JP5389066B2 - Isolated operation detection system and isolated operation detection method for distributed power supply - Google Patents

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Description

本発明は、分散電源の単独運転検出システムおよび単独運転検出方法に関する。   The present invention relates to an isolated operation detection system and an isolated operation detection method for a distributed power source.

近年、配電線には、自然エネルギーを利用した小規模な発電設備や、コジェネレーション設備などの分散(型)電源が連系されている。このような配電系統において、電力会社の変電所からの配電線への電力の供給が停止した場合には、感電事故などを防止するため、分散電源を配電線から解列し、単独運転を防止する必要がある。
例えば、特許文献1では、需要家設備への引込線に配電系統の基本波の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入し、受電点において当該中間次数の高調波電圧を計測することによって、分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置が開示されている。そして、単独運転を検出した場合には、需要家設備の遮断器を開極して、分散電源を配電線から解列することができる。
このようにして、分散電源を有する需要家設備において、高調波の注入および計測を行うことによって、分散電源の単独運転を検出し、単独運転による感電事故などを防止することができる。
In recent years, distributed power sources such as small-scale power generation facilities using natural energy and cogeneration facilities are linked to the distribution lines. In such a distribution system, when the supply of power from the power company's substation to the distribution line stops, in order to prevent electric shock, etc., the distributed power supply is disconnected from the distribution line to prevent isolated operation. There is a need to.
For example, in Patent Document 1, by injecting a harmonic current of an intermediate order that is a non-integer multiple of the fundamental wave of a distribution system into a lead-in line to a customer facility, and measuring the harmonic voltage of the intermediate order at a power receiving point, An isolated operation detection device that detects an isolated operation of a distributed power source is disclosed. And when isolated operation is detected, the circuit breaker of a consumer facility can be opened and a distributed power supply can be disconnected from a distribution line.
In this way, in a customer facility having a distributed power supply, by injecting and measuring harmonics, it is possible to detect an isolated operation of the distributed power supply and prevent an electric shock accident or the like due to the isolated operation.

特開2000−287362号公報JP 2000-287362 A

しかしながら、上記のような単独運転検出装置をすべての需要家設備に備えることは設置コストが大きくなる。また、需要家設備において、それぞれ高調波を注入した場合、高調波同士の干渉によって単独運転を検出できないだけでなく、配電系統の基本波に影響を与える可能性もあり得る。
そのため、分散電源が普及し、配電線に連系される分散電源が増加するほど、単独運転検出装置を各需要家設備に導入することが困難となる。
However, the provision of such an isolated operation detection device in all customer facilities increases the installation cost. Further, in the customer facility, when harmonics are injected, not only the isolated operation cannot be detected due to interference between harmonics, but also the possibility of affecting the fundamental wave of the distribution system.
Therefore, as the distributed power source becomes more widespread and the distributed power source connected to the distribution line increases, it becomes more difficult to introduce the independent operation detection device to each customer facility.

前述した課題を解決する主たる本発明は、電力用変圧器の二次側から第1の遮断器を介して配電線に電力を供給する配電用変電所において、商用電源の所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を供給する信号源と、前記注入信号を変圧して前記電力用変圧器の二次側の零相回路に注入する第1の計器用変圧器と、を有する信号注入装置と、第2の遮断器を介して前記配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧を検出する第2の計器用変圧器を有し、前記零相電圧に含まれる前記注入信号の成分を検出する信号検出装置と、を備えることを特徴とする分散電源の単独運転検出システムである。 The main present invention that solves the above-described problems is a distribution substation that supplies power to the distribution line from the secondary side of the power transformer via the first circuit breaker, and has a rising edge at a predetermined phase of the commercial power source. or a falling signal source for supplying an injection signal having an edge, the signal having a first voltage transformer for injecting the zero-phase circuit of the secondary side of the injection signal and transforms the power transformer In a customer facility having a distributed power source linked to the distribution line via an injection device and a second circuit breaker, a second instrument transformer for detecting a zero-phase voltage of the distribution line, And a signal detection device that detects a component of the injection signal included in the zero-phase voltage.

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。   Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.

本発明によれば、配電系統に影響を与えず、低コストで分散電源の単独運転を検出することができる。   According to the present invention, it is possible to detect a single operation of a distributed power source at low cost without affecting the power distribution system.

本発明の第1実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the independent operation | movement detection system of the distributed power supply in 1st Embodiment of this invention. 信号源11aの具体的な構成の一例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows an example of a specific structure of the signal source 11a. 本発明の第1実施形態において、配電用変電所における3相交流の1相と電力用変圧器2の二次側の零相回路に注入される注入信号v1との関係の一例を示す模式図である。The schematic diagram which shows an example of the relationship between 1 phase of three-phase alternating current in the distribution substation, and the injection signal v1 inject | poured into the secondary-side zero phase circuit of the power transformer 2 in 1st Embodiment of this invention. It is. 本発明の第1実施形態において、需要家設備における3相交流の1相と検出される検出信号Vdtとの関係の一例を示す模式図である。In 1st Embodiment of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the relationship between the detection signal Vdt and one phase of three-phase alternating current in a consumer facility. 本発明の第1実施形態において、他の需要家設備における3相交流の1相と検出される検出信号Vdtとの関係の一例を示す模式図である。In 1st Embodiment of this invention, it is a schematic diagram which shows an example of the relationship between the detection signal Vdt and one phase of the three-phase alternating current in other customer facilities. 非接地方式における信号注入装置の他の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the other structural example of the signal injection apparatus in a non-grounding system. 抵抗接地方式における信号注入装置の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the signal injection apparatus in a resistance grounding system. 消弧リアクトル接地方式における信号注入装置の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the signal injection apparatus in an arc-extinguishing reactor grounding system. 補償リアクトル接地方式における信号注入装置の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the signal injection apparatus in a compensation reactor grounding system. 信号検出装置の他の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the other structural example of a signal detection apparatus. 信号検出装置のさらに他の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the other structural example of a signal detection apparatus. サイリスタを用いた信号源の他の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the other structural example of the signal source using a thyristor. 図12に示した信号源を用いた場合における3相交流と注入信号v1との関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the relationship between 3 phase alternating current at the time of using the signal source shown in FIG. 12, and the injection signal v1. サイリスタを用いた信号源のさらに他の構成例を示す回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram showing still another configuration example of a signal source using a thyristor. 図14に示した信号源を用いた場合における3相交流と注入信号v1との関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the relationship between 3 phase alternating current at the time of using the signal source shown in FIG. 14, and the injection signal v1. 矩形波(方形波)を出力する信号源の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the signal source which outputs a rectangular wave (square wave). 図16に示した信号源を用いた場合における3相交流の1相と注入信号v1との関係の一例を示す模式図である。FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between one phase of three-phase alternating current and an injection signal v1 when the signal source illustrated in FIG. 16 is used. のこぎり波(鋸歯状波)を出力する信号源の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the signal source which outputs a sawtooth wave (sawtooth wave). 図18に示した信号源を用いた場合における3相交流の1相と注入信号v1との関係の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the relationship between one phase of three-phase alternating current at the time of using the signal source shown in FIG. 18, and injection signal v1. 本発明の第2実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the isolated operation detection system of the distributed power supply in 2nd Embodiment of this invention.

本明細書およ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 this specification and the accompanying drawings.

<第1実施形態>
===単独運転検出システムの構成===
以下、図1および図2を参照して、本発明の第1の実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成について説明する。ここでは、配電用変電所の1つの電力用変圧器2から配電線5に電力が供給され、当該配電線5に1つの分散電源8が連系されている配電系統の場合について説明する。
<First Embodiment>
=== Configuration of islanding detection system ===
Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the isolated operation detection system of the distributed power supply in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. Here, the case where the power is supplied to the distribution line 5 from one power transformer 2 of the distribution substation and one distributed power source 8 is connected to the distribution line 5 will be described.

図1に示されている単独運転検出システムは、配電用変電所に設置された信号注入装置1a、電力用変圧器2、および遮断器3と、需要家設備に設置された継電器6、遮断器7、分散電源8、および信号検出装置9aとを含んで構成されている。   The isolated operation detection system shown in FIG. 1 includes a signal injection device 1a, a power transformer 2, and a circuit breaker 3 installed in a distribution substation, a relay 6 installed in a customer facility, and a circuit breaker. 7, a distributed power supply 8, and a signal detection device 9 a.

電力用変圧器2は、一例として、Y−Y−Δ結線の変圧器であるものとする。また、電力用変圧器2の一次Y巻線および二次Y巻線は、それぞれ一次側母線21および二次側母線22に接続されている。そして、二次側母線22には、遮断器3(第1の遮断器)を介して配電線5が接続されている。   The power transformer 2 is assumed to be a YY-Δ connection transformer, for example. Further, the primary Y winding and the secondary Y winding of the power transformer 2 are connected to the primary bus 21 and the secondary bus 22, respectively. The distribution line 5 is connected to the secondary bus 22 via the circuit breaker 3 (first circuit breaker).

信号注入装置1aは、信号源11aおよび計器用変圧器12(第1の計器用変圧器)を含んで構成されている。また、計器用変圧器12の一次巻線には、信号源11aが接続されている。さらに、計器用変圧器12の二次巻線の一端は、電力用変圧器2の二次側中性点に接続され、他端は、接地されている。   The signal injection device 1a includes a signal source 11a and an instrument transformer 12 (first instrument transformer). A signal source 11 a is connected to the primary winding of the instrument transformer 12. Furthermore, one end of the secondary winding of the instrument transformer 12 is connected to the secondary neutral point of the power transformer 2 and the other end is grounded.

図2に示すように、信号源11aは、サイリスタ111および位相制御回路112を含んで構成されている。また、サイリスタ111は、二次側母線22の1相に接続されている。さらに、位相制御回路112には、当該1相の電圧信号(または電流信号)が入力され、位相制御回路112の出力は、サイリスタ111のゲートに接続されている。   As shown in FIG. 2, the signal source 11 a includes a thyristor 111 and a phase control circuit 112. Thyristor 111 is connected to one phase of secondary bus 22. Further, the one-phase voltage signal (or current signal) is input to the phase control circuit 112, and the output of the phase control circuit 112 is connected to the gate of the thyristor 111.

なお、図2においては、サイリスタ111のカソードがR相に接続され、当該R相の電圧R0が位相制御回路112に入力されているが、これに限定されるものではない。サイリスタ111は、S相やT相に接続されてもよく、信号源11aが出力すべき信号に応じて、適宜アノードが二次側母線22に接続される場合や、双方向サイリスタが用いられる場合もある。   In FIG. 2, the cathode of the thyristor 111 is connected to the R phase, and the R phase voltage R0 is input to the phase control circuit 112, but the present invention is not limited to this. The thyristor 111 may be connected to the S phase or the T phase. When the anode is appropriately connected to the secondary bus 22 according to the signal to be output from the signal source 11a, or when a bidirectional thyristor is used. There is also.

分散電源8は、発電機81および電力用変圧器82を含んで構成されている。また、電力用変圧器82は、一例として、Δ−Y結線の変圧器であるものとする。さらに、電力用変圧器82のΔ巻線には、発電機81が接続され、Y巻線は、遮断器7(第2の遮断器)を介して配電線5に接続されている。   The distributed power supply 8 includes a generator 81 and a power transformer 82. Moreover, the power transformer 82 is assumed to be a Δ-Y connection transformer, for example. Furthermore, the generator 81 is connected to the Δ winding of the power transformer 82, and the Y winding is connected to the distribution line 5 via the circuit breaker 7 (second circuit breaker).

信号検出装置9aは、計器用変圧器91(第2の計器用変圧器)および抵抗93を含んで構成されている。また、計器用変圧器91の一次巻線の一端は、電力用変圧器82の二次側中性点に接続され、他端は、接地されている。さらに、計器用変圧器91の二次巻線から出力される零相電圧は、抵抗93の両端電圧として検出され、検出信号Vdtとして出力されている。そして、検出信号Vdtは、継電器6に入力され、継電器6から出力される遮断指令信号Sopは、遮断器7に入力されている。   The signal detection device 9 a includes an instrument transformer 91 (second instrument transformer) and a resistor 93. One end of the primary winding of the instrument transformer 91 is connected to the secondary neutral point of the power transformer 82 and the other end is grounded. Further, the zero-phase voltage output from the secondary winding of the instrument transformer 91 is detected as a voltage across the resistor 93 and output as a detection signal Vdt. The detection signal Vdt is input to the relay 6, and the cutoff command signal Sop output from the relay 6 is input to the breaker 7.

===単独運転検出システムの動作===
次に、図3ないし図5を適宜参照して、本実施形態における分散電源の単独運転検出システムの動作について説明する。
=== Operation of islanding detection system ===
Next, with reference to FIGS. 3 to 5 as appropriate, the operation of the isolated operation detection system for a distributed power source according to this embodiment will be described.

配電用変電所の電力用変圧器2は、例えば、一次側母線21から数十ないし百数十kV程度の電圧を受電し、数kV程度の電圧に変換して二次側母線22に送出する。また、信号注入装置1aの信号源11aは、商用電源の所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を生成する。さらに、計器用変圧器12は、一次側に入力される当該注入信号を変圧して、注入信号v1として電力用変圧器2の二次側中性点に入力する。そして、当該注入信号v1は、電力用変圧器2の二次側の零相回路に注入されて3相交流の各相に重畳され、注入信号v1が注入された3相交流は、遮断器3を介して配電線5に供給される。   The power transformer 2 of the distribution substation, for example, receives a voltage of about several tens to hundreds of kV from the primary side bus 21, converts it to a voltage of about several kV, and sends it to the secondary side bus 22. . The signal source 11a of the signal injection device 1a generates an injection signal having a rising edge or a falling edge at a predetermined phase of the commercial power source. Further, the instrument transformer 12 transforms the injection signal input to the primary side and inputs it as an injection signal v1 to the secondary side neutral point of the power transformer 2. The injection signal v1 is injected into the secondary phase zero-phase circuit of the power transformer 2 and superimposed on each phase of the three-phase alternating current, and the three-phase alternating current injected with the injection signal v1 is the circuit breaker 3 To the distribution line 5.

ここで、一例として、二次側母線22のR相の電圧R0(実線)と、カソードがR相に接続されたサイリスタ111を位相角270°で点弧する場合の注入信号v1(短破線)との関係を図3に示す。図3に示すように、この場合の注入信号v1は、点弧角α=90°の負の半波整流波形となっている。なお、図3、図13、図15、図17、および図19において、3相交流と注入信号v1とは、縦軸(振幅)の尺度が異なっており、実際の注入信号v1は、3相交流に対して十分に小さく、注入信号v1による3相交流の歪みは十分に小さくなっている。また、図3において、θ0は、注入信号v1の立ち下りエッジからゼロ点までの位相角を示しており、θ0=180°−αとなっている。   Here, as an example, the R-phase voltage R0 (solid line) of the secondary bus 22 and the injection signal v1 (short broken line) when the thyristor 111 whose cathode is connected to the R-phase is ignited at a phase angle of 270 °. FIG. 3 shows the relationship. As shown in FIG. 3, the injection signal v1 in this case has a negative half-wave rectified waveform with an ignition angle α = 90 °. 3, 13, 15, 17, and 19, the three-phase alternating current and the injection signal v <b> 1 are different in the scale of the vertical axis (amplitude), and the actual injection signal v <b> 1 is three-phase. The distortion of the three-phase alternating current due to the injection signal v1 is sufficiently small with respect to the alternating current. In FIG. 3, θ0 indicates the phase angle from the falling edge of the injection signal v1 to the zero point, and θ0 = 180 ° −α.

前述したように、需要家設備の分散電源8は、電力用変圧器82のY巻線が遮断器7を介して配電線5に接続されている。したがって、電力用変圧器82は、発電機81の発電電圧を、配電線5からの受電電圧と整合するように変圧している。なお、配電線5から需要家設備への引き込み線は、他の電力用変圧器(不図示)などを介して負荷(不図示)に接続され、当該負荷には、配電線5および/または分散電源8から電力が供給される。   As described above, in the distributed power supply 8 of the customer facility, the Y winding of the power transformer 82 is connected to the distribution line 5 via the circuit breaker 7. Therefore, the power transformer 82 transforms the generated voltage of the generator 81 so as to match the received voltage from the distribution line 5. In addition, the lead-in line from the distribution line 5 to the customer facility is connected to a load (not shown) via another power transformer (not shown), and the distribution line 5 and / or distributed to the load. Power is supplied from the power source 8.

信号検出装置9aの計器用変圧器91は、一次巻線の一端が電力用変圧器82の二次側中性点に接続されており、配電線5の零相電圧を検出して出力する。そして、当該零相電圧は、図4および図5に示すように、計器用変圧器91の変圧比に応じた振幅の検出信号Vdt(短破線)として検出される。   The instrument transformer 91 of the signal detector 9a has one end of the primary winding connected to the secondary neutral point of the power transformer 82, and detects and outputs the zero-phase voltage of the distribution line 5. The zero-phase voltage is detected as a detection signal Vdt (short broken line) having an amplitude corresponding to the transformation ratio of the instrument transformer 91, as shown in FIGS.

しかしながら、遮断器3が開極し、配電用変電所からの配電線5への電力の供給が停止すると、需要家設備では、注入信号v1が重畳された3相交流を受電しなくなるため、検出信号Vdtが検出されなくなる。したがって、信号検出装置9aが検出信号Vdtを検出しない場合に、分散電源8の単独運転を検出することができる。そして、継電器6は、検出信号Vdtが入力されない場合に、遮断指令信号Sopを出力して遮断器7を開極し、分散電源8を配電線5から解列する。   However, when the circuit breaker 3 is opened and the supply of power from the distribution substation to the distribution line 5 is stopped, the customer facility does not receive the three-phase alternating current on which the injection signal v1 is superimposed. The signal Vdt is not detected. Therefore, when the signal detection device 9a does not detect the detection signal Vdt, the single operation of the distributed power supply 8 can be detected. And when the detection signal Vdt is not input, the relay 6 outputs the interruption command signal Sop, opens the circuit breaker 7, and disconnects the distributed power supply 8 from the distribution line 5.

このようにして、配電用変電所において、商用電源の所定の位相に同期する注入信号v1を電力用変圧器2の二次側の零相回路に注入し、需要家設備において、零相電圧に含まれる注入信号v1の成分を検出信号Vdtとして検出することによって、分散電源8の単独運転を検出することができる。また、検出信号Vdtが検出されない場合に、分散電源8の単独運転を検出し、分散電源8を配電線5から解列することによって、単独運転による感電事故などを防止することができる。   In this way, at the distribution substation, the injection signal v1 synchronized with the predetermined phase of the commercial power supply is injected into the secondary phase circuit on the secondary side of the power transformer 2, and the zero level voltage is obtained at the customer facility. By detecting the component of the injection signal v1 included as the detection signal Vdt, the single operation of the distributed power supply 8 can be detected. Moreover, when the detection signal Vdt is not detected, the isolated operation of the distributed power supply 8 is detected, and the distributed power supply 8 is disconnected from the distribution line 5 to prevent an electric shock accident due to the isolated operation.

なお、本実施形態では、注入信号v1は、所定の位相に立ち下りエッジを有し、検出信号Vdtの立ち下りエッジからゼロ点までの位相角を求めることができる。さらに、当該位相角から、需要家設備におけるR相の電圧R0’(図4および図5の実線)と、配電用変電所におけるR相の電圧R0との相差角を求めることもできる。例えば、図4および図5に示した需要家設備における検出信号Vdtの立ち下りエッジからゼロ点までの位相角をそれぞれθ1およびθ2とすると、配電用変電所に対する相差角は、それぞれθ1−θ0およびθ2−θ0となる。   In the present embodiment, the injection signal v1 has a falling edge at a predetermined phase, and the phase angle from the falling edge of the detection signal Vdt to the zero point can be obtained. Further, from the phase angle, the phase difference angle between the R-phase voltage R0 '(solid line in FIGS. 4 and 5) in the customer facility and the R-phase voltage R0 in the distribution substation can be obtained. For example, if the phase angles from the falling edge to the zero point of the detection signal Vdt in the customer facility shown in FIGS. 4 and 5 are θ1 and θ2, respectively, the phase difference angles for the distribution substation are θ1−θ0 and θ2−θ0.

これらの相差角は、それぞれの需要家設備における3相交流の配電用変電所に対する位相遅れまたは位相進みを示しているため、分散電源8から配電系統への逆潮流の検出などに用いることができる。また、分散電源8が太陽光発電などのように直流電源である場合や、分散電源8が蓄電池を備える場合など、直流電力を交流電力に変換する必要がある場合には、当該相差角をパワーコンディショナにおける有効電力や無効電力の制御に用いることもできる。   These phase difference angles indicate the phase lag or phase advance for the three-phase AC distribution substation in each customer facility, and can therefore be used to detect reverse power flow from the distributed power supply 8 to the distribution system. . In addition, when the distributed power source 8 is a DC power source such as solar power generation or when the distributed power source 8 includes a storage battery, when the DC power needs to be converted into AC power, the phase difference angle is set to the power. It can also be used to control active power and reactive power in the conditioner.

===信号注入装置および信号検出装置の他の構成例===
図1に示した分散電源の単独運転検出システムにおいて、信号注入装置1aは、非接地方式の電力用変圧器2の二次側中性点に、計器用変圧器12を介して注入信号v1を入力しているが、これに限定されるものではない。
例えば図6に示す信号注入装置1bのように、接地形計器用変圧器13(第1の計器用変圧器)を用いて、オープンデルタに信号源11aを接続し、Y巻線を二次側母線22に接続してもよい。図6においても、図1と同様に、電力用変圧器2は、非接地方式となっているが、二次側がΔ結線の場合であっても零相回路に注入信号v1を注入することができ、汎用性が高い構成となっている。
=== Other Configuration Examples of Signal Injection Device and Signal Detection Device ===
In the isolated operation detection system of the distributed power source shown in FIG. 1, the signal injection device 1 a sends the injection signal v <b> 1 to the secondary neutral point of the non-grounded power transformer 2 via the instrument transformer 12. Although it has entered, it is not limited to this.
For example, like the signal injection device 1b shown in FIG. 6, the signal source 11a is connected to the open delta using the grounded-type instrument transformer 13 (first instrument transformer), and the Y winding is connected to the secondary side. It may be connected to the bus 22. In FIG. 6, as in FIG. 1, the power transformer 2 is not grounded, but the injection signal v1 can be injected into the zero-phase circuit even when the secondary side is Δ-connected. This is a highly versatile configuration.

また、電力用変圧器2が抵抗接地方式の場合には、例えば図7に示す信号注入装置1cのように、計器用変圧器12の二次巻線の両端を抵抗14の両端に接続することによって、電力用変圧器2の二次側の零相回路に注入信号v1を注入することができる。同様に、電力用変圧器2が消弧リアクトル接地方式の場合には、例えば図8に示す信号注入装置1dのように、計器用変圧器12の二次巻線の両端をリアクトル15の両端に接続する。さらに、電力用変圧器2が補償リアクトル接地方式の場合には、例えば図9に示す信号注入装置1eのように、抵抗14およびリアクトル15と並列に信号源11aを接続する。   Further, when the power transformer 2 is of the resistance grounding type, both ends of the secondary winding of the instrument transformer 12 are connected to both ends of the resistor 14 as in the signal injection device 1c shown in FIG. Thus, the injection signal v1 can be injected into the secondary phase zero-phase circuit of the power transformer 2. Similarly, when the power transformer 2 is an arc extinguishing reactor grounding system, both ends of the secondary winding of the instrument transformer 12 are connected to both ends of the reactor 15 as in the signal injection device 1d shown in FIG. Connecting. Further, when the power transformer 2 is of a compensated reactor grounding system, the signal source 11a is connected in parallel with the resistor 14 and the reactor 15 as in the signal injection device 1e shown in FIG.

なお、抵抗接地方式および消弧リアクトル接地方式の場合に接地形計器用変圧器13を用いる構成とすることや、補償リアクトル接地方式の場合に計器用変圧器12を用いる構成とすることもできる。
一方、信号検出装置9aは、電力用変圧器82の二次側中性点から、計器用変圧器91を介して零相電圧を検出しているが、これに限定されるものではない。特に、地絡事故を検出する地絡過電圧継電器や地絡方向継電器などを備える需要家設備においては、既設の零相電圧の検出手段を利用することができる。
例えば図10に示す信号検出装置9bのように、コンデンサ94ないし97および計器用変圧器91からなるコンデンサ形零相電圧検出装置を用いて、零相電圧を検出することができる。また、例えば図11に示す信号検出装置9cのように、オープンデルタに制限抵抗が接続された接地形計器用変圧器98を用いて、零相電圧を検出することもできる。
In addition, it can also be set as the structure which uses the earthing | grounding type instrument transformer 13 in the case of a resistance grounding system and an arc-extinguishing reactor grounding system, and can be set as the structure which uses the instrument transformer 12 in the case of a compensation reactor grounding system.
On the other hand, the signal detection device 9a detects the zero-phase voltage from the secondary neutral point of the power transformer 82 via the instrument transformer 91, but is not limited to this. In particular, in a customer facility equipped with a ground fault overvoltage relay or a ground fault direction relay that detects a ground fault, existing zero-phase voltage detection means can be used.
For example, a zero-phase voltage can be detected by using a capacitor-type zero-phase voltage detection device including capacitors 94 to 97 and an instrument transformer 91 as in a signal detection device 9b shown in FIG. Further, for example, a zero-phase voltage can be detected by using a grounded instrument transformer 98 having a limiting resistor connected to an open delta as in a signal detection device 9c shown in FIG.

===信号源の他の構成例===
図2に示した信号源11aは、サイリスタ位相制御によって点弧角α=90°の負の半波整流波形を生成し、R相の位相角270°に立ち下がりエッジを有する注入信号を生成しているが、これに限定されるものではない。
例えば図12に示す信号源11bないし11dのように、サイリスタが接続されていない相の電圧信号(または電流信号)を用いることによって、点弧角α=60°や120°の整流波形を生成することができる。当該信号源11bないし11dは、少数の電力用電子部品で構成することができるため、分散電源の単独運転検出システムの信頼性の向上を図ることができる。
=== Other Configuration Examples of Signal Sources ===
The signal source 11a shown in FIG. 2 generates a negative half-wave rectified waveform having a firing angle α = 90 ° by thyristor phase control, and generates an injection signal having a falling edge at a phase angle 270 ° of the R phase. However, it is not limited to this.
For example, like the signal sources 11b to 11d shown in FIG. 12, a rectified waveform having a firing angle α = 60 ° or 120 ° is generated by using a voltage signal (or current signal) of a phase not connected to a thyristor. be able to. Since the signal sources 11b to 11d can be composed of a small number of power electronic components, the reliability of the isolated operation detection system of the distributed power source can be improved.

信号源11bないし11dにおいて、各位相制御回路113は、計器用変圧器1131の二次側にダイオード1132、および抵抗1133、1134がループ状に接続されており、抵抗1134の両端にサイリスタ111のゲートおよびカソードが接続されている。また、信号源11bでは、サイリスタ111のアノードをR相に接続し、S相の電圧S0を計器用変圧器1131の一次側に入力することによって、点弧角α=120°の正の半波整流波形を生成し、R相の位相角120°に立ち上がりエッジを有する注入信号を生成する。同様に、信号源11cおよび11dでは、それぞれS相およびT相の位相角120°に立ち上がりエッジを有する注入信号を生成する。   In each of the signal sources 11b to 11d, each phase control circuit 113 includes a diode 1132 and resistors 1133 and 1134 connected in a loop on the secondary side of the instrument transformer 1131 and gates of the thyristor 111 at both ends of the resistor 1134. And the cathode are connected. In the signal source 11b, the anode of the thyristor 111 is connected to the R-phase, and the S-phase voltage S0 is input to the primary side of the instrument transformer 1131 so that the positive half-wave with the firing angle α = 120 °. A rectified waveform is generated, and an injection signal having a rising edge at a phase angle of R phase of 120 ° is generated. Similarly, the signal sources 11c and 11d generate injection signals having rising edges at S and T phase angles of 120 °, respectively.

図13は、3相交流の各相と、信号源11bないし11dの出力を合成して生成される注入信号v1との関係を示している。当該注入信号v1は、商用電源の1周期に、互いに位相が120°ずつずれた3相分の立ち上がりエッジを有するため、分散電源8の単独運転の検出のほか、各立ち上がりエッジの有無によって配電用変電所から需要家設備などに情報を伝送することもできる。また、信号源11aの場合と同様に、配電用変電所に対する相差角を求め、分散電源8から配電系統への逆潮流の検出や、パワーコンディショナにおける有効電力や無効電力の制御などに用いることができる。   FIG. 13 shows the relationship between each phase of the three-phase alternating current and the injection signal v1 generated by synthesizing the outputs of the signal sources 11b to 11d. Since the injection signal v1 has rising edges for three phases whose phases are shifted by 120 ° in one cycle of the commercial power supply, in addition to detecting the independent operation of the distributed power supply 8, the injection signal v1 is used for power distribution. Information can also be transmitted from substations to customer equipment. Similarly to the case of the signal source 11a, the phase difference angle with respect to the distribution substation is obtained and used for detection of reverse power flow from the distributed power source 8 to the distribution system, control of active power and reactive power in the power conditioner, and the like. Can do.

さらに、例えば図14に示す信号源11eないし11fのように、抵抗1133または1134を可変抵抗とすることによって、2相の点弧を可変とし、固定された1相の点弧との時間差を配電用変電所からの情報として伝送することもできる。一例として、R相の点弧角をα=120°に固定し、S相の点弧角を可変抵抗VR1によってα=120°±30°の範囲で可変とし、T相の点弧角を可変抵抗VR2によってα=120°±30°の範囲で可変とすることができる。
この場合、図15に示すように、R相とS相との立ち上がりエッジの時間差TRS、およびR相とT相との立ち上がりエッジの時間差TRTを求め、それぞれ
RS=(1/f)・(120°/360°)+β、
RT=(1/f)・(240°/360°)+γ
のように可変情報βおよびγを算出することができる。なお、fは商用電源周波数であり、βおよびγは、
−(1/f)・(30°/360°)≦β,γ≦(1/f)・(30°/360°)
の範囲となる。
Further, for example, as in the signal sources 11e to 11f shown in FIG. 14, by making the resistor 1133 or 1134 variable, the two-phase ignition can be made variable, and the time difference from the fixed one-phase ignition can be distributed. It can also be transmitted as information from an industrial substation. As an example, the firing angle of the R phase is fixed to α R = 120 °, the firing angle of the S phase is variable within a range of α S = 120 ° ± 30 ° by the variable resistor VR1, and the firing angle of the T phase Can be varied in the range of α T = 120 ° ± 30 ° by the variable resistor VR2.
In this case, as shown in FIG. 15, the time difference T RS of the rising edge between the R phase and the S phase and the time difference T RT of the rising edge between the R phase and the T phase are obtained, and T RS = (1 / f), respectively.・ (120 ° / 360 °) + β,
T RT = (1 / f) · (240 ° / 360 °) + γ
The variable information β and γ can be calculated as follows. Note that f is a commercial power supply frequency, and β and γ are
− (1 / f) · (30 ° / 360 °) ≦ β, γ ≦ (1 / f) · (30 ° / 360 °)
It becomes the range.

このように2相の点弧を可変とすることによって、固定された1相の点弧との時間差による2つの可変情報(アナログ情報)と、固定された1相の立ち上がりエッジの有無による1つの固定情報(2値情報)とを伝送することができる。特に、2つの可変情報を用いることによって、有効電力や無効電力の制御をより詳細に行うことができる。さらに、全波整流波形を生成することによって、5つの可変情報と1つの固定情報とを伝送することができる。   Thus, by making the two-phase firing variable, two variable information (analog information) due to the time difference from the fixed one-phase firing and one depending on the presence or absence of the fixed one-phase rising edge Fixed information (binary information) can be transmitted. In particular, by using two variable information, the active power and reactive power can be controlled in more detail. Furthermore, by generating a full-wave rectified waveform, five variable information and one fixed information can be transmitted.

なお、サイリスタ位相制御では、位相角0°や180°に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を生成することはできない。一方、例えば図16および図18にそれぞれ示す信号源11gおよび11hのように、矩形波(方形波)やのこぎり波(鋸歯状波)を生成することによって、位相角0°に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を生成することができる。   In the thyristor phase control, an injection signal having a rising edge or a falling edge at a phase angle of 0 ° or 180 ° cannot be generated. On the other hand, by generating a rectangular wave (square wave) or a sawtooth wave (sawtooth wave) like the signal sources 11g and 11h shown in FIGS. 16 and 18, respectively, a rising edge or falling edge at a phase angle of 0 ° is generated. An injection signal having edges can be generated.

信号源11gにおいて、制御回路114は、それぞれダイオードが逆並列に接続されたNPNトランジスタT1ないしT4をオン・オフ制御することによって、例えば図17に示すように、位相角0°に立ち下がりエッジを有する矩形波を生成することができる。また、信号源11hにおいて、制御回路115は、スイッチ回路S1をオン・オフ制御し、定電流で充電されるコンデンサC1を、抵抗R1を介して放電することによって、例えば図19に示すように、位相角0°に立ち下がりエッジを有するのこぎり波を生成することができる。   In the signal source 11g, the control circuit 114 performs ON / OFF control of the NPN transistors T1 to T4, each of which has a diode connected in antiparallel, thereby causing a falling edge at a phase angle of 0 °, for example, as shown in FIG. A rectangular wave having the same can be generated. Further, in the signal source 11h, the control circuit 115 performs on / off control of the switch circuit S1, and discharges the capacitor C1 charged with a constant current through the resistor R1, for example, as shown in FIG. A sawtooth wave having a falling edge at a phase angle of 0 ° can be generated.

<第2実施形態>
===単独運転検出システムの構成===
以下、図20を参照して、本発明の第2の実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成について説明する。ここでは、複数(2つ)の電力用変圧器102および402から配電線に電力が供給され、当該配電線に複数(3つ)の分散電源108、208、および308が連系されている配電系統の場合について説明する。なお、複数の電力用変圧器が同一の変電所に設置されていてもよく、変電所2および3のように、電力用変圧器を備えない変電所があってもよい。
Second Embodiment
=== Configuration of islanding detection system ===
Hereinafter, with reference to FIG. 20, the structure of the isolated operation detection system of the distributed power supply in the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. Here, power is supplied to a distribution line from a plurality (two) of power transformers 102 and 402, and a plurality (three) of distributed power sources 108, 208, and 308 are connected to the distribution line. The case of the system will be described. Note that a plurality of power transformers may be installed in the same substation, and there may be substations that do not include a power transformer, such as substations 2 and 3.

図20において、(配電用)変電所1には、信号注入装置101、電力用変圧器102、および遮断器103が設置され、図1の配電用変電所と同様の構成となっている。また、同様に、変電所4には、信号注入装置401、電力用変圧器402、および遮断器403が設置され、図1の配電用変電所と同様の構成となっている。
一方、変電所2には、遮断器203および204が設置され、変電所3には、遮断器303および304が設置されている。また、変電所1から遮断器103を介して引き出された配電線と、変電所4から遮断器403を介して引き出された配電線とは、遮断器203、204、303、および304を介して互いに接続されている。
In FIG. 20, a signal injection device 101, a power transformer 102, and a circuit breaker 103 are installed in the (distribution) substation 1 and have the same configuration as the distribution substation of FIG. Similarly, the substation 4 is provided with a signal injection device 401, a power transformer 402, and a circuit breaker 403, and has the same configuration as the distribution substation of FIG.
On the other hand, the substation 2 is provided with circuit breakers 203 and 204, and the substation 3 is provided with circuit breakers 303 and 304. Further, the distribution line drawn from the substation 1 through the circuit breaker 103 and the distribution line drawn from the substation 4 through the circuit breaker 403 are connected via the circuit breakers 203, 204, 303, and 304. Are connected to each other.

需要家(設備)1には、遮断器107、分散電源108、および信号検出装置109が設置され、図1の需要家設備と同様の構成となっている。また、同様に、需要家2には、遮断器207、分散電源208、および信号検出装置209が設置され、図1の需要家設備と同様の構成となっている。さらに、同様に、需要家3には、遮断器307、分散電源308、および信号検出装置309が設置され、図1の需要家設備と同様の構成となっている。なお、図20においては、各遮断器に遮断指令信号Sopを入力する継電器は、図示されていない。   The customer (facility) 1 is provided with a circuit breaker 107, a distributed power source 108, and a signal detection device 109, and has the same configuration as the customer facility of FIG. Similarly, the customer 2 is provided with a circuit breaker 207, a distributed power source 208, and a signal detection device 209, and has the same configuration as the customer facility of FIG. Further, similarly, the customer 3 is provided with a circuit breaker 307, a distributed power source 308, and a signal detection device 309, and has the same configuration as the customer facility of FIG. In FIG. 20, the relay that inputs the break command signal Sop to each breaker is not shown.

変電所1から遮断器103を介して引き出された配電線には、遮断器107を介して分散電源108が接続されている。また、変電所2から遮断器204を介して引き出された配電線には、遮断器207を介して分散電源208が接続されている。さらに、変電所4から遮断器403を介して引き出された配電線には、遮断器307を介して分散電源308が接続されている。   A distributed power source 108 is connected to the distribution line drawn from the substation 1 via the circuit breaker 103 via the circuit breaker 107. Further, a distributed power source 208 is connected to the distribution line drawn from the substation 2 via the circuit breaker 204 via the circuit breaker 207. Further, a distributed power source 308 is connected to the distribution line drawn from the substation 4 via the circuit breaker 403 via the circuit breaker 307.

===単独運転検出システムの動作===
次に、本実施形態における分散電源の単独運転検出システムの動作について説明する。
変電所1の電力用変圧器102および変電所4の電力用変圧器402は、電力用変圧器2と同様に、例えば、一次側母線から数十ないし百数十kV程度の電圧を受電し、数kV程度の電圧に変換して二次側母線に送出する。また、信号注入装置101は、電力用変圧器102の二次側の零相回路に注入信号v1を注入し、信号注入装置401は、電力用変圧器402の二次側の零相回路に注入信号v4を注入する。なお、注入信号v1およびv4は、いずれも商用電源の所定の位相に同期するため、互いに同期している。
=== Operation of islanding detection system ===
Next, the operation of the isolated operation detection system of the distributed power source in this embodiment will be described.
Similarly to the power transformer 2, the power transformer 102 of the substation 1 and the power transformer 402 of the substation 4 receive, for example, a voltage of about tens to hundreds of kV from the primary bus, The voltage is converted to a voltage of about several kV and sent to the secondary bus. The signal injection device 101 injects an injection signal v1 into the secondary-side zero-phase circuit of the power transformer 102, and the signal injection device 401 injects into the secondary-side zero-phase circuit of the power transformer 402. Inject signal v4. The injection signals v1 and v4 are synchronized with each other because they are synchronized with a predetermined phase of the commercial power supply.

注入信号v1およびv4が注入された3相交流は、遮断器103および403を介して配電線(網)に供給される。そして、信号検出装置109、209、および309は、配電線の零相電圧に含まれる注入信号v1およびv4の成分を、検出信号Vdtとして検出する。   The three-phase alternating current into which the injection signals v1 and v4 are injected is supplied to the distribution line (network) via the circuit breakers 103 and 403. Then, the signal detection devices 109, 209, and 309 detect the components of the injection signals v1 and v4 included in the zero-phase voltage of the distribution line as the detection signal Vdt.

本実施形態では、需要家ごとに分散電源の単独運転を検出する条件が異なっている。
例えば、需要家1の分散電源108は、変電所1の遮断器103が開極しても、変電所4から変電所3および2を介して電力が供給されている間は単独運転とならない。したがって、遮断器103に加えて、遮断器203、204、303、304、および403の少なくとも1つが開極した場合に、信号検出装置109が検出信号Vdtを検出しなくなり、分散電源108の単独運転を検出することができる。そして、遮断器107には、継電器(不図示)から遮断指令信号Sopが入力され、分散電源108を配電線から解列する。
In this embodiment, the conditions for detecting the isolated operation of the distributed power supply are different for each consumer.
For example, the distributed power source 108 of the customer 1 does not operate independently while electric power is supplied from the substation 4 via the substations 3 and 2 even if the circuit breaker 103 of the substation 1 is opened. Therefore, when at least one of the circuit breakers 203, 204, 303, 304, and 403 is opened in addition to the circuit breaker 103, the signal detection device 109 does not detect the detection signal Vdt, and the distributed power supply 108 is operated independently. Can be detected. And the interruption | blocking command signal Sop is input into the circuit breaker 107 from a relay (not shown), and the distributed power supply 108 is disconnected from a distribution line.

また、需要家2においては、遮断器103、203、および204の少なくとも1つと、遮断器303、304、および403の少なくとも1つとが開極した場合に、分散電源208の単独運転を検出することができる。さらに、需要家3においては、遮断器403に加えて、遮断器103、203、303、および304の少なくとも1つが開極した場合に、分散電源308の単独運転を検出することができる。   Further, in the customer 2, when the at least one of the circuit breakers 103, 203, and 204 and at least one of the circuit breakers 303, 304, and 403 are opened, the isolated operation of the distributed power source 208 is detected. Can do. Further, in the customer 3, in addition to the circuit breaker 403, when at least one of the circuit breakers 103, 203, 303, and 304 is opened, it is possible to detect the isolated operation of the distributed power source 308.

このようにして、互いに同期する注入信号v1およびv4をそれぞれ電力用変圧器の二次側の零相回路に注入し、各信号検出装置が零相電圧に含まれる注入信号v1およびv4の成分を検出信号Vdtとして検出することによって、各分散電源の単独運転を検出することができる。また、検出信号Vdtが検出されない場合に、各分散電源の単独運転を検出し、配電線から解列することによって、単独運転による感電事故などを防止することができる。   In this way, the injection signals v1 and v4 that are synchronized with each other are injected into the secondary phase zero-phase circuit of the power transformer, respectively, and each signal detector converts the components of the injection signals v1 and v4 included in the zero-phase voltage. By detecting as the detection signal Vdt, it is possible to detect the individual operation of each distributed power source. Further, when the detection signal Vdt is not detected, an isolated operation of each distributed power source is detected and disconnected from the distribution line, whereby an electric shock accident due to the isolated operation can be prevented.

以上から明らかなように、本実施形態の分散電源の単独運転検出システムにおいては、配電線に電力を供給する電力用変圧器ごとに信号注入装置が設けられ、信号検出装置のみを分散電源ごとに設ければよい。したがって、単独運転検出装置の設置コストを低減することができる。   As is clear from the above, in the isolated operation detection system of the distributed power supply of this embodiment, a signal injection device is provided for each power transformer that supplies power to the distribution line, and only the signal detection device is provided for each distributed power supply. What is necessary is just to provide. Therefore, the installation cost of the isolated operation detection device can be reduced.

前述したように、図1に示した分散電源の単独運転検出システムにおいて、配電用変電所において電力用変圧器2の二次側の零相回路に商用電源の所定の位相に同期する注入信号v1を注入し、需要家設備において配電線5の零相電圧に含まれる注入信号v1の成分を検出することによって、配電系統に影響を与えず、低コストで分散電源8の単独運転を検出することができる。   As described above, in the distributed power supply isolated operation detection system shown in FIG. 1, the injection signal v <b> 1 synchronized with the predetermined phase of the commercial power supply in the secondary phase zero-phase circuit of the power transformer 2 in the distribution substation. And detecting the component of the injection signal v1 included in the zero-phase voltage of the distribution line 5 in the customer facility, thereby detecting the single operation of the distributed power supply 8 at a low cost without affecting the distribution system. Can do.

また、商用電源の所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号v1を注入することによって、配電用変電所に対する相差角を求め、分散電源8から配電系統への逆潮流の検出や、パワーコンディショナにおける有効電力や無効電力の制御などに用いることができる。   Further, by injecting an injection signal v1 having a rising edge or a falling edge at a predetermined phase of the commercial power source, a phase difference angle with respect to the distribution substation is obtained, and detection of a reverse power flow from the distributed power source 8 to the distribution system, It can be used for controlling active power and reactive power in a power conditioner.

また、サイリスタ位相制御によって整流波形を生成することによって、点弧角に対応する位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を生成することができる。   Further, by generating a rectified waveform by thyristor phase control, it is possible to generate an injection signal having a rising edge or a falling edge in a phase corresponding to the firing angle.

また、サイリスタ位相制御において、サイリスタが接続されていない相の電圧信号(または電流信号)に応じてサイリスタを点弧することによって、注入信号の信号源を少数の電力用電子部品で構成することができ、分散電源の単独運転検出システムの信頼性の向上を図ることができる。   Further, in the thyristor phase control, the signal source of the injection signal can be configured with a small number of power electronic components by firing the thyristor according to the voltage signal (or current signal) of the phase to which the thyristor is not connected. Thus, the reliability of the isolated operation detection system for the distributed power source can be improved.

また、注入信号として矩形波やのこぎり波を生成することによって、位相角0°や180°に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を生成することもできる。   Further, by generating a rectangular wave or a sawtooth wave as an injection signal, an injection signal having a rising edge or a falling edge at a phase angle of 0 ° or 180 ° can be generated.

また、図20に示した分散電源の単独運転検出システムにおいて、互いに同期する注入信号v1およびv4をそれぞれ電力用変圧器の二次側の零相回路に注入し、各信号検出装置が零相電圧に含まれる注入信号v1およびv4の成分を検出することによって、配電線に複数の電力用変圧器から電力が供給されている場合でも、配電系統に影響を与えず、低コストで各分散電源の単独運転を検出することができる。   Further, in the isolated operation detection system of the distributed power source shown in FIG. 20, the injection signals v1 and v4 that are synchronized with each other are respectively injected into the secondary-side zero-phase circuit of the power transformer, and each signal detection device By detecting the components of the injection signals v1 and v4 included in the power distribution system, even when power is supplied to the distribution line from a plurality of power transformers, the distribution system is not affected, and each distributed power source is inexpensive. Single operation can be detected.

また、信号検出装置が検出信号Vdtを検出しない場合に、分散電源を配電線から解列することによって、単独運転による感電事故などを防止することができる。   Further, when the signal detection device does not detect the detection signal Vdt, it is possible to prevent an electric shock accident due to an isolated operation by disconnecting the distributed power source from the distribution line.

また、需要家設備において配電線の零相電圧に含まれる注入信号v1の成分を検出することによって、配電用変電所の電力用変圧器の二次側の零相回路に注入された商用電源の所定の位相に同期する注入信号v1を利用して、注入信号v1の成分が検出されない場合に、分散電源の単独運転を検出することができる。   Moreover, by detecting the component of the injection signal v1 included in the zero-phase voltage of the distribution line in the customer facility, the commercial power source injected into the secondary-side zero-phase circuit of the power transformer of the distribution substation When the component of the injection signal v1 is not detected using the injection signal v1 synchronized with a predetermined phase, it is possible to detect the isolated operation of the distributed power source.

なお、上記実施形態は、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、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。   In addition, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.

1a〜1e 信号注入装置
2 電力用変圧器
3、7 遮断器
5 配電線
6 継電器
8 分散電源
9a〜9c 信号検出装置
11a〜11h 信号源
12 計器用変圧器
13 接地形計器用変圧器
14 抵抗
15 リアクトル
21 一次側母線
22 二次側母線
81 発電機
82 電力用変圧器
91 計器用変圧器
93 抵抗
94〜97 コンデンサ
98 接地形計器用変圧器
101、401 信号注入装置
102、402 電力用変圧器
103、203、204、303、304、403 遮断器
107、207、307 遮断器
108、208、308 分散電源
109、209、309 信号検出装置
111 サイリスタ
112、113 位相制御回路
114、115 制御回路
1131 計器用変圧器
1132 ダイオード
1133、1134 抵抗
VR1、VR2 可変抵抗
T1〜T4 NPNトランジスタ
S1 スイッチ回路
R1 抵抗
C1 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1e Signal injection apparatus 2 Power transformer 3, 7 Circuit breaker 5 Distribution line 6 Relay 8 Distributed power supply 9a-9c Signal detection apparatus 11a-11h Signal source 12 Instrument transformer 13 Grounding-type instrument transformer 14 Resistance 15 Reactor 21 Primary side bus 22 Secondary side bus 81 Generator 82 Power transformer 91 Instrument transformer 93 Resistance 94 to 97 Capacitor 98 Grounded instrument transformer 101, 401 Signal injection device 102, 402 Power transformer 103 , 203, 204, 303, 304, 403 Circuit breaker 107, 207, 307 Circuit breaker 108, 208, 308 Distributed power supply 109, 209, 309 Signal detection device 111 Thyristor 112, 113 Phase control circuit 114, 115 Control circuit 1131 For instrument Transformer 1132 Diode 1133, 1134 Resistance VR1, VR2 Variable resistance T1 to T4 NPN transistor S1 Switch circuit R1 Resistance C1 Capacitor

Claims (8)

電力用変圧器の二次側から第1の遮断器を介して配電線に電力を供給する配電用変電所において、商用電源の所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を供給する信号源と、前記注入信号を変圧して前記電力用変圧器の二次側の零相回路に注入する第1の計器用変圧器と、を有する信号注入装置と、
第2の遮断器を介して前記配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧を検出する第2の計器用変圧器を有し、前記零相電圧に含まれる前記注入信号の成分を検出する信号検出装置と、
を備えることを特徴とする分散電源の単独運転検出システム。
In a distribution substation that supplies power to the distribution line from the secondary side of the power transformer through the first circuit breaker , an injection signal having a rising edge or a falling edge at a predetermined phase of the commercial power supply is supplied. A signal injection device comprising: a signal source; and a first instrument transformer for transforming and injecting the injection signal into a zero-phase circuit on a secondary side of the power transformer;
In a customer facility having a distributed power source linked to the distribution line via a second circuit breaker, the consumer facility has a second instrument transformer for detecting a zero-phase voltage of the distribution line, and the zero-phase voltage A signal detection device for detecting a component of the injection signal contained in
An isolated operation detection system for a distributed power source comprising:
前記信号源は、
前記電力用変圧器の二次側の何れか1相に接続されたサイリスタと、
前記所定の位相で前記サイリスタを点弧する位相制御回路と、
を含むことを特徴とする請求項に記載の分散電源の単独運転検出システム。
The signal source is
A thyristor connected to any one phase of the secondary side of the power transformer;
A phase control circuit for igniting the thyristor at the predetermined phase;
The isolated operation detection system for a distributed power supply according to claim 1 , comprising:
前記位相制御回路は、前記電力用変圧器の二次側の前記サイリスタが接続されていない相に応じて前記サイリスタを点弧することを特徴とする請求項に記載の分散電源の単独運転検出システム。 3. The isolated operation detection of the distributed power supply according to claim 2 , wherein the phase control circuit ignites the thyristor according to a phase to which the thyristor on the secondary side of the power transformer is not connected. system. 前記信号源は、前記所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する矩形波を前記注入信号として供給することを特徴とする請求項に記載の分散電源の単独運転検出システム。 2. The isolated operation detection system according to claim 1 , wherein the signal source supplies a rectangular wave having a rising edge or a falling edge in the predetermined phase as the injection signal. 前記信号源は、前記所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有するのこぎり波を前記注入信号として供給することを特徴とする請求項に記載の分散電源の単独運転検出システム。 2. The isolated operation detection system for a distributed power supply according to claim 1 , wherein the signal source supplies a sawtooth wave having a rising edge or a falling edge in the predetermined phase as the injection signal. 前記信号注入装置を複数備え、
前記配電線には、複数の前記電力用変圧器の二次側から電力が供給され、
前記信号注入装置は、互いに同期する前記注入信号を前記零相回路にそれぞれ注入することを特徴とする請求項1ないし請求項の何れかに記載の分散電源の単独運転検出システム。
A plurality of the signal injection devices;
The distribution line is supplied with power from the secondary side of the plurality of power transformers,
The signal injection device is islanding detection system of the distributed power supply according to any one of claims 1 to 5, characterized in that injecting each said injection signal synchronized with each other in the zero-phase circuit.
前記信号検出装置が前記注入信号の成分を検出しない場合に、前記第2の遮断器を開極して前記分散電源を前記配電線から解列する継電器をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし請求項の何れかに記載の分散電源の単独運転検出システム。 The relay further includes a relay that opens the second circuit breaker and disconnects the distributed power source from the distribution line when the signal detection device does not detect the component of the injection signal. An isolated operation detection system for a distributed power source according to any one of claims 6 to 7. 電力用変圧器の二次側から配電線に電力を供給する配電用変電所において、
商用電源の所定の位相に立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを有する注入信号を発生し、
前記電力用変圧器の二次側の零相回路に前記注入信号を注入し、
前記配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において
前記配電線の零相電圧を検出し、
前記零相電圧に含まれる前記注入信号の成分が検出されない場合に、前記分散電源の単独運転を検出することを特徴とする分散電源の単独運転検出方法。
In a distribution substation that supplies power to the distribution line from the secondary side of the power transformer,
Generates an injection signal having a rising edge or a falling edge at a predetermined phase of a commercial power supply;
Injecting the injection signal into the secondary phase zero-phase circuit of the power transformer,
In customer equipment having a distributed power source linked to the distribution line ,
Detecting the zero-phase voltage of the distribution line,
An isolated operation detection method for a distributed power source, wherein the isolated operation of the distributed power source is detected when a component of the injection signal included in the zero-phase voltage is not detected.
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