JP2005102439A - Independent operation preventing device, independent operation preventing system, and independent operation preventing facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複数の分散型電源が連系されている分散型電源系統の単独運転状態を能動的方式によって検出するために前記分散型電源の夫々に対応して設けられている単独運転防止装置と、前記単独運転防止装置の組み合わせにより構成される分散型電源系統の単独運転防止システム、及び複数の分散型電源系統の前記単独運転防止システムを統合的に制御するための単独運転防止設備に関する。 The present invention relates to an isolated operation preventing device provided corresponding to each of the distributed power supplies in order to detect the isolated operation state of the distributed power supply system in which a plurality of distributed power supplies are linked by an active method, and The present invention relates to an isolated operation prevention system for a distributed power supply system configured by a combination of the isolated operation prevention devices, and an isolated operation prevention facility for integrated control of the isolated operation prevention system for a plurality of distributed power supply systems.
かかる分散型電源に対応して設けられる単独運転防止装置は、電力系統に連系された太陽光発電設備やコージェネレーション設備などの分散型電源で発電された電力を電力系統に送出する逆潮流を行う場合において、電力系統で事故などが発生し、電力系統の一部が切り離されたときに、切り離された電力系統において、接続されている分散型電源により電力供給が継続する状態、すなわち単独運転状態を検出し、分散型電源を解列するためのものである。そして、本発明では電力系統の異常時に切り離される分散型電源が接続されている電力系統を分散型電源系統と定義する。すなわち、分散型電源系統は分散型電源が設けられている一つの需要家に限られるものでなく、分散型電源が夫々に設けられている複数の需要家が接続された電力系統となる場合もある。 The isolated operation prevention device provided in correspondence with such a distributed power source generates a reverse power flow that sends the power generated by the distributed power source such as a photovoltaic power generation facility or a cogeneration facility connected to the power system to the power system. In the case where an accident occurs in the power system and a part of the power system is disconnected, the state where power supply continues with the connected distributed power source in the disconnected power system, that is, an independent operation It is for detecting the state and disconnecting the distributed power source. In the present invention, a power system connected to a distributed power source that is disconnected when the power system is abnormal is defined as a distributed power system. In other words, the distributed power supply system is not limited to a single consumer provided with a distributed power supply, but may be a power system in which a plurality of consumers each provided with a distributed power supply are connected. is there.
かかる分散型電源に対応して設けられる単独運転防止装置は、単独運転状態を検出するための方式として能動的方式を用いるものである。この能動的方式では、分散型電源が連系された分散型電源系統に出力される無効電力又は有効電力等を意図的に(即ち、能動的に)変動させており、分散型電源系統が電力系統から切り離された時点で顕著に現れる無効電力又は有効電力等の変動による影響を検出することで単独運転状態にあると判定する。 The isolated operation prevention device provided corresponding to such a distributed power supply uses an active method as a method for detecting an isolated operation state. In this active method, reactive power or active power output to a distributed power system connected to a distributed power source is intentionally (that is, actively) changed, and the distributed power system is powered. It is determined that the vehicle is in the single operation state by detecting the influence of fluctuations such as reactive power or active power that appears prominently when disconnected from the system.
ところで、複数の分散型電源の夫々に対応して設けられた単独運転防止装置の夫々が無効電力又は有効電力等の変動を各別に分散型電源系統に出力する場合、出力された複数の変動成分(変動波形)が相互干渉して打ち消され、単独運転状態の検出が困難になるという問題がある。そのような問題点に鑑みて、無効電力又は有効電力の変動を各単独運転防止装置で互いに同期して実施させる構成が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照)。
By the way, when each of the isolated operation prevention devices provided corresponding to each of the plurality of distributed power supplies outputs a variation such as reactive power or active power to the distributed power system separately, the plurality of output fluctuation components There is a problem that the (variable waveform) is canceled out by mutual interference, making it difficult to detect the isolated operation state. In view of such a problem, a configuration has been proposed in which reactive power or active power fluctuations are performed in synchronization with each other by each isolated operation prevention device (see, for example,
特許文献1に記載のものは、配電系統に連系された分散型電源に設置された単独運転防止装置にスイッチを介して負荷が接続された電力変動手段を設け、且つ分散型電源への引込み線での電圧と電流とを監視可能な検出装置を設置している。そして、所定のタイミングでスイッチのオンとオフとを切り換えることで、分散型電源が連系された分散型電源系統に意図的な負荷変動を作り出している。その際、複数の分散型電源に設置された単独運転防止装置でのスイッチのオンとオフとの切り換えタイミングを時報又は時刻信号もしくは系統電源周波数に基づいて同期させることで、相互干渉によりそれらの能動信号が打ち消されることを回避しようとしている。
The device described in
特許文献2に記載のものは、分散型電源の系統連系用インバータが供給する無効電力の周期的変動と他の分散型電源の系統連系用インバータが供給する無効電力の周期的変動の位相を、GPS衛星から送信される時刻情報に基づいて互いに同期させることで、単独運転防止装置による無効電力の変動成分の相互干渉を防止して、単独運転の検出を行うように構成している。 Patent Document 2 describes a phase of a periodic variation of reactive power supplied from a grid interconnection inverter of a distributed power source and a periodical variation of reactive power supplied from a grid interconnection inverter of another distributed power source. Are synchronized with each other based on time information transmitted from a GPS satellite, so that mutual interference of fluctuation components of reactive power by the isolated operation prevention device is prevented, and isolated operation is detected.
特許文献1に記載の単独運転防止装置は、電波や電話回線等から得られる時刻情報もしくは系統周波数に基づき負荷投入のタイミングを調整して相互干渉を防止しようとするものである。
The isolated operation prevention device described in
しかしながら、時刻情報が受信状態や回線状態により継続的に得られない場合や取得間隔が長い場合には、内部のパルス回路にて負荷投入のタイミングを決定することとなるために誤差が生じ、時間が経過するにつれて単独運転防止装置毎の負荷投入のタイミングにずれが生じる。 However, if time information cannot be obtained continuously due to the reception status or line status, or if the acquisition interval is long, an internal pulse circuit will determine the timing of loading the load, resulting in an error and time. As the time elapses, a shift occurs in the timing of loading the load for each isolated operation prevention device.
なお、電話回線等を用いて時刻情報を得る場合には、上記の理由により継続的な時刻情報取得が必要となるため、電話回線を使用し続けることによる利用料金を要し、ランニングコストが多くなるという問題がある。 In addition, when obtaining time information using a telephone line or the like, it is necessary to obtain time information continuously for the above reasons, so a usage fee for continuing to use the telephone line is required and the running cost is high. There is a problem of becoming.
また、系統周波数に基づき負荷投入のタイミングを調整する場合、負荷投入が系統周波数の1周期毎に行われるものであれば実現可能となるものの、系統周波数の複数周期に1回の割合で行う場合や、複数周期に亘る負荷投入を行う場合や、本特許で考慮されていない単独運転検出装置の方式、無効電力変動方式などでは系統周波数のみではタイミングを一致させることが不可能なため、相互干渉を回避することが出来ない。 In addition, when adjusting the timing of loading the load based on the system frequency, it can be realized if the loading is performed every cycle of the system frequency, but when it is performed at a rate of once every plural cycles of the system frequency. In addition, when performing load input over multiple cycles, or in the isolated operation detection method and reactive power fluctuation method that are not considered in this patent, it is impossible to match the timing with only the system frequency, so mutual interference Cannot be avoided.
特許文献2に記載のものは、複数の分散型電源の単独運転防止装置の夫々に与えられる無効電力の変動パターンを、GPS等にて与えられる時刻情報にて、複数の分散型電源において同じ時刻では同じ位相となるように調整されるため、単独運転防止装置の夫々による無効電力の変動成分が干渉し合うのを回避して、単独運転状態を検出することを目的としている。 Patent Document 2 describes a variation pattern of reactive power given to each of a plurality of distributed power supply isolated operation prevention devices by using time information given by GPS or the like at a plurality of distributed power supplies at the same time. However, since the phases are adjusted so as to have the same phase, the object is to detect the isolated operation state by avoiding interference between the reactive power fluctuation components of the isolated operation preventing devices.
しかしながら、無効電力の変動は、系統連系用インバータでは無効電流を変動させることにより得るものであるため、特許文献2に記載の単独運転防止装置を、図1に示すような系統インピーダンス23a、23b及び変圧器24が各所に存在する配電系統2に連系されている複数の分散型電源(需要家10a、10b、10c)のそれぞれに設置した場合、需要家10a、10b、10cの夫々から配電系統2に出力される無効電流の変動成分は、系統インピーダンス23a、23b及び変圧器24により位相がずれることになるため、無効電流の注入方式によっては需要家10a、10b、10cの夫々で出力される無効電流は同位相であったとしても、配電系統2中のある地点では位相ずれの影響により同位相とはならずに互いに打ち消し合い、単独運転状態の検出が困難になるという問題が生じる。
However, the reactive power fluctuation is obtained by changing the reactive current in the grid interconnection inverter. Therefore, the isolated operation preventing device described in Patent Document 2 is connected to the
また、単独運転防止装置の方式によっては電圧の変化パターンを利用する方式もあるため、時刻情報のみによる本特許の適用が不可能な場合がある。 In addition, depending on the method of the isolated operation prevention device, there is a method that uses a voltage change pattern, and therefore, it may be impossible to apply this patent based only on time information.
更に、特許文献2に記載の単独運転防止装置は、複数の分散型電源の単独運転防止装置による無効電力の位相の調整を、受信される時刻情報に基づいて繰り返すような構成であるため、例えば時刻情報としてGPSを用いる場合には、単独運転防止装置が地下室に設置されるときには、GPSからの時刻情報を受信できなくなって使用できなくなる等、使用範囲に制約がある。 Furthermore, the isolated operation prevention device described in Patent Document 2 is configured to repeat the adjustment of the reactive power phase by the isolated operation prevention devices of a plurality of distributed power sources based on received time information. When GPS is used as the time information, when the isolated operation prevention device is installed in the basement, the use range is restricted, such as being unable to receive the time information from the GPS and using it.
加えて、上記記載の方式では全ての単独運転防止装置による無効電力や有効電力の変動パターンを一致させることを前提としたものであるため、電力系統に対する分散型電源及び単独運転防止装置の接続台数が多い場合には、停電などが発生していない正常な電力系統において単独運転防止装置による無効電力や有効電力等の変動による影響が懸念される。 In addition, the method described above is based on the premise that the reactive power and active power fluctuation patterns of all the isolated operation prevention devices are matched, so the number of distributed power sources and isolated operation prevention devices connected to the power system When there are many, there is a concern about the influence of fluctuations in reactive power, active power, etc. by the isolated operation prevention device in a normal power system in which no power failure occurs.
本発明は、実施面において有利な構成で、能動信号による電力変動の電力系統への影響を極小化し、複数の単独運転防止装置により変動される能動信号が干渉することが無く、単独運転状態を適切に検出できるようにする点にある。 The present invention has an advantageous configuration in terms of implementation, minimizes the influence of power fluctuations caused by active signals on the power system, prevents active signals fluctuated by a plurality of isolated operation prevention devices from interfering with each other, and maintains an isolated operation state. The point is to enable proper detection.
この目的を達成するための本発明に係る単独運転防止装置の第1特徴構成は、複数の分散型電源が連系されている分散型電源系統の単独運転状態を能動的方式によって検出するために前記分散型電源の夫々に対応して設けられている単独運転防止装置であって、単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段とが設けられ、前記能動信号生成・注入手段が、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻において前記能動信号の注入タイミングを補正するように構成されている点にある。 In order to achieve this object, the first characteristic configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention is to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked in an active manner. An isolated operation prevention device provided corresponding to each of the distributed power sources, and used to detect an isolated operation state, generating an active signal that fluctuates with time, and distributes the active signal to the distributed operation Active signal generating / injecting means for injecting into the output control unit of the power supply or injecting into the distributed power supply system, time information obtaining means for obtaining time information, and correction time of the active signal by the time information obtaining means Correction time determining means that can be determined based on the obtained time information is provided, and the active signal generating / injecting means is configured to receive the active signal at the correction time determined by the correction time determining means. Certain of the injection timing to a point that is configured to correct.
上記第1特徴構成によれば、能動信号生成・注入手段が、補正時刻決定手段により決定される補正時刻において能動信号の注入タイミングを補正(能動信号の位相補正も概念として含む)するように構成されて、複数の分散型電源の出力制御部の夫々に注入される又は前記分散型電源系統に注入される複数の有効電力や無効電力等を能動的に変動させるための信号である能動信号同士が同期するようになる。そして、分散型電源系統に連系されている複数の分散型電源に対応して設けられている単独運転防止装置の夫々が単一の単独運転防止装置の方式である場合はもちろんのこと、単独運転防止装置の方式が互いに異なる場合であっても、補正時刻決定手段において能動信号生成・注入手段から出力される能動信号の補正時刻を任意に設定して、能動信号が干渉により打ち消し合わされることを回避し、分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出されるような構成とすることができる。
さらに、単一の単独運転防止装置の方式に対しては、補正時刻を同一に設定することにより能動信号の同期が図れることはもちろん、必要に応じて補正時刻をわざとずらすような設定を行うことで電力系統への影響を軽減することも可能となる。
According to the first characteristic configuration, the active signal generating / injecting unit corrects the injection timing of the active signal at the correction time determined by the correction time determining unit (including phase correction of the active signal as a concept). Active signals that are signals that are injected into each of the output control units of a plurality of distributed power sources or that are used to actively vary a plurality of active powers, reactive powers, etc. injected into the distributed power system. Become synchronized. And, when each of the isolated operation prevention devices provided corresponding to the plurality of distributed power sources connected to the distributed power supply system is a single isolated operation prevention device, Even when the methods of driving prevention devices are different from each other, the correction time determination means arbitrarily sets the correction time of the active signal output from the active signal generation / injection means, and the active signals are canceled by interference. Thus, the isolated operation state of the distributed power supply system can be detected well.
Furthermore, for a single isolated operation prevention system, the correction time can be set to the same time, and the active signal can be synchronized, and the correction time can be intentionally shifted as necessary. It is also possible to reduce the influence on the power system.
この目的を達成するための本発明に係る単独運転防止装置の第2特徴構成は、複数の分散型電源が連系されている分散型電源系統の単独運転状態を能動的方式によって検出するために前記分散型電源の夫々に対応して設けられている単独運転防止装置であって、単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段と、前記分散型電源系統の電圧波形を監視する監視手段とが設けられ、前記能動信号生成・注入手段が、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻において前記能動信号の注入タイミングを補正し、かつ、前記監視手段により監視される前記電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、前記能動信号の注入タイミングの補正を繰り返すように構成されている点にある。 In order to achieve this object, the second feature configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention is to detect the isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked in an active manner. An isolated operation prevention device provided corresponding to each of the distributed power sources, and used to detect an isolated operation state, generating an active signal that fluctuates with time, and distributes the active signal to the distributed operation Active signal generating / injecting means for injecting into the output control unit of the power supply or injecting into the distributed power supply system, time information obtaining means for obtaining time information, and correction time of the active signal by the time information obtaining means Correction time determination means that can be determined based on the obtained time information and monitoring means for monitoring the voltage waveform of the distributed power supply system are provided, and the active signal generation / injection means determines the correction time determination The injection timing of the active signal is corrected at the correction time determined by the stage, and the correction of the injection timing of the active signal is repeated based on the number of voltage cycles of the voltage waveform monitored by the monitoring means. It is in the point which is comprised.
上記第2特徴構成によれば、能動信号生成・注入手段が、補正時刻決定手段により決定される補正時刻において能動信号の注入タイミングを補正するように構成されて、複数の分散型電源の出力制御部の夫々に注入される又は前記分散型電源系統に注入される複数の能動信号同士が同期するようになり、且つ、電圧サイクル数に基づいて、能動信号の注入タイミングの補正を繰り返すように構成されて、時刻情報入手手段において時刻情報が長期間に亘り得られない場合でも、分散型電源系統に対する上記能動信号の注入タイミングの補正が継続的に実施される。その結果、能動信号が干渉により打ち消し合わされることを回避し、分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出されるような構成とすることができる。そして、分散型電源系統に連系されている複数の分散型電源に対応して設けられている単独運転防止装置の夫々が単一の単独運転防止装置の方式である場合はもちろんのこと、単独運転防止装置の方式が互いに異なる場合であっても、補正時刻決定手段において能動信号生成・注入手段から出力される能動信号の補正時刻を任意に設定して、能動信号が干渉により打ち消し合わされることを回避し、分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出されるような構成とすることができる。
さらに、単一の単独運転防止装置の方式に対しては、補正時刻を同一に設定することにより能動信号の同期が図れることはもちろん、必要に応じて補正時刻をわざとずらすような設定を行うことで分散型電源系統への影響を軽減することも可能となる。加えて、時刻情報が長期間に亘って得られない場合においても、各単独運転防止装置から複数の分散型電源の出力制御部の夫々に注入される又は前記分散型電源系統に注入される能動信号が干渉により打ち消し合わされることが無く、分散型電源系統の単独運転状態が良好に検出されるような構成とすることができる。
According to the second characteristic configuration, the active signal generation / injection unit is configured to correct the injection timing of the active signal at the correction time determined by the correction time determination unit, and the output control of the plurality of distributed power sources A plurality of active signals injected into each of the units or injected into the distributed power supply system are synchronized with each other, and the correction of the injection timing of the active signals is repeated based on the number of voltage cycles Thus, even when the time information acquisition means cannot obtain time information for a long period of time, the correction of the injection timing of the active signal to the distributed power supply system is continuously performed. As a result, it is possible to prevent the active signals from being canceled out by interference and to be able to detect the isolated operation state of the distributed power supply system satisfactorily. And, when each of the isolated operation prevention devices provided corresponding to the plurality of distributed power sources connected to the distributed power supply system is a single isolated operation prevention device, Even when the methods of driving prevention devices are different from each other, the correction time determination means arbitrarily sets the correction time of the active signal output from the active signal generation / injection means, and the active signals are canceled by interference. Thus, the isolated operation state of the distributed power supply system can be detected well.
Furthermore, for a single isolated operation prevention system, the correction time can be set to the same time, and the active signal can be synchronized, and the correction time can be intentionally shifted as necessary. It is also possible to reduce the influence on the distributed power system. In addition, even when the time information cannot be obtained over a long period of time, the active operation is injected from each isolated operation preventing device into each of the output control units of the plurality of distributed power sources or into the distributed power system. The signal can be prevented from being canceled by interference, and the isolated operation state of the distributed power supply system can be detected satisfactorily.
この目的を達成するための本発明に係る単独運転防止装置の第3特徴構成は、複数の分散型電源が連系されている分散型電源系統の単独運転状態を能動的方式によって検出するために前記分散型電源の夫々に対応して設けられている単独運転防止装置であって、単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段と、前記分散型電源系統の電圧波形を監視する監視手段とが設けられ、前記能動信号生成・注入手段が、前記能動信号の特定位相を、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻直後の、前記監視手段により監視される前記電圧波形の特定位相と一致させるべく、前記能動信号の注入タイミングを補正するように構成されている点にある。 In order to achieve this object, the third feature configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention is to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked by an active method. An isolated operation prevention device provided corresponding to each of the distributed power sources, and used to detect an isolated operation state, generating an active signal that fluctuates with time, and distributes the active signal to the distributed operation Active signal generating / injecting means for injecting into the output control unit of the power supply or injecting into the distributed power supply system, time information obtaining means for obtaining time information, and correction time of the active signal by the time information obtaining means Correction time determining means that can be determined based on the obtained time information and monitoring means for monitoring the voltage waveform of the distributed power supply system are provided, and the active signal generating / injecting means is characterized by the characteristics of the active signal. The active signal injection timing is corrected so that the phase coincides with a specific phase of the voltage waveform monitored by the monitoring unit immediately after the correction time determined by the correction time determining unit. There is in point.
上記第3特徴構成によれば、能動信号生成・注入手段が電圧波形を利用する方式であった場合には、能動信号の特定位相を補正時刻決定手段により決定される補正時刻直後の、監視手段により監視される電圧波形の特定位相と一致させるべく、能動信号の注入タイミングを補正するように動作するので、能動信号が干渉により打ち消し合わされることを回避し、分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出されるような構成とすることができる。そして、分散型電源系統に連系されている複数の分散型電源に対応して設けられている単独運転防止装置の夫々が単一の単独運転防止装置の方式である場合はもちろんのこと、単独運転防止装置の方式が互いに異なる場合であっても、補正時刻決定手段において能動信号生成・注入手段から出力される能動信号の補正時刻を任意に設定して、能動信号が干渉により打ち消し合わされることを回避し、分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出されるような構成とすることができる。
さらに、単一の単独運転防止装置の方式に対しては、補正時刻を同一に設定することにより能動信号の同期が図れることはもちろん、必要に応じて補正時刻をわざとずらすような設定を行うことで分散型電源系統への影響を軽減することも可能となる。
According to the third characteristic configuration, when the active signal generation / injection means uses a voltage waveform, the monitoring means immediately after the correction time in which the specific phase of the active signal is determined by the correction time determination means In order to match the specific phase of the voltage waveform monitored by the operation, the operation of correcting the injection timing of the active signal is avoided, so that it is avoided that the active signal is canceled out by interference, and the isolated operation state of the distributed power system is reduced. It can be set as the structure which is detected favorably. And, when each of the isolated operation prevention devices provided corresponding to the plurality of distributed power sources connected to the distributed power supply system is a single isolated operation prevention device, Even when the methods of driving prevention devices are different from each other, the correction time determination means arbitrarily sets the correction time of the active signal output from the active signal generation / injection means, and the active signals are canceled by interference. Thus, the isolated operation state of the distributed power supply system can be detected well.
Furthermore, for a single isolated operation prevention system, the correction time can be set to the same time, and the active signal can be synchronized, and the correction time can be intentionally shifted as necessary. It is also possible to reduce the influence on the distributed power system.
本発明に係る単独運転防止装置の第4特徴構成は、上記第3特徴構成に加えて、前記監視手段により監視される前記電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、前記能動信号の注入タイミングの補正を繰り返すように構成されている点にある。 According to a fourth feature configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention, in addition to the third feature configuration, correction of the injection timing of the active signal based on the number of voltage cycles of the voltage waveform monitored by the monitoring means. The point is that it is configured to repeat.
上記第4特徴構成によれば、電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、能動信号の注入タイミングの補正を繰り返すようにされるので、時刻情報入手手段において時刻情報が長期間に亘り得られない場合でも、分散型電源系統に対する上記能動信号の注入タイミングの補正が継続的に実施される。その結果、上記第3特徴構成で記した効果に加え、時刻情報が長期間に亘って得られない場合においても、各単独運転防止装置から注入される能動信号が干渉により打ち消し合わされることが無く、分散型電源系統の単独運転状態が良好に検出されるような構成とすることができる。 According to the fourth feature configuration, since the correction of the injection timing of the active signal is repeated based on the number of voltage cycles of the voltage waveform, when the time information cannot be obtained over a long period of time in the time information acquisition means However, the correction of the injection timing of the active signal to the distributed power supply system is continuously performed. As a result, in addition to the effects described in the third feature configuration, even when the time information cannot be obtained over a long period of time, active signals injected from the individual operation prevention devices are not canceled by interference. Thus, a configuration can be adopted in which the single operation state of the distributed power supply system is detected satisfactorily.
本発明に係る単独運転防止装置の第5特徴構成は、上記第3又は第4特徴構成に加えて、前記電圧波形の特定位相がゼロクロス点の位相又はピーク点の位相である点にある。 A fifth characteristic configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention is that, in addition to the third or fourth characteristic configuration, the specific phase of the voltage waveform is a phase of a zero cross point or a phase of a peak point.
上記第5特徴構成によれば、上記電圧波形の特定位相を、上記電圧波形のゼロクロス点の位相又はピーク点の位相で確実に特定することができるので、能動信号の注入タイミングの補正を画一的に実施することができる。 According to the fifth characteristic configuration, since the specific phase of the voltage waveform can be reliably specified by the phase of the zero cross point or the peak point of the voltage waveform, the correction of the injection timing of the active signal is made uniform. Can be implemented automatically.
本発明に係る単独運転防止装置の第6特徴構成は、上記第3から第5特徴構成の何れかに加えて、前記能動信号の特定位相がゼロクロス点、ピーク点、立ち上がり点、又は立ち下がり点の位相である点にある。 The sixth feature configuration of the isolated operation prevention device according to the present invention is the zero phase point, peak point, rising point, or falling point of the specific phase of the active signal in addition to any of the third to fifth feature configurations described above. It is in the point which is the phase of.
上記第6特徴構成によれば、上記能動信号の特定位相を、ゼロクロス点、ピーク点、立ち上がり点、立ち下り点の位相で確実に特定することができるので、能動信号の注入タイミングの補正を画一的に実施することができる。 According to the sixth characteristic configuration, the specific phase of the active signal can be reliably specified by the phase of the zero cross point, the peak point, the rising point, and the falling point, thereby correcting the injection timing of the active signal. It can be implemented unilaterally.
本発明に係る単独運転防止装置の第7特徴構成は、上記第1から第6特徴構成の何れかに加えて、前記時刻情報入手手段が、電波に変調されて送信されている標準時に関する情報を受信して前記時刻情報を作成する点にある。 In addition to any one of the first to sixth characteristic configurations, the seventh characteristic configuration of the isolated operation prevention device according to the present invention is the time information obtaining means that includes information on the standard time that is modulated and transmitted by radio waves. The time information is received and generated.
上記第7特徴構成によれば、時刻情報が、電波に変調されて送信されている標準時に関する情報を参照して作成されるので、時刻情報入手手段が屋外に設置されている場合にその電波を良好に受信できることはもちろんのこと、屋内に設置されている場合であってもその電波を受信可能であるため、能動信号の注入タイミングを時刻情報に基づいて確実に補正させることができる。 According to the seventh characteristic configuration, the time information is created with reference to the information on the standard time that is transmitted after being modulated into radio waves. In addition to being able to receive well, it is possible to receive the radio wave even when installed indoors, so that the injection timing of the active signal can be reliably corrected based on the time information.
本発明に係る単独運転防止装置の第8特徴構成は、上記第1から第6特徴構成の何れかに加えて、前記時刻情報入手手段が、通信ネットワークを介して送信されている標準時に関する情報を受信して前記時刻情報を作成する点にある。 In an eighth feature configuration of the isolated operation preventing apparatus according to the present invention, in addition to any of the first to sixth feature configurations, the time information obtaining unit may include information on standard time transmitted via a communication network. The time information is received and generated.
上記第8特徴構成によれば、インターネットや公衆電話回線などの通信ネットワークを介して送信されている標準時に関する情報を参照して作成されるので、例えば、モデムなどの通信設備があれば標準時に関する情報を確実に入手可能であるため、能動信号の注入タイミングを時刻情報に基づいて確実に補正させることができる。 According to the eighth characteristic configuration, the information is created with reference to information on standard time transmitted via a communication network such as the Internet or a public telephone line. For example, if there is a communication facility such as a modem, information on standard time is provided. Therefore, it is possible to reliably correct the injection timing of the active signal based on the time information.
この目的を達成するための本発明に係る単独運転防止システムの第9特徴構成は、複数の分散型電源が連系されている分散型電源系統の単独運転状態を能動的方式によって検出するために前記分散型電源の夫々に対応して設けられている複数の単独運転防止装置を備えた単独運転防止システムであって、前記複数の単独運転防止装置の夫々が、上記第1から第8特徴構成の何れかに記載の能動的方式によって前記単独運転状態を検出するように構成されている点にある。 In order to achieve this object, the ninth feature configuration of the isolated operation prevention system according to the present invention is to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked in an active manner. An isolated operation prevention system provided with a plurality of isolated operation prevention devices provided corresponding to each of the distributed power sources, wherein each of the plurality of isolated operation prevention devices includes the first to eighth characteristic configurations. It is the point which is comprised so that the said independent operation state may be detected by the active system in any one of.
上記第9特徴構成によれば、上記第1から第8特徴構成のいずれか、もしくは複数の特徴構成を有する単独運転防止装置が一つの分散型電源系統に連系されることになるので、複数の分散型電源の夫々に対応して設けられている複数の単独運転防止装置が同一構成の単独運転防止装置である場合はもちろんのこと、異なる構成の単独運転防止装置によって上記分散型電源系統の単独運転状態を検出するように構成されていたとしても、夫々の単独運転防止装置の補正時刻決定手段で適切な時刻設定を行っておくことで、分散型電源系統における単独運転状態の発生を確実に検出することができる。 According to the ninth feature configuration, since the isolated operation prevention device having any one of the first to eighth feature configurations or a plurality of feature configurations is linked to one distributed power supply system, Of course, when the plurality of islanding prevention devices provided corresponding to each of the distributed power sources is the islanding prevention device having the same configuration, the islanding operation prevention devices having different configurations can be used to Even if it is configured to detect the isolated operation state, it is ensured that the isolated operation state is generated in the distributed power supply system by setting the appropriate time with the correction time determination means of each isolated operation prevention device. Can be detected.
本発明に係る単独運転防止システムの第10特徴構成は、内部時刻情報式又は外部時刻入力式の単独運転防止装置が設けられた分散型電源が上記分散型電源系統に更に連系される点にある。 A tenth characteristic configuration of the isolated operation prevention system according to the present invention is that a distributed power source provided with an internal time information type or external time input type isolated operation prevention device is further linked to the distributed power system. is there.
上記第10特徴構成によれば、上記第9特徴構成に記載される単独運転防止システムを構成する複数の単独運転防止装置が単独運転状態をまずは検出し、これらの単独運転防止装置が設けられている分散型電源が解列もしくは出力停止され、その後、同一の分散型電源系統に連系されている内部時刻情報式又は外部時刻情報入力式の単独運転防止装置を備えた分散型電源は、上記複数の分散型電源が解列又は出力停止されたことで過負荷となり、分散型電源系統の単独運転状態が良好に検出されるような構成とすることができる。 According to the tenth feature configuration, the plurality of islanding prevention devices constituting the islanding prevention system described in the ninth feature configuration first detect the islanding state, and these islanding prevention devices are provided. The distributed power source provided with the internal time information type or external time information input type isolated operation prevention device connected to the same distributed power source system after the distributed power source is disconnected or output stopped, A configuration in which a plurality of distributed power sources are disconnected or output is overloaded, and a single operation state of the distributed power source system can be detected satisfactorily.
本発明に係る単独運転防止設備の第11特徴構成は、上記第9又は第10特徴構成に記載の単独運転防止システムが複数の分散型電源系統の夫々に設けられ、前記複数の分散型電源系統の夫々における前記単独運転防止装置の前記補正時刻決定手段が、前記補正時刻を前記複数の分散型電源系統の夫々で任意に決定するように構成されている点にある。 An eleventh feature configuration of the isolated operation prevention facility according to the present invention is the isolated operation prevention system according to the ninth or tenth feature configuration provided in each of a plurality of distributed power systems, wherein the plurality of distributed power systems. The correction time determination means of the isolated operation prevention device in each of the plurality of distributed power supply systems is configured to arbitrarily determine the correction time in each of the plurality of distributed power systems.
上記第11特徴構成によれば、分散型電源系統に連系されている複数の分散型電源に対応して設けられている単独運転防止装置の能動信号生成・注入手段から注入される能動信号の変動が、一つの分散型電源系統では相互干渉が生じないように同じ補正時刻を設定することができ、更に、他の分散型電源系統での補正時刻とは異なる補正時刻が設定される。その結果、一つの分散型電源系統においては各単独運転防止装置から注入される能動信号が干渉により打ち消し合うことが無いため、その分散型電源系統の単独運転状態を良好に検出することができつつ、更に、他の分散型電源系統との間においては補正時刻を分散型電源系統毎に互いに異ならせて適切に設定することで、分散型電源系統が正常な状態においては分散型電源系統間で能動信号を打ち消しあわせることが可能となるため、常時の能動信号による分散型電源系統への影響を極小化することができる。
なお、分散型電源系統が多数存在する場合には、ある分散型電源系統での補正時刻と他の分散型電源系統での補正時刻を同一とすることも出来る。ただし、全ての分散型電源系統での補正時刻を同一とはしない。
According to the eleventh characteristic configuration, the active signal injected from the active signal generating / injecting means of the isolated operation prevention device provided corresponding to the plurality of distributed power sources connected to the distributed power source system The same correction time can be set so that the fluctuation does not cause mutual interference in one distributed power supply system, and a correction time different from the correction time in other distributed power supply systems is set. As a result, in one distributed power system, the active signals injected from the individual operation prevention devices do not cancel each other due to interference, so that the isolated operation state of the distributed power system can be detected well. In addition, by properly setting the correction time for each distributed power supply system with other distributed power supply systems, the distributed power supply system can be set between the distributed power supply systems in a normal state. Since it becomes possible to cancel the active signals, it is possible to minimize the influence on the distributed power supply system caused by the active signals at all times.
When there are a large number of distributed power supply systems, the correction time in one distributed power supply system can be the same as the correction time in another distributed power supply system. However, the correction times in all distributed power systems are not the same.
以下に、本発明に係る単独運転防止装置、単独運転防止システム、単独運転防止設備について図面を参照して説明する。
図1に例示するのは、発電所などが接続された送電系統1から配電用変電所20を経由して需要家10a、10b、10cへ至る電力供給システムの概略図である。配電用変電所20は、電圧を調整するための変圧器21と配電系統2への電力の供給をストップすることのできるスイッチである変電所用遮断器22とを備えて構成され、通常、電圧を6600ボルトに調整して配電系統(分散型電源系統)2に送出する。そして、需要家10aでは負荷装置11と発電装置(分散型電源の一例)12とが遮断器13a、遮断器13b、遮断器13cを介して配電系統2と接続されており、需要家10aには発電装置12の単独運転状態を防止するための単独運転防止装置14が設けられている。また、配電系統2には系統インピーダンス23a、23bや柱上トランスなどの変圧器24などが存在する。本発明では電力系統の異常時に遮断器によって切り離される分散型電源が接続されている電力系統を分散型電源系統とする。
Hereinafter, an isolated operation prevention device, an isolated operation prevention system, and an isolated operation prevention facility according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Illustrated in FIG. 1 is a schematic diagram of a power supply system from a
尚、図1中では、1つの需要家10aのみについてその内部の機能ブロック図を描いているが、他の需要家10b、10cについても同様に負荷装置11、発電装置12及び単独運転防止装置14が設けられている。そして、需要家10a、10b、10cの発電装置12の単独運転状態を防止するために設けられている単独運転防止装置14の夫々には、時間経過に伴い変動する特定の能動信号を発電装置12の出力制御部(図示せず)に注入又は配電系統2に注入する能動信号生成・注入手段17と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段16と、時刻情報入手手段にて得られた時刻情報に基づいて補正時刻を決定するための補正時刻決定手段18と、配電系統2の電圧波形を監視する監視手段15とが設けられている。
In FIG. 1, the functional block diagram of only one
そして、事故などにより変電所用遮断器22が開放され、変電所20より下流側の配電系統2が上流側の送電系統1から切り離された状態において、需要家10a、10b、10cの発電装置12の発電出力と配電系統2に接続されている全需要家の負荷がバランスし、電力供給が発電装置12により継続された場合、単独運転状態となる。この場合、配電系統2に供給される電力品質の問題や、配電系統2での感電の問題、非同期投入の問題などが発生することを避けるために、需要家10a、10b、10cは遮断器13cの開放もしくは発電装置12が逆変換機能を有している場合ではゲートブロックなどにより、発電装置12を配電系統2から解列する必要がある。そのためには、単独運転状態が発生したときに、発電装置12の出力制御部に注入又は配電系統2に注入された能動信号により単独運転防止装置14から配電系統2に出力されている無効電力又は有効電力等の変動が、配電系統2において出来るだけ明確に現れるようにしておく必要がある。尚、本実施形態では単独運転状態が発生した場合に明確に現れた配電系統2での無効電力又は有効電力等の変動を検出して発電装置12の解列を行うことに関する説明は、他の一般的な技術と同様であるため省略する。
Then, the
各単独運転防止装置14に設けられる時刻情報入手手段16は、標準電波送信所から送信される標準電波をアンテナで受信して、その標準電波から標準時に関する情報を得る方式の装置や、GPS衛星からの電波をアンテナで受信して、その電波から標準時に関する情報を得る方式の装置や、日本の標準時刻情報を管理している独立行政法人通信総合研究所の標準時供給システムなどに対してモデムを利用して接続し、その標準時に関する情報を得る方式の装置や、モデムなどの通信装置を用いて公衆回線を介して得られる時報から標準時に関する情報を得る方式の装置などで実現可能である。尚、各需要家10a、10b、10cが備えている全ての単独運転防止装置14がこれらの標準時に関する情報を外部から逐次取得するのではなく、標準時刻情報ではない1つの基準時刻を単独運転防止装置14同士で時刻情報入手手段16を介してやり取りして、共通の基準時刻とする手法も可能である。尚、上述のような時刻情報入手手段16は特異な装置ではなく、標準電波から標準時に関する情報を得る方式の装置とした場合は特に安価なコストで追加設置することができるので、単独運転防止装置14が高価になってしまうことはない。
The time
能動信号生成・注入手段17としては、時間経過に伴い変動する能動信号を発電装置12の出力制御部に注入又は配電系統2に注入して配電系統2の無効電力又は有効電力などを変動させるものであり、無効電力変動方式、無効電力補償方式、次数間高調波注入方式、位相シフト方式、リアクトル型負荷変動方式、高調波注入方式、周波数シフト方式、有効電力変動方式、抵抗型負荷変動方式などがある。そして、各方式に応じて様々な装置構成の能動信号生成・注入手段17を採用することができる。例えば、無効電力変動方式の場合、能動信号生成・注入手段17は回転型の発電装置12の出力制御部として機能するAVR回路(図示せず)の電圧設定値に、例えば水晶振動子などによる周期的な時刻情報に基づき生成される周期的な能動信号を注入し、配電系統2の無効電力を変動させるような装置であり、位相シフト方式の場合、能動信号生成・注入手段17は発電装置12の出力電流の位相を変化させて、配電系統2の無効電力を変動させるような装置である。また、負荷変動方式の場合、能動信号生成・注入手段17は、発電装置12に対してインピーダンス(負荷)の接続/非接続を切り換え可能な負荷切り換え装置を備え、インピーダンスの接続/非接続の切り換えによる電力変動を実施している。
As the active signal generation / injection means 17, an active signal that varies with time is injected into the output control unit of the
<第1実施形態>
図3に例示するのは単独運転防止装置14が備える時刻情報入手手段16、補正時刻決定手段18及び能動信号生成・注入手段17の動作処理フローを説明する図である。尚、以下に説明する需要家10aに設置されている単独運転防止装置14における能動信号の注入タイミングの補正方法は、他の需要家10b、10cに設置されている単独運転装置14についても同様であり、そして、上述した様々な能動的方式による単独運転防止装置において応用することができる。まず、時刻情報入手手段16は、工程100において標準時に関する情報の受信を逐次行う。標準時に関する情報を受信した場合(図中の「Yes」の場合)には工程102に移行し、標準時に関する情報を受信していない場合(図中の「No」の場合)には、工程100が繰り返して行われる。
<First Embodiment>
Illustrated in FIG. 3 is a diagram for explaining the operation processing flow of the time information acquisition means 16, the correction time determination means 18 and the active signal generation / injection means 17 provided in the isolated
次に工程102において時刻情報入手手段16は、受信した標準時に関する情報をデコード処理する。例えば、標準電波送信所から送信される標準電波を受信した場合、その標準電波には秒情報、分情報などのタイムコードが含まれているが、そのタイムコードをデコードして、必要な時刻情報(例えば、正分を示す情報)を取り出し、補正時刻決定手段18に送信する。その後、工程104において補正時刻決定手段18は、設定された補正時刻(設定としては0:00(0時0分)、0:02、・・・、23:56、23:58や、0:00、2:00、・・・、22:00等の時刻設定を行う場合や、単に正時単位、正分単位、正秒単位などを行う場合がある)と一致した場合、設定された遅延時間(0m秒や1m秒、もしくは系統周波数の50/60Hzに対する位相0°、10°、50°などの設定を行う)の後に補正指令を能動信号生成・注入手段17に与える。
Next, in
能動信号生成・注入手段17は、時間経過に伴い変動する能動信号を発電装置12の出力制御部に注入又は配電系統2に注入させつつ、工程200において上記補正指令が受信されたか否かを判定し、補正指令を受信した場合には工程204に移行し、補正指令を受信しない場合には工程200を繰り返し行う。補正指令を受信した場合、能動信号生成・注入手段17は工程204において、発電装置12の出力制御部又は配電系統2に注入される複数の能動信号同士を同期させるべく、単独運転防止装置14の夫々に設けられた時刻情報入手手段16により得られる時刻情報に基づく補正時刻決定手段18で決定される補正時刻(補正指令の受信タイミング)において、能動信号の位相又は変動タイミング(能動信号の注入タイミング)を補正するように動作する。この際、補正時刻決定手段18において設定する補正時刻及び遅延時間は、同一方式の単独運転防止装置については同一の分散型電源系統内では同一とする。
The active signal generating / injecting means 17 determines whether or not the correction command has been received in
例えば、図2に示すように能動信号の波形を同一方式の単独運転防止装置については同一の分散型電源系統内では補正時刻決定手段18の補正時刻及び遅延時間を同一とすることにより、補正指令が送信される度に同一の分散型電源系統内の能動信号生成・注入手段17では能動信号の注入タイミングの補正が行われ、結果として複数の単独運転防止装置が注入する能動信号同士の同期が行われ、これにより能動信号を注入したことにより生じる電力変動は同一の分散型電源系統内では相互干渉せず、良好に単独運転の検出が行われる。 For example, as shown in FIG. 2, the correction signal is determined by making the correction time and the delay time of the correction time determination means 18 the same in the same distributed type power supply system for the single operation prevention apparatus of the same system as shown in FIG. The active signal generation / injection means 17 in the same distributed power supply system corrects the injection timing of the active signal each time the signal is transmitted, and as a result, the synchronization of the active signals injected by the plurality of isolated operation prevention devices is performed. As a result, the power fluctuation caused by injecting the active signal does not interfere with each other in the same distributed power supply system, and the isolated operation is well detected.
<第2実施形態>
次に、図4に例示するのは単独運転防止装置14が備える時刻情報入手手段16、補正時刻決定手段18及び能動信号生成・注入手段17の動作処理フローを説明する図である。尚、工程200までの処理は第1実施形態において説明したのと同様であるため説明を省略する。
この第2実施形態は、図3を参照して説明した第1実施形態の工程200に引き続いて、工程202〜工程212に示すように、監視手段15により監視される配電系統2の電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、能動信号生成・注入手段17が配電系統2への能動信号の注入タイミングの補正を繰り返す点に特徴がある。本実施形態においては、工程205において電圧波形のゼロクロス点に能動信号の特定位相を一致させる。これは、能動信号生成・注入手段17の方式や制御方法によっては系統インピーダンス23a、23bや柱上トランスなどの変圧器24により分散型電源系統内の各地点において電圧位相差が異なることが影響する場合や電圧波形を利用する方式を用いた単独運転防止装置では能動信号の特定位相を電圧波形の特定位相に一致させる必要があるためであるが、他の能動信号生成・注入手段の制御方法によっては第1実施形態と同様、工程202および工程205に代えて工程204を実施しても構わない場合もある。
Second Embodiment
Next, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation processing flow of the time information acquisition means 16, the correction time determination means 18 and the active signal generation / injection means 17 provided in the isolated
In the second embodiment, following the
具体的な動作としては、工程205において能動信号生成・注入手段17が、電圧波形のゼロクロス点の位相に能動信号の特定位相を一致させた後、工程206において能動信号生成・注入手段17は、ゼロクロス点のカウント数をゼロに設定する。次に、工程208において監視手段15が配電系統2の電圧波形のゼロクロス点を監視して、ゼロクロス数が1個検出できれば、工程210において能動信号生成・注入手段17はゼロクロス点のカウント数を1個増加させる。そして、工程212において能動信号生成・注入手段17はカウント数が所定の設定値に等しいか否かを判定する。
Specifically, after the active signal generating / injecting
工程212において、ゼロクロス点のカウント数が所定の設定値に等しい場合には、工程202に移行して能動信号の特定位相に対する位相補正が行われる。他方で、工程212において、ゼロクロス点のカウント数が所定の設定値と等しくない(つまり、所定の設定値よりも小さい)場合には、工程208に移行してゼロクロス点のカウントが継続される。つまり、ゼロクロス点が配電系統2の電圧波形に従った周期で現れることを考慮すると、工程208〜工程212は、所定期間の計時を行うのと等価であると言える。例えば、この計時工程の終了条件としてのカウント数の設定値が600であり、電圧波形の周波数が60Hzである場合、計時工程が終了するまでの所定期間は5秒となる。その結果、工程205において能動信号の位相補正が行われた後は、時刻情報の受信の有無に拘わらず、5秒(所定期間の一例)毎に能動信号の特定位相の再補正が繰り返されることになる。
In
例えば、図5は単独運転検出装置の方式として無効電力変動方式や高調波注入方式などを適用した場合のイメージ図であるが、図5(a)の配電系統2の電圧波形に示すように、電圧波形のゼロクロス点を監視し、図5(b)に破線で示す時間経過に伴い変動する能動信号(図5(b)に実線で示すのは能動信号を注入した結果として現れる電流の瞬時波形である。なお、高調波注入方式などでは破線で示される能動信号がそのまま分散型電源系統に注入されることとなる。)のように、補正時刻直後に現れるゼロクロス点の位相に能動信号の所定位相(ここでは、振幅がゼロとなる位相)を一致させるように、能動信号の注入タイミングが補正されている。具体的には、時刻t3では位相ずれが発生しているが、本実施形態では時刻t2において補正指令を受信すると、この補正時刻直後に現れるゼロクロス点の位相に能動信号の立ち上がり位相を一致させるように、無効電流の出力タイミング(能動信号の注入タイミング)が補正されている。ここで、ゼロクロス点としては、振幅が負から正へと変化する際のゼロクロス点と、振幅が正から負へと変化する際のゼロクロス点とがあるが、能動信号の位相補正を行うためには何れのゼロクロス点の位相を用いても構わず、また、正のピーク点、負のピーク点、立ち上がり点、又は、立ち下がり点の位相を用いることもできるが、同一の分散型電源系統に存在する各単独運転防止装置14においてどの位相で一致させるのかを共通化しておく必要がある。更に、配電系統2の電圧波形の中の他の位相を用いて、能動信号の位相補正を行うことも可能である。
For example, FIG. 5 is an image diagram when the reactive power fluctuation method, the harmonic injection method, or the like is applied as the method of the isolated operation detection device. As shown in the voltage waveform of the distribution system 2 in FIG. The zero crossing point of the waveform is monitored, and the active signal that fluctuates with the passage of time shown by the broken line in FIG. 5B (the solid line in FIG. 5B shows the instantaneous waveform of the current that appears as a result of injecting the active signal. Note that, in the harmonic injection method, the active signal indicated by the broken line is directly injected into the distributed power supply system), and the predetermined phase of the active signal is added to the phase of the zero cross point that appears immediately after the correction time. The injection timing of the active signal is corrected so as to match (here, the phase where the amplitude becomes zero). Specifically, although a phase shift occurs at time t3, in the present embodiment, when a correction command is received at time t2, the rising phase of the active signal is made to coincide with the phase of the zero cross point that appears immediately after the correction time. In addition, the reactive current output timing (active signal injection timing) is corrected. Here, the zero cross point includes a zero cross point when the amplitude changes from negative to positive and a zero cross point when the amplitude changes from positive to negative. In order to correct the phase of the active signal, The phase of any zero crossing point may be used, and the phase of a positive peak point, a negative peak point, a rising point, or a falling point can be used. It is necessary to make common in which phase each existing isolated
また、図6は単独運転検出装置の方式として他の電圧波形を利用する方式を適用した場合のイメージ図であるが、図6(a)の配電系統2の電圧波形に示すように、電圧波形のゼロクロス点を監視し、図6(b)の能動信号の波形に示すように、能動信号同士を同期させるように、補正指令の受信タイミングにおいて能動信号の注入タイミング(ここでは、能動信号が立ち上がる位相)が補正されている。具体的には、時刻t10では電圧波形のゼロクロス点の位相と、能動信号の立ち上がりの位相とは同期しているが、時間が経過すると時刻t11でのように位相ずれが発生する。しかし、本実施形態では時刻t12において補正指令を受信すると、この補正指令の受信タイミングにおいて能動信号の立ち上がり位相が一致するように、能動信号の注入タイミングが補正されている。 Further, FIG. 6 is an image diagram when a method using another voltage waveform is applied as the method of the isolated operation detection device. As shown in the voltage waveform of the distribution system 2 in FIG. As shown in the waveform of the active signal in FIG. 6B, the zero crossing point is monitored, and the active signal injection timing (here, the phase at which the active signal rises) is received at the correction command reception timing so as to synchronize the active signals. ) Has been corrected. Specifically, at time t10, the phase of the zero crossing point of the voltage waveform and the rising phase of the active signal are synchronized. However, when time elapses, a phase shift occurs as at time t11. However, in this embodiment, when a correction command is received at time t12, the injection timing of the active signal is corrected so that the rising phases of the active signal match at the reception timing of the correction command.
このように、本実施形態によれば、例えば1日1回AM0:00の時刻情報のみを取得し、これに基づいた補正指令の送信を行うことのみでその1日においては同一の分散型電源系統内では電力変動は完全に同期させることが可能となる。具体的な方法としては、単独運転検出装置14自身が保有する内蔵時計がPM11:55になった時点で時刻情報の入手を開始し、AM0:00の時刻情報の入手による補正指令が送信された時点で時刻情報の入手を終了しても良い。これにより、電話回線などを用いて時刻情報を入手するような場合であっても、回線接続時間を短くすることができるので、回線接続料金を最小限とすることが可能となる。
Thus, according to the present embodiment, for example, only the time information of AM 0:00 once a day is acquired, and only the correction command based on this is transmitted, and the same distributed power source is used on that day. Within the grid, power fluctuations can be perfectly synchronized. As a specific method, the acquisition of time information is started when the built-in clock owned by the isolated
<第3実施形態>
次に、図7に例示するのは単独運転防止装置14が備える時刻情報入手手段16、補正時刻決定手段18、及び能動信号生成・注入手段17の動作処理フローを説明する図である。尚、工程206までの処理は第2実施形態において説明したのと同様であるため説明を省略する。
この第3実施形態は、図4を参照して説明した第2実施形態の工程206に引き続いて、補正指令の受信工程(工程207)を実施する点に特徴がある。具体的には、工程206において能動信号生成・注入手段17がゼロクロス点のカウント数をゼロに設定した後、工程207において上記補正指令を受信したか否かを判定する。そして、補正指令を受信した場合には工程202に移行して、再度、能動信号の特定位相を配電系統2の電圧波形の特定位相に一致させる補正を実施する。他方で、工程207において補正指令を受信しなかった場合、工程208に移行して、ゼロクロス点のカウントを繰り返し行う。そして、ゼロクロス点のカウント数が所定の設定値に等しくない場合には工程207に移行して、能動信号生成・注入手段17は補正指令を受信したか否かの判定を行う。ここで図示していないが、補正指令を受け取る周期とゼロクロス点のカウントサイクル周期が異なり、一種のハンチングを起こす可能性があるため、工程212から工程202への移行には補正指令が別途設定された一定時間内に受信されない場合のみに実施される。つまり、第2実施形態では、工程200において補正指令を受信した後は、配電系統2の電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、能動信号の特定位相の配電系統2の電圧波形の特定位相に対する位相補正を繰り返し行ったが、本実施形態では工程207を経て、補正指令を受信した場合には工程205と同様の能動信号の位相補正を行い、また、一定時間内に補正指令が受信されない場合には電圧サイクル数に応じて能動信号の再位相補正が行われることとなる。
<Third Embodiment>
Next, FIG. 7 is a diagram for explaining the operation processing flow of the time information acquisition means 16, the correction time determination means 18, and the active signal generation / injection means 17 provided in the isolated
The third embodiment is characterized in that a correction command receiving step (step 207) is performed subsequent to step 206 of the second embodiment described with reference to FIG. Specifically, after the active signal generating / injecting means 17 sets the count value of the zero cross point to zero in
<第4実施形態>
上記実施形態では、同一の分散型電源系統内に存在する需要家10a、10b、10cに夫々設置される単独運転防止装置14が、第1実施形態から第3実施形態で説明した同一の装置構成となっているが、それら複数の単独運転防止装置14が、複数種の装置構成の単独運転防止装置を用いた単独運転防止システムを構成している場合の例について、本実施形態において説明する。具体的には、需要家10a、10bが第1実施形態と同様の装置構成の単独運転防止装置を採用し、需要家10cが第3実施形態と同様の装置構成の単独運転防止装置を採用した場合を考える。
<Fourth embodiment>
In the above embodiment, the isolated
この場合、需要家10cに設置されている単独運転防止装置14では、補正時刻決定手段18から補正指令を受信したときには、その能動信号生成・注入手段17は、配電系統2に注入される能動信号の特定位相を、単独運転防止装置14に設けられた時刻情報入手手段16により得られる時刻情報に基づく補正時刻決定手段18で決定される補正時刻直後の電圧波形の特定位相に一致させるべく、能動信号の注入タイミングを補正するように動作する。
他方で、需要家10a、10bに設置されている単独運転防止装置14では、第1実施形態と同様に、補正時刻決定手段18から補正指令を受信したときには、能動信号生成・注入手段17は、配電系統2に注入される複数の能動信号を同期させるべく、単独運転防止装置14の夫々に設けられた時刻情報入手手段16により得られる時刻情報に基づく補正時刻決定手段18で決定される補正時刻において能動信号の注入タイミングを補正するように動作する。
この結果、需要家10a、10b、10cの夫々に設けられている補正時刻決定手段18による補正時刻を適切に設定すれば、需要家10a、10bから配電系統2に注入される能動信号の立ち上がり位相と、需要家10cから配電系統2に注入される能動信号の立ち上がり位相とが一致するため、単独運転発生時には分散型電源系統では各単独運転防止装置によって注入された能動信号により生じる各電力変動が加算された電力変動が明確に現れ、単独運転状態を良好に検出することができる。
In this case, in the isolated
On the other hand, in the isolated
As a result, if the correction time by the correction time determination means 18 provided in each of the
<第5実施形態>
第1実施形態から第4実施形態では、時刻情報入手手段16として、標準電波から標準時に関する情報を得る方式の装置や、GPS衛星からの電波から標準時に関する情報を得る方式の装置や、日本の標準時刻情報を管理している標準時供給システムから標準時に関する情報を得る方式の装置や、モデムなどの通信装置を用いて公衆回線を介して得られる時報から標準時に関する情報を得る方式の装置などを用いる場合の例について説明したが、他にも、内蔵されている水晶振動子や時計機能などによる内部時刻情報や他の異なる方法で入手した外部時刻情報に基づいて、発電装置12の出力制御部に注入又は配電系統2に注入する能動信号を時間経過に伴って変動させるように構成されている内部時刻情報式又は外部時刻入力式の能動信号生成・注入手段17を備える単独運転防止装置14が対応して設けられた発電装置12が配電系統2に連系されていても構わない。
この場合、第1実施形態から第4実施形態に記載される単独運転防止システムが構築されていることが前提となっているため、第1実施形態から第4実施形態に記載される単独運転防止装置により注入される能動信号は相互干渉を起こさないため、単独運転は良好に検出される。これに上記本発明によらない単独運転防止装置が接続されたとしても、第1実施形態から第4実施形態に記載される単独運転防止装置により、それらが対応して設けられている発電装置がまずは解列され、その後、上記本発明によらない単独運転防止装置もしくはその他の保護装置により、即時に単独運転状態の検出が可能となり、結果として全ての発電装置が配電系統2から解列されることになる。
<Fifth Embodiment>
In the first to fourth embodiments, the time
In this case, since it is assumed that the isolated operation prevention system described in the first to fourth embodiments is constructed, the isolated operation prevention described in the first to fourth embodiments is performed. Since active signals injected by the device do not cause mutual interference, islanding is well detected. Even if the isolated operation prevention device not according to the present invention is connected to this, the isolated operation preventing device described in the first to fourth embodiments provides a power generation device in which they are provided correspondingly. First, the isolated operation state or the other protective device not according to the present invention can immediately detect the isolated operation state, and as a result, all the power generation devices are disconnected from the distribution system 2. It will be.
<第6実施形態>
第1実施形態では、配電用変電所20の下流側の配電系統2に需要家10a、10b、10cを有する分散型電源系統が接続された場合について図1を参照して説明したが、本実施形態では、第1実施形態から第5実施形態において説明したのと同様の単独運転防止システムが複数の分散型電源系統の夫々に設けられ、複数の分散型電源系統の夫々における単独運転防止装置の補正時刻決定手段が、補正時刻を前記複数の分散型電源系統の夫々で任意に決定するように構成されている単独運転防止設備について、図8及び図9を参照して以下に説明する。
<Sixth Embodiment>
In the first embodiment, the case where the distributed power system having the
図8に示すのは、発電所などが接続された送電系統1から配電用変電所20の下流側に分散型電源系統A、B、Cが設定されているような電力供給システムの概略図である。配電用変電所20は、電圧を調整するための変圧器21と、配電系統2A、2B、2Cへの電力の供給をストップすることのできるスイッチである変電所用遮断器22A、22B、22Cとを備えて構成されている。図8に示すように、分散型電源系統Aには需要家10a、10b、10cが接続され、分散型電源系統Bには需要家10d、10e、10fが接続され、分散型電源系統Cには需要家10g、10h、10iが接続されている。これら需要家10a〜10iに設けられている単独運転防止装置の構成及び動作は図1に示した需要家10aに設けられている単独運転防止装置14と同様であるので、説明を省略する。また、各配電系統22A、22B、22Cには図1と同様に系統インピーダンスや変圧器などが存在することもあるが、図8では記載しない。
FIG. 8 is a schematic diagram of a power supply system in which distributed power systems A, B, and C are set downstream from the
このように、配電用変電所20の下流側に分散型電源系統A、B、Cが設けられており、その夫々の分散型電源系統では上記の第1実施形態から第5実施形態にて説明したような単独運転防止のための能動信号の注入が行われている。以下には、分散型電源系統A、B、Cの夫々において第1実施形態と同様の能動信号の注入タイミングの補正が行われる形態について説明する。
As described above, the distributed power systems A, B, and C are provided on the downstream side of the
図9に示すのは、需要家10a〜需要家10iにて出力される能動信号の波形である。そして、分散型電源系統Aに設けられている需要家10a、10b、10cの各単独運転防止装置では、能動信号の注入タイミングを補正時刻:t20において補正し、分散型電源系統Bに設けられている需要家10d、10e、10fの各単独運転防止装置では、能動信号の注入タイミングを補正時刻:t21において補正し、分散型電源系統Cに設けられている需要家10g、10h、10iの各単独運転防止装置では、能動信号の注入タイミングを補正時刻:t22において補正している。このように、補正時刻決定手段18において予め設定されている補正時刻は、同一の分散型電源系統内の同一の能動的方式については同一とし、他の分散型電源系統の補正時刻とは異なる補正時刻を設定しておく。例えば、分散型電源系統A内、B内、C内の夫々では補正時刻は同一であり、分散型電源系統A、B、C間では補正時刻が互いに異なるように設定しておく。各分散型電源系統での補正時刻は、分散型電源系統の運用状況、分散型電源の連系状況、需給状況などを鑑みて設定することも行われる。これにより、分散型電源系統間では能動信号を注入したことにより生じる無効電力や有効電力等の電力変動が干渉するため、補正時刻を適切に設定しておけば、停電などが発生していない正常な電力系統における単独運転防止装置による電力変動による影響を極小化できる。
FIG. 9 shows a waveform of an active signal output from the
以上のように、第1実施形態において説明したのと同様に、各分散型電源系統A、B、C内では、夫々で同一の補正時刻において各需要家の単独運転防止装置における能動信号の注入タイミングの補正が行われているので、これにより電力変動は相互干渉せず、良好に単独運転の検出が行われる。また、図示のように異なる分散型電源系統間では、それぞれの補正時刻を図9に示したような補正時刻t20、t21、t22に異ならせることにより、能動信号の注入により生じる電力変動を打ち消し合わせ、電力系統の正常時における能動信号による電力変動の電力系統への影響を極小化させることができる。 As described above, in the same manner as described in the first embodiment, in each of the distributed power systems A, B, and C, the injection of active signals in the individual operation prevention apparatus of each consumer at the same correction time. Since the timing is corrected, the power fluctuations do not interfere with each other, and the isolated operation is detected satisfactorily. As shown in the figure, between different distributed power systems, the correction time is made to be different from the correction times t20, t21, and t22 as shown in FIG. 9, thereby canceling the power fluctuation caused by the injection of the active signal. In addition, the influence of the power fluctuation caused by the active signal when the power system is normal can be minimized.
1 送電系統
2 配電系統(分散型電源系統)
10a〜10c 需要家
11 負荷装置
12 発電装置
13a〜13c 遮断器
14 単独運転防止装置
15 監視手段
16 時刻情報入手手段
17 能動信号生成・注入手段
18 補正時刻決定手段
20 配電用変電所
21 変圧器
22 変電所用遮断器
23a、23b 系統インピーダンス
24 変圧器
1 Transmission system 2 Distribution system (Distributed power system)
10a to
Claims (11)
単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段とが設けられ、
前記能動信号生成・注入手段が、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻において前記能動信号の注入タイミングを補正するように構成されている単独運転防止装置。 An isolated operation preventing device provided corresponding to each of the distributed power sources in order to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked by an active method,
Active signal generation / injection that generates an active signal that changes over time and that is used to detect an isolated operation state, and that injects the active signal into the output control unit of the distributed power source or the distributed power system Means, time information obtaining means for obtaining time information, and correction time determining means capable of determining the correction time of the active signal based on the time information obtained by the time information obtaining means,
The isolated operation prevention device, wherein the active signal generation / injection means is configured to correct the injection timing of the active signal at the correction time determined by the correction time determination means.
単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段と、前記分散型電源系統の電圧波形を監視する監視手段とが設けられ、
前記能動信号生成・注入手段が、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻において前記能動信号の注入タイミングを補正し、かつ、前記監視手段により監視される前記電圧波形の電圧サイクル数に基づいて、前記能動信号の注入タイミングの補正を繰り返すように構成されている単独運転防止装置。 An isolated operation preventing device provided corresponding to each of the distributed power sources in order to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked by an active method,
Active signal generation / injection that generates an active signal that changes over time and that is used to detect an isolated operation state, and that injects the active signal into the output control unit of the distributed power source or the distributed power system Means, time information obtaining means for obtaining time information, correction time determining means capable of determining a correction time of the active signal based on the time information obtained by the time information obtaining means, and the distributed power source Monitoring means for monitoring the voltage waveform of the system,
The active signal generating / injecting means corrects the injection timing of the active signal at the correction time determined by the correction time determining means, and is based on the number of voltage cycles of the voltage waveform monitored by the monitoring means. An isolated operation preventing apparatus configured to repeat the correction of the injection timing of the active signal.
単独運転状態を検出するために用いる、時間経過に伴い変動する能動信号を生成し、前記能動信号を前記分散型電源の出力制御部に注入又は前記分散型電源系統に注入する能動信号生成・注入手段と、時刻情報を入手する時刻情報入手手段と、前記能動信号の補正時刻を前記時刻情報入手手段にて得られた前記時刻情報に基づいて決定可能な補正時刻決定手段と、前記分散型電源系統の電圧波形を監視する監視手段とが設けられ、
前記能動信号生成・注入手段が、前記能動信号の特定位相を、前記補正時刻決定手段により決定される前記補正時刻直後の、前記監視手段により監視される前記電圧波形の特定位相と一致させるべく、前記能動信号の注入タイミングを補正するように構成されている単独運転防止装置。 An isolated operation preventing device provided corresponding to each of the distributed power sources in order to detect an isolated operation state of a distributed power system in which a plurality of distributed power sources are linked by an active method,
Active signal generation / injection that generates an active signal that changes over time and that is used to detect an isolated operation state, and that injects the active signal into the output control unit of the distributed power source or the distributed power system Means, time information obtaining means for obtaining time information, correction time determining means capable of determining a correction time of the active signal based on the time information obtained by the time information obtaining means, and the distributed power source Monitoring means for monitoring the voltage waveform of the system,
In order for the active signal generating / injecting means to match the specific phase of the active signal with the specific phase of the voltage waveform monitored by the monitoring means immediately after the correction time determined by the correction time determining means, An isolated operation preventing apparatus configured to correct the injection timing of the active signal.
前記複数の単独運転防止装置の夫々が、請求項1から請求項8の何れか1項に記載の単独運転防止装置により構成されている単独運転防止システム。 Provided with a plurality of isolated operation prevention devices provided corresponding to each of the distributed power supplies in order to detect the isolated operation state of the distributed power supply system in which a plurality of distributed power supplies are linked by an active method. An isolated operation prevention system,
The isolated operation prevention system in which each of the plurality of isolated operation prevention devices includes the isolated operation prevention device according to any one of claims 1 to 8.
前記複数の単独運転防止システムの夫々における前記単独運転防止装置の前記補正時刻決定手段が、前記補正時刻を前記複数の分散型電源系統の夫々で任意に決定するように構成されている単独運転防止設備。
The isolated operation prevention system according to claim 9 or claim 10, wherein the isolated operation prevention system is provided for each of a plurality of distributed power systems,
Independent operation prevention configured such that the correction time determination means of the isolated operation prevention device in each of the plurality of isolated operation prevention systems arbitrarily determines the correction time in each of the plurality of distributed power systems. Facility.
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