JPH04261336A - 系統連系発電設備の保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、商用電源と自家発電源
との送電系統を連絡する系統連系発電設備において、商
用電源異常時の保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】商用電源系統と自家発電源との送電系統
を連絡する系統連系発電設備において、連系する商用電
源系統にメインテナンス又は事故等により停電が発生し
た場合、作業者の安全及び系統の保護システムの確実な
動作を確保するために、速やかに発電を停止し、商用電
源系統への逆充電を防止しなくてはならない。系統連系
発電設備の場合、商用電源系統が停電状態となっても自
家発電源で発生する電力が負荷に供給され、発電電力と
負荷電力との間に差が生じれば、不足電圧或いは過電圧
を検出することにより自家発電源の発電を停止させるよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負荷電
力と発電電力が略等しい場合には、商用電源系統が停電
状態となっても電圧値に変化が生じず、これを検出でき
ないため発電を継続してしまうという問題を有している
。

【０００４】本発明は上記問題を解決するものであって
、商用電源系統が停電状態となった場合に負荷の状況に
かかわらずこれを検出することができる系統連系発電設
備の保護装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の系統
連系発電設備の保護装置は、複数の負荷１に接続される
商用電源２と、これと並列に電力変換装置５及び遮断器
７を介して接続される自家発電源４とを備え、前記自家
発電源４側から負荷に少なくとも有効電力を供給し、前
記商用電源２側から負荷に対して不足する有効電力及び
無効電力を供給する系統連系発電設備において、周波数
検出装置１２、高調波検出装置１３及び電圧・電流位相
差検出装置１４のうち少なくとも１つを有する停電検出
装置９を電力変換装置５の出力側に設け、停電検出装置
９において商用電源２の停電状態を検出し停電と判断し
た場合には、遮断器７により電力の供給を遮断すること
を特徴とする。

【０００６】なお、上記構成に付加した番号は、図面と
対比させるものであり、これにより本発明の構成が何ら
限定されるものではない。

【０００７】

【作用】本発明においては、例えば図１に示すように、
発電電力が負荷電力と略等しい場合には、周波数検出装
置１２、高調波検出装置１３、電圧・電流位相差検出装
置１４において停電状態を検出する。商用電源系統が停
電状態になると、負荷１の要求に見合った無効電力が供
給されないため、電圧・電流位相差及び周波数が変化し
、また、系統側インピーダンスの変化により高調波の発
生が生じる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。図１は本発明の系統連系発電設備の保護装置の１
実施例を示すブロック構成図である。

【０００９】複数の負荷１には、商用電源２から変圧器
３を介して電力が供給されると共に、これと並列に自家
発電源４から電力変換装置５、変圧器６及び遮断器７を
介して電力が供給される構成となっている。自家発電源
４は、水力、風力、燃料電池、太陽電池等の発電装置で
あり、電力変換装置５は、発電装置が交流発電であれば
ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ変換器であり、直流発電であればＤＣ
／ＡＣ変換器である。本発明においては、自家発電源４
側から有効電力を供給し、商用電源２側から無効電力を
供給する構成とし、そのために、電力検出出力制御器８
においては、負荷１側の有効電力及び無効電力を検出し
、出力指令値を電力変換装置５に出力し、自家発電源４
側から負荷１側に有効電力を供給するように構成してい
る。遮断器７は、リレー回路７ａ、主リレー接点７ｂ、
補助リレー接点７ｃ、抵抗Ｒとからなる。

【００１０】停電検出装置９は、商用電源２側の停電状
態および復帰状態を検出するものであり、過電圧検出装
置１０、不足電圧検出装置１１、周波数検出装置１２、
高調波検出装置１３、電圧・電流位相差検出装置１４に
おいて、停電状態を検出し停電と判断した場合には、遮
断器７のリレー回路７ａを駆動させ接点７ｂ、７ｃを開
くことにより電力の供給を遮断すると共に自家発電源４
を停止させる。

【００１１】商用電源系統が停電状態となった場合の検
出方法について説明する。発電電力が負荷電力より大き
い場合には、過電圧検出装置１０において過電圧を検出
し、発電電力が負荷電力より小さい場合には、不足電圧
検出装置１１において不足電圧を検出する。これは従来
と同様である。

【００１２】発電電力が負荷電力と略等しい場合には、
周波数検出装置１２、高調波検出装置１３、電圧・電流
位相差検出装置１４において停電状態を検出する。商用
電源系統が停電状態になると、負荷１に無効電力が供給
されないため、電圧・電流位相差及び周波数の変化が生
じ、また、系統側インピーダンスの変化により高調波の
発生が生じる。図２及び図３は停電試験の結果を示し、
図２は電圧・電流位相差及び周波数の変化を示し、図３
は高調波の発生を示している。

【００１３】停電が復帰した場合には、これを停電検出
装置９により検出しリレー回路７ａにより接点７ｂをオ
ンさせ、発電を自動的に再開させることができる。この
とき、突入電流の抑制制御を行う。突入電流には、電源
投入時の直流リンクコンデンサ充電電流と、発電開始時
の直流電圧制御による電流がある。

【００１４】電源投入時の充電電流は、現状では定格電
流の数倍（５〜６００Ａ）であるが、系統への影響、電
力変換装置５の主回路素子の許容電流を考慮し制限する
必要があり、突入電流の抑制は、リレー回路７ａによる
二段投入が有効である。これは、先に補助リレー接点７
ｃで抵抗Ｒを通じてコンデンサを充電し、コンデンサ電
圧が上昇した後に主リレー接点７ｂを投入することによ
り、突入電流を定格電流の１／１０程度（数Ａ）に抑制
できる。

【００１５】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく種々の変更が可能である。例えば、上記実
施例においては、発電電力が負荷電力と略等しい場合に
、周波数検出装置１２、高調波検出装置１３、電圧・電
流位相差検出装置１４において停電状態を検出している
が、このうち少なくとも１つの検出装置があればよい。

【００１６】また、上記実施例においては、商用電源２
側から無効電力を供給し、自家発電源４側から有効電力
を供給する例を示しているが、自家発電源４側から有効
電力及び無効電力を供給し、商用電源２側から負荷に対
して不足する有効電力及び無効電力を供給する例にも適
用可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の負荷に接続される商用電源と、これと並列に電力変
換装置及び遮断器を介して接続される自家発電源とを備
え、前記自家発電源側から少なくとも有効電力を供給し
、前記商用電源側から負荷に対して不足する有効電力及
び無効電力を供給する系統連系発電設備において、周波
数検出装置、高調波検出装置及び電圧・電流位相差検出
装置のうち少なくとも１つを有する停電検出装置を電力
変換装置の出力側に設け、前記停電検出装置において商
用電源の停電状態を検出し停電と判断した場合には、前
記遮断器により電力の供給を遮断するように構成したた
め、商用電源系統が停電状態となった場合に負荷の状況
にかかわらずこれを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の系統連系発電設備の保護装置の１実施
例を示すブロック構成図

【図２】停電試験の結果を示す図

【図３】停電試験の結果を示す図

【符号の説明】

１…負荷、２…商用電源、４…自家発電源、５…電力変
換装置、７…遮断器、９…停電検出装置、１２…周波数
検出装置、１３…高調波検出装置、１４…電圧・電流位
相差検出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の負荷に接続される商用電源と、これ
   と並列に電力変換装置及び遮断器を介して接続される自
   家発電源とを備え、前記自家発電源側から負荷に少なく
   とも有効電力を供給し、前記商用電源側から負荷に対し
   て不足する有効電力及び無効電力を供給する系統連系発
   電設備において、周波数検出装置、高調波検出装置及び
   電圧・電流位相差検出装置のうち少なくとも１つを有す
   る停電検出装置を電力変換装置の出力側に設け、前記停
   電検出装置において商用電源の停電状態を検出し停電と
   判断した場合には、前記遮断器により電力の供給を遮断
   することを特徴とする系統連系発電設備の保護装置。