JPH0946909A - 並列多重連系分散電源の単独運転検出装置 - Google Patents
並列多重連系分散電源の単独運転検出装置Info
- Publication number
- JPH0946909A JPH0946909A JP7191342A JP19134295A JPH0946909A JP H0946909 A JPH0946909 A JP H0946909A JP 7191342 A JP7191342 A JP 7191342A JP 19134295 A JP19134295 A JP 19134295A JP H0946909 A JPH0946909 A JP H0946909A
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- JP
- Japan
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- disturbance
- distributed power
- inverter
- power source
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 系統に、複数のインバータを分散電源として
並列に多重接続し、インバータ出力に外乱を与えて系統
の変動より単独運転を検出する装置において、各インバ
ータが個別に外乱を発生させると、それらによって生じ
る系統の変動が相殺しあって検出不能となる状態を回避
する。 【解決手段】 系統電圧の周期をＮ分周することにより
作成した外乱発生タイミング信号を、複数のインバータ
に同期して同時に供給し、各インバータに設けた外乱発
生部によって同種の外乱を同時に発生させ、これによっ
て生じる系統変動が、共通の単独運転検出リレーで検出
されると、単独運転と判定し、全インバータを停止させ
る。
並列に多重接続し、インバータ出力に外乱を与えて系統
の変動より単独運転を検出する装置において、各インバ
ータが個別に外乱を発生させると、それらによって生じ
る系統の変動が相殺しあって検出不能となる状態を回避
する。 【解決手段】 系統電圧の周期をＮ分周することにより
作成した外乱発生タイミング信号を、複数のインバータ
に同期して同時に供給し、各インバータに設けた外乱発
生部によって同種の外乱を同時に発生させ、これによっ
て生じる系統変動が、共通の単独運転検出リレーで検出
されると、単独運転と判定し、全インバータを停止させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列多重連系分散
電源の単独運転検出装置に関し、特に、分散電源から外
乱を与える能動型の検出を行なう場合において、分散電
源である複数のインバータの出力に個別に外乱を発生さ
せると、これによって生じる系統の変動が相殺して検出
不能となる状態をなくすことを目的とする。
電源の単独運転検出装置に関し、特に、分散電源から外
乱を与える能動型の検出を行なう場合において、分散電
源である複数のインバータの出力に個別に外乱を発生さ
せると、これによって生じる系統の変動が相殺して検出
不能となる状態をなくすことを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】太陽光発電システムは、例えば図５に示
すように、太陽電池１の直流出力を交流に変換するイン
バータ２を、分散電源３として、系統連系スイッチ４を
介して系統電源５に連系させている。
すように、太陽電池１の直流出力を交流に変換するイン
バータ２を、分散電源３として、系統連系スイッチ４を
介して系統電源５に連系させている。
【０００３】ここで、工事のために系統解列が生じた場
合、解列点Ａにつながる分散電源３のインバータ２の運
転が継続していると、この単独運転により工事区間に充
電され、工事作業者が感電する危険性がある。
合、解列点Ａにつながる分散電源３のインバータ２の運
転が継続していると、この単独運転により工事区間に充
電され、工事作業者が感電する危険性がある。
【０００４】そこで、系統解列によるインバータ２の単
独運転を検出して、インバータ２の運転を停止するとと
もに、系統連系スイッチ４を開放して分散電源３を系統
から切り離す必要がある。
独運転を検出して、インバータ２の運転を停止するとと
もに、系統連系スイッチ４を開放して分散電源３を系統
から切り離す必要がある。
【０００５】この単独運転を検出する方式としては、受
動方式と能動方式がある。受動方式は、インバータ２の
出力電力と負荷６の消費電力とが完全なバランス状態に
あると解列時に系統に何ら変化が生じないため、検出不
可能となる。そのため、インバータ出力に外乱を与えて
上記完全バランス状態を崩す能動方式の単独運転検出装
置７を設け、単独運転となる際に生じる電圧変動又は周
波数変動を検出している。
動方式と能動方式がある。受動方式は、インバータ２の
出力電力と負荷６の消費電力とが完全なバランス状態に
あると解列時に系統に何ら変化が生じないため、検出不
可能となる。そのため、インバータ出力に外乱を与えて
上記完全バランス状態を崩す能動方式の単独運転検出装
置７を設け、単独運転となる際に生じる電圧変動又は周
波数変動を検出している。
【０００６】この能動方式の単独運転検出装置７は、分
散電源であるインバータ毎に設けるのが通例であり、図
６に示すように系統に複数の分散電源３を並列に多重接
続した場合は、インバータ２に外乱を発生させる外乱発
生部８と、系統の変動から単独運転状態を検出してイン
バータの運転を停止すると共に系統から切り離す単独運
転検出リレー９を、分散電源３の数だけ設けている。
散電源であるインバータ毎に設けるのが通例であり、図
６に示すように系統に複数の分散電源３を並列に多重接
続した場合は、インバータ２に外乱を発生させる外乱発
生部８と、系統の変動から単独運転状態を検出してイン
バータの運転を停止すると共に系統から切り離す単独運
転検出リレー９を、分散電源３の数だけ設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、複数
の分散電源３を、系統に並列に多重接続し、夫々に単独
運転検出装置７を備えると、各分散電源３は、個々独立
したタイミングで外乱を発生させるため、それによって
生じる系統電圧の位相跳躍等の変動が、相殺して単独運
転検出リレー９で検出されない場合が生じる。
の分散電源３を、系統に並列に多重接続し、夫々に単独
運転検出装置７を備えると、各分散電源３は、個々独立
したタイミングで外乱を発生させるため、それによって
生じる系統電圧の位相跳躍等の変動が、相殺して単独運
転検出リレー９で検出されない場合が生じる。
【０００８】この現象は、分散電源３の設置数が多い
程、各々による系統の変動の組み合わせが多くなるため
発生し易くなる。
程、各々による系統の変動の組み合わせが多くなるため
発生し易くなる。
【０００９】そこで、この発明は、分散型電源３を系統
に並列に多重接続した場合でも、能動型の単独運転検出
を確実に行えるようにすることを目的とする。
に並列に多重接続した場合でも、能動型の単独運転検出
を確実に行えるようにすることを目的とする。
【００１０】
(1) 本発明が提供する並列多重連系分散電源の単独運転
検出装置は、直流電力を交流電力に変換する複数のイン
バータを、系統連系スイッチを介し、分散電源として並
列に多重接続した電力系統において、
検出装置は、直流電力を交流電力に変換する複数のイン
バータを、系統連系スイッチを介し、分散電源として並
列に多重接続した電力系統において、
【００１１】各インバータに設けられ、外乱発生タイミ
ング信号を受けてインバータ出力に同種の外乱を発生す
る複数の外乱発生部と、
ング信号を受けてインバータ出力に同種の外乱を発生す
る複数の外乱発生部と、
【００１２】上記外乱発生部の各々に、同期・供給され
る複数の外乱発生タイミング信号を、所定の周期で作成
する外乱発生タイミング回路と、
る複数の外乱発生タイミング信号を、所定の周期で作成
する外乱発生タイミング回路と、
【００１３】上記外乱発生タイミング信号と同期して系
統の変動から単独運転を検出し、各分散電源を停止させ
る単独運転検出リレーとを備えたことを特徴とする。
統の変動から単独運転を検出し、各分散電源を停止させ
る単独運転検出リレーとを備えたことを特徴とする。
【００１４】(2) 上記外乱発生タイミング回路は、系統
電圧の周期をＮ分周することにより同期した複数の外乱
発生タイミング信号を作成する構成とすることができ
る。
電圧の周期をＮ分周することにより同期した複数の外乱
発生タイミング信号を作成する構成とすることができ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施態様を図１〜図４
に示して説明する。
に示して説明する。
【００１６】図１において、１０は分散電源で、直流電
源である太陽電池１１と、太陽電池１１が発生する直流
電力を交流変換するインバータ１２から構成される。１
３はインバータ１２を系統に連係させる系統連系スイッ
チであり、各分散電源１０は、系統電源１４につながれ
た系統母線１５に、並列に多重接続される。
源である太陽電池１１と、太陽電池１１が発生する直流
電力を交流変換するインバータ１２から構成される。１
３はインバータ１２を系統に連係させる系統連系スイッ
チであり、各分散電源１０は、系統電源１４につながれ
た系統母線１５に、並列に多重接続される。
【００１７】各インバータ１２は、外乱発生タイミング
信号を受けると同種の外乱を発生する外乱発生部１６を
備えている。
信号を受けると同種の外乱を発生する外乱発生部１６を
備えている。
【００１８】１７は複数の分散電源１０に共通の外乱発
生タイミング回路で、系統電圧を受けて周期的な外乱発
生タイミング信号を作成する。
生タイミング回路で、系統電圧を受けて周期的な外乱発
生タイミング信号を作成する。
【００１９】１８は複数の分散電源１０に共通の単独運
転検出リレーで、インバータ１２の出力に外乱を与えた
とき、これに同期して系統の変動を検出し、これより単
独運転を検出して分散電源１０を停止させる。すなわ
ち、単独運転を検出したとき、各インバータ１２にゲー
トブロック信号1を供給して運転を停止させると同時
に、各系列連系スイッチ１３に遮断信号Ｓ2を出力して
系統から切り離す。
転検出リレーで、インバータ１２の出力に外乱を与えた
とき、これに同期して系統の変動を検出し、これより単
独運転を検出して分散電源１０を停止させる。すなわ
ち、単独運転を検出したとき、各インバータ１２にゲー
トブロック信号1を供給して運転を停止させると同時
に、各系列連系スイッチ１３に遮断信号Ｓ2を出力して
系統から切り離す。
【００２０】上記構成において、外乱発生タイミング回
路１７は、所定の周期で外乱発生タイミング信号Ｔを、
各インバータの外乱発生部１６に、同期させて同時供給
する。これによって、各インバータ１２は、その出力に
同種の外乱を同時に発生する。単独運転検出リレー１８
は、この外乱発生のタイミングと同期して、系統の変動
（周波数又は電圧の変動）から単独運転になったことを
検出する。単独運転が検出されれば、各インバータ１２
にゲートブロック信号Ｓ1を出力してインバータ１２の
運転を停止すると同時に、系統連系スイッチ１３に遮断
信号Ｓ2を供給して、分散電源１０の系統からの切り離
しを行なう。
路１７は、所定の周期で外乱発生タイミング信号Ｔを、
各インバータの外乱発生部１６に、同期させて同時供給
する。これによって、各インバータ１２は、その出力に
同種の外乱を同時に発生する。単独運転検出リレー１８
は、この外乱発生のタイミングと同期して、系統の変動
（周波数又は電圧の変動）から単独運転になったことを
検出する。単独運転が検出されれば、各インバータ１２
にゲートブロック信号Ｓ1を出力してインバータ１２の
運転を停止すると同時に、系統連系スイッチ１３に遮断
信号Ｓ2を供給して、分散電源１０の系統からの切り離
しを行なう。
【００２１】各インバータ１２が発生する上記外乱は、
同期した複数の外乱発生タイミング信号Ｔによって同時
に発生する同種のものであるので、これによって生じる
系統の変動が相殺することはなく、複数の分散電源を並
列に多重接続していても、検出不能になることはない。
同期した複数の外乱発生タイミング信号Ｔによって同時
に発生する同種のものであるので、これによって生じる
系統の変動が相殺することはなく、複数の分散電源を並
列に多重接続していても、検出不能になることはない。
【００２２】次に、上記外乱発生部１６、位相跳躍検出
回路１７、及び外乱発生タイミング回路１７の構成例に
ついて説明する。
回路１７、及び外乱発生タイミング回路１７の構成例に
ついて説明する。
【００２３】外乱発生部１６は、どのような外乱を発生
させるものでもよいが、いずれのインバータについても
同種の外乱を発生させる必要がある。この一例としてイ
ンバータ制御回路へ入力する系統電圧Ｖの位相に一定量
のシフトをかける周波数変動方式の外乱発生部１６を、
図２に示し説明する。
させるものでもよいが、いずれのインバータについても
同種の外乱を発生させる必要がある。この一例としてイ
ンバータ制御回路へ入力する系統電圧Ｖの位相に一定量
のシフトをかける周波数変動方式の外乱発生部１６を、
図２に示し説明する。
【００２４】図２に示す外乱発生部１６は、ＰＬＬ回路
１９と、位相変動回路２０と、出力電流指令回路２１と
から構成される。ＰＬＬ回路１９は、系統電圧のゼロク
ロス点を検出して電源同期信号Ｖを作成する。位相変動
回路２０は、図３に示すように上記電源同期信号Ｖ（実
線）から、シフトした電圧Ｖ1及びＶ2（点線）を作る。
Ｖ1はタイミング信号ＴがＨレベルのとき、Ｖ2は同信号
がＬレベルのとき出力される。出力電流指令回路２１
は、この同期信号を基準として、インバータ１２に出力
電流指令値Ｉ0を供給する。図２において、外乱発生タ
イミング信号のＨレベル／Ｌレベルを周期的に繰り返し
発生させれば、Ｈ／Ｌのタイミングにてシフトした電圧
（点線）が発生して、ゼロクロス点の位相がαだけずれ
た電流基準信号が出力される。従って、通常運転時（連
系時）に、負荷とバランスする状態がなく、系統解列し
たときに位相跳躍等の系統変動を誘発する無効電力が供
給される。
１９と、位相変動回路２０と、出力電流指令回路２１と
から構成される。ＰＬＬ回路１９は、系統電圧のゼロク
ロス点を検出して電源同期信号Ｖを作成する。位相変動
回路２０は、図３に示すように上記電源同期信号Ｖ（実
線）から、シフトした電圧Ｖ1及びＶ2（点線）を作る。
Ｖ1はタイミング信号ＴがＨレベルのとき、Ｖ2は同信号
がＬレベルのとき出力される。出力電流指令回路２１
は、この同期信号を基準として、インバータ１２に出力
電流指令値Ｉ0を供給する。図２において、外乱発生タ
イミング信号のＨレベル／Ｌレベルを周期的に繰り返し
発生させれば、Ｈ／Ｌのタイミングにてシフトした電圧
（点線）が発生して、ゼロクロス点の位相がαだけずれ
た電流基準信号が出力される。従って、通常運転時（連
系時）に、負荷とバランスする状態がなく、系統解列し
たときに位相跳躍等の系統変動を誘発する無効電力が供
給される。
【００２５】外乱発生方式には、この他にも、インバー
タから出力する電力を低周波で振動させバランスを崩し
て検出する電力変動方式等もある。
タから出力する電力を低周波で振動させバランスを崩し
て検出する電力変動方式等もある。
【００２６】外乱発生タイミング回路１７は、例えば図
４に示すように系統電圧のゼロクロス点を検出して電源
同期信号を作成する電源同期回路２２と、これをＮ分周
して外乱発生タイミング信号Ｔを作成する分周器２３
と、さらに、この外乱発生タイミング信号Ｔを、複数信
号Ｔ1,Ｔ2,…Ｔmとし、前記複数のインバータ１２の前
記外乱発生部１６に、同期させて同時に供給する分配器
２４とから構成される。
４に示すように系統電圧のゼロクロス点を検出して電源
同期信号を作成する電源同期回路２２と、これをＮ分周
して外乱発生タイミング信号Ｔを作成する分周器２３
と、さらに、この外乱発生タイミング信号Ｔを、複数信
号Ｔ1,Ｔ2,…Ｔmとし、前記複数のインバータ１２の前
記外乱発生部１６に、同期させて同時に供給する分配器
２４とから構成される。
【００２７】単独運転検出リレー１８は、系統解列時に
上記外乱によって生じる系統の変動を検出するものであ
ればよい。例えば、位相跳躍を検出する場合は、系統電
圧Ｖを受け、上記外乱発生タイミング信号Ｔと同期した
出力電流の位相が変動する所定幅の期間だけ監視を行な
う。これは、他の要因、例えば負荷急変などによる位相
跳躍を誤検出する確率を低くするためで、この期間に同
一方向の位相跳躍βが得られ、その位相跳躍βが設定値
〔例えば、５°〕を越え、かつ、所定の回数〔例えば、
３回〕だけ前記期間内に連続して発生した場合（同一期
間内に複数回発生した場合は１回とする。）に、インバ
ータ１２が単独運転状態にあると判断してゲートブロッ
ク信号Ｓ1 及び遮断信号Ｓ2 を出力することにより、イ
ンバータ１２の単独運転を停止させると共に系統連系ス
イッチ１３を開放して分散電源１０を系統から切り離
す。
上記外乱によって生じる系統の変動を検出するものであ
ればよい。例えば、位相跳躍を検出する場合は、系統電
圧Ｖを受け、上記外乱発生タイミング信号Ｔと同期した
出力電流の位相が変動する所定幅の期間だけ監視を行な
う。これは、他の要因、例えば負荷急変などによる位相
跳躍を誤検出する確率を低くするためで、この期間に同
一方向の位相跳躍βが得られ、その位相跳躍βが設定値
〔例えば、５°〕を越え、かつ、所定の回数〔例えば、
３回〕だけ前記期間内に連続して発生した場合（同一期
間内に複数回発生した場合は１回とする。）に、インバ
ータ１２が単独運転状態にあると判断してゲートブロッ
ク信号Ｓ1 及び遮断信号Ｓ2 を出力することにより、イ
ンバータ１２の単独運転を停止させると共に系統連系ス
イッチ１３を開放して分散電源１０を系統から切り離
す。
【００２８】尚、上記実施例では、直流電源として太陽
電池１を持つ太陽光発電システムに適用した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されることなく、燃
料電池などの他の直流電源からなる分散電源を持つシス
テムに適用可能である。
電池１を持つ太陽光発電システムに適用した場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されることなく、燃
料電池などの他の直流電源からなる分散電源を持つシス
テムに適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、系統に複数の分散電源
を並列に多重接続した場合において、分散電源の単独運
転を検出するためにインバータから与える外乱を、同期
して同時に発生させるから、各インバータが個別に外乱
を発生させた場合に系統の変動が相殺して、検出不能に
なる現象をなくすことができる。
を並列に多重接続した場合において、分散電源の単独運
転を検出するためにインバータから与える外乱を、同期
して同時に発生させるから、各インバータが個別に外乱
を発生させた場合に系統の変動が相殺して、検出不能に
なる現象をなくすことができる。
【００３０】また、各インバータに外乱発生タイミング
を指令する回路と、系統の変動を検出して各インバータ
を停止させ、系統連系スイッチを遮断する単独運転検出
リレーを、複数の分散電源に対して共通の装置にできる
から、設備費を低減できると共に、複数の分散電源に対
して単独運転の検出装置を共通の１台として扱え、設備
の管理も容易になる。
を指令する回路と、系統の変動を検出して各インバータ
を停止させ、系統連系スイッチを遮断する単独運転検出
リレーを、複数の分散電源に対して共通の装置にできる
から、設備費を低減できると共に、複数の分散電源に対
して単独運転の検出装置を共通の１台として扱え、設備
の管理も容易になる。
【図１】本発明の単独運転検出装置を、並列多重接続さ
れた分散電源に設置した概略構成を示すブロック図
れた分散電源に設置した概略構成を示すブロック図
【図２】図１の外乱発生部の構成例を示すブロック図
【図３】図２の外乱発生部の動作原理を説明する電圧波
形図
形図
【図４】図１の外乱発生タイミング回路の構成例を示す
ブロック図
ブロック図
【図５】系統に連係した分散電源に単独運転検出装置を
設けた従来構成を示すブロック図
設けた従来構成を示すブロック図
【図６】系統に複数の分散電源を連係させ、各分散電源
に単独運転検出装置を設けた従来の構成を示すブロック
図
に単独運転検出装置を設けた従来の構成を示すブロック
図
１０ 分散電源 １１ 直流電源〔太陽電池〕 １２ インバータ １３ 系統連系スイッチ １４ 系統電源 １５ 系統母線 １６ 外乱発生部 １７ 外乱発生タイミング回路 １８ 単独運転検出リレー Ｖ 系統電圧 ＩO インバータの出力電流指令値 Ｓ1 インバータのゲートブロック信号 Ｓ2 単独運転検出リレーの遮断信号
Claims (2)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換する複数のイ
ンバータを、系統連系スイッチを介し、分散電源として
並列に多重接続した電力系統において、 各インバータに設けられ、外乱発生タイミング信号を受
けてインバータ出力に同種の外乱を発生する複数の外乱
発生部と、 上記外乱発生部の各々に、同期・供給される複数の外乱
発生タイミング信号を、所定の周期で作成する外乱発生
タイミング回路と、 上記外乱発生タイミング信号と同期して系統の変動から
単独運転を検出し、各分散電源を停止させる単独運転検
出リレーとを備えたことを特徴とする並列多重連系分散
電源の単独運転検出装置。 - 【請求項２】 系統電圧の周期をＮ分周することにより
同期した複数の外乱発生タイミング信号を作成する外乱
発生タイミング回路を備えたことを特徴とする請求項１
に記載した並列多重連系分散電源の単独運転検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191342A JPH0946909A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 並列多重連系分散電源の単独運転検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7191342A JPH0946909A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 並列多重連系分散電源の単独運転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0946909A true JPH0946909A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16272977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7191342A Pending JPH0946909A (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 並列多重連系分散電源の単独運転検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0946909A (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| KR100839145B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2008-06-19 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 |
| CN100420118C (zh) * | 2003-09-23 | 2008-09-17 | 艾劳埃斯·乌本 | 风力设备及其操作方法 |
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| WO2011142014A1 (ja) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換器の接続装置 |
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| JPH07336899A (ja) * | 1994-04-12 | 1995-12-22 | Canon Inc | 単独運転防止装置、それを用いた分散型発電装置及び発電システム |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP7191342A patent/JPH0946909A/ja active Pending
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