JP6500676B2 - Sole operation detection device, sole operation detection method, and sole operation detection program - Google Patents
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Description
本発明は、単独運転検出装置、単独運転検出方法、及び単独運転検出プログラムに関する。 The present invention relates to an islanding detection device, an islanding detection method, and an islanding detection program.
分散型電源から構成される発電設備が連系する一部系統が、事故等により系統電源から切り離された場合に、切り離された線路上の発電設備だけで発電が継続され、該線路上の負荷に電力が供給されている状態は、単独運転と呼ばれる。単独運転は、人身及び設備の安全に影響を与えたり、事故点での被害拡大や復旧遅れを招く恐れがある。そこで、単独運転は早期且つ確実に検出されることが望ましい。 When a part of the grid where the power generation facility composed of distributed power sources is interconnected is disconnected from the system power source due to an accident etc., power generation is continued only with the power generation facility on the separated line, and the load on the line The state where power is supplied to is called islanding. The solitary operation may affect the safety of people and equipment, and may cause damage at the accident point or delay in recovery. Therefore, it is desirable that islanding be detected early and reliably.
系統と連系する分散型電源の一例としては、太陽光発電システム及び燃料電池発電システム等が挙げられる。こうした分散型電源は、太陽電池又は燃料電池といった直流電源と、直流電源から出力された直流電力を、負荷や系統電源側へ供給される交流電力へ変換する連系インバータとを含む。連系インバータは、例えば、パワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning System）である。上述した単独運転を検出する機能は、例えば、連系インバータに備えられる。 Examples of the distributed power source connected to the grid include a solar power generation system and a fuel cell power generation system. Such a distributed power supply includes a direct current power supply such as a solar cell or a fuel cell, and an interconnection inverter that converts direct current power output from the direct current power supply into alternating current power supplied to the load or the system power supply side. The interconnection inverter is, for example, a power conditioner (PCS). The function of detecting the above-described isolated operation is provided, for example, in the interconnection inverter.
単独運転を検出する方法には、系統側遮断器から送信された転送遮断信号を連系インバータが受信する方法がある。また、単独運転を検出する方法には、系統側遮断器の開放により形成される分散型電源及び負荷からなる単独運転する局所系統の電圧や周波数等の変化を連系インバータが監視する方法がある。この内、局所系統の電圧や周波数等の変化を監視する方法は受動方式と能動方式とに大別される。 As a method of detecting the isolated operation, there is a method in which the transfer inverter signal receives the transfer cutoff signal transmitted from the grid-side circuit breaker. In addition, as a method of detecting an isolated operation, there is a method in which a connected inverter monitors a change in voltage, frequency, etc. of an isolated local system consisting of a distributed power source and a load formed by opening the grid side circuit breaker. . Among them, methods for monitoring changes in voltage and frequency of the local system are roughly classified into passive methods and active methods.
受動方式は、系統電源から切り離される局所系統において、系統連系点（系統側遮断器）での潮流が0に変化することにより、局所系統の電圧や周波数が変化することを利用する方式である。そのため、分散型電源の発電量と局所系統内の負荷量とがバランスし、系統連系点での潮流が0である場合には、系統電源からの切り離しにより潮流変化が生じないことから、受動方式では単独運転が検出されない。つまり，受動方式では潮流が0付近は不感帯領域となっている。そこで、単独運転が検出されないこうした不感帯領域がない各種の能動方式が提案されている。 The passive method is a method that utilizes the fact that the voltage or frequency of the local system changes as the power flow at the grid connection point (system-side circuit breaker) changes to 0 in the local system disconnected from the system power supply. . Therefore, when the amount of power generated by the distributed power supply and the amount of load in the local grid are balanced, and the tidal current at the grid connection point is 0, the tidal current does not occur due to disconnection from the grid power source. In the method, isolated operation is not detected. In other words, in the passive method, the area around tidal current is the dead zone region. Then, various active methods without such a dead zone area where islanding is not detected have been proposed.
能動方式では、連系インバータの発電出力に付加された能動信号（例えば、無効電力又は有効電力の変動等）が系統に注入され、単独運転時に現れる系統情報（例えば、系統周波数又は系統電圧等）の変化から単独運転が検出される。能動方式の一例としては、周波数シフト方式、スリップモード周波数シフト方式、及び無効電力変動方式等の従来型の能動方式の他に、周波数フィードバック方式が挙げられる。 In the active system, an active signal (for example, reactive power or fluctuation of active power) added to the power generation output of the interconnection inverter is injected into the system, and system information (for example, system frequency or system voltage etc.) appears in isolated operation The islanding is detected from the change of. As an example of the active scheme, in addition to the conventional active schemes such as the frequency shift scheme, the slip mode frequency shift scheme, and the reactive power fluctuation scheme, a frequency feedback scheme may be mentioned.
周波数シフト方式は、連系インバータの内部発信器等に予め周波数バイアスを与え、単独運転移行時に現れる局所系統の周波数変化を検出する方式である。スリップモード周波数シフト方式は、連系インバータに周波数変化に対する出力電流位相急変特性を持たせ、単独運転移行時に局所系統に生じる微小周波数変化を正帰還させることにより、局所系統の周波数を、発散傾向を示すように変化させて単独運転を検出する方式である。無効電力変動方式は、連系インバータの発電出力に周期的な無効電力変動を与え、単独運転移行時に現れる局所系統の周波数変化を検出する方式である。周波数フィードバック方式は、単独運転移行時に局所系統の周波数変化を増長させる無効電力が連系インバータから系統に注入されることで、従来型の能動方式と比べて高速に単独運転を検出する方式である。 The frequency shift method is a method in which a frequency bias is given in advance to an internal transmitter or the like of an interconnection inverter, and a frequency change of a local grid appearing at the time of transition to isolated operation is detected. In the slip mode frequency shift method, the frequency of the local system is diverged by making the connected inverter have the output current phase sudden change characteristic to the frequency change and positively feed back the minute frequency change generated in the local system at the time of transition to isolated operation. This is a method of detecting islanding by changing as shown. The reactive power fluctuation method is a method of giving periodic reactive power fluctuation to the power generation output of the interconnection inverter and detecting a frequency change of a local grid appearing at the time of transition to island operation. The frequency feedback method is a method of detecting an isolated operation at high speed as compared to the conventional active method by injecting reactive power from the interconnection inverter into the system to increase the frequency change of the local system at the time of the transition to the isolated operation. .
なお、関連する技術として特許文献１が知られている。特許文献１では、直近の系統周期と所定系統周期分だけ過去の系統周期との偏差に基づいて、直近の系統周期の変化パターンが作成される。そして、作成された複数の変化パターンと段階的に設定された複数の閾値とを夫々比較することにより、単独運転の有無が判定される。 Patent Document 1 is known as a related technique. In Patent Document 1, a change pattern of the latest system cycle is created based on the deviation between the latest system cycle and the previous system cycle by a predetermined system cycle. And the presence or absence of a solitary driving | operation is determined by each comparing the produced several change pattern with the several threshold value set in steps.
しかしながら、上述のような能動方式では、分散型電源の出力や負荷の変動、系統事故等に起因する系統擾乱が単独運転の正確な判定を妨げる恐れがある。
本発明の一側面に係る目的は、系統擾乱下でも単独運転をより正確に検出する単独運転検出装置を提供することである。
However, in the active system as described above, there is a possibility that the system disturbance caused by the fluctuation of the output and load of the distributed power source, the system accident and the like may hinder the accurate determination of the islanding operation.
An object according to one aspect of the present invention is to provide an islanding operation detection device that detects islanding more accurately even under systematic disturbance.
一実施形態に従った単独運転検出装置は、閾値関数記憶部、周期系列記憶部、評価関数計算部、及び単独運転判定部を含む。
閾値関数記憶部は、連系インバータが単独運転になった場合の系統周期の発散過程を記述する閾値関数により定義される、系統周期の閾値関数系列を記憶する。周期系列記憶部は、連系インバータから能動信号が注入された系統から検出された、系統周期の検出周期系列を記憶する。
The islanding operation detection device according to one embodiment includes a threshold value function storage unit, a period series storage unit, an evaluation function calculation unit, and an islanding operation determination unit.
The threshold function storage unit stores a series of threshold functions of the system cycle, which is defined by a threshold function that describes the diverging process of the system cycle when the interconnected inverter becomes an isolated operation. The periodic sequence storage unit stores a detection periodic sequence of a system cycle detected from a system into which an active signal has been injected from the interconnection inverter.
評価関数計算部は、検出周期系列と閾値関数系列とが所定時間に渡って積和演算される評価関数を計算することで、検出周期系列に対する評価値を取得する。単独運転判定部は、評価値と判定閾値とを比較することで単独運転の有無を判定する。 The evaluation function calculation unit acquires an evaluation value for the detection cycle sequence by calculating an evaluation function in which the detection cycle sequence and the threshold function sequence are subjected to product-sum operation over a predetermined time. The islanding operation determination unit determines the presence or absence of the islanding operation by comparing the evaluation value and the determination threshold value.
一実施形態に従った単独運転検出装置によれば、系統擾乱下でも単独運転をより正確に検出する単独運転検出装置を提供できる。 According to the islanding operation detection device according to one embodiment, it is possible to provide an islanding operation detection device that detects islanding more accurately even under system disturbance.
以下、図面を参照しながら発明を実施するための形態を詳述する。
系統擾乱下でも単独運転をより正確に検出することの意味は、系統擾乱の影響による単独運転の誤検知や検出遅れを低減することである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The meaning of more accurately detecting solitary operation even under systematic disturbance is to reduce false detection and detection delay of solitary operation due to the influence of systematic disturbance.
図１は、実施形態に従った単独運転検出装置を含む連系インバータの構成例を示す図である。図１に示す一例では、単独運転検出装置１は連系インバータ２に含まれる。図１には、連系インバータ２の他に、直流電源３、負荷４、系統電源５、及び系統側遮断器６が示されている。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an interconnection inverter including an islanding operation detection device according to the embodiment. In the example shown in FIG. 1, the isolated operation detection device 1 is included in the interconnection inverter 2. In addition to the interconnection inverter 2, a DC power supply 3, a load 4, a system power supply 5, and a grid-side circuit breaker 6 are shown in FIG. 1.
連系インバータ２及び直流電源３は分散型電源を構成する。直流電源３は、例えば、分散型電源が太陽光システムである場合には太陽電池であり、分散型電源が燃料電池システムである場合には燃料電池である。直流電源３、連系インバータ２、及び負荷４は、系統側遮断器６を介して系統電源５に接続され、局所系統を構成する。系統電源５は無限大母線で近似される。 The interconnection inverter 2 and the DC power supply 3 constitute a distributed power supply. The DC power supply 3 is, for example, a solar cell when the distributed power supply is a solar system, and is a fuel cell when the distributed power supply is a fuel cell system. The DC power supply 3, the interconnection inverter 2, and the load 4 are connected to the system power supply 5 via the system side circuit breaker 6 to configure a local system. The system power supply 5 is approximated by an infinite bus.
図１に示す一例では、連系インバータ２は周波数フィードバック方式に対応するように構成される。なお、後述の説明からも理解できるように、単独運転検出装置１は、周波数フィードバック方式に限らず、周波数偏差の帰還作用を有する能動方式に適用可能である。周波数偏差の帰還作用を有する能動方式としては、周波数フィードバック方式の他に、例えば、スリップモード周波数シフト方式が挙げられる。また、周波数シフト方式及び無効電力変動方式は、検出された周波数変動が大きくなる場合には変動分を正帰還によって増大させることが有効な方式であるため、周波数偏差の帰還作用を有する能動方式に含まれてよい。 In the example shown in FIG. 1, the interconnection inverter 2 is configured to correspond to the frequency feedback method. As can be understood from the following description, the isolated operation detection device 1 is applicable not only to the frequency feedback method but also to an active method having a feedback effect of frequency deviation. As an active system having a feedback effect of frequency deviation, for example, a slip mode frequency shift system can be mentioned in addition to the frequency feedback system. In addition, since the frequency shift method and reactive power fluctuation method are effective methods to increase the fluctuation by positive feedback when the detected frequency fluctuation becomes large, the active method has a feedback function of frequency deviation. May be included.
連系インバータ２は、単独運転検出装置１の他に、インバータ回路２０１、交流リアクトル２０２、電流検出器２０３、コンデンサ２０４、インバータ側開閉器２０５、及び計器用変圧器２０６を含む。また、連系インバータ２は、周期検出器２０７、電圧検出器２０８、基準信号生成回路２０９、座標変換器２１０、出力電流制御回路２１１、及びゲート信号生成回路２１２を更に含む。 The interconnection inverter 2 includes an inverter circuit 201, an AC reactor 202, a current detector 203, a capacitor 204, an inverter side switch 205, and an instrument transformer 206, in addition to the islanding operation detection device 1. The interconnection inverter 2 further includes a period detector 207, a voltage detector 208, a reference signal generation circuit 209, a coordinate converter 210, an output current control circuit 211, and a gate signal generation circuit 212.
インバータ回路２０１は、直流電源３から出力された直流電力を交流電力へ変換する回路であり、例えば、３相交流インバータ回路である。インバータ回路２０１の発電出力（３相交流電力）は、交流リアクトル２０２、電流検出器２０３、コンデンサ２０４、及びインバータ側開閉器２０５を介して、局所系統を構成する負荷４に入力される。 The inverter circuit 201 is a circuit that converts DC power output from the DC power supply 3 into AC power, and is, for example, a three-phase AC inverter circuit. The power generation output (three-phase AC power) of the inverter circuit 201 is input to the load 4 forming a local system via the AC reactor 202, the current detector 203, the capacitor 204, and the inverter-side switch 205.
周期検出器２０７は、インバータ側開閉器２０５よりも系統側に設けられた計器用変圧器２０６を介して入力された電圧から系統周期を検出する。なお、周期検出器２０７は、計器用変圧器２０６を介して入力された電圧から系統周波数を検出するように構成されてもよい。周期検出器２０７により検出された系統周期（或いは系統周波数）は単独運転検出装置１へ出力される。また、電圧検出器２０８は、計器用変圧器２０６を介して入力された電圧から系統電圧を検出する。電圧検出器２０８により検出された系統電圧は単独運転検出装置１へ出力される。 The cycle detector 207 detects the system cycle from the voltage input through the instrument transformer 206 provided on the system side of the inverter-side switch 205. The period detector 207 may be configured to detect the grid frequency from the voltage input through the instrument transformer 206. The system cycle (or system frequency) detected by the cycle detector 207 is output to the islanding operation detection device 1. Also, the voltage detector 208 detects the grid voltage from the voltage input through the instrument transformer 206. The grid voltage detected by the voltage detector 208 is output to the islanding operation detection device 1.
単独運転検出装置１は、入力された系統周期（或いは系統周波数）の変化に従った能動信号指令を出力する。具体的には、単独運転検出装置１が周波数フィードバック方式に対応するように構成された場合、単独運転検出装置１は、次のように動作する。すなわち、単独運転検出装置１は、入力された系統周期（或いは系統周波数）の定常状態からの偏差を検出すると、偏差に応じた無効電流指令を出力する。例えば、単独運転検出装置１は、系統周波数が上昇する偏差を検出した場合には位相が進んだ無効電流の指令を出力し、系統周波数が下降する偏差を検出した場合には位相が遅れた無効電流の指令を出力する。 The islanding operation detection device 1 outputs an active signal command according to the change of the input system cycle (or system frequency). Specifically, when the islanding operation detection device 1 is configured to correspond to the frequency feedback method, the islanding operation detection device 1 operates as follows. That is, the islanding operation detection device 1 outputs the reactive current command according to the deviation when detecting the deviation from the steady state of the inputted system cycle (or system frequency). For example, the islanding operation detection device 1 outputs a command of reactive current whose phase is advanced when detecting a deviation where the grid frequency rises, and invalid when the deviation where the grid frequency falls is detected. Output the current command.
基準信号生成回路２０９は、計器用変圧器２０６を介して検出された系統電圧の波形から系統電源５の周波数に同期した３相交流基準信号を生成する。座標変換器２１０は、生成された３相交流基準信号に従って、入力された有効電流指令（ｄ軸電流指令）及び無効電流指令（ｑ軸電流指令）を、系統電源５の周波数に同期した３相交流電流指令に変換する。出力電流制御回路２１１は、電流検出器２０３で検出されたインバータ回路２０１の出力電流値が３相交流電流指令値と一致するように、３相交流電圧指令値の補正値を生成する。ゲート信号生成回路２１２は、各相について補正値を３相交流電圧指令値に加算することで変調信号を生成し、変調信号をキャリア信号に重畳してゲート信号を生成する。生成されたゲート信号はインバータ回路２０１へ出力される。 The reference signal generation circuit 209 generates a three-phase AC reference signal synchronized with the frequency of the system power supply 5 from the waveform of the system voltage detected through the instrument transformer 206. The coordinate converter 210 synchronizes the active current command (d-axis current command) and the reactive current command (q-axis current command) input according to the generated three-phase AC reference signal with the frequency of the system power supply 5. Convert to alternating current command. The output current control circuit 211 generates a correction value of the three-phase AC voltage command value so that the output current value of the inverter circuit 201 detected by the current detector 203 matches the three-phase AC current command value. The gate signal generation circuit 212 generates a modulation signal by adding the correction value to the three-phase AC voltage command value for each phase, and generates a gate signal by superimposing the modulation signal on the carrier signal. The generated gate signal is output to the inverter circuit 201.
インバータ回路２０１は、インバータ回路２０１を構成するスイッチング素子（図示せず）を入力されたゲート信号に従ってオン又はオフすることで、入力された直流電力を３相交流電力に変換する。インバータ回路２０１は３相交流電力を負荷４や系統電源５へ出力し、周期検出器２０７は系統周期を検出する。こうして、単独運転検出装置１には、出力した無効電流指令に応じた局所系統の系統周期（或いは系統周波数）がフィードバックされる。 The inverter circuit 201 converts the inputted DC power into three-phase AC power by turning on or off the switching element (not shown) constituting the inverter circuit 201 in accordance with the inputted gate signal. The inverter circuit 201 outputs three-phase AC power to the load 4 and the system power supply 5, and the cycle detector 207 detects the system cycle. Thus, the grid cycle (or grid frequency) of the local grid according to the reactive current command that has been output is fed back to the islanding operation detection device 1.
単独運転移行時には、連系インバータの出力電流に従って局所系統の電圧が決まる。このため、位相が進んだ（或いは遅れた）無効電流指令に従って連系インバータの出力電流の位相も進み（或いは遅れ）、局所系統の電圧の位相も進む（或いは遅れる）。連系インバータは基準信号生成回路２０９にて局所系統から検出された位相の進んだ（或いは遅れた）電圧波形に同期追従した３相交流基準信号を生成し、この基準信号を元にさらに位相が進んだ（或いは遅れた）無効電流指令に従って出力電流を決める。これらの動作は継続的におこなわれ、位相の進み（或いは遅れ）は連鎖的に進行していく。位相の進みは周波数上昇、遅れは周波数低下につながるため、無効電力指令の絶対値も増大していき、正帰還の作用により単独運転検出装置１へフィードバックされた系統周波数は更に上昇（或いは下降）する。このように、単独運転移行時には局所系統の周波数変化は、正側（或いは負側）に発散傾向を示すように増長される。このため、周波数フィードバック方式では、仮に分散型電源の発電量と局所系統内の負荷量とがバランスする状況であっても、極わずかな周波数（周期）偏差を元に単独運転が実質的に高速に検出される。 At the time of transition to isolated operation, the voltage of the local system is determined according to the output current of the interconnection inverter. Therefore, the phase of the output current of the interconnection inverter also advances (or lags) according to the reactive current command whose phase leads (or lags), and the phase of voltage of the local system also advances (or lags). The interconnection inverter generates a three-phase AC reference signal that synchronously follows the advanced (or delayed) voltage waveform detected from the local system by the reference signal generation circuit 209, and based on this reference signal, the phase is more Determine the output current according to the advanced (or delayed) reactive current command. These operations are performed continuously, and the advance (or delay) of the phase proceeds in a chain. Since the advance of the phase leads to a frequency increase and the delay to a frequency decrease, the absolute value of the reactive power command also increases, and the grid frequency fed back to the isolated operation detection device 1 further increases (or falls) by the action of positive feedback. Do. As described above, at the time of the transition to the solitary operation, the frequency change of the local system is lengthened so as to exhibit a diverging tendency on the positive side (or negative side). For this reason, in the frequency feedback method, even in a situation where the amount of power generation of the distributed power supply and the amount of load in the local grid are balanced, the isolated operation is substantially fast based on the slight frequency (period) deviation. Is detected.
なお、単独運転検出装置１は、電圧検出器２０８により検出された系統電圧の変化から単独運転を検出するように更に構成されてもよい。
単独運転が検出されると、単独運転検出装置１は、解列信号をインバータ側開閉器２０５へ出力する。インバータ側開閉器２０５は解列信号に従ってオフにされ、連系インバータ２及び直流電源３から構成される分散型電源は局所系統から切り離される。こうして、連系インバータ２の単独運転は停止する。
The islanding operation detection device 1 may be further configured to detect an islanding operation from a change in the grid voltage detected by the voltage detector 208.
When the isolated operation is detected, the isolated operation detection device 1 outputs a disconnection signal to the inverter-side switch 205. The inverter-side switch 205 is turned off in accordance with the disconnection signal, and the distributed power supply configured of the interconnection inverter 2 and the DC power supply 3 is disconnected from the local system. Thus, the isolated operation of the interconnection inverter 2 is stopped.
上述のように、周波数偏差の帰還作用を有する能動方式を用いる単独運転検出装置１は、検出された系統周期（或いは系統周波数）の偏差を増長させることで単独運転を検出する。しかしながら、周波数偏差の帰還作用を有するこうした能動方式では、分散型電源の出力や負荷の変動、系統事故等に起因する系統周期（或いは系統周波数）の変化が単独運転の発生に起因する変化と誤検出されたり、検出遅れにつながる恐れがある。そこで、単独運転の誤検出や検出遅れを低減するために、単独運転検出装置１は、以下の説明のように更に構成される。 As described above, the islanding operation detection device 1 using the active method having the feedback action of the frequency deviation detects the islanding operation by increasing the deviation of the detected system cycle (or system frequency). However, in such an active method having a feedback effect of frequency deviation, the change of the system cycle (or system frequency) caused by the fluctuation of the output and load of the distributed power supply and the system accident is mistaken as the change caused by the occurrence of island operation. It may be detected or lead to detection delay. Therefore, the islanding operation detection device 1 is further configured as described below in order to reduce erroneous detection and detection delay of islanding.
図２は、実施形態に従った単独運転検出装置の第１の構成例を示す図である。図３は、実施形態に従った単独運転検出方法の例示的なフロー図である。図３に示す単独運転検出方法は、例えば、連系インバータ２が系統に連系した後に単独運転検出装置１により繰り返し実行される。 FIG. 2 is a diagram showing a first configuration example of the islanding operation detection device according to the embodiment. FIG. 3 is an exemplary flow diagram of an islanding detection method according to an embodiment. The islanding operation detecting method shown in FIG. 3 is repeatedly executed by the islanding operation detecting device 1 after the interconnection inverter 2 is interconnected to the system, for example.
図２に示すように、単独運転検出装置１は、閾値関数記憶部１１、直流分除去部１２、周期系列記憶部１３、評価関数計算部１４、及び単独運転判定部１５を含む。直流分除去部１２、評価関数計算部１４、及び単独運転判定部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）といったプロセッサ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はＰＬＤ（Programmable Logic Device）である。閾値関数記憶部１１及び周期系列記憶部１３は、例えば、バッファメモリである。なお、直流分除去部１２は、ハイパスフィルタであってもよい。 As shown in FIG. 2, the isolated operation detection device 1 includes a threshold function storage unit 11, a direct current component removal unit 12, a periodic sequence storage unit 13, an evaluation function calculation unit 14, and an isolated operation determination unit 15. The DC component removal unit 12, the evaluation function calculation unit 14, and the isolated operation determination unit 15 are, for example, a processor such as a central processing unit (CPU) or a digital signal processor (DSP), a field programmable gate array (FPGA), or a programmable circuit (PLD). Logic Device). The threshold function storage unit 11 and the periodic sequence storage unit 13 are, for example, buffer memories. The DC component removing unit 12 may be a high pass filter.
閾値関数記憶部１１は、連系インバータ２が単独運転になった場合の系統周期の発散過程を記述する閾値関数により定義される、系統周期の所定時間Ｌに渡る変化系列Ｔｔｈ(ｔ)を予め記憶する。以下の説明では、閾値関数により定義される、系統周期の所定時間Ｌに渡る変化系列Ｔｔｈ(ｔ)を便宜的に閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)と呼ぶ場合がある。閾値関数は、例えば、指数関数を用いて、２個或いは３個といった少数のパラメータで記述可能である。例えば、正帰還による不安定系の発散波形は、振幅係数をＡ、時定数をＴとすれば、次の式(1)のように表すことが可能である。 The threshold function storage unit 11 defines a change sequence T th (t) over a predetermined period L of the system cycle, which is defined by a threshold function describing the diverging process of the system cycle when the interconnected inverter 2 becomes an isolated operation. Store in advance. In the following description, is defined by a threshold function, there is a case where a change sequence T th over a predetermined time system cycle L (t) is called a convenience threshold function sequence T th (t). The threshold function can be described by a small number of parameters such as two or three using an exponential function, for example. For example, if the amplitude coefficient is A and the time constant is T, the diverging waveform of the unstable system by positive feedback can be expressed as the following equation (1).
直流分除去部１２には、周期検出器２０７により検出された系統周期が逐次入力される。前述したように、周期検出器２０７は、連系インバータ２から能動信号が注入される局所系統から系統周期を検出する。直流分除去部１２は、検出された系統周期から系統周期定常値を差し引き、差し引かれた系統周期を周期系列記憶部１３へ出力する（ステップＳ１）。系統周期定常値は、定格周波数（例えば、50 Hz又は60 Hz）の逆数である定格周期と同じ値、又は定格周期から若干ずれた値である。 The system cycle detected by the cycle detector 207 is sequentially input to the DC component removal unit 12. As described above, the period detector 207 detects the system period from the local system into which the active signal is injected from the interconnection inverter 2. The DC component removing unit 12 subtracts the grid periodic steady value from the detected grid cycle, and outputs the subtracted grid cycle to the cycle series storage unit 13 (step S1). The stationary grid cycle value is the same value as the rated cycle, which is the reciprocal of the rated frequency (for example, 50 Hz or 60 Hz), or a value slightly deviated from the rated cycle.
周期系列記憶部１３には、局所系統から検出された系統周期（直流分除去部１２による処理を経た系統周期）が逐次入力される。周期系列記憶部１３は、検出された系統周期の所定時間Ｌに渡る変化系列Ｔ(ｔ)を記憶する（ステップＳ２）。具体的には、周期系列記憶部１３は、現在時刻ｔから所定時間Ｌ遡った時刻ｔ−Ｌから現在時刻ｔまでの系統周期の変化系列Ｔ(ｔ)を記憶する。以下の説明では、検出された系統周期の所定時間Ｌに渡る変化系列Ｔ(ｔ)を便宜的に検出周期系列Ｔ(ｔ)と呼ぶ場合がある。 The periodic system storage unit 13 sequentially receives a system cycle detected from a local system (a system cycle that has undergone processing by the DC component removing unit 12). The periodic sequence storage unit 13 stores a change sequence T (t) of the detected system period over a predetermined time L (step S2). Specifically, the periodic sequence storage unit 13 stores the change sequence T (t) of the system cycle from time t−L which is a predetermined time L backward from the current time t to the current time t. In the following description, a change series T (t) over a predetermined time L of a detected system cycle may be referred to as a detection cycle series T (t) for convenience.
閾値関数記憶部１１及び周期系列記憶部１３がバッファメモリで実装される場合、各バッファメモリは、所定時間Ｌに渡る閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)或いは検出周期系列Ｔ(ｔ)を記憶する同じ長さのメモリサイズを有してもよい。閾値関数記憶部１１及び周期系列記憶部１３にバッファメモリが用いられれば、ＤＳＰ等が用いられた評価関数計算部１４は後述の積和演算を高速に実行できる。 When the threshold function storage unit 11 and the periodic sequence storage unit 13 are implemented by buffer memories, each buffer memory is the same as storing the threshold function series T th (t) or the detection periodic series T (t) for a predetermined time L It may have a memory size of length. If a buffer memory is used for the threshold value function storage unit 11 and the periodic sequence storage unit 13, the evaluation function calculation unit 14 using a DSP or the like can execute the product-sum operation described later at high speed.
評価関数計算部１４及び単独運転判定部１５は、例えば図４に示すような処理を実行する。図４は、実施形態に従った単独運転検出処理の第１例を示す図である。
評価関数計算部１４は、検出周期系列Ｔ(ｔ)と閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)とが所定時間Ｌに渡って積和演算される評価関数を計算することで、検出周期系列Ｔ(ｔ)に対する評価値Ｊ(ｔ)を取得する（ステップＳ３）。例えば、図４に示すように、評価関数計算部１４は、次の式(2)に示される評価関数を演算することにより評価値Ｊ(ｔ)を取得する。
The evaluation function calculation unit 14 and the isolated operation determination unit 15 execute, for example, processing as shown in FIG. 4. FIG. 4 is a diagram showing a first example of islanding operation detection processing according to the embodiment.
The evaluation function calculation unit 14 calculates an evaluation function in which the detection cycle sequence T (t) and the threshold function sequence T th (t) are subjected to product-sum operation over a predetermined time L, thereby detecting the detection cycle sequence T (t ) Is acquired (step S3). For example, as shown in FIG. 4, the evaluation function calculation unit 14 obtains the evaluation value J (t) by computing the evaluation function shown in the following equation (2).
単独運転判定部１５は、評価値Ｊ(ｔ)と所定の判定閾値Ｊｔｈとを比較することにより単独運転の有無を判定する（ステップＳ４）。例えば、図４に示すように、単独運転判定部１５は、次の式(3)で示される判定条件を満足するか否かにより単独運転の有無を判定する。 The isolated operation determination unit 15 determines the presence or absence of isolated operation by comparing the evaluation value J (t) with a predetermined determination threshold value Jth (step S4). For example, as shown in FIG. 4, the isolated operation determination unit 15 determines the presence or absence of isolated operation based on whether or not the determination condition represented by the following equation (3) is satisfied.
単独運転判定部１５は、単独運転の判定結果を示す単独運転判定フラグを出力する。単独運転判定フラグが単独運転の検出を示す場合には、単独運転検出装置１からインバータ側開閉器２０５へ解列信号が出力される。 The isolated operation determination unit 15 outputs an isolated operation determination flag indicating the determination result of the isolated operation. When the isolated operation determination flag indicates the detection of isolated operation, the isolated operation detection device 1 outputs a disconnection signal to the inverter-side switch 205.
実施形態に従った単独運転検出方法の理解を容易にするために、検出周期系列Ｔ(ｔ)及び閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を例示して説明する。図５は、検出周期系列及び閾値関数系列の第１例を示す図である。図６は、図５に示した第１例に関する評価値を示す図である。図７は、検出周期系列及び閾値関数系列の第２例を示す図である。図８は、図７に示した第２例に関する評価値を示す図である。 In order to facilitate the understanding of the islanding detection method according to the embodiment, the detection cycle sequence T (t) and the threshold function sequence T th (t) will be illustrated and described. FIG. 5 is a diagram illustrating a first example of a detection cycle sequence and a threshold function sequence. FIG. 6 is a diagram showing evaluation values regarding the first example shown in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating a second example of the detection cycle sequence and the threshold function sequence. FIG. 8 is a diagram showing evaluation values regarding the second example shown in FIG.
図５に示した第１例は、検出周期系列Ｔ(ｔ)が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)に類似した発散傾向の波形であるため、連系インバータ２が単独運転していると判定されることが望ましい一例である。一方、図７に示した第２例は、検出周期系列Ｔ(ｔ)が発散傾向でなく、閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)に類似しないため、連系インバータ２が単独運転していないと判定されることが望ましい一例である。両例共に、連系インバータ２が単独運転していると判定されることが望ましくない周期的な系統擾乱が検出周期系列Ｔ(ｔ)に混入している。また、図６及び図８には、式(2)に示した評価関数により取得される評価値Ｊ(ｔ)が被積分関数Ｔ（ｔ）・Ｔｔｈ(ｔ)と時間軸との間の面積に相当することが示されている。 In the first example shown in FIG. 5, since the detection cycle sequence T (t) is a waveform having a diverging tendency similar to the threshold function sequence T th (t), it is determined that the interconnected inverter 2 is in isolated operation. Is a desirable example. On the other hand, in the second example shown in FIG. 7, since the detection cycle sequence T (t) is not divergent and is not similar to the threshold function sequence T th (t), it is determined that the interconnected inverter 2 is not operating alone. It is an example that is desirable. In both examples, periodic systematic disturbances in which it is not desirable to determine that the interconnected inverter 2 is operating alone are mixed in the detection cycle sequence T (t). Further, in FIGS. 6 and 8, the evaluation value J (t) obtained by the evaluation function shown in the equation (2) is between the integrand T (t) · T th (t) and the time axis. It is shown to correspond to the area.
図５に示す第１例では、検出周期系列Ｔ(ｔ)は閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)に類似した発散傾向の波形であるのに対して、図７に示す第２例では、検出周期系列Ｔ(ｔ)は閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)とは異なる収束傾向の波形である。この結果、図６に示す評価値Ｊ(ｔ)は、図８に示す評価値Ｊ(ｔ)と比較して大きな値になる。評価値Ｊ(ｔ)がこうした傾向を有することから、式(3)に示されるように、評価値Ｊ(ｔ)と所定の判定閾値Ｊｔｈとを比較することで単独運転の有無を判定することができる。 In the first example shown in FIG. 5, the detection cycle sequence T (t) is a waveform having a divergence tendency similar to the threshold value function series T th (t), while in the second example shown in FIG. The series T (t) is a waveform having a convergence tendency different from that of the threshold function series T th (t). As a result, the evaluation value J (t) shown in FIG. 6 becomes a large value as compared with the evaluation value J (t) shown in FIG. Since the evaluation value J (t) has such a tendency, as shown in the equation (3), the presence or absence of an isolated operation is determined by comparing the evaluation value J (t) with a predetermined determination threshold value Jth. be able to.
なお、式(3)において評価値Ｊ(ｔ)の絶対値が取られている理由は、次の説明の通りである。検出周期系列Ｔ(ｔ)及び対応する閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)が図５に示すように正側に発散する場合には、評価値Ｊ（ｔ）は図６に示すように正の値である。しかしながら、対応する閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)が負側に発散する場合には、評価値Ｊ（ｔ）は負の値である。そこで、負側に発散傾向を示す周期系列からも単独運転を検出できるようにするために、式(3)において評価値Ｊ(ｔ)の絶対値が取られる。このように、実施形態に従った単独運転検出方法では、周期系列が正側及び負側の何れの発散傾向を示す場合であっても、式(2)から得られる１つの評価値から単独運転の有無を判定できる。 The reason why the absolute value of the evaluation value J (t) is taken in the equation (3) is as follows. When the detection cycle series T (t) and the corresponding threshold function series T th (t) diverge to the positive side as shown in FIG. 5, the evaluation value J (t) is a positive value as shown in FIG. It is. However, if the corresponding threshold function series T th (t) diverges to the negative side, the evaluation value J (t) is a negative value. Therefore, in order to be able to detect an isolated operation also from a periodic sequence showing a tendency of divergence on the negative side, the absolute value of the evaluation value J (t) is taken in equation (3). As described above, in the islanding operation detection method according to the embodiment, the islanding operation is performed from one evaluation value obtained from the equation (2) even when the periodic sequence exhibits a diverging tendency on either the positive side or the negative side. Can determine the presence or absence of
また、式(2)に示されるように、検出周期系列Ｔ(ｔ)に対する評価値Ｊ(ｔ)は、検出周期系列Ｔ(ｔ)と閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)とを所定時間Ｌに渡って積和演算することで取得される。このため、出力や負荷の変動等による系統擾乱が積分時間Ｌ以下の周期で発生する場合には、系統擾乱の影響は、積和演算によって打ち消し合い、評価値Ｊ(ｔ)にはほとんど現れない。したがって、実施形態に従った単独運転検出方法によれば、単独運転の誤検出や検出遅れを低減できる。 Further, as shown in the equation (2), the evaluation value J (t) for the detection cycle sequence T (t) corresponds to the detection cycle sequence T (t) and the threshold function sequence T th (t) in a predetermined time L Acquired by product-sum operation across. For this reason, when systematic disturbance due to fluctuations in output or load occurs at a period equal to or less than integration time L, the influence of systematic disturbance is canceled out by product-sum operation and hardly appears in evaluation value J (t) . Therefore, according to the islanding operation detection method according to the embodiment, it is possible to reduce erroneous detection and detection delay of islanding.
例えば、単独運転を検出する既存の能動方式では、検出された系統周期の瞬時値が単独運転の有無の判定に直接用いられるため、前述したように単独運転の誤検出が発生する危険がある。一方、実施形態に従った単独運転検出方法では、評価関数の計算に積和演算（時間積分）が利用されるため、出力や負荷の変動等による系統擾乱の影響が低減される。 For example, in the existing active method for detecting an isolated operation, since the instantaneous value of the detected system cycle is directly used to determine the presence or absence of an isolated operation, there is a risk that erroneous detection of the isolated operation may occur as described above. On the other hand, in the islanding operation detection method according to the embodiment, product-sum operation (time integration) is used to calculate the evaluation function, so the influence of systematic disturbance due to fluctuations in output or load is reduced.
特許文献１の単独運転判定方式では、判定区間内で階段状のパターンを構成する複数の閾値を設けて、周期偏差系列が判定区間内の全ての閾値判定条件を全て満足したタイミングで単独運転と判定するようになっている。図５を参照してこの判定方式を説明する。特許文献１の周期偏差系列を検出周期系列Ｔ(ｔ)、階段状の閾値パターンを所定時間Ｌの長さを持つ判定区間上の閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)とみなせば、特許文献１の判定方式は、時刻が進むにつれて検出周期系列Ｔ(ｔ)が定義された時間軸上を右側にシフトして行く判定区間において、判定区間内の全ての時刻で検出周期系列Ｔ(ｔ)が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を上回っているかどうか判定することに相当する。図５に示された状態は、系統擾乱が混入しているものの単独運転と判定することが望ましいタイミングを示しているが、仮に特許文献１の方法で判定がおこなわれたとすると、検出周期系列Ｔ(ｔ)が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を下回る部分が区間内の右側の一部に含まれているので、このタイミングでは単独運転とは判定されない。しかしながら、検出周期系列Ｔ(ｔ)が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を下回る部分がなくなるまで時刻がさらに経過すれば単独運転と判定されるようになる。また、連続する２系統周期以上の系統周期の移動平均を施して検出周期系列Ｔ(ｔ)を作成すれば、系統擾乱の影響は低減されるものの移動平均により検出位相が遅れ、いずれにしても検出時間は遅延する。これに対して、本実施形態に従った単独運転検出方法によれば、上記のように、判定区間が図５に示されたタイミングで単独運転と判定することができる。つまり、提案方式は特許文献１の方式に比べて、より高速検出にも対応可能である。 In the islanding operation determination method of Patent Document 1, a plurality of threshold values forming a step-like pattern are provided in the judgment zone, and the islanding operation is performed at the timing when the periodic deviation series satisfies all the threshold judgment conditions in the judgment zone. It is designed to judge. This determination method will be described with reference to FIG. Assuming that the periodic deviation sequence of Patent Document 1 is a detection periodic sequence T (t), and the step-like threshold pattern is a threshold function sequence T th (t) on a determination section having a length of a predetermined time L, Patent Document 1 In the determination method, the detection period series T (t) is a threshold at all times in the determination section in the determination section which shifts to the right on the time axis on which the detection cycle series T (t) is defined as time progresses. It corresponds to determining whether the function series T th (t) is exceeded. The state shown in FIG. 5 indicates the timing at which it is desirable to determine that the system operation is mixed but it is desirable to determine that it is an isolated operation, but if the determination is performed by the method of Patent Document 1, the detection cycle sequence T Since a portion where (t) falls below the threshold value function series T th (t) is included in a part on the right side in the section, it is not determined to be an isolated operation at this timing. However, if time passes further until there is no portion where the detection cycle series T (t) falls below the threshold function series T th (t), it will be determined as an isolated operation. In addition, if the detection cycle sequence T (t) is created by performing moving average of system cycles of two or more continuous system cycles, the influence of the system disturbance is reduced, but the detection phase is delayed by the moving average. Detection time is delayed. On the other hand, according to the islanding operation detection method according to the present embodiment, as described above, it is possible to determine that the judgment section is the islanding operation at the timing shown in FIG. That is, the proposed method can cope with higher-speed detection as compared to the method of Patent Document 1.
また、例えば、前述した特許文献１では、系統周期の複数の変化パターンを作成し、作成された複数の変化パターンと段階的に設定された複数の閾値とを夫々比較する構成がとられることから、判定のための処理が複雑である。さらに、複数の閾値が判定に用いられ、設定及び調整を要するパラメータも多い。周波数が変動しながら変化する場合に対応するために、連続する２系統周期以上の系統周期の移動平均数を調整した周期偏差系列の作成や判定区間長の調整が必要な場合もある。一方、実施形態に従った単独運転検出方法では、式(2)で示されるような積和演算から求まる評価値が唯一の判定条件に用いられるため、処理が容易である。また、実施形態に従った単独運転検出方法では、閾値関数を数式で記述することで調整を要するパラメータの数を減らすことができる。つまり、提案方式は実装が容易である。 Further, for example, in Patent Document 1 described above, a configuration is adopted in which a plurality of variation patterns of the system cycle are created, and the plurality of created variation patterns and a plurality of threshold values set in stages are compared. , The process for determination is complicated. Furthermore, a plurality of threshold values are used for determination, and many parameters need to be set and adjusted. In order to cope with the case where the frequency changes while changing, it may be necessary to create a periodic deviation series in which the moving average number of continuous two or more system cycles is adjusted, and to adjust the determination section length. On the other hand, in the islanding operation detection method according to the embodiment, the evaluation value obtained from the product-sum operation as shown in the equation (2) is used as the only determination condition, so the process is easy. Further, in the islanding operation detection method according to the embodiment, the threshold function can be described by a mathematical expression to reduce the number of parameters requiring adjustment. In other words, the proposed method is easy to implement.
したがって、実施形態に従った単独運転検出方法は既存の能動方式等と比較しても格別な効果を有する。
なお、単独運転検出装置１が実行する単独運転検出方法は、上述の処理に限定されず、上述の処理に変更が加えられた処理や、追加の処理を含んでもよい。
Therefore, the islanding operation detection method according to the embodiment has a remarkable effect as compared with the existing active method and the like.
The islanding operation detection method performed by the islanding operation detection device 1 is not limited to the above-described process, and may include the process in which a change is made to the above-described process or an additional process.
例えば、評価関数計算部１４は、閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)が所定時間Ｌに渡って二乗積分された規格化定数値で評価関数を除算することで、評価値Ｊ(ｔ)を規格化するように更に構成されてもよい。図９は、実施形態に従った単独運転検出処理の第２例を示す図である。図９に示すように、評価関数計算部１４は、規格化定数値Ｊ０を次の式(4)により計算する。 For example, the evaluation function calculation unit 14 normalizes the evaluation value J (t) by dividing the evaluation function by the normalization constant value obtained by subjecting the threshold function series T th (t) to square integration over a predetermined time L. It may be further configured to: FIG. 9 is a diagram showing a second example of islanding operation detection processing according to the embodiment. As shown in FIG. 9, the evaluation function calculator 14 calculates the normalization constant value J 0 according to the following equation (4).
図９に示すように、評価関数計算部１４は、式(2)に示した評価関数を規格化定数値Ｊ０で除算することで、規格化された評価値Ｊ(ｔ)を取得する。単独運転判定部１５は、式(3)に示すように、規格化された評価値Ｊ(ｔ)と判定閾値Ｊｔｈとを比較することにより単独運転の有無を判定する。 As shown in FIG. 9, the evaluation function calculation unit 14 divides the evaluation function shown in equation (2) by the normalization constant value J 0 to obtain a standardized evaluation value J (t). The islanding operation determination unit 15 determines the presence or absence of the islanding operation by comparing the standardized evaluation value J (t) with the determination threshold value Jth , as shown in equation (3).
評価値Ｊ(ｔ)が上述のように規格化された場合、検出周期系列Ｔ（ｔ）が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)と同波形であるときの評価値Ｊ(ｔ)は1.0となる。例えば、図５に示した一例に関する評価値Ｊ(ｔ)は1.0にほぼ近い値になる。また、検出周期系列Ｔ（ｔ）が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)よりもより発散傾向を示す波形である場合には、評価値Ｊ(ｔ)の絶対値は1.0よりも大きな値になる。そして、検出周期系列Ｔ（ｔ）が閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)よりも発散傾向が小さい波形である場合には、評価値Ｊ(ｔ)の絶対値は1.0よりも小さな値となる。一方、図７に示した一例に関する評価値Ｊ(ｔ)は0にほぼ近い値になる。 When the evaluation value J (t) is normalized as described above, the evaluation value J (t) is 1.0 when the detection cycle series T (t) has the same waveform as the threshold function series T th (t). . For example, the evaluation value J (t) for the example shown in FIG. 5 is a value close to 1.0. In addition, when the detection cycle series T (t) is a waveform that exhibits a more diverging tendency than the threshold function series T th (t), the absolute value of the evaluation value J (t) becomes a value larger than 1.0. When the detection cycle sequence T (t) is a waveform having a smaller divergence tendency than the threshold function sequence T th (t), the absolute value of the evaluation value J (t) becomes a value smaller than 1.0. On the other hand, the evaluation value J (t) regarding the example shown in FIG. 7 becomes a value almost close to zero.
したがって、評価値Ｊ(ｔ)を上述のように規格化し、判定閾値Ｊｔｈを1.0又は1.0付近に設定することで、単独運転の有無は直観的に判定可能になる。
次に、閾値関数は、式(1)で示されるような指数関数でなくてもよく、例えば、単独運転と判定された場合の検出周期系列Ｔ（ｔ）で表される発散パターンであってもよい。図１０は、実施形態に従った単独運転検出装置の第２の構成例を示す図である。
Therefore, by standardizing the evaluation value J (t) as described above and setting the determination threshold value J th to 1.0 or around 1.0, it becomes possible to intuitively determine the presence or absence of an isolated operation.
Next, the threshold function does not have to be an exponential function as shown in equation (1), and is, for example, a diverging pattern represented by a detection cycle sequence T (t) when it is determined to be an isolated operation It is also good. FIG. 10 is a diagram showing a second configuration example of the islanding operation detection device according to the embodiment.
図１０に示すように、周期系列記憶部１３は、単独運転判定部１５により単独運転と判定された場合の検出周期系列Ｔ（ｔ）を閾値関数記憶部１１へ転送する。閾値関数記憶部１１は、転送された検出周期系列Ｔ（ｔ）を閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)として記憶する。こうした構成を用いれば、指数関数で表される閾値関数のパラメータを設定及び調整しなくても、閾値関数を実波形をベースに容易に設定でき、利便性が向上する。また、実波形ベースの閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を用いて評価関数を計算することで評価値Ｊ(ｔ)を取得すれば、単独運転の有無をより正確に判定できるので、単独運転の誤検出や検出遅れをより低減できる。 As shown in FIG. 10, the periodic sequence storage unit 13 transfers, to the threshold function storage unit 11, the detection periodic sequence T (t) when it is determined by the isolated operation determination unit 15 to be an isolated operation. The threshold function storage unit 11 stores the transferred detection cycle sequence T (t) as a threshold function sequence T th (t). With such a configuration, the threshold function can be easily set based on the actual waveform without setting and adjusting the parameter of the threshold function represented by the exponential function, and the convenience is improved. In addition, if the evaluation value J (t) is obtained by calculating the evaluation function using the threshold function series T th (t) based on the actual waveform, it is possible to more accurately determine the presence or absence of an isolated operation. False detection and detection delay can be further reduced.
なお、図２に示した第１の構成例と図１０に示した第２の構成例は組み合わされてもよい。例えば、閾値関数記憶部１１は、指数関数で定義される閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)を閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)の初期値として記憶してもよい。そして、閾値関数記憶部１１は、単独運転判定時の検出周期系列Ｔ（ｔ）が周期系列記憶部１３から転送された場合に、転送された検出周期系列Ｔ（ｔ）を閾値関数系列Ｔｔｈ(ｔ)として記憶してもよい。 The first configuration example shown in FIG. 2 and the second configuration example shown in FIG. 10 may be combined. For example, the threshold value function storage unit 11 may store the threshold value function series T th (t) defined by the exponential function as an initial value of the threshold function series T th (t). Then, when the detection cycle sequence T (t) at the time of the isolated operation determination is transferred from the cycle sequence storage unit 13, the threshold function storage unit 11 transmits the detected cycle sequence T (t) to the threshold function sequence T th. It may be stored as (t).
次に、上述の説明では、単独運転検出装置１は系統周期を用いて単独運転を検出する。しかしながら、系統周波数は系統周期の逆数であるから、単独運転検出装置１は、系統周期に代えて系統周波数を用いて単独運転を検出するように構成されてもよい。こうした構成によっても上述した効果と同様の効果を得ることができる。 Next, in the above description, the islanding operation detection device 1 detects an islanding operation using a system cycle. However, since the system frequency is the reciprocal of the system cycle, the isolated operation detection device 1 may be configured to detect an isolated operation using the system frequency instead of the system cycle. With this configuration, it is possible to obtain the same effect as the above-described effect.
以上のように、単独運転検出装置１により実行される単独運転検出方法の一例を説明した。しかしながら、実施形態に従った単独運転検出方法は、単独運転検出装置１が行う各処理が規律された単独運転検出プログラムを実行するコンピュータによって実施することも可能である。 As described above, an example of the islanding operation detection method executed by the islanding operation detection device 1 has been described. However, the islanding operation detection method according to the embodiment can also be implemented by a computer that executes an islanding operation detection program in which each process performed by the islanding operation detection device 1 is disciplined.
図１１は、実施形態に従った単独運転検出プログラムを実行するコンピュータの構成例を示す図である。図１１に示す一例では、コンピュータ７は、ＣＰＵ７１、主記憶装置７２、補助記憶装置７３、入力装置７４、表示装置７５、記憶媒体駆動装置７６、及び通信インタフェース７７を含む。コンピュータ７に含まれるこれらのユニット７１〜７７はバス７８を介して相互に接続される。 FIG. 11 is a diagram showing an example of a configuration of a computer that executes an islanding detection program according to the embodiment. In the example illustrated in FIG. 11, the computer 7 includes a CPU 71, a main storage 72, an auxiliary storage 73, an input device 74, a display 75, a storage medium driver 76, and a communication interface 77. These units 71 to 77 included in the computer 7 are mutually connected via a bus 78.
例えば、実施形態に従った単独運転検出プログラムは可搬型記憶媒体に予め記録される。可搬型記憶媒体の一例としては、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及びフラッシュメモリ等が挙げられる。可搬型記憶媒体に記録された単独運転検出プログラムは、記憶媒体駆動装置７６により読み取られ、補助記憶装置７３にインストールされる。或いは、例えば、実施形態に従った単独運転検出プログラムは、他のコンピュータ（図示せず）に予め記憶され、通信インタフェース７７を介して補助記憶装置７３にインストールされる。 For example, the islanding operation detection program according to the embodiment is pre-recorded on a portable storage medium. Examples of portable storage media include magnetic disks, optical disks, magneto-optical disks, and flash memories. The isolated operation detection program recorded in the portable storage medium is read by the storage medium drive device 76 and installed in the auxiliary storage device 73. Alternatively, for example, the islanding operation detection program according to the embodiment is stored in advance in another computer (not shown) and installed in the auxiliary storage device 73 via the communication interface 77.
ＣＰＵ７１は、単独運転検出プログラムを補助記憶装置７３から主記憶装置７２に読み出し、読み出した単独運転検出プログラムを実行する。
なお、入力装置７４は、例えば、キーボード、マウス、又はタッチパネルである。また、表示装置７５は、例えば、液晶ディスプレイである。
The CPU 71 reads the isolated operation detection program from the auxiliary storage device 73 to the main storage device 72, and executes the read out isolated operation detection program.
The input device 74 is, for example, a keyboard, a mouse, or a touch panel. The display device 75 is, for example, a liquid crystal display.
実施形態に従った単独運転検出プログラムをコンピュータが実行することによって、前述した効果と同様の効果を得ることができる。
以上に示した本発明の実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すだけであり、これに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を加えることが可能である。
The computer can execute the islanding detection program according to the embodiment to obtain the same effects as the above-described effects.
The embodiment of the present invention described above is merely an example of the preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this, and various modifications can be made to the embodiment described above without departing from the scope of the present invention. It is possible to apply a variation of
１ 単独運転検出装置
１１ 閾値関数記憶部
１２ 直流分除去部
１３ 周期系列記憶部
１４ 評価関数計算部
１５ 単独運転判定部
２ 連系インバータ
２０１ インバータ回路
２０２ 交流リアクトル
２０３ 電流検出器
２０４ コンデンサ
２０５ インバータ側開閉器
２０６ 計器用変圧器
２０７ 周期検出器
２０８ 電圧検出器
２０９ 基準信号生成回路
２１０ 座標変換器
２１１ 出力電流制御回路
２１２ ゲート信号生成回路
３ 直流電源
４ 負荷
５ 系統電源
６ 系統側遮断器
７ コンピュータ
７１ ＣＰＵ
７２ 主記憶装置
７３ 補助記憶装置
７４ 入力装置
７５ 表示装置
７６ 記憶媒体駆動装置
７７ 通信インタフェース
７８ バス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Islanding operation detection apparatus 11 threshold value function storage unit 12 direct current component removal unit 13 periodic sequence storage unit 14 evaluation function calculation unit 15 island operation determination unit 2 interconnection inverter 201 inverter circuit 202 AC reactor 203 current detector 204 capacitor 205 inverter side switching Unit 206 Instrument transformer 207 Period detector 208 Voltage detector 209 Reference signal generation circuit 210 Coordinate converter 211 Output current control circuit 212 Gate signal generation circuit 3 DC power supply 4 Load 5 System power supply 6 System side circuit breaker 7 Computer 71 CPU
72 main storage unit 73 auxiliary storage unit 74 input unit 75 display unit 76 storage medium drive unit 77 communication interface 78 bus
Claims (7)
前記連系インバータから能動信号が注入された系統から検出された、前記系統周期の検出周期系列を記憶する周期系列記憶部と、
前記検出周期系列と前記閾値関数系列とが所定時間に渡って積和演算される評価関数を計算することで、前記検出周期系列に対する評価値を取得する評価関数計算部と、
前記評価値と判定閾値とを比較することで前記単独運転の有無を判定する単独運転判定部と
を含む単独運転検出装置。 A threshold value function storage unit storing a threshold value function series of the grid cycle defined by a threshold function describing a diverging process of the grid cycle when the interconnection inverter becomes an isolated operation;
A periodic sequence storage unit for storing a detection periodic sequence of the system periodicity detected from a system into which an active signal is injected from the interconnection inverter;
An evaluation function calculation unit that acquires an evaluation value for the detection cycle sequence by calculating an evaluation function in which the detection cycle sequence and the threshold function sequence are subjected to product-sum operation over a predetermined time;
An islanding operation detection device comprising: an islanding operation determination unit that determines the presence or absence of the islanding operation by comparing the evaluation value and a determination threshold value.
請求項１に記載の単独運転検出装置。 The islanding operation according to claim 1, wherein the evaluation function calculation unit normalizes the evaluation value by dividing the evaluation function by a normalization constant value obtained by squaring the threshold function series over the predetermined time. Detection device.
前記閾値関数記憶部は、転送された前記検出周期系列を前記閾値関数系列として記憶する
請求項１又は２に記載の単独運転検出装置。 The periodic sequence storage unit transfers the detection periodic sequence when it is determined to be the single operation to the threshold function storage unit.
The islanding operation detection device according to claim 1 or 2, wherein the threshold function storage unit stores the transferred detection cycle sequence as the threshold function sequence.
請求項１〜３の何れか一項に記載の単独運転検出装置。 4. The DC component removing unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a DC component removal unit that subtracts the grid periodic steady value from the grid cycle detected from the grid and outputs the grid cycle subtracted to the cyclic sequence storage unit. Islanding detection device as described.
請求項１〜４の何れか一項に記載の単独運転検出装置。 The islanding operation detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein a grid frequency is used instead of the grid cycle.
前記連系インバータが単独運転になった場合の前記系統周期の発散過程を記述する閾値関数により定義される、前記系統周期の閾値関数系列と、前記検出周期系列とが所定時間に渡って積和演算される評価関数を計算することで、前記検出周期系列に対する評価値を取得し、
前記評価値と判定閾値とを比較することで前記単独運転の有無を判定する
単独運転検出方法。 Storing a detection cycle sequence of the grid cycle detected from the grid into which the active signal is injected from the interconnection inverter,
A threshold value function series of the system cycle defined by a threshold function describing the diverging process of the system cycle when the interconnected inverter becomes an isolated operation, and the detection cycle series is product sum over a predetermined time An evaluation value for the detection cycle sequence is obtained by calculating an evaluation function to be calculated,
The islanding operation detection method which determines the presence or absence of the said islanding by comparing the said evaluation value and a determination threshold value.
前記連系インバータが単独運転になった場合の前記系統周期の発散過程を記述する閾値関数により定義される、前記系統周期の閾値関数系列と、前記検出周期系列とが所定時間に渡って積和演算される評価関数を計算することで、前記検出周期系列に対する評価値を取得し、
前記評価値と判定閾値とを比較することで前記単独運転の有無を判定する
処理をコンピュータに実行させる単独運転検出プログラム。 Storing a detection cycle sequence of the grid cycle detected from the grid into which the active signal is injected from the interconnection inverter,
A threshold value function series of the system cycle defined by a threshold function describing the diverging process of the system cycle when the interconnected inverter becomes an isolated operation, and the detection cycle series is product sum over a predetermined time An evaluation value for the detection cycle sequence is obtained by calculating an evaluation function to be calculated,
An islanding operation detection program that causes a computer to execute a process of determining the presence or absence of the islanding operation by comparing the evaluation value and a determination threshold value.
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