JPH05328609A - 分散形電源システム - Google Patents

分散形電源システム

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Publication number
JPH05328609A
JPH05328609A JP4122329A JP12232992A JPH05328609A JP H05328609 A JPH05328609 A JP H05328609A JP 4122329 A JP4122329 A JP 4122329A JP 12232992 A JP12232992 A JP 12232992A JP H05328609 A JPH05328609 A JP H05328609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
power
relay
control circuit
operating
Prior art date
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Pending
Application number
JP4122329A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Shinohara
裕文 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 商用電力系統と、太陽光、風力等の発電装置
を連携して運転する場合、不要な連系点しゃ断、または
ゲートブロック指令発生が行われない分散形電源システ
ムを提供する。 【構成】 連系用スイッチ9を介して商用電力系統に接
続されたインバータ12と、太陽電池15のような発電
装置と、不足電力リレー18、23などの保護手段を有
する分散形電源システムにおいて、商用電力系統(1)
からの受電電力が設定値以下となった時に、設定値以下
とならないようにインバータ12を出力制限運転する第
1、第2の制御回路25、28を有し、第1の制御回路
25は不足電力が保護手段によって検出された時には、
インバータ12が運転中または、出力制限運転中かを確
認しインバータゲートブロックを行う第1制御手段と
し、第2の制御回路28はインバータ12が運転中また
は、ゲートブロックを行うべき領域であるかを確認し連
系用スイッチ9をOFFする第2制御手段とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は商用電力系統から電力の
供給を受ける住宅のような小需要家にて、太陽光、風力
などの自然エネルギを用いた自家発電装置を有する分散
形電源システムに関する。
【0002】
【従来の技術】太陽光、風力などの自然エネルギを用い
て発電を行い、個人住宅、商店等の小需要家の負荷に電
力を供給するシステムの開発が進められている。これら
のシステムで発生する電力の大きさは一定ではなく、時
間と共に変化する場合がある。そこで負荷の運転を安定
に行うために商用電力系統と連系して用いることが考え
られている。
【0003】図7は従来の分散形電源システムの一構成
例である。図7において商用電力系統(1)は電力量計
(以下WHとする)(2)、契約用電流制限器(以下S
Bとする)(3)、主幹漏電しゃ断器(以下MELBと
する)(4)、負荷用ノーヒューズ形のしゃ断器(7)
を介して住宅内負荷に接続され住宅内負荷(L)に電力
を供給する。一方、これらの住宅内負荷(L)は負荷用
ノーヒューズ形のしゃ断器(7)、漏電しゃ断器(以下
ELBとする)(8)、連系用スイッチ(以下Cttと
する)(9)、絶縁変圧器(10)、出力スイッチ(以
下PSとする)(11)を介してインバータ(12)に
接続される。インバータ(12)は太陽電池スイッチ
(13)、逆流防止ダイオード(14)を介して供給さ
れる太陽電池(15)からの直流電力を交流電力に変換
し、この交流電力を住宅内負荷(L)に供給する。
【0004】第1の電流検出用CT1 (5)で検出され
た電流値と交流回路電圧値は方向短絡リレー(以下#1
DSRとする)(16)、逆電力リレー(以下#1RP
Rとする)(17)、不足電力リレー(以下#1UPR
とする)(18)、過電圧リレー(以下#10VRとす
る)(19)、不足電圧リレー(以下#1UVRとす
る)(20)、不足周波数リレー(以下#1UFRとす
る)(21)などの、系統連系のために必要な保護装置
に入力され、これらの保護要素機能によって、系統連系
に必要な監視、保護リレーが稼働する。これらの保護リ
レーの内のいずれかが動作すると、連系点用しゃ断器と
して設けられたCtt(9)をOFFする。 系統連系
を行う分散形電源システムにおいては保護要素を2系列
設けることが定められている。従って、以上述べた保護
要素を1系列目とし、2系列目保護としてインバータ
(12)部に設けられた制御・保護回路(27)の内部
の保護要素及びインバータ(12)部の外にCT2
(6)を介して設けられた方向短絡リレー(以下#2D
SRとする)(22)、不足電力リレー(以下#2UP
Rとする(23)を用いる。これらを総合して保護要素
が2系列設けられることになる。 PS(11)の接点
には図示しない第2の過電圧リレー(以下#20VRと
する)、第2の不足電圧リレー(以下#2UVRとす
る)、第2の不足周波数リレー(以下#2UFR)を備
えた制御保護回路(27)を設け、その出力と、#2U
PR(23)およびこれにつながるトランスジューサ
(24)の出力をゲートドライブ(26)を介してイン
バータ(12)に入力するように接続する。
【0005】ここで、#1UPR(18)、及び#2U
PR(23)は、需要家内負荷(L)に供給される太陽
光発電システム側からの電力が余って、系統電力側へ流
れ込もうとするところの、いわゆる逆潮流電力が発生す
ることを防止する。図8及び図9を併せて参照しながら
この動作を説明する。電流検出用CT2 (6)で検出さ
れた主回路電流値信号はトランスジューサ(24)を介
してインバータ(12)のゲートドライブ回路(26)
に入力され、あらかじめ定められた設定値の主回路電流
となった時には主回路電流がそれ以下とならないように
インバータ出力電力を低減させる制御を行う。さらに主
回路電流が前記の設定値よりも低く設定された、領域B
となった時には、#2UPR(23)が動作し、この信
号がゲートドライブ回路(26)に入ってゲートストッ
プ動作を行わせる。ゲートストップ動作が何らかの原因
によって正常に動作せず、このゲートストップ用信号よ
りもさらに低く定められた領域Cとなった時には、一系
列目保護に属する#11UPR(18)が動作し、連系
点に設けられたCtt(9)をOFFして太陽光発電シ
ステムを電力系統から切り離す。さらに万が一、これら
の保護機能がいずれも働かず、逆潮流方向の電力が発生
した場合には、#1UPR(17)が働いてCtt
(9)をOFFする。以上述べた保護機能を設けること
により、太陽光発電システム側から系統側へ逆潮流電力
を送り出すことを防ぐことが出来る。
【0006】ここで、領域A、B或いはCとなるのは、
需要家内負荷に必要な電力のほとんどを太陽光発電シス
テムが賄い、系統からの電力がほとんど要らない場合以
外に、太陽光発電システムの発電がほとんど無く又はゼ
ロの状態で、かつ重要家内負荷にそのものも領域A以下
であるような場合が考えられる。この、後者のような場
合、具体的に例えれば、需要家内が無人でかつ夜間で太
陽光発電システムは停止しており、また無人状態で使用
されている冷蔵庫コンプレッサーなどの負荷も全て停止
した状態となったときには、逆潮流が発生する可能性が
全く無いにもかかわらずゲートブロック指令信号が出続
けたり、連系点のCtt(9)がOFFされてしまった
りする。そして、再び冷蔵庫が自動的に運転を開始した
場合に、主幹部電流が不足電力トリップ設定値以上とな
ればCtt(9)が自動的に投入される様に自動復帰機
能を備えている場合にはCtt(9)がONし、冷蔵庫
の自動運転に従ってこのようなON−OFF動作を繰り
返すことになる。またCtt(9)の自動復帰機能がな
い場合にはCtt(9)は開放状態のままとなってしま
い、いずれも好ましい動作ではない。需要家が個人住宅
の場合に於いては住宅内負荷の運転容量が、#1、#2
のUPR(18)、(23)による不足電力検出設定値
よりも低くなる状態が十分有り得る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の高圧連系システムではあまり起きる事の無かった需
要家内負荷がほとんど無い場合に連系保護装置が不要ト
リップするという不都合が発生し得る。
【0008】本発明はこのような点を考慮し、需要家内
負荷の運転容量が、保護装置として設置された#1、#
2のUPR(18)、(23)(不足電力リレー)の保
護レベル以下となっても、不要な連系点しゃ断、または
ゲートブロック指令発生が行われない分散形電源システ
ムを得る事を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては連系用スイッチを介して需要家
内負荷と並列にして商用電力系統のフィーダー線に接続
されたインバータと、このインバータに直流電力を供給
する例えば太陽電池のような発電装置と、前記フィーダ
ー線上に設けられた過電圧リレー、方向短絡リレー、不
足周波数リレー,不足電力リレー、逆電力リレーなどの
保護手段を有する分散形電源システムにおいて、商用電
力系統からの受電電力があらかじめ設定された設定値以
下となった時に、インバータ出力を制限して、この設定
値以下とならないようにインバータを出力制限運転する
第1、第2の制御回路を有し、第1の制御回路は不足電
力が保護手段によって検出された時には、インバータが
運転中であること、インバータが出力制限運転中である
ことの少なくとも一方を確認し、これらの条件が成立し
たときのみ、インバータゲートブロックを行う制御手段
とし、第2の制御回路はインバータが運転中であるこ
と、インバータがゲートブロックを行うべき領域である
ことの、少なくとも一方を確認し、これらの条件が成立
した時のみ、連系用スイッチをOFFする制御手段とす
る。
【0010】
【作用】分散発電システムが動作していないときには、
需要家内の負荷電力の運転容量が不足電力リレー動作領
域となっても不要なインバータゲートブロックや、連系
点トリップを防止する事ができる。
【0011】
【実施例】(実施例1)図1において分散形電源システ
ムは、これまでに説明した従来の分散形電源システムに
加えて、第1および第2の制御回路(25)および(2
8)を有する。次に実施例1の作用を説明する。
【0012】図1において第1の制御回路(25)はト
ランスジューサ(24)からのUP防止用信号と第2U
PR(23)からのゲートブロック指令信号を受信す
る。第1制御回路(25)ではこれらの信号及び、イン
バータ(12)が運転中である事を条件としてこれらの
AND条件にてインバータゲートブロックを行う。第2
の制御回路(28)は1系列目の#1UPR(18)か
らの動作信号と、2系列目の#2UPR(23)動作信
号を受信する。第2制御回路(28)ではこれらの信号
及び、インバータ(12)が運転中である事を条件とし
てこれらのAND条件にて不足電力と判断し、連系点の
Ctt(9)をOFFする。従って、分散発電システム
が動作していないときには、需要家内の負荷電力の運転
容量が#1UPR(18)、#2UPR(23)動作領
域となっても不要なインバータゲートブロックや、連系
点トリップを防止する事ができる。
【0013】(実施例2)上述の実施例1においてはイ
ンバータ動作中の信号は接点信号として制御回路(2
8)に送ることとして述べてあるが、インバータ運転信
号を主回路に重畳させて送ることも可能である。図3に
このことを考慮した分散形電源システムの系統図を示
す。図3に於いてインバータ(12)が運転中である事
を示す信号を信号発生器(29)でつくり、この信号が
1系列目保護リレー群に設けた信号受信機(30)で受
信されている時だけ、1系列目不足電力の動作を有効に
する。このことを示したフロー図を図4に示す。図4に
於いて連系点トリップの条件となるインバータ(12)
運転中の信号は、信号受信機(30)で受信された主回
路重畳信号である事を示す。
【0014】(実施例3)さらに、需要家内負荷の運転
容量そのものを計測して、実際に需要家内負荷の運転容
量があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、不
足電力保護を働かせないようにする事も可能である。図
5にこのことを考慮した分散形電源の系統図を示す。図
5に於いて、電流検出用CT3 (32)で検出された需
要家内負荷運転容量はコンパレータ(31)に入力さ
れ、この需要家内負荷運転容量が、コンパレータ(3
1)内に設定された値以上の時のみ、需要家内負荷が運
転中であるとみなされ、このときだけ、1系列目不足電
力の動作を有効にする。このことを示したフロー図を図
6に示す。図6に於いてCtt(9)の連系点トリップ
の条件となる需要家内負荷運転中の信号はこのようにし
て得られたコンパレータ(31)の出力である事を示
す。
【0015】また、分散形電源は太陽光発電システムに
限られるものでは無く、風力その他を利用した自然エネ
ルギ発電システム全般に適用可能である。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように本発明の構成とするこ
とにより、分散形電源システムが動作していないときに
は、住宅内の負荷電力の運転容量が不足電力リレー動作
領域となっても不要なインバータゲートブロックや、連
系点トリップを防止する事が可能で長寿命な分散形電源
システムを得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の分散形電源システムの第1の実施例を
示す系統図。
【図2】図1の動作を示すフロー図。
【図3】第2の実施例を示す系統図。
【図4】図3の動作を示すフロー図。
【図5】第3の実施例を示す系統図。
【図6】図5の動作を示すフロー図。
【図7】従来例を示す系統図。
【図8】図7の動作を示すフロー図。
【図9】図8の動作が正常でないときの図7の動作を説
明する説明図。
【符号の説明】
1…商用電力系統 2…電力量計(WH) 3…契約用電流制限器(SD) 4…主幹漏電しゃ断器(MELB) 5…電流検出用変流器(CT1 ) 6…電流検出用変流器(CT2 ) 7…しゃ断器 8…漏電しゃ断器(ELB) 9…連系用スイッチ(Ctt) 10…絶縁変圧器 11…出力スイッチ(PS) 12…インバータ 13…太陽電池スイッチ 14…逆流防止ダイオード 15…太陽電池 16…#1方向短絡リレー(#1DSR) 17…#1逆電力リレー(#1RPR) 18…#1不足電力リレー(#1UPR) 19…#1過電圧リレー(#1OVR) 20…#1不足電圧リレー(#1UVR) 21…#1不足周波数リレー(#1UFR) 22…#2方向短絡リレー(#2DSR) 23…#2不足電力リレー(#2UPR) 24…トランスジューサ 25…第1制御回路 26…ゲートドライブ回路 27…制御・保護回路 28…第2制御回路 29…信号発生器 30…信号受信機 31…コンパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連系用スイッチを介して需要家内負荷と
    並列にして商用電力系統のフィーダー線に接続されたイ
    ンバータと、このインバータに直流電力を供給する例え
    ば太陽電池のような発電装置と、前記フィーダー線上に
    設けられた過電圧リレー、方向短絡リレー、不足周波数
    リレー,不足電力リレー、逆電力リレーなどの保護手段
    を有する分散形電源システムにおいて、商用電力系統か
    らの受電電力があらかじめ設定された設定値以下となっ
    た時に、インバータ出力を制限して、この設定値以下と
    ならないようにインバータを出力制限運転する第1、第
    2の制御回路を有し、第1の制御回路は不足電力が保護
    手段によって検出された時には、インバータが運転中で
    あること、インバータが出力制限運転中であることの少
    なくとも一方を確認し、これらの条件が成立したときの
    み、インバータゲートブロックを行う制御手段とし、第
    2の制御回路はインバータが運転中であること、インバ
    ータがゲートブロックを行うべき領域であることの、少
    なくとも一方を確認し、これらの条件が成立した時の
    み、連系用スイッチをOFFする制御手段としたことを
    特徴とする分散形電源システム。
JP4122329A 1992-05-15 1992-05-15 分散形電源システム Pending JPH05328609A (ja)

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JP4122329A JPH05328609A (ja) 1992-05-15 1992-05-15 分散形電源システム

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JP4122329A Pending JPH05328609A (ja) 1992-05-15 1992-05-15 分散形電源システム

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020137402A (ja) * 2019-02-15 2020-08-31 ネクストエナジー・アンド・リソース株式会社 電力制御システム及び電力制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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