JP4227552B2 - Isolated operation prevention method and isolated operation prevention apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、発電設備が連系された電力系統において、変電所の遮断器が開放された後の発電設備の単独運転を防止する方法および単独運転防止装置に関する。 The present invention relates to a method and an isolated operation prevention device for preventing an independent operation of a power generation facility after a circuit breaker of a substation is opened in an electric power system in which the generation facilities are connected.
従来、発電設備が連系された電力系統において、例えば、電力系統に作業停電や地絡などの事故が生じた場合、電力系統の送電元の変電所の遮断器が開放され、電力系統への電力供給が停止される。ところが、発電設備は、極めて特殊な条件下で遮断器の開放を知らずに運転し続け、電力系統に電力を供給し続ける恐れがある。このような発電設備の運転は、単独運転と呼ばれ、事故復旧中の電力系統に電力を供給することになり、事故復旧作業者に感電などの危険が生じる。 Conventionally, in a power system where power generation facilities are connected, for example, when an accident such as a work outage or a ground fault occurs in the power system, the circuit breaker of the transmission substation of the power system is opened and connected to the power system. Power supply is stopped. However, the power generation facility may continue to operate without knowing that the circuit breaker is open under extremely special conditions, and may continue to supply power to the power system. Such operation of the power generation facility is referred to as isolated operation, and power is supplied to the power system that is recovering from the accident, resulting in danger such as electric shock to the accident recovery operator.
このような発電設備の単独運転を防止する方法は、従来から存在しており、基本的に、変電所の遮断器の開放と略同時に、発電設備を電力系統から解列させる。例えば、第1の手法として、変電所の遮断器の開放を、専用の信号線を介して発電設備に連絡して運転を停止させる手法や、第2の手法として、変電所の遮断器が開放され、事故が生じた電力系統への電力供給が停止されることによって生じる過渡的な電圧や周波数変化を検出して発電設備を解列する手法がある。また、第3の手法として、特許文献1によって開示されたものがあり、これは、変電所の遮断器が開放されると、開放された遮断器の二次側の1相を接地し、その接地によって生じる発電設備の影響に基づいて単独運転を停止させる。
しかしながら、第1の手法は、専用の信号線の敷設に費用がかかり、また、新規発電設備が連系される度に信号線を敷設しなければならないというコストの問題がある。第2の手法は、電力系統において、発電設備と負荷とが平衡状態、すなわち、発電設備の生産電力(供給)と負荷の消費電力(需要)が一致している場合、変電所の遮断器が開放されることによって生じる変電所からの送電停止の影響が電力系統に現れないことがあり、このとき、発電設備の単独運転を停止できないという単独運転検出精度の問題がある。特許文献1に開示された第3の手法は、接地によって短絡状態になる可能性があるというリスクの問題がある。 However, the first method has a cost problem in that it is expensive to install a dedicated signal line, and the signal line must be installed every time a new power generation facility is connected. In the second method, in the power system, when the power generation equipment and the load are in an equilibrium state, that is, when the production power (supply) of the power generation equipment and the power consumption (demand) of the load match, The effect of power transmission stoppage from the substation caused by being opened may not appear in the power system, and at this time, there is a problem of single operation detection accuracy that the single operation of the power generation facility cannot be stopped. The third method disclosed in Patent Document 1 has a risk of a risk that a short circuit may occur due to grounding.
そこで、本発明は、低コストで、高精度かつ安全に単独運転が検出できる発電設備の単独運転防止方法と単独運転防止装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an isolated operation prevention method and an isolated operation prevention device for a power generation facility that can detect isolated operation with high accuracy and safety at low cost.
上記課題を解決する本発明に係る、電力系統に連系された発電設備の単独運転を防止する方法は、上記発電設備の送電状態を常時監視する工程と、上記電力系統に構成されている変電所の遮断器の開放を常時確認する工程と、上記遮断器の開放を確認した後、上記電力系統が有する負荷の負荷容量を、規定の周期で変化させる工程と、上記発電設備の送電状態が、上記規定の周期で変化したとき、上記発電設備を上記電力系統から解列もしくは出力停止する工程とを有することを特徴とする。 According to the present invention for solving the above-described problems, a method for preventing a single operation of a power generation facility linked to a power system includes a step of constantly monitoring a power transmission state of the power generation facility, and a substation configured in the power system. A step of constantly checking whether the circuit breaker is open, a step of changing the load capacity of the load of the power system after confirming the opening of the circuit breaker, and a power transmission state of the power generation facility And a step of disconnecting or stopping the output of the power generation facility from the power system when the cycle changes with the specified period.
上記課題を解決する本発明に係る、電力系統に連系された発電設備の単独運転を防止する単独運転防止装置は、上記電力系統に構成されている、遮断器を有する変電所と、上記遮断器の二次側の上記電力系統に負荷を投入する又は上記遮断器の二次側の上記電力系統に投入されている負荷を遮断する負荷投入遮断装置と、上記発電設備の送電状態を監視し、上記発電設備の送電状態に基づいて、上記発電設備を上記電力系統から解列する発電設備解列装置とを有し、
上記遮断器開放後、
上記負荷投入遮断装置が、上記負荷の上記電力系統への投入と遮断とを、交互に予め決められた時間ずつ繰り返し実施し、上記発電設備解列装置が、上記交互に予め決められた時間ずつ繰り返し変化した、上記発電設備の送電状態に基づいて、上記発電設備を上記電力系統から解列もしくは出力停止することを特徴とする。
According to the present invention for solving the above problems, an isolated operation prevention device for preventing an isolated operation of a power generation facility linked to an electric power system includes a substation having a circuit breaker configured in the electric power system, and the interruption Monitoring the power transmission state of the power generation equipment, and a load application interrupting device for supplying a load to the power system on the secondary side of the generator or interrupting a load applied to the power system on the secondary side of the circuit breaker A power generation facility disconnecting device that disconnects the power generation facility from the power system based on the power transmission state of the power generation facility,
After opening the above circuit breaker,
The load input interruption device repeatedly performs the input and interruption of the load to and from the electric power system alternately for a predetermined time, and the power generation facility disconnection device performs the alternating predetermined time for each time. Based on the power transmission state of the power generation facility that has been repeatedly changed, the power generation facility is disconnected from the power system or stopped.
上記発電設備解列装置は、規定の時間中、上記交互に予め決められた時間ずつ繰り返し変化し続けた上記発電設備の送電状態に基づいて、上記発電設備を上記電力系統から解列もしくは出力停止するのが好ましい。 The power generation facility disconnecting device disconnects the power generation facility from the power system or stops output based on a power transmission state of the power generation facility that has been repeatedly changed alternately for a predetermined time during a specified time. It is preferable to do this.
上記負荷投入遮断装置は、上記負荷の上記系統への投入および遮断を段階的に実施することができるのが好ましい。 It is preferable that the load charging / cutting-off device can perform the loading and blocking of the load on the system in a stepwise manner.
上記負荷は、抵抗またはリアクトル若しくはキャパシタの少なくとも一つを含んでいるのが好ましい。 The load preferably includes at least one of a resistor, a reactor or a capacitor.
上記監視される上記発電設備の送電状態の変化は、有効電力、無効電力、電流、電圧の少なくとも一つの変化であるのが好ましい。 The change in the power transmission state of the power generation facility to be monitored is preferably at least one change in active power, reactive power, current, and voltage.
本発明によれば、低コストで、高精度かつ安全に単独運転が検出できる発電設備の単独運転防止方法と単独運転防止装置を提供することができる。すなわち、本発明に基づく単独運転防止装置は安価な抵抗、遮断器、検出装置等で構成することができるので、従来の方法と比較して低コストな構成とすることが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide an isolated operation prevention method and an isolated operation prevention device for a power generation facility that can detect isolated operation with high accuracy and safety at low cost. That is, the isolated operation prevention device according to the present invention can be configured with an inexpensive resistor, circuit breaker, detection device, and the like, so that it can be configured at a lower cost than the conventional method.
また、発電設備解列装置は、系統遮断器の開放を受けて初めて動作する負荷投入遮断装置による現象を検出するので、確実な動作が確保できるとともに、現象が規定回数以上継続することを確認して判定することもできるので、誤動作なく、高精度な単独運転検出が行える。 In addition, since the power generation facility disconnection device detects the phenomenon caused by the load input circuit breaker that operates only after the system breaker is opened, it is possible to ensure reliable operation and to confirm that the phenomenon continues for a specified number of times. Therefore, it is possible to detect a single operation with high accuracy without malfunction.
さらに、負荷投入遮断装置は系統遮断器開放後、初めて動作すること、負荷としては一般的な負荷である抵抗などが用いることができるので、系統への影響がなく、かつ、安全な動作が期待される。 In addition, the load input circuit breaker operates for the first time after the system breaker is opened, and a resistance such as a general load can be used as the load. Is done.
なお、1つの系統に多数の発電設備が接続されるような場合、従来の方法では系統への影響、検出の不確実性が懸念されていたが、本発明によればこの様な問題は生じない。 When many power generation facilities are connected to one system, the conventional method has been concerned about the influence on the system and the uncertainty of detection. However, according to the present invention, such a problem occurs. Absent.
以上のことから、本発明は極めて優れた効果を有する方法、装置であると言える。 From the above, it can be said that the present invention is a method and apparatus having extremely excellent effects.
本発明の実施の形態を説明する前に、使用される語句について、意味を確認する。「連系」、「投入」は、電気的に接続されることを意味し、「解列」、「遮断」、「開放」は、電気的接続が断たれることを意味する。「一次側」の語句は、電力系統の任意の構成要素を基準として、高圧な電力が送電されている、水力や火力などの発電所がある電力生産地側(系統電源側)を言う。一方、「二次側」の語句は、低圧な電力が送電されている、一般家庭や工場などの電力消費地側(需要家側)を言う。 Before describing embodiments of the present invention, the meaning of words and phrases used will be confirmed. “Connected” and “turn on” mean that they are electrically connected, and “disconnect”, “shut off”, and “open” mean that the electrical connection is broken. The phrase “primary side” refers to the power production site side (system power supply side) where high-voltage power is transmitted with reference to an arbitrary component of the power system and where there is a power plant such as hydropower or thermal power. On the other hand, the phrase “secondary side” refers to a power consumption area side (customer side) such as a general household or a factory where low-voltage power is transmitted.
図1は、本発明の単独運転防止装置が設置されている電力系統10の概略図である。電力系統10は、変電所12と、変電所12から電力供給される複数の系統(電力系統)の一つである、複数の需要家(図中には、3つの重要家14、16、18が示されている。)が接続された系統20とを有する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a
変電所12は、一次側22から送電された電力を、降圧して複数の系統(二次側)に供給する変圧器24と、変圧器24と複数の系統の間それぞれに、電力供給を断つ系統用遮断器とを有する(図中、系統20と、系統20用の遮断器26とが示されている。)。また、変電所12は、複数の系統それぞれに、本発明の単独運転防止装置の一部を構成する負荷投入遮断装置を有する(図中、系統20用の負荷投入遮断装置28が示されている。)。系統用遮断器は、開放状態になると、開放状態であることを知らせる遮断器開放信号を負荷投入遮断装置に送信する(図中、系統20用の遮断器26が、例えば、信号線を介して負荷投入遮断装置28に遮断器開放信号30を送信する。)。
The
複数の系統中、系統20を挙げて説明すると、負荷投入遮断装置28は、系統用遮断器26の二次側の系統20に遮断と投入とが実施可能に配置されている負荷32と、負荷32を系統20に投入する又は系統20から遮断する負荷用遮断器34と、負荷用遮断器34の投入や遮断を制御する制御部36とを有する。本実施形態において、系統用遮断器26が投入されている時、常に、負荷32は系統20から遮断されている。制御部36は、系統用遮断器26からの遮断器開放信号30を受信することによって系統用遮断器26が開放されたことを確認すると、負荷32を系統20に投入するために、負荷用遮断器34を投入状態にする。また、制御部36は、負荷32の系統20への投入や遮断(負荷用処断器34の開放や投入)の実施を、設定部38に設定された実施継続時間などの実施指標に基づいて実施する。
The
系統20に接続されている複数の需要家は、変電所12から送電された電力を消費する負荷(需要家内負荷)を有する(図の需要家18においては、需要家内負荷40を有する。)。複数の需要家中、少なくとも一部の需要家は発電設備(発電装置)を有する(図の需要家18においては、発電設備42を有する。)。需要家18において、需要家内負荷40と発電設備42とが分岐点44で系統20に接続されており、需要家内負荷40と分岐点44との間には、需要家内負荷40と系統20との接続を断つ需要家内負荷用遮断器46と、発電設備42を系統20から解列させる発電設備用遮断器48と、負荷40と発電設備42とを同時に系統20から切り離す(接続を断つ)共通遮断器50とを有する。
The plurality of consumers connected to the
また、需要家18は、発電設備42と発電設備用遮断器48との間の電力線52の通電状態、すなわち、発電設備42の送電状態を監視し、その監視結果に基づいて発電装置用遮断器48を開放する又は発電設備42を出力停止させることにより、発電設備42の系統20への送電を停止させる(発電設備42を系統20から解列する)発電設備解列装置54を有する。発電設備解列装置54は、本発明の単独運転防止装置の一部を構成する。
Further, the
図2は、発電設備解列装置54の概略的な構成を示している。本形態の発電設備解列装置54は、発電設備42の送電状態を示すものとして有効電力を監視している。発電設備解列装置54は、電力線50に接続された変圧器56と変流器58とから電力線50の電圧Vと電流Iとを検出して有効電力を算出する電力算出部60と、電力算出部60が算出した有効電力の変化によって発電設備42の系統20からの解列を判定する解列判定部62と、解列判定部62の判定基準を設定する設定部64と、解列判定部62が発電設備42を系統20から解列すると判定したことを受けて遮断器48を開放させる信号を遮断器48に出力する、または、発電設備42を停止させる信号を発電設備42に出力する解列信号出力部66とを有する。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the power generation facility disconnecting
以下、本発明の単独運転防止装置が実施する単独運転防止動作を説明する。説明される単独運転防止装置は、負荷が抵抗によって構成されており、抵抗が系統に投入される又は系統から遮断されることによって現れる、有効電力の変化によって発電設備の単独運転を検出する。また、アルファベットを用いた複数の値(例えば、P1など)が使用されている。その使用において、小文字のアルファベットを用いた値は、規定の値(原則的に動作中変化しない、設定される値)であり、大文字のアルファベットを用いた値は測定値(算出値)である。 Hereinafter, the isolated operation preventing operation performed by the isolated operation preventing apparatus of the present invention will be described. The described isolated operation prevention device detects an isolated operation of a power generation facility by a change in active power that appears when a load is configured by a resistor and the resistor is input to or disconnected from the system. Also, a plurality of values using alphabets (for example, P1) are used. In its use, values using lowercase alphabets are defined values (values that are not changed during operation in principle and set), and values using uppercase alphabets are measured values (calculated values).
本発明に係る負荷投入遮断装置28(制御部36)は、図3に示す動作フロー100に従って作動している。フロー100のステップ110において、系統用遮断器26の開放を確認する。系統用遮断器26が開放されていない場合、ステップ110を繰り返す。
The load application blocking device 28 (control unit 36) according to the present invention operates according to the
次に、ステップ110において、系統用遮断器26の開放を確認すると、次のステップ120において、負荷用遮断器34を介して負荷32を系統20に投入する。
Next, when it is confirmed in
続いて、ステップ130において、ステップ120において負荷32が系統20に投入されて経過した時間と、設定部38に設定された規定の時間(投入継続時間)t1との一致を確認する。一致するまで、ステップ130は繰り返される。このステップ130の処理は、言い換えると、負荷32が、規定の投入継続時間t1の間、系統20に投入されたかを確認している。確認された後、次のステップ140において、負荷用遮断器34を介して、系統20に投入されている負荷32を系統20から遮断する。
Subsequently, in
ステップ150において、ステップ140において負荷32が系統20から遮断されて経過した時間と、設定部38に設定された規定の時間(遮断継続時間)t2との一致を確認する。一致するまで、ステップ150は繰り返される。このステップ150の処理は、言い換えると、負荷32が、規定の遮断継続時間t2の間、系統20から遮断されたかを確認している。確認された後、再びステップ110に戻って、系統用遮断器26の開放を確認する。
In
図3の動作フロー100に従って作動する負荷投入遮断装置28の動作を、図5(a)に示すように、時系列に沿って表す。負荷投入遮断装置28は、系統用遮断器26が開放されると略同時に、系統20から遮断されて維持されている負荷32を系統20に投入し、以後、負荷32の系統20への投入と系統20からの遮断とを交互に予め決められた時間(t1、t2)ずつ繰り返し実施し続け、系統用処断器26が投入されると略同時に、負荷32を系統20から遮断して維持する。
As shown in FIG. 5A, the operation of the load
この投入継続時間t1と遮断継続時間t2は、異なる時間であっても良いし、また同一の時間であっても良い。 The charging continuation time t1 and the cutoff continuation time t2 may be different times or the same time.
一方、本発明に係る発電設備解列装置54(解列判定部62)は、負荷投入遮断装置28の系統20への負荷32の投入と遮断とによって変化された、系統用遮断器26開放前と比べて異なった、発電設備42から出力される有効電力Pの変化から発電設備42の系統20からの解列を判定するために、以下に説明されるフローに従って作動している。
On the other hand, the power generation facility disconnecting device 54 (disconnection determining unit 62) according to the present invention is changed by the
図4は、発電設備解列装置42が実施する発電設備42の解列判定フロー図である。解列判定フローは、メイン処理フロー200と、幾層に階層化された複数のサブ処理フロー(300、400、500、600)とから構成されている。以下、解列判定フローに従って説明する。
FIG. 4 is a disconnection determination flowchart of the
まず、図4のメイン処理フロー200に示すように、ステップ210において、カウントCが0にリセットされる。カウントCについては、後に説明する。次に、ステップ220において、計時処理が行われる。
First, as shown in the
ステップ220の計時処理は、図4に示す計時処理フロー300に従って行われる。計時処理では、まず、ステップ310において、増大判定処理が行われる。
The timing process in step 220 is performed according to the
ステップ310の増大判定処理は、図4に示す増大判定処理フロー400に従って行われる。増大判定処理では、まず、ステップ410において、偏差演算処理が行われる。
The increase determination process in step 310 is performed according to the increase
ステップ410の偏差演算処理は、図4に示す偏差演算処理フロー600に従って行われる。偏差演算処理は、まず、ステップ610において、発電設備42から出力される電圧Vと電流Iとを検出する。次に、ステップ620において、ステップ610で検出した電圧Vと電流Iから有効電力Pを算出する。続いて、ステップ630において、ステップ620で有効電力Pの現在算出された値から前回算出された値を引いて算出された差、偏差PVを算出する。ここで、前回算出されたとは、時間t3前に算出されたことを言う。有効電力Pは時間t3経過するたびに算出されており、偏差PVは、時間t3の間における有効電力Pの変化量を示している。時間t3の間において、有効電力Pが増加している場合は、偏差PVは正の値で表され、一方、減少している場合は、偏差PVは負の値で表される。ステップ630において偏差Pvの算出が終了することにより、偏差演算処理が終了する。
The deviation calculation processing in step 410 is performed according to the deviation calculation processing flow 600 shown in FIG. In the deviation calculation process, first, in
増大判定処理のステップ410の偏差演算処理終了後、ステップ420において、ステップ410の偏差演算処理が算出した偏差PVと規定の有効電力p1とを比較する。この規定の有効電力p1は、負荷32(抵抗)が消費する有効電力(負荷消費有効電力)pLと発電設備42の容量によって決定されるものであり、消費有効電力pLより小さい正の値、例えば、0.1×pLで表される。したがって、偏差PVが規定の有効電力p1より大きくなるような有効電力Pの増加は、負荷投入遮断装置28による系統20への負荷32の投入によって生じた可能性があると推測することができる。偏差PVが規定の有効電力p1より小さい場合、再びステップ410に戻って偏差演算処理が行われ、一方、偏差PVが規定の有効電力p1より大きい場合、増大判定処理が終了する。
After deviation calculation processing in step 410 of increasing determination process ends, in step 420, it compares the active power p1 regulations and the deviation P V of deviation calculation processing in step 410 is calculated. Active power p1 of this provision, the load 32 (resistance) is to be determined by the effective power (load supply active power) p L and capacitance of the
計時処理のステップ310の増大判定処理終了後、ステップ320において、時間T1の測定が開始される。次に、ステップ330において減少判定処理が行われる。時間T1については、後に説明する。
After completion of the increase determination process in step 310 of the time measurement process, in
ステップ330の減少判定処理は、図4に示す減少判定処理フロー500に従って行われる。減少判定処理では、まず、ステップ510において、上記の偏差演算処理が行われる。偏差演算処理終了後、ステップ520において、ステップ510の偏差演算処理が算出した偏差PVと規定の有効電力p2とを比較する。この規定の有効電力p2は、負荷消費有効電力pLと発電設備42の容量によって決定されるものであり、消費有効電力pLより小さい絶対値を有する負の値、例えば、―0.1×pLで表される。したがって、偏差PVが規定の有効電力p2より小さくなるような有効電力Pの減少は、負荷投入遮断装置28が系統20に投入されていた負荷32を系統20から遮断することによって生じた可能性があると推測することができる。偏差PVが規定の有効電力p2より大きい場合、再びステップ510に戻って偏差演算処理が行われ、一方、偏差PVが規定の有効電力p2より小さい場合、減少判定処理が終了する。
The decrease determination process in
計時処理のステップ330の減少判定処理終了後、ステップ340において、ステップ320で開始された時間T1の測定を終了する。次に、ステップ350において、時間T2の測定が開始される。続いて、ステップ360において、上記の増大判定処理が行われる。ステップ360の増大判定処理終了後、ステップ370において、ステップ350で開始された時間T2の測定を終了する。時間T2については、後に説明する。ステップ370が終了することにより、計時処理が終了する。
After completion of the decrease determination process in
ステップ220の計時処理終了後、ステップ230において、計時処理で測定された時間T1、T2と投入継続時間t1、遮断継続時間t2との一致を判定する。時間T1と投入継続時間t1との一致を判定する場合、測定誤差などを考慮して、t1'<t1<t1"の関係を満たすt1'、t1"(例えば、t1’=0.9×t1、t1”=1.1×t1)を設定し、時間T1が、t1'〜t1"の範囲内にあるとき、投入継続時間t1と一致すると判定する。また、同様に、時間T2も、t2'<t2<t2"の関係を満たすt2'、t2"を設定し、t2'〜t2"の範囲内にあるとき、遮断継続時間t2と一致すると判定する。
After completion of the timing process in step 220, in
t1'<T1<t1"とt2'<T2<t2"との両方を満たす場合は、有効電力Pが、時間t1の間、任意の値P0から少なくともp1増加した状態で維持し、時間t1経過後、増加前の値P0に戻って、時間t2の間、概略値P0を維持するように変化したことを意味している。また、この変化は、負荷投入遮断装置28が、p1を越えるpLの有効電力を消費する負荷32(抵抗)を、時間t1の間、発電設備42が有効電力P0を出力しているときの系統20に投入して維持し、時間t1経過後、負荷32を、時間t2の間、系統20から遮断して維持したことによって生じた可能性があると推測できる。ステップ230において、t1'<T1<t1"とt2'<T2<t2"との両方を満たす場合、次ステップ240に移行し、両方を満たさない場合はステップ210に戻る。
t1 is if both the '<T1 <t1 "and t2'<T2<t2", the effective power P is, for the time t1, and maintained at least p1 increased state from an arbitrary value P 0, the time t1 It means that after the lapse of time, the value returned to the value P 0 before the increase and changed to maintain the approximate value P 0 for the time t2. In addition, this change is caused when the load
次に、ステップ240において、カウントCが加算される。カウントCは、有効電力Pが、時間t1の間、任意の値P0から少なくともp1増加した状態で維持し、時間t1経過後、増加前の値P0に戻って、時間t2の間、値P0を維持している状態を一周期とした場合、周期の繰り返し数を表している。次にステップ250に移行する。
Next, in
ステップ250において、カウントCは、規定のカウントcと比較される。規定のカウントcは、少なくとも1以上の数である。これは、一周期の有効電力Pの変化をもって、この変化を負荷投入遮断装置28の負荷32の投入と遮断とによって生じたと判断するのは早計であり、例えば、この変化が系統20に接続されている負荷の負荷容量の変動によって生じた可能性もあるためである。したがって、一周期をc回繰り返す、言い換えると、周期×c時間の間における有効電力Pの変化をもって、この変化を負荷投入遮断装置28による系統20への負荷32の投入と遮断とによって生じたものと判定する。これにより、誤判定を防止することができる。カウントCが、cを超過しない場合、ステップ230に戻り、一方、cを超過する場合、次ステップ260に移行する。
In step 250, the count C is compared with a defined count c. The prescribed count c is a number of at least 1 or more. This is because it is an early measure to determine that this change is caused by turning on and off the
ステップ260において、発電設備42を系統20から解列するために、発電設備用遮断器48を開放する、または発電設備42の運転を停止させる解列信号を発電用遮断器48または発電設備42に出力する。それにより、発電設備42が系統20から解列され、発電設備42の単独運転が防止される。
In step 260, in order to disconnect the
以上のフローに従って、発電設備42から出力される有効電力の変化を、負荷投入遮断装置28によって実施された負荷32の系統20への投入と遮断とによるものと判定したが、このフロー以外でも同様に実施可能であり、このフローに限定されないのは明らかである。
According to the above flow, it was determined that the change in the active power output from the
ここで、図5に、解列判定に用いた発電設備42からの有効電力Pの変化と、対応する偏差PVの変化とを、時系列に沿って表す。参考に、図5(a)に、交互に予め決められた時間(t1、t2)ずつ繰り返し実施される負荷32の系統20への投入と系統20からの遮断とを時系列に沿って示している(負荷の時系列状態を示している。)。図5(b)は、図5(a)に示された負荷32の時系列状態に対応する、発電設備42から出力された有効電力Pの時系列変化を示している。図5(c)は、図5(b)に示された有効電力Pに対応するPVの時系列変化を示している。
Here, in FIG. 5, a change in active power P from the
図5(b)に示す有効電力Pは、負荷32が投入されると、負荷32を系統20に投入する前のP0から負荷32が消費するpLと発電設備42の容量から定まるpGだけ増加してP0+pGとなる。有効電力P0+pGと増加して時間t1後、負荷32が系統20から遮断されることにより、有効電力P0に減少する。P0と減少して時間t2後、負荷32が再度投入されることにより、有効電力PはP0+pGと再度増加し、以後、有効電力は、P0への減少とP0+pGへの増加を繰り返す。
Active power P shown in FIG. 5 (b), when the
偏差PVは、図5(c)に示すように、時間t3(算出間隔時間)ごとに算出されており、有効電力PがP0からP0+pGに増加したとき、p1を越えて正(+)に0からpGだけ増加する。一方、有効電力PがP0+pGからP0に減少したとき、p2を超えて負(−)に0からpGだけ減少する。有効電力Pに変化がない場合は、0である。PVが正にp1を超えて増加した時から負にp2を超えて減少した時までの時間が上記で説明された時間T1であり、負にp2を超えて減少した時から正にp1を超えて増加した時までの時間が時間T2である。図5(c)において、時間T1は投入継続時間t1と略一致し、また、時間T2は遮断継続時間t2と略一致している。 Deviation P V, as shown in FIG. 5 (c), are calculated for each time t3 (calculated interval time), when the effective power P is increased from P 0 to P 0 + p G, positive beyond p1 (+) to increase from 0 only p G. On the other hand, when the active power P decreases from P 0 + p G to P 0, it exceeds p 2 and decreases negatively (−) from 0 to p G. It is 0 when there is no change in the active power P. P V is time T1 time until have been described above when negatively decreased beyond p2 from the time of increase beyond positive p1, positively p1 from when negatively decreased beyond p2 The time until the time of increase exceeds time is time T2. In FIG.5 (c), time T1 is substantially corresponded with injection | throwing-in continuous time t1, and time T2 is substantially corresponded with interruption | blocking continuation time t2.
また、図5からも明らかなように、投入継続時間t1、遮断継続時間t2、算出間隔時間t3の関係は、有効電力Pの変化を確実に検出するために、t3がt1、t2より短い時間でなければならない。また、系統用遮断器26開放前において、発電設備42から出力される有効電力P0が任意の周期で変動している場合、この任意の周期と同一にならないように、投入継続時間t1、遮断継続時間t2を十分短い時間、例えば、20〜200ミリ秒に設定するのが好ましい。
Further, as apparent from FIG. 5, the relationship between the turn-on continuation time t1, the cutoff continuation time t2, and the calculation interval time t3 is such that t3 is shorter than t1 and t2 in order to reliably detect a change in the active power P. Must. In addition, before the
さらに、規定の有効電力p1、p2は、系統用遮断器26開放前の発電設備42の送電状態が安定している場合、すなわちP0の変動が小さい場合、p1、p2の絶対値を0に近づけることによって負荷32の系統20への投入と遮断とによる有効電力の変化を検出する精度を高めることができる。一方、送電状態が安定していない場合、すなわち、P0の変動が大きい場合、P0の変動を負荷32の系統20への投入と遮断とによるものと誤らないように、規定の有効電力p1、p2の絶対値を、負荷の消費電力pLと発電設備42の容量から定まるpGに近づくように設定すればよい。
Further, the effective power p1, p2 paragraph, if the transmission state of the
このように、小文字のアルファベットで表される数値、投入継続時間t1、遮断継続時間t2、算出間隔時間t3、規定の有効電力p1、p2、負荷消費有効電力pLは、発電設備42が連系されている系統20の構成、例えば、系統20が有する重要家数、負荷総量、発電設備数などによって適切に設定することができる。
Thus, numerical values represented by the small letters, poured duration t1, blocking duration t2, calculated time interval t3, active power p1, p2 defined, load supply active power p L is the
ところで、上記の実施形態では、発電設備から出力された有効電力の変化に基づいて、発電設備の系統からの解列を判定したが、有効電力以外の送電状態の変化、例えば、無効電力、電流、電圧の変化に基づいて発電設備の解列を判定することも可能である。また、有効電力、無効電力、電流、電圧の中、複数の変化に基づいて発電設備の解列を判定することも可能である。 By the way, in the above embodiment, the disconnection from the system of the power generation facility is determined based on the change in the active power output from the power generation facility, but the change in the transmission state other than the active power, for example, reactive power, current It is also possible to determine the disconnection of the power generation equipment based on the change in voltage. It is also possible to determine the disconnection of the power generation equipment based on a plurality of changes among active power, reactive power, current, and voltage.
また、上記の実施形態では、負荷として抵抗を用いたが、他の負荷、例えば、リアクトル、キャパシタでも実施可能であり、これらを組み合わせて負荷を構成することも可能である。 Moreover, although resistance was used as load in said embodiment, it can implement also with another load, for example, a reactor, a capacitor, and it is also possible to comprise a load combining these.
さらに、上記の実施形態では、一度に負荷を系統に投入(遮断)したが、段階的に実施しても構わない。例えば、負荷の全負荷容量の50%をまず投入し、続いて残りの50%を投入することによって投入される負荷の負荷容量を段階的に変化させ、これにより、段階的に変化した発電設備の送電状態に基づいて、発電設備を系統から解列することも可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the load is input (shut off) to the system at one time. However, the load may be implemented step by step. For example, 50% of the total load capacity of the load is first input, and then the remaining 50% is input, so that the load capacity of the input load is changed in stages. It is also possible to disconnect the power generation equipment from the grid based on the power transmission state of
加えて、系統に投入される負荷が、例えば、抵抗、リアクトル、キャパシタから構成されている場合、これらを順に投入することも可能である。例えば、系統用遮断器開放後、抵抗、リアクトル、キャパシタと順に系統に投入し(系統から遮断し)、発電設備の送電状態において、抵抗の投入による変化、リアクトルによる変化、キャパシタによる変化が確認されたとき、発電設備を系統から解列することも可能である。 In addition, when the load input to the system is composed of, for example, a resistor, a reactor, and a capacitor, it is possible to sequentially input these. For example, after the circuit breaker is opened, the resistor, the reactor, and the capacitor are inserted into the system in this order (disconnected from the system), and in the power transmission state of the power generation equipment, changes due to the input of resistance, changes due to the reactor, and changes due to the capacitor are confirmed It is also possible to disconnect the power generation facility from the grid.
当然ながら、上記の実施形態では、系統用遮断器開放後、系統から遮断されている負荷を系統に投入することによって生じた発電設備の送電状態の変化に基づいて、発電設備を系統から解列したが、これとは逆に、系統に投入されている負荷を系統から遮断することによって生じた発電設備の送電状態の変化に基づいて、発電設備を解列することも可能である。 Of course, in the above-described embodiment, after the system breaker is opened, the power generation facility is disconnected from the system based on the change in the power transmission state of the power generation facility caused by loading the load interrupted from the system into the system. However, on the contrary, it is also possible to disconnect the power generation facility based on the change in the power transmission state of the power generation facility caused by cutting off the load applied to the system from the system.
10 電力系統、 12 変電所、 14 需要家、 16 需要家、 18 需要家、 20 系統、 22 一次側、 24 変圧器、 26 系統用遮断器、 28 負荷投入遮断装置、 30 遮断器開放信号、 32 負荷、 34 負荷用遮断器、 36 制御部、 38 設定部、 40 負荷、 42 発電設備、 44 分岐点、 46 遮断器、 48 遮断器、 50 遮断器、 52 電力線、 54 発電設備解列装置、 56 電圧計、 58 電流計、 60 電力算出部、 62 解列判定部、 64 設定部、 66 解列信号出力部、
P 有効電力、 V 電圧、 I 電流、 T1 測定時間、 T2 測定時間、 C カウント、
t1 投入継続時間、 t2 遮断継続時間、 t3 算出間隔時間、 pL 負荷消費有効電力、 pG 発電設備有効電力変化量、 p1 規定の有効電力、 p2 規定の有効電力、 c 規定のカウント
10 power system, 12 substation, 14 customer, 16 customer, 18 customer, 20 system, 22 primary side, 24 transformer, 26 system circuit breaker, 28 load input circuit breaker, 30 circuit breaker open signal, 32 Load, 34 Load circuit breaker, 36 Control unit, 38 Setting unit, 40 Load, 42 Power generation facility, 44 Branch point, 46 Circuit breaker, 48 Circuit breaker, 50 Circuit breaker, 52 Power line, 54 Power generation facility disconnection device, 56 Voltmeter, 58 Ammeter, 60 Power calculation unit, 62 Disconnection determination unit, 64 Setting unit, 66 Disconnection signal output unit,
P active power, V voltage, I current, T1 measurement time, T2 measurement time, C count,
t1 input duration, t2 cutoff duration, t3 calculation interval time, p L load active power consumption, p G power generation facility active power variation, p1 prescribed active power, p2 prescribed active power, c prescribed count
Claims (6)
上記発電設備の送電状態を常時監視する工程と、
上記電力系統に含まれる変電所の遮断器の開放を常時確認する工程と、
上記遮断器の開放を確認した後、上記電力系統が有する負荷の負荷容量を、規定の周期で変化させる工程と、
上記発電設備の送電状態が、上記規定の周期で変化したとき、上記発電設備を上記電力系統から解列もしくは出力停止する工程とを有することを特徴とする単独運転防止方法。 A method for preventing isolated operation of a power generation facility connected to an electric power system,
A step of constantly monitoring the power transmission state of the power generation facility;
A step of constantly confirming the opening of the circuit breaker of the substation included in the power system;
After confirming the opening of the circuit breaker, the step of changing the load capacity of the load of the power system at a specified period ;
And a step of disconnecting or stopping the output of the power generation facility from the power system when the power transmission state of the power generation facility changes at the specified cycle .
上記電力系統に含まれる、遮断器を有する変電所と、 A substation including a circuit breaker included in the power system;
上記遮断器の二次側の上記電力系統に負荷を投入する又は上記遮断器の二次側の上記電力系統に投入されている負荷を遮断する負荷投入遮断装置と、 A load application interrupting device for supplying a load to the power system on the secondary side of the circuit breaker or interrupting a load applied to the power system on the secondary side of the circuit breaker;
上記発電設備の送電状態を監視し、上記発電設備の送電状態に基づいて、上記発電設備を上記電力系統から解列する発電設備解列装置とを有し、 A power generation facility disconnecting device that monitors the power transmission state of the power generation facility and disconnects the power generation facility from the power system based on the power transmission state of the power generation facility;
上記遮断器開放後、 After opening the above circuit breaker,
上記負荷投入遮断装置が、上記負荷の上記電力系統への投入と遮断とを、交互に予め決められた時間ずつ繰り返し実施し、 The load input interruption device repeatedly performs the input and interruption of the load to the electric power system alternately for each predetermined time,
上記発電設備解列装置が、上記交互に予め決められた時間ずつ繰り返し変化した、上記発電設備の送電状態に基づいて、上記発電設備を上記電力系統から解列もしくは出力停止することを特徴とする単独運転防止装置。 The power generation facility disconnecting device is configured to disconnect or stop the output of the power generation facility from the power system based on a power transmission state of the power generation facility that has repeatedly changed alternately at predetermined times. Isolated operation prevention device.
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