JP2005006414A

JP2005006414A - 自家発電設備の運転装置

Info

Publication number: JP2005006414A
Application number: JP2003167504A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Watarai; 俊行渡会; Kenzo Senba; 研三仙波
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】本発明の目的は、落雷の影響を受けることなく自家発電設備を電力系統と解列して単独運転への移行を円滑に行える自家発電設備の運転装置を提供することにある。
【解決手段】遠雷までの距離を雷が生じる電磁波を遠雷検知装置２４によって測定する。遠雷が自家発電設備１１に所定距離まで接近したら自家発電設備１１の発電電力が負荷５〜７の負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に電力系統１と解列して自家発電設備１１を単独運転する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力系統から買電すると共に常用自家発電設備により負荷に電力を給電する自家発電設備の運転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００２―３３３４８９号公報
近年、工場などの事業所においては常用自家発電設備を設置して負荷に電力を供給し、電力会社からも電力の供給を受けるようにしている。電力会社からは電力料金の安い時間帯である深夜や休日に電力の供給を受け、電力料金の高い平日の昼間には電力会社の電力系統と解列して電力の受電を止めている。
【０００３】
このような自家発電設備が電力会社の電力系統に併入して運転している場合に落雷により電力系統に異常が発生すると自家発電設備を電力系統と解列している。従来は自家発電設備が設置されている事業所を中心とした所定範囲に雷警報が発令され、かつ所定範囲内への落雷を検知した際に落雷を予測して運転員が手動で自家発電設備を電力系統と解列している。このことは、例えば、上記特許文献１に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、雷警報が発令され所定範囲内への落雷を検知した際に影響する落雷を予測して運転員が手動で自家発電設備を電力系統と解列している。しかし、工場などの事業所の負荷は変動負荷が多くあり、解列時における電力系統からの受電電力も変動する。このため、自家発電設備の発電電力と負荷電力の平衡状態も不明であり、自家発電設備の単独運転への移行が円滑に行えないという問題点を有している。
【０００５】
本発明の目的は、落雷の影響を受けることなく自家発電設備を電力系統と解列して単独運転への移行を円滑に行える自家発電設備の運転装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、遠方で発生している雷（遠雷）までの距離を雷が生じる電磁波によって検知して、遠雷が自家発電設備に所定距離まで接近したら自家発電設備の発電電力が負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に電力系統と解列して自家発電設備を単独運転するようにしたことにある。換言すると、本発明は遠雷が自家発電設備の設置位置に予め設定した所定距離まで接近したら自動的に自家発電設備の発電電力が負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に電力系統との解列を行い自家発電設備を単独運転するものである。
【０００７】
本発明は遠雷が自家発電設備に所定距離まで接近したら自家発電設備の発電電力が負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に自動的に電力系統との解列を行っているので、自家発電設備の単独運転への移行を円滑に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す。
【０００９】
図１において、電力系統１からは系統遮断器２、受電遮断器３および解列遮断器４を介して受電し、負荷遮断器５、６、７を介してそれぞれの所内負荷８、９、１０に給電される。負荷８、９、１０は３個だけ示しているが、通常、多数の負荷（一定負荷や変動負荷）が接続される。
【００１０】
自家発電設備１１は原動機（ディーゼルエンジン）１２と発電機１３から構成される。自家発電設備１１は破線枠で示すように複数台設置される。自家発電設備１１の発電電力は主遮断器１４と並列遮断器１５を介して負荷８〜１０に給電される。負荷８〜１０に印加する電圧は変成器１８で検出されて電力計２２に加えられ、また、負荷８〜１０に供給される負荷電流はそれぞれ変流器１９、２０、２１で検出され電力計２２に加えられる。電力計２２は負荷８〜１０に給電される負荷電力を検出する。
【００１１】
雷が雲間放電あるいは落雷で発生する電磁波（電界と磁界）３０はアンテナ２３で受信され遠雷検知装置２４に加えられる。遠雷検知装置２４は電磁波の強度レベルによって雷（遠雷）の発生位置、つまり、自家発電設備の設置位置から遠雷の発生地点までの距離を演算により求める。遠雷検知装置２４は４０Ｋｍ〜８０Ｋｍ程遠方の遠雷の発生地点を測定でき、数分程度の単位時間当たりの平均値として遠雷の発生地点を測定する。遠雷検知装置２４は測定した遠雷の発生地点までの距離を自立運転判断装置２６に加える。
【００１２】
運転台数検出装置２５は自家発電設備１１の運転台数を検出して自立運転判断装置２６に入力する。自家発電設備１１の運転台数は自家発電設備１１の発電電力（自家発発電）に相当する。自立運転判断装置２６には電力計２２で検出された負荷８〜１０の負荷電力も入力される。
【００１３】
自立運転判断装置２６は雷が所定距離まで接近すると自家発電設備１１の自家発発電と負荷電力を比較し、自家発発電＜負荷電力の場合には負荷遮断装置２７に負荷遮断指令を与える。また、自立運転判断装置２６は雷が所定距離まで接近し、自家発発電＞負荷電力になると解列制御装置２８に解列制御指令を与える。
【００１４】
負荷遮断装置２７は負荷遮断指令を入力すると予め定めた優先順位の低い負荷８〜１０の負荷遮断器５〜７を開操作する。負荷遮断装置２７は予め定めた優先順位の低い負荷から順に負荷遮断する。解列制御装置２８は解列制御指令を入力すると解列遮断器４を開操作する。
【００１５】
図２に遠雷検知装置２４の一例構成図を示す。
【００１６】
雷３１により発生した電磁波３０はアンテナ２３に受信されアナログ変換器３４でアナログ信号に変換される。アナログ変換器３４の電磁波アナログ信号は周波数分別器３５で周波数分別され距離解析器３６に加えられる。
【００１７】
距離解析器３６で解析された距離データは演算処理装置３７に入力され雷３１までの距離が求められる。演算処理装置３７は数分程度の単位時間当たりの平均値として遠雷３１の発生地点までの距離を測定する。
【００１８】
この構成において、系統遮断器２、受電遮断器３および解列遮断器４を閉操作し、また、主遮断器１４と解列遮断器１５を閉操作して電力系統１と自家発電設備１１から負荷８、９、１０に給電する。
【００１９】
このように自家発電設備１１を電力系統１と並列運転している状態で、遠方で遠雷３１が発生するとアンテナ２３に電磁波３０が受信され遠雷検知装置２４に加えられる。遠雷検知装置２４は電磁波３０をアナログ変換器３４でアナログ信号に変換して周波数分別器３５で周波数分別する。
【００２０】
距離解析器３６は周波数分別器３５で周波数分別された周波数信号を解析して距離データを求めて演算処理装置３７に入力する。演算処理装置３７は数分程度の単位時間当たりの平均値として遠雷３１の発生地点までの距離を測定する。
【００２１】
遠雷検知装置２４で測定した遠雷の発生地点までの距離は自立運転判断装置２６に加えられる。自立運転判断装置２６には運転台数検出装置２５で検出した自家発電設備１１の運転台数つまり自家発電設備１１の発電電力（自家発発電力）と、電力計２２で検出された負荷電力も入力される。
【００２２】
自立運転判断装置２６は雷３１が所定距離、例えば、５Ｋｍまで接近すると自家発電設備１１の自家発発電と負荷電力を比較し、自家発発電＜負荷電力の場合には負荷遮断装置２７に負荷遮断指令を与える。負荷遮断装置２７は負荷遮断指令を入力すると予め定めた優先順位の低い負荷８〜１０から順に負荷遮断する。
【００２３】
自立運転判断装置２６は負荷遮断装置２７による負荷遮断によって、自家発発電力＞負荷電力になると解列制御装置２８に解列制御指令を与える。解列制御装置２８は解列制御指令を入力すると並列遮断器４を開操作する。自家発電設備１１は電力系統１と解列され単独運転して優先順位の高い負荷８〜１０に給電する。自立運転判断装置２６は自家発電設備１１が単独運転して安定に運転継続できることを判断していることになる。
【００２４】
このように遠雷３１が所定距離まで接近すると自家発発電＞負荷電力になるように負荷遮断を行い自家発電設備１１を電力系統１と解列して単独運転させているので、落雷の影響を受けることなく円滑に単独運転に移行するができる。また、単独運転に移行した後に電力系統１に落雷しても影響を受けることなく運転を継続して行うことができる。
【００２５】
このようにして自家発電設備の運転を行うのであるが、遠雷が自家発電設備に所定距離まで接近したら自家発電設備の発電電力が負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に自動的に電力系統との解列を行っているので、自家発電設備を単独運転に移行するのを円滑に行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は遠雷が自家発電設備の設置位置に所定距離まで接近したら自家発電設備の発電電力が負荷電力より大きくなるように負荷遮断を行った後に電力系統との解列を自動的に行い自家発電設備を自家発電設備を電力系統と解列して単独運転への移行を円滑に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の遠雷検知装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１…電力系統、２…系統遮断器、３…受電用遮断器、４…解列遮断器、５、６、７…負荷遮断器、８、９、１０、…負荷、１１…自家発電設備、１２：原動機（ディーゼルエンジン）、１３…発電機、１４…主遮断器、１５…解列遮断器、１８…変成器、１９、２０、２１…変流器、２２…電力計、２３…アンテナ、２４…遠雷検知装置、２５…運転台数検出装置、２６…自立運転判断装置、２７…負荷遮断装置、２８…解列制御装置、３０…電磁波、３１…遠雷。

Claims

電力系統に接続され複数の負荷に給電する自家発電設備と、前記複数の負荷に給電される負荷電力を検出する負荷電力検出手段と、遠雷の電磁波を入力して遠雷までの距離を測定する遠雷検知手段と、前記自家発電設備の発電電力量を検出する自家発電力検出手段と、前記遠雷検知手段により前記遠雷が前記自家発電設備に所定距離まで接近したことを検知されると前記自家発電設備の発電電力が前記負荷電力より大きくなるように前記複数の負荷を順次負荷遮断した後に前記自家発電設備を前記電力系統と解列して単独運転させる自立運転判断手段とを具備することを特徴とする自家発電設備の運転装置。
電力系統に接続され複数の負荷に給電する複数台の自家発電設備と、前記複数の負荷に給電される負荷電力を検出する負荷電力検出手段と、遠雷の電磁波を検出して遠雷までの距離を測定する遠雷検知手段と、前記複数台の自家発電設備の運転台数を検出する運転台数検出手段と、前記遠雷が前記自家発電設備に所定距離まで接近したことを前記遠雷検知手段が検知すると前記複数台の自家発電設備の運転台数による発電電力が前記負荷電力より大きくなるように前記負荷を順次負荷遮断した後に前記自家発電設備を前記電力系統と解列して単独運転させる自立運転判断手段とを具備することを特徴とする自家発電設備の運転装置。
電力系統に解列遮断器を介して接続され複数の負荷に給電する複数台の自家発電設備と、前記複数の負荷に給電される負荷電力を検出する負荷電力検出手段と、遠雷の電磁波を検出して遠雷までの距離を単位時間当たりの平均値として測定する遠雷検知手段と、前記複数台の自家発電設備の運転台数を検出する運転台数検出手段と、前記遠雷が前記自家発電設備に所定距離まで接近したことを前記遠雷検知手段が検知すると前記複数台の自家発電設備の運転台数による発電電力が前記負荷電力より大きくなるように前記複数の負荷を予め定めた優先順位の低い負荷から順に負荷遮断した後に前記解列遮断器を開操作させて前記自家発電設備を単独運転させる自立運転判断手段とを具備することを特徴とする自家発電設備の運転装置。