JP2017028867A - Isolated operation detection device and isolated operation detection method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an isolated operation detection device capable of satisfying FRT requirements, and an isolated operation detection method.SOLUTION: An isolated operation detection device 10 configured to detect an isolated operation state of a distributed power source 5 which is operated while being cooperated to a power system 3, from a sudden change in a voltage phase of the power system 3 comprises: a sample/hold circuit 13 and an A/D conversion circuit 14 for generating a sampling voltage Vi from a measured voltage Vtf that is obtained by measuring a voltage of the power system 3; a frequency measurement circuit 15 for measuring a system fundamental wave frequency (f) from the measured voltage Vtf; and an arithmetic processing part 16. If it is detected that a phase difference between a phase of a system fundamental wave voltage component in a present cycle and a phase of a system fundamental wave voltage component in a reference cycle is equal to or greater than a setting and it is detected that a sudden frequency change of a variation greater than a sudden frequency change caused by a step rise that is specified in the FRT requirements occurs, the arithmetic processing part 16 detects the isolated operation state of the distributed power source 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、単独運転検出装置及び単独運転検出方法に関する。   The present invention relates to an isolated operation detection device and an isolated operation detection method.

太陽光発電設備等の分散型電源(分散電源)を電力系統に連系するために、種々の系統連系システムが提案されている。この種の連系系統システムにおいて、電力系統の事故等によって電力会社の変電所の遮断器が開放され、電力系統が商用電源から切り離された場合に、分散電源を電力系統に連系したまま運転(単独運転)させると、商用電源から切り離された電力系統に分散電源から電力を供給した状態となり、単独運転による感電事故等が発生するおそれがある。このため、連系系統システムには、分散電源の単独運転を防止するために、単独運転状態を検出する単独運転検出装置を備え、分散電源が連系運転状態から単独運転状態に移行した場合に、分散電源を電力系統から速やかに切り離す(解列する)ことが求められている。   In order to link a distributed power source (distributed power source) such as a solar power generation facility to an electric power system, various grid connection systems have been proposed. In this type of interconnected system, when the power company's substation breaker is opened due to an accident in the power system, etc., and the power system is disconnected from the commercial power supply, the distributed power supply is operated with the power system connected. When (single operation) is performed, power is supplied from the distributed power source to the power system disconnected from the commercial power source, and an electric shock accident or the like may occur due to the single operation. For this reason, in order to prevent the isolated operation of the distributed power source, the interconnected grid system includes an isolated operation detection device that detects the isolated operation state, and when the distributed power source shifts from the connected operation state to the isolated operation state. Therefore, it is required to quickly disconnect (disconnect) the distributed power source from the power system.

そこで、単独運転検出装置では、系統停電等により分散電源が単独運転状態になったことを検出する種々の単独運転検出方法が提案されている。このような単独運転検出方法としては、大別して、受動的方式と能動的方式とがある。   Therefore, various isolated operation detection methods for detecting that the distributed power source is in an isolated operation state due to a system power failure or the like have been proposed. Such an isolated operation detection method is roughly classified into a passive method and an active method.

受動的方式の単独運転検出方法の1つとして、電圧位相跳躍検出方式の検出方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。この検出方法は、系統停止によって分散電源が連系運転から単独運転に移行すると、分散電源の発電出力と負荷との不平衡によって系統の電圧位相が急変するため、この電圧位相の急変に基づいて分散電源の単独運転状態を検出する方法である。詳述すると、系統停止により分散電源が連系運転から単独運転に移行すると、系統の負荷力率が連系運転時の力率から変化する。この力率変化が系統の電圧位相の変化として現われ、系統電圧の位相(電圧位相)が瞬時的に跳躍して急変する。そして、例えば現サイクルにおける系統電圧の位相と、現サイクルより所定サイクル前の基準サイクルにおける系統電圧の位相とを繰り返し比較し、それらの位相差が整定値以上となる比較結果を所定期間内に2回以上検出することにより、上述した電圧位相の跳躍変化を検出する。そして、電圧位相の跳躍変化を検出したときに、分散電源の単独運転状態を検出し、その分散電源を電力系統から速やかに解列する。これにより、系統のノイズや負荷変動等による誤検出を抑制して分散電源の単独運転状態を精度良く検出することができる。   A voltage phase jump detection method detection method is known as one of passive type single operation detection methods (see, for example, Patent Document 1). This detection method is based on the sudden change in the voltage phase because the voltage phase of the system changes suddenly due to the unbalance between the power generation output of the distributed power supply and the load when the distributed power supply shifts from the grid operation to the single operation due to the system stop. This is a method for detecting an isolated operation state of a distributed power source. More specifically, when the distributed power source shifts from the grid operation to the single operation due to the system stop, the load power factor of the system changes from the power factor during the grid operation. This power factor change appears as a change in the voltage phase of the system, and the phase of the system voltage (voltage phase) jumps instantaneously and changes suddenly. Then, for example, the phase of the system voltage in the current cycle is repeatedly compared with the phase of the system voltage in the reference cycle that is a predetermined cycle before the current cycle. By detecting more than once, the above-described jumping change in voltage phase is detected. When a jumping change in the voltage phase is detected, the single operation state of the distributed power supply is detected, and the distributed power supply is quickly disconnected from the power system. Accordingly, it is possible to accurately detect the single operation state of the distributed power supply while suppressing erroneous detection due to system noise, load fluctuation, and the like.

特許第3518511号公報Japanese Patent No. 3518511

ところで、近年、太陽光発電設備等の普及により、電力系統に連系される分散電源が増加している。このように多数の分散電源が電力系統に連系された場合に、例えば送電線事故による瞬時電圧低下(瞬低)等に起因した電力系統の擾乱によって、多数の分散電源が電力系統から一斉に解列すると、電力系統の電力品質に悪影響を与えるおそれがある。このため、分散電源には、瞬低等に起因した電力系統の擾乱時に電力系統から分散電源を不要解列せずに運転を継続する性能を示す事故時運転継続(FRT:Fault Ride Through)要件を満たすことが求められている。さらに、分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置においてもFRT要件に対応することが必要になっている。そこで、FRT要件を満足する単独運転検出装置及び単独運転検出方法の開発が望まれている。   By the way, in recent years, with the widespread use of solar power generation facilities and the like, the number of distributed power sources connected to the power system is increasing. When a large number of distributed power sources are connected to the power system in this way, for example, due to disturbances in the power system caused by an instantaneous voltage drop (instantaneous voltage drop) due to a transmission line accident, a large number of distributed power sources are If disconnected, the power quality of the power system may be adversely affected. For this reason, the distributed power supply has a Fault Ride Through (FRT) requirement that indicates the ability to continue operation without unnecessarily disconnecting the distributed power supply from the power system when the power system is disturbed due to an instantaneous drop or the like. It is required to satisfy. Furthermore, it is necessary to meet the FRT requirement even in an isolated operation detection device that detects an isolated operation of a distributed power source. Therefore, development of an isolated operation detection device and an isolated operation detection method that satisfy the FRT requirements is desired.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、FRT要件を満足することのできる単独運転検出装置及び単独運転検出方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an isolated operation detection device and an isolated operation detection method that can satisfy FRT requirements.

上記課題を解決する単独運転検出装置は、電力系統に連系運転される分散電源の単独運転状態を、前記電力系統の電圧位相の急変から検出する単独運転検出装置であって、前記電力系統の電圧を測定して得られた測定電圧を、所定の周期でサンプリングしA/D変換してサンプリング電圧を生成するサンプリング電圧生成手段と、前記サンプリング電圧から系統基本波電圧成分を抽出する抽出手段と、前記測定電圧から系統基本波の周波数を計測する周波数計測手段と、前記系統基本波の現サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相と、前記現サイクルよりnサイクル前の1サイクルである基準サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相との位相差が整定値以上であるか否かを検出する電圧位相跳躍検出手段と、前記周波数に基づいて、事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じたか否かを検出する周波数急変検出手段と、前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出する単独運転検出手段と、を有することをその要旨とする。   An isolated operation detection device that solves the above-described problem is an isolated operation detection device that detects an isolated operation state of a distributed power source that is interconnected to an electric power system from a sudden change in the voltage phase of the electric power system. Sampling voltage generating means for sampling a measurement voltage obtained by measuring the voltage at a predetermined period and A / D converting to generate a sampling voltage; and extracting means for extracting a system fundamental voltage component from the sampling voltage; , A frequency measuring means for measuring the frequency of the system fundamental wave from the measured voltage, the phase of the system fundamental wave voltage component in the current cycle of the system fundamental wave, and a reference cycle that is one cycle before the current cycle Voltage phase jump detection means for detecting whether or not a phase difference with respect to the phase of the system fundamental voltage component in the system is equal to or greater than a set value, and based on the frequency And a sudden frequency change detecting means for detecting whether or not a sudden frequency change having a larger fluctuation amount than a sudden frequency change due to a step increase defined in the operation continuation requirement at the time of an accident, and the phase difference is equal to or greater than the set value. And a single operation detecting means for detecting a single operation state of the distributed power supply when the large frequency sudden change is detected.

この構成によれば、整定値以上の電圧位相の変化が検出され、且つ事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じたことが検出されたときに、分散電源の単独運転状態が検出される。換言すると、上記大きな周波数急変が生じていない場合、例えば事故時運転継続要件に規定されているステップ上昇やランプ変動が生じている場合には、整定値以上の電圧位相変化があっても、分散電源の単独運転状態が検出されない。これにより、事故時運転継続要件に規定されている周波数変動(ランプ上昇又はランプ変動等)に起因して整定値以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源が不要解列されることを抑制できる。その一方で、上記大きな周波数急変が発生した場合、つまり系統停止等によって整定値以上の電圧位相変化が生じた場合には、分散電源の単独運転状態が検出され、分散電源を電力系統から確実に解列させることができる。   According to this configuration, a change in the voltage phase greater than the set value is detected, and it has been detected that a sudden frequency change has occurred that has a larger fluctuation amount than the sudden frequency change due to the step increase specified in the accident continuation requirement. Sometimes the isolated operating state of the distributed power source is detected. In other words, when the large frequency sudden change does not occur, for example, when the step increase or ramp fluctuation specified in the operation continuation requirement at the time of accident occurs, even if there is a voltage phase change greater than the set value, the dispersion The single operation state of the power supply is not detected. This suppresses the unnecessary disconnection of the distributed power supply when a voltage phase change exceeding the set value occurs due to frequency fluctuations (lamp rise or lamp fluctuation, etc.) specified in the operation continuation requirements at the time of an accident. it can. On the other hand, when the large frequency sudden change described above occurs, that is, when the voltage phase change exceeding the set value occurs due to system stoppage, etc., the single operation state of the distributed power supply is detected, and the distributed power supply is reliably removed from the power system. Can be disconnected.

上記単独運転検出装置において、前記系統基本波電圧成分に基づいて、前記電力系統の三相の線間電圧の全てが定格電圧の80%以上であるか否かを検出する電圧低下検出手段を更に有し、前記単独運転検出手段は、前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することが好ましい。   In the above isolated operation detection device, further comprising a voltage drop detection means for detecting whether all of the three-phase line voltages of the power system are 80% or more of a rated voltage based on the system fundamental wave voltage component. The single operation detection means detects that all of the three-phase line voltages are 80% or more of the rated voltage, and detects that the phase difference is equal to or more than the set value; In addition, it is preferable to detect the single operation state of the distributed power source when it is detected that the large frequency sudden change has occurred.

この構成によれば、三相の線間電圧のうち1つでも定格電圧の80%未満まで低下している場合、つまり系統に二相短絡事故が発生している場合には、整定値以上の電圧位相変化があっても、分散電源の単独運転状態が検出されない。これにより、事故時運転継続要件に規定されている電圧低下(二相短絡事故等)に起因して整定値以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源が不要解列されることを抑制できる。   According to this configuration, when even one of the three-phase line voltages has dropped to less than 80% of the rated voltage, that is, when a two-phase short circuit accident has occurred in the system, the set value or more is exceeded. Even if there is a voltage phase change, the isolated operation state of the distributed power source is not detected. As a result, it is possible to prevent the distributed power source from being unnecessarily disconnected when a voltage phase change exceeding a set value occurs due to a voltage drop (such as a two-phase short circuit accident) specified in the operation continuation requirement at the time of the accident. .

上記課題を解決する単独運転検出方法は、電力系統に連系運転される分散電源の単独運転状態を、前記電力系統の電圧位相の急変から検出する電圧位相跳躍検出方式の単独運転検出方法であって、前記電力系統の電圧を測定して得られた測定電圧を、所定の周期でサンプリングしA/D変換してサンプリング電圧を生成する工程と、前記サンプリング電圧から系統基本波電圧成分を抽出する工程と、前記測定電圧から系統基本波の周波数を計測する工程と、前記系統基本波の現サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相と、前記現サイクルよりnサイクル前の1サイクルである基準サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相との位相差が整定値以上であるか否かを検出する工程と、前記周波数に基づいて、事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じたか否かを検出する工程と、前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出する工程と、を有することをその要旨としている。   An isolated operation detection method that solves the above problem is an isolated operation detection method of a voltage phase jump detection method that detects an isolated operation state of a distributed power source connected to an electric power system from a sudden change in the voltage phase of the electric power system. Then, a step of sampling the measurement voltage obtained by measuring the voltage of the power system at a predetermined period and A / D converting to generate a sampling voltage, and extracting a system fundamental voltage component from the sampling voltage A step of measuring a frequency of a system fundamental wave from the measured voltage, a phase of the system fundamental wave voltage component in a current cycle of the system fundamental wave, and a reference cycle that is one cycle before the current cycle Detecting whether or not a phase difference from the phase of the system fundamental voltage component in the system is equal to or greater than a set value, and based on the frequency, A step of detecting whether or not a sudden frequency change having a larger fluctuation amount than a sudden frequency change due to a step increase that has been set is detected, and detecting that the phase difference is equal to or greater than the set value, and the large frequency sudden change occurs. And a step of detecting a single operation state of the distributed power source when the fact is detected.

この方法によれば、事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じていない場合、例えば事故時運転継続要件に規定されているステップ上昇やランプ変動が生じている場合には、整定値以上の電圧位相変化があっても、分散電源の単独運転状態が検出されない。これにより、事故時運転継続要件に規定されている周波数変動(ランプ上昇又はランプ変動等)に起因して整定値以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源が不要解列されることを抑制できる。その一方で、上記大きな周波数急変が発生した場合、つまり系統停止等によって整定値以上の電圧位相変化が生じた場合には、分散電源の単独運転状態が検出され、分散電源を電力系統から確実に解列させることができる。   According to this method, when there is no sudden frequency change that is larger than the sudden frequency change due to the step increase specified in the accident continuation requirement, for example, the step increase or ramp specified in the accident continuation requirement When fluctuations occur, the isolated operation state of the distributed power source is not detected even if there is a voltage phase change greater than the set value. This suppresses the unnecessary disconnection of the distributed power supply when a voltage phase change exceeding the set value occurs due to frequency fluctuations (lamp rise or lamp fluctuation, etc.) specified in the operation continuation requirements at the time of an accident. it can. On the other hand, when the large frequency sudden change described above occurs, that is, when the voltage phase change exceeding the set value occurs due to system stoppage, etc., the single operation state of the distributed power supply is detected, and the distributed power supply is reliably removed from the power system. Can be disconnected.

上記単独運転検出方法において、前記系統基本波電圧成分に基づいて、前記電力系統の三相の線間電圧の全てが定格電圧の80%以上であるか否かを検出する工程を更に有し、前記単独運転状態を検出する工程では、前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することが好ましい。   In the above isolated operation detection method, the method further comprises a step of detecting whether or not all of the three-phase line voltages of the power system are 80% or more of the rated voltage, based on the system fundamental voltage component. In the step of detecting the single operation state, it is detected that all of the three-phase line voltages are 80% or more of the rated voltage, and the phase difference is detected to be equal to or more than the set value, In addition, it is preferable to detect the single operation state of the distributed power source when it is detected that the large frequency sudden change has occurred.

この方法によれば、三相の線間電圧のうち1つでも定格電圧の80%未満まで低下している場合、つまり系統に二相短絡事故が発生している場合には、整定値以上の電圧位相変化があっても、分散電源の単独運転状態が検出されない。これにより、事故時運転継続要件に規定されている電圧低下(二相短絡事故等)に起因して整定値以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源が不要解列されることを抑制できる。   According to this method, if any one of the three-phase line voltages is reduced to less than 80% of the rated voltage, that is, if a two-phase short-circuit fault has occurred in the system, the set value or more is exceeded. Even if there is a voltage phase change, the isolated operation state of the distributed power source is not detected. As a result, it is possible to prevent the distributed power source from being unnecessarily disconnected when a voltage phase change exceeding a set value occurs due to a voltage drop (such as a two-phase short circuit accident) specified in the operation continuation requirement at the time of the accident. .

上記単独運転検出方法において、前記単独運転状態を検出する工程では、前記現サイクルにおける前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であり、前記基準サイクルにおける前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することもできる。   In the isolated operation detection method, in the step of detecting the isolated operation state, all of the three-phase line voltages in the current cycle are 80% or more of the rated voltage, and the three-phase line in the reference cycle When detecting that all of the inter-voltage is 80% or more of the rated voltage, and detecting that the phase difference is equal to or greater than the set value, and detecting that the large frequency sudden change has occurred, It is also possible to detect the single operation state of the distributed power source.

なお、前記周波数急変を検出する工程の一例として、前記nサイクルよりも短い第1期間に、所定の周波数変動量以上の周波数変動が生じたか否かを検出する工程を挙げることができ、さらに、前記所定の周波数変動量を、前記ステップ上昇による周波数変動量よりも大きく、且つ前記整定値分の電圧位相の急変が発生したときの周波数変動量よりも小さく設定することができる。   In addition, as an example of the step of detecting the sudden frequency change, a step of detecting whether or not a frequency fluctuation of a predetermined frequency fluctuation amount or more has occurred in a first period shorter than the n cycles can be mentioned, The predetermined frequency fluctuation amount can be set to be larger than the frequency fluctuation amount due to the step increase and smaller than the frequency fluctuation amount when the voltage phase suddenly changes by the set value.

上記単独運転検出方法において、最新の所定数の前記周波数を平均して平均周波数を算出する工程を更に有し、前記周波数急変を検出する工程は、前記第1期間よりも短い第2期間に、前記事故時運転継続要件で規定されているランプ変動よりも大きな変動率で変化する周波数変動を検出することにより、前記周波数の急変の発生を検出する工程と、前記周波数急変の発生検出から前記第1期間よりも短い第3期間の間に、最新の前記周波数と、前記周波数急変の発生検出の直前に算出された前記平均周波数との差分が前記所定の周波数変動量以上であるか否かを検出する工程と、を有することが好ましい。   In the above isolated operation detection method, the method further includes the step of calculating an average frequency by averaging the latest predetermined number of the frequencies, and the step of detecting the sudden frequency change is performed in a second period shorter than the first period. The step of detecting the occurrence of a sudden change in the frequency by detecting the frequency change that changes at a larger fluctuation rate than the lamp change defined in the operation continuation requirement at the time of the accident, and the detection of the occurrence of the sudden change in the frequency. Whether or not the difference between the latest frequency and the average frequency calculated immediately before the occurrence detection of the sudden frequency change is equal to or greater than the predetermined frequency fluctuation amount during a third period shorter than one period. And detecting.

この方法によれば、第3期間において、最新の周波数と、周波数急変の発生検出の直前に算出された平均周波数との差分が所定の周波数変動量以上であるか否かが検出される。このように、定格周波数と最新の周波数との差分ではなく、最新の周波数と上記周波数急変直前の平均周波数との差分が所定の周波数変動量と比較されるため、周波数急変前の周波数が定格周波数から変動している場合であっても、所定の周波数変動量以上の周波数変動が発生したか否かを精度良く検出することができる。   According to this method, in the third period, it is detected whether or not the difference between the latest frequency and the average frequency calculated immediately before the occurrence detection of the sudden frequency change is greater than or equal to a predetermined frequency fluctuation amount. In this way, the difference between the latest frequency and the average frequency immediately before the frequency change is compared with a predetermined frequency fluctuation amount, not the difference between the rated frequency and the latest frequency, so the frequency before the frequency change is the rated frequency. Even if the frequency fluctuates, it can be accurately detected whether or not a frequency fluctuation equal to or greater than a predetermined frequency fluctuation amount has occurred.

本発明の単独運転検出装置及び単独運転検出方法によれば、FRT要件を満足しつつも、分散電源の単独運転を防止することができる。   According to the isolated operation detection device and the isolated operation detection method of the present invention, the isolated operation of the distributed power source can be prevented while satisfying the FRT requirement.

一実施形態における単独運転検出装置を含む系統連系システムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the grid connection system containing the independent operation detection apparatus in one Embodiment. 一実施形態における電圧位相跳躍検出処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the voltage phase jump detection process in one Embodiment. 一実施形態におけるサンプリング電圧を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the sampling voltage in one Embodiment. 一実施形態における電圧位相跳躍検出処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the voltage phase jump detection process in one Embodiment. (a)〜(c)は、線間電圧のベクトルを示す説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing which shows the vector of a line voltage. 一実施形態における電圧低下検出処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the voltage drop detection process in one Embodiment. ステップ上昇を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating step rise. ランプ変動を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating ramp fluctuation. 位相変動時の周波数変動を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the frequency fluctuation | variation at the time of phase fluctuation | variation. 一実施形態における位相変動時の周波数変動を示す波形図である。It is a wave form diagram showing frequency change at the time of phase change in one embodiment. 一実施形態における単独運転検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the isolated operation detection apparatus in one Embodiment. 一実施形態における単独運転検出処理の動作シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement sequence of the independent operation detection process in one Embodiment.

以下、単独運転検出装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、商用電源1には、変電所の遮断器2を介して電力系統(配電線)3が接続されている。電力系統3には、負荷4及び分散電源5が接続されている。負荷4は、多数の負荷をまとめて図示したものである。分散電源5は、系統健全時には、電力系統3に連系して運転される。一方、分散電源5が電力系統3に連系運転されている際に、何らかの事故等によって遮断器2が開放されると、分散電源5は単独運転になる。
Hereinafter, an embodiment of the isolated operation detection device will be described.
As shown in FIG. 1, an electric power system (distribution line) 3 is connected to a commercial power source 1 via a circuit breaker 2 of a substation. A load 4 and a distributed power supply 5 are connected to the power system 3. The load 4 shows a large number of loads collectively. The distributed power supply 5 is operated in conjunction with the power system 3 when the system is healthy. On the other hand, when the circuit breaker 2 is opened due to some accident or the like while the distributed power supply 5 is connected to the power system 3, the distributed power supply 5 is operated alone.

分散電源5は、例えば、引込線6及び遮断器7を介して、電力系統3に接続されている。分散電源5としては、例えば、太陽光発電設備、コージェネレーション発電設備、燃料電池発電設備、風力発電設備等が挙げられる。なお、引込線6には、通常は、図示以外の遮断器、変圧器等が接続されているが、ここでは図示を省略している。   The distributed power supply 5 is connected to the power system 3 via, for example, a lead-in line 6 and a circuit breaker 7. Examples of the distributed power source 5 include a solar power generation facility, a cogeneration power generation facility, a fuel cell power generation facility, and a wind power generation facility. In addition, although the circuit breaker other than illustration, a transformer, etc. are normally connected to the lead-in wire 6, illustration is abbreviate | omitted here.

電力系統3には、分散電源5の単独運転を検出する単独運転検出装置10が接続されている。例えば、単独運転検出装置10は、電圧検出器8を介して、電力系統3に接続されている。電圧検出器8は、電力系統3における三相の電圧(例えば、系統電圧の線間電圧Vab,Vbc,Vca)を所定のサンプリング周期で測定し、その測定した測定電圧Vtを単独運転検出装置10に出力する。電圧検出器8としては、例えば、計器用変圧器(VT:Voltage Transformer)を用いることができる。   An isolated operation detection device 10 that detects the isolated operation of the distributed power supply 5 is connected to the power system 3. For example, the isolated operation detection device 10 is connected to the power system 3 via the voltage detector 8. The voltage detector 8 measures a three-phase voltage (for example, line voltages Vab, Vbc, Vca of the system voltage) in the power system 3 at a predetermined sampling period, and the measured voltage Vt is measured as a single operation detection device 10. Output to. As the voltage detector 8, for example, a voltage transformer (VT) can be used.

単独運転検出装置10は、電圧検出器8で測定された測定電圧Vtに基づいて、系統電圧の電圧値、位相及び周波数を算出し、それら電圧値、位相及び周波数の変化から、分散電源5が単独運転状態であるか否かを検出する。単独運転検出装置10は、分散電源5の単独運転状態を検出したときに単独運転検出信号DSを生成し、その単独運転検出信号DSを遮断器7及び分散電源5に供給する。この単独運転検出信号DSにより、遮断器7を直ちに開放して分散電源5を電力系統3から解列し、分散電源5の運転を停止する。   The isolated operation detection device 10 calculates the voltage value, phase, and frequency of the system voltage based on the measured voltage Vt measured by the voltage detector 8, and the distributed power source 5 determines whether the voltage value, phase, and frequency change. It detects whether or not it is in a single operation state. The isolated operation detection device 10 generates an isolated operation detection signal DS when the isolated operation state of the distributed power supply 5 is detected, and supplies the isolated operation detection signal DS to the circuit breaker 7 and the distributed power supply 5. By this isolated operation detection signal DS, the circuit breaker 7 is immediately opened, the distributed power supply 5 is disconnected from the power system 3, and the operation of the distributed power supply 5 is stopped.

単独運転検出装置10は、補助変圧器11と、ローパスフィルタ(LPF)12と、サンプルホールド回路13と、A/D変換回路14と、周波数計測回路15と、演算処理部(CPU)16と、メモリ17と、入出力インタフェース(入出力I/F)18とを有している。   The isolated operation detection device 10 includes an auxiliary transformer 11, a low-pass filter (LPF) 12, a sample and hold circuit 13, an A / D conversion circuit 14, a frequency measurement circuit 15, a calculation processing unit (CPU) 16, A memory 17 and an input / output interface (input / output I / F) 18 are provided.

補助変圧器(補助PT)11には測定電圧Vtが入力される。補助変圧器11は、入力した測定電圧Vtを所定のPT比に従って変換し、その変換後の測定電圧VtをLPF12に出力する。LPF12は、補助変圧器11からの測定電圧Vtに含まれるノイズ(ここでは、高周波成分)を減衰させるフィルタ回路である。LPF12は、フィルタ処理後の測定電圧Vtfを、サンプルホールド回路13及び周波数計測回路15に出力する。   The measurement voltage Vt is input to the auxiliary transformer (auxiliary PT) 11. The auxiliary transformer 11 converts the input measurement voltage Vt according to a predetermined PT ratio, and outputs the converted measurement voltage Vt to the LPF 12. The LPF 12 is a filter circuit that attenuates noise (here, a high frequency component) included in the measurement voltage Vt from the auxiliary transformer 11. The LPF 12 outputs the measurement voltage Vtf after the filter processing to the sample hold circuit 13 and the frequency measurement circuit 15.

サンプルホールド回路13は、例えば、演算処理部16から与えられたサンプルホールド指令パルスに基づいて、そのパルスの周期で測定電圧Vtfをサンプリングしてホールドすることを繰り返し、時々刻々のサンプリング値のホールド出力をA/D変換回路14に供給する。例えば、サンプルホールド指令パルスは、一定周波数のパルス信号である。このため、本例のサンプルホールド回路13は、測定電圧Vtfを、固定周波数サンプリング方式でサンプリングしてホールドする。   For example, the sample hold circuit 13 repeatedly samples and holds the measurement voltage Vtf at the cycle of the pulse based on the sample hold command pulse given from the arithmetic processing unit 16, and outputs the sample value every time. Is supplied to the A / D conversion circuit 14. For example, the sample hold command pulse is a pulse signal having a constant frequency. For this reason, the sample hold circuit 13 of this example samples and holds the measurement voltage Vtf by a fixed frequency sampling method.

A/D変換回路14は、演算処理部16から与えられたA/D変換指令パルスに基づいて、サンプルホールド回路13から出力される時々刻々のホールド出力をA/D変換し、変換後のデジタル信号をサンプリング電圧Viとして演算処理部16に出力する。A/D変換回路14は、サンプルホールド回路13からのホールド出力(測定電圧Vtf)を、例えば電気角30度の間隔でデジタルのサンプリング電圧Viに変換する。すなわち、A/D変換回路14は、所定の間隔で、サンプルホールド回路13からのホールド出力から、デジタルのサンプリング電圧Viを生成する。   The A / D conversion circuit 14 A / D-converts the momentary hold output output from the sample hold circuit 13 based on the A / D conversion command pulse given from the arithmetic processing unit 16, and converts the converted digital The signal is output to the arithmetic processing unit 16 as a sampling voltage Vi. The A / D conversion circuit 14 converts the hold output (measurement voltage Vtf) from the sample hold circuit 13 into a digital sampling voltage Vi at intervals of, for example, an electrical angle of 30 degrees. That is, the A / D conversion circuit 14 generates the digital sampling voltage Vi from the hold output from the sample hold circuit 13 at a predetermined interval.

サンプリング電圧Viは、演算処理部16を通じて、メモリ17のRAMに書き込まれる。そして、メモリ17のRAMには、最新の一定量、例えば電力系統3の基本波(系統基本波)のnサイクル分のサンプリング電圧Viが保持される。すなわち、メモリ17のRAMには、最新のサンプリング電圧Viからnサイクル前のサンプリング電圧Viまでのnサイクル分のサンプリング電圧Viが保持される。なお、上記nは、例えば、3以上の自然数に設定することができ、本例ではn=4に設定されている。   The sampling voltage Vi is written into the RAM of the memory 17 through the arithmetic processing unit 16. The RAM 17 of the memory 17 holds the latest fixed amount, for example, the sampling voltage Vi for n cycles of the fundamental wave (system fundamental wave) of the power system 3. That is, the RAM of the memory 17 holds the sampling voltage Vi for n cycles from the latest sampling voltage Vi to the sampling voltage Vi n cycles before. Note that n can be set to a natural number of 3 or more, for example, and is set to n = 4 in this example.

周波数計測回路15には、LPF12からの測定電圧Vtfが入力される。周波数計測回路15は、測定電圧Vtfから、系統電圧(例えば、線間電圧Vab)の周波数(系統基本波周波数)fを計測する。周波数計測回路15としては、複合形継電器であれば、周波数継電器(周波数リレー)と共用することができる。周波数継電器としては、例えば、過周波数継電器(OFR)や不足周波数継電器(UFR)を用いることができる。例えば、周波数計測回路15は、測定電圧Vtf(線間電圧Vabの測定電圧Vtf)を方形波に変換し、その方形波内に内部クロック信号のクロックパルスが何個入っているかをカウントすることにより、系統基本波周波数fを測定する。具体的には、周波数計測回路15は、系統基本波の定格周波数(50Hz又は60Hz)の90°間隔でカウント動作を開始し、系統基本波の1サイクルの間に4個のカウントデータを生成する。そして、周波数計測回路15は、所定の周期毎に、上記4個のカウントデータの平均値を算出することにより、系統基本波周波数fを算出する。なお、所定の周期としては、例えば、系統基本波の定格周波数の1周期よりも短い周期(例えば、10ms)に設定することができる。例えば、所定の周期としては、上記周波数継電器のリレー周期を用いることができる。   The frequency measurement circuit 15 receives the measurement voltage Vtf from the LPF 12. The frequency measurement circuit 15 measures the frequency (system fundamental frequency) f of the system voltage (for example, the line voltage Vab) from the measurement voltage Vtf. As the frequency measuring circuit 15, if it is a composite relay, it can be shared with a frequency relay (frequency relay). As the frequency relay, for example, an over-frequency relay (OFR) or an under-frequency relay (UFR) can be used. For example, the frequency measurement circuit 15 converts the measurement voltage Vtf (measurement voltage Vtf of the line voltage Vab) into a square wave, and counts how many clock pulses of the internal clock signal are included in the square wave. Then, the system fundamental frequency f is measured. Specifically, the frequency measurement circuit 15 starts a count operation at 90 ° intervals of the rated frequency (50 Hz or 60 Hz) of the system fundamental wave, and generates four count data during one cycle of the system fundamental wave. . Then, the frequency measurement circuit 15 calculates the system fundamental frequency f by calculating the average value of the four count data for each predetermined period. In addition, as a predetermined period, it can set to a period (for example, 10 ms) shorter than one period of the rated frequency of a system fundamental wave, for example. For example, the relay cycle of the frequency relay can be used as the predetermined cycle.

周波数計測回路15で計測された系統基本波周波数fは、演算処理部16を通じて、メモリ17のRAMに順次書き込まれる。そして、メモリ17のRAMには、最新の所定量、例えばm個の系統基本波周波数fが保持される。すなわち、メモリ17のRAMには、最新の系統基本波周波数fから(m−1)個前の系統基本波周波数fまでのm個の系統基本波周波数fが保持される。上記mは、例えば、4〜64程度の自然数に設定することができる。なお、系統基本波周波数fを算出する際に生成されたカウントデータは、演算処理部16に供給される。   The system fundamental frequency f measured by the frequency measurement circuit 15 is sequentially written into the RAM of the memory 17 through the arithmetic processing unit 16. The RAM of the memory 17 holds the latest predetermined amount, for example, m system fundamental frequency f. That is, the RAM of the memory 17 holds m system fundamental frequency f from the latest system fundamental frequency f to (m−1) previous system fundamental frequency f. The m can be set to a natural number of about 4 to 64, for example. The count data generated when calculating the system fundamental frequency f is supplied to the arithmetic processing unit 16.

演算処理部16は、メモリ17のROMに保持されたデジタルフィルタ処理、電圧位相跳躍検出処理、電圧低下検出処理及び周波数急変検出処理等の各種の処理プログラムを実行する。演算処理部16は、上記処理プログラムの実行によって分散電源5の単独運転状態を検出したときに、単独運転検出信号DSを生成する。そして、演算処理部16は、生成した単独運転検出信号DSを、入出力I/F18を介して遮断器7及び分散電源5に供給する。   The arithmetic processing unit 16 executes various processing programs such as digital filter processing, voltage phase jump detection processing, voltage drop detection processing, and frequency sudden change detection processing held in the ROM of the memory 17. The arithmetic processing unit 16 generates an isolated operation detection signal DS when the isolated operation state of the distributed power supply 5 is detected by executing the processing program. Then, the arithmetic processing unit 16 supplies the generated isolated operation detection signal DS to the circuit breaker 7 and the distributed power supply 5 via the input / output I / F 18.

次に、演算処理部16で実行される各種処理について説明する。
デジタルフィルタ処理では、演算処理部16は、いわゆる離散フーリエ変換に基づき、例えば上述したサンプルホールドの間隔で、サンプリング電圧Viから系統基本波電圧成分(ここでは、三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトル量)を抽出することを繰り返す。また、電圧位相跳躍検出処理では、演算処理部16は、系統基本波の現サイクル(最新のサイクル)よりもnサイクル(ここでは、4サイクル)前の1サイクルを連系運転位相の基準サイクルとし、現サイクルにおける系統基本波電圧成分の位相(以下、単に「電圧位相」ともいう。)と基準サイクルにおける電圧位相とを比較する。そして、演算処理部16は、比較結果に基づいて、現サイクルの電圧位相が、基準サイクルの電圧位相から整定値(設定値)θ以上ずれているか否か、すなわち電圧位相の跳躍変化の有無を検出し、検出結果をメモリ17のRAMに蓄積保持する。なお、整定値θは、例えば、2〜20°(好適には、3〜10°)程度に設定することができる。本例では、整定値θが10°に設定されている。
Next, various processes executed by the arithmetic processing unit 16 will be described.
In the digital filter processing, the arithmetic processing unit 16 is based on so-called discrete Fourier transform, for example, from the sampling voltage Vi to the system fundamental wave voltage components (here, three-phase line voltages Vab, Vbc, The extraction of the vector amount of Vca) is repeated. In the voltage phase jump detection process, the arithmetic processing unit 16 sets one cycle before the current cycle (latest cycle) of the system fundamental wave as n cycles (here, 4 cycles) as the reference cycle of the interconnection operation phase. The phase of the system fundamental voltage component in the current cycle (hereinafter also simply referred to as “voltage phase”) is compared with the voltage phase in the reference cycle. Then, based on the comparison result, the arithmetic processing unit 16 determines whether or not the voltage phase of the current cycle is shifted from the voltage phase of the reference cycle by a set value (set value) θ or more, that is, whether or not there is a jumping change in the voltage phase. The detection result is accumulated and held in the RAM of the memory 17. The set value θ can be set to about 2 to 20 ° (preferably 3 to 10 °), for example. In this example, the set value θ is set to 10 °.

このようなデジタルフィルタ処理及び電圧位相跳躍検出処理は、例えば上記特許文献1にも記載されているが、これらの処理について以下に簡単に説明する。
図2に示すように、まず、系統基本波(測定電圧Vtf)における注目サイクルを「0」とした場合に、この注目サイクルよりも時間的に前のサイクルを順にサイクル「−1」、「−2」、…、「−6」とし、注目サイクルよりも時間的に後のサイクルを順にサイクル「+1」、「+2」、…、「+5」とする。図2の例では、基準サイクルを現サイクルの4サイクル前の1サイクルに設定する(n=4)。このとき、サイクル「−1」内の時刻txで系統停止が発生し、電圧位相が、時刻tx以前の連系運転時の位相から単独運転時の位相に急変したとすると、現サイクルと基準サイクルとの電圧位相の比較結果は次のようになる。
Such digital filter processing and voltage phase jump detection processing are also described in, for example, Patent Document 1 described above. These processing will be briefly described below.
As shown in FIG. 2, first, when the cycle of interest in the system fundamental wave (measured voltage Vtf) is set to “0”, cycles preceding the cycle of interest are sequentially cycled “−1”, “−”. 2 ”,...,“ −6 ”, and cycles subsequent to the target cycle in the order of cycles“ +1 ”,“ +2 ”,. In the example of FIG. 2, the reference cycle is set to one cycle four cycles before the current cycle (n = 4). At this time, if a system stop occurs at time tx in the cycle “−1” and the voltage phase suddenly changes from the phase at the time of interconnection operation before time tx to the phase at the time of single operation, the current cycle and the reference cycle The voltage phase comparison results are as follows.

(A)現サイクルが「−2」サイクル以前の場合
現サイクルが「−2」サイクル以前のサイクルの場合には、基準サイクルが「−6」サイクル以前のサイクルとなり、現サイクルと基準サイクルとの両サイクルが連系運転の同一位相になる。このため、電圧位相の比較結果は、位相跳躍変化無しという結果になる。
(A) When the current cycle is "-2" cycle or earlier When the current cycle is a cycle before "-2" cycle, the reference cycle is the cycle before "-6" cycle, and the current cycle and the reference cycle Both cycles are in the same phase of interconnected operation. For this reason, the comparison result of the voltage phase results in no phase jump change.

(B)現サイクルが「−1」サイクルの場合
現サイクルが「−1」サイクルで、基準サイクルが「−5」サイクルの場合には、現サイクル中に系統停止が発生し、現サイクルの電圧位相が過渡現象を含むため、電圧位相の比較結果(位相跳躍変化の有無)は不確定になる。
(B) When the current cycle is “−1” cycle When the current cycle is “−1” cycle and the reference cycle is “−5” cycle, the system stop occurs during the current cycle, and the voltage of the current cycle Since the phase includes a transient phenomenon, the voltage phase comparison result (the presence or absence of a phase jump change) is indeterminate.

(C)現サイクルが「0」〜「+2」サイクルの場合
現サイクルが「0」、「+1」、「+2」サイクルの場合には、基準サイクルがそれぞれ「−4」、「−3」、「−2」サイクルになる。これらの場合には、現サイクルが単独運転位相となる一方で、基準サイクルが連系運転位相となる。このため、これらの期間では、現サイクルと基準サイクルとの電圧位相が整定値θ(例えば、10°)以上ずれる。したがって、位相跳躍変化有りとなる比較結果が2回(2サイクル)以上発生する。
(C) When the current cycle is “0” to “+2” cycle When the current cycle is “0”, “+1”, “+2” cycle, the reference cycle is “−4”, “−3”, “−2” cycle. In these cases, the current cycle is the single operation phase, while the reference cycle is the interconnection operation phase. Therefore, in these periods, the voltage phase between the current cycle and the reference cycle is shifted by a set value θ (for example, 10 °) or more. Therefore, the comparison result that there is a phase jump change occurs twice (two cycles) or more.

(D)現サイクルが「+3」サイクルの場合
現サイクルが「+3」サイクルで、基準サイクルが「−1」サイクルの場合には、基準サイクル中に系統停止が発生し、基準サイクルの電圧位相が過渡現象を含むため、電圧位相の比較結果は上記(B)と同様に不確定になる。
(D) When the current cycle is “+3” cycle When the current cycle is “+3” cycle and the reference cycle is “−1” cycle, system shutdown occurs during the reference cycle, and the voltage phase of the reference cycle is Since a transient phenomenon is included, the voltage phase comparison result is uncertain as in the case of (B).

(E)現サイクルが「+4」サイクル以後の場合
現サイクルが「+4」サイクル以後のサイクルの場合には、基準サイクルが「0」サイクル以後のサイクルとなり、現サイクルと基準サイクルとの両サイクルが単独運転の同一位相になる。このため、電圧位相の比較結果は、位相跳躍変化無しという結果になる。
(E) When the current cycle is after “+4” cycle When the current cycle is after “+4” cycle, the reference cycle is the cycle after “0” cycle, and both the current cycle and the reference cycle are It becomes the same phase of isolated operation. For this reason, the comparison result of the voltage phase results in no phase jump change.

このように、系統停止が発生すると、現サイクルと基準サイクルとの電圧位相の比較により、系統停止が発生した時刻txの「−1」サイクルの直後の複数サイクル(ここでは、「0」〜「+2」サイクル)において、位相跳躍変化有りと検出されるサイクルが2サイクル以上発生する。なお、本例では、現サイクルと基準サイクルとのサイクル差nを「4」としたが、この値を増やすことにより、位相跳躍変化有りの検出サイクル数を3サイクル以上に増やすことができる。   In this way, when a system stop occurs, a comparison between voltage phases of the current cycle and the reference cycle indicates that a plurality of cycles (here, “0” to “0”) immediately after the “−1” cycle at time tx when the system stop occurred. +2 "cycles), two or more cycles that are detected as having a phase jump change occur. In this example, the cycle difference n between the current cycle and the reference cycle is set to “4”, but by increasing this value, the number of detection cycles with a phase jump change can be increased to 3 or more.

次に、各サイクルにおける電圧位相の比較方法について説明する。
図3に示すように、現サイクルにおいて、固定周波数サンプリング方式により、一定間隔のサンプリング点(図中●印参照)で測定電圧Vtf(たとえば、系統電圧の線間電圧Vab)がサンプリングされ、デジタル信号に変換されたサンプリング電圧Viがメモリ17に順次蓄積される。基本系統波の1サイクルにおけるサンプリング数を2k個としたときに、現サイクルにおける2k個のサンプリング電圧Viがメモリ17に蓄積されると、現サイクル及び基準サイクルにおける2k個のサンプリング電圧Viが演算処理部16により読み出される。すなわち、図3の例では、現サイクルの最後のサンプリング電圧Vi、つまり時刻t0における最新のサンプリング電圧Viを「V0」としたときに、現サイクルにおける2k個のサンプリング電圧V0〜V2k−1がメモリ17から読み出される。また、基準サイクルの最後のサンプリング電圧Vi、つまり時刻tnにおけるサンプリング電圧Viを「V2kn」としたときに、基準サイクルにおける2k個のサンプリング電圧V2kn〜V2k(n+1)−1がメモリ17から読み出される。
Next, a voltage phase comparison method in each cycle will be described.
As shown in FIG. 3, in the current cycle, the measurement voltage Vtf (for example, the line voltage Vab of the system voltage) is sampled at a sampling point (see the mark ● in the figure) at a fixed interval by a fixed frequency sampling method. The sampling voltage Vi converted into is sequentially stored in the memory 17. When the number of samplings in one cycle of the fundamental system wave is 2k, if 2k sampling voltages Vi in the current cycle are stored in the memory 17, 2k sampling voltages Vi in the current cycle and the reference cycle are processed. Read by the unit 16. That is, in the example of FIG. 3, when the last sampling voltage Vi in the current cycle, that is, the latest sampling voltage Vi at time t0 is “V0”, 2k sampling voltages V0 to V2k−1 in the current cycle are stored in the memory. 17 is read out. In addition, when the last sampling voltage Vi of the reference cycle, that is, the sampling voltage Vi at time tn is “V2kn”, 2k sampling voltages V2kn to V2k (n + 1) −1 in the reference cycle are read from the memory 17.

演算処理部16は、デジタルフィルタ処理により、読み出した現サイクル及び基準サイクルのサンプリング電圧Viに基づいて、現サイクル及び基準サイクルそれぞれの1サイクルの系統基本波電圧成分(ここでは、線間電圧Vabのベクトル量)の余弦成分(cos成分)Vc及び正弦成分(sin成分)Vsを算出する。これらcos成分Vc及びsin成分Vsは、系統基本波の定格周波数をfoとし、サンプリング周波数を2k・foとしたときに、以下の式1及び式2により求めることができる。   Based on the sampling voltage Vi of the current cycle and the reference cycle read out by the digital filter processing, the arithmetic processing unit 16 performs a system fundamental wave voltage component (here, the line voltage Vab of the line voltage Vab) for each of the current cycle and the reference cycle. The cosine component (cos component) Vc and the sine component (sin component) Vs of the vector amount are calculated. The cos component Vc and the sin component Vs can be obtained by the following equations 1 and 2 when the rated frequency of the system fundamental wave is fo and the sampling frequency is 2 k · fo.

ここで、現サイクルのcos成分VcをVc0とし、現サイクルのsin成分VsをVs0とすると、cos成分Vc0及びsin成分Vs0は、現サイクルにおける2k個のサンプリング電圧V0〜V2k−1から求められる。すなわち、上記式1及び式2におけるサンプリング電圧Viをサンプリング電圧V0〜V2k−1として求めたcos成分Vc及びsin成分Vsがそれぞれ現サイクルのcos成分Vc0及びsin成分Vs0となる。同様に、基準サイクルのcos成分VcをVcnとし、基準サイクルのsin成分VsをVsnとすると、基準サイクルのcos成分Vcn及びsin成分Vsnは、基準サイクルにおける2k個のサンプリング電圧V2kn〜V2k(n+1)−1から求められる。 Here, if the cos component Vc of the current cycle is Vc0 and the sin component Vs of the current cycle is Vs0, the cos component Vc0 and the sin component Vs0 are obtained from 2k sampling voltages V0 to V2k-1 in the current cycle. That is, the cos component Vc and the sin component Vs obtained by using the sampling voltage Vi in the above equations 1 and 2 as the sampling voltages V0 to V2k-1 become the cos component Vc0 and the sin component Vs0 of the current cycle, respectively. Similarly, when the cos component Vc of the reference cycle is Vcn and the sin component Vs of the reference cycle is Vsn, the cos component Vcn and the sin component Vsn of the reference cycle are 2k sampling voltages V2kn to V2k (n + 1) in the reference cycle. −1.

但し、式1及び式2により算出したcos成分Vc0,Vcn及びsin成分Vs0,Vsnには、電力系統3の系統周波数が変動したときに、その変動に基づくゲイン変動及び位相変動が含まれる。このため、cos成分Vc0,Vcn及びsin成分Vs0,Vsnに基づいて電圧位相の比較を行うと、その比較結果に系統周波数の変動の影響が含まれてしまう。そこで、演算処理部16は、以下の式3〜式6により、系統周波数の変動に基づくcos成分Vc0,Vcn及びsin成分Vs0,Vsnにおける位相ずれを補正している。   However, the cos components Vc0 and Vcn and the sin components Vs0 and Vsn calculated by Equations 1 and 2 include gain variation and phase variation based on the variation when the system frequency of the power system 3 varies. For this reason, when the voltage phase is compared based on the cos components Vc0 and Vcn and the sin components Vs0 and Vsn, the comparison result includes the influence of the fluctuation of the system frequency. Therefore, the arithmetic processing unit 16 corrects the phase shift in the cos components Vc0 and Vcn and the sin components Vs0 and Vsn based on the variation of the system frequency by the following equations 3 to 6.

上記式3及び式5におけるΔは周波数変動差であり、以下の式により求めることができる。 Δ in the above formulas 3 and 5 is a frequency fluctuation difference and can be obtained by the following formula.

上記式7における「fa」は現在の周波数を示す平均周波数であり、例えば周波数計測回路15により測定された周波数fに基づいて求めることができる。例えば、演算処理部16は、メモリ17に保持されている最新の所定数の周波数fを平均することにより、周波数の急変等を除去した平均周波数faを算出することができる。このように、周波数変動差Δは、定格周波数foに対する平均周波数fa(現在の周波数)の変動割合を示している。 “Fa” in Equation 7 is an average frequency indicating the current frequency, and can be obtained based on the frequency f measured by the frequency measurement circuit 15, for example. For example, the arithmetic processing unit 16 can calculate the average frequency fa from which a sudden change in frequency is removed by averaging the latest predetermined number of frequencies f held in the memory 17. As described above, the frequency fluctuation difference Δ indicates the fluctuation ratio of the average frequency fa (current frequency) with respect to the rated frequency fo.

続いて、図4に示すように、演算処理部16は、補正後の基準サイクルのcos成分Vcn´及びsin成分Vsn´のベクトルαを基準にして、補正後の現サイクルのcos成分Vc0´及びsin成分Vs0´のベクトルβの位相が、進み方向又は遅れ方向に整定値θ以上ずれているか否かを検出する。本例の演算処理部16は、補正後の基準サイクルにおける線間電圧Vabのベクトルαを基準にして、補正後の現サイクルにおける線間電圧Vabのベクトルβの位相が整定値θ以上ずれているか否かを検出する。すなわち、演算処理部16は、ベクトルβが図4の斜線部の領域に含まれるベクトルになるか否かを検出する。具体的には、演算処理部16は、以下の式8又は式9が成立するか否かを判定することにより、ベクトルβとベクトルαとの位相差が整定値θ以上あるか否か、つまり電圧位相の跳躍変化があるか否かを判定している。   Subsequently, as illustrated in FIG. 4, the arithmetic processing unit 16 uses, as a reference, the cos component Vcn ′ and the sin component Vsn ′ of the corrected reference cycle, and the corrected cosine component Vc0 ′ of the current cycle. It is detected whether or not the phase of the vector β of the sin component Vs0 ′ is shifted by a set value θ or more in the advance direction or the delay direction. Whether the phase of the vector β of the line voltage Vab in the current cycle after the correction is shifted by a set value θ or more is determined based on the vector α of the line voltage Vab in the reference cycle after correction. Detect whether or not. That is, the arithmetic processing unit 16 detects whether or not the vector β is a vector included in the shaded area in FIG. Specifically, the arithmetic processing unit 16 determines whether or not the following Expression 8 or Expression 9 is satisfied, thereby determining whether or not the phase difference between the vector β and the vector α is greater than or equal to the set value θ, that is, It is determined whether there is a jumping change in the voltage phase.

これら式8及び式9のいずれか一方の式が成立した場合には、現サイクルのベクトルβの位相が基準サイクルのベクトルαの位相に対して整定値θ以上ずれ、ベクトルβが図4の斜線部の領域内に位置している。このため、式8及び式9のいずれか一方の式が成立した場合には、整定値θ以上の位相跳躍が発生していると判定することができる。 When either one of these equations 8 and 9 is established, the phase of the vector β in the current cycle is shifted by a set value θ or more with respect to the phase of the vector α in the reference cycle, and the vector β is hatched in FIG. Located in the area of the section. For this reason, when either one of Expression 8 and Expression 9 is established, it can be determined that a phase jump greater than the settling value θ has occurred.

このように、電圧位相跳躍検出処理では、電力系統3の系統周波数の変動に伴う系統電圧の位相ずれを補正した上で、現サイクルの電圧位相と基準サイクルの電圧位相とを比較している。しかし、この電圧位相跳躍検出処理のみでは、FRT要件を満足できるものではなかった。すなわち、電圧位相跳躍検出処理のみでは、電力系統3の擾乱がFRT要件の規定内であっても、整定値θ以上の位相変化が検出されると、分散電源5が電力系統3から不要解列されてしまう。このように分散電源5が不要解列されると、特に多数の分散電源5が一斉に不要解列されると、系統全体の電圧や周波数に影響を与えて系統の安定性が損なわれるおそれがある。そこで、本実施形態の演算処理部16では、FRT要件に規定されている電圧低下及び周波数変動では分散電源5を不要解列させないようにするために、電圧位相跳躍検出処理に加えて、電圧低下検出処理及び周波数急変検出処理を実行するようにした。これらの点について、以下に詳述する。   As described above, in the voltage phase jump detection process, the phase shift of the system voltage due to the fluctuation of the system frequency of the power system 3 is corrected, and the voltage phase of the current cycle is compared with the voltage phase of the reference cycle. However, this voltage phase jump detection process alone cannot satisfy the FRT requirement. That is, with only the voltage phase jump detection processing, even if the disturbance of the power system 3 is within the FRT requirements, if the phase change greater than the set value θ is detected, the distributed power source 5 is unnecessarily disconnected from the power system 3. Will be. When the distributed power supply 5 is unnecessarily disconnected in this way, particularly when many distributed power supplies 5 are unnecessarily disconnected all at once, the voltage and frequency of the entire system may be affected and the stability of the system may be impaired. is there. Therefore, in the arithmetic processing unit 16 of the present embodiment, in order to prevent the distributed power source 5 from being unnecessarily disconnected due to the voltage drop and frequency fluctuation defined in the FRT requirement, in addition to the voltage phase jump detection process, the voltage drop The detection process and the sudden frequency change detection process are executed. These points will be described in detail below.

ここで、FRT要件は、系統送電線事故に伴う系統電圧の電圧低下及び周波数変動が発生したときに、発電設備(分散電源)が運転継続する条件(つまり、電圧低下耐量及び周波数変動耐量)を既定している。   Here, the FRT requirements are the conditions (that is, the voltage drop tolerance and the frequency fluctuation tolerance) that the power generation equipment (distributed power supply) continues to operate when a voltage drop and frequency fluctuation of the system voltage due to the grid transmission line accident occur. Default.

まず、FRT要件における電圧低下耐量について説明する。例えば、太陽光発電設備のFRT要件では、系統の三相短絡事故の場合に、系統電圧の残電圧が定格20%以上となる電圧低下に対しては分散電源の運転を継続し、解列しないようにする電圧低下耐量が要求される。また、太陽光発電設備のFRT要件では、系統の二相短絡事故の場合に、系統電圧の残電圧が定格52%以上であって、位相変化が41°以下である電圧低下に対しては分散電源の運転を継続し、解列しないようにする電圧低下耐量が要求される。   First, the voltage drop tolerance in the FRT requirement will be described. For example, in the FRT requirements for photovoltaic power generation facilities, in the case of a three-phase short circuit accident in the system, the operation of the distributed power supply is continued for a voltage drop that causes the remaining voltage of the system voltage to be 20% or more, and is not disconnected The voltage drop tolerance is required. Further, in the FRT requirement of the photovoltaic power generation facility, in the case of a two-phase short circuit accident of the system, the remaining voltage of the system voltage is rated to be 52% or more and the phase change is 41 ° or less. The voltage drop tolerance is required to keep the power supply running and not to disconnect.

図5(a)は、系統健全時の系統電圧の三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトルを示している。図5(b)は、三相短絡事故時における三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトルを示している。図5(c)は、二相短絡事故時、具体的にはY結線の系統におけるb相とc相間で二相短絡事故が発生したときの三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトルを示している。   FIG. 5A shows vectors of three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca of the system voltage when the system is healthy. FIG. 5B shows vectors of three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca at the time of a three-phase short circuit accident. FIG. 5C shows vectors of three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca when a two-phase short circuit accident occurs, specifically, when a two-phase short circuit accident occurs between the b phase and the c phase in the Y-connection system. Is shown.

図5(a)及び図5(b)に示すように、三相短絡事故時には、各線間電圧Vab,Vbc,Vcaが定格電圧よりも低くなるが(例えば、定格電圧の20%)、線間電圧Vab,Vbc,Vcaにおける位相の変化はない。この場合には、上述した電圧位相跳躍検出処理において電圧位相の跳躍変化が検出されないため、三相短絡事故に伴って分散電源5が不要解列されることはない。   As shown in FIG. 5 (a) and FIG. 5 (b), in the case of a three-phase short circuit accident, each line voltage Vab, Vbc, Vca is lower than the rated voltage (for example, 20% of the rated voltage), There is no phase change in the voltages Vab, Vbc, Vca. In this case, since the voltage phase jump change is not detected in the voltage phase jump detection process described above, the distributed power source 5 is not unnecessarily disconnected due to the three-phase short circuit accident.

一方、図5(a)及び図5(c)に示すように、二相短絡事故時には、線間電圧Vab,Vcaに比べて線間電圧Vbcが大きく低下し、線間電圧Vab,Vcaの位相が変化する。図5(c)の例では、線間電圧Vbcが定格電圧の30%まで低下し、線間電圧Vab,Vcaが定格電圧の87%まで低下し、系統健全時(図5(a)参照)に対する線間電圧Vab,Vcaの位相変化が21°となる。この場合には、線間電圧Vab,Vcaの位相変化が整定値θ以上となるため、電圧位相跳躍検出処理において位相跳躍有りと判定されてしまう。このため、電圧位相跳躍検出処理のみでは、FRT要件に規定されている二相短絡事故時に分散電源5が不要解列される場合がある。   On the other hand, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (c), at the time of a two-phase short circuit accident, the line voltage Vbc is greatly reduced compared to the line voltages Vab, Vca, and the phase of the line voltages Vab, Vca is reduced. Changes. In the example of FIG. 5C, the line voltage Vbc decreases to 30% of the rated voltage, the line voltages Vab and Vca decrease to 87% of the rated voltage, and the system is healthy (see FIG. 5A). The phase change of the line voltages Vab and Vca with respect to is 21 °. In this case, since the phase change of the line voltages Vab and Vca is equal to or more than the set value θ, it is determined that there is a phase jump in the voltage phase jump detection process. For this reason, with only the voltage phase jump detection process, the distributed power supply 5 may be unnecessarily disconnected at the time of a two-phase short circuit accident defined in the FRT requirement.

そこで、本実施形態の演算処理部16では、電圧位相跳躍検出処理に加えて、電圧低下検出処理を実行するようにした。この電圧低下検出処理では、上記デジタルフィルタ処理により抽出された線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトル量に基づいて、線間電圧Vab,Vbc,Vcaの電圧値が所定範囲内に収まっているか否かを判定する。例えば、二相短絡事故が発生した場合には、短絡箇所である線間電圧の電圧値が定格電圧の80%未満の電圧値まで低下する。このため、線間電圧Vab,Vbc,Vcaの電圧値が定格電圧の80%未満の電圧値まで低下しているか否かを判定することにより、二相短絡事故が発生しているか否かを判定することができる。そこで、電圧低下検出処理では、定格電圧の電圧値をVrとしたときに、以下の式10〜式12の全てが成立しているか否かを判定している。   Therefore, in the arithmetic processing unit 16 of this embodiment, in addition to the voltage phase jump detection process, the voltage drop detection process is executed. In this voltage drop detection process, whether or not the voltage values of the line voltages Vab, Vbc, Vca are within a predetermined range based on the vector amounts of the line voltages Vab, Vbc, Vca extracted by the digital filter process. Determine whether. For example, when a two-phase short-circuit accident occurs, the voltage value of the line voltage that is the short-circuit portion decreases to a voltage value that is less than 80% of the rated voltage. Therefore, it is determined whether or not a two-phase short-circuit accident has occurred by determining whether or not the voltage values of the line voltages Vab, Vbc, and Vca have decreased to a voltage value that is less than 80% of the rated voltage. can do. Therefore, in the voltage drop detection process, it is determined whether all of the following formulas 10 to 12 are satisfied when the voltage value of the rated voltage is Vr.

式10〜式12のうち1つでも成立していない場合には、現サイクルにおいて二相短絡事故が発生していると判断することができる。 If any one of Equations 10 to 12 is not satisfied, it can be determined that a two-phase short circuit accident has occurred in the current cycle.

さらに、電圧低下検出処理では、電圧位相跳躍検出処理における基準サイクルにおいて二相短絡事故が発生しているか否かを判断するために、以下の式13〜式15の全てが成立しているか否かを判定している。以下の式13〜式15では、現サイクルよりnサイクル前(本例では、4サイクル前)の基準サイクルにおける線間電圧Vab,Vbc,Vcaの電圧値をそれぞれVabn,Vbcn,Vcanとしている。   Further, in the voltage drop detection process, whether or not all of the following Expressions 13 to 15 are satisfied in order to determine whether or not a two-phase short circuit accident has occurred in the reference cycle in the voltage phase jump detection process. Is judged. In the following formulas 13 to 15, the voltage values of the line voltages Vab, Vbc, Vca in the reference cycle n cycles before the current cycle (4 cycles before in this example) are Vabn, Vbcn, Vcan, respectively.

すなわち、図6に示すように、電圧低下検出処理では、現サイクルの線間電圧Vab,Vbc,Vcaのベクトルと、基準サイクルの線間電圧Vabn,Vbcn,Vcanのベクトルとの全てのベクトルが図中の梨地模様の領域内に位置しているか否かを判定している。このとき、式10〜式15のうち1つでも成立していない場合(図6に示した6つのベクトルの1つでも梨地模様の領域から外れている場合)には、現サイクル又は基準サイクルにおいて二相短絡事故が発生していると判断することができる。このように二相短絡事故が発生した場合には、上述したように、電圧位相跳躍検出処理において位相跳躍有りと検出される可能性がある。そこで、本例の演算処理部16は、式10〜式15のうち1つでも成立していない場合には、位相跳躍有りと検出された場合であっても、単独運転検出信号DSを生成しないようにした。これにより、現サイクル又は基準サイクルにおいてFRT要件に規定されている二相短絡事故が発生し、整定値θ以上の電圧位相の変化が検出される場合であっても、分散電源5が不要解列されることを好適に抑制することができる。 That is, as shown in FIG. 6, in the voltage drop detection process, all vectors of the vectors of the line voltages Vab, Vbc, Vca in the current cycle and the vectors of the line voltages Vabn, Vbcn, Vcan in the reference cycle are shown. It is determined whether or not it is located within the region of the satin pattern inside. At this time, if any one of Expressions 10 to 15 is not satisfied (even if one of the six vectors shown in FIG. 6 is out of the textured area), in the current cycle or the reference cycle It can be determined that a two-phase short circuit accident has occurred. When a two-phase short-circuit accident occurs in this way, as described above, it may be detected that there is a phase jump in the voltage phase jump detection process. Therefore, the arithmetic processing unit 16 of the present example does not generate the isolated operation detection signal DS even when it is detected that there is a phase jump if any one of Expressions 10 to 15 is not satisfied. I did it. As a result, even if a two-phase short-circuit accident defined in the FRT requirement occurs in the current cycle or the reference cycle and a change in voltage phase exceeding the set value θ is detected, the distributed power source 5 is not required to be disconnected. It can suppress suitably.

次に、FRT要件における周波数変動耐量について説明する。例えば、太陽光発電設備のFRT要件では、系統周波数がステップ状に+0.8Hz(50Hz系統に連系する場合)又は+1.0Hz(60Hz系統に連系する場合)だけ変化して3サイクル間継続する周波数変動(ステップ上昇)に対しては分散電源の運転を継続し、解列しないようにする周波数変動耐量が要求される。   Next, frequency fluctuation tolerance in the FRT requirement will be described. For example, in the FRT requirement of photovoltaic power generation equipment, the system frequency changes in steps of +0.8 Hz (when connected to a 50 Hz system) or +1.0 Hz (when connected to a 60 Hz system) and continues for 3 cycles. For the frequency fluctuation (step increase) to be performed, the frequency fluctuation tolerance is required to continue the operation of the distributed power source so as not to be disconnected.

すなわち、図7に示すように、定格周波数foが50Hzの場合には、系統周波数が50Hzから50.8Hzに変化して3サイクル(0.06s)間継続する周波数変動(図中梨地模様参照)に対しては分散電源5の運転を継続する必要がある。しかし、系統周波数がステップ上昇した場合には、そのステップ上昇前後で電圧位相が変化した様に見える。この場合には、ステップ上昇前後における電圧位相の変化が整定値θ(例えば、10°)以上となる場合があるため、電圧位相跳躍検出処理において位相跳躍有りと判定される可能性がある。このため、電圧位相跳躍検出処理のみでは、FRT要件に規定されている周波数変動(ステップ上昇)時に分散電源5が不要解列される場合がある。   That is, as shown in FIG. 7, when the rated frequency fo is 50 Hz, the system frequency changes from 50 Hz to 50.8 Hz and continues for 3 cycles (0.06 s) (see satin pattern in the figure). Therefore, it is necessary to continue the operation of the distributed power source 5. However, when the system frequency is stepped up, it appears that the voltage phase has changed before and after the step rise. In this case, since the change in the voltage phase before and after the step increase may become a set value θ (for example, 10 °) or more, it may be determined that there is a phase jump in the voltage phase jump detection process. For this reason, with only the voltage phase jump detection process, the distributed power supply 5 may be unnecessarily disconnected at the time of frequency fluctuation (step increase) defined in the FRT requirement.

また、太陽光発電設備のFRT要件では、ランプ状の±2Hz/sの系統周波数の周波数変動に対しては運転を継続し、解列しないようにする周波数変動耐量が要求される。このFRT要件では、定格周波数が50Hzの場合には、系統周波数の上限が51.5Hz、下限が47.5Hzにそれぞれ制限され、定格周波数が60Hzの場合には、系統周波数の上限が61.8Hz、下限が57.0Hzにそれぞれ制限されている。   In addition, the FRT requirement of the photovoltaic power generation equipment requires a frequency fluctuation tolerance that keeps the operation against frequency fluctuations of the lamp-shaped system frequency of ± 2 Hz / s so as not to be disconnected. In this FRT requirement, when the rated frequency is 50 Hz, the upper limit of the system frequency is limited to 51.5 Hz and the lower limit is 47.5 Hz. When the rated frequency is 60 Hz, the upper limit of the system frequency is 61.8 Hz. The lower limit is limited to 57.0 Hz.

すなわち、図8に示すように、定格周波数foが50Hzの場合には、系統周波数が+2Hz/sの変化率で51.5Hzまで上昇する周波数変動、及び系統周波数が−2Hz/sの変化率で47.5Hzまで低下する周波数変動(図中梨地模様の領域参照)に対しては分散電源5の運転を継続する必要がある。しかし、系統周波数が−2Hz/sの変化率で変動した場合には、その周波数変動(ランプ変動)により電圧位相が変化した様に見える。この場合には、ランプ変動時における電圧位相の変化が整定値θ以上となる場合があるため、電圧位相跳躍検出処理において位相跳躍有りと判定される可能性がある。このため、電圧位相跳躍検出処理のみでは、FRT要件に規定されている周波数変動(ランプ変動)時に分散電源5が不要解列される場合がある。   That is, as shown in FIG. 8, when the rated frequency fo is 50 Hz, the system frequency increases to 51.5 Hz with a change rate of +2 Hz / s, and the system frequency has a change rate of −2 Hz / s. It is necessary to continue the operation of the distributed power supply 5 with respect to the frequency fluctuation (refer to the satin pattern area in the figure) that decreases to 47.5 Hz. However, when the system frequency fluctuates at a change rate of −2 Hz / s, it appears that the voltage phase has changed due to the frequency fluctuation (ramp fluctuation). In this case, since the change of the voltage phase at the time of ramp fluctuation may be equal to or larger than the set value θ, there is a possibility that it is determined that there is a phase jump in the voltage phase jump detection process. For this reason, with only the voltage phase jump detection process, the distributed power supply 5 may be unnecessarily disconnected at the time of frequency fluctuation (ramp fluctuation) defined in the FRT requirement.

このように系統周波数に周波数変動が生じると、系統の電圧位相に変化が生じた様に見える。これとは反対に、系統の電圧位相に変化が生じた場合には、系統周波数に周波数変動が生じた様に見える。   When frequency fluctuations occur in the system frequency in this way, it appears that the voltage phase of the system has changed. On the other hand, when a change occurs in the voltage phase of the system, it appears that frequency fluctuation has occurred in the system frequency.

図9は、+0.8Hzのステップ上昇と3°の位相跳躍時とにおける系統周波数の周波数変動の見え方を示している。図9に示すように、3°の位相跳躍時には、−0.4Hz程度の周波数変動が見られる。この3°の位相跳躍に起因した周波数変動は、ステップ上昇と同様に、瞬時的に発生している。すなわち、3°の位相跳躍発生に伴って、系統周波数が急変している。この位相跳躍に伴って急変したときの系統周波数fcは、変化した位相をθcとすると、以下の式で求めることができる。   FIG. 9 shows how the frequency fluctuations of the system frequency appear when the step rise is +0.8 Hz and the phase jump is 3 °. As shown in FIG. 9, when the phase jump is 3 °, a frequency fluctuation of about −0.4 Hz is observed. The frequency fluctuation resulting from the 3 ° phase jump occurs instantaneously as in the step increase. That is, the system frequency changes suddenly with the occurrence of a phase jump of 3 °. The system frequency fc when suddenly changing with the phase jump can be obtained by the following equation, where θc is the changed phase.

上記式16から、+0.8Hzのステップ上昇は、約5.8°の位相跳躍に伴う周波数変動に相当することが分かる。また、整定値θが10°に設定されている場合に、その整定値θの位相跳躍が発生した場合には、上記式16から、系統周波数は50Hzから48.6Hz又は51.4Hzまで急変することが分かる。このように、+0.8Hzのステップ上昇による周波数変動量(=0.8Hz)は、整定値θ(=10°)の位相跳躍に伴う周波数変動量(=1.4Hz)よりも小さくなる。 From the above equation 16, it can be seen that a step increase of +0.8 Hz corresponds to a frequency fluctuation accompanying a phase jump of about 5.8 °. When the set value θ is set to 10 ° and the phase jump of the set value θ occurs, the system frequency suddenly changes from 50 Hz to 48.6 Hz or 51.4 Hz according to the above equation 16. I understand that. Thus, the frequency fluctuation amount (= 0.8 Hz) due to the step increase of +0.8 Hz is smaller than the frequency fluctuation amount (= 1.4 Hz) associated with the phase jump of the set value θ (= 10 °).

一方、ランプ変動による周波数変動量は、最大で2.5Hzとなるため、整定値θ(=10°)の位相跳躍による周波数変動量(=1.4Hz)よりも大きくなる。但し、ランプ変動は、ステップ上昇や位相跳躍に伴う周波数変動に比べて、単位時間当たりの周波数の変動量が小さい。例えば、ランプ変動では、整定値θ(=10°)の位相跳躍に伴う周波数変動量である1.4Hzの分だけ変動(つまり、50Hzから48.6Hzまで変動)するのに0.7s(系統基本波の35周期分)の時間がかかる。これに対し、位相跳躍による周波数変動では、0.04s程度(系統基本波の2周期程度)という短い時間で50Hzから48.6Hzまで変動(急変)する。   On the other hand, since the frequency fluctuation amount due to the lamp fluctuation is 2.5 Hz at the maximum, it becomes larger than the frequency fluctuation quantity (= 1.4 Hz) due to the phase jump of the set value θ (= 10 °). However, the ramp fluctuation has a smaller frequency fluctuation amount per unit time than the frequency fluctuation accompanying the step increase or phase jump. For example, in the ramp fluctuation, 0.7 s (system) is varied by 1.4 Hz which is the frequency fluctuation amount associated with the phase jump of the set value θ (= 10 °) (that is, fluctuation from 50 Hz to 48.6 Hz). It takes 35 cycles of the fundamental wave). On the other hand, the frequency fluctuation due to the phase jump fluctuates (rapidly changes) from 50 Hz to 48.6 Hz in a short time of about 0.04 s (about two cycles of the system fundamental wave).

以上のことから、ランプ変動による変動時間よりも短い期間内に、ステップ上昇による周波数変動量よりも大きな周波数変動が生じたか否かを検出することにより、FRT要件に規定されている周波数変動(ステップ上昇又はランプ変動)が生じているか否かを判定することができる。そこで、演算処理部16では、電圧位相跳躍検出処理に加えて、整定値θ相当の周波数急変が生じているか否かを検出する周波数急変検出処理を実行するようにした。   From the above, by detecting whether or not a frequency fluctuation larger than the frequency fluctuation amount due to the step rise has occurred within a period shorter than the fluctuation time due to the lamp fluctuation, the frequency fluctuation (step) defined in the FRT requirement is detected. It can be determined whether or not a rise or ramp fluctuation has occurred. Therefore, in addition to the voltage phase jump detection process, the arithmetic processing unit 16 executes a frequency sudden change detection process for detecting whether or not a frequency sudden change corresponding to the set value θ occurs.

図10に示すように、本例の周波数急変検出処理では、所定の微小期間(第1期間)T1において、整定値θ程度の位相跳躍が発生したときの周波数変動量ΔF以上の周波数変動が生じているか否かを判定する。   As shown in FIG. 10, in the frequency sudden change detection process of this example, a frequency fluctuation equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF when a phase jump of about the set value θ occurs in a predetermined minute period (first period) T1. It is determined whether or not.

ここで、微小期間T1は、例えば、現サイクルと基準サイクルとのサイクル差n分の時間、つまりnサイクル分の時間よりも短い時間に設定することができる。例えば、微小期間T1は、系統基本波の2〜3サイクル分の時間(40〜60ms)に設定することができる。周波数変動量ΔFは、FRT要件に規定されているステップ上昇による周波数変動量(=0.8Hz)よりも大きい変動量に設定されている。また、周波数変動量ΔFは、整定値θ以上の位相跳躍(つまり、系統停止による位相跳躍)が発生した場合に単独運転状態を確実に検出できるように、整定値θの位相跳躍が発生したときの周波数変動量よりも小さい変動量に設定することが好ましい。本例の周波数変動量ΔFは、整定値θよりも小さい位相θb分の位相跳躍が発生したときの周波数変動量に設定されている。この場合の周波数変動量ΔFは、以下の式により求めることができる。   Here, the minute period T1 can be set to, for example, a time corresponding to the cycle difference n between the current cycle and the reference cycle, that is, a time shorter than the time corresponding to n cycles. For example, the minute period T1 can be set to a time of 2 to 3 cycles (40 to 60 ms) of the system fundamental wave. The frequency fluctuation amount ΔF is set to a fluctuation amount larger than the frequency fluctuation amount (= 0.8 Hz) due to the step increase defined in the FRT requirement. Further, the frequency fluctuation amount ΔF is obtained when the phase jump of the set value θ occurs so that the isolated operation state can be reliably detected when the phase jump greater than the set value θ (that is, the phase jump due to the system stop) occurs. It is preferable to set the fluctuation amount smaller than the frequency fluctuation amount. The frequency fluctuation amount ΔF in this example is set to the frequency fluctuation amount when a phase jump corresponding to the phase θb smaller than the set value θ occurs. In this case, the frequency fluctuation amount ΔF can be obtained by the following equation.

なお、位相θbは、例えば整定値θが10°である場合には、その整定値θの66%〜80%程度の位相(つまり、6.6°〜8°)に設定することができる。 For example, when the set value θ is 10 °, the phase θb can be set to a phase of about 66% to 80% of the set value θ (that is, 6.6 ° to 8 °).

次に、周波数急変検出処理における具体的な処理の一例について説明する。
周波数計測回路15は、測定電圧Vtから系統基本波周波数fを算出する際に生成するカウントデータ、つまり系統基本波の所定位相(ここでは、90°)間隔で生成するカウントデータを演算処理部16に順次供給する。演算処理部16は、例えば、系統基本波の1サイクルの間に得られる複数個(ここでは、4個)のカウントデータに基づいて、系統基本波周波数fにおける急変の発生を検出する。例えば、演算処理部16は、4個のカウントデータの中の最小カウント値と最大カウント値とのカウント差が所定値(例えば、4〜8カウント)以上となった場合に、系統基本波周波数fの急変を検出する。すなわち、4個のカウントデータを生成する期間中(ここでは、1サイクルの間)にランプ変動では生じ得ない大きな周波数変動が生じたことを検出した場合に、系統基本波周波数fの急変の発生を検出することができる。ここで、上記所定値は、FRT要件に規定されているランプ変動における最大の変化率である±2Hz/sよりも大きな変化率の周波数変動によって生じるカウント差に設定されている。したがって、ランプ変動では、最小カウント値と最大カウント値とのカウント差が所定値以上にならないため、系統基本波周波数fの急変の発生が検出されることはない。なお、系統基本波周波数fの急変発生を検出する期間(第2期間)は、微小期間T1よりも短い期間であって、本例では系統基本波の1サイクル分の時間に設定されている。
Next, an example of specific processing in the sudden frequency change detection processing will be described.
The frequency measurement circuit 15 generates count data generated when the system fundamental wave frequency f is calculated from the measurement voltage Vt, that is, count data generated at predetermined phase (90 ° in this case) intervals of the system fundamental wave. To supply sequentially. For example, the arithmetic processing unit 16 detects the occurrence of a sudden change in the system fundamental wave frequency f based on a plurality (four in this case) of count data obtained during one system fundamental wave cycle. For example, when the count difference between the minimum count value and the maximum count value in the four count data becomes equal to or greater than a predetermined value (for example, 4 to 8 counts), the arithmetic processing unit 16 performs the system fundamental frequency f. Detect sudden changes in That is, when it is detected that a large frequency fluctuation that cannot be caused by a ramp fluctuation has occurred during a period of generating four count data (here, during one cycle), an abrupt change in the system fundamental frequency f occurs. Can be detected. Here, the predetermined value is set to a count difference caused by a frequency change with a change rate larger than ± 2 Hz / s, which is the maximum change rate in the lamp change defined in the FRT requirement. Therefore, in the ramp fluctuation, since the count difference between the minimum count value and the maximum count value does not exceed the predetermined value, the occurrence of a sudden change in the system fundamental frequency f is not detected. Note that the period (second period) in which the occurrence of a sudden change in the system fundamental wave frequency f is detected is a period shorter than the minute period T1, and is set to a time corresponding to one cycle of the system fundamental wave in this example.

図10に示したステップ上昇及び位相跳躍の例では、時刻t2において、最小カウント値と最大カウント値との差が所定値以上となって、系統基本波周波数fの急変(ここでは、急増)が検出されたとする。このように系統基本波周波数fの急変が検出されると、演算処理部16は、例えば、急変を検出した時刻t2から時刻t3までの微小期間(第3期間)T2の中で周波数変動量ΔF以上の周波数変動が生じるか否かを検出する。ここで、微小期間T2は、上記微小期間T1よりも短い期間であって、例えば20〜40ms程度(本例では、40ms)の時間に設定することができる。   In the example of step increase and phase jump shown in FIG. 10, at time t2, the difference between the minimum count value and the maximum count value becomes equal to or greater than a predetermined value, and the system fundamental frequency f suddenly changes (here, rapidly increases). Suppose that it was detected. When the sudden change in the system fundamental frequency f is detected in this way, the arithmetic processing unit 16, for example, the frequency fluctuation amount ΔF in a minute period (third period) T2 from time t2 to time t3 when the sudden change is detected. It is detected whether or not the above frequency fluctuation occurs. Here, the minute period T2 is a period shorter than the minute period T1, and can be set to a time of about 20 to 40 ms (in this example, 40 ms), for example.

演算処理部16は、例えば、微小期間T2において、所定の周期(例えば、10ms)毎に周波数計測回路15で計測される系統基本波周波数f(図中の各プロット点参照)と、時刻t2直前に算出された平均周波数fa(例えば、時刻t1で算出された平均周波数fa)との差分Δfが周波数変動量ΔF以上となるか否かを判定する。このため、微小期間T2では、最新の系統基本波周波数fと、時刻t2直前に算出された平均周波数faとの比較が複数回(ここでは、4回)実行される。このとき、図10に示すように、整定値θ以上の位相跳躍では、差分Δfが周波数変動量ΔFよりも大きくなる一方で、ステップ上昇では、差分Δfが周波数変動量ΔFよりも大きくなることはない。このため、微小期間T2内に差分Δfが周波数変動量ΔF以上になったか否かを検出することで、周波数急変が、位相跳躍及びFRT要件に規定されているステップ上昇のいずれに起因するものであるかを判定することができる。すなわち、微小期間T2内に周波数変動量ΔF以上となる差分Δfを検出できない場合には、整定値θ以上の位相跳躍(つまり、系統停止による位相跳躍)が発生していないと判断することができる。   For example, in the minute period T2, the arithmetic processing unit 16 determines the system fundamental wave frequency f (see each plot point in the figure) measured by the frequency measurement circuit 15 every predetermined period (for example, 10 ms), and immediately before time t2. It is determined whether or not the difference Δf with respect to the average frequency fa calculated at (for example, the average frequency fa calculated at time t1) is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF. For this reason, in the minute period T2, the comparison between the latest system fundamental wave frequency f and the average frequency fa calculated immediately before time t2 is executed a plurality of times (here, four times). At this time, as shown in FIG. 10, the difference Δf becomes larger than the frequency fluctuation amount ΔF in the phase jump of the set value θ or more, while the difference Δf becomes larger than the frequency fluctuation amount ΔF in the step increase. Absent. For this reason, by detecting whether or not the difference Δf is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF within the minute period T2, the sudden frequency change is caused by either the phase jump or the step increase defined in the FRT requirement. It can be determined whether there is. That is, when the difference Δf that is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF cannot be detected within the minute period T2, it can be determined that a phase jump greater than the set value θ (that is, a phase jump due to a system stop) has not occurred. .

そこで、本例の演算処理部16は、微小期間T1内で周波数変動量ΔF以上の周波数変動が検出されなければ(つまり、整定値θ相当の周波数急変が検出されなければ)、単独運転検出信号DSを生成しないようにしている。これにより、FRT要件に規定されている周波数変動(ステップ上昇又はランプ変動)が発生して整定値θ以上の電圧位相の変化が検出される場合であっても、分散電源5が不要解列されることを好適に抑制することができる。   Therefore, the arithmetic processing unit 16 of this example does not detect an isolated operation detection signal unless a frequency fluctuation equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF is detected within the minute period T1 (that is, if a frequency sudden change corresponding to the settling value θ is not detected). DS is not generated. As a result, the distributed power source 5 is unnecessarily disconnected even when a frequency variation (step increase or ramp variation) defined in the FRT requirement occurs and a change in voltage phase greater than the set value θ is detected. It can suppress suitably.

なお、演算処理部16は、サンプリング電圧Viから系統基本波電圧成分を抽出する抽出手段と、電圧位相跳躍検出手段と、電圧低下検出手段と、周波数急変検出手段と、単独運転検出手段として機能する。   The arithmetic processing unit 16 functions as an extraction unit that extracts a system fundamental wave voltage component from the sampling voltage Vi, a voltage phase jump detection unit, a voltage drop detection unit, a frequency sudden change detection unit, and an isolated operation detection unit. .

次に、単独運転検出装置10(主に、演算処理部16)の動作について説明する。
図11に示すステップS1では、固定周波数サンプリング方式により、測定電圧Vtfがサンプルホールドされ、最新のサンプリング値のホールド出力がデジタルのサンプリング電圧Viに変換され、そのサンプリング電圧Viが演算処理部16に入力される。そして、演算処理部16は、最新のサンプリング電圧Viをメモリ17のRAMに書き込む。
Next, the operation of the isolated operation detection device 10 (mainly the arithmetic processing unit 16) will be described.
In step S1 shown in FIG. 11, the measurement voltage Vtf is sampled and held by the fixed frequency sampling method, the hold output of the latest sampling value is converted into the digital sampling voltage Vi, and the sampling voltage Vi is input to the arithmetic processing unit 16. Is done. Then, the arithmetic processing unit 16 writes the latest sampling voltage Vi into the RAM of the memory 17.

次に、ステップS2では、所定の周期毎に、測定電圧Vtf(例えば、線間電圧Vab)から最新の系統基本波周波数fが計測され、その最新の系統基本波周波数fが演算処理部16に入力される。そして、演算処理部16は、最新の系統基本波周波数fをメモリ17のRAMに書き込む。このとき、演算処理部16には、系統基本波周波数fを算出する際に生成されるカウントデータも入力される。   Next, in step S2, the latest system fundamental frequency f is measured from the measured voltage Vtf (for example, the line voltage Vab) at predetermined intervals, and the latest system fundamental frequency f is sent to the arithmetic processing unit 16. Entered. Then, the arithmetic processing unit 16 writes the latest system fundamental wave frequency f in the RAM of the memory 17. At this time, count data generated when calculating the system fundamental frequency f is also input to the arithmetic processing unit 16.

続いて、演算処理部16は、メモリ17に保持されている最新の所定数の系統基本波周波数fを読み出し、それら所定数の系統基本波周波数fを平均化して平均周波数faを算出する(ステップS3)。   Subsequently, the arithmetic processing unit 16 reads the latest predetermined number of system fundamental wave frequencies f stored in the memory 17 and averages the predetermined number of system fundamental wave frequencies f to calculate the average frequency fa (step). S3).

次いで、ステップS4において、演算処理部16は、メモリ17から現サイクルにおける2k個のサンプリング電圧Viを読み出し、上記式1及び式2から、現サイクルの系統基本波電圧成分(ここでは、線間電圧Vab,Vbc,Vca)のcos成分Vc0及びsin成分Vs0を算出する。また、演算処理部16は、メモリ17から基準サイクルにおける2k個のサンプリング電圧Viを読み出し、上記式1及び式2から、基準サイクルの系統基本波電圧成分(ここでは、線間電圧Vabn,Vbcn,Vcan)のcos成分Vcn及びsin成分Vsnを算出する。   Next, in step S4, the arithmetic processing unit 16 reads 2k sampling voltages Vi in the current cycle from the memory 17, and from the above formulas 1 and 2, the system fundamental wave voltage component of the current cycle (here, the line voltage) The cos component Vc0 and the sin component Vs0 of Vab, Vbc, Vca) are calculated. In addition, the arithmetic processing unit 16 reads 2k sampling voltages Vi in the reference cycle from the memory 17, and derives the system fundamental wave voltage components (in this case, the line voltages Vabn, Vbcn, Cos component Vcn and sin component Vsn of Vcan) are calculated.

次に、演算処理部16は、先のステップS3で算出した平均周波数faに基づいて、上記式7から周波数変動差Δ(=(fa−fo)/fo)を算出する(ステップS5)。続いて、演算処理部16は、上記式3〜式6に基づいて、例えば線間電圧Vabの成分Vc0,Vs0を成分Vc0´,Vs0´にそれぞれ補正し、例えば線間電圧Vabnの成分Vcn,Vsnを成分Vcn´,Vsn´にそれぞれ補正する(ステップS6)。   Next, the arithmetic processing unit 16 calculates the frequency variation difference Δ (= (fa−fo) / fo) from the above equation 7 based on the average frequency fa calculated in the previous step S3 (step S5). Subsequently, the arithmetic processing unit 16 corrects, for example, the components Vc0 and Vs0 of the line voltage Vab to the components Vc0 ′ and Vs0 ′ based on the above formulas 3 to 6, respectively, for example, the components Vcn and Vcn of the line voltage Vabn, Vsn is corrected to components Vcn ′ and Vsn ′, respectively (step S6).

次いで、演算処理部16は、先のステップS1〜S6で入力及び算出した各数値に基づいて、分散電源5が単独運転状態にあるか否かを検出する(ステップS7)。
図12は、ステップS7における単独運転検出処理の動作シーケンスを示している。図12に示すように、本例の単独運転検出処理では、条件C1〜C6の全ての条件を満たし、且つ条件C7,C8のいずれか一方の条件を満たし、且つ条件C9を満たしたときに、分散電源5が単独運転状態であると検出する。この単独運転検出処理を以下に詳述する。
Next, the arithmetic processing unit 16 detects whether or not the distributed power source 5 is in the single operation state based on the numerical values input and calculated in the previous steps S1 to S6 (step S7).
FIG. 12 shows an operation sequence of the isolated operation detection process in step S7. As shown in FIG. 12, in the isolated operation detection process of this example, when all the conditions C1 to C6 are satisfied, one of the conditions C7 and C8 is satisfied, and the condition C9 is satisfied, It is detected that the distributed power supply 5 is in a single operation state. This isolated operation detection process will be described in detail below.

条件C1〜C6は、上記式10〜式15にそれぞれ対応しており、現サイクルの線間電圧Vab,Vbc,Vca及び基準サイクルの線間電圧Vabn,Vbcn,Vcanが所定範囲に収まっているか否かを判定するための条件である。換言すると、条件C1〜C6は、系統に二相短絡事故が発生しているか否かを判定するための条件である。   Conditions C1 to C6 correspond to the above expressions 10 to 15, respectively, and whether the line voltages Vab, Vbc, Vca in the current cycle and the line voltages Vabn, Vbcn, Vcan in the reference cycle are within a predetermined range. This is a condition for determining whether or not. In other words, the conditions C1 to C6 are conditions for determining whether or not a two-phase short circuit accident has occurred in the system.

判定処理21〜26では、条件C1〜C6のそれぞれが成立したか否かが判定される。例えば、判定処理21では、所定回数連続して条件C1(式10)が成立した場合に、その条件C1が成立したと判定する。判定処理22〜26も同様に、所定回数連続して条件C2〜C6が成立した場合に、それら条件C2〜C6がそれぞれ成立したと判定する。そして、判定処理27では、判定処理21〜26において条件C1〜C6の全てが成立したと判定されたときに、条件C1〜C6の全てが重畳された条件C10が生成される。この場合には、各線間電圧Vab,Vbc,Vca,Vabn,Vbcn,Vcanが所定範囲(0.8Vr〜1.2Vr)に収まっており、二相短絡事故が発生していないと判断することができる。一方、判定処理21〜26において、条件C1〜C6のうち1つでも条件が成立していないと判定されると、判定処理27では、条件C10が生成されない。この場合には、二相短絡事故が発生していると判断することができる。   In the determination processes 21 to 26, it is determined whether or not each of the conditions C1 to C6 is satisfied. For example, in the determination process 21, when the condition C1 (Equation 10) is satisfied for a predetermined number of times, it is determined that the condition C1 is satisfied. Similarly, in the determination processes 22 to 26, when the conditions C2 to C6 are satisfied for a predetermined number of times, it is determined that the conditions C2 to C6 are satisfied. In the determination process 27, when it is determined in the determination processes 21 to 26 that all the conditions C1 to C6 are satisfied, a condition C10 in which all the conditions C1 to C6 are superimposed is generated. In this case, each line voltage Vab, Vbc, Vca, Vabn, Vbcn, Vcan is within a predetermined range (0.8 Vr to 1.2 Vr), and it can be determined that a two-phase short circuit accident has not occurred. it can. On the other hand, in the determination processes 21 to 26, if it is determined that any one of the conditions C1 to C6 is not satisfied, the determination process 27 does not generate the condition C10. In this case, it can be determined that a two-phase short circuit accident has occurred.

条件C7,C8は、上記式8及び式9にそれぞれ対応しており、基準サイクルの電圧位相に対して現サイクルの電圧位相が整定値θ以上変化しているか否か、つまり電圧位相の跳躍変化があるか否かを判定するための条件である。判定処理28では、条件C7,C8(式8及び式9)のいずれか一方の条件が所定回数連続して成立した場合に、そのいずれか一方の条件が成立したと判定する。すなわち、図2で説明したように、位相跳躍変化有りとの比較結果が2回以上連続して発生した場合に、整定値θ以上の位相跳躍変化があると判定する。   Conditions C7 and C8 correspond to the above equations 8 and 9, respectively, and whether or not the voltage phase of the current cycle has changed by more than a set value θ relative to the voltage phase of the reference cycle, that is, the jumping change of the voltage phase This is a condition for determining whether or not there is. In the determination process 28, when any one of the conditions C7 and C8 (Expression 8 and Expression 9) is continuously established a predetermined number of times, it is determined that any one of the conditions is satisfied. That is, as described with reference to FIG. 2, when the comparison result with the phase jump change is continuously generated twice or more, it is determined that there is a phase jump change greater than the set value θ.

判定処理29では、判定処理27で条件C10が生成され、且つ判定処理28で条件C7,C8のいずれか一方が成立していると判定された場合に、条件C7,C8と条件C10を重畳した条件C11が生成される。この場合には、判定処理27で二相短絡事故が発生していないと判断され、且つ判定処理28で位相跳躍変化があると判断されているため、二相短絡事故に起因していない位相跳躍変化が生じていると判断することができる。一方、判定処理29では、判定処理27で条件C10が生成されていないと(つまり、二相短絡事故が発生していると判断されると)、判定処理28で位相跳躍変化があると判定された場合であっても、単独運転検出信号DSを生成しないように動作する。これは、この場合の位相跳躍変化が二相短絡事故に起因して生じたものであると判断できるためである。このような動作により、FRT要件に規定されている電圧低下(二相短絡事故)に起因して整定値θ以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源5が不要解列されることを抑制できる。   In the determination process 29, when the condition C10 is generated in the determination process 27 and it is determined in the determination process 28 that one of the conditions C7 and C8 is satisfied, the conditions C7 and C8 and the condition C10 are superimposed. Condition C11 is generated. In this case, since it is determined that the two-phase short-circuit accident has not occurred in the determination process 27 and it is determined that there is a phase jump change in the determination process 28, the phase jump not caused by the two-phase short-circuit accident It can be determined that a change has occurred. On the other hand, in the determination process 29, if the condition C10 is not generated in the determination process 27 (that is, if it is determined that a two-phase short circuit accident has occurred), it is determined in the determination process 28 that there is a phase jump change. Even in such a case, it operates so as not to generate the isolated operation detection signal DS. This is because it can be determined that the phase jump change in this case is caused by a two-phase short circuit accident. Such an operation suppresses the unnecessary disconnection of the distributed power source 5 when a voltage phase change exceeding the set value θ occurs due to a voltage drop (two-phase short circuit accident) specified in the FRT requirement. it can.

判定処理30では、条件C11が所定回数連続して成立した場合に、その条件C11が成立したと判定する。
一方、条件C9は、整定値θ相当の周波数急変が発生したか否かを判定するための条件である。すなわち、条件C9は、微小期間T1,T2において周波数変動量ΔF以上の周波数変動を検出した場合に成立する条件である。判定処理31では、例えば、微小期間T1,T2内で周波数変動量ΔF以上の周波数変動が1回でも検出されると、条件C9が成立したと判定する。この場合には、FRT要件に規定されているステップ上昇やランプ変動では生じ得ない周波数急変が発生していることから、それらステップ上昇及びランプ変動が生じていないと判断することができる。
In the determination process 30, when the condition C11 is satisfied for a predetermined number of times, it is determined that the condition C11 is satisfied.
On the other hand, the condition C9 is a condition for determining whether or not a sudden frequency change corresponding to the set value θ has occurred. That is, the condition C9 is a condition that is satisfied when a frequency fluctuation equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF is detected in the minute periods T1 and T2. In the determination process 31, for example, if a frequency fluctuation equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF is detected even once in the micro periods T1 and T2, it is determined that the condition C9 is satisfied. In this case, since there is a frequency sudden change that cannot occur due to the step increase or the ramp variation defined in the FRT requirement, it can be determined that the step increase and the ramp variation have not occurred.

判定処理32では、判定処理30で条件C11が成立していると判定され、且つ判定処理31で条件C9が成立していると判定された場合に、分散電源5が単独運転状態であると判定する。この場合には、条件C1〜C6の全てが成立し、且つ条件C7,C8のいずれか一方の条件が成立し、且つ条件C9が成立している。そして、判定処理30で二相短絡事故に起因しない位相跳躍変化があると判定され、判定処理31でステップ上昇及びランプ変動が生じていないと判定されている。このため、この場合には、FRT要件に規定されている電圧低下及び周波数変動(ステップ上昇及びランプ変動)に起因していない位相跳躍変化、つまり系統停止による位相跳躍変化が発生していると判断することができ、分散電源5の単独運転状態を迅速に検出することができる。そして、分散電源5の単独運転状態を検出した場合には(図11のステップS7でYES)、単独運転検出信号DSが生成される(ステップS8)。これにより、系統停止によって位相跳躍変化が発生した場合、つまり分散電源5の単独運転時には、分散電源5を電力系統3から確実に解列させることができる。   In the determination process 32, when it is determined in the determination process 30 that the condition C11 is satisfied, and in the determination process 31, it is determined that the condition C9 is satisfied, it is determined that the distributed power source 5 is in the single operation state. To do. In this case, all of the conditions C1 to C6 are satisfied, one of the conditions C7 and C8 is satisfied, and the condition C9 is satisfied. Then, it is determined in the determination process 30 that there is a phase jump change that does not result from the two-phase short circuit accident, and it is determined in the determination process 31 that no step increase and ramp fluctuation have occurred. Therefore, in this case, it is determined that a phase jump change that is not caused by the voltage drop and frequency fluctuation (step rise and ramp fluctuation) specified in the FRT requirement, that is, the phase jump change due to the system stop has occurred. The isolated operation state of the distributed power source 5 can be detected quickly. When the isolated operation state of the distributed power supply 5 is detected (YES in step S7 in FIG. 11), an isolated operation detection signal DS is generated (step S8). Thereby, when a phase jump change occurs due to the system stop, that is, when the distributed power supply 5 is operated alone, the distributed power supply 5 can be reliably disconnected from the power system 3.

一方、判定処理32では、条件C9が成立していないと判定されると、判定処理28〜30で二相短絡事故に起因しない位相跳躍変化があると判定された場合であっても、単独運転検出信号DSを生成しないように動作する(図11のステップS7でNO)。これは、この場合の位相跳躍変化がFRT要件に規定されているステップ上昇又はランプ変動に起因して生じたものであると判断できるためである。このような動作により、FRT要件に規定されている電圧低下(二相短絡事故)又は周波数変動(ランプ上昇又はランプ変動)に起因して整定値θ以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源5が不要解列されることを抑制できる。   On the other hand, in the determination process 32, when it is determined that the condition C9 is not satisfied, the single operation is performed even if it is determined in the determination processes 28 to 30 that there is a phase jump change that is not caused by the two-phase short circuit accident. It operates so as not to generate the detection signal DS (NO in step S7 in FIG. 11). This is because it can be determined that the phase jump change in this case is caused by the step increase or the ramp fluctuation defined in the FRT requirement. In such a case, when a voltage phase change greater than the set value θ occurs due to a voltage drop (two-phase short circuit accident) or frequency fluctuation (lamp rise or lamp fluctuation) specified in the FRT requirements, 5 can be prevented from being unnecessarily disconnected.

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)電圧位相の跳躍変化の検出という条件に加えて、整定値θ相当の周波数急変の検出という条件を、分散電源5の単独運転状態の検出条件に加えるようにした。すなわち、整定値θ以上の電圧位相変化があることを検出し、且つFRT要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、分散電源5の単独運転状態を検出するようにした。換言すると、上記大きな周波数急変、つまり周波数変動量ΔF以上の周波数急変が生じていない場合、例えばFRT要件に規定されているステップ上昇やランプ変動が生じている場合には、整定値θ以上の電圧位相変化があっても、分散電源5の単独運転状態を検出しないようにした。これにより、FRT要件に規定されている周波数変動(ランプ上昇又はランプ変動)に起因して整定値θ以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源5が不要解列されることを抑制できる。その一方で、周波数変動量ΔF以上の周波数急変が発生した場合、つまり系統停止等によって整定値θ以上の電圧位相変化が生じた場合には、分散電源5を電力系統3から確実に解列させることができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) In addition to the condition for detecting the jumping change of the voltage phase, the condition for detecting the sudden frequency change corresponding to the set value θ is added to the condition for detecting the single operation state of the distributed power source 5. That is, when it is detected that there is a voltage phase change equal to or greater than the set value θ and a sudden frequency change greater than the sudden frequency change due to the step increase defined in the FRT requirements is detected, the distributed power source 5 alone The driving state was detected. In other words, when there is no large frequency sudden change, that is, when there is no frequency sudden change greater than the frequency fluctuation amount ΔF, for example, when there is a step increase or ramp fluctuation defined in the FRT requirement, a voltage greater than the set value θ. The single operation state of the distributed power source 5 is not detected even when there is a phase change. Thereby, when the voltage phase change more than the setting value (theta) resulting from the frequency fluctuation (ramp rise or ramp fluctuation) prescribed | regulated to FRT requirements, it can suppress that the distributed power supply 5 is unnecessarily disconnected. On the other hand, when a sudden frequency change greater than the frequency variation ΔF occurs, that is, when a voltage phase change greater than the set value θ occurs due to a system stop or the like, the distributed power source 5 is reliably disconnected from the power system 3. be able to.

このように、単独運転検出装置10によれば、電力系統の擾乱がFRT要件を満たす場合には分散電源5を不要解列させずに運転を継続させることができるとともに、分散電源5の単独運転時には分散電源5を電力系統3から確実に解列させることができる。   As described above, according to the isolated operation detection device 10, when the disturbance of the power system satisfies the FRT requirement, the operation can be continued without unnecessarily disconnecting the distributed power source 5, and the isolated operation of the distributed power source 5 can be performed. Sometimes the distributed power supply 5 can be reliably disconnected from the power system 3.

(2)さらに、周波数変動量ΔF以上の周波数急変の検出という条件を単独運転状態の検出条件に加えたことにより、ステップ上昇がFRT要件で規定されている期間(3サイクル)よりも長い期間(例えば、4サイクル以上)継続した場合であっても、そのステップ上昇に伴って、分散電源5が不要解列されることを抑制できる。すなわち、ステップ上昇が4サイクル以上継続した場合であっても、周波数変動量ΔF以上の周波数急変は生じないため、上記ステップ上昇に伴って分散電源5が不要解列されることを抑制できる。   (2) Furthermore, by adding the condition of detecting a sudden frequency change greater than or equal to the frequency fluctuation amount ΔF to the detection condition of the single operation state, the step increase is longer than the period (three cycles) defined by the FRT requirement ( (For example, 4 cycles or more) Even when the operation continues, it is possible to prevent the distributed power source 5 from being unnecessarily disconnected along with the step increase. That is, even if the step increase continues for 4 cycles or more, since the frequency sudden change more than the frequency fluctuation amount ΔF does not occur, it is possible to suppress the unnecessary disconnection of the distributed power supply 5 due to the step increase.

(3)さらに、三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaの全てが定格電圧Vrの80%以上であるという条件を、分散電源5の単独運転状態の検出条件に加えるようにした。すなわち、三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaの全てが定格電圧Vrの80%以上であることを検出し、且つ整定値θ以上の電圧位相変化があることを検出し、且つ周波数変動量ΔF以上の周波数急変が生じたことを検出したときに、分散電源5の単独運転状態を検出するようにした。換言すると、線間電圧Vab,Vbc,Vcaのうち1つでも定格電圧Vrの80%未満まで低下している場合、つまり系統に二相短絡事故が発生している場合には、整定値θ以上の電圧位相変化があっても、分散電源5の単独運転状態を検出しないようにした。これにより、FRT要件に規定されている電圧低下(二相短絡事故)に起因して整定値θ以上の電圧位相変化が生じる場合に、分散電源5が不要解列されることを抑制できる。   (3) Further, the condition that all of the three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca are 80% or more of the rated voltage Vr is added to the detection condition of the single operation state of the distributed power source 5. That is, it is detected that all of the three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca are 80% or more of the rated voltage Vr, that there is a voltage phase change greater than the set value θ, and the frequency fluctuation amount When it is detected that a sudden frequency change of ΔF or more has occurred, the single operation state of the distributed power source 5 is detected. In other words, if any one of the line voltages Vab, Vbc, Vca has decreased to less than 80% of the rated voltage Vr, that is, if a two-phase short-circuit accident has occurred in the system, the set value is greater than θ. The isolated operation state of the distributed power source 5 is not detected even when there is a voltage phase change of. Thereby, when the voltage phase change more than the set value (theta) arises due to the voltage drop (two-phase short circuit accident) prescribed | regulated to FRT requirements, it can suppress that the distributed power supply 5 is unnecessary disconnection.

(4)電圧低下検出処理において、三相の線間電圧Vab,Vbc,Vcaの全てが定格電圧Vrの80%以上であるか否かを検出するようにした。これにより、a相、b相、c相のいずれの箇所で二相短絡事故が発生したとしても、その二相短絡事故を検出することができる。このため、いずれの箇所で二相短絡事故が発生したとしても、その二相短絡事故に伴って分散電源5が不要解列されることを抑制できる。   (4) In the voltage drop detection process, it is detected whether or not all of the three-phase line voltages Vab, Vbc, Vca are 80% or more of the rated voltage Vr. Thereby, even if a two-phase short-circuit accident occurs in any of the a-phase, b-phase, and c-phase, the two-phase short-circuit accident can be detected. For this reason, even if a two-phase short circuit accident occurs at any location, it is possible to suppress the unnecessary disconnection of the distributed power supply 5 due to the two-phase short circuit accident.

(5)周波数急変検出処理において、系統基本波周波数fの急変の発生検出から微小期間T2の間に、上記発生検出の直前に算出された平均周波数faと、最新の系統基本波周波数fとの差分Δfが周波数変動量ΔF以上となるか否かを検出するようにした。このように、定格周波数foからの変動量ではなく、上記発生検出の直前の平均周波数faからの変動量を差分Δfとしたため、周波数急変の発生前の系統基本波周波数fが定格周波数foから変動している場合であっても、周波数変動量ΔF以上の周波数変動が発生したか否かを精度良く検出することができる。   (5) In the frequency sudden change detection processing, the average frequency fa calculated immediately before the occurrence detection and the latest system fundamental frequency f are between the occurrence detection of the sudden change in the system fundamental frequency f and the minute period T2. Whether or not the difference Δf is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF is detected. As described above, since the difference Δf is not the amount of fluctuation from the rated frequency fo but the amount of fluctuation from the average frequency fa immediately before the occurrence detection, the system fundamental frequency f before the sudden frequency change fluctuates from the rated frequency fo. Even if it is, it is possible to accurately detect whether or not a frequency fluctuation greater than the frequency fluctuation amount ΔF has occurred.

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態における周波数急変検出処理は、整定値θ相当の周波数急変を検出することが可能な方法であれば、その方法は特に限定されない。すなわち、周波数急変検出処理では、FRT要件に規定されているステップ上昇及びランプ変動では生じ得ない程に大きな周波数急変を検出することができれば良い。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
The frequency sudden change detection processing in the above embodiment is not particularly limited as long as it is a method capable of detecting a sudden frequency change corresponding to the set value θ. That is, in the sudden frequency change detection process, it is only necessary to detect a sudden frequency change that cannot be caused by the step-up and ramp fluctuations defined in the FRT requirements.

例えば上記実施形態の周波数急変検出処理では、微小期間T2において、系統基本波周波数fと平均周波数faとの差分Δfが周波数変動量ΔF以上であるか否かを判定するようにした。これに限らず、例えば、微小期間T2において、系統基本波周波数fと定格周波数foとの差分が周波数変動量ΔF以上であるか否かを判定するようにしてもよい。この場合には、周波数変動量ΔFを、周波数急変の発生直前に生じうる系統基本波周波数fの変動分を考慮して設定することが好ましい。   For example, in the frequency sudden change detection process of the above embodiment, it is determined whether or not the difference Δf between the system fundamental wave frequency f and the average frequency fa is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF in the minute period T2. For example, it may be determined whether or not the difference between the system fundamental frequency f and the rated frequency fo is greater than or equal to the frequency variation ΔF in the minute period T2. In this case, it is preferable to set the frequency fluctuation amount ΔF in consideration of the fluctuation of the system fundamental frequency f that may occur immediately before the occurrence of the sudden frequency change.

また、上記実施形態の周波数急変検出処理では、周波数計測回路15からのカウントデータに基づいて周波数急変の発生を検出した後に、所定の微小期間T2で周波数変動量ΔF以上の周波数変動が生じるか否かを検出するようにした。これに限らず、例えば所定の微小期間T1内で生成される複数個の系統基本波周波数fの最小値と最大値との差分が周波数変動量ΔF以上になっているか否かを検出するようにしてもよい。この場合には、最新の系統基本波周波数fが生成される毎に、上記最小値と最大値との差分の算出と、その差分と周波数変動量ΔFとの比較とが実行される。   In the frequency sudden change detection process of the above embodiment, whether or not a frequency fluctuation greater than or equal to the frequency fluctuation amount ΔF occurs in a predetermined minute period T2 after the occurrence of a sudden frequency change is detected based on the count data from the frequency measurement circuit 15. To detect. However, the present invention is not limited to this. For example, it is detected whether or not the difference between the minimum value and the maximum value of the plurality of system fundamental wave frequencies f generated within a predetermined minute period T1 is equal to or greater than the frequency fluctuation amount ΔF. May be. In this case, every time the latest system fundamental wave frequency f is generated, the difference between the minimum value and the maximum value is calculated and the difference is compared with the frequency fluctuation amount ΔF.

・上記実施形態の電圧低下検出処理では、各線間電圧Vab,Vbc,Vca,Vabn,Vbcn,Vcanの電圧値が、定格電圧Vrの80%以上120%以下の電圧範囲に収まっているか否かを判定するようにした。これに限らず、上記電圧範囲は、定格電圧Vrの80%以上120%以下の電圧範囲に限らず、例えば、二相短絡事故時等における各線間電圧Vab,Vbc,Vca,Vabn,Vbcn,Vcanの電圧低下を検出可能な電圧範囲であれば特に限定されない。例えば、各線間電圧Vab,Vbc,Vca,Vabn,Vbcn,Vcanの電圧値が、定格電圧Vrの80%以上の電圧値であるか否かのみを判定するようにしてもよい。また、各線間電圧Vab,Vbc,Vca,Vabn,Vbcn,Vcanの電圧値が、定格電圧Vrの75%以上の電圧値であるか否かを判定するようにしてもよい。これらの場合であっても、系統に二相短絡事故が発生したか否かについて判断することができる。   In the voltage drop detection processing of the above embodiment, whether or not the voltage values of the line voltages Vab, Vbc, Vca, Vabn, Vbcn, Vcan are within a voltage range of 80% to 120% of the rated voltage Vr. Judgment was made. However, the voltage range is not limited to the voltage range of 80% to 120% of the rated voltage Vr. For example, the line voltages Vab, Vbc, Vca, Vabn, Vbcn, Vcan at the time of a two-phase short circuit accident or the like. If it is a voltage range which can detect the voltage drop of this, it will not specifically limit. For example, you may make it determine only whether the voltage value of each line voltage Vab, Vbc, Vca, Vabn, Vbcn, Vcan is a voltage value 80% or more of the rated voltage Vr. Further, it may be determined whether or not the voltage values of the line voltages Vab, Vbc, Vca, Vabn, Vbcn, Vcan are 75% or more of the rated voltage Vr. Even in these cases, it is possible to determine whether or not a two-phase short circuit accident has occurred in the system.

・上記実施形態では、固定周波数サンプリング方式により、測定電圧Vtfからサンプリング電圧Viの生成を行うようにした。これに限らず、例えば、固定周波数サンプリング方式の代わりにいわゆる同期サンプリング方式を採用するようにしてもよい。この場合には、例えば周波数計測回路15により計測された系統基本波周波数fに基づいて、その系統基本波周波数fに同期して動作するPLL同期回路を単独運転検出装置10内に設ける。そして、PLL同期回路により生成されるクロックパルス(つまり、系統基本波周波数fに同期したクロックパルス)に基づいて、系統基本波周波数fに同期したサンプリング周波数でサンプリング電圧Viの生成を行うようにしてもよい。この同期サンプリング方式の場合には、系統周波数の変動に伴う電圧位相の補正を省略することができるため、演算処理部16の演算負担等を軽減することができる。   In the above embodiment, the sampling voltage Vi is generated from the measurement voltage Vtf by the fixed frequency sampling method. For example, a so-called synchronous sampling method may be adopted instead of the fixed frequency sampling method. In this case, for example, based on the system fundamental frequency f measured by the frequency measurement circuit 15, a PLL synchronization circuit that operates in synchronization with the system fundamental frequency f is provided in the isolated operation detection device 10. Then, based on the clock pulse generated by the PLL synchronization circuit (that is, the clock pulse synchronized with the system fundamental frequency f), the sampling voltage Vi is generated at the sampling frequency synchronized with the system fundamental frequency f. Also good. In the case of this synchronous sampling method, the correction of the voltage phase accompanying the fluctuation of the system frequency can be omitted, so that the calculation load on the calculation processing unit 16 can be reduced.

・図1では、電力系統3に接続された分散電源5を1つのみ図示したが、複数の分散電源5を電力系統3に接続するようにしてもよい。この場合に、互いに異なる種類の分散電源5を電力系統3に接続するようにしてもよい。さらに、単独運転検出装置10は、それら複数種類の分散電源5の単独運転状態を検出することができる。   In FIG. 1, only one distributed power source 5 connected to the power system 3 is illustrated, but a plurality of distributed power sources 5 may be connected to the power system 3. In this case, different types of distributed power supplies 5 may be connected to the power system 3. Furthermore, the isolated operation detection device 10 can detect the isolated operation state of the plurality of types of distributed power supplies 5.

1…商用電源、3…電力系統、5…分散電源、10…単独運転検出装置、13…サンプルホールド回路(サンプリング電圧生成手段)、14…A/D変換回路(サンプリング電圧生成手段)、15…周波数計測回路(周波数計測手段)、16…演算処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply, 3 ... Power system, 5 ... Distributed power supply, 10 ... Single operation detection apparatus, 13 ... Sample hold circuit (sampling voltage generation means), 14 ... A / D conversion circuit (sampling voltage generation means), 15 ... Frequency measurement circuit (frequency measurement means), 16... Arithmetic processing unit.

Claims (7)

電力系統に連系運転される分散電源の単独運転状態を、前記電力系統の電圧位相の急変から検出する単独運転検出装置であって、
前記電力系統の電圧を測定して得られた測定電圧を、所定の周期でサンプリングしA/D変換してサンプリング電圧を生成するサンプリング電圧生成手段と、
前記サンプリング電圧から系統基本波電圧成分を抽出する抽出手段と、
前記測定電圧から系統基本波の周波数を計測する周波数計測手段と、
前記系統基本波の現サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相と、前記現サイクルよりnサイクル前の1サイクルである基準サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相との位相差が整定値以上であるか否かを検出する電圧位相跳躍検出手段と、
前記周波数に基づいて、事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じたか否かを検出する周波数急変検出手段と、
前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出する単独運転検出手段と、
を有することを特徴とする単独運転検出装置。
An isolated operation detection device for detecting an isolated operation state of a distributed power source connected to an electric power system from a sudden change in the voltage phase of the electric power system,
Sampling voltage generating means for sampling the measurement voltage obtained by measuring the voltage of the power system at a predetermined period and A / D converting to generate a sampling voltage;
An extracting means for extracting a system fundamental wave voltage component from the sampling voltage;
Frequency measuring means for measuring the frequency of the fundamental wave of the system from the measurement voltage;
The phase difference between the phase of the system fundamental wave voltage component in the current cycle of the system fundamental wave and the phase of the system fundamental wave voltage component in the reference cycle, which is one cycle before the current cycle, is greater than or equal to a set value. Voltage phase jump detection means for detecting whether there is,
Based on the frequency, a sudden frequency change detecting means for detecting whether or not a sudden frequency change having a larger amount of fluctuation than a sudden frequency change due to a step increase defined in the accident continuation requirement is generated;
An isolated operation detecting means for detecting that the phase difference is equal to or larger than the set value and detecting that the large frequency sudden change has occurred.
An isolated operation detection device comprising:
請求項1に記載の単独運転検出装置において、
前記系統基本波電圧成分に基づいて、前記電力系統の三相の線間電圧の全てが定格電圧の80%以上であるか否かを検出する電圧低下検出手段を更に有し、
前記単独運転検出手段は、前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することを特徴とする単独運転検出装置。
In the isolated operation detection device according to claim 1,
Further comprising a voltage drop detection means for detecting whether or not all of the three-phase line voltages of the power system are 80% or more of the rated voltage based on the system fundamental wave voltage component;
The isolated operation detecting means detects that all of the three-phase line voltages are 80% or more of the rated voltage, detects that the phase difference is equal to or more than the set value, and detects the large An isolated operation detection device that detects an isolated operation state of the distributed power supply when it is detected that a sudden frequency change has occurred.
電力系統に連系運転される分散電源の単独運転状態を、前記電力系統の電圧位相の急変から検出する電圧位相跳躍検出方式の単独運転検出方法であって、
前記電力系統の電圧を測定して得られた測定電圧を、所定の周期でサンプリングしA/D変換してサンプリング電圧を生成する工程と、
前記サンプリング電圧から系統基本波電圧成分を抽出する工程と、
前記測定電圧から系統基本波の周波数を計測する工程と、
前記系統基本波の現サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相と、前記現サイクルよりnサイクル前の1サイクルである基準サイクルにおける前記系統基本波電圧成分の位相との位相差が整定値以上であるか否かを検出する工程と、
前記周波数に基づいて、事故時運転継続要件で規定されているステップ上昇による周波数急変よりも変動量の大きな周波数急変が生じたか否かを検出する工程と、
前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出する工程と、
を有することを特徴とする単独運転検出方法。
An isolated operation detection method of a voltage phase jump detection method for detecting an isolated operation state of a distributed power source that is interconnected to an electric power system from a sudden change in the voltage phase of the electric power system,
Sampling a measurement voltage obtained by measuring the voltage of the power system at a predetermined period and A / D converting to generate a sampling voltage;
Extracting a system fundamental voltage component from the sampling voltage;
Measuring the frequency of the system fundamental wave from the measured voltage;
The phase difference between the phase of the system fundamental wave voltage component in the current cycle of the system fundamental wave and the phase of the system fundamental wave voltage component in the reference cycle, which is one cycle before the current cycle, is greater than or equal to a set value. Detecting whether or not there is,
Based on the frequency, detecting whether or not a sudden frequency change with a larger amount of fluctuation than a sudden frequency change due to a step increase specified in the accident continuation requirement has occurred,
Detecting that the phase difference is equal to or greater than the set value, and detecting that the large frequency sudden change has occurred, detecting a single operation state of the distributed power source; and
An islanding operation detection method comprising:
請求項3に記載の単独運転検出方法において、
前記系統基本波電圧成分に基づいて、前記電力系統の三相の線間電圧の全てが定格電圧の80%以上であるか否かを検出する工程を更に有し、
前記単独運転状態を検出する工程では、前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することを特徴とする単独運転検出方法。
In the isolated operation detection method according to claim 3,
Further comprising detecting whether all of the three-phase line voltages of the power system are 80% or more of the rated voltage based on the system fundamental voltage component,
In the step of detecting the single operation state, it is detected that all of the three-phase line voltages are 80% or more of the rated voltage, and the phase difference is detected to be equal to or more than the set value, An isolated operation detection method, comprising: detecting an isolated operation state of the distributed power source when detecting that the large frequency sudden change has occurred.
請求項4に記載の単独運転検出方法において、
前記単独運転状態を検出する工程では、前記現サイクルにおける前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であり、前記基準サイクルにおける前記三相の線間電圧の全てが前記定格電圧の80%以上であることを検出し、且つ前記位相差が前記整定値以上となることを検出し、且つ前記大きな周波数急変が生じたことを検出したときに、前記分散電源の単独運転状態を検出することを特徴とする単独運転検出方法。
In the isolated operation detection method according to claim 4,
In the step of detecting the isolated operation state, all of the three-phase line voltages in the current cycle are 80% or more of the rated voltage, and all of the three-phase line voltages in the reference cycle are the rated voltage. When it is detected that the voltage is 80% or more, the phase difference is equal to or more than the set value, and the occurrence of the large frequency sudden change is detected, An isolated operation detection method characterized by detecting the above.
請求項3〜5のいずれか一項に記載の単独運転検出方法において、
前記周波数急変を検出する工程では、前記nサイクルよりも短い第1期間に、所定の周波数変動量以上の周波数変動が生じたか否かを検出し、
前記所定の周波数変動量は、前記ステップ上昇による周波数変動量よりも大きく、且つ前記整定値の電圧位相の急変が発生したときの周波数変動量よりも小さく設定されていることを特徴とする単独運転検出方法。
In the isolated operation detection method according to any one of claims 3 to 5,
In the step of detecting the sudden frequency change, it is detected whether or not a frequency fluctuation equal to or greater than a predetermined frequency fluctuation amount has occurred in a first period shorter than the n cycles,
The predetermined frequency fluctuation amount is set to be larger than the frequency fluctuation amount due to the step increase and smaller than the frequency fluctuation amount when a sudden change in the voltage phase of the settling value occurs. Detection method.
請求項6に記載の単独運転検出方法において、
最新の所定数の前記周波数を平均して平均周波数を算出する工程を更に有し、
前記周波数急変を検出する工程は、
前記第1期間よりも短い第2期間に、前記事故時運転継続要件で規定されているランプ変動よりも大きな変動率で変化する周波数変動を検出することにより、前記周波数の急変の発生を検出する工程と、
前記周波数急変の発生検出から前記第1期間よりも短い第3期間の間に、最新の前記周波数と、前記周波数急変の発生検出の直前に算出された前記平均周波数との差分が前記所定の周波数変動量以上であるか否かを検出する工程と、
を有することを特徴とする単独運転検出方法。
In the isolated operation detection method according to claim 6,
Further comprising calculating an average frequency by averaging the latest predetermined number of the frequencies,
The step of detecting the sudden frequency change includes:
The occurrence of a sudden change in the frequency is detected by detecting a frequency fluctuation that changes at a larger fluctuation rate than the lamp fluctuation specified in the operation continuation requirement at the time of the accident in a second period shorter than the first period. Process,
The difference between the latest frequency and the average frequency calculated immediately before the occurrence detection of the sudden frequency change during the third period shorter than the first period from the occurrence detection of the sudden frequency change is the predetermined frequency. Detecting whether the amount of variation is greater than or equal to,
An islanding operation detection method comprising:
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