JPH0974684A - 系統連系用インバータの単独運転検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】系統遮断後にインバータが複数台系統連系統し
ている場合でも、単独運転状態を確実に検出し得るよう
にする。 【構成】人工衛星からの時刻情報を受信して同期信号を
生成する同期信号発生回路３５，３６のそれぞれの同期
信号で変動信号発生器３１，３２が出力する周期的微小
信号の位相を同期さて、系統連系用インバータ１２，２
２を運転するとともに、周波数検出器３３と周波数監視
回路３４とにより系統の周波数を監視して単独運転状態
を確実に検出できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電力系統に複数台接
続された分散型電源、例えば太陽光発電システム、燃料
電池発電システムなどに用いられる系統連系用インバー
タが系統連系中に、電力系統から解列して単独運転とな
るのを検出する系統連系用インバータの単独運転検出方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】分散型電源としての太陽光発電システ
ム、燃料電池発電システムなどにおいては、負荷に安定
した電力の供給を計る目的で電力系統との連系運転を行
う。特に近年では商用電力系統へ分散型電源から電力を
供給する状態（以下、逆潮流とも称する）での連系運転
が認められたため、商用電力系統の遮断などの系統喪失
に対して発生する単独運転（アイランディング（Island
ing ）ともいう）現象を検出する必要が生じている。

【０００３】アイランディング現象は、商用電力系統の
遮断などで系統電力が喪失したときに、負荷と分散型電
源の発電量とがバランスした状態では、系統電力の喪失
を分散型電源側で検知することが困難で、この状態のま
ま、商用電力系統より再度この電力系統に充電される
と、電力系統に短絡状態が発生する恐れがあることなど
から、このアイランディング現象を確実に検出すること
が求められており、以下の〜に示すような能動的
（電力系統へ積極的に外乱を与える）なアイランディン
グ検出の方法が従来から用いられている。

【０００４】．分散型電源の無効電力に周期的な微小
変動を発生させて、アイランディング現象発生時に系統
周波数（５０／６０Ｈｚ）の変動を検出する。 ．分散型電源の有効電力を周期的に変動させて、アイ
ランディング現象発生時の系統電圧や周波数の変動を検
出する。 ．分散型電源の系統連系用インバータの出力周波数を
決定する内部発振器にオフセットを与えておき、アイラ
ンディング現象発生時に電力系統に現れる周波数変化を
検出する。

【０００５】．分散型電源に並列にインピーダンスを
瞬間的に、かつ周期的に挿入し、このインピーダンスの
挿入端での電圧変動や電流変動の急変を検出する。 これらの方法のうち、太陽光発電システム、燃料電池発
電システムなどにおいては、有効電力の変動を伴わず、
従って電池（セル）の直流出力電力の変動がない、前記
の方法が従来から用いらている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述ののアイランデ
ィング現象の検出方法は、それぞれの分散型電源が他の
分散型電源と無関係に電力系統への無効電力を変動をさ
せることから、複数台の分散型電源間で互いに干渉し合
う恐れがあり、その結果、連係点における検出感度が低
下するという問題があった。

【０００７】この発明の課題は、上述の問題点を解決す
る系統連系用インバータの単独運転検出方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】電力系統に複数台接続さ
れた分散型電源の系統連系用インバータが系統連系中
に、電力系統から解列して単独運転になるのを検出する
単独運転検出方法において、この第１の発明は、電波で
送信される時刻情報により個々の系統連系用インバータ
が供給する無効電力の周期的微小変動の位相を同期さ
せ、系統連系点の周波数の変動を監視することにより単
独運転状態を検知し、複数台の全インバータを電力系統
から切り離すか、または停止させる。

【０００９】また、第２の発明は前記第１の発明におい
て、前記電波で送信される時刻情報は、全地球的測位シ
ステム（ＧＰＳ）による時刻情報とする。

【００１０】

【作用】この発明によれば、個々の系統連系用インバー
タが供給する無効電力に周期的変動を与え、他の系統連
系用インバータの無効電力の周期的変動とその位相を同
期させ、複数台の系統連系用インバータ間の電力の授受
などの干渉を防止して、単独運転の検出を確実に行うよ
うに作用する。

【００１１】

【実施例】図１は、この発明の系統連系用インバータの
単独運転方法の実施例を示し、分散型電源が２台の場合
の回路構成図である。図１において、１は電力系統、２
は負荷、１０，２０は太陽光発電システムであり、太陽
光発電システム１０，２０は太陽電池本体１１，２１、
系統連系用インバータ１２，２２、配電用変圧器１３，
２３で構成されている。また、３は負荷分電用遮断器、
４，５は分散型電源としての太陽光発電システム１０，
２０の分散型電源側遮断器、６は電力系統１から受電す
るための受電点遮断器である。

【００１２】さらに単独運転検出装置３０は、例えば方
形波状の微小信号を発生する変動信号発生器３１，３２
と、周波数／電圧コンバータなどからなる周波数検出回
路３３と、周波数検出回路３３の出力値の微小変動を監
視する比較器，設定器からなる周波数監視回路３４と、
人工衛星からの時刻情報を受信して変動信号発生器３
１，３２の出力の、例えば、立ち上がりタイミングを同
期させる同期信号発生回路３５，３６から構成されてい
る。

【００１３】図１の単独運転検出装置３０の動作を以下
に説明する。太陽光発電システム１０，２０の系統連系
用インバータ１２，２２により供給される合計発電量と
負荷２で消費される電力量が平衡している状態で、電力
系統１側の事故などで受電点遮断器６により電力系統１
が切り離されると、太陽光発電システム１０，２０と負
荷２の間でアイランディング現象が発生する。このよう
な状態の時に、同期信号発生回路３５，３６により変動
信号発生器３１，３２の出力の立ち上がりタイミングが
同期した、例えば方形波状の無効電力変動を太陽光発電
システム１０，２０にそれぞれ与えると、連系点Ａに周
波数変動が発生し、これを周波数検出回路３３で検出
し、この検出値により周波数監視回路３４が動作し、単
独運転信号を外部に出力する。

【００１４】図１の回路構成図において、同期信号発生
回路３５，３６は人工衛星である全地球的測位システム
（ ＧＰＳ ： Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ
ｇＳｙｓｔｅｍ ）の時刻情報を受信して、この時刻情
報から、例えば、１秒毎に同期信号を発生させるように
すると、１秒周期で互いに同期した前記方形波の周期的
微小信号が変動信号発生器３１，３２から出力すること
ができる。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、複数台の系統連系用
インバータが供給する無効電力にそれぞれ同期した周期
的微小変動を発生させ、連系点の周波数を監視すること
により単独運転状態を確実に検知し、検出信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の系統連系用インバータの単独運転方
法の実施例を示す回路構成図

【符号の説明】

１…電力系統、２…負荷、３…負荷分電用遮断器、４，
５…分散型電源側遮断器、６…受電点遮断器、１０，２
０…太陽光発電システム、１１，２１…太陽電池本体、
１２，２２…系統連系用インバータ、１３，２３…配電
用変圧器、３０…単独運転検出装置、３１，３２…変動
信号発生器、３３…周波数検出回路、３４…周波数監視
回路、３５，３６…同期信号発生回路、Ａ…連系点。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力系統に複数台接続された分散型電源の
   系統連系用インバータが系統連系中に、電力系統から解
   列して単独運転になるのを検出する単独運転検出方法に
   おいて、 電波で送信される時刻情報により個々の系統連系用イン
   バータが供給する無効電力の周期的微小変動の位相を同
   期させ、 系統連系点の周波数の変動を監視することにより単独運
   転状態を検知し、複数台の全インバータを電力系統から
   切り離すか、または停止させることを特徴とする系統連
   系用インバータの単独運転検出方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の系統連系用インバータの
   単独運転検出方法において、 前記電波で送信される時刻情報は、全地球的測位システ
   ム（ＧＰＳ）による時刻情報とすることを特徴とする系
   統連系用インバータの単独運転検出方法。