JP2014171378A - 開閉装置、および電力制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高圧系統1と、柱上変圧器2を介して高圧系統1に接続される低圧系統3と、低圧系統3に接続される需要家100とを含む電力制御システム1000に用いられる開閉装置500は、柱上変圧器2と低圧系統3との間に接続される系統開閉器4と、系統開閉器4の一次側の電力供給量に基づいて、系統開閉器4の開閉動作を制御するコントローラ10と、低圧系統3と需要家100との間に接続される開閉器11と、開閉器11の一次側の電力供給量と開閉器11の二次側の電力供給量とに基づいて、開閉器11の開閉動作を制御するコントローラ20とを含む。
【選択図】図1
Description
<A.システムの全体構成>
図1を参照して、実施の形態1に従う開閉装置を含む電力制御システムの全体構成について説明する。図1は、実施の形態1に従う開閉装置500を含む電力制御システム1000の全体構成を示す図である。
(b1.系統開閉器4とその周辺の回路構成)
図2は、実施の形態1に従う系統開閉器4とその周辺の回路構成を示す図である。なお、当該回路構成図は、単線図で示されている。
図3は、実施の形態1に従う開閉器11とその周辺の回路構成を示す図である。なお、当該回路構成図は、単線図で示されている。
図4は、実施の形態1に従うコントローラ10および20の回路構成を示す図である。つまり、コントローラ10および20の回路構成が同じである。なお、当該回路構成図は、複線図で示されている。以下では、図2および図4を参照して、コントローラ10と上述した各配線との接続関係の詳細を説明し、図3および図4を参照して、コントローラ10と上述した各配線との接続関係の詳細を説明する。
(c1.系統開閉器4の開閉動作)
図2および図4を参照して、系統開閉器4の開閉動作について説明する。ここでは、通信用リレー5は、監視サーバ6から指示を受けて、主接点45が閉路状態であるものとする。
図3、図4および図5を参照して、開閉器11の開閉動作について説明する。図5は、実施の形態1に従う開閉器11、および制御リレー200,210,220の開閉動作を説明するための図である。
ここでは、実施の形態1に従う開閉装置500を含む電力制御システム1000の動作について説明する。
まず、電力制御システム1000における通常時の動作について説明する。通常時とは、高圧系統1および低圧系統3が停電しておらず、低圧系統3から需要家100に電力が供給されている場合である。
次に、実施の形態1に従う開閉装置500を含む電力制御システム1000における停電時の動作について説明する。図6は、実施の形態1に従う開閉装置500を含む電力制御システム1000における停電時の動作を示すフローチャートである。
次に、実施の形態1に従う電力制御システム1000における停電時から復電時までの動作について説明する。図7は、実施の形態1に従う開閉装置500を含む電力制御システム1000おける停電時から復電時までの動作を示すフローチャートである。ここでは、上述したように、高圧系統1が停電し、低圧系統3が高圧系統1から切り離され、パワーコンディショナ17A,17Cが自立運転しているものとする。
実施の形態1によると、停電時において、高圧系統と低圧系統との接続、低圧系統と需要家との接続、および自立運転時の需要家間の接続を電力供給の有無(開閉器の一次側および二次側の電圧)に応じて自律的に制御することができる。
<A.システムの全体構成>
図8を参照して、実施の形態2に従う開閉装置を含む電力制御システムの全体構成について説明する。図8は、実施の形態2に従う開閉装置600を含む電力制御システム1100の全体構成を示す図である。すなわち、実施の形態2に従う電力制御システム1100の全体構成は、実施の形態1に従う電力制御システム1000の全体構成における開閉装置500を開閉装置600に置き換えたものに相当する。
(b1.系統開閉器400とその周辺の回路構成)
図9は、本実施の形態2に従う系統開閉器400とその周辺の回路構成を示す図である。なお、当該回路構成図は、単線図で示されている。
図10は、実施の形態2に従う開閉器410とその周辺の回路構成を示す図である。なお、当該回路構成図は、単線図で示されている。
(c1.系統開閉器400の開閉動作)
図9、図11および図4を参照して、系統開閉器400の開閉動作について説明する。図11は、実施の形態2に従う系統開閉器400、および制御リレー300の開閉動作を説明するための図である。ここでは、通信用リレー420が監視サーバ6から閉路指示を受けて、主接点45は閉路状態(ON状態)であるものとする。なお、通信用リレー420が監視サーバ6から開路指示を受けて、主接点45が開路状態のときには主接点42は常に開路状態(OFF状態)となる。
図10、図12および図4を参照して、開閉器410の開閉動作について説明する。図12は、実施の形態2に従う開閉器410、および制御リレー310,311,312,313の開閉動作を説明するための図である。
ここでは、本実施の形態2に従う開閉装置600を含む電力制御システム1100の動作について説明する。
実施の形態2によると、さらに以下のような効果がある。
Claims (17)
- 高圧系統と、変圧器を介して前記高圧系統に接続される低圧系統と、前記低圧系統に接続される需要家とを含む電力制御システムに用いられる開閉装置であって、
前記変圧器と前記低圧系統との間に接続される第1の開閉器と、
前記第1の開閉器における、前記変圧器側に対応する一次側の電力供給量に基づいて、前記第1の開閉器の開閉動作を制御する第1のコントローラと、
前記低圧系統と前記需要家との間に接続される第2の開閉器と、
前記第2の開閉器の前記一次側の電力供給量と、前記第2の開閉器における、前記需要家側に対応する二次側の電力供給量とに基づいて、前記第2の開閉器の開閉動作を制御する第2のコントローラとを備える、開閉装置。 - 前記第2のコントローラは、前記第2の開閉器の前記一次側または前記二次側から電力供給を受けたとき、前記第2の開閉器を閉路動作させて前記低圧系統と前記需要家とを接続し、前記第2の開閉器の前記一次側および前記二次側のいずれからも電力供給を受けていないとき、前記第2の開閉器を開路動作させて前記低圧系統と前記需要家とを遮断する、請求項1に記載の開閉装置。
- 前記第1のコントローラは、前記第1の開閉器の前記一次側から電力供給を受けたとき、前記第1の開閉器を閉路動作させて前記高圧系統と前記低圧系統とを接続し、前記第1の開閉器の前記一次側から電力供給を受けていないとき、前記第1の開閉器を開路動作させて前記高圧系統と前記低圧系統とを遮断する、請求項1または2に記載の開閉装置。
- 前記第2の開閉器は、接点を閉路するための第1のコイルと、前記接点を開路するための第2のコイルとを含み、
前記第2のコントローラは、コンデンサと、ブレーク接点を有するリレーとを含み、
前記第2のコントローラは、
前記第2の開閉器の前記一次側または前記二次側から電力供給を受けたとき、当該電力により前記第1のコイルを励磁して前記接点を閉路させ、かつ当該電力を前記コンデンサに充電し、
前記第2の開閉器の前記一次側または前記二次側から電力供給を受けていないとき、前記リレーを介して前記コンデンサに充電された電力を放電することで前記第2のコイルを励磁して前記接点を開路させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記第1の開閉器は、接点を閉路するための第1のコイルと、前記接点を開路するための第2のコイルとを含み、
前記第1のコントローラは、コンデンサと、ブレーク接点を有するリレーとを含み、
前記第1のコントローラは、
前記第1の開閉器の前記一次側から電力供給を受けたとき、当該電力により前記第1のコイルを励磁して前記接点を閉路させ、かつ当該電力を前記コンデンサに充電し、
前記第1の開閉器の前記一次側から電力供給を受けていないとき、前記リレーを介して前記コンデンサに充電された電力を放電することで前記第2のコイルを励磁して前記接点を開路させる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記リレーは、電力が供給されると瞬時に前記ブレーク接点を開路し、電力が供給されなくなると一定時間遅れて前記ブレーク接点を閉路する、請求項4または5に記載の開閉装置。
- 前記第1および第2の開閉器は、機械ラッチ式電磁開閉器を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の開閉装置。
- 前記第1のコントローラは、
前記第1の開閉器が開路状態である場合であって、かつ、前記第1の開閉器の前記一次側に電力が供給されており前記第1の開閉器の前記二次側に電力が供給されていない場合には前記第1の開閉器を閉路動作させ、
前記第1の開閉器が開路状態である場合であって、かつ、前記第1の開閉器の前記二次側に電力が供給されている場合には前記第1の開閉器の当該開路状態を維持し、
前記第1の開閉器が閉路状態である場合であって、かつ、前記第1の開閉器の前記一次側に電力が供給されている場合には前記第1の開閉器の当該閉路状態を維持し、
前記第1の開閉器の前記一次側に電力が供給されていない場合には、前記第1の開閉器を開路動作させる、請求項1〜7のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記第1の開閉器の前記一次側と前記第1のコントローラとの間に設けられた接続制御リレーをさらに備え、
前記接続制御リレーは、前記第1の開閉器の前記二次側から供給される電力を受けたとき、前記第1の開閉器の前記一次側と前記第1のコントローラとを遮断し、前記第1の開閉器の前記二次側から供給される電力を受けないとき、前記第1の開閉器の前記一次側と前記第1のコントローラとを接続する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記第2のコントローラは、
前記第2の開閉器が開路状態である場合であって、かつ、前記第2の開閉器の前記一次側および前記二次側のいずれか一方に電力が供給されている場合には前記第2の開閉器を閉路動作させ、
前記第2の開閉器が開路状態である場合であって、かつ、前記第2の開閉器の前記一次側および前記二次側に電力が供給されている場合には前記第2の開閉器の当該開路状態を維持し、
前記第2の開閉器が閉路状態である場合であって、かつ、前記第1の開閉器の前記一次側および前記二次側の少なくとも一方に電力が供給されている場合には前記第2の開閉器の当該閉路状態を維持し、
前記第2の開閉器の前記一次側および前記二次側に電力が供給されていない場合には、前記第1の開閉器を開路動作させる、請求項1〜9のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記第2の開閉器の前記一次側と前記第2のコントローラとの間に設けられた第1の制御リレーと、
前記第1の制御リレーと前記第2のコントローラとの間に設けられた第2の制御リレーと、
前記第2の開閉器の前記二次側と前記第2のコントローラとの間に設けられた第3の制御リレーと、
前記第3の制御リレーと前記第2のコントローラとの間に設けられた第4の制御リレーとをさらに備え、
前記第1の制御リレーは、前記第2の開閉器の前記二次側から供給される電力を受けていないとき、前記第2の開閉器の前記一次側と前記第2の制御リレーとを接続させ、
前記第2の制御リレーは、前記第1の制御リレーを介して前記第2の開閉器の前記一次側から供給される電力を受けたとき、前記第2の開閉器の前記一次側と前記第2のコントローラとを接続させ、
前記第3の制御リレーは、前記第2の開閉器の前記一次側から供給される電力を受けたとき、前記第2の開閉器の前記二次側と前記第4の制御リレーとを接続させ、
前記第4の制御リレーは、前記第3の制御リレーを介して前記第2の開閉器の前記二次側から供給される電力を受けたとき、前記第2の開閉器の前記二次側と前記第2のコントローラとを接続させる、請求項1〜10のいずれか1項に記載の開閉装置。 - 前記第4の制御リレーは、電力が供給されると一定時間遅れて閉路動作し、電力が供給されなくなると瞬時に開路動作する、請求項11に記載の開閉装置。
- 高圧系統と、変圧器を介して前記高圧系統に接続される低圧系統と、前記低圧系統に接続される複数の需要家とを含む電力制御システムであって、
前記複数の需要家のうち少なくとも1つの需要家は、前記低圧系統に系統連系されている分散型電源を有し、
前記電力制御システムは、
前記変圧器と前記低圧系統との間に接続される第1の開閉器と、
前記第1の開閉器における、前記変圧器側に対応する一次側の電力供給量に基づいて、前記第1の開閉器の開閉動作を制御する第1のコントローラと、
前記需要家ごとに設けられ、前記低圧系統と前記需要家との間に接続される第2の開閉器と、
前記需要家ごとに設けられ、前記第2の開閉器の前記一次側の電力供給量と、前記第2の開閉器における、前記需要家側に対応する二次側の電力供給量とに基づいて、前記第2の開閉器の開閉動作を制御する第2のコントローラとを備える、電力制御システム。 - 前記変圧器と前記第1のコントローラとを接続または遮断する第3の開閉器をさらに備え、
前記第3の開閉器は、外部装置からの閉路指令に応じて、前記変圧器と前記第1のコントローラとを接続し、前記外部装置からの開路指令に応じて、前記変圧器と前記第1のコントローラとを遮断する、請求項13に記載の電力制御システム。 - 前記第1のコントローラは、前記高圧系統が復電した場合であって、かつ前記第3の開閉器が前記変圧器と前記第1のコントローラとを接続した場合に、前記第1の開閉器を閉路動作させて前記高圧系統と前記低圧系統とを接続する、請求項14に記載の電力制御システム。
- 前記第3の開閉器に含まれるブレーク接点は、前記第2の開閉器の前記二次側と前記第2のコントローラとの間に設けられている、請求項14または15に記載の電力制御システム。
- 前記分散型電源は、太陽光発電装置を含み、
前記分散型電源を有する前記需要家は、前記分散型電源から供給される電力を制御するパワーコンディショナを有する、請求項13〜16のいずれか1項に記載の電力制御システム。
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