JP2008187806A - 分散型電源用転送遮断システム及びその通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低速ＰＬＣによる通信を安定化することができる分散型電源用転送遮断システム及びその通信方法を提供する。
【解決手段】分散型電源用転送遮断システム１００であって、柱上変圧器５及び分散型電源１３のＰＬＣモデム側に、通信安定化用フィルタ５０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、分散型電源用転送遮断システム及びその通信方法に関する。

本願出願人は、配電系統に事故が発生したときに解列させる分散型電源を、そのときの系統状態に応じて必要最小限に抑えることができるようにした分散型電源用転送遮断システムについて既に出願している（特許文献１，２参照）。この分散型電源用転送遮断システムにおいて、転送遮断信号伝送装置は、配電系統の状態を管理する配電自動化システム（特許文献１では、営業所のデータベースなど）から定期的に配電系統情報（分散型電源位置情報、柱上開閉器情報）を取得し、事故時に転送遮断対象となる分散型電源を自動認識して記憶しておく。そして、系統事故が発生した場合に、転送遮断対象として記憶されたすべての分散型電源に接続されたＰＬＣ（Power Line Communication：電力線通信）モデム付転送遮断装置に対して、転送遮断信号を送出することによって、分散型電源の単独運転を防止する仕組みになっている。

そして、かかる従来の分散型電源用転送遮断システムでは、転送遮断信号を受信する転送遮断装置及び分散型電源を解列させる系列並列用開閉器（以下、開閉器という）が、当該分散型電源とともに需要家に設置されている。その上で、転送遮断信装置の親局が、少なくとも柱上変圧器から需要家に送電する引込み線（ラストワンマイル部）を用いたＰＬＣによって、需要家に設置されている転送遮断装置の子局に対し、転送遮断信号を送信するようになっている。
特開２００５−１９８４４６号公報 特開２００６−２８００８２号公報

ところで、現在、屋外での使用が許可されているＰＬＣの周波数帯域は、１０〜４５０ｋＨｚであり、これは低速ＰＬＣの領域に属する。このような周波数帯域は、家電機器等から生じるノイズの影響を受けやすいことから、従来の技術では、系統状況によっては、低速ＰＬＣによる通信が安定しないという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、低速ＰＬＣによる通信を安定化することができる分散型電源用転送遮断システム及びその通信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、変電所から送電を受けて各需要家に配電するとともに需要家に設置された分散型電源が接続されている配電系統において、地絡などの事故が発生した際に、低速ＰＬＣを利用した転送遮断信号による遠隔制御によって配電系統から分散型電源を解列させるようにした分散型電源用転送遮断システムであって、前記配電系統中に設けられた変圧器又は前記分散型電源のＰＬＣモデム側に、通信安定化用フィルタを設けたことを特徴とする。

また、本発明において、前記各需要家のうち分散電源が設置されていない需要家Ｂが、前記分散電源が設置された需要家Ａの下流側に並列されている場合には、当該需要家Ｂのうち最上流側に並列された需要家Ｂｘに向けて分岐する前記配電系統の分岐点Ｘと、前記需要家Ａのうち最下流側に並列された需要家Ａｙに向けて分岐する前記配電系統の分岐点Ｙとの間に、通信安定化用フィルタを設けたことを特徴とする。

また、本発明において、前記通信安定化用フィルタは、低域通過フィルタ回路と、そのＰＬＣモデム側に設けられた整合改善用回路と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明は、変電所から送電を受けて各需要家に配電するとともに需要家に設置された分散型電源が接続されている配電系統において、地絡などの事故が発生した際に、転送遮断信号による遠隔制御によって配電系統から分散型電源を解列させるようにした分散型電源用転送遮断システムの通信方法であって、低速ＰＬＣを利用して前記転送遮断信号の通信を行い、前記通信が安定する場合には、前記低速ＰＬＣを利用して前記転送遮断信号の通信を実施することとし、他方、前記通信が安定しない場合には、前記配電系統中の所定の箇所に通信安定化用フィルタを設置することとし、さらに、前記通信安定化用フィルタを設置したときの前記通信が安定しない場合には、前記通信安定化用フィルタを構成するコイルのインピーダンスを増加させることを特徴とする。

また、本発明において、前記インピーダンスを増加させたときの前記通信が安定しない場合には、前記低速ＰＬＣの代わりに小電力無線を利用して前記通信を実施することとし、さらに前記小電力無線を利用した前記通信が安定しない場合には、前記事故が発生した配電系統の配下にある分散型電源を一括して当該配電系統から切り離すことを特徴とする。

本発明によれば、分散型電源用転送遮断システム及びその通信方法において、低速ＰＬＣによる通信を安定化することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

＝＝＝分散型電源用転送遮断システム＝＝＝
まず、図１〜３を参照しながら、本発明の実施形態に係る分散型電源用転送遮断システムについて説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態に係る分散型電源用転送遮断システムを示す図、図２は通信安定化用フィルタを示す図、図３は本発明の第２実施形態に係る分散型電源用転送遮断システムを示す図である。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る分散型電源用転送遮断システム１００は、変電所１Ａと、変電所１Ｂと、これら変電所１Ａと変電所１Ｂとを連結する高圧配電線２と、高圧配電線２と連結された低圧配電線３と、低圧配電線３の柱上側に設けられた柱上変圧器５と、低圧配電線３から分岐して設けられたＰＬＣモデム親局７と、ＰＬＣモデム親局７に前述の転送遮断信号を送信する転送遮断信号装置親局８と、低圧配電線３に配電された各需要家１０，２０，３０，４０と、通信安定化用フィルタ５０（５０ａ，５０ｂ）と、を備えており、ＰＬＣモデム親局７と転送遮断信号装置親局８とは、インターネット９を介して通信可能となっている。

各需要家１０，２０，３０，４０には、それぞれ低圧配電線３に連結された需要家用の負荷１１が設けられ、さらにこの低圧配電線３から分岐するようにしてＰＬＣモデム子局１２及び分散型電源１３が設けられている。ＰＬＣモデム子局１２は、通信線を介して転送遮断装置子局１４と連結されており、転送遮断装置子局１４は、通信線を介して分散型電源１３に連結されている。

図２に示すように、通信安定化用フィルタ５０は、低速ＰＬＣによる通信を安定化させるためのフィルタであり、低域通過フィルタ回路５１０と、そのＰＬＣモデム側に設けられる整合改善用回路５２０と、を備えている。

低域通過フィルタ回路５１０は、所定のカットオフ周波数を超える高周波帯域の信号を遮断して、低周波帯域の信号のみを通過させるための回路であり、並列に配列された２本の信号線（引込み線）にそれぞれ設けられたコイル５１１ａ，５１１ｂと、これらコイル５１１ａ，５１１ｂのＰＬＣモデム側とは反対側において２本の信号線を接続するように設けられたコンデンサ５１２と、を備えている。この低域通過フィルタ回路５１０において、カットオフ周波数は、分散型電源用転送遮断システム１００で使用される低速ＰＬＣの周波数帯域よりも小さく設計されている。従って、このカットオフ周波数を超える高周波帯域の信号（例えば、ノイズ及び転送遮断信号）は、低域通過フィルタ回路５１０において遮断されることとなる。

一方、整合改善用回路５２０は、通信の整合改善を図るための回路であり、マッチング用の抵抗５２１と、商用交流阻止用のコンデンサ５２２とが低域通過フィルタ回路５１０のＰＬＣモデム側において直列に配置されている。なお、抵抗５２１は、インピーダンスを調整するためのものである。また、コンデンサ５２２は、商用の交流を阻止するためのものであり、商用電源周波数の電流が抵抗５２１に流れ込まないようにする機能を有し、商用電源周波数に対して高インピーダンスとなり、且つ低速ＰＬＣの周波数に対して低インピーダンスとなるように設定されている。かかる整合改善用回路５２０の作用により、例えば、前述した引込み線の長さが変化したり、或いはモデム（ＰＬＣモデム親局７，ＰＬＣモデム子局１２）間の距離が変化したとしても、低速ＰＬＣによる通信をより安定化することが可能となる。但し、本発明の構成は、本実施形態に示すものに限定されるものではなく、例えば、低域通過フィルタ回路５１０や整合改善用回路５２０の具体的構成、設置数、並びに設置箇所等については、適宜変更し得るものとする。

このような通信安定化用フィルタ５０（５０ａ，５０ｂ）は、それぞれ柱上変圧器５及び分散型電源１３の前方に設けられており、低速ＰＬＣの信号が通信回線の外部に漏洩してしまうことを防止するとともに、通信回線の外部で生じたノイズが低速ＰＬＣの信号に悪影響を及ぼしてしまうことを防止する機能を有する。例えば、通信安定化用フィルタ５０ａは、低速ＰＬＣの信号が柱上変圧器５高圧配電線２側を介して通信回線の外部に漏洩してしまうことを防止するとともに、高圧配電線２側から生じたノイズが低速ＰＬＣの信号に悪影響を及ぼしてしまうことを防止する。他方、通信安定化用フィルタ５０ｂは、低速ＰＬＣの信号が分散型電源１３を介して通信回線の外部に漏洩してしまうことを防止するとともに、分散型電源１３から生じたノイズが低速ＰＬＣの信号に悪影響を及ぼしてしまうことを防止する。このような通信安定化用フィルタ５０ａ,５０ｂの作用に伴って、本実施形態の分散型電源用転送遮断システム１００によれば、低速ＰＬＣによる通信が安定化する。

＜第２実施形態＞
図３に示すように、本発明の第２実施形態に係る分散型電源用転送遮断システム２００は、図１に示した第１実施形態に係る分散型電源用転送遮断システム１００とほぼ同様の構成を有する。但し、分散型電源用転送遮断システム２００の場合には、分散型電源用転送遮断システム１００の場合と異なり、需要家３０，４０には、ＰＬＣモデム子局１２、分散型電源１３、転送遮断装置子局１４が設けられていない。そのため、各需要家３０，４０には、前述した通信安定化用フィルタ５０ｂが設けられておらず、その代わりに通信安定化用フィルタ５０ｃが設けられている。

すなわち、図３に示すように、分散電源１３が設置されていない需要家Ｂ（同図の場合には需要家３０,４０）が、分散電源１３が設置されている需要家Ａ（同図の場合には需要家１０，２０）の下流側に並列されている場合には、当該需要家Ｂのうち最上流側に並列された需要家Ｂｘ（同図の場合には需要家３０）に向けて分岐する配電系統（同図の場合には低圧配電線３）の分岐点Ｘと、需要家Ａのうち最下流側に並列された需要家Ａｙ（同図の場合には需要家２０）に向けて分岐する配電系統の分岐点Ｙとの間に、通信安定化用フィルタ５０ｃが設けられている。

この通信安定化用フィルタ５０ｃは、分散電源１３等が設置されていない需要家Ｂ（需要家３０，４０）への引込み線を介し、低速ＰＬＣの信号が通信回線の外部に漏洩してしまうことを分岐点Ｙの上流側において一括して防止するとともに，需要家３０及び需要家４０から生じたノイズが低速ＰＬＣの信号に悪影響を及ぼしてしまうことを防止する。従って、本実施形態の分散型電源用転送遮断システム２００においても、低速ＰＬＣによる通信が安定化することとなる。

＝＝＝通信方法の処理手順＝＝＝
次に、図４及び図５を参照しながら、本発明に係る通信方法の処理手順について説明する。図４は本発明に係る通信方法の処理手順を示すフロー、図５は図４に示す引込み線一括遮断方式の概略説明図である。

図４に示すように、本発明に係る通信方法では、まず、低速ＰＬＣを利用して転送遮断信号の通信を行うものとし、このときの通信が安定するか否かを判断する（Ｓ４０１）。このＳ４０１において、通信が安定する場合（ＹＥＳ）には、そのまま低速ＰＬＣを利用して転送遮断信号の通信を実施することとし（Ｓ４０２）、他方、通信が安定しない場合（ＮＯ）には、配電系統中の所定の箇所に前述した通信安定化用フィルタ５０を設置することとする。その上で、通信安定化用フィルタ５０を設置した場合には、このときの通信が安定するか否かをさらに判断する（Ｓ４０３）。

次に、Ｓ４０３において、通信が安定する場合（ＹＥＳ）には、そのまま低速ＰＬＣを利用して転送遮断信号の通信を実施することとし、通信が安定しない場合（ＮＯ）には、通信安定化用フィルタ５０を構成するコイル５１１ａ，５１１ｂのインピーダンスを増加させることにより、通信の安定化を図ることとする。そして、インピーダンスを増加させた場合には、このときの通信が安定するか否かをさらに判断する（Ｓ４０４）。このＳ４０４において、通信が安定する場合（ＹＥＳ）には、そのまま低速ＰＬＣを利用して転送遮断信号の通信を実施することとし、通信が安定しない場合（ＮＯ）には、低速ＰＬＣの代わりに小電力無線を利用して通信を行うこととする。なお、小電力無線を利用して通信を行うこととした場合にも、実際に通信が安定するか否かを判断する（Ｓ４０５）。

次に、Ｓ４０５において、通信が安定する場合（ＹＥＳ）には、そのまま小電力無線を利用して通信を実施することとする（Ｓ４０６）。他方、小電力無線を利用したとしても通信が安定しない場合（ＮＯ）には、図５に示す如く、低圧配電線３に開閉器４を設けて、この開閉器４をトリップさせることとし、事故が発生した配電系統（例えば、図１の場合には高圧配電線２等）の配下にある分散型電源１３を一括して当該配電系統から切り離す（Ｓ４０７）。なお、この場合には、通信安定化用フィルタ５０を設ける必要はない。

以上の通り、本発明の通信方法によれば、低速ＰＬＣによる通信を安定化することが可能となるとともに、この低速ＰＬＣによる通信が安定化しない場合であっても、小電力無線を利用することにより、通信を安定化することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る分散型電源用転送遮断システムを示す図である。 本発明に係る通信安定化用フィルタを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る分散型電源用転送遮断システムを示す図である。 本発明に係る通信方法の処理手順を示すフローである。 引込み線一括遮断方式の概略説明図である。

符号の説明

５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ） 通信安定化用フィルタ
１００，２００ 分散型電源用転送遮断システム
５１０ 低域通過フィルタ回路
５２０ 整合改善用回路

Claims (5)

1. 変電所から送電を受けて各需要家に配電するとともに需要家に設置された分散型電源が接続されている配電系統において、地絡などの事故が発生した際に、低速ＰＬＣを利用した転送遮断信号による遠隔制御によって配電系統から分散型電源を解列させるようにした分散型電源用転送遮断システムであって、
   前記配電系統中に設けられた変圧器又は前記分散型電源のＰＬＣモデム側に、通信安定化用フィルタを設けたことを特徴とする分散型電源用転送遮断システム。
2. 請求項１において、
   前記各需要家のうち分散電源が設置されていない需要家Ｂが、前記分散電源が設置された需要家Ａの下流側に並列されている場合には、当該需要家Ｂのうち最上流側に並列された需要家Ｂｘに向けて分岐する前記配電系統の分岐点Ｘと、前記需要家Ａのうち最下流側に並列された需要家Ａｙに向けて分岐する前記配電系統の分岐点Ｙとの間に、通信安定化用フィルタを設けたことを特徴とする分散型電源用転送遮断システム。
3. 請求項１又は２において、
   前記通信安定化用フィルタは、低域通過フィルタ回路と、そのＰＬＣモデム側に設けられた整合改善用回路と、を備えていることを特徴とする分散型電源用転送遮断システム。
4. 変電所から送電を受けて各需要家に配電するとともに需要家に設置された分散型電源が接続されている配電系統において、地絡などの事故が発生した際に、転送遮断信号による遠隔制御によって配電系統から分散型電源を解列させるようにした分散型電源用転送遮断システムの通信方法であって、
   低速ＰＬＣを利用して前記転送遮断信号の通信を行い、前記通信が安定する場合には、前記低速ＰＬＣを利用して前記転送遮断信号の通信を実施することとし、他方、前記通信が安定しない場合には、前記配電系統中の所定の箇所に通信安定化用フィルタを設置することとし、さらに、前記通信安定化用フィルタを設置したときの前記通信が安定しない場合には、前記通信安定化用フィルタを構成するコイルのインピーダンスを増加させることを特徴とする分散型電源用転送遮断システムの通信方法。
5. 請求項４において、
   前記インピーダンスを増加させたときの前記通信が安定しない場合には、前記低速ＰＬＣの代わりに小電力無線を利用して前記通信を実施することとし、さらに前記小電力無線を利用した前記通信が安定しない場合には、前記事故が発生した配電系統の配下にある分散型電源を一括して当該配電系統から切り離すことを特徴とする分散型電源用転送遮断システムの通信方法。