JP2011182525A

JP2011182525A - 配電制御装置および発電所用配電設備

Info

Publication number: JP2011182525A
Application number: JP2010042895A
Authority: JP
Inventors: Mizuho Kumatoritani; 瑞穂熊取谷; Ko Nakamura; 航中村; Masashi Maruyama; 将司丸山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】外部電力系統からの受電を抑えることが可能な配電制御装置および発電所用配電設備を提供すること。
【解決手段】配電制御装置１は、発電機１０に接続される発電機遮断器１１と外部電力系統１３に接続される昇圧変圧器１２との接続線から分岐して接続される動力用変圧器１５と、動力用変圧器１５から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤１６とを備えた配電設備に使用され、発電機１０が運転中に停止する場合に、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電所用の配電設備に適用される配電制御装置に関する。

発電所の配電設備では、発電機が運転中のときは、発電機の一部の電力を発電機遮断器および動力用変圧器を介して配電盤へ供給し、更に開閉装置を介して負荷へ配電する一方で、発電機の残りの電力を発電機遮断器および昇圧変圧器を介して外部電力系統へ供給することで、売電を行うことができる。

一方、運転中の発電機が停止するときは、発電機遮断器を開路され、外部電力系統から昇圧変圧器および動力用変圧器を介して配電盤に動力用電力が供給され、外部電力系統からの買電が発生する。

なお、給電先を切り替える技術としては、例えば、特許文献１，２が挙げられる。

特開２００３−０６１２４８号公報特開２００８−０６１３５１号公報

上述したように、発電機が運転中のときは、当該発電機の電力により配電盤への給電を行いつつ、売電を行うことができる。しかしながら、運転中の発電機が停止する際には、発電機遮断器が開路されるので、配電盤の動力用電力は外部電力系統から供給され、外部電力系統からの買電が発生する。特に独立系発電事業においては、買電と売電とで単価が異なり、外部電力系統からの電力供給を受けると高価な買電を行うことになるため、外部電力系統からの受電を抑えることが望まれる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、外部電力系統からの受電を抑えることが可能な配電制御装置、および当該配電制御装置を含む発電所用配電設備を提供することを目的とする。

本発明の一態様による配電制御装置は、発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、を備えた配電設備に使用される配電制御装置において、前記発電機が運転中に停止する場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える手段を具備することを特徴とする。

本発明の他の態様による配電制御装置は、発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、を備えた配電設備に使用される配電制御装置において、前記昇圧変圧器の出力電力もしくは前記発電機の出力電力が設定値を下回る場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える手段を具備することを特徴とする。

本発明の他の態様による発電所用配電設備は、発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、前記発電機が運転中に停止する場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える配電制御装置とを具備することを特徴とする。

本発明の他の態様による発電所用配電設備は、発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、前記昇圧変圧器の出力電力もしくは前記発電機の出力電力が設定値を下回る場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える配電制御装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、外部電力系統からの受電を抑えることが可能な配電制御装置および発電所用配電設備を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図。同実施形態において運転中の発電機が停止／再開する場合の制御装置の動作を示すフローチャート。本発明の第２の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図。本発明の第３の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図。同実施形態において運転中の発電機が停止／再開する場合の制御装置の動作を示すフローチャート。本発明の第４の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
最初に、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図である。

本システムには、主の発電／配電設備（第１の発電／配電設備）として、発電機１０、発電機遮断器１１、昇圧変圧器１２、外部電力系統１３、分岐点１４、動力用変圧器１５、開閉装置１６、配電盤１７、開閉装置１８などが設けられる。当該設備は、第１の事業者が所有する。発電機１０には発電機遮断器１１が接続され、この発電機遮断器１１は、昇圧変圧器１２を介して外部電力系統１３に接続されると共に、発電機遮断器１１と昇圧変圧器１２との間にある分岐点１４から動力用変圧器１５および開閉装置１６を介して配電盤１７に接続される。配電盤１７には、開閉装置１８を介して負荷１９が接続される。

また、本システムには、別の発電／配電設備（第２の発電／配電設備）として、発電機２０、発電機遮断器２１、昇圧変圧器２２、外部電力系統２３、分岐点２４、動力用変圧器２５、開閉装置２６、配電盤２７、開閉装置２８などが設けられる。当該設備は、主の発電／配電設備と同じ事業者が所有してもよいし、第２の事業者が所有してもよい。発電機２０には発電機遮断器２１が接続され、この発電機遮断器２１は、昇圧変圧器２２を介して外部電力系統２３に接続されると共に、発電機遮断器２１と昇圧変圧器２２との間にある分岐点２４から動力用変圧器２５および開閉装置２６を介して配電盤２７に接続される。配電盤２７には、開閉装置２８を介して負荷２９が接続される。

さらに、本システムには、配電盤１７の母線と配電盤２７の母線とを開閉装置３１を介して接続する回路３０が設けられると共に、開閉装置１６，２６，３１等の開閉動作を制御する制御装置（配電制御装置）１が設けられる。第２の発電／配電設備を第２の事業者が所有する場合、回路３０および制御装置１は、配電設備の一部として、第１の事業者および第２の事業者の双方が共同で所有してもよいし、第１の事業者または第２の事業者が単独で所有してもよい。

なお、配電盤１７に接続される負荷１９にとっては、配電盤２７側の配電設備から買電する場合の電力の単価は、外部電力系統１３側から買電する場合の電力の単価よりも安価であるものとする。同様に、配電盤２７に接続される負荷２９にとっては、配電盤１７側の配電設備から買電する場合の電力の単価は、外部電力系統２３側から買電する場合の電力の単価よりも安価であるものとする。

例えば、発電機１０および発電機２０が運転中の間は、発電機遮断器１１、開閉装置１６，１８、発電機遮断器２１、および開閉装置２６，２８は閉の状態にあり、開閉装置３１は開の状態にある。このとき、開閉装置１６，２６は制御装置１の制御のもとで閉の状態にされており、開閉装置３１は制御装置１の制御のもとで開の状態にされている。この状態においては、発電機１０の一部の電力が、発電機遮断器１１、分岐点１４、動力用変圧器１５、および開閉装置１６を経由して配電盤１７へ供給され、発電機１０の残りの電力が、発電機遮断器１１および昇圧変圧器１２を経由して外部電力系統１３へ供給され、外部電力系統１３側に対する電力の売電が行われている。また、発電機２０の一部の電力が、発電機遮断器２１、分岐点２４、動力用変圧器２５、および開閉装置２６を経由して配電盤２７へ供給され、発電機２０の残りの電力が、発電機遮断器２１および昇圧変圧器２２を経由して外部電力系統２３へ供給される。

ここで、例えば運転中の発電機１０が停止する際には、発電機１０を保護する保護装置（図示せず）が発電機１０の停止指令を示す信号（停止指令信号）を発するようになっている。制御装置１は、この停止指令信号に応じて、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替える機能を有する。すなわち、停止指令信号が発せられると、発電機１０の駆動機の出力が低下するのに伴い発電機１０自体の出力が低下し、発電機遮断器１１の開路に至るが、当該開路に先立って、制御装置１が開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替える。これにより、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、発電機２０から動力用変圧器２５、配電盤２７、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電され、外部電力系統１３からの逆受電による買電が防止される。

なお、配電盤２７から回路３０を経由して配電盤１７へ給電される電力は、発電機２０が出力する全電力のうちの余剰分の電力であるため、当該発電／配電設備において電力不足は生じない。

停止中の発電機１０の運転を再開する際には、発電機１０を保護する保護装置（図示せず）が発電機１０の運転の再開指令を示す信号（再開指令信号）を発し、制御装置１は、この再開指令信号に応じて、発電機遮断器１１が閉路した後に、配電盤１７の給電元を配電盤２７から動力用変圧器１５に切り替える。すなわち、制御装置１は、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替える。

同様に、運転中の発電機２０が停止する際には、発電機２０を保護する保護装置（図示せず）が発電機２０の停止指令を示す信号（停止指令信号）を発するようになっている。制御装置１は、この停止指令信号に応じて、発電機遮断器２１が開路する前に、配電盤２７の給電元を動力用変圧器２５から別の配電設備である配電盤１７に切り替える機能を有する。すなわち、停止指令信号が発せられると、発電機２０の駆動機の出力が低下するのに伴い発電機２０自体の出力が低下し、発電機遮断器２１の開路に至るが、当該開路に先立って、制御装置１が開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置２６を閉の状態から開の状態に切り替える。これにより、外部電力系統２３から昇圧変圧器２２および動力用変圧器２５を経由して配電盤２７へ給電されることがなく、代わりに、発電機１０から動力用変圧器１５、配電盤１７、および回路３０を経由して配電盤２７へ給電され、外部電力系統２３からの逆受電による買電が防止される。

停止中の発電機２０の運転が再開する際には、発電機２０を保護する保護装置（図示せず）が発電機２０の運転の再開指令を示す信号（再開指令信号）を発し、制御装置１は、この再開指令信号に応じて、発電機遮断器２１が閉路した後に、配電盤２７の給電元を配電盤１７から動力用変圧器２５に切り替える。すなわち、制御装置１は、開閉装置２６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替える。

なお、発電機が停止する形態として、大きく分けて次の２種類が挙げられる。すなわち、発電機自体の故障でなくタービンの故障などに起因して発電機の出力が徐々に低下していくケース（タービントリップなど）と、発電機自体の故障により発電機が突然止まり出力が急激に低下するケース（発電機トリップなど）とに分けられる。図１のシステムでは、発電機１０において上述の２つのケースのいずれのケースが発生した場合であっても、制御装置１は、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替えることができ、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができる。発電機２０に関しても同様なことがいえる。

次に、図２を参照して、運転中の発電機１０が停止／再開する場合の制御装置１の動作について説明する。

いま、発電機１０および発電機２０は運転中であり、発電機遮断器１１、開閉装置１６，１８、発電機遮断器２１、および開閉装置２６，２８は閉の状態にあり、開閉装置３１は開の状態にあるものとする。

制御装置１は、発電機１０を保護する保護装置から発せられる各種の指令信号を監視する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。制御装置１は、保護装置から停止指令信号を受けた場合、発電機遮断器１１の開路に先立ち、開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替えることにより、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替える（ステップＳ１３）。

この後、制御装置１は、再び、発電機１０を保護する保護装置から発せられる各種の指令信号を監視する（ステップＳ１４、Ｓ１５）。制御装置１は、保護装置から再開指令信号を受けた場合、発電機遮断器１１が閉路した後に、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替えることにより、配電盤１７の給電元を配電盤２７から動力用変圧器１５に切り替える（ステップＳ１６）。以降、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。

この第１の実施形態によれば、発電機１０が停止する際に、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、発電機２０から動力用変圧器２５、配電盤２７、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電されるので、外部電力系統１３からの逆受電による買電を引き起こすことなく、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができる。さらに、第１の実施形態によれば、発電機２０が停止する際に、外部電力系統２３から昇圧変圧器２２および動力用変圧器２５を経由して配電盤２７へ給電されることがなく、代わりに、発電機１０から動力用変圧器１５、配電盤１７、および回路３０を経由して配電盤２７へ給電されるので、外部電力系統２３からの逆受電による買電を引き起こすことなく、必要な電力を負荷２９に安定して供給することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

なお、この第２の実施形態においては、図１に示した第１の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図である。

本システムでは、前述の図１に示した制御装置１に代えて、制御装置２が設けられている。さらに、前述の図１に示した要素２０〜２９に代えて、要素４１〜４３が設けられている。

すなわち、本システムには、別の発電／配電設備として、非常用発電機４１、開閉装置４２、非常用配電盤４３などが設けられる。当該設備は、前述した主の発電／配電設備を所有する事業者が所有する。非常用発電機４１は、開閉装置４２を介して非常用配電盤４３に接続される。非常用発電機４１は、通常時は使用されないが必要なときに起動されて運転されるディーゼル式発電機などに相当するものである。なお、本実施形態では、非常用発電機４１を開閉装置４２を介して非常用配電盤４３の母線に接続させているが、代わりに、当該非常用発電機４１を開閉装置４２を介して配電盤１７の母線に接続するように構成することも可能である。

回路３０は、配電盤１７の母線と非常用配電盤４３の母線とを開閉装置３１を介して接続する。また、制御装置２は、開閉装置１６，４２，３１等の開閉動作を制御する。

なお、配電盤１７に接続される負荷１９にとっては、非常用配電盤４３側の配電設備から買電する場合の電力の単価は、外部電力系統１３側から買電する場合の電力の単価よりも安価であるものとする。

例えば、発電機１０が運転中の間は、発電機遮断器１１および開閉装置１６，１８は閉の状態にあり、開閉装置３１は開の状態にある。開閉装置４２も開の状態にある。このとき、開閉装置１６は制御装置２の制御のもとで閉の状態にされており、開閉装置４２，３１は制御装置２の制御のもとで開の状態にされている。この状態においては、非常用発電機４１は停止の状態にある。

ここで、例えば運転中の発電機１０が停止する際には、発電機１０を保護する保護装置（図示せず）が発電機１０の停止指令を示す信号（停止指令信号）を発するようになっている。制御装置２は、この停止指令信号に応じて、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である非常用配電盤４３に切り替える機能を有する。すなわち、停止指令信号が発せられると、発電機１０の駆動機の出力が低下するのに伴い発電機１０自体の出力が低下し、発電機遮断器１１の開路に至るが、当該開路に先立って、制御装置２が非常用発電機４１を始動し、開閉装置４２を開の状態から閉の状態に切り替える。そして、制御装置２は開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替える。これにより、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、非常用発電機４１から開閉装置４２、非常用配電盤４３、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電され、外部電力系統１３からの逆受電による買電が防止される。

停止中の発電機１０の運転を再開する際には、発電機１０を保護する保護装置（図示せず）が発電機１０の運転の再開指令を示す信号（再開指令信号）を発し、制御装置２は、この再開指令信号に応じて、発電機遮断器１１が閉路した後に、配電盤１７の給電元を非常用配電盤４３から動力用変圧器１５に切り替える。すなわち、制御装置２は、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替える。また、開閉装置４２を閉の状態から開の状態に切り替えるとともに、非常用発電機４１を停止させる。

なお、図３のシステムでは、基本的には、発電機１０において上述の２つのケースのいずれのケースが発生した場合であっても、制御装置２は、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤４３に切り替えることができ、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができるが、もし、非常用発電機４１が起動してから充分な電力を供給できる状態になるまでに時間を要する場合は、その間、制御装置２は各開閉装置の切り替えをすぐには実行せずに、外部電力系統１３側からの買電を許容し、タイマ等を用いて一定時間待ち、非常用発電機４１が充分な電力を供給できる状態になってから当該切り替えを実行するようにしてもよい。

なお、運転中の発電機１０が停止／再開する場合の制御装置２の動作は、図２に示した制御装置１の動作と同様となるため、その説明を省略する。

この第２の実施形態によれば、発電機１０が停止する際に、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、非常用発電機４１から開閉装置４２、非常用配電盤４３、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電されるので、外部電力系統１３からの逆受電による買電を引き起こすことなく、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

なお、この第３の実施形態においては、図１に示した第１の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図４は、本発明の第３の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図である。

本システムでは、前述の図１に示した制御装置１に代えて、制御装置３が設けられている。さらに、昇圧変圧器１２と外部電力系統１３との間（昇圧変圧器１２の出力側）には、変流器５１および計器用変圧器５２が備えられており、それぞれの二次側は制御装置３に接続されている。また、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧からそれらの計測値を得る計器類（図示せず）も備えられている。制御装置３は、それらの計測値から昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力を算出する機能を備えている。

例えば、発電機１０および発電機２０が運転中の間は、発電機遮断器１１、開閉装置１６，１８、発電機遮断器２１、および開閉装置２６，２８は閉の状態にあり、開閉装置３１は開の状態にある。このとき、開閉装置１６，２６は制御装置３の制御のもとで閉の状態にされており、開閉装置３１は制御装置３の制御のもとで開の状態にされている。この状態においては、発電機１０の一部の電力が、発電機遮断器１１、分岐点１４、動力用変圧器１５、および開閉装置１６を経由して配電盤１７へ供給され、発電機１０の残りの電力が、発電機遮断器１１および昇圧変圧器１２を経由して外部電力系統１３へ供給され、外部電力系統１３側に対する電力の売電が行われている。また、発電機２０の一部の電力が、発電機遮断器２１、分岐点２４、動力用変圧器２５、および開閉装置２６を経由して配電盤２７へ供給され、発電機２０の残りの電力が、発電機遮断器２１および昇圧変圧器２２を経由して外部電力系統２３へ供給される。

ここで、例えば運転中の発電機１０が停止すると、その停止過程において発電機１０の出力は低下し、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧の値が低下する。制御装置３は、算出される出力電力が設定値（閾値）を下回ることを検出した場合、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替える機能を有する。すなわち、停止指令信号が発せられると、発電機１０の駆動機の出力が低下するのに伴い発電機１０自体の出力が低下し、発電機遮断器１１の開路に至るが、当該開路に先立って、制御装置３が開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替える。これにより、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、発電機２０から動力用変圧器２５、配電盤２７、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電され、外部電力系統１３からの逆受電による買電が防止される。

停止中の発電機１０の運転が再開すると、その再開過程において発電機１０の出力は上昇し、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧の値が上昇する。制御装置３は、発電機遮断器１１が閉路されて、算出される出力電力が設定値（閾値）を上回ることを検出した場合、配電盤１７の給電元を配電盤２７から動力用変圧器１５に切り替える。すなわち、制御装置３は、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替える。

なお、図４のシステムでは、発電機１０において上述の２つのケースのいずれのケースが発生した場合であっても、制御装置３は、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替えることができ、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができる。発電機２０に関しても同様なことがいえる。

次に、図５を参照して、運転中の発電機１０が停止／再開する場合の制御装置３の動作について説明する。

制御装置３は、変流器５１および計器用変圧器５２を通じて計算される昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力を監視する（ステップＳ２１、Ｓ２２）。制御装置３は、算出される出力電力が設定値（閾値）を下回ることを検出した場合、発電機遮断器１１の開路に先立ち、開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替えることにより、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤２７に切り替える（ステップＳ２３）。

この後、制御装置３は、再び、変流器５１および計器用変圧器５２を通じて計算される昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力を監視する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。制御装置３は、発電機遮断器１１が閉路されて、算出される出力電力が設定値（閾値）を上回ることを検出した場合、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替えることにより、配電盤１７の給電元を配電盤２７から動力用変圧器１５に切り替える（ステップＳ２６）。以降、ステップＳ２１からの処理を繰り返す。

この第３の実施形態によれば、変流器５１および計器用変圧器５２を通じて計算される昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力の値に応じて各開閉装置を切り替える手法を採用した場合においても、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

なお、この第４の実施形態においては、図３に示した第２の実施形態の構成と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第２の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図６は、本発明の第４の実施形態に係る発電／配電システムの概略構成の示す構成図である。

本システムでは、前述の図３に示した制御装置２に代えて、制御装置４が設けられている。さらに、昇圧変圧器１２と外部電力系統１３との間（昇圧変圧器１２の出力側）には、変流器５１および計器用変圧器５２が備えられており、それぞれの二次側は制御装置４に接続されている。また、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧からそれらの計測値を得る計器類（図示せず）も備えられている。制御装置４は、それらの計測値から昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力を算出する機能を備えている。

例えば、発電機１０が運転中の間は、発電機遮断器１１および開閉装置１６，１８は閉の状態にあり、開閉装置３１は開の状態にある。開閉装置４２も開の状態にある。このとき、開閉装置１６は制御装置４の制御のもとで閉の状態にされており、開閉装置４２，３１は制御装置４の制御のもとで開の状態にされている。この状態においては、非常用発電機４１は停止の状態にある。

ここで、例えば運転中の発電機１０が停止すると、その停止過程において発電機１０の出力は低下し、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧の値が低下する。制御装置４は、算出される出力電力が設定値（閾値）を下回ることを検出した場合、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である非常用配電盤４３に切り替える機能を有する。すなわち、停止指令信号が発せられると、発電機１０の駆動機の出力が低下するのに伴い発電機１０自体の出力が低下し、発電機遮断器１１の開路に至るが、当該開路に先立って、制御装置４が非常用発電機４１を始動し、開閉装置４２を開の状態から閉の状態に切り替える。そして、制御装置４は開閉装置３１を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置１６を閉の状態から開の状態に切り替える。これにより、外部電力系統１３から昇圧変圧器１２および動力用変圧器１５を経由して配電盤１７へ給電されることがなく、代わりに、非常用発電機４１から開閉装置４２、非常用配電盤４３、および回路３０を経由して配電盤１７へ給電され、外部電力系統１３からの逆受電による買電が防止される。

停止中の発電機１０の運転が再開すると、その再開過程において発電機１０の出力は上昇し、変流器５１および計器用変圧器５２の二次側から得られる電流および電圧の値が上昇する。制御装置４は、発電機遮断器１１が閉路されて、算出される出力電力が設定値（閾値）を上回ることを検出した場合、配電盤１７の給電元を非常用配電盤４３から動力用変圧器１５に切り替える。すなわち、制御装置４は、開閉装置１６を開の状態から閉の状態に切り替えると共に開閉装置３１を閉の状態から開の状態に切り替える。また、開閉装置４２を閉の状態から開の状態に切り替えるとともに、非常用発電機４１を停止させる。

なお、図６のシステムでは、基本的には、発電機１０において上述の２つのケースのいずれのケースが発生した場合であっても、制御装置４は、発電機遮断器１１が開路する前に、配電盤１７の給電元を動力用変圧器１５から別の配電設備である配電盤４３に切り替えることができ、必要な電力を負荷１９に安定して供給することができるが、もし、非常用発電機４１が起動してから充分な電力を供給できる状態になるまでに時間を要する場合は、その間、制御装置４は各開閉装置の切り替えをすぐには実行せずに、外部電力系統１３側からの買電を許容し、タイマ等を用いて一定時間待ち、非常用発電機４１が充分な電力を供給できる状態になってから当該切り替えを実行するようにしてもよい。

なお、運転中の発電機１０が停止／再開する場合の制御装置４の動作は、図５に示した制御装置３の動作と同様となるため、その説明を省略する。

この第４の実施形態によれば、変流器５１および計器用変圧器５２を通じて計算される昇圧変圧器１２の出力電力もしくは発電機１０の出力電力の値に応じて各開閉装置を切り替える手法を採用した場合においても、前述の第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１，２，３，４…制御装置、１０…発電機、１１…発電機遮断器、１２…昇圧変圧器、１３…外部電力系統、１４…分岐点、１５…動力用変圧器、１６…開閉装置、１７…配電盤、１８…開閉装置、１９…負荷、２０…発電機、２１…発電機遮断器、２２…昇圧変圧器、２３…外部電力系統、２４…分岐点、２５…動力用変圧器、２６…開閉装置、２７…配電盤、２８…開閉装置、２９…負荷、３０…回路、３１…開閉装置、４１…非常用発電機、４２…開閉装置、４３…非常用配電盤、５１…変流器、５２…計器用変圧器。

Claims

発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、を備えた配電設備に使用される配電制御装置において、
前記発電機が運転中に停止する場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える手段を具備することを特徴とする配電制御装置。
前記制御装置は、前記発電機を保護する保護装置が発する停止指令に応じて、前記配電盤の給電元の切り替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の配電制御装置。
発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、を備えた配電設備に使用される配電制御装置において、
前記昇圧変圧器の出力電力もしくは前記発電機の出力電力が設定値を下回る場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える手段を具備することを特徴とする配電制御装置。
前記昇圧変圧器と前記外部電力系統との間には変流器および計器用変圧器が備えられており、
前記配電制御装置は、前記変流器および前記計器用変圧器から得られる電流および電圧の計測値から前記昇圧変圧器の出力電力もしくは前記発電機の出力電力を算出する手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の配電制御装置。
前記動力用変圧器と前記配電盤との接続線には第１の開閉装置が備えられ、且つ、前記別の配電設備と前記配電盤との接続線には第２の開閉装置が備えられており、
前記配電制御装置は、前記発電機が運転中に停止する場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記第１の開閉装置を閉の状態から開の状態に切り替えると共に前記第２の開閉装置を開の状態から閉の状態に切り替える手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配電制御装置。
前記別の配電設備は、前記発電機とは異なる別の発電機の電力を使用するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配電制御装置。
前記別の配電設備は、前記発電機とは異なる別の非常用の発電機の電力を使用するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の配電制御装置。
発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、前記発電機が運転中に停止する場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える配電制御装置とを具備することを特徴とする発電所用配電設備。
発電機に接続される発電機遮断器と外部電力系統に接続される昇圧変圧器との接続線から分岐して接続される動力用変圧器と、前記動力用変圧器から動力用電力の供給を受けることが可能な配電盤と、前記昇圧変圧器の出力電力もしくは前記発電機の出力電力が設定値を下回る場合に、前記発電機遮断器が開路する前に、前記配電盤の給電元を前記動力用変圧器から別の配電設備に切り替える配電制御装置とを具備することを特徴とする発電所用配電設備。