JP2002199578A - Grid connection protection device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧配電線路の停電を確実に検出して自家用
発電装置を系統から解列し、自家用発電装置の単独運転
による系統への逆圧印加を回避して配電系統を保護す
る。
【解決手段】 高圧配電線路１００の停電検出時に、開
閉部３３を開放して自家用発電装置３００から高圧配電
線路１００側に逆電圧が印加されるのを防止するように
した系統連系保護装置に関する。高圧配電線路１００の
各相と接地間に分圧用の高圧側コンデンサ２１と低圧側
コンデンサ２２とをそれぞれ直列接続し、各低圧側コン
デンサ２２の電極間に一次巻線が接続された変圧器２３
の二次巻線から、分圧された各相電圧を出力する分圧器
２０と、この分圧器２０から出力された各相電圧の波形
を演算処理して高圧配電線路１００の停電を検出し、開
閉部３３を開放するための制御信号を出力する演算部３
２と、を備える。
(57) [Summary] [Problem] To reliably detect a power outage in a high-voltage distribution line, disconnect the private power generator from the system, and avoid the application of reverse pressure to the system due to the independent operation of the private power generator, and configure the power distribution system. Protect. SOLUTION: When a power failure of a high voltage distribution line 100 is detected, an open / close unit 33 is opened to prevent a reverse voltage from being applied from a private power generator 300 to a high voltage distribution line 100 side. . A transformer 23 in which a high-voltage capacitor 21 and a low-voltage capacitor 22 for voltage division are connected in series between each phase of the high-voltage distribution line 100 and ground, and a primary winding is connected between the electrodes of each low-voltage capacitor 22.
And a voltage divider 20 that outputs the divided phase voltages from the secondary windings, and a waveform of each phase voltage output from the voltage divider 20 is arithmetically processed to detect a power failure of the high-voltage distribution line 100, Arithmetic unit 3 for outputting a control signal for opening switching unit 33
And 2.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池、風力発
電装置、燃料電池等の直流電力をインバータにより交流
電力に変換し、電力会社側高圧配電線路から分岐した低
圧配電線路と連系して需要家負荷に電力を供給する系統
連系システムに適用可能な保護装置であって、詳しく
は、高圧配電線路の停電時に自家用発電装置の単独運転
により高圧配電線路に対する逆電圧が発生するのを防止
するようにした系統連系保護装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for converting DC power from a solar cell, a wind power generator, a fuel cell or the like into AC power by an inverter, and interconnecting the AC power with a low-voltage distribution line branched from a high-voltage distribution line on a power company side. A protection device applicable to a grid connection system that supplies power to a consumer load. More specifically, when a power outage occurs in a high-voltage distribution line, a private operation of a private power generator prevents generation of a reverse voltage to the high-voltage distribution line. The present invention relates to a system interconnection protection device configured to perform the above.
【０００２】[0002]
【発明が解決しようとする課題】従来より、太陽電池、
風力発電装置、燃料電池等の直流電源（直流補助電源）
からなる自家用発電装置と電力会社側高圧配電線路から
分岐した低圧配電線路とを併用する場合には、自家用発
電装置をインバータを介して低圧配電線路に連系させて
いる。この種のインバータとしては、半導体スイッチン
グ素子としてトランジスタやＧＴＯ（ゲート・ターン・
オフ）サイリスタを用いた自励式インバータが用いられ
る。SUMMARY OF THE INVENTION Conventionally, solar cells,
DC power supply (DC auxiliary power supply) for wind power generators, fuel cells, etc.
When a private power generator composed of the above and a low-voltage distribution line branched from the high-voltage distribution line on the power company side are used together, the private power generator is connected to the low-voltage distribution line via an inverter. Inverters of this type include transistors and GTOs (gate-turn-
OFF) A self-excited inverter using a thyristor is used.
【０００３】自励式インバータは、転流エネルギーを自
ら供給可能であるため、単独で運転可能な利点がある
が、例えば地絡事故等により高圧配電線路がその系統電
源側から遮断された場合、インバータの交流出力電圧が
低圧配電線路を経由して高圧配電線路に供給されるいわ
ゆる逆圧状態となり、自家用発電装置から高圧配電線路
に逆電圧が印加されることになる。この現象は、電力系
統の保安上、或は系統の保護協調や配電自動化システム
への影響の面で回避しなければならない。A self-excited inverter has the advantage that it can operate independently because it can supply commutation energy by itself. However, if a high-voltage distribution line is cut off from the system power supply side due to, for example, a ground fault, the inverter will not operate. Is in a so-called reverse pressure state in which the AC output voltage is supplied to the high voltage distribution line via the low voltage distribution line, and a reverse voltage is applied from the private power generator to the high voltage distribution line. This phenomenon must be avoided in terms of the security of the power system, the protection coordination of the system, and the effect on the distribution automation system.
【０００４】このため、従来から、高圧配電線路の停電
を検出して自家用発電装置の運転を停止したり系統から
解列するようにした単独運転防止装置が設置されている
が、インバータによる供給電力と需要家の消費電力とが
釣り合った状態等、一定の条件下において高圧配電線路
の停電を検出できずに自家用発電装置を迅速に切り離す
ことができないおそれがあった。[0004] For this reason, conventionally, an islanding prevention device that detects a power failure in a high-voltage distribution line and stops the operation of the private power generator or disconnects it from the system has been installed. Under certain conditions, such as a state in which the power consumption of the high-voltage distribution line is balanced with the power consumption of the consumer, there is a possibility that the power generator for private use cannot be quickly disconnected without detecting a power failure in the high-voltage distribution line.
【０００５】そこで本発明は、高圧配電線路の停電を検
出して自家用発電装置を低圧配電線路から確実に解列
し、逆圧状態を未然に回避するようにした系統連系保護
装置を提供しようとするものである。Accordingly, the present invention is to provide a system interconnection protection device that detects a power failure in a high-voltage distribution line, reliably disconnects the private power generator from the low-voltage distribution line, and avoids a reverse pressure state. It is assumed that.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、高圧配電線路から分岐した
低圧配電線路に開閉部を介して接続された需要家負荷
に、自家用発電装置の発電電力をインバータを介して供
給可能とした系統連系システムに設けられる保護装置で
あって、高圧配電線路の停電検出時に、前記開閉部を開
放して前記自家用発電装置から高圧配電線路側に逆電圧
が印加されるのを防止するようにした系統連系保護装置
において、高圧配電線路の各相と接地間に分圧用の高圧
側コンデンサと低圧側コンデンサとをそれぞれ直列接続
し、各低圧側コンデンサの電極間に一次巻線が接続され
た変圧器の二次巻線から、分圧された各相電圧を出力す
る分圧器と、この分圧器から出力された各相電圧の波形
を演算処理して高圧配電線路の停電を検出し、前記開閉
部を開放するための制御信号を出力する演算部と、を備
えたものである。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a private-use power generator connected to a consumer load connected via a switch to a low-voltage distribution line branched from a high-voltage distribution line. A protection device provided in a system interconnection system capable of supplying generated power through an inverter, wherein upon detection of a power failure in a high-voltage distribution line, the switching unit is opened to open the high-voltage distribution line side from the private power generation device. In a system interconnection protection device that prevents reverse voltage from being applied, a high voltage side capacitor and a low voltage side capacitor for voltage division are connected in series between each phase of the high voltage distribution line and ground, and each low voltage side is connected. A voltage divider that outputs each phase voltage divided from the secondary winding of the transformer with the primary winding connected between the electrodes of the capacitor, and calculates the waveform of each phase voltage output from this voltage divider And high pressure distribution Detecting a power failure of the line, in which and a calculation unit for outputting a control signal for opening the opening and closing unit.
【０００７】請求項２記載の発明は、高圧配電線路から
分岐した低圧配電線路に開閉部を介して接続された需要
家負荷に、自家用発電装置の発電電力をインバータを介
して供給可能とした系統連系システムに設けられる保護
装置であって、高圧配電線路の停電検出時に、前記開閉
部を開放して前記自家用発電装置から高圧配電線路側に
逆電圧が印加されるのを防止するようにした系統連系保
護装置において、高圧配電線路の各相と接地間に一次巻
線が接続された変圧器の二次巻線から、分圧された各相
電圧を出力する分圧器と、この分圧器から出力された各
相電圧の波形を演算処理して高圧配電線路の停電を検出
し、前記開閉部を開放するための制御信号を出力する演
算部と、を備えたものである。[0007] The invention according to claim 2 is a system in which the power generated by the private power generator can be supplied to the customer load connected via a switch to the low voltage distribution line branched from the high voltage distribution line via an inverter. A protection device provided in an interconnection system, wherein when a power failure of a high-voltage distribution line is detected, the switching unit is opened to prevent reverse voltage from being applied to the high-voltage distribution line from the private power generator. In a system interconnection protection device, a voltage divider that outputs each divided phase voltage from a secondary winding of a transformer in which a primary winding is connected between each phase of a high-voltage distribution line and ground, and this voltage divider And an arithmetic unit for arithmetically processing the waveform of each phase voltage output from the control unit, detecting a power failure of the high-voltage distribution line, and outputting a control signal for opening the switching unit.
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の系
統連系保護装置において、セラミックコンデンサからな
る高圧側コンデンサ及び低圧側コンデンサを絶縁樹脂に
より一体的に被覆しものである。According to a third aspect of the present invention, in the system interconnection protection device according to the first aspect, the high-voltage side capacitor and the low-voltage side capacitor made of a ceramic capacitor are integrally covered with an insulating resin.
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１記載の系
統連系保護装置において、セラミックコンデンサからな
る高圧側コンデンサを絶縁樹脂により被覆したものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the system interconnection protection device of the first aspect, the high-voltage side capacitor made of a ceramic capacitor is covered with an insulating resin.
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の系統連系保護装置において、開閉部を、
演算部からの制御信号により動作する電磁接触器により
構成したものである。[0010] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1, 2, 3
Or in the grid interconnection protection device according to 4, wherein
It is configured by an electromagnetic contactor that operates according to a control signal from a calculation unit.
【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載の系統連系保護装置において、低圧配電線
路に接続された整流回路と、この整流回路の出力側に接
続されて直流電源を構成するコンデンサブロックと、演
算部からの制御信号により駆動されて前記コンデンサブ
ロックによる電源電圧の供給先を切り替える切替スイッ
チと、この切替スイッチにより前記コンデンサブロック
から選択的に電源電圧が供給されて開閉部を開閉する投
入マグネットコイル及び遮断マグネットコイルと、を備
えたものである。[0011] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1, 2, 3
Or the grid interconnection protection device according to 4, wherein the rectifier circuit is connected to the low-voltage distribution line, a capacitor block is connected to an output side of the rectifier circuit and forms a DC power supply, and is driven by a control signal from an arithmetic unit. A switch for switching the supply destination of the power supply voltage by the capacitor block, and a closing magnet coil and a cut-off magnet coil for selectively opening and closing the opening and closing section when a power supply voltage is selectively supplied from the capacitor block by the switch. Things.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は、この実施形態にかかる系統
連系保護装置の全体的な構成を示すものである。この系
統連系保護装置は、架空の電力会社側高圧配電線路１０
０と、この配電線路１００から柱上変圧器１０を介して
分岐される低圧配電線路１５０との間に接続されてお
り、分圧器（高圧検出部）２０及び解列装置３０から構
成されている。なお、２００は低圧配電線路１５０に接
続された需要家負荷、２５０は自励式インバータ、３０
０は太陽電池、風力発電装置、燃料電池等を利用した自
家用発電装置である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a system interconnection protection device according to this embodiment. This system interconnection protection device is provided with a fictitious power company side high voltage distribution line 10
0 and a low-voltage distribution line 150 branched from the distribution line 100 via the pole transformer 10, and includes a voltage divider (high-voltage detection unit) 20 and a disconnection device 30. . Note that 200 is a customer load connected to the low-voltage distribution line 150, 250 is a self-excited inverter, 30
Reference numeral 0 denotes a private power generator using a solar cell, a wind power generator, a fuel cell, or the like.
【００１３】分圧器２０（高圧検出部）は、高圧配電線
路１００の各相と接地間に分圧コンデンサを構成する高
圧側コンデンサ２１と低圧側コンデンサ２２とを直列接
続するとともに、低圧側コンデンサ２２の電極間に一次
巻線を接続して電圧信号を取込む変圧器２３を設け、そ
の二次巻線から各相の分圧された対地間電圧を検出して
演算部（制御器）３２に出力している。ここで、分圧器
２０は、高圧側コンデンサ２１及び低圧側コンデンサ２
２が何れもセラミックコンデンサからなり、両コンデン
サ２１，２２をエポキシ樹脂により一体的に被覆する
か、または高圧側コンデンサ２１のみをエポキシ樹脂に
より被覆して構成されており、エポキシ樹脂モールド形
の変圧器２３とともにコンパクトなケースに収納したう
え電柱に設置されている。A voltage divider 20 (high-voltage detector) connects a high-voltage capacitor 21 and a low-voltage capacitor 22 constituting a voltage-dividing capacitor in series between each phase of the high-voltage distribution line 100 and ground, and a low-voltage capacitor 22. A transformer 23 for connecting a primary winding between the electrodes and taking in a voltage signal is provided, and a divided voltage between each phase of each phase is detected from the secondary winding to a calculation unit (controller) 32. Output. Here, the voltage divider 20 is composed of a high-side capacitor 21 and a low-side capacitor 2.
2 is composed of a ceramic capacitor, both capacitors 21 and 22 are integrally coated with epoxy resin, or only the high voltage side capacitor 21 is coated with epoxy resin. It is housed in a compact case together with 23 and installed on a telephone pole.
【００１４】図示されていないが、分圧器としては、図
示したような分圧コンデンサに代えて、変圧器の一次巻
線を高圧配電線路１００と接地間に接続して高圧配電線
路１００の各相から直接取り込んだ電圧を変圧（分圧）
し、その二次側出力電圧を演算部３２に入力する（すな
わち分圧変圧器を用いる）ように構成してもよい。この
ように分圧器の構成を選択可能にすることにより、非接
地系統や直接接地系統といった高圧配電線路１００の各
種系統接地方式にも対応することができる。Although not shown, the voltage divider may be replaced by a voltage dividing capacitor as shown, and a primary winding of a transformer is connected between the high voltage distribution line 100 and the ground to connect each phase of the high voltage distribution line 100. Transforms (divides) voltage taken directly from
Alternatively, the secondary output voltage may be input to the calculation unit 32 (that is, a voltage dividing transformer may be used). By making the configuration of the voltage divider selectable in this way, it is possible to cope with various system grounding methods of the high voltage distribution line 100 such as an ungrounded system and a direct grounded system.
【００１５】解列装置３０は、分圧器２０から出力され
た電圧信号を演算処理して高圧配電線路１００の停電を
検出した場合に制御信号を出力して開閉部３３を開閉制
御する演算部３２と、柱状変圧器１０の二次側から自家
用発電装置３００（及びインバータ２５０）を解列する
開閉部（解列部）３３と、柱状変圧器１０の二次側から
分岐され、かつ図示されていない整流回路により交流電
圧を直流電圧に変換して演算部３２に供給する電源部３
１とから構成されている。上記構成の解列装置３０は、
円筒状ケースに一体収納され、柱上変圧器１０の近傍に
設置される。なお、本実施形態の解列装置３０は、高圧
側と低圧側の絶縁を確保し易いことと柱上への装着作業
を考慮して、分圧器２０と分離した構成になっている
が、適宜絶縁処理を施して両者を一体化してもよい。The disconnection device 30 performs an arithmetic operation on the voltage signal output from the voltage divider 20 to output a control signal when a power failure of the high-voltage distribution line 100 is detected to control the opening and closing of the opening and closing unit 33. And an opening / closing unit (disconnecting unit) 33 for disconnecting the private power generator 300 (and the inverter 250) from the secondary side of the columnar transformer 10, and branching from the secondary side of the columnar transformer 10 and illustrated. Power supply unit 3 which converts an AC voltage into a DC voltage by using a rectifier circuit and supplies the DC voltage to the arithmetic unit 32
And 1. The disconnecting device 30 having the above-described configuration includes:
It is housed in a cylindrical case and installed near the pole transformer 10. The disconnecting device 30 of the present embodiment is configured to be separated from the voltage divider 20 in consideration of easy insulation of the high voltage side and the low voltage side and the work of mounting on a pole, Both may be integrated by performing an insulating process.
【００１６】開閉部３３は、演算部３２からの制御信号
により駆動される電磁接触器により構成されているが、
需要家負荷２００の容量が大きい場合には、図２に示す
ような駆動制御回路を用いることもできる。すなわち、
図２において、低圧配電線路１５０から別途分岐して整
流回路１６０を接続し、その出力側にダイオード１７
１，平滑用コンデンサ１７２及び充電用コンデンサ１７
３からなるコンデンサブロック１７０を接続する。ま
た、充電用コンデンサ１７３の一端に切替スイッチ１８
０を接続してこのスイッチ１８０により電圧供給が切り
替えられる投入マグネットコイル１８１及び遮断マグネ
ットコイル１８２を設ける。１８３はこれらのマグネッ
トコイル１８１，１８２により開閉される開閉部であ
る。The opening / closing section 33 is constituted by an electromagnetic contactor driven by a control signal from the arithmetic section 32.
When the capacity of the consumer load 200 is large, a drive control circuit as shown in FIG. 2 can be used. That is,
In FIG. 2, a rectifier circuit 160 is separately branched from the low-voltage distribution line 150, and a diode 17 is connected to its output side.
1, smoothing capacitor 172 and charging capacitor 17
3 is connected. A changeover switch 18 is connected to one end of the charging capacitor 173.
No. 0 is connected, and a supply magnet coil 181 and a cut-off magnet coil 182 whose voltage supply is switched by the switch 180 are provided. Reference numeral 183 denotes an opening / closing unit which is opened and closed by these magnet coils 181 and 182.
【００１７】ここで、本発明者らは鋭意研究の過程にお
いて、インバータを介して直流補助電源をＤＣ／ＡＣ変
換する自家用発電装置と、高圧配電線路と、柱上変圧器
を介して分岐された低圧配電線路を模擬したフィールド
試験用系統連系システムにおいて、高圧配電線路の停電
（系統遮断）を確実に検出することができる電圧波形の
特徴を見出した。例えば、図１に示したように、分圧コ
ンデンサとしての高圧側コンデンサ２１、低圧側コンデ
ンサ２２及び変圧器２３によって各相の電圧波形を取込
むと、図３に示すごとく、遮断器による系統遮断時に電
圧波形がオフセット（便宜上の表現であり、正確には、
系統遮断時に直流分が重畳した電圧波形に変移すること
をいう）する現象が観測される。Here, in the course of intensive research, the present inventors were branched off via a private power generator for converting DC auxiliary power into DC / AC via an inverter, a high-voltage distribution line, and a pole transformer. In the field test system interconnection system simulating a low-voltage distribution line, the characteristics of the voltage waveform that can reliably detect a power failure (system interruption) of the high-voltage distribution line were found. For example, as shown in FIG. 1, when the voltage waveform of each phase is captured by the high voltage side capacitor 21, the low voltage side capacitor 22, and the transformer 23 as the voltage dividing capacitors, as shown in FIG. Sometimes the voltage waveform is offset (for convenience,
A phenomenon in which the DC component shifts to a superimposed voltage waveform when the system is cut off) is observed.
【００１８】上記オフセット現象は、高圧配電線路１０
０に柱上変圧器１０が接続されている相と接続されてい
ない相とで違いはあるものの（図３のＵ相，Ｖ相とＷ相
とを参照）、停電前後の各相の電圧波形の変化から、直
流分が重畳された各相電圧を実効値演算して所定のしき
い値と比較することにより、停電の発生を検出すること
ができるとの知見を得た。なお、図４は、一例としてＵ
相の分圧電圧及び全相の分圧電圧の和の実効値演算結果
（数値は単位表示したもの）を示している。The offset phenomenon is caused by the high voltage distribution line 10
Although there is a difference between the phase at which the pole transformer 10 is connected to 0 and the phase at which it is not connected (see U phase, V phase and W phase in FIG. 3), the voltage waveform of each phase before and after the power failure It has been found from the change that the occurrence of a power failure can be detected by calculating the effective value of each phase voltage on which the DC component is superimposed and comparing it with a predetermined threshold value. FIG. 4 shows an example of U
The table shows the results of calculating the effective value of the sum of the divided voltages of the phases and the divided voltages of all the phases (the numerical values are shown in units).
【００１９】一方、図５は、高圧配電線路１００の各相
と接地間に接地形変圧器を接続し、高圧配電線路１００
の各相から電圧を直接取り込んで分圧する分圧変圧器を
用いた場合の各相電圧波形図であり、高圧配電線路１０
０の停電時に、柱上変圧器が接続されている相では変圧
器の残留磁束によって電圧波形が数サイクルにわたって
変動し、柱上変圧器が接続されていない相では速やかに
ゼロに収束している。On the other hand, FIG. 5 shows that a grounding type transformer is connected between each phase of the high voltage distribution line 100 and the ground,
FIG. 3 is a voltage waveform diagram of each phase when a voltage dividing transformer for directly taking in a voltage from each phase and dividing the voltage is used.
At the time of 0 power failure, the voltage waveform fluctuates over several cycles due to the residual magnetic flux of the transformer in the phase where the pole transformer is connected, and quickly converges to zero in the phase where the pole transformer is not connected. .
【００２０】また、図６は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相電
圧に関する系統遮断後の実効値演算結果を示す波形図で
ある。停電後には、柱上変圧器が接続されたＵ相、Ｖ相
の電圧実効値が停電前の一定値Ｖxを中心として大きく
変動し、例えばＶ相についての上昇分はかなり大きくな
る。従って、このように分圧変圧器を使用する場合に
も、前述の分圧コンデンサを用いた場合と同様に、各相
電圧を実効値演算し所定のしきい値を設定してＶ相やＵ
相の電圧変化を検出すれば、高圧配電線路１００の停電
を検出することができる。なお、電圧波形に基づいた停
電検出方法としては、個々の相について単独で波形変化
を検出する方法のほか、複数の相の電圧の差を演算して
しきい値と比較する方法等、種々考えられる。FIG. 6 is a waveform diagram showing the results of calculating the effective values of the U-phase, V-phase, and W-phase voltages after the system is cut off. After a power failure, the effective voltage values of the U-phase and V-phase to which the pole transformer is connected fluctuate largely around a constant value Vx before the power failure, and for example, the rise in the V-phase becomes considerably large. Therefore, even when the voltage dividing transformer is used in this manner, the effective value of each phase voltage is calculated, a predetermined threshold value is set, and the V-phase or U-phase voltage is set, similarly to the case of using the above-mentioned voltage dividing capacitor.
By detecting a phase voltage change, a power outage of the high-voltage distribution line 100 can be detected. As a power failure detection method based on a voltage waveform, there are various methods such as a method of detecting a waveform change for each phase alone and a method of calculating a voltage difference between a plurality of phases and comparing the calculated voltage difference with a threshold value. Can be
【００２１】次に、図７は、図１における解列装置３０
の構成を示すものである。なお、この解列装置３０は、
分圧コンデンサを用いる場合、及び分圧変圧器を用いる
場合の何れにも適用可能である。図７において、演算部
３２は、分圧器２０から出力された高調波を含む電圧信
号が、所定の周波数帯域のみ通過させるフィルタ（図示
せず）を介して入力される解列制御ユニット３２０と、
このユニット３２０と開閉部３３との間に接続された投
入制御ユニット３２４とから構成されている。Next, FIG. 7 shows the disconnecting device 30 in FIG.
It shows the configuration of FIG. In addition, this disconnection device 30
The present invention is applicable to both cases where a voltage dividing capacitor is used and where a voltage dividing transformer is used. In FIG. 7, the operation unit 32 includes a disconnection control unit 320 that receives a voltage signal including a harmonic output from the voltage divider 20 via a filter (not shown) that passes only a predetermined frequency band,
It is composed of a closing control unit 324 connected between the unit 320 and the opening / closing section 33.
【００２２】解列制御ユニット３２０は、各相毎に入力
された分圧器の出力電圧を所定周期にわたって実効値演
算し、予め設定したしきい値と比較してしきい値を上回
ったときに検出信号を出力する演算手段を備えた電圧検
出回路３２１と、この電圧検出回路３２１の出力信号が
入力されるオア回路３２２と、その出力側に設けられた
リレー３２３とを備えている。各相の電圧が一相でもし
きい値を越えた場合、高圧配電線路１００に停電が発生
したと判断し、オア回路３２２の出力側のリレー３２３
を駆動して電磁接触器からなる開閉部３３を開放し、低
圧配電線路１５０から自家用発電装置３００を解列す
る。The paralleling control unit 320 calculates an effective value of the output voltage of the voltage divider input for each phase over a predetermined period, compares it with a preset threshold value, and detects when the output voltage exceeds the threshold value. The voltage detection circuit 321 includes a voltage detection circuit 321 including a calculation unit that outputs a signal, an OR circuit 322 to which an output signal of the voltage detection circuit 321 is input, and a relay 323 provided on the output side. If the voltage of each phase exceeds the threshold value even in one phase, it is determined that a power failure has occurred in the high-voltage distribution line 100, and the relay 323 on the output side of the OR circuit 322 is determined.
To open the opening / closing section 33 composed of an electromagnetic contactor, and disconnect the private power generator 300 from the low-voltage distribution line 150.
【００２３】一方、投入制御ユニット３２４は、低圧配
電線路１５０の低圧側（需要家負荷２００側）に接続さ
れた低圧検出部３２５と、その出力側に接続された否定
回路３２６と、その出力側に接続されて開閉部３３を駆
動制御するリレー３２７とを備えている。上記低圧検出
部３２５では、需要家負荷２００側の低圧配電線路１５
０の電圧を監視しており、その出力信号により否定回路
３２６及びリレー３２７を介して開閉部３３を開閉制御
可能である。これは、高圧配電線路１００の停電中に自
家用発電装置３００から需要家負荷２００に電源を供給
していた場合において、高圧配電線路１００の停電復旧
後にいきなり高圧配電線路１００から電源が供給される
のを防止するためのものである。On the other hand, the input control unit 324 includes a low-voltage detecting unit 325 connected to the low-voltage side (consumer load 200 side) of the low-voltage distribution line 150, a negation circuit 326 connected to its output side, and an output side thereof. And a relay 327 for driving and controlling the opening / closing section 33. In the low-voltage detecting section 325, the low-voltage distribution line 15 on the consumer load 200 side is used.
The voltage of 0 is monitored, and the opening / closing unit 33 can be controlled to open / close via the NOT circuit 326 and the relay 327 based on the output signal. This is because when the power is supplied from the private power generator 300 to the customer load 200 during the power failure of the high-voltage distribution line 100, the power is supplied from the high-voltage distribution line 100 immediately after the restoration of the power failure of the high-voltage distribution line 100. It is for preventing.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高圧配電
線路の停電を分圧電圧の波形に基づいて確実に検出し、
いわゆる逆圧状態を回避するために自家用発電装置を配
電線路から直ちに解列することができる。これにより、
停電復旧作業をはじめとして他系統との接続・分岐・ル
ート変更・配電機器新設等の工事を行う際の安全性が確
保されるとともに、系統の保護協調を万全にし、配電自
動化システムに悪影響が及ぶのを未然に防止することが
できる。従って、太陽光発電装置等の自家用発電装置を
配電系統に連係させる系統連系システムを一層普及させ
るためにも有益である。As described above, according to the present invention, a power failure in a high-voltage distribution line is reliably detected based on a waveform of a divided voltage.
In order to avoid the so-called back pressure condition, the private power generator can be immediately disconnected from the distribution line. This allows
Safety during power outage restoration work, connection with other systems, branching, route change, construction of new distribution equipment, etc. is ensured, and thorough protection and coordination of the system is ensured, adversely affecting the distribution automation system. Can be prevented beforehand. Therefore, it is also useful to further spread a system interconnection system that links a private power generation device such as a solar power generation device to a distribution system.
【図１】本発明の実施形態を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態における開閉部の駆動制御回
路の他の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration of the drive control circuit of the open / close unit according to the embodiment of the present invention.
【図３】分圧コンデンサを用いた場合の系統遮断時にお
ける各相電圧波形のオフセット現象を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an offset phenomenon of each phase voltage waveform at the time of system interruption when a voltage dividing capacitor is used.
【図４】分圧コンデンサを用いた場合の系統遮断時にお
ける分圧電圧及び分圧電圧の和の実効値演算結果を示す
波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing a calculation result of an effective value of a divided voltage and a sum of the divided voltages when the system is cut off when a voltage dividing capacitor is used.
【図５】分圧変圧器を用いた場合の系統遮断時における
各相の電圧波形図である。FIG. 5 is a voltage waveform diagram of each phase at the time of system interruption when a voltage dividing transformer is used.
【図６】分圧変圧器を用いた場合の系統遮断時における
各相電圧の実効値演算結果を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a calculation result of an effective value of each phase voltage at the time of system interruption when a voltage dividing transformer is used.
【図７】本発明の実施形態図における解列装置の構成図
である。FIG. 7 is a configuration diagram of a disconnection device in an embodiment of the present invention.
１０ 柱上変圧器 ２０ 分圧器 ２１ 高圧側コンデンサ ２２ 低圧側コンデンサ ２３ 変圧器 ３０ 解列装置 ３１ 電源部 ３２ 演算部 ３３，１８３ 開閉部 １００ 電力会社側高圧配電線路 １５０ 低圧配電線路 １６０ 整流回路 １７０ コンデンサブロック １７１ ダイオード １７２ 平滑用コンデンサ １７３ 充電用コンデンサ １８０ 切替スイッチ １８１ 投入マグネットコイル １８２ 遮断マグネットコイル ２００ 需要家負荷 ２５０ インバータ ３００ 自家用発電装置 ３２０ 解列制御ユニット ３２１ 電圧検出回路 ３２２ オア回路 ３２３，３２７ リレー ３２５ 低圧検出部 ３２６ 否定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pole transformer 20 Voltage divider 21 High voltage side capacitor 22 Low voltage side capacitor 23 Transformer 30 Disconnecting device 31 Power supply part 32 Operation part 33,183 Opening / closing part 100 Power company side high voltage distribution line 150 Low voltage distribution line 160 Rectifier circuit 170 Capacitor Block 171 diode 172 smoothing capacitor 173 charging capacitor 180 changeover switch 181 closing magnet coil 182 breaking magnet coil 200 customer load 250 inverter 300 private power generator 320 disconnection control unit 321 voltage detection circuit 322 OR circuit 323,327 relay 325 low voltage Detector 326 Negation circuit
Claims (6)
に開閉部を介して接続された需要家負荷に、自家用発電
装置の発電電力をインバータを介して供給可能とした系
統連系システムに設けられる保護装置であって、 高圧配電線路の停電検出時に、前記開閉部を開放して前
記自家用発電装置から高圧配電線路側に逆電圧が印加さ
れるのを防止するようにした系統連系保護装置におい
て、 高圧配電線路の各相と接地間に分圧用の高圧側コンデン
サと低圧側コンデンサとをそれぞれ直列接続し、各低圧
側コンデンサの電極間に一次巻線が接続された変圧器の
二次巻線から、分圧された各相電圧を出力する分圧器
と、 この分圧器から出力された各相電圧の波形を演算処理し
て高圧配電線路の停電を検出し、前記開閉部を開放する
ための制御信号を出力する演算部と、 を備えたことを特徴とする系統連系保護装置。1. A system interconnection system capable of supplying power generated by a private power generator via an inverter to a customer load connected via a switch to a low voltage distribution line branched from a high voltage distribution line. A protection device, wherein when a power failure of a high-voltage distribution line is detected, the switching unit is opened to prevent reverse voltage from being applied to the high-voltage distribution line side from the private power generator. A secondary winding of a transformer in which a high voltage side capacitor and a low voltage side capacitor for voltage division are connected in series between each phase of the high voltage distribution line and ground, and a primary winding is connected between the electrodes of each low voltage side capacitor And a voltage divider for outputting the divided phase voltages, and a waveform for each phase voltage output from the voltage divider is operated to detect a power outage in the high-voltage distribution line, and to open the switching unit. Output control signal And a calculating unit for inputting power.
に開閉部を介して接続された需要家負荷に、自家用発電
装置の発電電力をインバータを介して供給可能とした系
統連系システムに設けられる保護装置であって、 高圧配電線路の停電検出時に、前記開閉部を開放して前
記自家用発電装置から高圧配電線路側に逆電圧が印加さ
れるのを防止するようにした系統連系保護装置におい
て、 高圧配電線路の各相と接地間に一次巻線が接続された変
圧器の二次巻線から、分圧された各相電圧を出力する分
圧器と、 この分圧器から出力された各相電圧の波形を演算処理し
て高圧配電線路の停電を検出し、前記開閉部を開放する
ための制御信号を出力する演算部と、 を備えたことを特徴とする系統連系保護装置。2. A system interconnection system capable of supplying power generated by a private power generator via an inverter to a customer load connected via a switch to a low voltage distribution line branched from a high voltage distribution line. A protection device, wherein when a power failure of a high-voltage distribution line is detected, the switching unit is opened to prevent reverse voltage from being applied to the high-voltage distribution line side from the private power generator. A voltage divider that outputs a divided voltage of each phase from a secondary winding of a transformer in which a primary winding is connected between each phase of the high-voltage distribution line and ground, and each phase that is output from this voltage divider. And a calculation unit for calculating a voltage waveform to detect a power failure in the high-voltage distribution line and outputting a control signal for opening the switching unit.
て、 セラミックコンデンサからなる高圧側コンデンサ及び低
圧側コンデンサを絶縁樹脂により一体的に被覆したこと
を特徴とする系統連系保護装置。3. The system interconnection protection device according to claim 1, wherein the high voltage side capacitor and the low voltage side capacitor made of a ceramic capacitor are integrally coated with an insulating resin.
て、 セラミックコンデンサからなる高圧側コンデンサを絶縁
樹脂により被覆したことを特徴とする系統連系保護装
置。4. The system interconnection protection device according to claim 1, wherein a high voltage side capacitor made of a ceramic capacitor is covered with an insulating resin.
系保護装置において、 開閉部を、演算部からの制御信号により動作する電磁接
触器により構成したことを特徴とする系統連系保護装
置。5. The system interconnection protection device according to claim 1, wherein the switching unit is constituted by an electromagnetic contactor operated by a control signal from a calculation unit. Protective equipment.
系保護装置において、 低圧配電線路に接続された整流回路と、この整流回路の
出力側に接続されて直流電源を構成するコンデンサブロ
ックと、演算部からの制御信号により駆動されて前記コ
ンデンサブロックによる電源電圧の供給先を切り替える
切替スイッチと、この切替スイッチにより前記コンデン
サブロックから選択的に電源電圧が供給されて開閉部を
開閉する投入マグネットコイル及び遮断マグネットコイ
ルと、 を備えたことを特徴とする系統連系保護装置。6. The system interconnection protection device according to claim 1, wherein the rectifier circuit is connected to the low-voltage distribution line, and a capacitor is connected to an output side of the rectifier circuit to form a DC power supply. A block, a switch driven by a control signal from a calculation unit to switch a supply destination of the power supply voltage by the capacitor block, and a power supply voltage is selectively supplied from the capacitor block by the switch to open and close the open / close unit. A system interconnection protection device comprising: a closing magnet coil and a blocking magnet coil.
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| JP2013085411A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | System interconnection power conditioner |
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