JP2010239688A - 分散型電源遮断システム、監視制御装置及び分散型電源制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】分散型電源遮断システム1は、電力系統2、監視制御システム3及び分散型電源制御システム4を備える。電力系統2は、送電端側変電所、送電線、受電端側変電所、配電線からなり、電力を需要家の受電設備に供給するために変電、送電、配電を行う一連のシステムである。監視制御システム3は、送電線や各母線に備えられた遮断器CBや断路器LSの開閉状態及び保護装置Ryの動作状態に応じて、太陽光発電装置PV(分散型電源)を解列させる指示を分散型電源制御システム4に出す。分散型電源制御システム4は、通常は配電線W2経由で太陽光発電装置PVに対する固有の制御信号を送信し、監視制御システム3から解列指示を受けた場合には制御信号の送信を中断して太陽光発電装置PVを解列する。
【選択図】図1
Description
(1)分散型電源の配電系統との連系点における電気量の変化により、系統側の異常状態を検出して自動遮断する。
(2)配電系統の故障発生時、配電線の保護装置から出力される故障情報により、転送遮断する。
なお、特許文献1には、商用電力の通電停止を需要家側で容易に検出し、需要家側を商用電力供給系統から確実かつ自動的に解列できるようにしたシステムが開示されている。また、特許文献2には、分散型電源の解列方法の一例が開示されている。
この構成によれば、その時点における電力搬送の経路を特定し、その経路上で故障範囲につながっている配電線の分散型電源を解列させるので、上位系統の故障範囲に影響する分散型電源を確実に遮断することができる。
この構成によれば、保護装置が故障を検知する範囲と、電力搬送を受ける配電線との間に開閉装置が設けられている場合に、保護装置が当該範囲の故障を検知し、かつ、開閉装置が閉路になっているときに解列信号を出力する。これによれば、上位系統の故障範囲に配電線の分散型電源が実際に影響するときに限り、当該分散型電源を解列させることができる。
この構成によれば、複数の範囲が配電線につながっている場合に、保護装置が少なくとも1つの範囲の故障を検知したときに解列信号を出力する。これによれば、1つの故障範囲であっても配電線の分散型電源が影響するときには、当該分散型電源を解列させることができる。
この構成によれば、通常は配電線に制御信号を送信しているのを停止することにより、当該配電線につながる分散型電源を安全かつ確実に解列させることができる。なお、特許請求の範囲における分散型電源制御装置は、実施の形態における分散型電源制御システム4に対応する。
送電端側変電所については、送電線引出口の開閉装置、系統用変圧器1次・2次側開閉装置等の系統連系情報及び各種保護装置から出力される故障検出情報に基づいて、送電端側変電所、送電線等の上位系統の故障による分散型電源の解列信号を作成する。
図1は、分散型電源遮断システム1の構成を示す図である。分散型電源遮断システム1は、電力系統2、監視制御システム3及び分散型電源制御システム4を備える。電力系統2は、送電端側変電所、送電線、受電端側変電所、配電線からなり、電力を需要家の受電設備に供給するために変電、送電、配電を行う一連のシステムである。監視制御システム3は、送電線や各母線に備えられた遮断器や断路器の開閉状態及び保護装置の動作状態に応じて、分散型電源を解列させる指示を分散型電源制御システム4に出す。分散型電源制御システム4は、監視制御システム3からの解列指示を受けて、該当する配電線に対する制御信号の送信を停止する。
以下、分散型電源遮断システム1について詳細に説明する。
図2は、上位系統で故障が発生した場合に配電線W2につながる分散型電源を転送遮断するか否かを出力する判定回路を示す図である。図1に示すように、変電所等の上位系統から太陽光発電装置PV等の分散型電源装置の連系する配電線W2が引き出されている。その上位系統で故障が発生した場合、監視制御システム3が判定回路Dを用いて配電線W2が電力系統2の故障の範囲につながっているか否かを判定し、その判定結果に応じて解列指示を発し、分散型電源制御システム4がその解列指示を受けて該当する分散型電源装置を転送遮断する。
(1)受電端側変電所については、送電線、変圧器や母線の保護装置から出力される故障検出信号及び受電端、変圧器の1次・2次側の遮断器等の各開閉装置の入切状態を用いて、配電線W2につながる分散型電源を解列すべきか否かを判定する。
(2)送電端側変電所については、送電線引出口の開閉装置、系統用変圧器1次・2次側開閉装置等の入切状態及び各種保護装置から出力される故障検出信号に基づいて、送電端側変電所や送電線等上位系統の故障によって配電線W2につながる分散型電源を解列すべきか否かを判定する。
図2に示すように、判定回路Dは、各遮断器CB及び断路器LSからの「入」信号(閉路信号)の入力線、各保護装置Ryからのリレー動作信号(故障信号)の入力線、各入力線の信号の論理積を出力するAND回路及び各入力線の信号の論理和を出力するOR回路から構成される。「入」信号は、母線や送電線の間が閉路になっており、その経路を通じて電力が搬送可能であることを示す。リレー動作信号は、当該保護装置Ryの管轄範囲内で機械的故障や過電流が発生したことを示す。そして、「入」信号及びリレー動作信号に基づいて、配電線W2につながる分散型電源を解列すべき旨を示す解列信号を各回路が出力する。
図3〜図5では、分散型電源装置の連系する配電線が引出される変電所の各種運転形態において、転送遮断の条件となる保護装置を灰色の網掛けで示す。また、遮断器CB及び断路器LSの「入」状態を白丸で示し、「切」状態を黒丸で示す。
2 電力系統
3 監視制御システム(監視制御装置)
4 分散型電源制御システム(分散型電源制御装置)
CB 遮断器(開閉装置)
LS 断路器(開閉装置)
Ry 保護装置
A1、A2 送電母線(電力線)
L1、L2 送電線(電力線)
B1、B2 受電母線(電力線)
C1、C2 6kV母線(電力線)
W1、W2 配電線
D 判定回路
D1〜D18 回路(AND回路、OR回路)
Claims (10)
- 配電線に電力を搬送する電力系統の電力線の開路及び閉路を行う開閉装置と、
前記電力系統の所定の範囲における故障を検知する保護装置と、
前記電力系統における前記電力線、前記開閉装置及び前記範囲の接続構成データを予め記憶し、前記開閉装置から当該開閉装置による閉路を示す閉路信号を取得し、前記保護装置から故障を示す故障信号を取得するとともに、前記接続構成データ、前記閉路信号及び前記故障信号に基づいて、前記配電線が前記保護装置の検知した故障範囲から電力搬送を受けていたか否かを判定し、電力搬送を受けていた場合に前記配電線につながる分散型電源の解列指示を発する監視制御装置と、
を備えることを特徴とする分散型電源遮断システム。 - 請求項1に記載の分散型電源遮断システムであって、
前記監視制御装置は、前記配電線が前記故障範囲から電力搬送を受けていたか否かを判定する際に、前記接続構成データ及び前記閉路信号から前記電力系統のうち実際に電力を搬送する経路を特定し、前記故障信号から前記故障範囲を特定し、前記配電線が前記経路を通じて前記故障範囲につながっているか否かを判定する
ことを特徴とする分散型電源遮断システム。 - 請求項2に記載の分散型電源遮断システムであって、
前記監視制御装置は、各開閉装置の前記閉路信号及び各保護装置の前記故障信号を入力し、前記配電線につながる分散型電源の解列指示を発すべき旨を示す解列信号を出力する判定回路を備え、
前記判定回路は、前記範囲と、前記配電線との間に設けられた前記開閉装置の閉路信号及び当該範囲の故障を検知する前記保護装置の故障信号を入力し、当該2つの信号の論理積を前記解列信号として出力するAND回路を含む
ことを特徴とする分散型電源遮断システム。 - 請求項3に記載の分散型電源遮断システムであって、
前記判定回路は、前記配電線につながっている複数の範囲の故障信号を入力し、当該複数の故障信号の論理和を前記解列信号として出力するOR回路を含む
ことを特徴とする分散型電源遮断システム。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の分散型電源遮断システムであって、
通常時には分散型電源を投入状態にする制御信号を配電線に送信し、前記監視制御装置から解列指示を受けた場合には該当する前記配電線への制御信号の送信を停止する分散型電源制御装置
をさらに備えることを特徴とする分散型電源遮断システム。 - 電力系統における電力線と、前記電力線の開路及び閉路を行う開閉装置と、保護装置が故障を検知する前記電力系統の範囲との接続構成データを予め記憶する手段と、
前記開閉装置から当該開閉装置による閉路を示す閉路信号を取得する手段と、
前記保護装置から故障を示す故障信号を取得する手段と、
前記接続構成データ、前記閉路信号及び前記故障信号に基づいて、前記配電線が前記保護装置の検知した故障範囲から電力搬送を受けていたか否かを判定し、電力搬送を受けていた場合に前記配電線につながる分散型電源の解列指示を発する手段と、
を備えることを特徴とする監視制御装置。 - 請求項6に記載の監視制御装置であって、
前記配電線が前記故障範囲から電力搬送を受けていたか否かを判定する際に、前記接続構成データ及び前記閉路信号から前記電力系統のうち実際に電力を搬送する経路を特定し、前記故障信号から前記故障範囲を特定し、前記配電線が前記経路を通じて前記故障範囲につながっているか否かを判定する
ことを特徴とする監視制御装置。 - 請求項7に記載の監視制御装置であって、
各開閉装置の前記閉路信号及び各保護装置の前記故障信号を入力し、前記配電線につながる分散型電源の解列指示を発すべき旨を示す解列信号を出力する判定回路を備え、
前記判定回路は、前記範囲と、前記配電線との間に設けられた前記開閉装置の閉路信号及び当該範囲の故障を検知する前記保護装置の故障信号を入力し、当該2つの信号の論理積を前記解列信号として出力するAND回路を含む
ことを特徴とする監視制御装置。 - 請求項8に記載の監視制御装置であって、
前記判定回路は、前記配電線につながっている複数の範囲の故障信号を入力し、当該複数の故障信号の論理和を前記解列信号として出力するOR回路を含む
ことを特徴とする監視制御装置。 - 配電線につながる分散型電源の解列指示を発する監視制御装置と通信可能であり、
通常時には分散型電源を投入状態にする制御信号を配電線に送信し、前記監視制御装置から解列指示を受けた場合には該当する前記配電線への制御信号の送信を停止する
ことを特徴とする分散型電源制御装置。
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