JP3397608B2 - Power grid connection protection device - Google Patents

Power grid connection protection device

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JP3397608B2
JP3397608B2 JP34735996A JP34735996A JP3397608B2 JP 3397608 B2 JP3397608 B2 JP 3397608B2 JP 34735996 A JP34735996 A JP 34735996A JP 34735996 A JP34735996 A JP 34735996A JP 3397608 B2 JP3397608 B2 JP 3397608B2
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豊邦 加藤
千尋 岡土
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Toshiba IT and Control Systems Corp
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ発電システ
ム、コージェネレーション等の自家用発電設備を系統電
源と連系するときの系統連系保護装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grid interconnection protection device for connecting a private power generation facility such as a garbage power generation system or a cogeneration system to a grid power source.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般需要家がコージェネレーショ
ン等の自家用発電設備と系統電源を連系するために、図
14に示すような系統連系システムが用いられている。
すなわち、上位変電所39では系統電源1の電圧を変圧
器2を介して降圧し、遮断器3を通して一般需要家に電
力を供給している。一般需要家では遮断器4を介して負
荷5に電力を供給している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a grid interconnection system as shown in FIG. 14 has been used in order for a general consumer to interconnect a power generation facility for private use such as cogeneration with a grid power source.
That is, in the upper substation 39, the voltage of the system power supply 1 is stepped down through the transformer 2 and the general customer is supplied with power through the circuit breaker 3. In the general consumer, electric power is supplied to the load 5 via the circuit breaker 4.

【0003】一方、自家発電設備では遮断器6を介して
交流発電機7の出力を系統電源1と連系している。交流
発電機7の出力電圧の制御は、自動電圧調整回路(AV
R)9により交流発電機7の界磁巻線8を制御すること
により行い、交流発電機7の出力周波数は交流発電機7
を駆動するエンジン10の調速機11によりエンジンパ
ワーを制御することによって行われている。
On the other hand, in the private power generation facility, the output of the AC generator 7 is connected to the system power supply 1 via the circuit breaker 6. The output voltage of the AC generator 7 is controlled by an automatic voltage adjustment circuit (AV
R) 9 controls the field winding 8 of the AC generator 7, and the output frequency of the AC generator 7 is
This is performed by controlling the engine power by the speed governor 11 of the engine 10 that drives the engine.

【0004】また、故障検出手段として、交流発電機7
の出力電流を変流器12で検出し、交流発電機7の出力
電圧との関係から発電機異常検出器13で異常電流を検
出し、この検出信号を故障トリップ回路20に与えて遮
断器6を開放するようにしている。
As a failure detecting means, an AC generator 7
Of the AC current is detected by the current transformer 12, the abnormal current is detected by the generator abnormality detector 13 from the relationship with the output voltage of the AC generator 7, and this detection signal is given to the fault trip circuit 20 to output the circuit breaker 6 Is open.

【0005】この他に、保護手段として、遮断器6の出
力側(変電所側)に変流器14を設け、過電流継電器
(OC)19により故障トリップ回路20を作動させて
いる。また、系統電源1の異常時、特に系統電源1が遮
断された場合、例えば遮断器3が開放になった時、交流
発電機7の出力電力と負荷5の負荷電力とのアンバラン
スから、周波数や電圧が異常となることを周波数低下継
電器(UF)15、周波数上昇継電器(OF)16、過
電圧継電器(OV)17、不足電圧継電器(UV)18
等により検出し、これら検出信号に基づき故障トリップ
回路20が遮断器6に対してトリップ指令を与えて遮断
器6を開放し、負荷5を保護したり、遮断器3の再閉路
が可能な状態とする必要がある。
In addition to this, as a protection means, a current transformer 14 is provided on the output side (substation side) of the circuit breaker 6 and an overcurrent relay (OC) 19 operates a fault trip circuit 20. In addition, when the system power supply 1 is abnormal, particularly when the system power supply 1 is cut off, for example, when the circuit breaker 3 is opened, the frequency is changed from the imbalance between the output power of the AC generator 7 and the load power of the load 5. And the abnormal voltage is the frequency lowering relay (UF) 15, the frequency rising relay (OF) 16, the overvoltage relay (OV) 17, the undervoltage relay (UV) 18
And the like, and the fault trip circuit 20 gives a trip command to the circuit breaker 6 based on these detection signals to open the circuit breaker 6 to protect the load 5 or to reclose the circuit breaker 3. And need to.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで例えば、系統電
源1異常が発生して遮断器3が開となった時、交流発
電機7の出力電力と負荷5の所要電力が有効分および無
効分共にほぼ等しくなっていると、周波数も電圧もほと
んど変化しないので、継電器15〜19のいずれも動作
せず、運転を継続する、いわゆる単独運転(アイランデ
ィング)現象が発生し、遮断器3の再閉路を妨げること
になる。
Here, for example, when an abnormality occurs in the system power supply 1 and the circuit breaker 3 is opened, the output power of the AC generator 7 and the required power of the load 5 are effective and invalid. If the minutes are substantially equal, the frequency and the voltage hardly change, so that none of the relays 15 to 19 operate and a so-called islanding phenomenon occurs that continues the operation. It will prevent reclosing.

【0007】このため、従来このような単独運転を防ぐ
目的で、変電所39からの専用線により接続された転送
遮断装置38を設けて遮断器6に対して転送遮断する方
法が採用されたものがある。転送遮断装置38は、上位
変電所39の遮断器3が開となった信号を検出したとき
遮断器6に対して遮断信号を送って遮断器6を開放する
ものである。
For this reason, conventionally, in order to prevent such an isolated operation, a method of providing transfer interruption to the circuit breaker 6 by providing a transfer interruption device 38 connected by a dedicated line from the substation 39 has been adopted. There is. The transfer breaker 38 sends a breaker signal to the breaker 6 to open the breaker 6 when a signal indicating that the breaker 3 of the upper substation 39 is opened is detected.

【0008】転送遮断装置38は、上位変電所が遠い場
合や需要家が多い場合には設ける必要があるが、数百k
W程度の出力である中小容量の自家発電設備にとって
は、非常にコストが高く、系統連系による実用上のメリ
ットが少ない。
The transfer blocking device 38 must be provided when the upper substation is distant or when there are many customers.
For a small-to-medium-capacity private power generation facility with an output of about W, the cost is very high, and there is little practical advantage due to grid interconnection.

【0009】本発明は、このような事情に基づき、高価
な転送遮断装置を設けることなく、系統連系中の自家発
電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に検出保護で
きる発電設備の系統連系保護装置を提供することを目的
とする。
Based on the above circumstances, the present invention is a system of power generation equipment capable of reliably detecting and protecting an independent operation of a private power generation equipment connected to the grid on the side of the private power generation equipment without providing an expensive transfer interruption device. An object is to provide an interconnection protection device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、発電設備を遮断器を介
して系統電源と連系する系統連系システムにおいて、前
記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、前
記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する周
波数変化率検出器と、前記周波数変化率検出器により検
出した周波数変化率から電圧変動基準を演算し、この電
圧変動基準により周波数変化率が正であるとき前記発電
設備の進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電
圧を低下させ、周波数変化率が負であるとき遅れ無効電
力を増加または前記出力電圧を上昇させるよう前記発電
設備を制御する関数回路と、前記発電設備の有効電力を
検出する有効電力検出器と、前記有効電力検出器で検出
した有効電力が小さいときでも前記発電設備の出力周波
数に十分な変動が得られるように前記関数回路から出力
される電圧変動基準を大きくする補正を加える電圧変動
基準補正手段と、前記発電設備の電圧変動に伴い助長さ
れる周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統母線から
前記発電設備を解列させる保護装置とからなる発電設備
の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 1 is a system interconnection system in which a power generation facility is connected to a system power source through a circuit breaker, and the output of the power generation facility is provided. A frequency detector for detecting a frequency, a frequency change rate detector for detecting a rate of change of the frequency detected by the frequency detector, and a voltage change reference calculated from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector, When the frequency change rate is positive according to this voltage fluctuation reference, the advance reactive power of the power generation equipment is increased or the output voltage of the power generation equipment is decreased, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power is increased or the output voltage. A function circuit for controlling the power generation equipment so as to increase the active power, an active power detector for detecting active power of the power generation equipment, and an active power detected by the active power detector is small. At any time, voltage fluctuation reference correction means for correcting the voltage fluctuation reference output from the function circuit so as to obtain sufficient fluctuations in the output frequency of the power generation equipment, and the voltage fluctuation reference correction means for increasing the voltage fluctuation of the power generation equipment. And a protection device for disconnecting the power generation equipment from the system bus at the circuit breaker by detecting the frequency fluctuation.

【0011】請求項1に対応する発明によれば、関数回
路により周波数変動を増大させ、周波数異常や周波数変
化率過大を検出することにより、従来用いていた高価な
転送遮断装置を用いなくても、単独運転を検出すること
が可能となる。また請求項1に対応する発明によれば、
周波数変化率の検出結果に基いて発電設備の出力電圧を
変化させることにより、周波数変動を拡大し単独運転を
容易に検出することができる。
According to the invention according to claim 1, the function circuit increases the frequency fluctuation to detect the frequency abnormality and the excessive frequency change rate, thereby eliminating the use of the expensive transfer cutoff device which has been conventionally used. It becomes possible to detect the islanding operation. According to the invention corresponding to claim 1,
By changing the output voltage of the power generation equipment based on the detection result of the frequency change rate, it is possible to expand the frequency fluctuation and easily detect the islanding operation.

【0012】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、ダミー負荷と、前記周波数変化率検出器により検出
した周波数変化率に応じて前記ダミー負荷を前記発電設
備の出力側へ投入あるいは遮断の制御を行う負荷インピ
ーダンス投入遮断装置と、前記ダミー負荷の投入あるい
は遮断により生じる無効電力変化で助長される周波数変
動を検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備
を解列させる保護装置とからなる発電設備の系統連系保
護装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is a system interconnection system in which a power generation facility is interconnected with a system power source via a circuit breaker, and frequency detection is performed to detect the output frequency of the power generation facility. Changer, a frequency change rate detector that detects the change rate of the frequency detected by the frequency detector, a dummy load, and the dummy load according to the frequency change rate detected by the frequency change rate detector The load impedance closing / interrupting device for controlling closing or closing to the output side, and the frequency fluctuations promoted by the reactive power change caused by closing or closing the dummy load are detected, and the circuit breaker is used to generate the power from the system bus. It is a system interconnection protection device for power generation equipment, which includes a protection device that disconnects the equipment.

【0013】請求項2に対応する発明によれば、周波数
変化率の検出結果の極性に応じて、誘導性あるいは容量
性のダミー負荷を投入あるいは遮断することで、周波数
変動を拡大し単独運転を容易に検出することができる。
According to the second aspect of the invention, the frequency variation is expanded and the islanding operation is performed by turning on or off the inductive or capacitive dummy load according to the polarity of the detection result of the frequency change rate. It can be easily detected.

【0014】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化
率から電圧変動基準を演算し、この電圧変動基準により
周波数変化率が正であるとき前記発電設備の進み無効電
力を増加または前記発電設備の出力電圧を低下させ、周
波数変化率が負であるとき遅れ無効電力を増加または前
記出力電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御する関
数回数と、ダミー負荷と、前記周波数変化率検出器によ
り検出した周波数変化率に応じて前記ダミー負荷を前記
発電設備の出力側へ投入あるいは遮断の制御を行う負荷
インピーダンス投入遮断装置と、前記ダミー負荷の投入
あるいは遮断により生じる無効電力変化および前記発電
設備の電圧変動により助長される周波数変動を検知し、
前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解列させる
保護装置とからなる発電設備の系統連系保護装置であ
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is a system interconnection system in which a power generation facility is interconnected with a system power source through a circuit breaker, and frequency detection is performed to detect the output frequency of the power generation facility. And a frequency change rate detector that detects the rate of change of the frequency detected by the frequency detector, and a voltage change reference is calculated from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector, and the frequency is changed by the voltage change reference. When the rate of change is positive, the advance reactive power of the power generation equipment is increased or the output voltage of the power generation equipment is decreased, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power is increased or the output voltage is increased. The dummy load is output to the output side of the power generation equipment according to the number of functions for controlling the equipment, the dummy load, and the frequency change rate detected by the frequency change rate detector. A load impedance and power-off device for controlling the input or cutoff, frequency fluctuations is promoted by the voltage variation of the dummy load of the closing or reactive power change and the power plant caused by blocking is detected,
A system interconnection protection device for power generation equipment, comprising a protection device for disconnecting the power generation equipment from a system bus at the circuit breaker.

【0015】請求項3に対応する発明によれば、関数回
路の出力する電圧変動基準は、周波数の変化を助長する
作用を有し、もう一方ダミー負荷と負荷インピーダンス
投入遮断装置によるダミー負荷の投入遮断も周波数fの
変化を助長する作用がある。従って、以上述べた双方の
作用を合わせることで容易に周波数fの変化を増大させ
ることができ、電圧変動基準を余り大きくしなくとも良
くなるため、連系中に自家発電設備と系統との間に生ず
る無効横流の量を抑えることができる。
According to the invention corresponding to claim 3, the voltage fluctuation reference output from the function circuit has an effect of promoting a change in frequency, and on the other hand, the dummy load and the load impedance closing / interrupting device apply the dummy load. The cutoff also has the effect of promoting the change of the frequency f. Therefore, it is possible to easily increase the change in the frequency f by combining the above-mentioned actions, and it is not necessary to make the voltage fluctuation reference too large. Therefore, during the interconnection, there is a gap between the private power generation equipment and the grid. It is possible to suppress the amount of ineffective cross current that occurs in.

【0016】前記目的を達成するため、請求項4に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化
率から電圧変動基準を演算し、この電圧変動基準により
周波数変化率が正であるとき前記発電設備の進み無効電
力を増加または前記発電設備の出力電圧を低下させ、周
波数変化率が負であるとき遅れ無効電力を増加または前
記出力電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御する関
数回路と、前記発電設備の有効電力を検出する有効電力
検出器と、前記有効電力検出器で検出した有効電力が小
さいときでも前記発電設備の出力周波数に十分な変動が
得られるように前記関数回路から出力される電圧変動基
準を大きくする補正を加える電圧変動基準補正手段と、
ダミー負荷と、前記周波数変化率検出器により検出した
周波数変化率に応じて前記ダミー負荷を前記発電設備の
出力側へ投入あるいは遮断の制御を行う負荷インピーダ
ンス投入遮断装置と、前記ダミー負荷の投入あるいは遮
断により生じる無効電力変化および前記発電設備の電圧
変動により助長される周波数変動を検知し、前記遮断器
にて系統母線から前記発電設備を解列させる保護装置と
からなることを特徴とする発電設備の系統連系保護装置
である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is a system interconnection system in which a power generation facility is interconnected with a system power source via a circuit breaker, and frequency detection is performed to detect an output frequency of the power generation facility. And a frequency change rate detector that detects the rate of change of the frequency detected by the frequency detector, and a voltage change reference is calculated from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector, and the frequency is changed by the voltage change reference. When the rate of change is positive, the advance reactive power of the power generation equipment is increased or the output voltage of the power generation equipment is decreased, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power is increased or the output voltage is increased. A functional circuit for controlling equipment, an active power detector for detecting active power of the power generation equipment, and the active power detector for detecting the active power even when the active power detected by the active power detector is small. A voltage variation reference correction means for adding the correction to increase the voltage variation reference a sufficient variation is output from the function circuit so as to obtain the output frequency of the equipment,
A dummy load, a load impedance closing / interrupting device that controls the dummy load to the output side of the power generation equipment according to the frequency change rate detected by the frequency change rate detector, and the load impedance closing / interrupting device. A power generation facility comprising: a protective device that detects a reactive power change caused by interruption and a frequency variation promoted by a voltage variation of the power generation facility and disconnects the power generation facility from a system bus at the circuit breaker. This is a system interconnection protection device.

【0017】請求項4に対応する発明によれば、電圧変
動基準補正手段を有することにより、有効分電力が小さ
いときでも電圧変動基準を大きくすることで充分な周波
数変動が得られることと、有効分負荷が充分大きいとき
に周波数変動が大きくなりすぎることを電圧変動基準を
小さくすることで抑制できるという作用が加わる。
According to the invention according to claim 4, by having the voltage fluctuation reference correction means, sufficient frequency fluctuation can be obtained by increasing the voltage fluctuation reference even when the effective power is small, and The effect that the frequency fluctuation can be prevented from becoming too large when the partial load is sufficiently large can be suppressed by reducing the voltage fluctuation reference.

【0018】前記目的を達成するため、請求項5に対応
する発明は、前記発電設備が担う定インピーダンス負荷
による有効電力と誘導電動機負荷による有効電力の比率
を設定する負荷比率設定手段を付加し、前記有効電力検
出器により検出される前記発電設備の有効電力から前記
負荷比率設定手段により設定された比率の定インピーダ
ンス負荷による有効電力分を検出し、検出した定インピ
ーダンス負荷による有効電力を用いて前記電圧変動基準
補正手段により電圧変動基準を補正する請求項1または
請求項4記載の発電設備の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 adds load ratio setting means for setting a ratio of active power by a constant impedance load and active power by an induction motor load carried by the power generation equipment, From the active power of the power generation equipment detected by the active power detector, the active power component due to the constant impedance load of the ratio set by the load ratio setting means is detected, and the active power due to the detected constant impedance load is used. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 1 or 4, wherein the voltage variation reference is corrected by the voltage variation reference correction means.

【0019】請求項5に対応する発明によれば、負荷比
率設定手段を備えているので、負荷による周波数変動へ
寄与する度合いの違いを考慮した上で十分に周波数を変
動させることができる。
According to the invention corresponding to claim 5, since the load ratio setting means is provided, the frequency can be sufficiently varied in consideration of the difference in the degree of contribution to the frequency variation due to the load.

【0020】前記目的を達成するため、請求項6に対応
する発明は、前記電圧変動基準補正手段は、前記有効電
力検出器により検出される前記発電設備の有効電力が大
きくなるにつれて、または前記定インピーダンス負荷に
よる有効電力が大きくなるにつれて、前記電圧変動基準
を小さくする請求項1、4、5のいずれかに記載の発電
設備の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is characterized in that the voltage fluctuation reference correcting means increases the active power of the power generation equipment detected by the active power detector, or the constant power. The system interconnection protection device for a power generation facility according to any one of claims 1, 4, and 5, wherein the voltage fluctuation reference is reduced as the active power due to the impedance load increases.

【0021】請求項6に対応する発明によれば、電圧変
動基準補正手段を備えているので、単独運転時の周波数
変動を拡大して周波数や周波数変化率異常を検出するこ
とにより単独運転を検出することが容易になる。
According to the invention corresponding to claim 6, since the voltage fluctuation reference correcting means is provided, the islanding operation is detected by expanding the frequency fluctuation during the islanding operation and detecting the frequency or frequency change rate abnormality. Easy to do.

【0022】前記目的を達成するため、請求項7に対応
する発明は、前記ダミー負荷と前記負荷インピーダンス
投入遮断装置は、前記ダミー負荷を誘導性負荷および容
量性負荷で構成し、通常は前記ダミー負荷を前記自家発
電設備に対し遮断しておき、前記周波数変化率検出器に
より検出された周波数変化率が正であるとき前記誘導性
負荷のみを前記自家発電設備に投入し、前記周波数変化
率検出器により検出された周波数変化率が負であるとき
前記容量性負荷のみを前記自家発電設備に投入する請求
項2ないし請求項6のいずれかに記載の発電設備の系統
連系保護装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 7 is characterized in that, in the dummy load and the load impedance closing / interrupting device, the dummy load is composed of an inductive load and a capacitive load. A load is cut off from the private power generation equipment, and when the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is positive, only the inductive load is input to the private power generation equipment to detect the frequency change rate. The system interconnection protection device for power generation equipment according to any one of claims 2 to 6, wherein only the capacitive load is input to the private power generation equipment when the frequency change rate detected by the generator is negative.

【0023】前記目的を達成するため、請求項8に対応
する発明は、前記ダミー負荷と前記負荷インピーダンス
投入遮断装置は、前記ダミー負荷を誘導性負荷および容
量性負荷で構成し、通常は前記ダミー負荷を前記自家発
電設備に対し投入しておき、前記周波数変化率検出器に
より検出された周波数変化率が正であるとき前記容量性
負荷のみを前記自家発電設備から遮断し、前記周波数変
化率検出器により検出された周波数変化率が負であると
き前記誘導性負荷のみを前記自家発電設備から遮断する
ことを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれかに
記載の発電設備の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 8 is characterized in that the dummy load and the load impedance closing / interrupting device comprise the dummy load consisting of an inductive load and a capacitive load, and usually the dummy load. A load is applied to the private power generation equipment, and when the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is positive, only the capacitive load is cut off from the private power generation equipment to detect the frequency change rate. The system interconnection of the power generation equipment according to any one of claims 2 to 6, wherein only the inductive load is cut off from the private power generation equipment when the frequency change rate detected by the power generator is negative. It is a protective device.

【0024】請求項7または請求項8に対応する発明に
よれば、周波数変化率の検出結果の極性に応じて、誘導
性あるいは容量性のダミー負荷を投入あるいは遮断する
ことで、周波数変動を拡大し単独運転を容易に検出する
ことができる。
According to the invention according to claim 7 or claim 8, the frequency variation is expanded by turning on or off an inductive or capacitive dummy load according to the polarity of the detection result of the frequency change rate. However, islanding can be easily detected.

【0025】前記目的を達成するため、請求項9に対応
する発明は、前記ダミー負荷は複数個の誘導性負荷およ
び複数個の容量性負荷で構成され、周波数変化率の大
小、または前記有効電力検出器の出力、または前記有効
電力検出器の出力を前記負荷比率設定手段により設定さ
れた比率で求められる有効電力を、前記負荷インピーダ
ンス投入遮断装置による前記複数個のダミー負荷の投入
および遮断の制御に用い、前記複数個の誘導性負荷およ
び複数個の容量性負荷の内、どの負荷を投入あるいは遮
断するかを決定する請求項7または請求項8記載の発電
設備の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 9, the dummy load is composed of a plurality of inductive loads and a plurality of capacitive loads, the frequency change rate is large or small, or the active power is large. Control of turning on and off of the plurality of dummy loads by the load impedance making and breaking device, so that the output of the detector or the output of the active power detector is calculated by the load ratio setting means as the effective power obtained by the ratio set by the load ratio setting means. 9. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 7 or claim 8, which determines which of the plurality of inductive loads and the plurality of capacitive loads is to be turned on or off. .

【0026】請求項9に対応する発明によれば、充分に
周波数を変動させることができる。前記目的を達成する
ため、請求項10に対応する発明は、前記発電設備は静
止形の直流電源および電力変換器または無効電力補償装
置であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のい
ずれかに記載の発電設備の系統連系保護装置である。請
求項10に対応する発明によれば、請求項1〜9のいず
れかに記載の発明と同様な作用効果が得られる。
According to the invention corresponding to claim 9, the frequency can be sufficiently varied. In order to achieve the above object, the invention according to claim 10 is characterized in that the power generation equipment is a static DC power supply and a power converter or a reactive power compensator. It is a system interconnection protection device for the power generation equipment described in Crab. According to the invention corresponding to claim 10, the same effect as the invention according to any one of claims 1 to 9 can be obtained.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の発電設備の系統連
系保護装置の実施の形態を図を参照して説明するが、こ
こでは図14の従来例と異なる点を中心に説明する。 <第1の実施の形態>(請求項1または請求項6に対
応) (構成) 図1は本発明の第1の実施の形態を示す構成図であり、
図14の従来の系統連系保護装置と相違する点は、従来
の高価な転送遮断装置38の代わりに、以下のように構
成したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a system interconnection protection device for power generation equipment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, the points different from the conventional example of FIG. 14 will be mainly described. <First Embodiment> (Corresponding to Claim 1 or Claim 6) (Structure) FIG. 1 is a structural diagram showing a first embodiment of the present invention.
14 is different from the conventional system interconnection protection device shown in FIG. 14 in that it is configured as follows instead of the conventional expensive transfer interruption device 38.

【0028】すなわち、図1に示すように交流発電機7
の出力電圧から周波数(f)検出器21により周波数を
検出し、この検出周波数から周波数変化率(df/d
t)検出器30により周波数変化率V30を検出する。
That is, as shown in FIG.
The frequency (f) detector 21 detects the frequency from the output voltage of the
t) The detector 30 detects the frequency change rate V30.

【0029】周波数変化率(df/dt)過大検出器3
1は、周波数変化率V30が設定値以上になるかどうかを
検出し、設定値以上になったとき異常出力信号V31を出
力し、故障トリップ回路20に与える。故障トリップ回
路20は、遮断器6に対してトリップ信号を与えて電路
を開放する。
Frequency change rate (df / dt) excess detector 3
1 detects whether or not the frequency change rate V30 exceeds a set value, and when it exceeds the set value, outputs an abnormal output signal V31 and gives it to the fault trip circuit 20. The fault trip circuit 20 gives a trip signal to the circuit breaker 6 to open the electric circuit.

【0030】無効電力検出器23は、変流器12により
検出された発電機7の出力電流と、発電機7の出力電圧
を入力して無効電力を検出する。有効電力検出器26は
変流器12により検出された発電機7の出力電流と、発
電機7の出力電圧を入力して有効電力を検出する。
The reactive power detector 23 inputs the output current of the generator 7 detected by the current transformer 12 and the output voltage of the generator 7 to detect the reactive power. The active power detector 26 inputs the output current of the generator 7 detected by the current transformer 12 and the output voltage of the generator 7 to detect active power.

【0031】一方、有効電力制御回路(APR)27
は、有効電力基準(P* )設定器25からの有効電力基
準P* と、有効電力検出器26からの有効電力Pを比較
し、この偏差を調速機11に与えてエンジン10の速度
制御を行う。
On the other hand, the active power control circuit (APR) 27
Compares the active power reference P * from the active power reference (P * ) setter 25 with the active power P from the active power detector 26, and applies this deviation to the speed governor 11 to control the speed of the engine 10. I do.

【0032】第1の関数回路32は、周波数変化率検出
器30からの周波数変化率V30を入力し、電圧変動基準
ΔV* を出力するものであり、周波数変化率が正(周波
数が上昇中)には発電機7の出力電圧を低下させて周波
数上昇を助長させ、また周波数変化率が負(周波数が下
降中)には発電機7の出力電圧を上昇させて周波数下降
を助長させるような電圧変動基準ΔV* を出力する。さ
らに、電圧変動基準ΔV* は、電圧変動基準補正手段3
3により、有効電力検出器26からの有効電力Pに応じ
て補正がかけられ、補正された電圧変動基準ΔV* ´を
出力する。
The first function circuit 32 inputs the frequency change rate V30 from the frequency change rate detector 30 and outputs the voltage variation reference ΔV * , and the frequency change rate is positive (the frequency is rising). Is a voltage that lowers the output voltage of the generator 7 to promote the frequency increase, and increases the output voltage of the generator 7 to promote the frequency decrease when the frequency change rate is negative (frequency is decreasing). The fluctuation reference ΔV * is output. Further, the voltage fluctuation reference ΔV * is the voltage fluctuation reference correction means 3
3, the correction is applied according to the active power P from the active power detector 26, and the corrected voltage fluctuation reference ΔV * ′ is output.

【0033】電圧変動基準補正手段33は、例えば図2
に示すように、検出した有効電力Pに対してゲインKを
関数で定義し、電圧変動基準ΔV* とゲインKを乗ずる
ことにより、補正された電圧変動基準ΔV* ´を得る構
成が考えられる。もちろん、電圧変動基準ΔV* を補正
できれば、他の構成であってもよく、関数回路32の関
数そのものに働きかけ、関数を変更したり修正したりす
る構成でもよい。
The voltage fluctuation reference correction means 33 is, for example, as shown in FIG.
As shown in, a configuration is possible in which the gain K is defined as a function with respect to the detected active power P and the voltage fluctuation reference ΔV * is multiplied by the gain K to obtain the corrected voltage fluctuation reference ΔV * ′. Of course, another configuration may be used as long as the voltage variation reference ΔV * can be corrected, and a configuration that acts on the function itself of the function circuit 32 and changes or corrects the function may be used.

【0034】無効電力制御回路(AQR)24は、無効
電力基準(Q* )設定器28からの無効電力基準Q*
と、無効電力検出器23で検出した無効電力を一致させ
るための電圧基準ΔVQ * を出力する。
The reactive power control circuit (AQR) 24 has a reactive power reference Q * from a reactive power reference (Q * ) setter 28 .
And a voltage reference ΔVQ * for matching the reactive power detected by the reactive power detector 23.

【0035】自動電圧調整回路(AVR)9は、電圧基
準(V* )設定器(90R)29からの電圧基準V*
と、無効電力制御回路24からの電圧基準ΔVQ * と、
電圧変動基準補正手段33からの補正された電圧変動基
準ΔV* ´を用いて、発電機7の出力電圧を制御するた
めに界磁巻線8の界磁を調整する。
The automatic voltage adjusting circuit (AVR) 9 has a voltage reference V * from a voltage reference (V * ) setter (90R) 29 .
And the voltage reference ΔVQ * from the reactive power control circuit 24,
The corrected voltage fluctuation reference ΔV * ′ from the voltage fluctuation reference correction means 33 is used to adjust the field of the field winding 8 in order to control the output voltage of the generator 7.

【0036】なお、有効電力基準設定器25と、有効電
力制御回路27と、調速機11と、エンジン10により
速度制御ループを構成している。無効電力基準設定器2
8と、無効電力検出器23と、無効電力制御回路24に
より無効電力制御ループを構成している。
The active power reference setter 25, the active power control circuit 27, the speed governor 11, and the engine 10 form a speed control loop. Reactive power reference setter 2
8, the reactive power detector 23, and the reactive power control circuit 24 constitute a reactive power control loop.

【0037】電圧基準設定器(90R)29と、無効電
力制御回路24の出力である電圧基準ΔVQ * と、電圧
変動基準補正手段33からの補正された電圧変動基準Δ
*´と、自動電圧調整回路9により電圧制御ループを
構成している。
The voltage reference setter (90R) 29, the voltage reference ΔVQ * which is the output of the reactive power control circuit 24, and the corrected voltage variation reference Δ from the voltage variation reference correction means 33.
V * 'and the automatic voltage adjustment circuit 9 constitute a voltage control loop.

【0038】(作用)次に、以上述べた第1の実施の形
態の作用について図3〜図6を参照して説明する。今、
図3において、交流発電機7の出力有効電力をP、交流
発電機7の出力無効電力をQ、負荷5が必要とする負荷
有効電力をPL 、負荷5が必要とする負荷無効電力をQ
L とすると、系統電源1へ流出する流出有効電力ΔPお
よび流出無効電力ΔQはそれぞれ次のように表される。
(Operation) Next, the operation of the above-described first embodiment will be described with reference to FIGS. now,
In FIG. 3, the output active power of the AC generator 7 is P, the output reactive power of the AC generator 7 is Q, the load active power required by the load 5 is PL, and the load reactive power required by the load 5 is Q.
Letting L be the outflow active power ΔP and the outflow reactive power ΔQ that flow out to the system power supply 1, respectively.

【0039】ΔP=P−PL ΔQ=Q−QL ここで、発電機7と系統間のインダクタンス分をlと
し、負荷5の電圧をV、周波数をfとする。
ΔP = P-PL ΔQ = Q-QL Here, the inductance between the generator 7 and the system is l, the voltage of the load 5 is V, and the frequency is f.

【0040】そうすると、通常の場合はΔP≒0、ΔQ
≒0に近い状態で遮断器3が開となっても、負荷5の電
圧V、周波数fはほとんど変化しないため、継電器15
〜19で検出できず単独運転を継続することになる。
Then, normally, ΔP≈0, ΔQ
Even if the circuit breaker 3 opens in a state close to ≈ 0, the voltage V and the frequency f of the load 5 hardly change, so the relay 15
It cannot be detected at ~ 19 and the islanding operation is continued.

【0041】しかし、系統電源1と負荷5の位相はゆっ
くりとずれてくるので、遮断器3の再投入は事故拡大に
つながり危険なため行えない状態が発生し、配電系統の
安定性を低下させることになる。
However, since the phases of the system power supply 1 and the load 5 are gradually deviated, the circuit breaker 3 cannot be re-closed because it leads to the expansion of the accident and is dangerous, thus degrading the stability of the distribution system. It will be.

【0042】単独運転中の電圧はP=V2 /Rで決ま
る。一方、単独運転中の周波数fはQ=(V2 ωC )−
(V2 /ωL )で決まる。特に、周波数fに着目する
と、負荷5が要求する無効電力QL より発電機7が供給
する無効電力が進み方向にずれている時は、周波数fが
上昇しコンデンサCの電流iC が増加し、インダクタン
ス電流iL が減少して無効電力がバランスする方向に変
化する。
The voltage during islanding is determined by P = V 2 / R. On the other hand, the frequency f during islanding is Q = (V 2 ωC) −
It is determined by (V 2 / ωL). In particular, focusing on the frequency f, when the reactive power supplied by the generator 7 is deviated from the reactive power QL required by the load 5 in the forward direction, the frequency f rises, the current iC of the capacitor C increases, and the inductance The current iL decreases and the reactive power changes in the direction of balance.

【0043】また、発電機7が供給する出力無効電力Q
が負荷無効電力QL より遅れ方向にずれている場合は、
周波数fが下降しインダクタンス電流iL が増加し、コ
ンデンサ電流iC が減少して無効電力がバランスする方
向に変化する。
Further, the output reactive power Q supplied by the generator 7
Is shifted in the delay direction from the load reactive power QL,
The frequency f decreases, the inductance current iL increases, the capacitor current iC decreases, and the reactive power balances.

【0044】次に、Δ≒0でΔQ≠0状態で単独運転
になった場合の周波数変動は、図4に示すように系統遮
断(t0)後、周波数fが変動しながら安定点f1 ,f
2 に接近する。図4において、f1 はΔQがわずかに進
みの場合であり、f2 はΔQがわずかに遅れた場合であ
る。図4に示す+Δf、−Δfは保護継電器15〜19
で単独運転が検出できるレベルである。
Next, delta P ≒ 0 frequency variation when it becomes isolated operation in Delta] Q ≠ 0 state after system shut off (t0) as shown in FIG. 4, a stable point while the frequency f varies f1, f
Approach 2 In FIG. 4, f1 is a case where .DELTA.Q is slightly advanced, and f2 is a case where .DELTA.Q is slightly delayed. + Δf and −Δf shown in FIG. 4 are protection relays 15 to 19
This is the level at which islanding can be detected.

【0045】図5は図1に示す実施の形態の作用効果を
説明するための図であり、fは周波数検出器21に検出
された周波数fであり、df/dtは周波数変化率検出
器30により検出された周波数変化率であり、電圧変動
基準ΔV* は関数回路32の出力を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the function and effect of the embodiment shown in FIG. 1, where f is the frequency f detected by the frequency detector 21, and df / dt is the frequency change rate detector 30. Is the frequency change rate detected by the voltage fluctuation reference ΔV *, which indicates the output of the function circuit 32.

【0046】いま、fが図5のように変化すると、df
/dtはこれより90°位相の進んだ波形となる。df
/dt>0の場合は周波数が上昇中であるので、この間
に関数回路32から電圧低下指令(進み無効電力指令)
が出力され、周波数fは更に上昇するように作用する。
また、df/dt<0の場合は周波数が下降中なので、
この間に関数回路32から電圧上昇指令(遅れ無効電力
指令)が出力され、周波数fは更に下降するように作用
する。このように正帰還作用により周波数変動を増大さ
せ、周波数異常や周波数変化率過大を周波数変化率過大
検出器31により検出することにより、従来用いていた
高価な転送遮断装置38を用いなくても、単独運転を検
出することが可能となる。
Now, if f changes as shown in FIG. 5, df
/ Dt is a waveform with a 90 ° phase advance from this. df
If / dt> 0, the frequency is rising, so during this time the function circuit 32 issues a voltage drop command (lead reactive power command).
Is output and the frequency f acts so as to further increase.
When df / dt <0, the frequency is falling, so
During this time, the function circuit 32 outputs a voltage increase command (delayed reactive power command), and the frequency f acts so as to further decrease. As described above, by increasing the frequency fluctuation by the positive feedback action and detecting the frequency abnormality or the excessive frequency change rate by the excessive frequency change rate detector 31, without using the expensive transfer cutoff device 38 used conventionally, It becomes possible to detect islanding.

【0047】この周波数変動を増大させる作用は、無効
電力とリアクタンス負荷の関係に起因するだけでなく、
電圧変動に伴う有効電力変動と調速機系においても生じ
るものである。有効電力変動は、電圧変動と有効分負荷
の関係から決まり、同じ電圧変動のもとでは、有効分負
荷が小さいときは有効電力変動も小さく、有効分負荷が
大きいときは有効電力変動も大きくなる。有効電力の変
動があると、エンジン10にかかる負荷トルクが変化す
るため速度変動つまり周波数変動となって現れるわけ
で、有効電力変動が小さいときは周波数変動も小さく、
有効電力変動が大きいときは周波数変動も大きくなる。
The effect of increasing the frequency fluctuation is caused not only by the relationship between the reactive power and the reactance load, but also by
It also occurs in active power fluctuations due to voltage fluctuations and in the governor system. The active power fluctuation is determined by the relationship between the voltage fluctuation and the active load. Under the same voltage fluctuation, the active power fluctuation is small when the active load is small, and the active power fluctuation is large when the active load is large. . When the active power fluctuates, the load torque applied to the engine 10 changes, so that it appears as a speed fluctuation, that is, a frequency fluctuation. When the active power fluctuation is small, the frequency fluctuation is also small.
When the active power fluctuation is large, the frequency fluctuation is also large.

【0048】つまり、同じ電圧変動のもとでは、有効分
負荷が小さいときは周波数変動も小さく、有効分負荷が
大きいときは周波数変動も大きくなる。周波数変動に基
づいて保護を行うので、有効分負荷が小さいときに周波
数変動が小さくなると言う負荷量による影響を考え、電
圧変動基準補正手段33を設けている。有効分負荷が小
さくても、補正により電圧変動基準を大きくし電圧変動
を大きくすれば、有効電力変動を大きくできるので、周
波数変動の改善ができる。
That is, under the same voltage fluctuation, the frequency fluctuation is small when the effective load is small, and the frequency fluctuation is large when the effective load is large. Since the protection is performed based on the frequency fluctuation, the voltage fluctuation reference correction means 33 is provided in consideration of the influence of the load amount that the frequency fluctuation becomes small when the effective load is small. Even if the active load is small, the active power fluctuation can be increased by increasing the voltage fluctuation reference and the voltage fluctuation by the correction, so that the frequency fluctuation can be improved.

【0049】図2のように構成した電圧変動基準補正手
段33では、検出した有効電力に基づき、有効分負荷の
大小による周波数変動への影響力の違いをゲインKにて
補正する。有効分電力が小さいときでも十分な周波数変
動が得られるように、電圧変動基準ΔV* から大きく補
正した電圧変動基準ΔV* ´を得ることで、電圧を変動
させる。
In the voltage fluctuation reference correction means 33 configured as shown in FIG. 2, the gain K corrects the difference in the influence on the frequency fluctuation due to the size of the active load based on the detected active power. As sufficient frequency variation even when the active component power is low can be obtained, to obtain a voltage variation reference [Delta] V * 'which is significantly corrected from the voltage variation reference [Delta] V *, to vary the voltage.

【0050】また、有効分負荷が十分大きいときには周
波数変動が大きくなりすぎることが考えられる。電圧変
動基準ΔV* から小さく補正した電圧変動基準ΔV* ´
を得ることで電圧変動が余り大きくならないため、周波
数変動が大きくなりすぎることが抑制できるものであ
る。図2では、有効電力Pが小さいときはゲインKを大
きく、Pが大きいときはゲインKを小さくと言うように
PとKの関係を定義することで、上記補正効果を得るよ
うにしている。
It is also conceivable that the frequency fluctuation becomes too large when the effective component load is sufficiently large. Voltage variation reference was corrected reduced from the voltage variation reference ΔV * ΔV * '
As a result, the voltage fluctuation does not increase so much, so that the frequency fluctuation can be prevented from becoming too large. In FIG. 2, the above-described correction effect is obtained by defining the relationship between P and K such that the gain K is large when the active power P is small and the gain K is small when the active power P is large.

【0051】このような回路を付加することにより、単
独運転時の周波数変動を図4から図6に示すように拡大
して周波数や周波数変化率異常を検出することにより単
独運転を検出することが容易になる。
By adding such a circuit, it is possible to detect the isolated operation by expanding the frequency fluctuation during the isolated operation as shown in FIGS. 4 to 6 and detecting the frequency or the frequency change rate abnormality. It will be easier.

【0052】(効果)以上述べた第1の実施の形態によ
れば、df/dtを検出しdf/dt>0の場合は電圧
低下指令を、df/dt<0の場合は電圧上昇指令を自
動電圧調整回路9に与え、発電機7の出力電圧を変化さ
せることにより、周波数変動を拡大し単独運転を容易に
検出することができる。
(Effect) According to the first embodiment described above, df / dt is detected, and if df / dt> 0, the voltage drop command is issued, and if df / dt <0, the voltage increase command is issued. By giving the voltage to the automatic voltage adjusting circuit 9 and changing the output voltage of the generator 7, it is possible to expand the frequency fluctuation and easily detect the islanding operation.

【0053】<第2の実施の形態>(請求項2、7、8
に対応) (構成)図7は本発明の第2の実施の形態を示す構成図
であり、図1の第1の実施の形態を示す図と異なるとこ
ろは、電圧変動基準を出力する関数回路32および電圧
変動基準補正手段33を有しておらず、ダミー負荷41
および負荷インピーダンス投入遮断装置42を有すると
ころである。
<Second Embodiment> (Claims 2, 7, and 8)
(Structure) FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and is different from the drawing showing the first embodiment of FIG. 1 in that it is a function circuit for outputting a voltage fluctuation reference. 32 and the voltage fluctuation reference correction means 33 are not provided, and the dummy load 41
And a load impedance closing device 42.

【0054】ダミー負荷41は負荷インピーダンス投入
遮断装置42を介して母線に接続されている。ダミー負
荷41は、誘導性負荷と容量性負荷であり、誘導性負荷
1個と容量性負荷1個とか、誘導性負荷複数個と容量性
負荷複数個といった具合に構成する。
The dummy load 41 is connected to the bus bar via a load impedance closing / breaking device 42. The dummy load 41 is an inductive load and a capacitive load, and is composed of one inductive load and one capacitive load, or a plurality of inductive loads and a plurality of capacitive loads.

【0055】負荷インピーダンス投入遮断装置42は、
例えば図8に示すように、ダミー負荷41の中の容量性
負荷411と誘導性負荷412と、これらに対して設け
たスイッチ421および422と、周波数変化率(df
/dt)信号に応じてスイッチ421および422の開
閉を制御するコントローラ423とから構成される。
The load impedance input / cutoff device 42 is
For example, as shown in FIG. 8, the capacitive load 411 and the inductive load 412 in the dummy load 41, the switches 421 and 422 provided for them, and the frequency change rate (df
/ Dt) signal and a controller 423 that controls opening and closing of the switches 421 and 422.

【0056】(作用)第1の実施の形態の説明において
図2を用いて述べたように、単独運転になると、負荷5
の要求する無効電力QL より発電機7が供給する無効電
力が進み方向にずれている時は、周波数fが上昇しコン
デンサCの電流iC が増加し、インダクタンス電流iL
が減少して無効電力がバランスする方向に変化し、また
発電機7が供給する無効電力が負荷5の要求する無効電
力QL より遅れ方向にずれている場合は、周波数fが下
降しインダクタンス電流iL が増加し、コンデンサ電流
iC が減少して無効電力がバランスする方向に変化す
る。
(Operation) As described with reference to FIG. 2 in the description of the first embodiment, when the islanding operation is performed, the load 5
When the reactive power supplied from the generator 7 deviates in the forward direction from the reactive power QL required by the frequency f, the frequency f increases, the current iC of the capacitor C increases, and the inductance current iL
When the reactive power supplied by the generator 7 is deviated in the delay direction from the reactive power QL required by the load 5, the frequency f decreases and the inductance current iL decreases. Is increased, the capacitor current iC is decreased, and the reactive power is changed to balance.

【0057】つまり、発電機7の供給する無効電力と負
荷の要求する無効電力のバランスが大きく崩れていれ
ば、無効電力がバランスするように周波数fは大きく変
化する。そこで、単独運転に移行し無効電力のバランス
から周波数fが変化すると、この周波数fの変化を助長
するように無効電力のバランスを崩すべくダミー負荷4
1を投入あるいは遮断すればよい。
In other words, if the balance between the reactive power supplied by the generator 7 and the reactive power required by the load is largely lost, the frequency f changes greatly so that the reactive power is balanced. Therefore, when the frequency f changes from the balance of the reactive power by shifting to the islanding operation, the dummy load 4 is used to break the balance of the reactive power so as to promote the change of the frequency f.
1 may be turned on or off.

【0058】これに対して、第2の実施の形態のダミー
負荷41は通常は母線に対し遮断しておき、df/dt
>0の場合は周波数が上昇中であるので、この間は誘導
性負荷のみを投入することで、周波数fは更に上昇する
ように作用する。また、df/dt<0の場合は周波数
が下降中なので、この間は容量性負荷のみを投入するこ
とで、周波数fは更に下降するように作用する。周波数
変動を助長増大させ、周波数異常や周波数変化率過大を
周波数変化率過大検出器により検出することにより、従
来用いていた高価な転送遮断装置38を用いなくても、
単独運転を検出することが可能となる。
On the other hand, the dummy load 41 of the second embodiment is normally cut off from the bus, and df / dt
In the case of> 0, the frequency is increasing, and during this period, the frequency f acts so as to further increase by applying only the inductive load. Further, when df / dt <0, the frequency is decreasing, and during this period, only the capacitive load is turned on so that the frequency f further decreases. By increasing the frequency variation and detecting the frequency abnormality and the frequency change rate excessive by the frequency change rate excessive detector, it is possible to use the expensive transfer cutoff device 38 which has been used conventionally.
It becomes possible to detect islanding.

【0059】また、ダミー負荷41は通常は母線に対し
投入しておき、df/dt>0の場合は周波数が上昇中
であるので、この間は容量性負荷のみを遮断し、df/
dt<0の場合は周波数が下降中なので、この間は誘導
性負荷のみを遮断することでも同様の作用となる。但
し、常時ダミー負荷41を投入するので、誘導性負荷の
リアクタンスと容量性負荷のリアクタンスとをほぼ同じ
にする必要がある。
Also, the dummy load 41 is normally applied to the bus bar, and if df / dt> 0, the frequency is rising, so during this period only the capacitive load is cut off and df / dt
When dt <0, the frequency is decreasing, so that the same action can be achieved by interrupting only the inductive load during this period. However, since the dummy load 41 is constantly turned on, it is necessary to make the reactance of the inductive load and the reactance of the capacitive load substantially the same.

【0060】このような回路を付加することにより、単
独運転時の周波数変動を図4から図6に示すように拡大
して周波数や周波数変化率異常を検出することにより単
独運転を検出することが容易になる。
By adding such a circuit, it is possible to detect the islanding operation by expanding the frequency fluctuation during the islanding operation as shown in FIGS. 4 to 6 and detecting the frequency and the frequency change rate abnormality. It will be easier.

【0061】(効果)以上述べた第2の実施の形態によ
れば、df/dtを検出しdf/dtの極性に応じて、
誘導性あるいは容量性のダミー負荷を投入あるいは遮断
することで、周波数変動を拡大し単独運転を容易に検出
することができる。
(Effect) According to the second embodiment described above, df / dt is detected, and according to the polarity of df / dt,
By turning on or off the inductive or capacitive dummy load, it is possible to expand the frequency fluctuation and easily detect the islanding operation.

【0062】<第3の実施の形態>(請求項3に対応) (構成)図9は本発明の第3の実施の形態を示す構成図
であり、図7の第2の実施の形態に電圧変動基準ΔV*
を出力する関数回路32を付加したものである。
<Third Embodiment> (Corresponding to Claim 3) (Structure) FIG. 9 is a structural diagram showing a third embodiment of the present invention, which corresponds to the second embodiment of FIG. Voltage fluctuation standard ΔV *
A function circuit 32 for outputting is added.

【0063】(作用、効果)先の第1の実施の形態の説
明および第2の実施の形態の説明で述べたように、関数
回路32の出力する電圧変動基準ΔV* は、周波数fの
変化を助長する作用を有し、もう一方ダミー負荷41と
負荷インピーダンス投入遮断装置42によるダミー負荷
41の投入遮断も周波数fの変化を助長する作用があ
る。双方の作用を合わせることで容易に周波数fの変化
を増大させることができることはもちろんであるが、電
圧変動基準ΔV* を余り大きくしなくとも良くなるた
め、連系中に発電機7と系統との間に生ずる無効横流の
量を抑えることができる。
(Operation and Effect) As described in the description of the first embodiment and the description of the second embodiment, the voltage fluctuation reference ΔV * output from the function circuit 32 is the change in the frequency f. On the other hand, the closing and closing of the dummy load 41 by the dummy load 41 and the load impedance closing and breaking device 42 also has the effect of promoting the change of the frequency f. Of course, it is possible to easily increase the change in the frequency f by combining both actions, but it is not necessary to increase the voltage fluctuation reference ΔV * so much, so that the generator 7 and the grid are connected during the interconnection. It is possible to suppress the amount of invalid cross current that occurs during the period.

【0064】電圧変動基準ΔV* による発電機7の出力
電圧の上昇あるいは低下は、電圧制御ループの遅れによ
り周波数f変動への作用に遅れが生ずるが、ダミー負荷
41の投入あるいは遮断は制御ループを介さないため周
波数f変動への作用に遅れがないため、ダミー負荷41
の投入あるいは遮断を電圧変動基準ΔV* による作用が
立ち上がるまでのアシストとしての作用も考えられる。
The rise or fall of the output voltage of the generator 7 due to the voltage fluctuation reference ΔV * delays the action on the fluctuation of the frequency f due to the delay of the voltage control loop, but the dummy load 41 is turned on or off by the control loop. Since there is no delay, there is no delay in the action on the fluctuation of the frequency f.
The action of turning on or off the current as an assist until the action based on the voltage fluctuation reference ΔV * rises can be considered.

【0065】<第4の実施の形態>(請求項4に対応) (構成)図10は本発明の第4の実施の形態を示す構成
図であり、図1の第1の実施の形態にダミー負荷41お
よび負荷インピーダンス投入遮断装置42を付加したも
のであり、これは第3の実施の形態に電圧変動基準補正
手段33を付加した構成とも言える。
<Fourth Embodiment> (Corresponding to Claim 4) (Structure) FIG. 10 is a structural diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which corresponds to the first embodiment of FIG. The dummy load 41 and the load impedance closing / breaking device 42 are added, which can be said to be a configuration in which the voltage fluctuation reference correction means 33 is added to the third embodiment.

【0066】(作用、効果)第3の実施の形態による効
果に、電圧変動基準補正手段33を有することによる第
1の実施の形態の説明で述べたところの、有効分電力が
小さいときでも電圧変動基準ΔV* を大きくすることで
充分な周波数変動が得られることと、有効分負荷が充分
大きいときに周波数変動が大きくなりすぎることを電圧
変動基準ΔV* を小さくすることで抑制できるという作
用が加わる。
(Operation and Effect) As described in the description of the first embodiment due to the provision of the voltage fluctuation reference correction means 33 in the effect of the third embodiment, the voltage is reduced even when the effective power is small. There is an effect that a sufficient frequency fluctuation can be obtained by increasing the fluctuation reference ΔV * and that the frequency fluctuation becomes too large when the effective load is sufficiently large by reducing the voltage fluctuation reference ΔV *. Join.

【0067】<第5の実施の形態>(請求項5に対応) (構成)負荷5には、定インピーダンス負荷もあれば、
誘導電動機負荷もある。負荷の特質を考慮して、図1お
よび図10において、図11のように有効電力Pの信号
を電圧変動基準補正手段33に入力せず、負荷比率設定
手段43に入力し、負荷比率設定手段43により定イン
ピーダンス負荷による有効電力のみ検出し、定インピー
ダンス負荷による有効電力P′の信号を電圧変動基準補
正手段33の入力信号とした構成である。
<Fifth Embodiment> (Corresponding to Claim 5) (Constitution) If the load 5 has a constant impedance load,
There is also an induction motor load. In consideration of the characteristics of the load, in FIGS. 1 and 10, the active power P signal is not input to the voltage fluctuation reference correction means 33 as in FIG. 11, but is input to the load ratio setting means 43, and the load ratio setting means is input. Only the active power due to the constant impedance load is detected by 43, and the signal of the active power P ′ due to the constant impedance load is used as the input signal of the voltage fluctuation reference correction means 33.

【0068】負荷比率設定手段43は、例えば図12に
示すように設定器431を有し、設定器431の設定値
を有効電力Pの信号に乗ずる構成としたものである。 (作用、効果)誘導電動機負荷の場合、電圧変動基準Δ
* により発電機7の出力電圧を変化させても有効電力
変動があまり生じない。そのため、第1の実施の形態の
説明で述べた電圧変動に伴う有効電力変動と調速機系に
おける周波数変動が、期待できない。
The load ratio setting means 43 has a setter 431 as shown in FIG. 12, for example, and is configured to multiply the set value of the setter 431 by the signal of the active power P. (Operation, effect) In the case of induction motor load, voltage fluctuation standard Δ
Even if the output voltage of the generator 7 is changed by V *, active power fluctuation does not occur much. Therefore, the active power fluctuation and the frequency fluctuation in the speed governor system which are described in the description of the first embodiment cannot be expected.

【0069】そこで、検出した有効電力Pの内、どれだ
けが定インピーダンス負荷による有効電力かを検出し、
周波数変動に寄与する有効電力により電圧変動基準ΔV
* に補正をかけるものである。
Therefore, it is detected how much of the detected active power P is the active power due to the constant impedance load,
Voltage fluctuation reference ΔV due to active power contributing to frequency fluctuation
* Is to be corrected.

【0070】負荷比率設定手段43は定インピーダンス
負荷の比率を設定するためのものなので、設定器431
の設定値は、例として次の様に決めることが考えられ
る。 a)とにかく需要家構内の総負荷を考え、定インピーダ
ンス負荷とそうでない負荷の比率で決める。
Since the load ratio setting means 43 is for setting the ratio of the constant impedance load, the setter 431
As an example, the set value of can be determined as follows. a) Anyway, considering the total load on the customer premises, it is determined by the ratio of the constant impedance load and the load that is not.

【0071】b)需要家構内の負荷の内で常時使用する
か良く使用する負荷のみを考慮し、その中の定インピー
ダンス負荷とそうでない負荷の比率で決める。 c)需要家プラントの運転パターン等の、時間帯により
異なる定インピーダンス負荷とそうでない負荷の比率を
考慮し、時間帯により設定を切り替える。
B) Considering only the load that is always used or often used among the loads on the customer premises, the load is determined by the ratio of the constant impedance load and the load that is not. c) Considering the ratio of the constant impedance load that differs depending on the time zone and the load that does not, such as the operation pattern of the consumer plant, the setting is switched depending on the time zone.

【0072】切り替えるためには、パターンを記憶させ
る要素が必要になる。 d)決まった量の逆潮流運転を行う場合、逆潮流分は定
インピーダンス負荷とは見なさないで、需要家構内のみ
定インピーダンス負荷が存在すると考える。
In order to switch, an element for storing the pattern is required. d) When performing a fixed amount of reverse power flow operation, the amount of reverse power flow is not regarded as a constant impedance load, but it is considered that the constant impedance load exists only in the customer premises.

【0073】このようにすれば、負荷による周波数変動
へ寄与する度合いの違いを考慮した上で十分に周波数を
変動させることができる。 <第6の実施の形態>(請求項9に対応) (構成)図13に示すように、ダミー負荷41を複数個
の誘導性負荷と複数個の容量性負荷で構成する。これら
ダミー負荷41の内、何個の(あるいはどの)負荷を投
入あるいは遮断するかの決定に有効電力PまたはP′を
用いる。
By doing so, the frequency can be sufficiently varied in consideration of the difference in the degree of contribution to the frequency variation due to the load. <Sixth Embodiment> (Corresponding to Claim 9) (Structure) As shown in FIG. 13, a dummy load 41 is composed of a plurality of inductive loads and a plurality of capacitive loads. The active power P or P ′ is used to determine how many (or which) loads of these dummy loads 41 should be turned on or off.

【0074】(作用、効果)既に述べたように、電圧変
動に伴う有効電力変動と調速機系による周波数変動で
は、負荷の有効電力の大きさが周波数変動量を決める要
因となっている。一方、ダミー負荷の投入あるいは遮断
による周波数変動は、ダミー負荷のリアクタンスの大き
さが周波数変動量を決める要因となる。負荷の有効電力
が余り大きくないために、電圧変動に伴う有効電力変動
と調速機系による周波数変動が充分得られないとき、周
波数変動を補うため適当な大きさのリアクタンスを投入
あるいは遮断する。
(Operation, Effect) As described above, in the fluctuation of active power due to fluctuation of voltage and the fluctuation of frequency by speed governor system, the magnitude of active power of the load is a factor for determining the frequency fluctuation amount. On the other hand, the frequency fluctuation caused by turning on or off the dummy load is a factor that determines the amount of frequency fluctuation by the magnitude of the reactance of the dummy load. When the active power fluctuation due to the voltage fluctuation and the frequency fluctuation due to the speed governor system cannot be sufficiently obtained because the active power of the load is not so large, the reactance of appropriate size is turned on or off to compensate the frequency fluctuation.

【0075】図13において、通常時はダミー負荷41
(411a,411b,411c,…,412a,41
2b,412c,…)がすべて母線に対して遮断されて
いるとすると、周波数変化率検出器30により検出され
た周波数変化率V30が正であるときダミー負荷の内誘導
性負荷のみを投入し、周波数変化率V30が負であるとき
ダミー負荷の内容量性負荷のみを投入すれば周波数変動
を助長できる。複数個のダミー負荷の内何個投入するか
は、有効電力PまたはP′が小さいときは個数を多く
し、有効電力PまたはP′が大きいときは個数を少なく
する。有効電力PまたはP′に対するダミー負荷の投入
個数の関係は、図2におけるKをダミー負荷の投入個数
と見立てた場合のPとKの関係と同様に見れる。
In FIG. 13, the dummy load 41 is normally used.
(411a, 411b, 411c, ..., 412a, 41
2b, 412c, ...) are all cut off from the bus bar, when the frequency change rate V30 detected by the frequency change rate detector 30 is positive, only the inductive load of the dummy load is turned on, When the frequency change rate V30 is negative, the frequency variation can be promoted by turning on only the dummy capacitive internal capacitive load. Regarding the number of dummy loads to be input, the number is increased when the active power P or P ′ is small, and the number is decreased when the active power P or P ′ is large. The relationship between the number of dummy loads applied to the active power P or P ′ can be seen in the same manner as the relationship between P and K when K in FIG. 2 is regarded as the number of dummy loads applied.

【0076】ダミー負荷41の各負荷(411a,41
1b,411c,…,412a,412b,412c,
…)の容量が同じ場合は上記のように個数を決めて投入
を制御するが、各負荷を異なる容量として設けて有効電
力PまたはP′が小さいときは容量の大きいダミー負荷
を投入し、有効電力PまたはP′が大きいときは容量の
小さいダミー負荷を投入すると言う構成も考えられる。
Each load of the dummy load 41 (411a, 41a
1b, 411c, ..., 412a, 412b, 412c,
When the capacities are the same, the number is determined and the charging is controlled as described above. However, when the loads are provided as different capacities and the effective power P or P ′ is small, a dummy load having a large capacity is charged to enable the effective charging. A configuration in which a dummy load having a small capacity is input when the electric power P or P ′ is large can be considered.

【0077】こうすることで、充分に周波数を変動させ
ることができる。 <第7の実施の形態>(請求項10に対応) 上記第1から第6までの実施の形態では、主として交流
発電機7とエンジン10からなる回転発電設備について
説明したが、発電設備としては直流電源とインバータの
場合や無効電力発電設備の場合にも、周波数変化率が正
の場合進み無効電力を増加し、周波数変化率が負の場合
遅れ無効電力を増加させるように制御するように構成し
てもよい。このように構成することにより、前述の第1
〜第6の実施の形態のいずれかと同様な作用効果が得ら
れる。
By doing so, the frequency can be changed sufficiently. <Seventh Embodiment> (Corresponding to Claim 10) In the first to sixth embodiments, the rotary power generation facility mainly including the AC generator 7 and the engine 10 has been described. Even in the case of a DC power supply and an inverter, or in the case of reactive power generation equipment, it is configured to control to increase the forward reactive power when the frequency change rate is positive and to increase the delayed reactive power when the frequency change rate is negative. You may. With this configuration, the above-mentioned first
~ The same effect as any of the sixth embodiments can be obtained.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
価な転送遮断装置を設けることなく、系統連系中の自家
発電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に検出でき
る発電設備の系統連系保護装置を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably detect the islanding operation of the private power generation equipment connected to the grid on the private power generation equipment side without providing an expensive transfer interruption device. A system interconnection protection device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による系統連系保護装置の第1の実施の
形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a grid interconnection protection device according to the present invention.

【図2】図1の実施の形態のブロックの一部を補足する
図。
FIG. 2 is a diagram supplementing a part of the blocks of the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施の形態の動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1.

【図4】図1の実施の形態の動作説明図。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1.

【図5】図1の実施の形態の動作説明図。5 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1. FIG.

【図6】図1の実施の形態の動作説明図。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1.

【図7】本発明による系統連系保護装置の第2の実施の
形態を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of a system interconnection protection device according to the present invention.

【図8】第2の実施の形態のブロックの一部を補足する
図。
FIG. 8 is a diagram supplementing a part of a block according to the second embodiment.

【図9】本発明による系統連系保護装置の第3の実施の
形態を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of a system interconnection protection device according to the present invention.

【図10】本発明による系統連系保護装置の第4の実施
の形態を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a fourth embodiment of a grid interconnection protection device according to the present invention.

【図11】第5の実施の形態のブロックの一部を補足す
る図。
FIG. 11 is a diagram supplementing a part of a block according to a fifth embodiment.

【図12】第5の実施の形態のブロックの一部を補足す
る図。
FIG. 12 is a diagram supplementing a part of the blocks of the fifth embodiment.

【図13】第6の実施の形態のブロックの一部を補足す
る図。
FIG. 13 is a diagram supplementing a part of the blocks of the sixth embodiment.

【図14】従来の発電設備の系統連系保護装置の一例を
示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing an example of a conventional system interconnection protection device for power generation equipment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…系統電源、2…変圧器、3,4,6…遮断器、5…
負荷、7…交流発電機、8…界磁巻線、9…自動電圧調
整回路(AVR)、10…エンジン、11…調速機、1
2,14…変流器、13…発電機異常検出器、15…周
波数低下継電器(UF)、16…周波数上昇継電器(O
F)、17…過電圧継電器(OV)、18…不足電圧継
電器(UV)、19…過電流継電器(OC)、20…故
障トリップ回路、21…周波数検出器、23…無効電力
検出器、24…無効電力制御回路(AQR)、25…有
効電力基準設定器、26…有効電力検出器、27…有効
電力制御回路(APR)、28…無効電力基準設定器、
29…電圧基準設定器(90R)、30…周波数変化率
検出器、31…周波数変化率過大検出器、32…関数回
路、33…電圧変動基準補正手段、39…上位変電所、
41…ダミー負荷、42…負荷インピーダンス投入遮断
装置、411,411a,411b,411c…容量性
負荷、412,412a,412b,412c…誘導性
負荷、421,421a,421b,421c,42
2,422a,422b,422c…スイッチ、423
…コントローラ、43…負荷比率設定手段、431…設
定器、44…周波数偏差設定器。
1 ... System power supply, 2 ... Transformer, 3, 4, 6 ... Circuit breaker, 5 ...
Load, 7 ... Alternator, 8 ... Field winding, 9 ... Automatic voltage adjusting circuit (AVR), 10 ... Engine, 11 ... Governor, 1
2, 14 ... Current transformer, 13 ... Generator abnormality detector, 15 ... Frequency lowering relay (UF), 16 ... Frequency rising relay (O
F), 17 ... Overvoltage relay (OV), 18 ... Undervoltage relay (UV), 19 ... Overcurrent relay (OC), 20 ... Fault trip circuit, 21 ... Frequency detector, 23 ... Reactive power detector, 24 ... Reactive power control circuit (AQR), 25 ... Active power reference setter, 26 ... Active power detector, 27 ... Active power control circuit (APR), 28 ... Reactive power reference setter,
29 ... Voltage reference setting device (90R), 30 ... Frequency change rate detector, 31 ... Frequency change rate excessive detector, 32 ... Function circuit, 33 ... Voltage change reference correction means, 39 ... Upper substation,
41 ... Dummy load, 42 ... Load impedance input / interruption device, 411, 411a, 411b, 411c ... Capacitive load, 412, 412a, 412b, 412c ... Inductive load, 421, 421a, 421b, 421c, 42
2, 422a, 422b, 422c ... Switch, 423
... controller, 43 ... load ratio setting means, 431 ... setting device, 44 ... frequency deviation setting device.

フロントページの続き (72)発明者 岡土 千尋 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東芝エフエーシステムエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 野宮 成生 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 平8−223809(JP,A) 特開 平8−331765(JP,A) 特開 昭56−153935(JP,A) 特開 平10−191570(JP,A) 実開 昭48−88933(JP,U) 実開 昭53−75743(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 - 5/00 H02H 3/44 - 3/46 Front page continuation (72) Inventor Chihiro Okado 1-24-2 Harumi-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside Toshiba FA System Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Shigeo Nomiya 1-1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo (56) References JP-A-8-223809 (JP, A) JP-A-8-331765 (JP, A) JP-A-56-153935 (JP, A) JP-A-10- 191570 (JP, A) Actual development Sho 48-88933 (JP, U) Actual development Sho 53-75743 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02J 3/00-5 / 00 H02H 3/44-3/46

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率か
ら電圧変動基準を演算し、この電圧変動基準により周波
数変化率が正であるとき前記発電設備の進み無効電力を
増加または前記発電設備の出力電圧を低下させ、周波数
変化率が負であるとき遅れ無効電力を増加または前記出
力電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御する関数回
路と、 前記発電設備の有効電力を検出する有効電力検出器と、 前記有効電力検出器で検出した有効電力が小さいとき前
記発電設備の出力周波数に十分な変動が得られるように
前記関数回路から出力される電圧変動基準を大きくする
補正を加える電圧変動基準補正手段と、 前記発電設備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を
検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解
列させる保護装置とからなることを特徴とする発電設備
の系統連系保護装置。
1. In a grid interconnection system in which power generation equipment is connected to a grid power source via a circuit breaker, a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and a rate of change in frequency detected by the frequency detector. And a frequency change rate detector for detecting the frequency change rate detector, and calculates a voltage fluctuation reference from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector. To increase or decrease the output voltage of the power generation equipment, when the frequency change rate is negative, to increase the delay reactive power or to increase the output voltage function circuit for controlling the power generation equipment, active power of the power generation equipment An active power detector for detecting the active power detector, so that when the active power detected by the active power detector is small, sufficient variation is obtained in the output frequency of the power generation equipment. Voltage fluctuation reference correction means for correcting the voltage fluctuation reference output from several circuits, and frequency fluctuations that are promoted due to voltage fluctuations of the power generation equipment, and the circuit breaker detects the power generation equipment from the system bus. And a protection device for disconnecting the power generation system.
【請求項2】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 ダミー負荷と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率に
応じて前記ダミー負荷を前記発電設備の出力側へ投入あ
るいは遮断の制御を行う負荷インピーダンス投入遮断装
置と、 前記ダミー負荷の投入あるいは遮断により生じる無効電
力変化で助長される周波数変動を検知し、前記遮断器に
て系統母線から前記発電設備を解列させる保護装置とか
らなることを特徴とする発電設備の系統連系保護装置。
2. In a grid interconnection system in which power generation equipment is connected to a grid power source via a circuit breaker, a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and a rate of change in frequency detected by the frequency detector. A frequency change rate detector for detecting a load, a dummy load, and a load impedance input for controlling the dummy load to the output side of the power generation equipment according to the frequency change rate detected by the frequency change rate detector. A circuit breaker; and a protection device that detects a frequency fluctuation promoted by a reactive power change caused by turning on or breaking the dummy load and disconnects the power generation equipment from a system bus at the circuit breaker. System protection device for power generation equipment.
【請求項3】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率か
ら電圧変動基準を演算し、この電圧変動基準により周波
数変化率が正であるとき前記発電設備の進み無効電力を
増加または前記発電設備の出力電圧を低下させ、周波数
変化率が負であるとき遅れ無効電力を増加または前記出
力電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御する関数回
数と、 ダミー負荷と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率に
応じて前記ダミー負荷を前記発電設備の出力側へ投入あ
るいは遮断の制御を行う負荷インピーダンス投入遮断装
置と、 前記ダミー負荷の投入あるいは遮断により生じる無効電
力変化および前記発電設備の電圧変動により助長される
周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統母線から前記
発電設備を解列させる保護装置とからなることを特徴と
する発電設備の系統連系保護装置。
3. In a grid interconnection system in which power generation equipment is connected to a grid power source via a circuit breaker, a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and a rate of change of frequency detected by the frequency detector. And a frequency change rate detector for detecting the frequency change rate detector, and calculates a voltage fluctuation reference from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector. Or decrease the output voltage of the power generation equipment, when the frequency change rate is negative, the number of functions to control the power generation equipment to increase the delay reactive power or increase the output voltage, a dummy load, the frequency A load impedance that controls turning on or off of the dummy load to the output side of the power generation equipment according to the frequency change rate detected by the change rate detector. An on / off device, and a protection that detects a reactive power change caused by turning on or off of the dummy load and a frequency fluctuation promoted by a voltage fluctuation of the power generation equipment, and disconnects the power generation equipment from a system bus at the circuit breaker. A system interconnection protection device for power generation equipment, characterized in that it comprises a device.
【請求項4】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率か
ら電圧変動基準を演算し、この電圧変動基準により周波
数変化率が正であるとき前記発電設備の進み無効電力を
増加または前記発電設備の出力電圧を低下させ、周波数
変化率が負であるとき遅れ無効電力を増加または前記出
力電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御する関数回
路と、 前記発電設備の有効電力を検出する有効電力検出器と、 前記有効電力検出器で検出した有効電力が小さいとき前
記発電設備の出力周波数に十分な変動が得られるように
前記関数回路から出力される電圧変動基準を大きくする
補正を加える電圧変動基準補正手段と、 ダミー負荷と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数変化率に
応じて前記ダミー負荷を前記発電設備の出力側へ投入あ
るいは遮断の制御を行う負荷インピーダンス投入遮断装
置と、 前記ダミー負荷の投入あるいは遮断により生じる無効電
力変化および前記発電設備の電圧変動により助長される
周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統母線から前記
発電設備を解列させる保護装置とからなることを特徴と
する発電設備の系統連系保護装置。
4. In a grid interconnection system in which power generation equipment is connected to a grid power source via a circuit breaker, a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and a rate of change in frequency detected by the frequency detector. And a frequency change rate detector for detecting the frequency change rate detector, and calculates a voltage fluctuation reference from the frequency change rate detected by the frequency change rate detector. To increase or decrease the output voltage of the power generation equipment, when the frequency change rate is negative, to increase the delay reactive power or to increase the output voltage function circuit for controlling the power generation equipment, active power of the power generation equipment An active power detector for detecting the active power detector, so that when the active power detected by the active power detector is small, sufficient variation is obtained in the output frequency of the power generation equipment. Voltage fluctuation reference correction means for correcting the voltage fluctuation reference output from several circuits, a dummy load, and the dummy load according to the frequency change rate detected by the frequency change rate detector And a load impedance closing and breaking device for controlling closing and closing of the dummy load, and a change in reactive power caused by turning on or breaking of the dummy load and a frequency change facilitated by a voltage change of the power generation equipment are detected, and the circuit breaker is used. A protection device for disconnecting the power generation equipment from a power generation bus, and a system interconnection protection device for the power generation equipment.
【請求項5】 前記発電設備が担う定インピーダンス負
荷による有効電力と誘導電動機負荷による有効電力の比
率を設定する負荷比率設定手段を付加し、前記有効電力
検出器により検出される前記発電設備の有効電力から前
記負荷比率設定手段により設定された比率の定インピー
ダンス負荷による有効電力分を検出し、検出した定イン
ピーダンス負荷による有効電力を用いて前記電圧変動基
準補正手段により電圧変動基準を補正することを特徴と
する請求項1または請求項4記載の発電設備の系統連系
保護装置。
5. Effectiveness of the power generation equipment detected by the active power detector is added by adding load ratio setting means for setting a ratio of active power due to a constant impedance load carried by the power generation equipment and active power due to an induction motor load. The active power component due to the constant impedance load of the ratio set by the load ratio setting means is detected from the electric power, and the voltage fluctuation reference correction means corrects the voltage fluctuation reference using the active power due to the detected constant impedance load. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 1 or 4.
【請求項6】 前記電圧変動基準補正手段は、前記有効
電力検出器により検出される前記発電設備の有効電力が
大きくなるにつれて、または前記定インピーダンス負荷
による有効電力が大きくなるにつれて、前記電圧変動基
準を小さくすることを特徴とする請求項1、4、5のい
ずれかに記載の発電設備の系統連系保護装置。
6. The voltage fluctuation reference correction unit is configured to correct the voltage fluctuation reference as the active power of the power generation equipment detected by the active power detector increases or as the active power of the constant impedance load increases. 6. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 1, characterized in that
【請求項7】 前記ダミー負荷と前記負荷インピーダン
ス投入遮断装置は、前記ダミー負荷を誘導性負荷および
容量性負荷で構成し、通常は前記ダミー負荷を前記自家
発電設備に対し遮断しておき、前記周波数変化率検出器
により検出された周波数変化率が正であるとき前記誘導
性負荷のみを前記自家発電設備に投入し、前記周波数変
化率検出器により検出された周波数変化率が負であると
き前記容量性負荷のみを前記自家発電設備に投入するこ
とを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれかに記
載の発電設備の系統連系保護装置。
7. The dummy load and the load impedance closing / interrupting device are configured such that the dummy load is composed of an inductive load and a capacitive load, and the dummy load is normally cut off from the private power generation facility. When the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is positive, only the inductive load is put into the private power generation equipment, and when the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is negative, The system interconnection protection device for power generation equipment according to any one of claims 2 to 6, wherein only a capacitive load is input to the private power generation equipment.
【請求項8】 前記ダミー負荷と前記負荷インピーダン
ス投入遮断装置は、前記ダミー負荷を誘導性負荷および
容量性負荷で構成し、通常は前記ダミー負荷を前記自家
発電設備に対し投入しておき、前記周波数変化率検出器
により検出された周波数変化率が正であるとき前記容量
性負荷のみを前記自家発電設備から遮断し、前記周波数
変化率検出器により検出された周波数変化率が負である
とき前記誘導性負荷のみを前記自家発電設備から遮断す
ることを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれか
に記載の発電設備の系統連系保護装置。
8. The dummy load and the load impedance closing / interrupting device are configured such that the dummy load is composed of an inductive load and a capacitive load, and the dummy load is normally input to the private power generation facility. When the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is positive, only the capacitive load is cut off from the private power generation facility, and when the frequency change rate detected by the frequency change rate detector is negative, 7. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 2, wherein only an inductive load is cut off from the private power generation equipment.
【請求項9】 前記ダミー負荷は複数個の誘導性負荷お
よび複数個の容量性負荷で構成され、周波数変化率の大
小、または前記有効電力検出器の出力、または前記有効
電力検出器の出力を前記負荷比率設定手段により設定さ
れた比率で求められる有効電力を、前記負荷インピーダ
ンス投入遮断装置による前記複数個のダミー負荷の投入
および遮断の制御に用い、前記複数個の誘導性負荷およ
び複数個の容量性負荷の内、どの負荷を投入あるいは遮
断するかを決定することを特徴とする請求項7または請
求項8記載の発電設備の系統連系保護装置。
9. The dummy load is composed of a plurality of inductive loads and a plurality of capacitive loads, and has a frequency change rate, an output of the active power detector, or an output of the active power detector. The active power determined by the ratio set by the load ratio setting means is used for controlling the making and breaking of the plurality of dummy loads by the load impedance making and breaking device, and the plurality of inductive loads and the plurality of inductive loads are used. 9. The system interconnection protection device for power generation equipment according to claim 7, wherein which of the capacitive loads is to be turned on or off is determined.
【請求項10】 前記発電設備は静止形の直流電源およ
び電力変換器または無効電力補償装置であることを特徴
とする請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の発電
設備の系統連系保護装置。
10. The system interconnection protection of the power generation facility according to claim 1, wherein the power generation facility is a static DC power source and a power converter or a reactive power compensator. apparatus.
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