JP4041825B2 - Distribution line cutoff control device - Google Patents
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Description
本発明は、分散型電源と配電線との接続及び遮断を制御する配電線の遮断制御装置に関する。 The present invention relates to a distribution line interruption control device that controls connection and interruption between a distributed power source and a distribution line.
分散型電源は、工場やビル、一般住宅等の需要家宅に配置され、例えば、太陽光や風力の供給を受けることによって自ら発電を行うことが可能な装置である。これらの分散型電源は比較的小規模な発電容量しか持ってないため、需要家宅等で必要とする電力を賄うことができない場合がある。そこで、変電所からの電力を供給する配電系統と分散型電源とを配電線を介して電気的に接続して、分散型電源の電力が需要家宅で必要とする電力を賄えるときには分散型電源の電力を使用し、分散型電源から供給される電力が需要家宅で必要とする電力に対して不足するときには配電系統の電力を供給してもらうようにしている。このことにより、需要家宅において電力を安定して使用することができるようになる。また、分散型電源の電力が需要家宅で必要とする電力を賄っても余るときには、分散型電源から配電系統に電力を供給する場合もある。このように、分散型電源と配電系統とが電気的に接続して動作することを連系という。 A distributed power source is a device that is installed in a customer's house such as a factory, a building, or a general house, and can generate power by receiving, for example, the supply of sunlight or wind power. Since these distributed power sources have a relatively small power generation capacity, they may not be able to cover the power required at customer homes. Therefore, when the distribution system that supplies power from the substation and the distributed power source are electrically connected via the distribution line, and the power of the distributed power source can cover the power required at the customer's home, Electric power is used, and when the power supplied from the distributed power supply is insufficient with respect to the power required at the customer's house, the power of the distribution system is supplied. As a result, power can be stably used at the customer's home. In addition, when the power of the distributed power source is sufficient to cover the power required at the customer's home, the distributed power source may supply power to the distribution system. In this way, the operation in which the distributed power source and the power distribution system are electrically connected is called interconnection.
分散型電源が連系している配電系統に例えば事故が発生した場合、事故点の除去および復旧作業のために配電系統の電力の供給を停止させることになる。しかし、たとえ配電系統の電力の供給を停止させても、分散型電源が動作していると分散型電源から配電系統に逆潮流が発生し、復旧作業を行う作業員が感電する恐れがある。ここで、配電系統の電力の供給が停止しているにもかかわらず分散型電源が発電を行い、配電系統と分散型電源とを接続している配電線や、前記配電線に接続された負荷に電力を供給している状態のことを単独運転という。よって、分散型電源と連系している配電系統の電力の供給を停止する時には、分散型電源の単独運転による配電系統への逆潮流を防止するため、分散型電源を配電系統から遮断する必要がある。分散型電源の単独運転時に分散型電源を配電系統から遮断する装置として、分散型電源による単独運転の有無を検出し、分散型電源が単独運転となると、前記配電線を遮断する単独運転検出装置が知られている(例えば特許文献1参照)。また、分散型電源の単独運転時に分散型電源を配電系統から遮断する装置として、例えば電力会社の営業所から送信される遮断指示信号に基づいて、前記配電線を強制的に遮断する転送遮断装置も提案されている。 For example, when an accident occurs in the distribution system connected to the distributed power source, the power supply of the distribution system is stopped for the purpose of removing the accident point and performing the recovery work. However, even if the supply of power to the distribution system is stopped, if the distributed power source is operating, a reverse power flow may occur from the distributed power source to the power distribution system, which may cause an electric shock to an operator who performs the restoration work. Here, the distributed power source generates power despite the power supply of the distribution system being stopped, and the distribution line connecting the distribution system and the distributed power source and the load connected to the distribution line The state where electric power is being supplied to is referred to as isolated operation. Therefore, when stopping the power supply of the distribution system connected to the distributed power supply, it is necessary to cut off the distributed power supply from the distribution system in order to prevent reverse power flow to the distribution system due to the independent operation of the distributed power supply There is. As a device that shuts off the distributed power source from the distribution system during the independent operation of the distributed power source, it detects the presence or absence of the independent operation by the distributed power source, and shuts off the distribution line when the distributed power source becomes the independent operation Is known (see, for example, Patent Document 1). In addition, as a device that shuts off the distributed power source from the distribution system during the independent operation of the distributed power source, for example, a transfer cutoff device that forcibly shuts off the distribution line based on a cutoff instruction signal transmitted from a sales office of an electric power company. Has also been proposed.
以下、図3を参照しつつ従来の配電線の遮断制御装置を適用した配電システムの構成例について説明する。図3は従来の配電線の遮断制御装置を適用した配電システムの構成例を示すブロック図である。 Hereinafter, a configuration example of a power distribution system to which a conventional distribution line cutoff control device is applied will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a power distribution system to which a conventional distribution line cutoff control device is applied.
図3に示す配電システムは、例えば電力会社の営業所に設けられた情報処理装置10と、変電所20からの電力を供給する配電系統1と、需要家宅とによって構成されている。
The power distribution system shown in FIG. 3 includes, for example, an
情報処理装置10と配電系統1とは、光通信線310、通信網300、配電遠方監視制御装置の子局(以下、遠制子局と略称する)42を介して通信可能に接続されている。又、情報処理装置10と需要家宅とは、光通信線320、通信網300、メディア・コンバータ(以下、M/Cと称する)34、PLCモデム331を介して通信可能に接続されている。ここで、「PLC」とは、電力線通信(Power Line Communication)の略称である。
The
尚、光通信線310、320は、メタルによる通信線としてもよい。
The
≪配電系統1≫
図3において配電系統1は変電所20、高圧配電線210、低圧配電線220、柱上変圧器40、柱上開閉器41によって構成されている。
≪
In FIG. 3, the
柱上変圧器40は、変電所20からの高圧(例えば6.6kV)配電線210の電圧を降圧し、低圧(例えば210V)配電線220を通じて需要家宅へ配電するためのものである。
The
柱上開閉器41は、柱上変圧器40の変電所20寄りの上流側に設置され、高圧配電線210における当該柱上開閉器41の上流と下流を遮断した状態(以下開状態とする)、又は、当該柱上開閉器41の上流と下流を接続した状態(以下閉状態とする)とするものである。つまり、柱上開閉器41が閉状態の場合には、低圧配電線220に変電所20からの電力が供給され、柱上開閉器41が開状態の場合には、低圧配電線220に変電所20からの電力が供給されなくなる。この柱上開閉器41の開閉の状態は当該柱上開閉器41の近傍に設けられた遠制子局42によって切り替えられる。
The
≪情報処理装置10≫
情報処理装置10は、主として、配電用サーバ110と、監視制御用端末120と、遮断指示信号伝送装置130と、配電遠方監視制御装置の親局(以下、配電遠制親局と略称する)150とがLAN等の通信線160により相互に通信可能に接続されて構成されたものである。
<<
The
配電用サーバ110は、主として、遮断指示信号伝送装置130や配電遠制親局150等を統括管理して制御する機能を有するものである。監視制御用端末120は、例えば電力会社の営業所の運転員が配電用サーバ110にデータを入力したり、配電用サーバ110から出力されたデータを表示したりするための端末である。
The
配電遠制親局150は、配電用サーバ110の指示によって、柱上開閉器41の開閉の状態を指定する制御信号を遠制子局42に送信することにより、遠制子局42を介して柱上開閉器41の開閉の状態を切り替える装置である。
The distribution remote
遮断指示信号伝送装置130は、これに更に接続されたメディア・コンバータ(以下、M/Cとする)140を通じて、後述する分散型電源346および分散型電源356を配電系統1から遮断するための遮断指示信号を送信する機能を有する装置である。尚、遮断指示信号は、例えば監視用端末120から配電用サーバ110に入力されるデータに基づいて、配電遠制親局150が柱上開閉器41を開状態に指定する場合に、配電遠制親局150からの指示によって発生する信号である。
The shut-off instruction
≪需要家宅≫
需要家宅には、低圧配電線220がPLCモデム331を介して低圧配電線230として引き込まれている。尚、PLCモデム331は、情報処理装置10から送信される情報信号(例えば遮断指示信号)と、低圧配電線220の電力とをともに低圧配電線230に送信する機能を有する伝送モデムである。またPLCモデム331は需要家宅内のPLCモデム(例えば、PLCモデム340、PLCモデム350)を統括する親局のモデムである。また、PLCモデム331は需要家宅内に設けられていてもよい。
≪Customer's house≫
The low
図3は、需要家宅において、複数の発電装置(例えば2つの発電装置360、370)が低圧配電線230に並列に設けられる場合の構成の一例を示している。図3において、発電装置360側の構成と発電装置370側の構成とは同じであることとする。よって、以下の説明では発電装置360側について説明し、発電装置370側の説明を省略する。
FIG. 3 illustrates an example of a configuration in the case where a plurality of power generation devices (for example, two
PLCモデム340は、低圧配電線230のうち電力以外の信号(例えば遮断指示信号)を分離し、電力を低圧配電線232に送電するものである。また、PLCモデム340は、前記電力以外の信号を転送遮断装置348に送信する。
The PLC modem 340 separates a signal other than power (for example, a cutoff instruction signal) from the low-
発電装置360は、主として開閉器342、単独運転検出装置344、分散型電源346によって構成され、PLCモデム340を介して低圧配電線230と接続される。
The
開閉器342は、分散型電源346と低圧配電線232とを、当該開閉器342において、遮断した状態(以下、開状態とする)、又は接続した状態(以下、閉状態とする)とするものである。
The switch 342 is a state in which the
分散型電源346は、例えば太陽光や風力の供給をうけることによって、自ら発電を行うことが可能な装置であり、低圧配電線230に対して、開閉器342、低圧配電線232、及びPLCモデム340を介して接続されている。そして、分散型電源346は、低圧配電線232、低圧配電線230を介することで配電系統1と連系可能となっている。
The
単独運転検出装置344は、例えば低圧配電線232と発電装置360との接続点の電圧、位相、周波数等を常時監視し、単独運転となった場合にこれらの値が変動することによって単独運転を検出する受動的方式の単独運転検出機能、又は、常時微小な外乱を低圧配電線232に与えておき、単独運転時にこの外乱により顕著となる前記接続点の電圧や周波数などの変動によって単独運転を検出する能動的方式の単独運転検出機能を備えている。そして、単独運転検出装置344は、配電遠制親局150からの指示などにより柱上開閉器41が開状態となった場合に、分散型電源346が単独運転となることを検出し、開閉器342を閉状態から開状態に切り替える。
The isolated
以上述べた構成により、例えば配電系統1に事故が発生することで配電系統1の電力供給を停止する場合、情報処理装置10の配電遠制親局150は遠制子局42を介して柱上開閉器41を閉状態から開状態に切り替える。単独運転検出装置344は、柱上開閉器41が開状態となり配電系統1の電力が供給されなくなることによって、分散型電源346が単独運転となることを検出すると、開閉器342を閉状態から開状態に切り替えて分散型電源を配電系統1から遮断させる。
With the configuration described above, for example, when the power supply of the
しかしながら、例えば、配電系統1に対して複数の分散型電源(例えば図3に示すように分散型電源346、356)が並列に接続されている場合、単独運転検出装置344が、分散型電源346の単独運転を検出できなくなる恐れがある。
However, for example, when a plurality of distributed power sources (for example, distributed
つまり、図3において配電系統1から電力が供給されなくなったときに、開閉器352と開閉器342がともに閉状態であるとすると、分散型電源356で発生する電力が、開閉器352、低圧配電線236、PLCモデム350、低圧配電線230、PLCモデム340、低圧配電線232、開閉器342を介して分散型電源346に供給される場合があり、単独運転検出装置344が分散型電源346の単独運転を検出できなくなる。同様に、分散型電源346で発生する電力が、開閉器342、低圧配電線232、PLCモデム340、低圧配電線230、PLCモデム350、低圧配電線236、開閉器352を介して分散型電源356に供給される場合があり、単独運転検出装置354が分散型電源356の単独運転を検出できなくなる。その場合、配電系統1による電力の供給が停止しているにもかかわらず、分散型電源346及び分散型電源356は単独運転を継続してしまう。
That is, when power is not supplied from the
このように、配電系統1に対して、分散型電源346と分散型電源356が並列に接続されている場合、単独運転検出装置344が分散型電源346の単独運転を検出できない恐れがあり、また単独運転検出装置354が分散型電源356の単独運転を検出できない恐れがあった。そこで、このような場合の対策として、例えば以下のように転送遮断装置348、358を用いることによって分散型電源346及び分散型電源356を配電系統1から遮断させている。
Thus, when the distributed
転送遮断装置348は、PLCモデム340と開閉器342との間の低圧配電線232と並列に接続されている。そして、転送遮断装置348は、遮断指示信号をPLCモデム340から受信すると、強制的に開閉器342を開状態とする遮断信号を開閉器342に送信する。転送遮断装置358は、PLCモデム350と開閉器352との間の低圧配電線236と並列に接続されている。そして、転送遮断装置358は、遮断指示信号をPLCモデム350から受信すると、強制的に開閉器352を開状態とする遮断信号を開閉器352に送信する。
The
このことにより、単独運転検出装置344が分散型電源346の単独運転を検出できなかった場合においても、転送遮断装置348から送信される遮断信号によって開閉器342を開状態とすることができ、また、単独運転検出装置354が分散型電源356の単独運転を検出できなかった場合においても、転送遮断装置358から送信される遮断信号によって開閉器352を開状態とすることができる。
しかしながら、需要家宅内に引き込まれている低圧配電線232と並列に転送遮断装置348をPLCモデム340と開閉器342とに接続するには、低圧配電線232とは異なる通信線を新たに設ける必要があり、このことが需要者の負担となっていた。さらに、同図に示す開閉器342、単独運転検出装置344、分散型電源346で構成される発電装置360が既設されている状態に転送遮断装置348を付設する場合、発電装置360の構造によっては、転送遮断装置348を容易に設けられない場合があり、例えば発電装置360を改造することが必要になる場合がある。特に、発電装置360が1つの筐体で覆われている場合には発電装置360を分解しなくてはならず、転送遮断装置348を開閉器342に接続するのは困難であった。
However, in order to connect the
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分散型電源と配電線との間を確実に遮断することができる配電線の遮断制御装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of this subject, The place made into the objective is to provide the interruption | blocking control apparatus of the distribution line which can interrupt | block between a distributed power supply and a distribution line reliably. .
前記課題を解決するための発明は、分散型電源と接続される配電線の第1位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第1開閉器と、前記第1開閉器を開状態又は閉状態とする開閉制御部と、前記第1開閉器が開状態又は閉状態の何れであるのかを検出する開閉検出部と、を備え、前記開閉制御部は、遮断指示信号に基づいて前記第1開閉器を開状態とし、前記第1開閉器が開状態となった後、前記分散型電源及び前記配電線の第1位置の間となる前記配電線の第2位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第2開閉器が開状態から閉状態となるまでの間に、前記第1開閉器が開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて前記第1開閉器を閉状態とする、ことを特徴とする。 The invention for solving the above problems includes a first switch that is opened or closed to cut off or connect a first position of a distribution line connected to a distributed power source, and the first switch is opened. Or an open / close control unit configured to be in a closed state, and an open / close detection unit configured to detect whether the first switch is in an open state or a closed state. After the first switch is opened and the first switch is opened, the second position of the distribution line between the distributed power source and the first position of the distribution line is cut off or connected. Based on the detection output when the open / close detection unit detects that the first switch is in the open state before the second switch in the open state or the closed state is changed from the open state to the closed state. The first switch is closed.
遮断指示信号に基づいて第1開閉制御部が第1開閉器を開状態とすることで確実に分散型電源を配電線から遮断することができる。さらに、分散型電源や第2開閉器の構造にかかわらず、分散型電源と接続される配電線に遮断制御装置を容易に設けることができる。 The first switching control unit opens the first switch based on the cutoff instruction signal, so that the distributed power source can be reliably cut off from the distribution line. Furthermore, regardless of the structure of the distributed power source or the second switch, the interruption control device can be easily provided on the distribution line connected to the distributed power source.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記分散型電源及び前記第2開閉器は複数設けられ、前記遮断制御装置は、前記配電線と前記複数の第2開閉器との間に並列に複数設けられることが好ましい。 In the distribution line breaker control device, a plurality of the distributed power sources and the second switches are provided, and a plurality of the breaker control devices are provided in parallel between the distribution line and the plurality of second switches. It is preferable to be provided.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記分散型電源及び前記第2開閉器は、単一のパッケージ内に設けられることが好ましい。 In the distribution line interruption control device, it is preferable that the distributed power source and the second switch are provided in a single package.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記開閉制御部は、前記配電線が供給する電力を元に蓄電する蓄電装置を有し、前記配電線が電力を供給するときには、前記配電線の電力を電源として動作し、前記配電線が電力を供給しないときには、前記蓄電装置の電力を電源として動作する、ことが好ましい。 Further, in the distribution line shutoff control device, the open / close control unit includes a power storage device that stores electricity based on the power supplied by the distribution line, and when the distribution line supplies power, the power of the distribution line When the distribution line does not supply power, it is preferable to operate using the power of the power storage device as a power source.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記開閉制御部は、前記配電線とは独立した電源を有する、ことが好ましい。 In the distribution line cutoff control device, it is preferable that the open / close control unit has a power source independent of the distribution line.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記遮断指示信号は、前記配電線内を電力とともに送信可能な信号であり、前記開閉制御部は、前記配電線内の電力以外の前記遮断指示信号を分離するPLC(Power Line Communication)モデムを有する、ことが好ましい。 In this distribution line cutoff control device, the cutoff instruction signal is a signal that can be transmitted along with power in the distribution line, and the open / close control unit outputs the cutoff instruction signal other than the power in the distribution line. It is preferable to have a separate PLC (Power Line Communication) modem.
また、前記課題を解決するための発明は、配電線と接続される分散型電源と、前記配電線の第1位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第1開閉器と、前記分散型電源及び前記配電線の第1位置の間となる前記配電線の第2位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第2開閉器と、前記第1開閉器を開状態又は閉状態とする第1開閉制御部と、前記第2開閉器を開状態又は閉状態とする第2開閉制御部と、前記第1開閉器及び前記第2開閉器が開状態又は閉状態の何れであるのかを検出する開閉検出部と、を備え、前記第1開閉制御部は、遮断指示信号に基づいて前記第1開閉器を開状態とし、前記第2開閉制御部は、前記第1開閉器が開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第2開閉器を開状態とし、前記第1開閉制御部は、前記第1開閉器及び前記第2開閉器がともに開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第1開閉器を閉状態とし、前記第2開閉制御部は、前記配電線が電力を供給するとともに前記第1開閉器が閉状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第2開閉器を閉状態とする、ことを特徴とする。 Further, the invention for solving the above problems includes a distributed power source connected to a distribution line, a first switch that is open or closed to cut off or connect a first position of the distribution line, and A second switch that is open or closed to interrupt or connect a second position of the distribution line between the distributed power source and the first position of the distribution line; and the first switch is open or A first opening / closing control unit for closing, a second opening / closing control unit for opening or closing the second switch, and whether the first switch and the second switch are open or closed An open / close detection unit for detecting whether the first open / close control unit opens the first switch based on a shutoff instruction signal, and the second open / close control unit includes the first open / close control unit. Based on the detection output when the open / close detection unit detects that the device is in an open state, Based on the detection output when the open / close detection unit detects that both the first switch and the second switch are open, the 2 switch is opened. The first switch is in a closed state, and the second switching control unit supplies a detection output when the switching detection unit detects that the distribution line supplies power and the first switch is in a closed state. Based on the above, the second switch is closed.
遮断指示信号に基づいて第1開閉制御部が第1開閉器を開状態とし、第1開閉器が開状態となると第2開閉制御部が第2開閉器を開状態とすることによって、配電線に分散型電源が複数接続されている場合でも、確実に分散型電源を配電線から遮断することができる。 Based on the shutoff instruction signal, the first switch control unit opens the first switch, and when the first switch is opened, the second switch control unit opens the second switch, thereby distributing the distribution line. Even when a plurality of distributed power sources are connected to each other, the distributed power sources can be reliably cut off from the distribution lines.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記遮断制御装置は、前記配電線に並列に複数設けられることが好ましい。 In the distribution line interruption control device, it is preferable that a plurality of the interruption control devices are provided in parallel to the distribution line.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記開閉検出部は、前記配電線の前記第1開閉器と前記第2開閉器の間の位置の電圧に基づいて前記第1開閉器及び前記第2開閉器が開状態又は閉状態の何れであるのかを検出することが好ましい。 In the distribution line shutoff control device, the switching detection unit is configured to control the first switch and the second switch based on a voltage at a position between the first switch and the second switch of the distribution line. It is preferable to detect whether the switch is in an open state or a closed state .
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記第2開閉器に対する前記分散型電源側の電圧の位相と前記配電線側の電圧の位相とが同期しているか否かを検出する位相検出部、を備え、前記第2開閉制御部は、前記配電線が電力を供給するとともに前記第1開閉器が閉状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力と、前記第2開閉器に対する前記分散型電源側の電圧の位相と前記配電線側の電圧の位相とが同期していることを前記位相検出部が検出したときの検出出力とに基づいて、前記第2開閉器を閉状態とする、ことが好ましい。 Further, in such a distribution line shutoff control device, a phase detection unit that detects whether or not the phase of the voltage on the distributed power source side and the phase of the voltage on the distribution line side with respect to the second switch are synchronized, And the second switching control unit supplies a power to the distribution line and detects when the switching detection unit detects that the first switch is in a closed state, and the second switch The second switch is closed based on the detection output when the phase detection unit detects that the phase of the voltage on the distributed power source side and the phase of the voltage on the distribution line are synchronized with respect to It is preferable to be in a state.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記第1開閉制御部は、前記配電線が供給する電力を元に蓄電する蓄電装置を有し、前記配電線が電力を供給するときには、前記配電線の電力を電源として動作し、前記配電線が電力を供給しないときには、前記蓄電装置の電力を電源として動作する、ことが好ましい。
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記第1開閉制御部は、前記配電線とは独立した電源を有する、ことが好ましい。
Further, in the distribution line shutoff control device, the first opening / closing control unit includes a power storage device that stores electricity based on the power supplied by the distribution line, and when the distribution line supplies power, the distribution line It is preferable to operate using the power of the power storage device as a power source when the power distribution line operates as a power source and the distribution line does not supply power.
In the distribution line cutoff control device, it is preferable that the first opening / closing control unit has a power source independent of the distribution line.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記第2開閉制御部は、前記分散型電源を電源として動作することが好ましい。
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記第2開閉制御部は、前記分散型電源とは独立した電源を有することが好ましい。
In the distribution line cutoff control device, it is preferable that the second opening / closing control unit operates using the distributed power source as a power source.
In the distribution line cutoff control device, it is preferable that the second opening / closing control unit has a power source independent of the distributed power source.
また、かかる配電線の遮断制御装置において、前記遮断指示信号は、前記配電線内を電力とともに送信可能な信号であり、前記第1開閉制御部は、前記配電線から電力以外の前記遮断指示信号を分離するPLC(Power Line Communication)モデムを有する、ことが好ましい。 In the distribution line cutoff control device, the cutoff instruction signal is a signal that can be transmitted along with power in the distribution line, and the first opening / closing control unit receives the cutoff instruction signal other than power from the distribution line. It is preferable to have a PLC (Power Line Communication) modem that separates the two.
本発明によれば、分散型電源と配電線との間を確実に遮断することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, between a distributed power supply and a distribution line can be interrupted | blocked reliably.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
===遮断制御装置を適用した配電システムの構成例===
図1を参照しつつ、本発明の配電線の遮断制御装置を適用した配電システムの構成例について説明する。図1は、本発明の配電線の遮断制御装置を適用した配電システムの構成の一例を示すブロック図である。図1は、需要家宅に複数の発電装置(例えば2つの発電装置404、406)が設けられた場合の構成の一例を示すものである。尚、図1において図3と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。
=== Configuration example of a power distribution system to which a shutoff control device is applied ===
A configuration example of a power distribution system to which the distribution line cutoff control device of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a power distribution system to which a distribution line cutoff control device according to the present invention is applied. FIG. 1 shows an example of a configuration when a plurality of power generation devices (for example, two
需要家宅には、PLCモデム331を介して低圧配電線230が引き込まれている。発電装置404は、転送遮断装置400を介して低圧配電線230に接続され、また、発電装置406は転送遮断装置402を介して低圧配電線230に接続されている。尚、本実施の形態では、低圧配電線230に発電装置404と発電装置406とが並列に接続されることとするが、3つ以上の発電装置が低圧配電線230に並列に設けられていてもよい。その場合、複数の発電装置に対応して転送遮断装置が設けられることとなる。
The low
また、本実施の形態では、転送遮断装置400と転送遮断装置402、及び、発電装置404と発電装置406とは、それぞれ同じ構成であることとする。よって、以下の説明では、転送遮断装置400と発電装置404について説明し、転送遮断装置402と発電装置406の説明を省略する。
In this embodiment, it is assumed that the
≪転送遮断装置400≫
転送遮断装置400は、開閉器240、開閉制御装置242、電圧検出装置244を有している。
<< Transfer blocking
The
開閉器240(第1開閉器)は、後述する開閉器246よりも配電系統1の低圧配電線230側に設けられており、当該開閉器240の設置位置(第1位置)において、低圧配電線230を遮断した状態(以下、開状態とする)又は接続した状態(以下、閉状態とする)とするものである。
The switch 240 (first switch) is provided on the low-
開閉制御装置(請求項1、4、5、6の開閉制御部、及び請求項7、11、12、15の第1開閉制御部)242は、開閉器240に対する配電系統1側(A点とする)の低圧配電線230に接続されている。また、開閉制御装置242は、低圧配電線230内の電力以外の信号(例えば遮断指示信号)を分離するPLCモデム243を有している。開閉制御装置242は、PLCモデム243から遮断指示信号を受信した場合、遮断指示信号に基づいて、開閉器240を開状態とする遮断信号を開閉器240に送信する。尚、開閉制御装置242は、低圧配電線230による電力の供給の有無にかかわらず動作することができるものである。例えば、開閉制御装置242は、低圧配電線230が供給を行う電力を元に充電を行うコンデンサ(不図示)等の蓄電装置を有しており、低圧配電線230に電力が供給される場合は、低圧配電線230の電力を電源として動作し、低圧配電線230に電力が供給されていない場合は、例えばコンデンサの充電電荷を電源として動作する。あるいは、開閉制御装置242は、低圧配電線230とは独立した電源(例えば電池)を内蔵していてもよい。
The switching control device (the switching control unit of
電圧検出装置244は、開閉器240が開状態である場合に、開閉器240に対する分散型電源250側(以下B点とする)の電圧の有無を検出することにより開閉器246が開状態であるか否かを検出し、当該検出結果を開閉制御装置242に出力するものである。
When the
≪発電装置404≫
発電装置404は、開閉器246、単独運転検出装置248、分散型電源250を有している。
≪
The
分散型電源250は、例えば太陽光や風力の供給をうけることによって、自ら発電することが可能な装置であり、開閉器246及び開閉器240を介して低圧配電線230に接続されている。そして、分散型電源250は、低圧配電線230を介することによって配電系統1と連系可能となっている。
The distributed
開閉器246(第2開閉器)は、開閉器240と分散型電源250との間の低圧配電線230に設置され、当該開閉器246の設置位置(第2位置)において分散型電源250と低圧配電線230とを開状態又は閉状態とするものである。
The switch 246 (second switch) is installed in the low
単独運転検出装置(第2開閉制御部)248は、例えば開閉器246に対する配電系統1側(以下C点とする)の電圧、位相、周波数等を常時監視し、単独運転となった場合にこれらの値が変動することによって単独運転を検出する受動的方式の単独運転検出機能、又は、常時微小な外乱をC点に与えておき、単独運転時にこの外乱により顕著となる前記接続点の電圧や周波数などの変動によって単独運転を検出する能動的方式の単独運転検出機能を有している。そして、単独運転検出装置248は、分散型電源250が単独運転となることを検出した場合、開閉器246を開状態とする。また、単独運転検出装置248は、開閉器246に対する分散型電源250側(以下、D点とする)の電圧と、C点の電圧の位相を検出する位相検出部(不図示)を備えている。そして、単独運転検出装置248は、開閉器240が閉状態及び開閉器246が開状態である場合において、柱上開閉器41が閉状態となることで低圧配電線230に電力が供給されると、C点とD点の電圧が同期していることを示す位相検出部の出力に基づいて、開閉器246を開状態から閉状態に切り替える。尚、C点の電圧とD点の電圧とが同期しているか否かは、例えば、位相検出部においてC点とD点の電圧の取り込みの極性を反対に設定しておき、取り込んだC点の電圧の位相とD点の電圧の位相とを合成した値が0であるか否かで検出できる。この場合C点の電圧の位相とD点の電圧の位相とを合成した値が0であれば同期であり、0以外であれば非同期となる。また、単独運転検出装置248は、低圧配電線230による電力の供給にかかわらず動作することができるものとする。例えば、単独運転検出装置248は、分散型電源250を電源として動作するものであってもよいし、分散型電源250とは独立した電源(例えば電池)を内蔵していてもよい。
The isolated operation detection device (second switching control unit) 248 constantly monitors, for example, the voltage, phase, frequency, etc. on the
本実施の形態では、電圧検出装置244は請求項1の開閉検出部を構成している。また、電圧検出装置244と単独運転検出装置248は、請求項7の開閉検出部を構成している。尚、請求項7の開閉検出部は電圧検出装置244と単独運転検出装置248の一部を用いることとしてもよいし、電圧検出装置244のみとしてもよい。例えば、開閉器240と開閉器246とがともに開状態でB点に電圧が発生していない状態から、開閉器240が閉状態となり配電系統1からの電力が供給されるとB点に電圧が発生するため、このとき開閉器240が閉状態であり、開閉器246が開状態であると検出することができる。このように、B点における電圧の変化によって、電圧検出装置244で開閉器240および開閉器246の開閉の状態の変化を検出することが可能である。
In the present embodiment, the
また、転送遮断装置400、及び、転送遮断装置402は請求項1乃至6の配電線の遮断制御装置を構成している。また、転送遮断装置400と発電装置404、及び、転送遮断装置402と発電装置406は、請求項7乃至15の配電線の遮断制御装置を構成している。
Further, the
===遮断制御装置の動作===
次に図1及び図2を参照しつつ、本発明の配線の遮断制御装置による分散型電源と配電系統との接続および遮断の動作について説明する。図2は、本発明の配線の遮断制御装置による分散型電源と配電系統との接続および遮断の動作を説明するためのフローチャートである。
=== Operation of the shutdown control device ===
Next, referring to FIGS. 1 and 2, the operation of connecting and disconnecting the distributed power source and the power distribution system by the wiring interrupting control device of the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of connection and disconnection between the distributed power source and the distribution system by the wiring interruption control device of the present invention.
まず、説明の便宜上、分散型電源250と配電系統1とが電気的に接続されている状態であることとする。この場合、開閉器240と開閉器246は、ともに閉状態となっている(S200)。
First, for convenience of explanation, it is assumed that the distributed
配電系統1の事故などによって配電遠制親局150が柱上開閉器41を開状態に指定するのに伴い、配電遠制親局150からの指示によって遮断指示信号が遮断信号伝送装置130から送信される。遮断指示信号は、PLCモデム331で低圧配電線220の電力とともに低圧配電線230に送信され、PLCモデム243によって電力と分離される。そして開閉制御装置242は、PLCモデム243から遮断指示信号を受信する(S201)。
As the power distribution distance
開閉制御装置242は、遮断指示信号を受信することによって、開閉器240を開状態とする遮断信号を開閉器240に送信し、開閉器240を閉状態から開状態に切り替える(S202)。
The switching
単独運転検出装置248は、開閉器240が開状態となることなどにより、分散型電源250が単独運転となることを検出する(S203)。そして、単独運転検出装置248は、当該検出結果に基づいて開閉器246を閉状態から開状態となるように指示する(S204)。
The isolated
次に、B点に電圧が発生しているか否か、すなわち、開閉器240及び開閉器246がともに開状態であるか否かの判別が電圧検出装置244によって行われる(S205)。万一、開閉器246が装置の異常などで開状態となっていない、又は開閉器246の切り替えに時間がかかる等によりB点に電圧が発生している場合(S205:No)は、B点の電圧を確認するステップS205を再度実行する。B点に電圧が発生していないこと(S205:Yes)、つまり開閉器240及び開閉器246がともに開状態であること、を電圧検出装置244が検出すると、開閉制御装置242は、電圧検出装置244の検出結果に基づいて開閉器240を開状態から閉状態に切り替える(S206)。その後、配電系統1が復旧し、柱上開閉器41が閉状態となると、開閉器240が閉状態であるためC点に電圧が発生し、単独運転検出装置248は開閉器240が閉状態であることを検出する。そして、単独運転検出装置248の位相検出部(不図示)によって、C点の電圧とD点の電圧とが同期しているか否かの判別が行われる(S207)。C点の電圧とD点の電圧が同期していない場合(S207:No)は、ステップS207を再度実行する。尚、ステップS207を所定回数繰り返してもC点の電圧とD点の電圧が同期していない場合に、例えばC点の電圧とD点の電圧とを同期させるべく分散型電源250の電源電圧の位相を合わせ込む手段を備えてもよい。C点の電圧とD点の電圧が同期している場合(S207:Yes)、単独運転検出装置248は、開閉器240が閉状態である検出結果と、C点の電圧とD点の電圧が同期していることを示す位相検出部の検出出力に基づいて、開閉器246を開状態から閉状態に切り替え、ステップS200に戻る。このことにより、C点の電圧とD点の電圧が非同期のまま開閉器246が閉状態となることによるショートを防止することができる。
Next, the
尚、本実施の形態では、前述のように開閉制御装置242は、例えば低圧配電線230の電力を元に充電を行うコンデンサ、又は、低圧配電線230とは独立した電源を備えている。このことにより、低圧配電線230に電力が供給されていない場合でも、開閉制御装置242は、前記コンデンサの充電電荷又は前記電源の電力によって動作することができる。よって、ステップS206において、低圧配電線230に電力が供給されるか否かにかかわらず、開閉器246が開状態となったことが検出されると開閉器240を閉状態から閉状態に切り替えることができる。
In the present embodiment, as described above, the open /
また、単独運転検出装置248は、分散型電源250を電源とするか、あるいは分散型電源250とは独立した電源を有している。このことにより、ステップS204において、開閉器240が開状態であっても、開閉器246を閉状態から開状態に切り替えることができる。
The isolated
また、本実施の形態では、開閉制御装置242はPLCモデム243を内蔵しており、PLC機能によって低圧配電線230内の電力とともに送信される遮断指示信号を受信することができる。よって需要家宅に新たに遮断指示信号を受信するための通信線を設けなくてもよい。
In the present embodiment, the open /
以上説明したように、本発明の配電線の遮断装置は、配電系統1の電力が供給される低圧配電線230に分散型電源250と分散型電源270が並列に接続されている場合でも、遮断指示信号によって開閉器240、260を開状態とすることによって、分散型電源250、270を配電系統1から確実に遮断することができる。また、転送遮断装置400は、発電装置404の構造にかかわらず、発電装置404から導出される低圧配電線230に接続すればよいので、容易に設置することができる。特に、開閉器246、単独運転検出装置248、分散型電源250で構成される発電装置404が1つの筐体(パッケージ)内に構成されている場合においても、筐体を分解することなく転送遮断装置400を設置することができる。
As described above, the distribution line breaking device according to the present invention is capable of breaking even when the distributed
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されるとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 The above-described embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention is changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
10 情報処理装置 20 変電所
40 柱上変圧器 41 柱上開閉器
42 遠制子局 34、140 M/C
110 配電用サーバ 120 監視制御用端末
130 遮断指示信号伝送装置 150 配電遠制親局
160 通信線 210 高圧配電線
220、230、232、236 低圧配電線
240、246、260、266 開閉器
242、262 開閉制御装置 243、263 PLCモデム
244、264 電圧検出装置 248、268 単独運転検出装置
250、270 分散型電源 300 通信網
310、320 光通信線 331、340、350 PLCモデム
342、352 開閉器 344、354 単独運転検出装置
346、356 分散型電源 348、358 転送遮断装置
360、370 発電装置 400、402 転送遮断装置
404、406 発電装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記第1開閉器を開状態又は閉状態とする開閉制御部と、
前記第1開閉器が開状態又は閉状態の何れであるのかを検出する開閉検出部と、を備え、
前記開閉制御部は、
遮断指示信号に基づいて前記第1開閉器を開状態とし、
前記第1開閉器が開状態となった後、前記分散型電源及び前記配電線の第1位置の間となる前記配電線の第2位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第2開閉器が開状態から閉状態となるまでの間に、前記第1開閉器が開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて前記第1開閉器を閉状態とする、
ことを特徴とする配電線の遮断制御装置。 A first switch that is open or closed to shut off or connect a first position of a distribution line connected to a distributed power source;
An open / close control unit for opening or closing the first switch;
An open / close detection unit that detects whether the first switch is in an open state or a closed state;
The opening / closing controller is
Based on the shutoff instruction signal, the first switch is opened,
After the first switch is in an open state, the first switch is in an open state or a closed state to cut off or connect the second position of the distribution line between the distributed power source and the first position of the distribution line. 2 The first switch is closed based on the detection output when the open / close detection unit detects that the first switch is open during the period from the open state to the closed state. And
A disconnection control device for a distribution line.
前記遮断制御装置は、前記配電線と前記複数の第2開閉器との間に並列に複数設けられることを特徴とする請求項1に記載の配電線の遮断制御装置。 A plurality of the distributed power source and the second switch are provided,
2. The distribution line interruption control device according to claim 1, wherein a plurality of the interruption control apparatuses are provided in parallel between the distribution line and the plurality of second switches. 3.
前記配電線が供給する電力を元に蓄電する蓄電装置を有し、
前記配電線が電力を供給するときには、前記配電線の電力を電源として動作し、
前記配電線が電力を供給しないときには、前記蓄電装置の電力を電源として動作する、ことを特徴とする請求項1に記載の配電線の遮断制御装置。 The opening / closing controller is
A power storage device that stores electricity based on the power supplied by the distribution line,
When the distribution line supplies power, the power of the distribution line operates as a power source,
The distribution line cutoff control device according to claim 1, wherein when the distribution line does not supply power, the distribution line operates according to the power of the power storage device as a power source.
前記配電線とは独立した電源を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の配電線の遮断制御装置。 The opening / closing controller is
The power distribution cutoff control device according to claim 1, further comprising a power source independent of the power distribution line.
前記開閉制御部は、前記配電線内の電力以外の前記遮断指示信号を分離するPLC(Power Line Communication)モデムを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の配電線の遮断制御装置。 The cutoff instruction signal is a signal that can be transmitted together with power in the distribution line,
2. The distribution line interruption control device according to claim 1, wherein the opening / closing control unit includes a PLC (Power Line Communication) modem that separates the interruption instruction signal other than the electric power in the distribution line.
前記配電線の第1位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第1開閉器と、
前記分散型電源及び前記配電線の第1位置の間となる前記配電線の第2位置を遮断又は接続するべく開状態又は閉状態となる第2開閉器と、
前記第1開閉器を開状態又は閉状態とする第1開閉制御部と、
前記第2開閉器を開状態又は閉状態とする第2開閉制御部と、
前記第1開閉器及び前記第2開閉器が開状態又は閉状態の何れであるのかを検出する開閉検出部と、を備え、
前記第1開閉制御部は、遮断指示信号に基づいて前記第1開閉器を開状態とし、
前記第2開閉制御部は、前記第1開閉器が開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第2開閉器を開状態とし、
前記第1開閉制御部は、前記第1開閉器及び前記第2開閉器がともに開状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第1開閉器を閉状態とし、
前記第2開閉制御部は、前記配電線が電力を供給するとともに前記第1開閉器が閉状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力に基づいて、前記第2開閉器を閉状態とする、
ことを特徴とする配電線の遮断制御装置。 A distributed power source connected to the distribution line;
A first switch that is open or closed to block or connect the first position of the distribution line;
A second switch that is open or closed to shut off or connect the second position of the distribution line between the distributed power source and the first position of the distribution line;
A first opening / closing control unit for opening or closing the first switch;
A second opening / closing control unit for opening or closing the second switch;
An open / close detection unit for detecting whether the first switch and the second switch are in an open state or a closed state;
The first opening / closing control unit opens the first switch based on a cutoff instruction signal,
The second opening / closing control unit opens the second switch based on a detection output when the opening / closing detection unit detects that the first switch is open.
The first open / close control unit closes the first switch based on a detection output when the open / close detection unit detects that both the first switch and the second switch are open. age,
The second switching control unit supplies the electric power to the distribution line and controls the second switch based on a detection output when the switching detection unit detects that the first switch is in a closed state. Close state,
A disconnection control device for a distribution line.
前記第2開閉制御部は、
前記配電線が電力を供給するとともに前記第1開閉器が閉状態であることを前記開閉検出部が検出したときの検出出力と、前記第2開閉器に対する前記分散型電源側の電圧の位相と前記配電線側の電圧の位相とが同期していることを前記位相検出部が検出したときの検出出力とに基づいて、前記第2開閉器を閉状態とする、ことを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御回路。 A phase detection unit for detecting whether or not the phase of the voltage on the distributed power source side and the phase of the voltage on the distribution line side with respect to the second switch are synchronized,
The second opening / closing controller is
A detection output when the switching detection unit detects that the distribution line supplies power and the first switch is in a closed state, and a phase of the voltage on the distributed power source side with respect to the second switch claims and phase of the voltage of the distribution line side based that are synchronized to a detection output when detected by the phase detector, for the second switch closed, the feature that Item 10. The distribution line cutoff control circuit according to Item 7 or 9 .
前記配電線が供給する電力を元に蓄電する蓄電装置を有し、
前記配電線が電力を供給するときには、前記配電線の電力を電源として動作し、
前記配電線が電力を供給しないときには、前記蓄電装置の電力を電源として動作する、ことを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御装置。 The first opening / closing controller is
A power storage device that stores electricity based on the power supplied by the distribution line,
When the distribution line supplies power, the power of the distribution line operates as a power source,
The distribution line interruption control device according to claim 7 or 9 , wherein when the distribution line does not supply electric power, the electric power of the power storage device is operated as a power source.
前記配電線とは独立した電源を有することを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御装置。 The first opening / closing controller is
10. The distribution line cutoff control device according to claim 7 or 9 , wherein the distribution line has a power supply independent of the distribution line.
前記分散型電源を電源として動作することを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御装置。 The second opening / closing controller is
The distribution line interruption control device according to claim 7 or 9 , wherein the distribution type power supply operates as a power supply.
前記分散型電源とは独立した電源を有することを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御装置。 The second opening / closing controller is
The dispersed type power supply cutoff control unit of the distribution line according to claim 7 or 9, characterized in that it has an independent power supply and.
前記第1開閉制御部は、前記配電線内の電力以外の前記遮断指示信号を分離するPLC(Power Line Communication)モデムを有する、ことを特徴とする請求項7又は9に記載の配電線の遮断制御装置。 The cutoff instruction signal is a signal that can be transmitted along with power in the distribution line,
Wherein the first switching control unit, blocking the distribution line according to claim 7 or 9 with a PLC (Power Line Communication) modem, it is characterized in that the separation of the blocking instruction signal other than the power in the distribution lines Control device.
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