JP2002101563A - System interconnection protection device of power generating installation - Google Patents

System interconnection protection device of power generating installation

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JP2002101563A
JP2002101563A JP2000283910A JP2000283910A JP2002101563A JP 2002101563 A JP2002101563 A JP 2002101563A JP 2000283910 A JP2000283910 A JP 2000283910A JP 2000283910 A JP2000283910 A JP 2000283910A JP 2002101563 A JP2002101563 A JP 2002101563A
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Japan
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power
frequency
generator
signal
change rate
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Application number
JP2000283910A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Tochio
信一郎 栃尾
Takeshi Taniguchi
健 谷口
Shigeo Nomiya
成生 野宮
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Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect and protect an isolated operation of private power generation facility securely and easily in case of an outage on the system side under the condition that a reverse power flow can happen, on the private power generation facility side, without providing an expensive transfer interruption device. SOLUTION: A system interconnection protection device comprises a speed governor 14a which control a frequency of a generator 11a in private power generation facility interconnected with AC electric power system under the condition that the reverse power flow can happen, a function generating means 30a, 31a, 32a having a function property of a frequency command such as to detect a change rate of the frequency of the generator 11a and to output a big output signal as against thereto, an effective power adjustment means 36a which outputs an output signal corresponding to an effective power of the generator 11a, and a protective relay means 33a, 34a which sense anomaly of the frequency change rate of the generator 11a, wherein a signal which is a resultant of the output signals of the function generating means 30a, 31a, 32a and the output signal of the effective power adjustment means 36a is defined as a command signal of the speed governor 14a and the frequency change rate of the generator 11a is shifted to the level for which the protective relay 33a, 34a can perceive by means of the function property of the function generating means, thereby power outage of the AC electric power systems is detected.

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、原動機により駆動
される発電機、または直流電圧を発生する直流電源から
の直流電力を系統電源周波数の交流電力に変換して出力
するインバータを備え、かつ遮断器を介して交流電力系
統と逆潮流ありで連系される自家発電設備の系統連系保
護装置に係り、特に高価な転送遮断器を設けることな
く、逆潮流ありの場合の系統側の事故時における自家発
電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ容易に
検出して保護できるようにした発電設備の系統連系保護
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises a generator driven by a prime mover or an inverter for converting DC power from a DC power supply for generating a DC voltage into AC power of a system power supply frequency and outputting the AC power, and shutting off the inverter. System protection system for private power generation equipment that is connected to the AC power system with reverse power flow through a switch, especially when there is a reverse power flow without installing an expensive transfer breaker. The present invention relates to a system interconnection protection device for a power generation facility, which is capable of reliably and easily detecting and protecting the isolated operation of the private power generation facility on the private power generation facility side.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、高圧需要家が、例えばコージェ
ネレーション等の自家用発電装置(以下、自家発電設備
と称する)を系統連系するために、系統連系保護装置が
提案されてきている。
2. Description of the Related Art In general, a grid connection protection device has been proposed for a high-voltage customer to connect a power generation device for private use (hereinafter, referred to as a private power generation facility) such as a cogeneration system.

【0003】図5は、高圧需要家がこの種の自家発電設
備と交流電力系統とを連系して運転を行なう場合の系統
連系保護装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of a system interconnection protection device in the case where a high-voltage customer operates this type of private power generation equipment and an AC power system in interconnection.

【0004】図5において、交流電力系統である配電用
変電所3では、系統電源の電圧を変圧器4を介して降圧
し、送り出し遮断器5より、系統母線2、自家発設置需
要家1aの需要家受電点遮断器16a、構内系統母線1
0、構内負荷用遮断器18aを通して、構内負荷17a
に電力を供給している。
[0004] In FIG. 5, in a distribution substation 3 which is an AC power system, the voltage of a system power supply is reduced through a transformer 4 and is sent from a circuit breaker 5 to a system bus 2 and a self-generating installation customer 1 a. Customer power receiving point breaker 16a, premises system bus 1
0, the premises load 17a through the premises load circuit breaker 18a.
Power.

【0005】また、転送遮断器6は、逆潮流ありの場合
の系統事故時の配電用変電所3からの信号により、自家
発設置需要家1aの自家発電設備需要家受電点遮断器1
6aを遮断するものである。
The transfer circuit breaker 6 is operated by a signal from the power distribution substation 3 in the event of a system failure in the case of a reverse power flow, by a private power generation facility customer's power receiving point circuit breaker 1 of the privately installed customer 1a.
6a.

【0006】一方、自家発設置需要家1aは、発電機
(交流発電機)11aと、発電機11aを駆動する原動
機13aと、原動機13aの回転速度を調整して、発電
機11aの周波数を制御する調速機14aと、発電機1
1aの電圧を制御する自動電圧調整装置12aと、発電
機11aを構内系統に接続する遮断器15aとを備えて
いる。
On the other hand, the self-powered installation customer 1a controls a frequency of the generator 11a by adjusting a generator (alternating current generator) 11a, a motor 13a for driving the generator 11a, and a rotation speed of the motor 13a. Governor 14a and generator 1
An automatic voltage regulator 12a for controlling the voltage of 1a, and a circuit breaker 15a for connecting the generator 11a to the local system are provided.

【0007】また、保護装置として、発電機11aの電
圧の低下を感知する不足電圧継電器21aと、発電機1
1aの周波数(絶対値)の低下を感知する周波数低下継
電器22aと、発電機11aの電圧の上昇を感知する過
電圧継電器23aと、発電機11aの電流の上昇を感知
する過電流継電器24aと、構内の地絡事故を感知する
方向地絡継電器25aと、逆潮流ありを感知する逆電力
継電器26aと、発電機11aの電圧および電流を基
に、発電機11aの異常を感知する発電機異常検出用継
電器27aとを備えている。
An undervoltage relay 21a for detecting a drop in the voltage of the generator 11a is provided as a protection device.
A frequency lowering relay 22a for detecting a decrease in the frequency (absolute value) of 1a, an overvoltage relay 23a for detecting an increase in the voltage of the generator 11a, an overcurrent relay 24a for detecting an increase in the current of the generator 11a; Direction ground fault relay 25a for detecting a ground fault accident, a reverse power relay 26a for detecting a reverse power flow, and a generator abnormality detection for detecting an abnormality of the generator 11a based on the voltage and current of the generator 11a. And a relay 27a.

【0008】なお、1bは上記自家発設置需要家1aと
同様の構成を有する自家発電設備を備えた自家発設置需
要家であり、1cは自家発電設備を有さない受電設備
(遮断器16cと構内負荷17c)のみを備えた需要家
である。
[0008] Note that reference numeral 1b denotes a self-generating installation customer provided with a self-generating facility having the same configuration as that of the self-generating customer 1a, and 1c denotes a power receiving facility (not including the circuit breaker 16c) having no self-generating facility. The customer has only the premises load 17c).

【0009】ところで、以上のように構成された自家発
電設備の系統連系保護装置において、次のような異常が
発生した時には、即座に自家発設置需要家1a,1bを
電力系統から解列する必要がある。
By the way, when the following abnormality occurs in the system interconnection protection device for the private power generation system configured as described above, the private installation customers 1a and 1b are immediately disconnected from the power system. There is a need.

【0010】(a)コージェネ設置需要家の構内事故時 (b)電力系統事故時 そして、これらの事故時の事故状態を検出する方法とし
て、通常図5に示すように、保護装置により検出するよ
うにしている。
(A) In the event of an accident in the premises of a cogeneration customer, (b) In the event of a power system accident As a method of detecting the state of an accident at the time of these accidents, as shown in FIG. I have to.

【0011】すなわち、逆潮流なしの場合には、過電流
継電器24a、方向地絡継電器25a、発電機異常検出
用継電器27a、逆電力継電器26a、周波数低下継電
器22a等により、自家発電設備あるいは系統の事故時
の異常を検出して、自家発電設備需要家受電点遮断器1
6aを遮断し、系統から解列するようにしている。
That is, when there is no reverse power flow, an overcurrent relay 24a, a directional ground fault relay 25a, a generator abnormality detection relay 27a, a reverse power relay 26a, a frequency reduction relay 22a, etc. Detects abnormalities at the time of the accident, and uses the private power generation facility
6a is cut off and disconnected from the system.

【0012】一方、逆潮流ありの場合には、系統母線2
で自家発電設備と負荷がバランスして、上位系統と電力
の需給がほとんどない時は、前述した各継電器等によっ
ては、系統の異常時の送り出し遮断器5の遮断を検出す
ることが困難である。
On the other hand, when there is a reverse power flow, the system bus 2
When the private power generation equipment and the load are balanced and there is little supply and demand of electric power from the upper system, it is difficult to detect the interruption of the sending-out circuit breaker 5 when the system is abnormal, depending on each of the above-described relays and the like. .

【0013】そのため、転送遮断器6を設けて、配電用
変電所3からの信号により、自家発設置需要家1aの自
家発電設備需要家受電点遮断器16aを遮断することに
より、保護を行なうようにしている。
For this reason, the transfer breaker 6 is provided, and the signal from the distribution substation 3 is used to shut off the private power generation facility customer's receiving point circuit breaker 16a of the privately-installed customer 1a to provide protection. I have to.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の転送遮断器6は、変電所、自家発電設備双方への装置
設置と、専用の伝送手段や伝送経路(通信線)の敷設が
必要であるため、装置自体が非常に高価なものとなって
しまう。
However, this type of transfer circuit breaker 6 requires installation of equipment at both substations and private power generation facilities, and laying of dedicated transmission means and transmission paths (communication lines). Therefore, the device itself becomes very expensive.

【0015】本発明の目的は、高価な転送遮断器を設け
ることなく、逆潮流ありの場合の系統側の事故時におけ
る自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にか
つ容易に検出して保護することが可能な安価な発電設備
の系統連系保護装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reliably and easily detect the independent operation of a private power generation facility at the time of an accident on the system side in the presence of reverse power flow without providing an expensive transfer breaker. It is an object of the present invention to provide an inexpensive system interconnection protection device for a power generation facility that can be protected by a power supply.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に対応する発明では、原動機により駆動
される発電機を備え、かつ遮断器を介して交流電力系統
と逆潮流ありで連系される自家発電設備の系統連系保護
装置において、外部からの指令信号を受けて発電機の周
波数を制御する調速機と、発電機の周波数の変化率を検
出し、当該周波数変化率の値に対して大きな出力信号を
出力するような周波数指令の関数特性を有する関数発生
手段と、発電機の有効電力を検出し、当該検出信号に応
じた出力信号を出力する有効電力調整手段と、発電機の
周波数変化率の異常を感知し、遮断器の遮断信号を出力
する保護継電器手段とを備え、関数発生手段からの出力
信号と有効電力調整手段からの出力信号とを合成した信
号を、上記調速機の指令信号とし、交流電力系統側の停
電時に、関数発生手段の関数特性により発電機の周波数
変化率を保護継電器手段が感知するレベルにシフトする
ことで、交流電力系統側の停電を検知するようにしてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power generator driven by a prime mover, and a reverse power flow to an AC power system via a circuit breaker. In the system interconnection protection device of the private power generation equipment interconnected in, the governor that controls the frequency of the generator in response to an external command signal and the rate of change of the frequency of the generator are detected, and the frequency change Function generating means having a function characteristic of a frequency command to output a large output signal with respect to the value of the rate, and active power adjusting means for detecting active power of the generator and outputting an output signal corresponding to the detected signal And a protection relay means for detecting an abnormality in the frequency change rate of the generator and outputting a cutoff signal of the circuit breaker, and a signal obtained by combining an output signal from the function generation means and an output signal from the active power adjustment means. The above governor As a command signal, at the time of a power failure on the AC power system side, the power failure on the AC power system side is detected by shifting the frequency change rate of the generator to a level detected by the protection relay means according to the function characteristics of the function generating means. ing.

【0017】従って、請求項1に対応する発明の発電設
備の系統連系保護装置においては、発電機の周波数の変
化率の値に対して大きな出力信号を出力するような周波
数指令の関数特性を有する関数発生手段からの出力信号
と、発電機の有効電力に応じた出力信号を出力する有効
電力調整手段からの出力信号とを合成した信号を、発電
機の周波数を制御する調速機の指令信号として用い、交
流電力系統側の停電時に、関数発生手段の関数特性によ
り、発電機の周波数変化率を保護継電器手段が感知する
レベルにシフトすることで、交流電力系統側の停電を検
知することにより、微小な周波数変化率を、保護継電器
手段の感知するレベルにシフトさせ、前述した従来のよ
うに高価な転送遮断装置を設けることなく安価にして、
系統連系中の自家発電設備の単独運転を自家発電設備側
で確実にかつ容易に検出して保護することができる。
Therefore, in the system interconnection protection apparatus for a power generation facility according to the present invention, a function characteristic of a frequency command that outputs a large output signal with respect to a value of a rate of change of the frequency of the generator is provided. A signal obtained by synthesizing an output signal from the function generating means and a signal output from the active power adjusting means for outputting an output signal corresponding to the active power of the generator, and instructing the governor to control the frequency of the generator. To detect a power failure on the AC power system side by shifting the frequency change rate of the generator to a level that the protection relay means senses by using the signal as a signal and by the function characteristics of the function generating means during a power failure on the AC power system side Thereby, the minute frequency change rate is shifted to a level sensed by the protection relay means, and the cost is reduced without providing an expensive transfer cutoff device as in the conventional case described above.
It is possible to reliably and easily detect and protect the independent operation of the private power generation facility during grid connection on the private power generation facility side.

【0018】また、請求項2に対応する発明では、直流
電圧を発生する直流電源からの直流電力を系統電源周波
数の交流電力に変換して出力するインバータを備え、か
つ遮断器を介して交流電力系統と逆潮流ありで連系され
る自家発電設備の系統連系保護装置において、外部から
の指令信号を受けてインバータの有効電力を制御するイ
ンバータ制御手段と、インバータの出力周波数の変化率
を検出し、当該周波数変化率の値に対して大きな出力信
号を出力するような周波数指令の関数特性を有する関数
発生手段と、インバータの有効電力を検出し、当該検出
信号に応じた出力信号を出力する有効電力調整手段と、
インバータの周波数変化率の異常を感知し、遮断器の遮
断信号を出力する保護継電器手段とを備え、関数発生手
段からの出力信号と有効電力調整手段からの出力信号と
を合成した信号を、上記インバータ制御装置の有効電力
指令信号とし、交流電力系統側の停電時に、関数発生手
段の関数特性によりインバータの周波数変化率を保護継
電器手段が感知するレベルにシフトすることで、交流電
力系統側の停電を検知するようにしている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an inverter for converting DC power from a DC power supply for generating a DC voltage into AC power having a system power supply frequency and outputting the AC power, and further comprising an AC power supply via a circuit breaker. Inverter control means for controlling the active power of the inverter in response to an external command signal and detecting the rate of change in the output frequency of the inverter in a system interconnection protection device for private power generation equipment interconnected with the system with reverse power flow A function generating means having a frequency command function characteristic for outputting a large output signal with respect to the value of the frequency change rate; detecting an active power of the inverter; and outputting an output signal corresponding to the detection signal. Active power adjusting means;
Protective relay means for sensing an abnormality in the frequency change rate of the inverter and outputting a cutoff signal of the circuit breaker, and a signal obtained by combining an output signal from the function generating means and an output signal from the active power adjusting means, The active power command signal of the inverter control device is used, and in the event of a power failure on the AC power system side, the frequency change rate of the inverter is shifted to a level sensed by the protection relay means by the function characteristics of the function generating means, so that the power failure on the AC power system side Is detected.

【0019】従って、請求項2に対応する発明の発電設
備の系統連系保護装置においては、インバータの出力周
波数の変化率の値に対して大きな出力信号を出力するよ
うな周波数指令の関数特性を有する関数発生手段からの
出力信号と、インバータの有効電力に応じた出力信号を
出力する有効電力調整手段からの出力信号とを合成した
信号を、インバータの有効電力を制御するインバータ制
御手段の有効電力指令信号として用い、交流電力系統側
の停電時に、関数発生手段の関数特性により、発電機の
周波数変化率を保護継電器手段が感知するレベルにシフ
トすることで、交流電力系統側の停電を検知することに
より、微小な周波数変化率を、保護継電器手段の感知す
るレベルにシフトさせ、前述した従来のように高価な転
送遮断装置を設けることなく安価にして、系統連系中の
自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ
容易に検出して保護することができる。
Therefore, in the system interconnection protection device for power generation equipment according to the present invention, the function characteristic of the frequency command that outputs a large output signal with respect to the value of the change rate of the output frequency of the inverter is provided. A signal obtained by combining an output signal from the function generating means having the function and an output signal from the active power adjusting means for outputting an output signal corresponding to the active power of the inverter is converted into an active power of the inverter control means for controlling the active power of the inverter. It is used as a command signal to detect a power failure on the AC power system side by shifting the frequency change rate of the generator to a level sensed by the protection relay means according to the function characteristics of the function generating means during a power failure on the AC power system side. As a result, the minute rate of change in frequency is shifted to a level sensed by the protection relay means, and an expensive transfer cutoff device is provided as in the conventional case described above. And cheaper without, a single operation of the private power generation equipment in system interconnection can be protected reliably and easily detected by the self-generating equipment side.

【0020】一方、請求項3に対応する発明では、上記
請求項1に対応する発明の発電設備の系統連系保護装置
において、発電機の周波数変化率の異常を感知し、遮断
器の遮断信号を出力する保護継電器手段の代わりに、発
電機の周波数変動の異常を感知し、遮断器の遮断信号を
出力する保護継電器手段を備え、交流電力系統側の停電
時に、発電機の周波数の変動を保護継電器手段が感知す
るレベルにシフトすることで、交流電力系統側の停電を
検知するようにしている。
According to a third aspect of the present invention, in the grid connection protection device for a power generation facility according to the first aspect of the present invention, an abnormality in a frequency change rate of the generator is sensed, and a breaking signal of a circuit breaker is detected. In place of the protective relay means that outputs a signal, a protective relay means that detects an abnormality in the frequency fluctuation of the generator and outputs a shutoff signal of the circuit breaker is provided. By shifting to a level detected by the protection relay means, a power failure on the AC power system side is detected.

【0021】従って、請求項3に対応する発明の発電設
備の系統連系保護装置においては、発電機の周波数変動
の異常を感知し、遮断器の遮断信号を出力する保護継電
器手段を備え、交流電力系統側の停電時に、発電機の周
波数の変動を保護継電器手段が感知するレベルにシフト
することで、交流電力系統側の停電を検知することによ
り、発電機の微小な周波数変動を、保護継電器手段の感
知するレベルにシフトさせ、前述した従来のように高価
な転送遮断装置を設けることなく安価にして、系統連系
中の自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に
かつ容易に検出して保護することができる。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a system interconnection protection device for a power generation facility, comprising a protection relay means for detecting an abnormality in a frequency variation of a generator and outputting a cutoff signal of a circuit breaker. At the time of a power failure on the power system side, the fluctuation of the frequency of the generator is shifted to a level that is detected by the protection relay means, and by detecting the power failure on the AC power system side, the minute frequency fluctuation of the generator is protected. The level is shifted to the level sensed by the means, and the cost is reduced without providing an expensive transfer shut-off device as in the conventional case described above, so that the independent operation of the private power generation facility during grid connection can be reliably and easily performed on the private power generation facility side. Can be detected and protected.

【0022】また、請求項4に対応する発明では、上記
請求項2に対応する発明の発電設備の系統連系保護装置
において、インバータの周波数変化率の異常を感知し、
遮断器の遮断信号を出力する保護継電器手段の代わり
に、インバータの周波数変動の異常を感知し、遮断器の
遮断信号を出力する保護継電器手段を備え、交流電力系
統側の停電時に、インバータの周波数の変動を保護継電
器手段が感知するレベルにシフトすることで、交流電力
系統側の停電を検知するようにしている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the system interconnection protection device for a power generation facility according to the second aspect of the present invention, an abnormality in the frequency change rate of the inverter is detected,
In place of the protection relay means for outputting a circuit breaker cutoff signal, a protection relay means for detecting an abnormal frequency fluctuation of the inverter and outputting a circuit breaker cutoff signal is provided. The power failure of the AC power system is detected by shifting the fluctuation of the power supply to a level detected by the protection relay means.

【0023】従って、請求項4に対応する発明の発電設
備の系統連系保護装置においては、インバータの周波数
変動の異常を感知し、遮断器の遮断信号を出力する保護
継電器手段を備え、交流電力系統側の停電時に、インバ
ータの周波数の変動を保護継電器手段が感知するレベル
にシフトすることで、交流電力系統側の停電を検知する
ことにより、インバータの微小な周波数変動を、保護継
電器手段の感知するレベルにシフトさせ、前述した従来
のように高価な転送遮断装置を設けることなく安価にし
て、系統連系中の自家発電設備の単独運転を自家発電設
備側で確実にかつ容易に検出して保護することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a system interconnection protection device for a power generation facility, comprising a protection relay means for detecting an abnormality in frequency fluctuation of an inverter and outputting a cutoff signal of a circuit breaker. By detecting the power failure on the AC power system side by detecting the power failure on the AC power system side by shifting the frequency fluctuation of the inverter to the level detected by the protection relay means at the time of the power failure on the system side, the protection relay means can detect the slight frequency fluctuation of the inverter. To a level that is low, without providing an expensive transfer shut-off device as in the conventional case, and reducing the cost.Independent operation of the private power generation facility during grid connection is reliably and easily detected on the private power generation facility side. Can be protected.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】まず、本発明の基本的な考え方に
ついて述べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the basic concept of the present invention will be described.

【0025】本発明の発電設備の系統連系保護装置は、
自家発電設備を構成する発電機の周波数またはインバー
タの出力周波数が、交流電力系統との連系中は、系統周
波数によて支配されているが、単独運転時には、発電機
に接続されている原動機の調速機、またはインバータに
接続されている負荷によって支配されていることに着目
したもので、自家発電設備の単独運転になると、関数発
生手段が有する周波数指令の関数の特性により、発電機
またはインバータの周波数変化率あるいは周波数変動を
増大させるように働いて、保護継電器手段が感知するレ
ベルにシフトさせることで、系統の停電を検出できるよ
うにするものである。
[0025] The system interconnection protection device of the power generation equipment of the present invention comprises:
The frequency of the generator or the output frequency of the inverter that constitutes the private power generation equipment is governed by the system frequency during interconnection with the AC power system, but during isolated operation, the prime mover connected to the generator Of the governor, or the fact that it is dominated by the load connected to the inverter, when the private operation of the private power generation equipment, when the function of the frequency command of the function generating means, the generator or It works so as to increase the frequency change rate or frequency fluctuation of the inverter, and shifts to a level that is detected by the protection relay means, so that a power failure of the system can be detected.

【0026】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention based on the above concept will be described in detail with reference to the drawings.

【0027】(第1の実施の形態)図1は、本実施の形
態による自家発電設備の系統連系保護装置の構成例を示
すブロック図であり、図5と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a system interconnection protection device for a private power generation facility according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. The description thereof is omitted, and only different portions will be described here.

【0028】すなわち、本実施の形態による自家発電設
備の系統連系保護装置は、図1に示すように、前記図5
における転送遮断器6と、逆電力継電器26aとを省略
し、これらに代えて新たに、周波数検出器30aと、関
数発生器31aと、微分装置32aと、有効電力調整装
置36aと、周波数上昇継電器28aと、周波数変化率
低下継電器33aと、周波数変化率上昇継電器34aと
を付加した構成としている。
That is, as shown in FIG. 1, the system interconnection protection device for the private power generation equipment according to the present embodiment is configured as shown in FIG.
, The transfer circuit breaker 6 and the reverse power relay 26a are omitted, and a frequency detector 30a, a function generator 31a, a differentiator 32a, an active power adjuster 36a, and a frequency increasing relay 28a, a frequency change rate decreasing relay 33a, and a frequency change rate increasing relay 34a.

【0029】周波数検出器30aは、発電機11aの端
子電圧から発電機の周波数を検出する。
The frequency detector 30a detects the frequency of the generator from the terminal voltage of the generator 11a.

【0030】微分装置32aaは、周波数検出器30a
による周波数検出値の時間微分値(周波数の変化率)を
出力する。
The differentiator 32aa includes a frequency detector 30a
And outputs a time differential value (frequency change rate) of the frequency detection value based on.

【0031】関数発生器31aは、微分装置32aによ
る周波数時間微分植に対して特殊な関数を発生する。
The function generator 31a generates a special function for the frequency-time differential plant by the differentiator 32a.

【0032】すなわち、関数発生器31aは、微分装置
32aによる周波数時間微分植に対して大きな出力信号
を出力するような周波数指令の関数特性を有する。
That is, the function generator 31a has a frequency command function characteristic that outputs a large output signal with respect to the frequency-time differential plant by the differentiator 32a.

【0033】有効電力調整装置36aは、発電機11a
の有効電力を検出し、当該検出信号に応じた出力信号を
出力する。
The active power adjusting device 36a includes a generator 11a
And outputs an output signal corresponding to the detection signal.

【0034】周波数上昇継電器28aは、発電機11a
の周波数(絶対値)の上昇を感知し、自家発電設備需要
家受電点遮断器16aの遮断信号を出力する。
The frequency increasing relay 28a is connected to the generator 11a
Of the frequency (absolute value) of the private power generation equipment and outputs a cutoff signal of the customer power receiving point circuit breaker 16a.

【0035】周波数変化率低下継電器33aは、発電機
11aの周波数変化率の異常低下を感知し、自家発電設
備需要家受電点遮断器16aの遮断信号を出力する。
The frequency change rate reduction relay 33a detects an abnormal decrease in the frequency change rate of the generator 11a, and outputs a cutoff signal of the private power generation equipment customer receiving point circuit breaker 16a.

【0036】周波数変化率上昇継電器34aは、発電機
11aの周波数変化率の異常上昇を感知し、自家発電設
備需要家受電点遮断器16aの遮断信号を出力する。
The frequency change rate increasing relay 34a senses an abnormal increase in the frequency change rate of the generator 11a and outputs a cutoff signal of the private power generation facility customer power receiving point circuit breaker 16a.

【0037】そして、調速機14aに対しては、前述し
た発電機11aの速度を一定速度に調整するための固定
値である周波数(回転速度)指令信号の代わりに、関数
発生器31aからの出力信号と有効電力調整装置36a
からの出力信号とを合成(加算)した信号を、調速機1
4aの指令信号として与える構成とし、系統側の停電時
に、前記関数発生発生器31aの関数特性により、発電
機11aの周波数変化率を保護継電器手段である周波数
変化率低下継電器33a、周波数変化率上昇継電器34
aが感知するレベルにシフトすることで、系統側の停電
を検知するようにしている。
For the governor 14a, instead of the frequency (rotation speed) command signal which is a fixed value for adjusting the speed of the generator 11a to a constant speed, a function generator 31a outputs a signal from the function generator 31a. Output signal and active power adjusting device 36a
The signal obtained by combining (adding) the output signal from the
4a, the frequency change rate of the generator 11a is reduced by a function characteristic of the function generator 31a during a power failure on the system side. Relay 34
By shifting to a level that a senses, a power outage on the grid side is detected.

【0038】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自家発電設備の系統連系保護装置の作用につい
て、図2を用いて説明する。
Next, the operation of the system interconnection protection device for the private power generation facility according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.

【0039】図2は、関数発生器31aが有する関数特
性の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the function characteristics of the function generator 31a.

【0040】図2において、曲線a(周波数指令関数)
は、関数発生器31aが有する関数の一例であり、検知
周波数時間微分値と周波数指令との関係を示している。
In FIG. 2, curve a (frequency command function)
Is an example of a function of the function generator 31a, and shows a relationship between the detection frequency time differential value and the frequency command.

【0041】いま、周波数変化率0のポイントで定格運
転しており、系統と電力の授受がほとんど無いとする。
Now, it is assumed that the rated operation is performed at the point where the frequency change rate is 0, and there is almost no transmission and reception of electric power with the system.

【0042】このような状態で系統が解列しても、周波
数変動は微小であり、従来の周波数低下継電器22a
や、周波数上昇継電器28aでは感知できない。
Even if the system is disconnected in such a state, the frequency fluctuation is minute, and the conventional frequency lowering relay 22a
Or, it cannot be detected by the frequency increasing relay 28a.

【0043】これに対して、周波数変化率に対する特殊
な関数を発生する関数発生器31aを備えると、周波数
変化率が僅かでも0より大きくなれば、この関数aの働
きで、発電機11aの回転速度を増加させるように調速
機14aに指令信号を出して、さらに周波数変化率を増
大させる。
On the other hand, if a function generator 31a for generating a special function with respect to the frequency change rate is provided, if the frequency change rate becomes slightly larger than 0, the function a functions to rotate the generator 11a. By issuing a command signal to the governor 14a to increase the speed, the frequency change rate is further increased.

【0044】この働きを繰り返すことで、周波数変化率
上昇継電器34aが感知できるレベルとなり、系統側の
停電を検出することができる。
By repeating this operation, the level of the frequency change rate increasing relay 34a becomes a level that can be sensed, and a power failure on the system side can be detected.

【0045】これにより、自家発電設備需要家受電点遮
断器16aを切り離すことができる。
As a result, the private power generation facility customer power receiving point circuit breaker 16a can be disconnected.

【0046】また、逆に、周波数変化率が僅かに0を下
回れば、関数aの働きで、発電機11aの回転速度を低
下させるように調速機14aに指令信号を出して、さら
に周波数変化率を減少させる。
Conversely, if the rate of change in frequency is slightly less than 0, a command signal is issued to the governor 14a to reduce the rotation speed of the generator 11a by the function of the function a. Decrease rate.

【0047】この働きを繰り返すことで、周波数変化率
低下継電器33aが感知できるレベルとなり、系統側の
停電を検出することができる。
By repeating this operation, the level of the frequency change rate lowering relay 33a becomes a level that can be detected, and a power failure on the system side can be detected.

【0048】これにより、自家発電設備需要家受電点遮
断器16aを切り離すことができる。
As a result, the private power generation facility customer power receiving point circuit breaker 16a can be disconnected.

【0049】ところで、系統連系中における上記関数a
の影響を考えてみると、何らかの原因で系統の周波数変
化率が値を持つと、調速機14aにより発電機11aの
周波数を変化させようとするが、系統連系中は系統周波
数に発電機11aの周波数が支配されているので、発電
機11aの周波数は系統周波数のままである。
By the way, the function a
If the frequency change rate of the system has a value for some reason, the frequency of the generator 11a is tried to be changed by the governor 14a. Since the frequency of 11a is dominant, the frequency of generator 11a remains the system frequency.

【0050】そうすると、周波数の変化率は、周波数変
化率低下継電器33aや周波数変化率上昇継電器34a
の検出レベルを超えることな<、運転が継続して行なわ
れる。
Then, the rate of change of the frequency is determined by the frequency change rate decreasing relay 33a and the frequency change rate increasing relay 34a.
The operation is continued without exceeding the detection level.

【0051】この時、有効電力が発電機11a側から系
統側に、あるいはその反対方向に必要以上に流れる可能
性があるため、図1に示すように、有効電力調整装置
(APR)36aを組み合わせて、当該有効電力調整装
置36aからの出力信号と、関数発生器31aからの出
力信号とを、加算器35aで加算した値を、調速機14
aの指令信号として用いる。
At this time, since active power may flow more than necessary from the generator 11a to the system or vice versa, as shown in FIG. 1, an active power regulator (APR) 36a is combined. Then, the value obtained by adding the output signal from the active power adjusting device 36a and the output signal from the function generator 31a by the adder 35a is added to the governor 14
It is used as the command signal of a.

【0052】このようにして得られた調速機14aの指
令信号を用いることにより、図2に示す周波数指令関数
aに補正をかけて、系統側との有効電力の必要以上の潮
流を防止することができる。
By using the command signal of the governor 14a obtained in this way, the frequency command function a shown in FIG. 2 is corrected to prevent unnecessary power flow of the active power with the system. be able to.

【0053】この場合においても、有効電力調整装置3
6aの応答を遅く設定すれば、自家発電設備の単独運転
の検出を行なうことは十分可能である。
Also in this case, the active power adjusting device 3
If the response of 6a is set to be slow, it is sufficiently possible to detect the independent operation of the private power generation facility.

【0054】上述したように、本実施の形態による自家
発電設備の系統連系保護装置では、自家発設置需要家1
a構内で自家発電設備の発電電力と負荷電力とがほぼバ
ランスして、系統と電力の需給がほとんどない時に系統
解列となっても、微小な周波数変化率を周波数変化率低
下継電器33aや周波数変化率上昇継電器34aの感知
するレベルにシフトさせるようにしているので、送り出
し遮断器5と自家発電設備需要家受電点遠断器16aと
の間に、従来のような高価な転送遮断器6を設けること
なく、速やかに自家発電設備需要家受電点遠断器16a
を切り離すことができる。
As described above, in the system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present embodiment, the privately-installed customer 1
a In the premises, the generated power of the private power generation equipment and the load power are almost balanced, and even when the system is disconnected when there is little supply and demand of the system and the power, the minute frequency change rate is reduced by the frequency change rate reducing relay 33a and the frequency. Since the shift is increased to the level sensed by the rate-of-change relay 34a, an expensive transfer circuit breaker 6 as in the prior art is provided between the sending circuit breaker 5 and the private power generation equipment customer receiving point remote circuit breaker 16a. Without installation, the private power generation equipment customer power receiving point remoter 16a
Can be separated.

【0055】これにより、高価な転送遮断器6を設ける
ことなく、逆潮流ありの場合の系統側の事故時における
自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ
容易に検出して保護することが可能となり、安価な自家
発電設備の系統連系保護装置を得ることができる。
Thus, without providing the expensive transfer circuit breaker 6, the independent operation of the private power generation equipment in the event of an accident on the system side in the case of reverse power flow is reliably and easily detected and protected on the private power generation equipment side. It is possible to obtain an inexpensive system interconnection protection device for private power generation equipment.

【0056】(第2の実施の形態)図3は、本実施の形
態による自家発電設備の系統連系保護装置の構成例を示
すブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. The description thereof is omitted, and only different portions will be described here.

【0057】すなわち、本実施の形態による自家発電設
備の系統連系保護装置は、図3に示すように、前記図1
における発電機11aと、原動機13aとを省略し、こ
れらに代えて新たに、直流電源装置39aと、インバー
タ38aとを付加した構成としている。
That is, as shown in FIG. 3, the system interconnection protection device for the private power generation equipment according to the present embodiment is the same as that shown in FIG.
, The generator 11a and the prime mover 13a are omitted, and a direct-current power supply 39a and an inverter 38a are newly added instead of these.

【0058】また、前記図1における原動機13aの回
転速度を調整する調速機14aを省略し、これに代えて
新たに、インバータ制御装置37aとを付加した構成と
している。
Further, the governor 14a for adjusting the rotation speed of the prime mover 13a in FIG. 1 is omitted, and a new inverter control device 37a is added instead.

【0059】直流電源装置39aは、直流電圧を発生す
る。
The DC power supply 39a generates a DC voltage.

【0060】インバータ38aは、直流電源装置39a
からの直流電力を系統電源周波数の交流電力に変換して
出力する。
The inverter 38a includes a DC power supply 39a
Is converted into AC power of the system power supply frequency and output.

【0061】インバータ制御装置37aは、インバータ
38aの有効電力を制御する。
The inverter control device 37a controls the active power of the inverter 38a.

【0062】そして、関数発生器31aからの出力信号
と有効電力調整装置36aからの出力信号とを合成(加
算)した信号を、インバータ制御装置37aの有効電力
指令信号として与える構成とし、系統側の停電時に、前
記関数発生発生器31aの関数特性により、インバータ
38aの出力周波数変化率を保護継電器手段である周波
数変化率低下継電器33a、周波数変化率上昇継電器3
4aが感知するレベルにシフトすることで、系統側の停
電を検知するようにしている。
A signal obtained by combining (adding) the output signal from the function generator 31a and the output signal from the active power adjusting device 36a is provided as an active power command signal of the inverter control device 37a. In the event of a power failure, the output frequency change rate of the inverter 38a is reduced by the function characteristics of the function generator 31a, and the frequency change rate lowering relay 33a, which is the protection relay means, and the frequency change rate increasing relay 3
By shifting to a level detected by 4a, a power failure on the system side is detected.

【0063】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自家発電設備の系統連系保護装置の作用につい
て、図2を用いて説明する。
Next, the operation of the system interconnection protection device for the private power generation facility according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.

【0064】図2は、関数発生器31aが有する関数特
性の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the function characteristics of the function generator 31a.

【0065】図2において、曲線c(有効電力指令関
数)は、関数発生器31aが有する関数の一例であり、
検知周波数時間微分値と有効電力指令との関係を示して
いる。
In FIG. 2, a curve c (active power command function) is an example of a function of the function generator 31a.
The relation between the detection frequency time differential value and the active power command is shown.

【0066】いま、周波数変化率0のポイントで定格運
転しており、系統と電力の授受がほとんど無いとする。
Now, it is assumed that the rated operation is performed at the point where the frequency change rate is 0, and there is almost no transmission and reception of electric power to and from the system.

【0067】このような状態で系統が解列しても、周波
数変動は微小であり、従来の周波数低下継電器22a
や、周波数上昇継電器28aでは感知できない。
Even if the system is disconnected in such a state, the frequency fluctuation is minute, and the conventional frequency lowering relay 22a
Or, it cannot be detected by the frequency increasing relay 28a.

【0068】これに対して、周波数変化率に対する特殊
な関数を発生する関数発生器31aを備えると、周波数
変化率が僅かでも0より大きくなれば、この関数cの働
きで、インバータ38aの有効電力出力を増加させるよ
うにインバータ制御装置37aに有効電力指令信号を出
すことにより、構内負荷17aに含まれる電動機の回転
速度が上昇するので、系統周波数を増加させて、さらに
周波数変化率は増大する。
On the other hand, when the function generator 31a for generating a special function for the frequency change rate is provided, if the frequency change rate becomes slightly larger than 0, the function c causes the active power of the inverter 38a to be increased. By issuing an active power command signal to the inverter control device 37a so as to increase the output, the rotation speed of the electric motor included in the private load 17a increases, so that the system frequency is increased and the frequency change rate is further increased.

【0069】また、逆に、周波数変化率が0より僅かで
も小さくなった場合には、関数cの働きで、インバータ
38aの有効電力出力を減少させるようにインバータ制
御装置37aに有効電力指令信号を出すことにより、構
内負荷17aに含まれる電動機の回転速度が低下するの
で、系統周波数を減少させて、さらに周波数変化率は減
少する。
On the other hand, when the frequency change rate is slightly smaller than 0, the function c causes the inverter control device 37a to output the active power command signal to the inverter control device 37a so as to reduce the active power output of the inverter 38a. As a result, the rotation speed of the electric motor included in the private load 17a decreases, so that the system frequency is reduced and the frequency change rate is further reduced.

【0070】この働きを繰り返すことで、周波数変化率
低下継電器 33a、または周波数変化率上昇継電器
34aが感知できるレベルとなり、系統側の停電を検出
することができる。
By repeating this operation, the level of the frequency change rate lowering relay 33a or the frequency change rate increasing relay 34a becomes a detectable level, and a power failure on the system side can be detected.

【0071】これにより、自家発電設備需要家受電点遮
断器16aを切り離すことができる。
As a result, the private power generation facility customer power receiving point circuit breaker 16a can be disconnected.

【0072】ところで、系統連系中における上記関数c
の影響を考えてみると、何らかの原因で系統の周波数変
化率が値を持つと、インバータ制御装置37aによりイ
ンバータ38aの出力周波数を変化させようとするが、
系統連系中は系統周波数にインバータ38aの出力周波
数が支配されているので、インバータ38aの出力の周
波数は系統周波数のままである。
By the way, the above function c during system interconnection
Considering the effect of the above, if the frequency change rate of the system has a value for some reason, the inverter control device 37a attempts to change the output frequency of the inverter 38a.
Since the output frequency of the inverter 38a is dominated by the system frequency during system interconnection, the output frequency of the inverter 38a remains at the system frequency.

【0073】そうすると、周波数の変化率は、周波数変
化率低下継電器33aや周波数変化率上昇継電器34a
の検出レベルを超えることな<、運転が継続して行なわ
れる。
Then, the rate of change of the frequency is reduced by the frequency change rate decreasing relay 33a and the frequency change rate increasing relay 34a.
The operation is continued without exceeding the detection level.

【0074】この時、有効電力が発電機11a側から系
統側に、あるいはその反対方向に必要以上に流れる可能
性があるため、図1に示すように、有効電力調整装置
(APR)36aを組み合わせて、当該有効電力調整装
置36aからの出力信号と、関数発生器31aからの出
力信号とを、加算器35aで加算した値を、調速機14
aの指令信号として用いる。
At this time, since there is a possibility that the active power may flow from the generator 11a side to the system side or in the opposite direction more than necessary, as shown in FIG. Then, the value obtained by adding the output signal from the active power adjusting device 36a and the output signal from the function generator 31a by the adder 35a is added to the governor 14
It is used as the command signal of a.

【0075】このようにして得られた調速機14aの指
令信号を用いることにより、図2に示す周波数指令関数
cに補正をかけて、系統側との有効電力の必要以上の潮
流を防止することができる。
By using the command signal of the governor 14a obtained in this way, the frequency command function c shown in FIG. 2 is corrected to prevent unnecessary power flow of the active power with the grid. be able to.

【0076】この場合においても、有効電力調整装置3
6aの応答を遅く設定すれば、自家発電設備の単独運転
の検出を行なうことは十分可能である。
Also in this case, the active power adjusting device 3
If the response of 6a is set to be slow, it is sufficiently possible to detect the independent operation of the private power generation facility.

【0077】上述したように、本実施の形態による自家
発電設備の系統連系保護装置では、自家発設置需要家1
a構内で自家発電設備の発電電力と負荷電力とがほぼバ
ランスして、系統と電力の需給がほとんどない時に系統
解列となっても、微小な周波数変化率を周波数変化率低
下継電器33aや周波数変化率上昇継電器34aの感知
するレベルにシフトさせるようにしているので、送り出
し遮断器5と自家発電設備需要家受電点遠断器16aと
の間に、従来のような高価な転送遮断器6を設けること
なく、速やかに自家発電設備需要家受電点遠断器16a
を切り離すことができる。
As described above, in the system interconnection protection device of the private power generation equipment according to the present embodiment, the private installation customer 1
a In the premises, the generated power of the private power generation equipment and the load power are almost balanced, and even when the system is disconnected when there is little supply and demand of the system and the power, the minute frequency change rate is reduced by the frequency change rate reducing relay 33a and the frequency. Since the shift is increased to the level sensed by the rate-of-change relay 34a, an expensive transfer circuit breaker 6 as in the prior art is provided between the sending circuit breaker 5 and the private power generation equipment customer receiving point remote circuit breaker 16a. Without installation, the private power generation equipment customer power receiving point remoter 16a
Can be separated.

【0078】これにより、高価な転送遮断器6を設ける
ことなく、逆潮流ありの場合の系統側の事故時における
自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ
容易に検出して保護することが可能となり、安価な自家
発電設備の系統連系保護装置を得ることができる。
Thus, without providing the expensive transfer circuit breaker 6, the independent operation of the private power generation equipment in the event of a reverse power flow on the system side is reliably and easily detected and protected by the private power generation equipment side. It is possible to obtain an inexpensive system interconnection protection device for private power generation equipment.

【0079】(第3の実施の形態)図4は、本実施の形
態による自家発電設備の系統連系保護装置の構成例を示
すブロック図であり、図1と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a system interconnection protection device for a private power generation facility according to the present embodiment, and the same parts as those in FIG. The description thereof is omitted, and only different portions will be described here.

【0080】すなわち、本実施の形態による自家発電設
備の系統連系保護装置は、図1に示すように、前記図1
における周波数変化率低下継電器33aと、周波数変化
率上昇継電器34aとを省略した構成としている。
That is, as shown in FIG. 1, the system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present embodiment
, The frequency change rate decreasing relay 33a and the frequency change rate increasing relay 34a are omitted.

【0081】そして、系統側の停電時に、前記関数発生
発生器31aの関数特性により、発電機11aの周波数
変動を保護継電器手段である周波数低下継電器22a、
周波数上昇継電器28aが感知するレベルにシフトする
ことで、系統側の停電を検知するようにしている。
At the time of a power failure on the system side, the frequency fluctuation of the generator 11a is protected by the frequency reduction relay 22a, which is a protection relay means, by the function characteristics of the function generator 31a.
By shifting to a level detected by the frequency increasing relay 28a, a power failure on the system side is detected.

【0082】次に、以上のように構成した本実施の形態
による自家発電設備の系統連系保護装置においては、発
電機11aの周波数変動の異常を感知し、自家発電設備
需要家受電点遮断器16aの遮断信号を出力する保護継
電器手段である周波数低下継電器22aおよび周波数上
昇継電器28aを備え、系統側の停電時に、発電機11
aの周波数の変動を周波数低下継電器22aおよび周波
数上昇継電器28aが感知するレベルにシフトすること
で、系統側の停電を検知するようにしていることによ
り、発電機11aの微小な周波数変動を、周波数低下継
電器22aおよび周波数上昇継電器28aの感知するレ
ベルにシフトさせ、送り出し遮断器5と自家発電設備需
要家受電点遠断器16aとの間に、従来のような高価な
転送遮断器6を設けることなく、速やかに自家発電設備
需要家受電点遠断器16aを切り離すことができる。
Next, in the system interconnection protection device for the private power generation equipment according to the present embodiment configured as described above, the abnormality of the frequency fluctuation of the generator 11a is detected, and the private power generation equipment customer power receiving point circuit breaker is detected. A frequency lowering relay 22a and a frequency increasing relay 28a, which are protection relay means for outputting a cutoff signal of the generator 16a, are provided.
By shifting the fluctuation of the frequency a to the level sensed by the frequency lowering relay 22a and the frequency raising relay 28a, the power failure on the system side is detected, so that the minute frequency fluctuation of the generator 11a is reduced. Shifting to a level sensed by the lowering relay 22a and the frequency increasing relay 28a, and providing a conventional expensive transfer breaker 6 between the sending-out circuit breaker 5 and the private power generation facility customer receiving point disconnector 16a. In addition, it is possible to quickly disconnect the in-house power generation facility customer power receiving point remote interrupter 16a.

【0083】これにより、高価な転送遮断器6を設ける
ことなく、逆潮流ありの場合の系統側の事故時における
自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ
容易に検出して保護することが可能となり、安価な自家
発電設備の系統連系保護装置を得ることができる。
In this way, the independent operation of the private power generation equipment in the event of an accident on the system side in the case of reverse power flow can be reliably and easily detected and easily protected by the private power generation equipment without providing the expensive transfer circuit breaker 6. It is possible to obtain an inexpensive system interconnection protection device for private power generation equipment.

【0084】(その他の実施の形態)前記図3における
周波数変化率低下継電器33aと、周波数変化率上昇継
電器34aとを省略し、系統側の停電時に、前記関数発
生発生器31aの関数特性により、インバータ38aの
周波数変動を保護継電器手段である周波数低下継電器2
2a、周波数上昇継電器28aが感知するレベルにシフ
トすることで、系統側の停電を検知するよううにしても
よい。
(Other Embodiments) The frequency change rate decreasing relay 33a and the frequency change rate increasing relay 34a in FIG. 3 are omitted, and when a power failure occurs on the system side, the function characteristics of the function generator 31a are used. Frequency-reducing relay 2 which is a protection relay means for protecting against frequency fluctuation of inverter 38a.
2a, a power failure on the grid side may be detected by shifting to a level detected by the frequency increasing relay 28a.

【0085】以上のような構成の自家発電設備の系統連
系保護装置においても、前述した第3の実施の形態と同
様に、インバータ38aの微小な周波数変動を、周波数
低下継電器22aおよび周波数上昇継電器28aの感知
するレベルにシフトさせ、送り出し遮断器5と自家発電
設備需要家受電点遠断器16aとの間に、従来のような
高価な転送遮断器6を設けることなく、速やかに自家発
電設備需要家受電点遠断器16aを切り離すことができ
る。
In the system interconnection protection device for the private power generation facility having the above-described configuration, the minute frequency fluctuation of the inverter 38a can be reduced by the frequency lowering relay 22a and the frequency increasing relay similarly to the third embodiment described above. The level is shifted to the level detected by 28a, and the private power generation equipment is quickly provided without providing the expensive transfer breaker 6 as in the prior art between the sending out circuit breaker 5 and the customer power receiving point remote circuit breaker 16a. The customer receiving point disconnector 16a can be disconnected.

【0086】これにより、高価な転送遮断器6を設ける
ことなく、逆潮流ありの場合の系統側の事故時における
自家発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実にかつ
容易に検出して保護することが可能となり、安価な自家
発電設備の系統連系保護装置を得ることができる。
As a result, the independent operation of the private power generation equipment in the event of an accident on the system side when there is a reverse power flow can be reliably and easily detected and easily protected by the private power generation equipment without providing the expensive transfer circuit breaker 6. It is possible to obtain an inexpensive system interconnection protection device for private power generation equipment.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
家発電設備の単独運転になると、関数発生手段が有する
周波数指令の関数の特性により、発電機またはインバー
タの周波数変化率あるいは周波数変動を増大させて、保
護継電器手段が感知するレベルにシフトさせるようにし
ているので、高価な転送遮断器を設けることなく、逆潮
流ありの場合の系統側の事故時における自家発電設備の
単独運転を自家発電設備側で確実にかつ容易に検出して
保護することが可能な安価な発電設備の系統連系保護装
置が提供できる。
As described above, according to the present invention, when the private power generation equipment is operated alone, the frequency change rate or the frequency fluctuation of the generator or the inverter is reduced by the characteristic of the frequency command function of the function generating means. Since it is increased to shift to the level sensed by the protective relay means, the independent operation of the private power generation equipment in the event of a reverse power flow on the grid side without using an expensive transfer breaker It is possible to provide an inexpensive system interconnection protection device for a power generation facility that can be reliably and easily detected and protected on the power generation facility side.

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

【図1】本発明による自家発電設備の系統連系保護装置
の第1の実施の形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present invention.

【図2】同第1の実施の形態の自家発電設備の系統連系
保護装置における関数発生器が有する関数特性の一例を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a function characteristic of a function generator in the system interconnection protection device of the private power generation facility according to the first embodiment.

【図3】本発明による自家発電設備の系統連系保護装置
の第2の実施の形態を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of a system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present invention.

【図4】本発明による自家発電設備の系統連系保護装置
の第3の実施の形態を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of a system interconnection protection device for private power generation equipment according to the present invention.

【図5】従来の自家発電設備の系統連系保護装置の構成
例を示すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional system interconnection protection device for private power generation equipment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b…自家発設置需要家、 2…系統母線、 3…配電用変電所、 4…変圧器、 5…送り出し遮断器、 6…転送遮断器、 10…構内系統母線、 11a…(交流)発電機、 12a…自動電圧調整装置、 13a…原動機、 14a…調速機、 15a,16c,18a…遮断器、 16a…自家発電設備需要家受電点遮断器、 17a,17c…構内負荷、 21a…不足電圧継電器、 22a…周波数低下継電器、 23a…過電圧継電器、 24a…過電流継電器、 25a…方向地絡継電器、 26a…逆電力継電器、 27a…発電機異常検出用継電器、 28a…周波数上昇継電器、 30a…周波数検出器、 31a…関数発生器、 32a…微分装置、 33a…周波数変化率低下継電器、 34a…周波数変化率上昇継電器、 35a…加算器、 36a…有効電力調整装置、 37a…インバータ制御装置、 38a…インバータ、 39a…直流電源装置。 1a, 1b: self-powered installation customer, 2: system bus, 3: power distribution substation, 4: transformer, 5: feed-out circuit breaker, 6: transfer circuit breaker, 10: premises system bus, 11a (AC) Generator, 12a: automatic voltage regulator, 13a: prime mover, 14a: governor, 15a, 16c, 18a: circuit breaker, 16a: private power generation equipment customer receiving point circuit breaker, 17a, 17c: premises load, 21a ... Undervoltage relay, 22a: frequency reduction relay, 23a: overvoltage relay, 24a: overcurrent relay, 25a: directional ground fault relay, 26a: reverse power relay, 27a: relay for abnormality detection of generator, 28a: frequency rise relay, 30a ... frequency detector, 31a ... function generator, 32a ... differentiator, 33a ... frequency change rate decreasing relay, 34a ... frequency change rate increasing relay, 35a ... adder, 6a ... active power regulator, 37a ... inverter control device, 38a ... inverter, 39a ... DC power supply.

フロントページの続き (72)発明者 谷口 健 兵庫県姫路市網干区浜田1000番地 西芝電 機株式会社内 (72)発明者 野宮 成生 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 Fターム(参考) 5G066 HA11 HB02 5H007 AA00 BB00 CC01 DA03 DA04 DB02 DB05 DC03 DC04 DC05 FA02 FA12 FA19 5H590 AA04 AB20 CA07 CA21 CC01 CE02 DD23 DD77 EB02 EB14 FA01 FA06 GA02 GA06 HA01 HA02 HA06 HA09 HB02 HB03 JA14 JB11 Continuing on the front page (72) Inventor Ken Taniguchi 1000 Hamada, Aboshi-ku, Himeji-shi, Hyogo Nishishiba Electric Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shigeo Nomiya 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Toshiba Corporation On-site F term (reference) 5G066 HA11 HB02 5H007 AA00 BB00 CC01 DA03 DA04 DB02 DB05 DC03 DC04 DC05 FA02 FA12 FA19 5H590 AA04 AB20 CA07 CA21 CC01 CE02 DD23 DD77 EB02 EB14 FA01 FA06 GA02 GA06 HA01 HA02 HA06 HA09 HB02 HB

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原動機により駆動される発電機を備え、
かつ遮断器を介して交流電力系統と逆潮流ありで連系さ
れる自家発電設備の系統連系保護装置において、 外部からの指令信号を受けて前記発電機の周波数を制御
する調速機と、 前記発電機の周波数の変化率を検出し、当該周波数変化
率の値に対して大きな出力信号を出力するような周波数
指令の関数特性を有する関数発生手段と、 前記発電機の有効電力を検出し、当該検出信号に応じた
出力信号を出力する有効電力調整手段と、 前記発電機の周波数変化率の異常を感知し、前記遮断器
の遮断信号を出力する保護継電器手段とを備え、 前記関数発生手段からの出力信号と前記有効電力調整手
段からの出力信号とを合成した信号を、前記調速機の指
令信号とし、 前記交流電力系統側の停電時に、前記関数発生手段の関
数特性により前記発電機の周波数変化率を前記保護継電
器手段が感知するレベルにシフトすることで、前記交流
電力系統側の停電を検知するようにしたことを特徴とす
る発電設備の系統連系保護装置。
A generator driven by a prime mover,
And in a system interconnection protection device of a private power generation facility interconnected with an AC power system and a reverse power flow via a circuit breaker, a speed governor that receives a command signal from the outside and controls the frequency of the generator, A function generation unit having a function characteristic of a frequency command that detects a rate of change of the frequency of the generator and outputs a large output signal with respect to the value of the rate of frequency change, and detects active power of the generator. Active power adjusting means for outputting an output signal corresponding to the detection signal, and protection relay means for detecting an abnormality in the frequency change rate of the generator and outputting a cutoff signal of the circuit breaker, wherein the function generation is performed. A signal obtained by combining the output signal from the means and the output signal from the active power adjusting means is used as the command signal of the governor. Machine By shifting the frequency change rate to a level where the protective relay unit senses, the AC power generating plant system interconnection protection device, wherein a power failure of the power system side so as to detect.
【請求項2】 直流電圧を発生する直流電源からの直流
電力を系統電源周波数の交流電力に変換して出力するイ
ンバータを備え、かつ遮断器を介して交流電力系統と逆
潮流ありで連系される自家発電設備の系統連系保護装置
において、外部からの指令信号を受けて前記インバータ
の有効電力を制御するインバータ制御手段と、 前記インバータの出力周波数の変化率を検出し、当該周
波数変化率の値に対して大きな出力信号を出力するよう
な周波数指令の関数特性を有する関数発生手段と、 前記インバータの有効電力を検出し、当該検出信号に応
じた出力信号を出力する有効電力調整手段と、 前記インバータの周波数変化率の異常を感知し、前記遮
断器の遮断信号を出力する保護継電器手段とを備え、 前記関数発生手段からの出力信号と前記有効電力調整手
段からの出力信号とを合成した信号を、前記インバータ
制御装置の有効電力指令信号とし、 前記交流電力系統側の停電時に、前記関数発生手段の関
数特性により前記インバータの周波数変化率を前記保護
継電器手段が感知するレベルにシフトすることで、前記
交流電力系統側の停電を検知するようにしたことを特徴
とする発電設備の系統連系保護装置。
2. An inverter for converting DC power from a DC power supply for generating a DC voltage into AC power at a system power supply frequency and outputting the AC power, and connected to the AC power system via a circuit breaker with a reverse power flow. An inverter control means for controlling the active power of the inverter in response to an external command signal, detecting a change rate of an output frequency of the inverter, and detecting the change rate of the frequency change rate. Function generating means having a function characteristic of a frequency command to output a large output signal with respect to a value, active power adjusting means for detecting active power of the inverter and outputting an output signal according to the detected signal, Protective relay means for detecting an abnormality of the frequency change rate of the inverter and outputting a cutoff signal of the circuit breaker, wherein an output signal from the function generation means and A signal obtained by synthesizing the output signal from the active power adjusting means is used as an active power command signal of the inverter control device. A system interconnection protection device for a power generation facility, wherein a power outage on the AC power system side is detected by shifting to a level detected by the protection relay means.
【請求項3】 前記請求項1に記載の発電設備の系統連
系保護装置において、 前記発電機の周波数変化率の異常を感知し、前記遮断器
の遮断信号を出力する保護継電器手段の代わりに、前記
発電機の周波数変動の異常を感知し、前記遮断器の遮断
信号を出力する保護継電器手段を備え、 前記交流電力系統側の停電時に、前記発電機の周波数の
変動を前記保護継電器手段が感知するレベルにシフトす
ることで、前記交流電力系統側の停電を検知するように
したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置。
3. The system interconnection protection device for a power generation facility according to claim 1, wherein an abnormality in the rate of change in frequency of the generator is detected, and a protection relay unit that outputs a cutoff signal of the circuit breaker is provided. A protection relay unit that senses an abnormality in the frequency fluctuation of the generator and outputs a cut-off signal of the circuit breaker.When the power failure occurs on the AC power system side, the protection relay unit detects the frequency fluctuation of the generator. A system interconnection protection device for a power generation facility, wherein a power outage on the AC power system side is detected by shifting to a level to be sensed.
【請求項4】 前記請求項2に記載の発電設備の系統連
系保護装置において、 前記インバータの周波数変化率の異常を感知し、前記遮
断器の遮断信号を出力する保護継電器手段の代わりに、
前記インバータの周波数変動の異常を感知し、前記遮断
器の遮断信号を出力する保護継電器手段を備え、 前記交流電力系統側の停電時に、前記インバータの周波
数の変動を前記保護継電器手段が感知するレベルにシフ
トすることで、前記交流電力系統側の停電を検知するよ
うにしたことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
4. The system interconnection protection device for a power generation facility according to claim 2, wherein, instead of the protection relay unit that detects an abnormality in a frequency change rate of the inverter and outputs a cutoff signal of the circuit breaker,
A protection relay unit for detecting an abnormality in the frequency fluctuation of the inverter and outputting a cutoff signal of the circuit breaker; and a level at which the protection relay unit detects a fluctuation in the frequency of the inverter during a power failure on the AC power system side. , Thereby detecting a power outage on the AC power system side.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013100792A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Honda Motor Co Ltd Cogeneration device
WO2020152808A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社 東芝 Power supply system and method for controlling power supply system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013100792A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Honda Motor Co Ltd Cogeneration device
WO2020152808A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社 東芝 Power supply system and method for controlling power supply system
JPWO2020152808A1 (en) * 2019-01-23 2021-11-11 株式会社東芝 Power supply system and control method of power supply system
JP7068507B2 (en) 2019-01-23 2022-05-16 株式会社東芝 Power supply system and control method of power supply system
US11349408B2 (en) 2019-01-23 2022-05-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Power supply system and method for controlling power supply system

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