JP3167166B2 - 負荷選択遮断装置 - Google Patents
負荷選択遮断装置Info
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
り、特に並行運転される複数の発電機のうちの一部に故
障を発生した場合に健全な発電機で系統を維持するべく
重要度の低い負荷を選択して遮断するに当り高い信頼性
を確保するに好適な負荷選択遮断装置に関する。
公報に示された従来の負荷選択遮断装置のブロック図で
ある。図において、1a、1bは2系統が並列運転され
る発電機、2a、2bは発電機1a、1bを母線25
a、25bに連結する遮断器、3a、3bは母線25
a、25bどうしを連絡する遮断器、4a1〜4anは
負荷26a1〜26anを母線25aに投入したり遮断
したりするための負荷投入遮断用遮断器、4b1〜4b
nは負荷26b1〜26bnを母線25bに投入したり
遮断したりするための負荷投入遮断用遮断器、5a、5
bは発電機1a、1bの出力電圧を検出するための電圧
検出器、6a、6bは発電機1a、1bの出力電力を検
出するための電力検出器、7a、7bは発電機1a、1
bの故障を検出するための発電機故障検出器、8は電圧
検出器5a、5b、電力検出器6a、6b、発電機故障
検出器7a、7bでの検出値や状態に基づいて負荷投入
遮断用遮断器4a1〜4an、4b1〜4bnを選択的
に遮断する演算制御部、9は演算制御部8において電力
検出器6a、6bの検出値を加算する発電機電力加算
部、11は演算制御部8において電圧検出器5a、5b
の検出値を加算する発電機定格電力加算部、10は発電
機電力加算部9の出力を記憶する記憶部、12は記憶部
10の出力、発電機定格電力加算部11の出力、発電機
故障検出器7a、7bの状態検出出力に基づいて遮断負
荷容量を演算する遮断負荷容量演算部、13は遮断負荷
容量演算部12の出力に基づいて負荷投入遮断用遮断器
4a1〜4anを選定して遮断する遮断負荷選定部であ
る。
1bを並行運転している場合、電力検出器6a、6bで
検出された各発電機1a、1bの検出電力は演算制御部
8の発電機電力加算部9で加算され、系統の総負荷電力
として記憶部10に記憶されると共に遮断負荷容量演算
部12に入力される。並行運転中の発電機1a、1bの
定格電力は電圧検出器5a、5bの検出値を入力とする
演算制御部8の発電機定格電力加算部11で加算され、
系統の総定格電力量として遮断負荷容量演算部12に入
力される。
かに故障を発生したとすると、発電機故障検出器7a、
7bのいずれかから故障検出信号が遮断負荷容量演算部
12に入力される。遮断負荷容量演算部12は記憶部1
0に記憶されている故障前の発電機検出電力の総和と発
電機定格電力加算部11からの総定格電力量とを比較
し、発電機検出電力が総定格電力量よりも大きい時はそ
の差に見合う分の負荷電力を遮断負荷選定部13に与
え、遮断負荷選定部13は系統の運転を継続するために
削減すべき負荷量から遮断負荷を選択し、負荷26a1
〜26an、26b1〜26bnの中から優先度の低い
ものから順に低減すべき負荷量に見合うだけの負荷を選
び出し、これに対応する負荷投入遮断用遮断器4a1〜
4an、4b1〜4bnを遮断する。
置は以上のように構成されているので、発電機1a、1
bと母線25a、25bを配電区画毎に分散配置する電
源システムでは、電圧検出器5a、5b、電力検出器6
a、6b、発電機故障検出器7a、7b等の各種検出器
および負荷投入遮断用遮断器4a1〜4an、4b1〜
4bnが離れた場所に配置されることになる。その結
果、これらの間を結ぶ信号線は途中で中継所を通ること
になる。ところが、信号線を中継所を通すと断線や短絡
の危険性が高まり、負荷投入遮断用遮断器4a1〜4a
n、4b1〜4bnの投入や遮断の誤り等の誤動作や電
圧、電力の検出ミスによる遮断負荷容量の算出誤り、故
障検出の誤り等が発生し易くなり、発電機の故障時の正
常な負荷遮断ができなくなるばかりでなく不要な負荷遮
断も発生し易くなる。また、演算制御部8に故障を発生
した場合は負荷遮断が全くできなくなり系統の正常な運
用が不能になるという致命的な問題点をはらんでいる。
ためになされたもので、各種の検出器や負荷遮断器と演
算制御部との間の信号線の断線や短絡を防止できるとと
もに1台の負荷遮断器の故障時にも正常な負荷遮断器側
で故障装置を分離して最低限度の給電系統を確保して系
の信頼性を向上すると共に負荷遮断の高速化を実現でき
る負荷選択遮断装置を提供することを目的とする。
に、この発明は、第1の投入遮断手段を通じて母線に電
力を供給する発電機と前記母線から複数の負荷に電力を
供給する複数の第2の投入遮断手段をそれぞれ有する複
数の電力系統と、前記電力系統の母線を他の電力系統の
母線と接続する連絡手段と、前記発電機の出力電圧、電
流および前記第1の投入遮断手段の状態を検出する状態
検出手段と、他の電力系統の発電機の出力電力および第
1の投入遮断手段の状態をデータとして伝送してくるデ
ータ通信手段と、前記状態検出手段を通じて電力系統の
発電機および第1の投入遮断手段の状態を取り込むと共
に前記データ通信手段を介して他の電力系統の発電機と
第1の投入遮断手段の状態を取り込み、自己および他の
電力系統の発電機または第1の投入遮断手段において発
生する可能性のある異常トリップの全ての場合を想定し
て対応する電力系統の中から遮断してもよい負荷に対応
する第2の投入遮断手段を所定の周期で繰り返し更新選
定しておくと共に自己および他の電力系統の発電機また
は第1の投入遮断手段のいずれかに異常トリップが発生
した場合には異常トリップの状態に応じて予め選定され
ている第2の投入遮断手段を選択遮断する複数の演算制
御手段と、を備え、前記複数の演算制御手段の一方に異
常が生じた場合に他方の演算制御手段により前記連絡手
段を断ち自己の管轄する第2の投入遮断手段を選択遮断
するものである。
する発電機と前記母線から複数の負荷に電力を供給する
複数の第2の投入遮断手段を有する複数の電力系統の全
ての発電機の出力電力、第1の投入遮断手段の状態を状
態検出手段およびデータ通信手段を介して取り込み、全
ての電力系統の発電機または第1の投入遮断手段におい
て発生する可能性のある異常トリップの全ての場合を想
定して遮断してもよい負荷に対応する第2の投入遮断手
段を選定しておき、いずれかの電力系統の発電機または
第1の投入遮断手段に異常トリップを発生した場合に、
異常トリップの状態毎に予め選定されている第2の投入
遮断手段を選択遮断する。
を説明する。
遮断装置のブロック図を示すものである。同図におい
て、演算制御部8a、8bはそれぞれ発電機1a、1b
に対応して設けられる負荷投入遮断用遮断器4a1〜4
bn、4b1〜4bnを選択遮断制御するための演算制
御部、14a、14bはそれぞれ発電機1a、1bの出
力電圧を検出するための電圧検出回路、15a、15b
はそれぞれ発電機1a、1bの出力電圧を検出するため
の電圧検出用変圧器、16a、16bはそれぞれ発電機
1a、1bの出力電流を検出するための電流検出用変流
器、20a、20bは演算制御部8a、8bにおいて電
圧検出用変圧器15a、15bの検出電圧と電流検出用
変流器16a、16bの検出電流からそれぞれ発電機1
a、1bの出力電力を検出する電力検出回路、17a、
17bは演算制御部8a、8bにおいて発電機故障検出
器7a、7bおよび遮断器2a、2b、遮断器3a、3
bの状態を入力するためのディジタル入力回路、18
a、18bは演算制御部8a、8bにおいて電圧検出回
路14a、14bから電圧を入力するための電圧入力回
路、19a、19bは演算制御部8a、8bにおいて電
圧検出回路14a、14bの出力から発電機1a、1b
の出力電圧の周波数を入力するための周波数検出回路、
21a、21bは演算制御部8a、8bにおいて電圧入
力回路18a、18b、周波数検出回路19a、19
b、電力検出回路20a、20bの各入力をディジタル
信号に変換して取り込むためのアナログ入力回路、23
a、23bはディジタル入力回路17a、17bおよび
アナログ入力回路21a、21bからの入力を演算して
ディジタル出力回路24a、24bを通じて負荷投入遮
断用遮断器4a1〜4an、4b1〜4bnを選択的に
遮断する演算回路、22a、22bは演算制御部8a、
8bにおけるそれぞれの遮断負荷量や選定遮断負荷や負
荷遮断の判定を演算制御部8a、8b間でやり取りする
ための多重伝送回路である。ちなみに、発電機1aに対
応する母線25aの系統には演算制御部8aが機能的に
対応しており、発電機1bに対応する母線25bの系統
には演算制御部8bが機能的に対応する。
を図2のフローチャートに従って説明する。ちなみに、
ここでは演算制御部8aから見た場合の発電機1aを当
該機とし、発電機1bを他号機または相手機として説明
し、演算制御部8bから見た場合の発電機1bを当該機
とし、発電機1aを他号機または相手機として説明す
る。
8aは電圧検出回路14aにおける検出電圧を電圧検出
回路18aを通じて電圧として入力すると共に周波数検
出回路19aを通じて周波数として入力する。一方、電
力検出回路20aは電圧検出用変圧器15aにおける検
出電圧と電流検出用変流器16aにおける検出電圧を電
力検出回路20aを通じて電力として入力する。これら
の、電圧、周波数、電力等の入力はアナログ入力回路2
1aを通じてディジタル変換され演算回路23aに取り
込まれる。一方、遮断器2a、遮断器3aの投入遮断状
態や発電機故障検出器7aを通じて検出される発電機1
aの故障状態はディジタル入力回路17aを通じて演算
回路23aに取り込まれる。一方、演算制御部8bは電
圧検出回路14bにおける検出電圧を電圧検出回路18
bを通じて電圧として入力すると共に周波数検出回路1
9bを通じて周波数として入力する。一方、電力検出回
路20bは電圧検出用変圧器15bにおける検出電圧と
電流検出用変流器16bにおける検出電圧を電力検出回
路20bを通じて電力として入力する。これらの、電
圧、周波数、電力等の入力はアナログ入力回路21bを
通じてディジタル変換され演算回路23bに取り込まれ
る。一方、遮断器2b、遮断器3bの投入遮断状態や発
電機故障検出器7bを通じて検出される発電機1bの故
障状態はディジタル入力回路17bを通じて演算回路2
3bに取り込まれる。なお、以上のようにして演算回路
23aに取り込まれた当該機に関する各種の情報と演算
回路23bに取り込まれた他号機に関する各種の情報は
ステップS2において多重伝送回路22a、22bを通
じて相互にやり取りされる。
おいて当該機の系統と他号機の系統が並行運転中か否か
を判定する。同様に演算回路23bでもステップS3に
おいて当該機の系統と他号機の系統が並行運転中か否か
を判定する。ここで、並行運転ではないと判定された場
合は処理を終了するが、並行運転であると判定された場
合は、次のステップS4に移行して、多重伝送回路22
a、22bを通じて得た他号機の状態からそれぞれが正
常か否かの判定を行なう。なお、この判定は相手機が動
作中であれば正常であると判定するが、相手機の制御が
停止状態にある場合や多重伝送回路22a、22bの故
障または相互の伝送路の断線や短絡で相手機の制御状態
が不明の場合を相手機異常と判断する。
された場合、ステップS5に進み並行運転中の系統電
力、つまり母線25a、25bに供給されている総電力
を演算する。これは、発電機1aの検出出力電力をPa
とし、発電機1bの検出出力電力をPbとした場合、 発電機総検出電力=Pa+Pb なる演算を実行することにより行なわれる。併せて、発
電機1a、1bの総定格電力を発電機1aの定格電力を
Praとし、発電機1bの定格電力をPrbとして、 発電機総定格電力=Pra+Prb なる演算を実行することにより求める。
は遮断器2a、2bの異常トリップに備え、すべての起
こり得る異常トリップの状態のそれぞれにおいて運転を
継続する場合の発電機1aまたは1bの過負荷量を演算
する。
1aがトリップした場合の発電機1b側の過負荷量Po
bを、 Pob=Pa+Pb−Prb なる演算から求め、正常に運転を継続している発電機1
b側の過負荷量Pobにより発電機1a側において遮断
すべき負荷26a1〜26akを重要度の低い順に選定
し、これらを遮断するための負荷投入遮断用遮断器4a
1〜4akを選定する。ただし、 k<n である。同様に、発電機1b側においても遮断すべき負
荷26b1〜26biを重要度の低い順に選定し、これ
らを遮断するための負荷投入遮断用遮断器4b1〜4b
iを選定しておく。ただし、 i<n である。
1bがトリップした場合の発電機1a側の過負荷量Po
aを、 Poa=Pa+Pb−Pra なる演算から求め、正常に運転を継続している発電機1
a側の過負荷量Poaにより発電機1a側において遮断
すべき負荷26a1〜26alを重要度の低い順序に選
定し、これらを遮断するための負荷投入遮断用遮断器4
a1〜4alを選定する。ただし、 l<n である。同様に、発電機1b側においても遮断すべき負
荷26b1〜26bjを重要殿低い順序に選定し、これ
らを遮断するための負荷投入遮断用遮断器4b1〜4b
jを選定しておく。ただし、 j<n である。
おける演算において、正常に運転される発電機1aまた
は1bの定格電力が実際の系統電力よりも大きく過負荷
が発生しない場合は、当然であるが遮断負荷は設定され
ない。
2a、2bが電圧異常、周波数異常、過負荷、発電機異
常等に起因して異常トリップしたかどうかを判定する。
この判定は演算制御部8a、8bにおいてディジタル入
力回路17a、17bやアナログ入力回路21a、21
bからの入力を演算回路23a、23bで判定すること
により行なわれる。ここで異常トリップでないと判定さ
れた場合は、次にステップS8に移り発電機故障検出器
7a、7b、ディジタル入力回路17a、17bを通じ
て演算回路23a、23bで発電機1a、1bが異常停
止になっているか否かを判定する。ここで、発電機1
a、1bが異常停止していなければ処理を終了する。一
方、ステップS7の判定で遮断器2a、2bが異常トリ
ップしていると判定された場合やステップS8で発電機
1a、1bが異常停止していると判定された場合は、ス
テップS9に移行してステップS61、ステップS62
で選定された負荷を選択的に遮断する。
プまたは遮断器2aの異常トリップが発生した場合、当
該機側ではステップS61で選定された負荷投入遮断用
遮断器4a1〜4akが遮断される。一方、当該機と他
号機は多重伝送回路22a、22bを通じて相互に相手
機のトリップ状態を監視しているため、他号機側つまり
発電機1b側では負荷投入遮断用遮断器4b1〜4bi
が遮断される。これらの遮断制御は演算回路23a、2
3bからディジタル出力回路24a、24bを通じて行
なわれる。
または遮断器2bの異常トリップが発生した場合、当該
機側つまり発電機1b側ではステップS62で選定され
た負荷投入遮断用遮断器4b1〜4bjが遮断される。
一方、当該機と他号機は多重伝送回路22a、22bを
通じて相互に相手機のトリップ状態を監視しているた
め、他号機側つまり発電機1a側では負荷投入遮断用遮
断器4a1〜4alが遮断される。これらの遮断制御は
演算回路23a、23bからディジタル出力回路24
a、24bを通じて行なわれる。
a1〜26an、26b1〜26bnの負荷投入遮断用
遮断器4a1〜4bn、4b1〜4bnによる選択遮断
を行なう場合、正常に運転される発電機1aまたは1b
の定格電力が実際の系統電力よりも大きい場合は、ステ
ップS61やステップS62では遮断負荷は設定されな
いため、負荷の遮断は行なわれない。
かの判定を行なった時点で、相手機が正常でないと判定
された場合はステップS10に移行する。ステップS1
0では先ず遮断器2a、2bが電圧異常、周波数異常、
過負荷、発電機異常等に起因して異常トリップしたかど
うかを判定する。異常トリップでなければ次にステップ
S11に移り当該機側の発電機1a、1bが異常停止に
なっているか否かを判定する。ここで、発電機1a、1
bが異常停止していなければ処理を終了する。一方、ス
テップS10の判定で遮断器2a、2bが異常トリップ
していると判定された場合やステップS11で発電機1
a、1bが異常停止していると判定された場合は、ステ
ップS12に移行して、正常な側から異常機側との遮断
器3a、3bを遮断して母線25a、25b間の連絡を
断ち、ステップS13において異常側を系統より分離す
る。しかる後にステップS14に移行して負荷26a1
〜26an、26b1〜26bnの中から非重要なもの
を負荷投入遮断用遮断器4a1〜4an、4b1〜4b
nを選択的に遮断することにより切り離し処理を終了す
る。この場合の非重要負荷も系統の電力と発電機の出力
容量から予め設定される。
ける負荷26a1〜26an、26b1〜26bnの選
択遮断を行なう場合、遮断すべき負荷は予め設定されて
いるので、非常に高速で遮断動作を実行することができ
る。また、図2のフローチャートで示した処理は異常の
発生や負荷の変動に備えて繰り返し実行されており、常
に最新の情報に基づく遮断負荷の選定が行われる。
bのそれぞれで対応する負荷26a1〜26an、26
b1〜26bnの選択遮断を演算する構成を例示してい
るが、多重伝送回路22a、22bが正常に通信できて
いる状態では負荷26a1〜26an、26b1〜26
bnの全てに優先順位をつけて全負荷の中から選択すべ
き負荷を選定してもよい。この場合、ステップS9で遮
断すべき負荷とステップS14で遮断すべき負荷が異な
ってくるが、これはそれぞれの負荷選定の演算を行なう
ことで容易に実行できる。
遮断装置を発電機や負荷の配置に合わせて分散配置する
ことにより、入出力線の断線や短絡の発生による誤動作
の頻度を低減させることにより信頼性を高め、常時遮断
負荷の選定のための演算を実施しておくことで通信異常
が発生した場合も確実に対応する系統の負荷を選択遮断
することで、電力系統の信頼性を大幅に向上できる効果
がある。
ック図である。
ートである。
器 5a、5b 電圧検出器 6a、6b 電力検出器 7a、7b 発電機故障検出器 8、8a、8b 演算制御部 9 発電機電力加算部 10 記憶部 11 発電機定格電力加算部 12 遮断負荷容量演算部 13 遮断負荷選定部 14a、14b 電圧検出回路 15a、15b 電圧検出用変圧器 16a、16b 電流検出用変流器 17a、17b ディジタル入力回路 18a、18b 電圧入力回路 19a、19b 周波数検出回路 20a、20b 電力検出回路 21a、21b アナログ入力回路 22a、22b 多重伝送回路 23a、23b 演算回路 24a、24b ディジタル出力回路 25a、25b 母線 26a1〜26an、26b1〜26bn 負荷
Claims (1)
- 【請求項1】第1の投入遮断手段を通じて母線に電力を
供給する発電機と前記母線から複数の負荷に電力を供給
する複数の第2の投入遮断手段をそれぞれ有する複数の
電力系統と、前記電力系統の母線を他の電力系統の母線
と接続する連絡手段と、前記発電機の出力電圧、電流お
よび前記第1の投入遮断手段の状態を検出する状態検出
手段と、他の電力系統の発電機の出力電力および第1の
投入遮断手段の状態をデータとして伝送してくるデータ
通信手段と、前記状態検出手段を通じて電力系統の発電
機および第1の投入遮断手段の状態を取り込むと共に前
記データ通信手段を介して他の電力系統の発電機と第1
の投入遮断手段の状態を取り込み、自己および他の電力
系統の発電機または第1の投入遮断手段において発生す
る可能性のある異常トリップの全ての場合を想定して対
応する電力系統の中から遮断してもよい負荷に対応する
第2の投入遮断手段を所定の周期で繰り返し更新選定し
ておくと共に自己および他の電力系統の発電機または第
1の投入遮断手段のいずれかに異常トリップが発生した
場合には異常トリップの状態に応じて予め選定されてい
る第2の投入遮断手段を選択遮断する複数の演算制御手
段と、を備え、前記複数の演算制御手段の一方に異常が
生じた場合に他方の演算制御手段により前記連絡手段を
断ち自己の管轄する第2の投入遮断手段を選択遮断する
ことを特徴とする負荷選択遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01304892A JP3167166B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 負荷選択遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01304892A JP3167166B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 負荷選択遮断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05207661A JPH05207661A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3167166B2 true JP3167166B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=11822242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01304892A Expired - Fee Related JP3167166B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 負荷選択遮断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3167166B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP01304892A patent/JP3167166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05207661A (ja) | 1993-08-13 |
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