて計測を行うことがで
きる。その結果、分散電源の単独運転をより正確に検出
することができる。
【００１３】また、電流注入装置から注入する高調波電
流を、配電系統の基本波電圧に同期させていると共に、
上記中間次数の高調波電圧または高調波電流の計測につ
いても、配電系統の基本波電圧に同期させているので、
バックノイズの影響を排除して精度良く行うことができ
る。従ってこの理由からも、分散電源の単独運転をより
正確に検出することができる。
流を、配電系統の基本波電圧に同期させていると共に、
上記中間次数の高調波電圧または高調波電流の計測につ
いても、配電系統の基本波電圧に同期させているので、
バックノイズの影響を排除して精度良く行うことができ
る。従ってこの理由からも、分散電源の単独運転をより
正確に検出することができる。
【００１４】しかも、注入高調波電流の次数は基本波の
２．７倍未満であるので、電流注入装置と供給停止検出
装置との間の配電系統に変圧器が挿入されていても、注
入高調波電流に対する当該変圧器のインピーダンスは基
本波の２．７倍未満にしか大きくならないので、注入高
調波電流が当該変圧器を通過することは容易であり、従
って当該変圧器にバイパス器を設けなくて済む。
２．７倍未満であるので、電流注入装置と供給停止検出
装置との間の配電系統に変圧器が挿入されていても、注
入高調波電流に対する当該変圧器のインピーダンスは基
本波の２．７倍未満にしか大きくならないので、注入高
調波電流が当該変圧器を通過することは容易であり、従
って当該変圧器にバイパス器を設けなくて済む。
【００１５】配電系統が電圧７ｋＶ超の特別高圧の場合
は、上記高圧の配電系統と違って、Ｌ付きＳＣは６％Ｌ
付きＳＣに限られている。従ってこのＬ付きＳＣによる
想定し得る最低の共振次数は、高圧の場合よりも高くな
り、計算によれば３．６次になる。従ってこの場合は、
請求項２に記載のように、上記中間次数を３．６次未満
とすることができ、従って中間次数選択の幅（自由度）
が広がる。その他の作用効果は、請求項１の場合と同様
である。
は、上記高圧の配電系統と違って、Ｌ付きＳＣは６％Ｌ
付きＳＣに限られている。従ってこのＬ付きＳＣによる
想定し得る最低の共振次数は、高圧の場合よりも高くな
り、計算によれば３．６次になる。従ってこの場合は、
請求項２に記載のように、上記中間次数を３．６次未満
とすることができ、従って中間次数選択の幅（自由度）
が広がる。その他の作用効果は、請求項１の場合と同様
である。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る分散電源
の単独運転検出装置を備える配電系統の一例を示す単線
接続図である。この配電系統は、上位系統２に変電所４
を介して配電線１０が接続された構成をしている。変電
所４は、変圧器６と、その２次側と配電線１０とを接続
する遮断器８とを備えている。なお、電圧が７ｋＶを超
える特別高圧の場合の配電線は、実務上は、送配電線と
呼ばれるが、この明細書では、この場合も統一して配電
線と呼ぶことにしている。
の単独運転検出装置を備える配電系統の一例を示す単線
接続図である。この配電系統は、上位系統２に変電所４
を介して配電線１０が接続された構成をしている。変電
所４は、変圧器６と、その２次側と配電線１０とを接続
する遮断器８とを備えている。なお、電圧が７ｋＶを超
える特別高圧の場合の配電線は、実務上は、送配電線と
呼ばれるが、この明細書では、この場合も統一して配電
線と呼ぶことにしている。
【００１７】配電線１０の電圧は、高圧配電系統の場合
は７ｋＶ以下、具体的には３．３ｋＶまたは６．６ｋＶ
であり、特別高圧（特高）配電系統の場合は７ｋＶ超、
具体的には１１ｋＶ、２２ｋＶまたは３３ｋＶである。
は７ｋＶ以下、具体的には３．３ｋＶまたは６．６ｋＶ
であり、特別高圧（特高）配電系統の場合は７ｋＶ超、
具体的には１１ｋＶ、２２ｋＶまたは３３ｋＶである。
【００１８】配電線１０には、分散電源を有する幾つか
の需要家設備１２、幾つかの一般需要家設備１４、およ
び幾つかの力率改善用コンデンサ１６等が接続されてい
る。力率改善用コンデンサ（ＳＣ）１６には、リアクト
ル付きのもの（Ｌ付きＳＣ）と、リアクトル無しのもの
（Ｌ無しＳＣ）とがある。
の需要家設備１２、幾つかの一般需要家設備１４、およ
び幾つかの力率改善用コンデンサ１６等が接続されてい
る。力率改善用コンデンサ（ＳＣ）１６には、リアクト
ル付きのもの（Ｌ付きＳＣ）と、リアクトル無しのもの
（Ｌ無しＳＣ）とがある。
【００１９】各需要家設備１２においては、その引込線
１８の先に、遮断器２０、所内変圧器２２および遮断器
２６を介して、分散電源２８が接続されている。所内変
圧器２２の２次側には、通常は、幾つかの所内負荷２４
も接続されている。通常は、遮断器２６を閉じて、分散
電源２８から当該配電系統にその基本波に同期した電力
を供給するようにしている。これを連系運転と呼ぶ。
１８の先に、遮断器２０、所内変圧器２２および遮断器
２６を介して、分散電源２８が接続されている。所内変
圧器２２の２次側には、通常は、幾つかの所内負荷２４
も接続されている。通常は、遮断器２６を閉じて、分散
電源２８から当該配電系統にその基本波に同期した電力
を供給するようにしている。これを連系運転と呼ぶ。
【００２０】系統事故等の際には、変電所４の遮断器８
が開放される。その際、前述したように、分散電源２８
が運転（即ち単独運転）していると、感電事故等が発生
する恐れがあるので、分散電源２８の単独運転を確実に
検出し、更には遮断器２６を開放して分散電源２８を配
電系統から切り離す（解列する）必要がある。
が開放される。その際、前述したように、分散電源２８
が運転（即ち単独運転）していると、感電事故等が発生
する恐れがあるので、分散電源２８の単独運転を確実に
検出し、更には遮断器２６を開放して分散電源２８を配
電系統から切り離す（解列する）必要がある。
【００２１】そのために、この例では、変電所４内に設
けられた電流注入装置３０と、分散電源２８を有する需
要家設備１２内に設けられた供給停止検出装置３２とを
備えていて、分散電源２８の単独運転を検出する単独運
転検出装置を設けている。分散電源２８を有する複数の
需要家設備１２が設置されている場合は、電流注入装置
３０は変電所４に一つ設け、供給停止検出装置３２を各
需要家設備１２に設ければ良い。
けられた電流注入装置３０と、分散電源２８を有する需
要家設備１２内に設けられた供給停止検出装置３２とを
備えていて、分散電源２８の単独運転を検出する単独運
転検出装置を設けている。分散電源２８を有する複数の
需要家設備１２が設置されている場合は、電流注入装置
３０は変電所４に一つ設け、供給停止検出装置３２を各
需要家設備１２に設ければ良い。
【００２２】電流注入装置３０は、高圧配電系統の場合
は、変電所４における変圧器６と遮断器８との間の電力
線路に、当該配電系統の基本波電圧に同期しており、し
かも当該基本波の２．７倍未満の非整数倍の中間次数ｍ
の高調波電流Ｉm を注入する。即ちｍは、１＜ｍ＜２．
７（但しｍ≠２）である。
は、変電所４における変圧器６と遮断器８との間の電力
線路に、当該配電系統の基本波電圧に同期しており、し
かも当該基本波の２．７倍未満の非整数倍の中間次数ｍ
の高調波電流Ｉm を注入する。即ちｍは、１＜ｍ＜２．
７（但しｍ≠２）である。
【００２３】この電流注入装置３０は、この例では図２
に示すように、計器用変圧器４２で計測した系統電圧Ｖ
t を用いてその基本波電圧に同期した信号を発生する同
期制御部４４と、この信号に基づいて上記基本波に同期
している上記中間次数ｍの高調波電流Ｉm を発生する電
流源４６と、この電流源４６の電圧と系統電圧とを整合
させる変圧器４８とを備えている。
に示すように、計器用変圧器４２で計測した系統電圧Ｖ
t を用いてその基本波電圧に同期した信号を発生する同
期制御部４４と、この信号に基づいて上記基本波に同期
している上記中間次数ｍの高調波電流Ｉm を発生する電
流源４６と、この電流源４６の電圧と系統電圧とを整合
させる変圧器４８とを備えている。
【００２４】各需要家設備１２内の供給停止検出装置３
２には、この例では、引込線１８に接続された計器用変
圧器３４で計測した電圧（計測電圧）Ｖt が供給され
る。
２には、この例では、引込線１８に接続された計器用変
圧器３４で計測した電圧（計測電圧）Ｖt が供給され
る。
【００２５】供給停止検出装置３２は、上記引込線１８
における上記中間次数ｍの高調波電圧Ｖtm（図３参照）
の計測を、当該配電系統の基本波電圧に同期させて行い
（即ち同期計測し）、この高調波電圧Ｖtmの大きさが所
定の基準値Ｒ（図３参照）以下に低下したときに、変電
所４の遮断器８が開放されて上位系統２からの電力供給
が停止したことを表す、即ち分散電源２８が単独運転に
なったことを表す供給停止検出信号Ｓを出力する。
における上記中間次数ｍの高調波電圧Ｖtm（図３参照）
の計測を、当該配電系統の基本波電圧に同期させて行い
（即ち同期計測し）、この高調波電圧Ｖtmの大きさが所
定の基準値Ｒ（図３参照）以下に低下したときに、変電
所４の遮断器８が開放されて上位系統２からの電力供給
が停止したことを表す、即ち分散電源２８が単独運転に
なったことを表す供給停止検出信号Ｓを出力する。
【００２６】この供給停止検出装置４２は、この例では
図３に示すように、上記計器用変圧器３４からの上記計
測電圧Ｖt を受けてその中から上記中間次数ｍの高調波
電圧Ｖtmを抽出するフィルタ３６と、このフィルタ３６
からの高調波電圧Ｖtmを所定の基準値Ｒと比較して、前
者Ｖtmが後者Ｒ以下になったときに上記供給停止検出信
号Ｓを出力する比較器３８と、これらの動作を計測電圧
Ｖt の基本波に同期させて行う同期制御部４０とを備え
ている。但し、これと同様の機能を、ディジタル回路に
よって、例えばサンプルホールド回路、Ａ／Ｄ変換器、
クロック発生回路およびマイクロコンピュータ等を用い
て実現しても良い。
図３に示すように、上記計器用変圧器３４からの上記計
測電圧Ｖt を受けてその中から上記中間次数ｍの高調波
電圧Ｖtmを抽出するフィルタ３６と、このフィルタ３６
からの高調波電圧Ｖtmを所定の基準値Ｒと比較して、前
者Ｖtmが後者Ｒ以下になったときに上記供給停止検出信
号Ｓを出力する比較器３８と、これらの動作を計測電圧
Ｖt の基本波に同期させて行う同期制御部４０とを備え
ている。但し、これと同様の機能を、ディジタル回路に
よって、例えばサンプルホールド回路、Ａ／Ｄ変換器、
クロック発生回路およびマイクロコンピュータ等を用い
て実現しても良い。
【００２７】上記電流注入装置３０からの高調波電流Ｉ
m の注入量は、例えば、基本波電流の０．１％程度で十
分である。従って上記基準値Ｒは、この０．１％よりも
ある程度小さい値に設定すれば良い。例えば、この０．
１％の１／２〜１／１０程度のレベル、即ち電圧で言え
ば基本波電圧の０．０５％〜０．０１％程度に設定すれ
ば良い。
m の注入量は、例えば、基本波電流の０．１％程度で十
分である。従って上記基準値Ｒは、この０．１％よりも
ある程度小さい値に設定すれば良い。例えば、この０．
１％の１／２〜１／１０程度のレベル、即ち電圧で言え
ば基本波電圧の０．０５％〜０．０１％程度に設定すれ
ば良い。
【００２８】上記供給停止検出装置３２は、上記高調波
電圧Ｖtmの同期計測等の代わりに、図４に示す例のよう
に、上記中間次数ｍの高調波電流Ｉtmの同期計測および
それと所定の基準値Ｒとの比較を行うものでも良い。そ
の場合は、上記計器用変圧器３４の代わりに計器用変流
器を設けて、それで計測した電流（計測電流）Ｉt を供
給停止検出装置３２に取り込めば良い。
電圧Ｖtmの同期計測等の代わりに、図４に示す例のよう
に、上記中間次数ｍの高調波電流Ｉtmの同期計測および
それと所定の基準値Ｒとの比較を行うものでも良い。そ
の場合は、上記計器用変圧器３４の代わりに計器用変流
器を設けて、それで計測した電流（計測電流）Ｉt を供
給停止検出装置３２に取り込めば良い。
【００２９】図１の例では、上記のような分散電源２８
の単独運転検出から更に進めて、上記供給停止検出信号
Ｓによって遮断器２６を開放して、分散電源２８の単独
運転を防止するようにしている。但し、この発明は、分
散電源２８の単独運転検出が主目的であるので、遮断器
２６を開放する構成は必須ではない。
の単独運転検出から更に進めて、上記供給停止検出信号
Ｓによって遮断器２６を開放して、分散電源２８の単独
運転を防止するようにしている。但し、この発明は、分
散電源２８の単独運転検出が主目的であるので、遮断器
２６を開放する構成は必須ではない。
【００３０】この単独運転検出装置によれば、変電所遮
断器８が開放されて上位系統２からの電力供給が停止す
ると、当該変電所遮断器８の開放に伴って、電流注入装
置３０から注入した上記中間次数ｍの高調波電流Ｉm は
供給停止検出装置３２に到達しなくなるので、供給停止
検出装置３２で計測する上記中間次数ｍの高調波電圧Ｖ
tmまたは高調波電流Ｉtmの大きさは著しく低下する。供
給停止検出装置３２は、この高調波電圧Ｖtmまたは高調
波電流Ｉtmの大きさが上記基準値Ｒ以下に低下したとき
に、供給停止検出信号Ｓを出力する。これによって、上
位系統２からの電力供給停止を、即ち需要家設備１２に
おける分散電源２８の単独運転を検出することができ
る。
断器８が開放されて上位系統２からの電力供給が停止す
ると、当該変電所遮断器８の開放に伴って、電流注入装
置３０から注入した上記中間次数ｍの高調波電流Ｉm は
供給停止検出装置３２に到達しなくなるので、供給停止
検出装置３２で計測する上記中間次数ｍの高調波電圧Ｖ
tmまたは高調波電流Ｉtmの大きさは著しく低下する。供
給停止検出装置３２は、この高調波電圧Ｖtmまたは高調
波電流Ｉtmの大きさが上記基準値Ｒ以下に低下したとき
に、供給停止検出信号Ｓを出力する。これによって、上
位系統２からの電力供給停止を、即ち需要家設備１２に
おける分散電源２８の単独運転を検出することができ
る。
【００３１】しかもこの単独運転検出装置では、本来配
電系統に存在しない（存在しても極めて僅かな）、基本
波の非整数倍の中間次数ｍの高調波電流Ｉm を注入する
ので、当該注入電流Ｉm と系統に元々存在する高調波と
を区別することが容易であり、小容量の電流注入によっ
ても、供給停止検出装置３２における上記判定を、即ち
分散電源２８の単独運転検出を、正確に行うことができ
る。従って、電流注入装置３０の小容量化が可能になる
と共に、配電系統の高調波を増大させずに済む。
電系統に存在しない（存在しても極めて僅かな）、基本
波の非整数倍の中間次数ｍの高調波電流Ｉm を注入する
ので、当該注入電流Ｉm と系統に元々存在する高調波と
を区別することが容易であり、小容量の電流注入によっ
ても、供給停止検出装置３２における上記判定を、即ち
分散電源２８の単独運転検出を、正確に行うことができ
る。従って、電流注入装置３０の小容量化が可能になる
と共に、配電系統の高調波を増大させずに済む。
【００３２】更にこの単独運転検出装置では、電圧７ｋ
Ｖ以下の高圧配電系統の場合は、電流注入装置３０から
注入する高調波電流Ｉm の次数を、基本波の２．７倍未
満（即ち２．７次未満）の非整数倍にしているので、配
電系統に通常存在しているＬ付きＳＣによる想定し得る
最低の共振次数を常に避けて計測を行うことができる。
その結果、分散電源２８の単独運転をより正確に検出す
ることができる。
Ｖ以下の高圧配電系統の場合は、電流注入装置３０から
注入する高調波電流Ｉm の次数を、基本波の２．７倍未
満（即ち２．７次未満）の非整数倍にしているので、配
電系統に通常存在しているＬ付きＳＣによる想定し得る
最低の共振次数を常に避けて計測を行うことができる。
その結果、分散電源２８の単独運転をより正確に検出す
ることができる。
【００３３】この共振次数について更に説明すると、上
記需要家設備１２の受電点Ａから眺めた配電系統のサセ
プタンスの高調波次数に対する変化をシミュレーション
した結果の例を図５および図６に示す。両図中の（Ａ）
は上位系統２からの電力供給時、（Ｂ）は当該電力供給
停止時である。
記需要家設備１２の受電点Ａから眺めた配電系統のサセ
プタンスの高調波次数に対する変化をシミュレーション
した結果の例を図５および図６に示す。両図中の（Ａ）
は上位系統２からの電力供給時、（Ｂ）は当該電力供給
停止時である。
【００３４】図５は、電圧７ｋＶ以下（例えば６．６ｋ
Ｖ）の高圧配電系統の場合で、上記受電点Ａの近くに１
３％Ｌ付きＳＣが存在していると想定したものである。
高圧配電系統の場合は、Ｌ付きＳＣとしては、６％Ｌ付
きＳＣ、８％Ｌ付きＳＣおよび１３％Ｌ付きＳＣが存在
し得るけれども、この例のように１３％Ｌ付きＳＣの場
合が共振次数が最も小さく、それは図に示すように約
２．７次である。
Ｖ）の高圧配電系統の場合で、上記受電点Ａの近くに１
３％Ｌ付きＳＣが存在していると想定したものである。
高圧配電系統の場合は、Ｌ付きＳＣとしては、６％Ｌ付
きＳＣ、８％Ｌ付きＳＣおよび１３％Ｌ付きＳＣが存在
し得るけれども、この例のように１３％Ｌ付きＳＣの場
合が共振次数が最も小さく、それは図に示すように約
２．７次である。
【００３５】従って、上記注入高調波電流Ｉm の中間次
数ｍをこの２．７次未満としておけば、配電系統にどの
ようなＬ付きＳＣが存在しても、注入高調波電流Ｉm に
よって配電系統に共振現象を生じさせないので、共振現
象による誤検出の可能性を排除して、分散電源２８の単
独運転を正確に検出することができる。
数ｍをこの２．７次未満としておけば、配電系統にどの
ようなＬ付きＳＣが存在しても、注入高調波電流Ｉm に
よって配電系統に共振現象を生じさせないので、共振現
象による誤検出の可能性を排除して、分散電源２８の単
独運転を正確に検出することができる。
【００３６】仮に、注入高調波電流Ｉm の中間次数ｍを
２．７次以上に設定しておくと、配電系統に存在するＬ
付きＳＣの種類（即ちＬ分の大きさ）や容量等によって
は、設定した次数で共振現象が生じて誤検出を生じる可
能性がある。これを避けるためには、例えば、各配電系
統ごとに共振次数を調べてそれを避ける必要があり、非
常に手間がかかる。またそのようにしても、Ｌ付きＳＣ
の設備変更等によって共振次数が変化する場合がある。
このような問題を、中間次数ｍを２．７次未満にするこ
とによって簡単に解決することができる。
２．７次以上に設定しておくと、配電系統に存在するＬ
付きＳＣの種類（即ちＬ分の大きさ）や容量等によって
は、設定した次数で共振現象が生じて誤検出を生じる可
能性がある。これを避けるためには、例えば、各配電系
統ごとに共振次数を調べてそれを避ける必要があり、非
常に手間がかかる。またそのようにしても、Ｌ付きＳＣ
の設備変更等によって共振次数が変化する場合がある。
このような問題を、中間次数ｍを２．７次未満にするこ
とによって簡単に解決することができる。
【００３７】図６は、電圧７ｋＶ超（例えば２２ｋＶ）
の特別高圧配電系統の場合であり、この場合は、上記高
圧配電系統と違って、Ｌ付きＳＣは６％Ｌ付きＳＣに限
られている。従ってこのＬ付きＳＣによる想定し得る最
低の共振次数は、高圧の場合よりも高くなり、それは図
に示すように約３．６次になる。従って特別高圧配電系
統の場合は、上記中間次数ｍを３．６次未満とすること
ができ、それによって中間次数ｍの選択の幅（自由度）
が広がる。即ちｍは、１＜ｍ＜３．６（但しｍ≠２かつ
ｍ≠３）である。
の特別高圧配電系統の場合であり、この場合は、上記高
圧配電系統と違って、Ｌ付きＳＣは６％Ｌ付きＳＣに限
られている。従ってこのＬ付きＳＣによる想定し得る最
低の共振次数は、高圧の場合よりも高くなり、それは図
に示すように約３．６次になる。従って特別高圧配電系
統の場合は、上記中間次数ｍを３．６次未満とすること
ができ、それによって中間次数ｍの選択の幅（自由度）
が広がる。即ちｍは、１＜ｍ＜３．６（但しｍ≠２かつ
ｍ≠３）である。
【００３８】更にこの単独運転検出装置では、電流注入
装置３０から注入する高調波電流Ｉ m を、配電系統の基
本波電圧に同期させていると共に、上記中間次数ｍの高
調波電圧Ｖtmまたは高調波電流Ｉtmの計測についても、
配電系統の基本波電圧に同期させているので、バックノ
イズの影響を排除して精度良く行うことができる。従っ
てこの理由からも、分散電源２８の単独運転をより正確
に検出することができる。仮に、高調波電圧Ｖtmまたは
高調波電流Ｉtmの計測を基本波に同期させないで行う
と、基本波次数を中心としてその側帯付近に傘状に広が
ったバックノイズが表れ、しかも上記中間次数ｍは２．
７次未満（または３．６次未満）と基本波次数に近いの
で、このバックノイズの影響をより受けやすくなる。同
期計測をすれば、このようなバックノイズは殆ど表れな
くなるので、バックノイズの影響を排除することができ
る。
装置３０から注入する高調波電流Ｉ m を、配電系統の基
本波電圧に同期させていると共に、上記中間次数ｍの高
調波電圧Ｖtmまたは高調波電流Ｉtmの計測についても、
配電系統の基本波電圧に同期させているので、バックノ
イズの影響を排除して精度良く行うことができる。従っ
てこの理由からも、分散電源２８の単独運転をより正確
に検出することができる。仮に、高調波電圧Ｖtmまたは
高調波電流Ｉtmの計測を基本波に同期させないで行う
と、基本波次数を中心としてその側帯付近に傘状に広が
ったバックノイズが表れ、しかも上記中間次数ｍは２．
７次未満（または３．６次未満）と基本波次数に近いの
で、このバックノイズの影響をより受けやすくなる。同
期計測をすれば、このようなバックノイズは殆ど表れな
くなるので、バックノイズの影響を排除することができ
る。
【００３９】しかも、注入高調波電流Ｉm の次数ｍは基
本波の２．７倍未満または３．６倍未満であるので、電
流注入装置３０と供給停止検出装置３２との間の配電系
統に変圧器が挿入されていても、注入高調波電流Ｉm に
対する当該変圧器のインピーダンスは基本波の２．７倍
未満または３．６倍未満にしか大きくならないので、注
入高調波電流Ｉm が当該変圧器を通過することは容易で
あり、従って前述した従来例の場合と違って、当該変圧
器にバイパス器を設けなくて済む。即ち、この単独運転
検出装置の場合は、その電流注入装置３０と供給停止検
出装置３２との間に変圧器が挿入されているか否かを調
査したりバイパス器を設けたりする等の対策を講じる必
要が全く無い。
本波の２．７倍未満または３．６倍未満であるので、電
流注入装置３０と供給停止検出装置３２との間の配電系
統に変圧器が挿入されていても、注入高調波電流Ｉm に
対する当該変圧器のインピーダンスは基本波の２．７倍
未満または３．６倍未満にしか大きくならないので、注
入高調波電流Ｉm が当該変圧器を通過することは容易で
あり、従って前述した従来例の場合と違って、当該変圧
器にバイパス器を設けなくて済む。即ち、この単独運転
検出装置の場合は、その電流注入装置３０と供給停止検
出装置３２との間に変圧器が挿入されているか否かを調
査したりバイパス器を設けたりする等の対策を講じる必
要が全く無い。
【００４０】
【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。
るので、次のような効果を奏する。
【００４１】請求項１記載の発明によれば、上記のよう
な中間次数の高調波電流を注入する電流注入装置と、需
要家設備における当該中間次数の高調波電圧または高調
波電流を判定する供給停止検出装置とを備えているの
で、上位系統からの電力供給停止を、即ち分散電源の単
独運転を、正確に検出することができる。
な中間次数の高調波電流を注入する電流注入装置と、需
要家設備における当該中間次数の高調波電圧または高調
波電流を判定する供給停止検出装置とを備えているの
で、上位系統からの電力供給停止を、即ち分散電源の単
独運転を、正確に検出することができる。
【００４２】しかも、本来配電系統に存在しない（存在
しても極めて僅かな）、基本波の非整数倍の中間次数の
高調波電流を注入するので、当該注入電流と系統に元々
存在する高調波とを区別することが容易であり、小容量
の電流注入によっても、供給停止検出装置における上記
判定を、即ち分散電源の単独運転検出を、正確に行うこ
とができる。従って、電流注入装置の小容量化が可能に
なると共に、配電系統の高調波を増大させずに済む。
しても極めて僅かな）、基本波の非整数倍の中間次数の
高調波電流を注入するので、当該注入電流と系統に元々
存在する高調波とを区別することが容易であり、小容量
の電流注入によっても、供給停止検出装置における上記
判定を、即ち分散電源の単独運転検出を、正確に行うこ
とができる。従って、電流注入装置の小容量化が可能に
なると共に、配電系統の高調波を増大させずに済む。
【００４３】更に、注入高調波電流の次数を基本波の
２．７倍未満の非整数倍にしているので、配電系統に通
常存在しているＬ付きＳＣによる共振を避けて計測を行
うことができ、従って分散電源の単独運転をより正確に
検出することができる。
２．７倍未満の非整数倍にしているので、配電系統に通
常存在しているＬ付きＳＣによる共振を避けて計測を行
うことができ、従って分散電源の単独運転をより正確に
検出することができる。
【００４４】また、注入高調波電流を配電系統の基本波
電圧に同期させていると共に、上記中間次数の高調波電
圧または高調波電流の計測についても、配電系統の基本
波電圧に同期させているので、バックノイズの影響を排
除して精度良く行うことができる。従ってこの理由から
も、分散電源の単独運転をより正確に検出することがで
きる。
電圧に同期させていると共に、上記中間次数の高調波電
圧または高調波電流の計測についても、配電系統の基本
波電圧に同期させているので、バックノイズの影響を排
除して精度良く行うことができる。従ってこの理由から
も、分散電源の単独運転をより正確に検出することがで
きる。
【００４５】しかも、注入高調波電流の次数は基本波の
２．７倍未満であるので、電流注入装置と供給停止検出
装置との間の配電系統に変圧器が挿入されていても、注
入高調波電流に対する当該変圧器のインピーダンスは基
本波の２．７倍未満にしか大きくならないので、注入高
調波電流が当該変圧器を通過することは容易であり、従
って当該変圧器にバイパス器を設けなくて済む。即ち、
電流注入装置と供給停止検出装置との間に変圧器が挿入
されているか否かを調査したりバイパス器を設けたりす
る等の対策を講じる必要が全く無い。
２．７倍未満であるので、電流注入装置と供給停止検出
装置との間の配電系統に変圧器が挿入されていても、注
入高調波電流に対する当該変圧器のインピーダンスは基
本波の２．７倍未満にしか大きくならないので、注入高
調波電流が当該変圧器を通過することは容易であり、従
って当該変圧器にバイパス器を設けなくて済む。即ち、
電流注入装置と供給停止検出装置との間に変圧器が挿入
されているか否かを調査したりバイパス器を設けたりす
る等の対策を講じる必要が全く無い。
【００４６】請求項２記載の発明によれば、注入高調波
電流の中間次数を３．６次未満とすることができるの
で、中間次数選択の幅（自由度）が広がる、という更な
る効果を奏する。
電流の中間次数を３．６次未満とすることができるの
で、中間次数選択の幅（自由度）が広がる、という更な
る効果を奏する。
【図１】この発明に係る分散電源の単独運転検出装置を
備える配電系統の一例を示す単線接続図である。
備える配電系統の一例を示す単線接続図である。
【図２】図１中の電流注入装置の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】図１中の供給停止検出装置の一例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】図１中の供給停止検出装置の他の例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】高圧配電系統における上位系統からの電力供給
時（Ａ）および電力供給停止時（Ｂ）のサセプタンス特
性の一例を示す図である。
時（Ａ）および電力供給停止時（Ｂ）のサセプタンス特
性の一例を示す図である。
【図６】特別高圧配電系統における上位系統からの電力
供給時（Ａ）および電力供給停止時（Ｂ）のサセプタン
ス特性の一例を示す図である。
供給時（Ａ）および電力供給停止時（Ｂ）のサセプタン
ス特性の一例を示す図である。
２ 上位系統 ６ 変電所変圧器 ８ 変電所遮断器 １０ 配電線 １２ 分散電源を有する需要家設備 ２８ 分散電源 ３０ 電流注入装置 ３２ 供給停止検出装置 Ｉm 注入高調波電流 Ｓ 供給停止検出信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蓑輪 義文 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5G066 HA11 HB02
Claims (2)
- 【請求項１】 上位系統に、変電所変圧器およびその２
次側に設けられた変電所遮断器を介して、電圧が７ｋＶ
以下の高圧の配電線が接続され、この配電線に、分散電
源を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適
用されるものであって、 前記変電所変圧器と変電所遮断器との間の電力線路に、
当該配電系統の基本波電圧に同期しており、しかも当該
基本波の２．７倍未満の非整数倍の中間次数の高調波電
流を注入する電流注入装置と、 前記需要家設備における前記中間次数の高調波電圧また
は高調波電流の計測を当該配電系統の基本波電圧に同期
させて行い、当該高調波電圧または高調波電流の大きさ
が基準値以下に低下したときに、前記上位系統からの電
力供給が停止したことを表す供給停止検出信号を出力す
る供給停止検出装置とを備えることを特徴とする分散電
源の単独運転検出装置。 - 【請求項２】 上位系統に、変電所変圧器およびその２
次側に設けられた変電所遮断器を介して、電圧が７ｋＶ
を超える特別高圧の配電線が接続され、この配電線に、
分散電源を有する需要家設備が接続された構成の配電系
統に適用されるものであって、 前記変電所変圧器と変電所遮断器との間の電力線路に、
当該配電系統の基本波電圧に同期しており、しかも当該
基本波の３．６倍未満の非整数倍の中間次数の高調波電
流を注入する電流注入装置と、 前記需要家設備における前記中間次数の高調波電圧また
は高調波電流の計測を当該配電系統の基本波電圧に同期
させて行い、当該高調波電圧または高調波電流の大きさ
が基準値以下に低下したときに、前記上位系統からの電
力供給が停止したことを表す供給停止検出信号を出力す
る供給停止検出装置とを備えることを特徴とする分散電
源の単独運転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11224952A JP2001054240A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11224952A JP2001054240A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001054240A true JP2001054240A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16821773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11224952A Pending JP2001054240A (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 分散電源の単独運転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001054240A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157129A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 分散電源の単独運転検出システム、単独運転検出装置および単独運転検出方法 |
| JP2012157130A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 分散電源の単独運転検出システムおよび単独運転検出方法 |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP11224952A patent/JP2001054240A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157129A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 分散電源の単独運転検出システム、単独運転検出装置および単独運転検出方法 |
| JP2012157130A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 分散電源の単独運転検出システムおよび単独運転検出方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |