JP5431392B2

JP5431392B2 - 保護継電器診断装置

Info

Publication number: JP5431392B2
Application number: JP2011044098A
Authority: JP
Inventors: 慎也正岡; 保憲武内
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-03-01
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2031-03-01
Also published as: JP2012182905A

Description

本発明は、分散型電源用転送遮断システムにおける転送遮断装置を利用した、保護継電器の自己診断機能に関する。

近年のエコブーム、発電装置の導入を支援する補助金制度、余剰電力の買取制度等により、太陽光発電装置、風力発電装置や蓄電設備（以下、「発電設備」という）の普及が進んでおり、多数の発電設備が設置されつつある。

発電設備を電力系統に接続して発電する際には、資源エネルギー庁制定の「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」や、そのガイドラインを補足するための「系統連系規程」に基づき、発電設備の所有者又は管理者等（以下、「顧客」という）と、電力系統の管理者（以下、「系統管理者」という）とが、電力品質や安全対策に関する事前協議を行い、必要な対策が講じられていることを確認するように求められている。

必要な対策の一つとして、保護継電器の設置及び管理がある。保護継電器は、短絡故障等を検出し、故障区間を電力系統から切り離す制御機能を持ち、顧客に対しては、保護継電器を適正に管理することが将来に亘って求められる。ところが、保護継電器は「いざと言うときに動作する」という特徴を持つが故に、その管理は疎かになりがちである。

特開２０１１−４４５８号公報

そこで、従来、顧客と、系統管理者との間で交わされる契約書（例えば、太陽光発電からの余剰電力受給に関する契約要綱等）に、保護継電器に関する事項が記載されるが、次のような問題がある。
（１）系統管理者にとっては、検査履歴の集約、顧客への定期的な検査の依頼に膨大な時間や人手を要する。
（２）顧客にとっては、機器のメンテナンスに時間や費用の負担が生じる。
（３）顧客の中には、契約書を読まない人もいるし、検査を拒絶する人もいる。
（４）機器不良が発生してから系統管理者への連絡までにはタイムラグがあり、その間における電力系統の安全性が保証されない。
なお、特許文献１には、受配電盤に搭載された保護リレーの保護特性試験を主回路無停電で実施する電力監視システムが開示されているが、保護リレーが遮断器の動作確認を行うものであり、外部から保護リレーそのものの動作を確認するものではない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、保護継電器の運用に際して、分散型電源の設置者及び電力系統の管理者、双方の負担を軽減し、電力系統の安全性を確保することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、電力系統又はその電力系統に連系する分散型電源が異常と判断したときに、前記電力系統と、前記分散型電源との間に接続された開閉器に開路を指示する遮断信号を出力する保護継電器の診断を行う保護継電器診断装置であって、前記保護継電器と、前記電力系統の計測器及び前記開閉器とが接続された第１接続状態、又は、前記保護継電器と、当該保護継電器診断装置とが接続された第２接続状態を切り替える切替手段と、前記切替手段により前記第２接続状態に切り替えた状態で、前記電力系統に関する異常値を擬似的に前記保護継電器に出力し、その後に、前記保護継電器から前記遮断信号を取得したときに、前記保護継電器が正常と判断し、前記保護継電器から前記遮断信号を取得しなかったときに、前記保護継電器が異常と判断する診断手段と、前記診断手段により前記保護継電器が異常と判断した際に、その旨を前記電力系統の管理者の装置に通知する管理者通知手段と、前記診断手段による前記保護継電器の診断を終了した後に、前記切替手段により前記第１接続状態に切り替える復帰手段と、前記切替手段により前記第２接続状態に切り替えた状態で、前記異常値を前記保護継電器に出力していないにもかかわらず、前記保護継電器から前記遮断信号を取得したときに、前記開閉器に前記遮断信号を出力する遮断信号出力手段と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、通常時には計測器及び開閉器に接続されている保護継電器を、診断時には診断装置に接続し、診断装置から異常値を擬似的に出力して、遮断信号が返ってくるか否かを判定することにより、人手を煩わせることなく、かつ、電力系統及び分散型電源の連系に影響を与えることなく、保護継電器が正常か否かを診断することができる。また、保護継電器が異常と判断したときには、その旨を系統管理者の装置に通報するので、系統管理者は、異常の発生から遅れることなく対応することができる。以上によれば、保護継電器の運用に際して、分散型電源の設置者及び電力系統の管理者、双方の負担を軽減し、電力系統の安全性を確保することができる。

また、本発明の上記保護継電器診断装置において、前記保護継電器とは別に、前記電力系統が異常か否かを判断する系統異常判断手段と、前記保護継電器を前記第２接続状態に切り替えている間に、前記系統異常判断手段により前記電力系統が異常と判断したときに、前記切替手段により前記第１接続状態に切り替える異常復帰手段と、をさらに備えることとしてもよい。
この構成によれば、診断のために、保護継電器を電力系統の計測器に接続していない間に、電力系統の異常が発生したときに、その異常を診断装置が検出し、保護継電器を通常時の接続に戻す。これによれば、電力系統の状態を監視しながら、保護継電器を診断することができ、電力系統の異常が発生したときには、保護継電器の機能により開閉器を開路にして、分散型電源を遮断することができる。

また、本発明の上記保護継電器診断装置において、前記電力系統の管理者の装置から前記保護継電器の診断の指示を取得したときに、前記保護継電器の診断を行うこととしてもよい。
この構成によれば、電力系統の管理者は、任意のタイミングで保護継電器の診断を指示することができる。

また、本発明の上記保護継電器診断装置において、前記保護継電器の診断のスケジュールを記憶し、そのスケジュールに従って前記保護継電器の診断を行うこととしてもよい。
この構成によれば、顧客は、診断スケジュールを診断装置に予め設定しておくことにより、その診断スケジュール通りに保護継電器の診断を実施することができる。

また、本発明の上記保護継電器診断装置において、現地作業員の操作により前記保護継電器の診断の指示を取得したときに、前記保護継電器の診断を行うこととしてもよい。
この構成によれば、現地作業員は、任意のタイミングで保護継電器の診断を指示することができる。

その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、保護継電器の運用に際して、分散型電源の設置者及び電力系統の管理者、双方の負担を軽減し、電力系統の安全性を確保することができる。

分散型電源用転送遮断システム１の構成を示す図である。転送遮断信号伝送装置（親局）３の構成を示す図である。パワーコンディショナ５及びその周辺の構成を示す図である。子局９の構成を示す図である。各装置の記憶部に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は親局３の記憶部３５に記憶される顧客情報３４Ａの構成を示し、（ｂ）は子局９の記憶部９４に記憶される子局情報９４Ａの構成を示す。親局３と、子局９との間で送受信されるデータの形式を示す図であり、（ａ）は試験用スイッチ切替データの形式を示し、（ｂ）はリレー試験データの形式を示す。親局３のリレー試験処理を示すフローチャートである。子局９のデータ受信処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る子局（保護継電器診断装置）は、所定のトリガを受けて、連系保護リレー（保護継電器）を電力系統から一時的に切り離して、連系保護リレーの動作診断を実施するものである。系統管理者側の親局（転送遮断信号伝送装置）は、子局（転送遮断装置）から連系保護リレーの診断結果を取得し、その診断結果が異常を示すものだったときに、必要に応じて分散型電源の系統解列を行う。すなわち、本発明の実施の形態では、親局及び子局を含む分散型電源用転送遮断システムを活用して、外部から連系保護リレーの動作を診断する。これによれば、保護継電器を適正に管理するにあたって、顧客及び系統管理者の負担を軽減すること、電力系統の安全性を確保することが可能となる。

≪システムの構成と概要≫
図１は、分散型電源用転送遮断システム１の構成を示す図である。分散型電源用転送遮断システム１は、配電自動化システム２、転送遮断信号伝送装置（以下、「親局」という）３、転送遮断信号中継装置（以下、「中継局」という）４、パワーコンディショナ５及び分散型電源６を備える。中継局４は電柱上に設けられ、パワーコンディショナ５は顧客（電力需要家）の宅内に設けられ、それらは引込み線を介して通信可能に接続される。

配電自動化システム２は、電力系統の状態を管理し、電力系統情報をリアルタイムに親局３に送信する。親局３は、予め電力系統情報を取得し、記憶しておく。そして、電力系統の事故が発生した場合に、ＣＢ（Circuit Breaker：遮断器）・Ｒｙ（Relay：保護リレー）情報を取得し、取得したＣＢ・Ｒｙ情報及び記憶した電力系統情報に基づいて、停電した配電線の区間に接続された分散型電源６を特定し、特定した分散型電源６の番号を含む転送遮断信号（解列要求）を、ＩＰ網７を介して自己の配下にある中継局４に送出する。中継局４は、配下にある分散型電源６の番号を記憶している。そして、親局３からＩＰ網７を介して転送遮断信号を受信すると、当該転送遮断信号に含まれる遮断対象の分散型電源６の番号に、当該中継局４の配下の分散型電源６の番号が含まれている場合には、引込み線を用いたＰＬＣ（Power Line Communication：電力線搬送通信）により配下のパワーコンディショナ５へ転送遮断信号を送信する。

パワーコンディショナ５は、分散型電源６が発電した直流電力を家庭用交流電力に変換する機能を有するとともに、引込み線上の低速のＰＬＣにより中継局４から転送遮断信号を受信して、又は、自身が系統異常を検出して、内蔵する開閉器により分散型電源６を電力系統から解列させる機能を有する。分散型電源６は、顧客宅に設置された、例えば、太陽光発電や風力発電等の自家発電電源であり、パワーコンディショナ５を介して電力系統に接続される。

なお、親局３と、パワーコンディショナ５との間では、転送遮断信号だけでなく、パワーコンディショナ５に内蔵される連系保護リレーの動作診断に関するデータが、中継局４経由で送受信される。

図２は、転送遮断信号伝送装置（親局）３の構成を示す図である。親局３は、通信部３１、表示部３２、入力部３３、処理部３４及び記憶部３５を備え、各部がバス３６を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部３１は、通信線（ＩＰ網７を含む）を介して配電自動化システム２や中継局４と通信を行う部分であり、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部３２は、処理部３４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部３３は、オペレータがデータを入力する部分であり、キーボードやマウス等によって実現される。処理部３４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、親局３全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部３５は、処理部３４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
なお、配電自動化システム２及び中継局４は、図２の親局３と同様の構成を有する。

図３は、パワーコンディショナ５及びその周辺の構成を示す図である。パワーコンディショナ５は、電気主回路部としてインバータ５１及び開閉器５２を備え、制御回路部としてインバータ制御回路５３、連系保護リレー５４及び子局９を備える。インバータ５１は、分散型電源６からの直流電力を交流電力に変換する装置であり、変換後の交流電力は、開閉器５２を経由して分電盤８に供給される。開閉器５２は、分散型電源６を電力系統に並列又は解列させるための開閉器であり、インバータ５１と、分電盤８との間に接続され、通常は閉路状態により分散型電源６を並列させるが、電力系統の異常が検出されると、開路状態となることにより分散型電源６を解列させる。

インバータ制御回路５３は、インバータ５１に関する各種制御（電圧、電流、周波数、最大電力点追従［ＭＰＰＴ、Maximum Power Point Tracking］、単独運転検出、電圧上昇防止、シーケンス等）を行うとともに、電力系統の異常を検出したときに系統異常情報を連系保護リレー５４に送信する。連系保護リレー５４は、電力線に設けられた計測器（図示せず）から電力系統の電圧、電流、周波数等（系統データ）を取得し、異常を検出した場合に、トリップ信号を出力することにより、分散型電源６を電力系統から解列させる。なお、インバータ制御回路５３を通じて、系統異常情報を受信した場合や分散型電源６の故障を検出した場合にも、トリップ信号を出力する。また、連系保護リレー５４は、子局９による診断対象となる。

子局９は、親局３から中継局４を経由して受信したデータに従って、連系保護リレー５４の動作診断（例えば、電圧や周波数の異常検出機能の確認）及び分散型電源６の転送遮断（分散型電源用転送遮断システムにおける転送遮断装置の機能）を行う装置であり、マグネットスイッチＭＧＳ１及びＭＧＳ２、端子Ｔ２及びＴ４に接続されている。マグネットスイッチＭＧＳ１に対しては、転送遮断信号を出力することにより、開閉器５２を開路にして分散型電源６を解列させる。マグネットスイッチＭＧＳ２に対しては、試験用スイッチ切替信号を出力することにより、通常時と、連系保護リレー５４の試験時とに応じて、試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２と、各端子との接続を切り替える。

試験用スイッチＳＷ１は、連系保護リレー５４へ入力する信号の発信元を切り替えるスイッチであり、その接続が切り替えられる端子のうち、端子Ｔ１は電力線の計測器（図示せず）につながり、端子Ｔ２は子局９につながる。一方、試験用スイッチＳＷ２は、連系保護リレー５４から出力する信号の行き先を切り替えるスイッチであり、その接続が切り替えられる端子のうち、端子Ｔ３はマグネットスイッチＭＧＳ１につながり、端子Ｔ４は子局９につながる。

通常時、試験用スイッチＳＷ１は端子Ｔ１に接続され、試験用スイッチＳＷ２は端子Ｔ３に接続される。これにより、連系保護リレー５４は、電力線から系統データを取得し、電力系統の異常を検出した場合に、トリップ信号を転送遮断信号としてマグネットスイッチＭＧＳ１に出力することにより、開閉器５２を開路にして分散型電源６を解列させる。一方、リレー試験時、試験用スイッチＳＷ１は端子Ｔ２に接続され、試験用スイッチＳＷ２は端子Ｔ４に接続される。これにより、連系保護リレー５４は、子局９からリレー試験指示として電力系統の擬似的な異常値を取得し、異常を検出して、トリップ信号をリレー試験結果として子局９に出力する。

図４は、子局９の構成を示す図である。子局９は、通信部９１、信号入出力部９２、処理部９３及び記憶部９４を備え、各部がバス９５を介してデータを送受信可能なように構成される。通信部９１は、ＰＬＣによって中継局４と通信を行う部分であり、ＰＬＣモデム等によって実現される。信号入出力部９２は、図３に示すマグネットスイッチＭＧＳ１、ＭＧＳ２及び端子Ｔ２に信号を出力するとともに、端子Ｔ４から信号を取得する。処理部９３は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、子局９全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部９４は、処理部９３からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。

≪データの構成≫
図５は、各装置の記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。図５（ａ）は、親局３の記憶部３５に記憶される顧客情報３５Ａの構成を示す。顧客情報３５Ａは、親局３の配下にある顧客宅に関する情報であり、分散型電源番号３５Ａ１、顧客連絡先３５Ａ２及び処理結果３５Ａ３を含むレコードからなる。分散型電源番号３５Ａ１は、親局３の配下に接続された各分散型電源６に固有の番号であり、親局３が子局９へ送信するデータに設定される。顧客連絡先３５Ａ２は、分散型電源番号３５Ａ１の分散型電源６を管理する顧客の連絡先であり、例えば、住所、電話番号、メールアドレス等が設定され、処理結果３５Ａ３を連絡する際の連絡先として用いられる。処理結果３５Ａ３は、子局９における処理の結果であり、異常だった場合に、顧客連絡先３５Ａ２に通知される。

図５（ｂ）は、子局９の記憶部９４に記憶される子局情報９４Ａの構成を示す。子局情報９４Ａは、子局９に関する情報であり、分散型電源番号９４Ａ１、リレー接続モード９４Ａ２及び処理結果９４Ａ３を含む。分散型電源番号９４Ａ１は、子局９を内蔵するパワーコンディショナ５に接続される分散型電源６に固有の番号であり、親局３から受信したデータの分散型電源番号と照合され、一致したときに受信データに応じた処理が行われる。リレー接続モード９４Ａ２は、連系保護リレー５４の試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２の接続状態を示し、通常モード（第１接続状態）又は試験モード（第２接続状態）が設定される。通常モードは、図３で説明した、通常時における接続状態（試験用スイッチＳＷ１が端子Ｔ１に接続され、試験用スイッチＳＷ２が端子Ｔ３に接続された状態）であり、連系保護リレー５４が通常の動作を行う。一方、試験モードは、図３で説明した、リレー試験時における接続状態（試験用スイッチＳＷ１が端子Ｔ２に接続され、試験用スイッチＳＷ２が端子Ｔ４に接続された状態）であり、連系保護リレー５４が動作試験（自己診断）の対象となる。処理結果９４Ａ３は、子局９のデータ受信処理の結果を示す。

図６は、親局３と、子局９との間で送受信されるデータの形式を示す図である。図６（ａ）は、試験用スイッチ切替データの形式を示す。当該データは、親局３から子局９に対してパワーコンディショナ５の試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２を切り替えるように指示するとき、及び、その結果を子局９から親局３に通知するときに用いられる。パケット長は、当該データのサイズであり、固定長として「２０バイト」が設定される。分散型電源番号は、試験対象である連系保護リレー５４を内蔵するパワーコンディショナ５に接続されている分散型電源６の番号である。Ｔフラグは、リレー試験時「１」とし、通常時「０」とする。パケット種別は、選択制御指令（一挙動）を示す「３１ｈ」が設定される。Ｃフラグ及び通番は、０固定とする。制御コードは、試験用スイッチの切替コードを示し、通常モードへの切替を示す「０３ｈ」、又は、試験モードへの切替を示す「０５ｈ」が設定される。制御応動結果は、試験用スイッチの切替結果を示し、正常動作を示す「ＦＦｈ」、又は、動作不良を示す「０Ｆｈ」が設定される。伝送時刻（日、時、分、秒）は、当該データを親局３又は子局９から送信した時刻を示し、１バイトごとに１０進数の１桁が設定される。

図６（ｂ）は、リレー試験データの形式を示す。当該データは、親局３から子局９に対して連系保護リレー５４の試験を実施するように指示するとき、及び、その結果を子局９から親局３に通知するときに用いられる。パケット長は、当該データのサイズであり、固定長として「２４バイト」が設定される。分散型電源番号は、試験対象である連系保護リレー５４を内蔵するパワーコンディショナ５に接続されている分散型電源６の番号である。Ｔフラグは、リレー試験時を示す「１」が設定される。パケット種別は、リレー試験を示す「３５ｈ」が設定される。Ｃフラグは、０固定とする。試験種別は、リレー試験の種別を示し、過電圧（電圧上昇）を示す「０１ｈ」、不足電圧（電圧低下）を示す「０２ｈ」、過電流を示す「０３ｈ」、周波数上昇を示す「０４ｈ」、又は、周波数低下を示す「０５ｈ」が設定される。試験応答は、リレー試験の結果を示し、リレー動作を示す「０１ｈ」以上の値、又は、リレー不動作を示す「００ｈ」が設定される。試験用入力値は、試験種別に応じたリレー動作試験のための、連系保護リレー５４リレーへの入力値であり、デジタルリレーのため２進数が設定される。伝送時刻（西暦、月、日、時、分）は、当該データを親局３又は子局９から送信した時刻を示し、１バイトごとに１０進数の１桁が設定される。

≪システムの処理≫
図７及び図８は、分散型電源用転送遮断システム１の処理を示すフローチャートである。図７は、親局３のリレー試験処理を示す。本処理は、親局３において、主として処理部３４が、系統管理者の操作による入力部３３からの指示に応じて、記憶部３５のデータを参照、更新しながら、通信部３１によりＩＰ網７及び中継局４を介して子局９にリレー試験の指示を行うものである。

まず、親局３は、連系保護リレー５４を試験モードに切り替えるために、試験用スイッチ切替データを子局９に送信する（Ｓ７０１）。そのとき、図６（ａ）に示す試験用スイッチ切替データを所定のメモリ上に設定する。詳細には、記憶部３５の顧客情報３５Ａのうち、分散型電源番号３５Ａ１の１つを分散型電源番号に設定する。次に、リレー試験時を示す「１」をＴフラグに設定し、試験モードへの切替を示す「０５ｈ」を制御コードに設定する。そして、現在の日付と時刻を伝送時刻に設定する。なお、試験用スイッチ切替データの固定値は、予め設定されているものとする。続いて、子局９から、切替結果として試験用スイッチ切替データを受信し、制御応動結果を処理結果３５Ａ３として記憶し（Ｓ７０２）、その制御応動結果が正常動作を示す「ＦＦｈ」であるか否かを判定する（Ｓ７０３）。

制御応動結果が「ＦＦｈ」、すなわち、切替結果が正常であれば（Ｓ７０３のＹ）、親局３は、連系保護リレー５４の試験を実施するために、リレー試験データを子局９に送信する（Ｓ７０４）。そのとき、図６（ｂ）に示すリレー試験データを所定のメモリ上に設定する。詳細には、Ｓ７０１で試験用スイッチ切替データに設定した分散型電源番号を、分散型電源番号に設定する。次に、系統管理者の操作による指示値を試験種別及び試験用入力値に設定する。そして、現在の年月日と時刻を伝送時刻に設定する。なお、リレー試験データの固定値は、予め設定されているものとする。続いて、子局９から、試験結果としてリレー試験データを受信し、試験応答を処理結果３５Ａ３として記憶し（Ｓ７０５）、その試験応答がリレー動作を示す「０１ｈ」以上であるか否かを判定する（Ｓ７０６）。

試験応答が「０１ｈ」以上、すなわち、試験結果が正常であれば、親局３は、連系保護リレー５４を通常モードに切り替えるために、試験用スイッチ切替データを子局９に送信する（Ｓ７０７）。そのとき、図６（ａ）に示す試験用スイッチ切替データを所定のメモリ上に設定する。詳細には、Ｓ７０４でリレー試験データに設定した分散型電源番号を、分散型電源番号に設定する。次に、通常時を示す「０」をＴフラグに設定し、通常モードへの切替を示す「０３ｈ」を制御コードに設定する。そして、現在の日付と時刻を伝送時刻に設定する。なお、試験用スイッチ切替データの固定値は、予め設定されているものとする。続いて、子局９から、切替結果として試験用スイッチ切替データを受信し、制御応動結果を処理結果３５Ａ３として記憶し（Ｓ７０８）、その制御応動結果が正常動作を示す「ＦＦｈ」であるか否かを判定する（Ｓ７０９）。

制御応動結果が「ＦＦｈ」、すなわち、切替結果が正常であれば（Ｓ７０９のＹ）、親局３は、リレー試験処理を終了する。

Ｓ７０３で試験モードへの切替結果が正常でなかった場合（Ｓ７０３のＮ）、Ｓ７０６でリレー試験の結果が正常でなかった場合（Ｓ７０６のＮ）、又は、Ｓ７０９で通常モードへの切替結果が正常でなかった場合（Ｓ７０９のＮ）には、親局３は、当該結果の重要度や緊急度等を勘案し、必要に応じて分散型電源６の解列要求を子局９に送信し、その解列結果を子局９から受信し、処理結果３５Ａ３として記憶する（Ｓ７１０）。なお、解列要求及び解列結果のデータは、少なくとも、分散型電源番号、「解列要求」を示すパケット種別及び解列結果を含むものとする。

そして、親局３は、顧客情報３５Ａを参照し、子局９に送信するデータに設定した分散型電源番号３５Ａ１に対応する顧客連絡先３５Ａ２に対して処理結果３５Ａ３を連絡する（Ｓ７１１）。処理結果３５Ａ３には、ＮＧになるまでの切替結果、試験結果や解列結果が蓄積されている。これによれば、顧客は、リレー試験の処理結果を取得し、参照することにより、どの段階で正常でなくなったかが分かるので、今後の対応策を検討することができる。なお、顧客から問い合わせを受けたときに、分散型電源番号３５Ａ１又は顧客連絡先３５Ａ２に対応した処理結果３５Ａ３を通知してもよい。

図７では、Ｓ７０４〜Ｓ７０６の処理に示すように、親局３からリレー試験データを１回だけ送信し、それに対する結果を受信し、正常か否かを判定するように記載したが、図６（ｂ）のリレー試験データの説明にあるように、試験種別には過電圧から周波数低下までの５種類があるので、２種類以上のリレー試験データを送信し、それぞれの結果を受信し、正常か否かの判定を行うようにしてもよい。

図８は、子局９のデータ受信処理を示す。本処理は、子局９において、主として処理部９３が、通信部９１により親局３からＩＰ網７及び中継局４経由でデータを受信し、記憶部９４のデータを参照、更新しながら、試験用スイッチの切替及びリレー試験を実施するものである。

まず、子局９は、親局３からデータを受信したか否かを判定する（Ｓ８０１）。詳細には、通信部９１がデータを受信したか否かを判定し、受信していれば、さらに処理部９３が、当該データ内の分散型電源番号が子局情報９４Ａの分散型電源番号９４Ａ１と一致するか否かを判定する。分散型電源番号の一致するデータを受信していなければ（Ｓ８０１のＮ）、受信チェックを繰り返す。

分散型電源番号の一致するデータを受信していれば（Ｓ８０１のＹ）、子局９は、当該データ内のパケット種別及び制御コードを参照して、当該データの種別が、試験モードへの切替、リレー試験の指示、通常モードへの切替及び分散型電源６の解列要求のいずれであるかを判定する（Ｓ８０２）。

データ種別が試験モードへの切替を指示するものである場合（Ｓ８０２の試験切替）、子局９は、記憶部９４のリレー接続モード９４Ａ２が試験モードか否かを判定する（Ｓ８０３）。試験モードでなければ（Ｓ８０３のＮ）、試験モードに切り替えるために、信号入出力部９２によりマグネットスイッチＭＧＳ２に対して試験用スイッチ切替信号を出力する（Ｓ８０４）。そして、接点情報から判断して試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２の切替が正常に行われたのであれば（Ｓ８０５のＹ）、記憶部９４のリレー接続モード９４Ａ２に試験モードを設定する（Ｓ８０６）。これによれば、子局９から端子Ｔ２経由のリレー試験指示により、連系保護リレー５４が動作したとしても、トリップ信号が端子Ｔ４経由で子局９に届くようになり、開閉器５２の動作用であるマグネットスイッチＭＧＳ１には行かないので、分散型電源６が解列しなくて済む。

Ｓ８０３でリレー接続モード９４Ａ２が試験モードであれば（Ｓ８０３のＹ）、試験用スイッチを切り替える必要がないので、子局９は、Ｓ８０４〜Ｓ８０６の処理をスキップする。Ｓ８０５で試験用スイッチの切替が正常に行われなければ（Ｓ８０５のＮ）、Ｓ８０６の処理をスキップする。

そして、子局９は、試験用スイッチの切替結果を親局３に送信し、処理結果９４Ａ３として記憶部９４に記憶する（Ｓ８０７）。そのとき、図６（ａ）に示す、受信した試験用スイッチ切替データのうち、制御応動結果を切替結果に応じて設定する。詳細には、試験モードが設定済だった場合や切替が正常だった場合には、「ＦＦｈ」を設定する。一方、切替が正常でなかった場合には、「０Ｆｈ」を設定する。そして、通信部９１により親局３に対して試験用スイッチ切替データを送信する。その後、Ｓ８０１に戻って新たなデータの受信を待つ。

データ種別がリレー試験を指示するものである場合（Ｓ８０２の試験指示）、子局９は、記憶部９４のリレー接続モード９４Ａ２が試験モードか否かを判定する（Ｓ８０８）。試験モードであれば（Ｓ８０８のＹ）、リレー試験が実施可能なので、端子Ｔ２に対して、図６（ｂ）に示す、受信したリレー試験データのうち、試験用入力値を試験信号として出力する（Ｓ８０９）。これにより、連系保護リレー５４の動作確認を実行することができる。試験モードでなければ（Ｓ８０８のＮ）、リレー試験が実施できないので、Ｓ８０９の処理をスキップする。

そして、子局９は、リレー試験の結果を親局３に送信し、記憶部９４に処理結果９４Ａ３として記憶する（Ｓ８１０）。そのとき、図６（ｂ）に示す、受信したリレー試験データのうち、試験応答を試験結果に応じて設定する。詳細には、試験信号に対して連系保護リレー５４から端子Ｔ４経由で所定時間（例えば、１秒間）以内にトリップ信号を受信した場合には、「０１ｈ」以上の結果値を設定する。一方、試験信号に対して所定時間（例えば、１秒間）以内にトリップ信号を受信しなかった場合や、試験モードでないので、試験信号を出力しなかった場合には、「００ｈ」を設定する。そして、通信部９１により親局３に対してリレー試験データを送信する。その後、Ｓ８０１に戻って新たなデータの受信を待つ。

データ種別が通常モードへの切替を指示するものである場合（Ｓ８０２の通常切替）、子局９は、記憶部９４のリレー接続モード９４Ａ２が通常モードか否かを判定する（Ｓ８１１）。通常モードでなければ（Ｓ８１１のＮ）、通常モードに切り替えるために、信号入出力部９２によりマグネットスイッチＭＧＳ２に対して試験用スイッチ切替信号を出力する（Ｓ８１２）。そして、接点情報から判断して試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２の切替が正常に行われたのであれば（Ｓ８１３のＹ）、記憶部９４のリレー接続モード９４Ａ２に通常モードを設定する（Ｓ８１４）。

Ｓ８１１でリレー接続モード９４Ａ２が通常モードであれば（Ｓ８１１のＹ）、試験用スイッチを切り替える必要がないので、子局９は、Ｓ８１２〜Ｓ８１４の処理をスキップする。Ｓ８１３で試験用スイッチの切替が正常に行われなければ（Ｓ８１３のＮ）、Ｓ８１４の処理をスキップする。

そして、子局９は、試験用スイッチの切替結果を親局３に送信し、記憶部９４に処理結果９４Ａ３として記憶する（Ｓ８１５）。そのとき、図６（ａ）に示す、受信した試験用スイッチ切替データのうち、制御応動結果を切替結果に応じて設定する。詳細には、通常モードが設定済だった場合や切替が正常だった場合には、「ＦＦｈ」を設定する。一方、切替が正常でなかった場合には、「０Ｆｈ」を設定する。そして、通信部９１により親局３に対して試験用スイッチ切替データを送信する。その後、Ｓ８０１に戻って新たなデータの受信を待つ。

データ種別が分散型電源６の解列を要求するものである場合（Ｓ８０２の解列要求）、子局９は、信号入出力部９２によりマグネットスイッチＭＧＳ１に対して転送遮断信号を出力する（Ｓ８１６）。そして、接点情報による開閉器５２の開閉状態に応じた解列結果のデータを親局３に送信し、処理結果９４Ａ３として記憶部９４に記憶する（Ｓ８１７）。すなわち、開閉器５２が開路になっていれば、解列結果は「正常」であり、開閉器５２が閉路になっていれば、解列結果は「異常」である。その後、通常モードに切り替えるために、Ｓ８１１〜Ｓ８１５の処理を行い、Ｓ８０１に戻って新たなデータの受信を待つ。

図７により親局３の処理を説明し、図８により子局９の処理を説明したが、これらの処理に含まれる、親局３と、子局９との間におけるデータの伝送には、中継局４が介在する。すなわち、中継局４は、親局３から処理を指示するデータを受信し、子局９に送信し、一方、子局９から処理結果を示すデータを受信し、親局３に送信する。

なお、パワーコンディショナ５においては、リレー試験モードであっても、系統電圧等の監視が行われ、真の故障が発生した場合に、連系保護リレー５４及び開閉器５２が動作する。図３により詳細に説明すると、まず、インバータ制御回路５３が電力系統の異常を検出すると、系統異常情報を連系保護リレー５４に送信する。連系保護リレー５４は、インバータ制御回路５３から系統異常情報を受信し、トリップ信号を出力する。子局９は、リレー試験用の信号を端子Ｔ２に出力していないにもかかわらず、端子Ｔ４からトリップ信号を受信した場合には、真の故障発生を認識し、マグネットスイッチＭＧＳ１に転送遮断信号を出力する。

なお、子局９が、転送遮断信号を出力する代わりに、マグネットスイッチＭＧＳ２に試験用スイッチ切替信号を送信してもよい。これにより、試験用スイッチＳＷ１及びＳＷ２が、それぞれ通常側の端子Ｔ１及びＴ３に接続されるので、通常モードになった連系保護リレー５４が動作して、系統データの異常を検出し、マグネットスイッチＭＧＳ１に転送遮断信号を出力する。

それとは別に、親局３が系統異常を検出し、分散型電源６の解列要求を子局９に送信することにより、子局９がマグネットスイッチＭＧＳ１に転送遮断信号を出力する。以上によれば、連系保護リレー５４が試験中や故障中であっても、電力系統の異常が発生したときには開閉器５２が開路になるので、転送遮断機能は有効であり、分散型電源６の単独運転を防止することができる。

なお、上記実施の形態では、図１に示す分散型電源用転送遮断システム１内の各装置を機能させるために、処理部（ＣＰＵ）で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る分散型電源用転送遮断システム１が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、連系保護リレー５４を運用するに際して、パワーコンディショナ５及び分散型電源６の設置者、電力系統の管理者、双方の負担を軽減するとともに、電力系統の安全性を確保することができる。

詳細には、図７及び図８において、Ｓ７０１、Ｓ７０７、Ｓ８０４及びＳ８１２に示すように、親局３からの指示に子局９が応ずる手順により、連系保護リレー５４の動作試験を行う前には、リレー接続を試験モードにし、動作試験を終了した後には、リレー接続を通常モードに戻すので、開閉器５２の閉路状態、すなわち、分散型電源６が電力系統に連系した状態を維持しつつ、安全に動作試験を行うことができる。

次に、Ｓ７０４〜７０６、Ｓ８０９及びＳ８１０に示すように、親局３からの指示に子局９が応ずる手順により、連系保護リレー５４の動作試験を行い、その試験結果を親局３に即時に通知するので、系統管理者は、連系保護リレー５４の異常に対してすぐに対処することができる。

さらに、連系保護リレー５４の動作試験中に、電力系統の異常が発生しても、開閉器５２が開路になるように動作するので、転送遮断機能を維持しつつ、安全に動作試験を行うことができる。

以上によれば、連系保護リレー５４の検査を自動化することにより、以下の効果を奏する。まず、顧客及び系統管理者の双方にとって、時間及び費用の負担が軽減される。次に、現地に作業員が出向かなくてもよく、検査履歴の入力誤りや連絡漏れ、報告誤り等のヒューマンエラーが起きない。そして、系統管理者は、連系保護リレー５４の不良をリアルタイムで把握でき、即応することにより、電力系統の安全性確保を図ることができる。

≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記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、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、以下のような実施の形態が考えられる。

（１）上記実施の形態では、子局９が、親局３からの指示に応じて、図８に示す連系保護リレー５４に対する一連の診断処理（試験モードへの切替、連系保護リレー５４への試験信号の出力、通常モードへの切替等）を行うように説明したが、他のトリガにより診断処理を行うようにしてもよい。一例として、子局９が、キーボードやタッチパネル等の入力部を備えるようにする。そして、顧客の操作により入力部から診断スケジュールを予め取得し、記憶部９４に記憶しておき、その診断スケジュールに従って診断処理を行うことが考えられる。これによれば、一旦設定した診断スケジュールに従って子局９が自動的に診断を行うので、人手に頼ることがなく、顧客や、系統管理者、現地作業員の負担を軽減することができる。また、各人の意向や連系保護リレー５４の状況等に応じて診断スケジュールを調整することができる。

また、現地作業員が、パワーコンディショナ５や分散型電源６の設置された顧客宅を巡回する際に、入力部の操作により連系保護リレー５４の診断指示を入力し、子局９が、その指示に応じて診断処理を行うことが考えられる。これによれば、現地作業員は、任意のタイミングで連系保護リレー５４の診断を行うことができる。

（２）上記実施の形態では、子局９が親局３の指示によりリレー接続モードの切替を行ったが、親局３からリレー試験の指示を受けて、子局９が「試験モードへの切替、リレー試験、通常モードへの切替」の一連の処理を行うようにしてもよい。

（３）リレー試験データの試験用入力値を決める際に、連系保護リレー５４の整定値を取得し、その整定値に基づいて設定してもよい。

３親局（電力系統の管理者の装置）
５パワーコンディショナ
５２開閉器
５４連系保護リレー（保護継電器）
６分散型電源
９子局（保護継電器診断装置）
ＳＷ１、ＳＷ２試験用スイッチ（切替手段）

Claims

電力系統又はその電力系統に連系する分散型電源が異常と判断したときに、前記電力系統と、前記分散型電源との間に接続された開閉器に開路を指示する遮断信号を出力する保護継電器の診断を行う保護継電器診断装置であって、
前記保護継電器と、前記電力系統の計測器及び前記開閉器とが接続された第１接続状態、又は、前記保護継電器と、当該保護継電器診断装置とが接続された第２接続状態を切り替える切替手段と、
前記切替手段により前記第２接続状態に切り替えた状態で、前記電力系統に関する異常値を擬似的に前記保護継電器に出力し、その後に、前記保護継電器から前記遮断信号を取得したときに、前記保護継電器が正常と判断し、前記保護継電器から前記遮断信号を取得しなかったときに、前記保護継電器が異常と判断する診断手段と、
前記診断手段により前記保護継電器が異常と判断した際に、その旨を前記電力系統の管理者の装置に通知する管理者通知手段と、
前記診断手段による前記保護継電器の診断を終了した後に、前記切替手段により前記第１接続状態に切り替える復帰手段と、
前記切替手段により前記第２接続状態に切り替えた状態で、前記異常値を前記保護継電器に出力していないにもかかわらず、前記保護継電器から前記遮断信号を取得したときに、前記開閉器に前記遮断信号を出力する遮断信号出力手段と、
を備えることを特徴とする保護継電器診断装置。
請求項１に記載の保護継電器診断装置であって、
前記保護継電器とは別に、前記電力系統が異常か否かを判断する系統異常判断手段と、
前記保護継電器を前記第２接続状態に切り替えている間に、前記系統異常判断手段により前記電力系統が異常と判断したときに、前記切替手段により前記第１接続状態に切り替える異常復帰手段と、
をさらに備えることを特徴とする保護継電器診断装置。
請求項１又は請求項２に記載の保護継電器診断装置であって、
前記電力系統の管理者の装置から前記保護継電器の診断の指示を取得したときに、前記保護継電器の診断を行う
ことを特徴とする保護継電器診断装置。
請求項１又は請求項２に記載の保護継電器診断装置であって、
前記保護継電器の診断のスケジュールを記憶し、そのスケジュールに従って前記保護継電器の診断を行う
ことを特徴とする保護継電器診断装置。
請求項１又は請求項２に記載の保護継電器診断装置であって、
現地作業員の操作により前記保護継電器の診断の指示を取得したときに、前記保護継電器の診断を行う
ことを特徴とする保護継電器診断装置。