JP7013840B2 - 分散型電源の保護装置及びそれを備えたシステム - Google Patents
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Description
図3を参照して、本発明の実施の形態に係る保護装置100は、制御部102、高調波生成部104、電圧測定部106及び高調波成分算出部108を含む。保護装置100は、各部を作動させるための電源等(図示せず)をも含む。
保護装置100を電力供給システムに適用する構成に関して説明する。図4を参照して、電力供給システムは、電力系統200と、発電機204、BESS206及びPV208で構成される分散型電源210(一点鎖線で示す)とを備え、配電線110を介して重要設備214に電力を供給する。配電線110には、重要設備214側への電力供給を停止するための系統スイッチ202が設けられている。電力供給システムは、さらに、分散型電源210と重要設備214との間に保護装置100を備えている。
以下に、図5を参照して、図4に示した電力供給システムにおいて、短絡故障を検出する処理に関して、より具体的に説明する。図5のプログラムは、停電時に系統スイッチ202が開放されたことを表すトリガー信号TGが保護装置100に入力されたことを受けて、保護装置100により実行される。上記したように、保護装置100は制御部102を備え、制御部102の内部にCPU及び記憶部を含む。したがって、保護装置100が実行する処理は、制御部102のCPUが実行する処理を意味する。
上記では、マイクログリッドの分散型電源から、1本の配電線により1つの重要設備に電力を供給する場合を説明したが、複数の重要設備に異なる配電線を介して電力を供給する場合がある。その場合には、それぞれの配電線に関して短絡故障の有無を検出することが好ましい。そのような場合の電力供給システムの構成を図6に示す。
しきい値は、電力供給システムの構成に応じて適宜設定することができる。ここでは、図10に示す構成での算出例を示す。
102、122 制御部
104 高調波生成部
106 電圧測定部
108 高調波成分算出部
110、920 配電線
112 第1分岐配電線
114 第2分岐配電線
116 第3分岐配電線
200、900 電力系統
202、902 系統スイッチ
204、904 発電機
206、906 BESS
208、908 PV
210、910 分散型電源
912 過電流保護リレー
214、216、218、914 重要設備
220 第1スイッチ
222 第2スイッチ
224 第3スイッチ
230、930 短絡故障
Is 短絡電流
TG トリガー信号
S0 高調波
S1 周波数情報
S2 起動信号
C1、C2、C3、C4、C5 制御信号
V 電圧
Vs 所定周波数の電圧成分
Claims (5)
- 分散型電源の保護装置であって、
電力系統により所定周波数の交流電圧が供給される配電線に、前記所定周波数よりも高い周波数を有する高調波を生成する高調波生成手段と、
前記配電線の電圧値を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段により測定された前記電圧値の時間変動波形から、前記高調波のフーリエ係数である電圧成分を算出する電圧成分算出手段と、
前記高調波生成手段及び前記電圧成分算出手段を制御する制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記配電線が前記電力系統から切り離されたことを表す信号が入力されたことを受けて、前記高調波生成手段に、前記電力系統から切り離された前記配電線に前記高調波を供給させ、前記電圧成分算出手段に、前記電圧成分を算出させ、
前記電圧成分算出手段により算出された電圧成分と所定のしきい値とを比較することにより、前記電力系統から切り離された前記配電線による送電の経路上に短絡故障が発生したか否かを判定し、
短絡故障が発生していないと判定されたことを受けて、前記分散型電源を起動させる起動信号を出力することを特徴とする保護装置。 - 前記制御手段は、複数のスイッチの各々を投入又は開放するスイッチ制御手段を含み、
複数の前記スイッチは、前記電力系統から複数の設備に電力を供給するために、一端が前記配電線に接続され、相互に並列接続された複数の分岐配電線にそれぞれ設けられ、
前記制御手段は、前記スイッチ制御手段により、複数の前記スイッチの各々の投入又は開放を設定した状態で、前記電圧成分算出手段により算出された電圧成分と前記しきい値とを比較することを、複数の前記スイッチのうち投入する組合せを変更して繰返すことにより、複数の前記分岐配電線の各々による送電の経路上に短絡故障が発生したか否かを判定することを特徴とする、請求項1に記載の保護装置。 - 前記制御手段は、複数の前記分岐配電線のうち、短絡故障が発生していると判定された分岐配電線に設けられたスイッチを開放し、短絡故障が発生していないと判定された分岐配電線に設けられたスイッチを投入した後、前記起動信号を出力することを特徴とする、請求項2に記載の保護装置。
- 前記高調波は、前記所定周波数の非整数倍の周波数を有する次数間高調波であり、振幅が一定の電流として供給されることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の保護装置。
- 請求項1~4のいずれかに記載の保護装置と、
電力系統から電力を供給するための配電線を介して電力を供給し得る分散型電源とを含み、
前記分散型電源は、前記起動信号により起動され、前記配電線に電力を供給することを特徴とするシステム。
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