JPH10215521A - System interconnection protector for power generation facility - Google Patents

System interconnection protector for power generation facility

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JPH10215521A
JPH10215521A JP1694997A JP1694997A JPH10215521A JP H10215521 A JPH10215521 A JP H10215521A JP 1694997 A JP1694997 A JP 1694997A JP 1694997 A JP1694997 A JP 1694997A JP H10215521 A JPH10215521 A JP H10215521A
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power generation
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power
reactive power
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Chihiro Okatsuchi
千尋 岡土
Toyokuni Kato
豊邦 加藤
Shigeo Nomiya
成生 野宮
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Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
Toshiba FA Systems Engineering Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress fluctuations of reactive power at the time of system interconnection by increasing the leading reactive power, when the frequency variation rate is positive and increasing the lagging reactive power, when the frequency variation rate is negative. SOLUTION: A function circuit 32 calculates a voltage fluctuations reference ΔV1 * from a frequency variation rate V30 , detected by a detector 30 for detecting the variation rate of output frequency of a power generation facility. When a decision is made that the frequency variation rate V30 is positive, based on a voltage fluctuation reference ΔV1 * thus operated, reactive power of the power generation facility is increased so as to accelerate increase in the frequency. When the frequency variation rate V30 is negative, power generation facility is controlled to increase the lagging reactive power thus accelerating frequency decrease. Since fluctuation of reactive power can be suppressed appropriately during a system interconnection, the power generation facility can be operated stably at a high speed, even when a large number of generators are operated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ発電システ
ム、コージェネレーション、燃料電池、太陽光発電シス
テム等の自家用発電設備を系統電源と連系するときの系
統連系保護装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grid connection protection device for linking a private power generation facility such as a garbage power generation system, a cogeneration system, a fuel cell, or a solar power generation system with a system power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般需要家がコージェネレーショ
ン等の自家用発電設備と系統電源を連系するために、図
11に示すような系統連系システムが用いられている。
すなわち、上位変電所60では系統電源1の電圧を変圧
器2を介して降圧し、遮断器3を通して一般需要家に電
力を供給している。一般需要家では遮断器4を介して負
荷5に電力を供給している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a grid connection system as shown in FIG. 11 has been used for general consumers to link their own power generation equipment such as cogeneration and the system power supply.
That is, the upper substation 60 lowers the voltage of the system power supply 1 via the transformer 2 and supplies power to general consumers via the circuit breaker 3. General consumers supply power to the load 5 via the circuit breaker 4.

【0003】一方、自家発電設備では遮断器6を介して
交流発電機7の出力を系統電源1と連系している。交流
発電機7の出力電力の制御は、自動電圧調整器(AV
R)9により交流発電機7の界磁巻線8を制御すること
により行い、交流発電機7の出力周波数は交流発電機7
を駆動するエンジン10の調速機11によりエンジンパ
ワーを制御することによって行われている。
On the other hand, in the private power generation equipment, the output of the AC generator 7 is connected to the system power supply 1 via the circuit breaker 6. The output power of the AC generator 7 is controlled by an automatic voltage regulator (AV
R) 9 by controlling the field winding 8 of the alternator 7, and the output frequency of the alternator 7
Is controlled by controlling the engine power by the governor 11 of the engine 10 that drives the engine.

【0004】また、故障検出手段として、発電機7の出
力電流を変流器12で検出し、発電機7の出力電圧との
関係から発電機異常検出回路13で異常電流を検出し、
この検出信号を故障トリップ回路20に与えて遮断器6
を開放するようにしている。
As a failure detecting means, an output current of the generator 7 is detected by a current transformer 12, and an abnormal current is detected by a generator abnormality detection circuit 13 in relation to an output voltage of the generator 7.
This detection signal is given to the fault trip circuit 20 so that the circuit breaker 6
Open to the public.

【0005】この他に、保護手段として、遮断器6の出
力側(変電所側)に変流器14を設け、過電流継電器
(OC)19により故障トリップ回路20を動作させて
いる。また、系統電源1の異常時、特に系統電源1が遮
断された場合、例えば遮断器3が開放になった時、交流
発電機7の出力電力が負荷5に供給され、周波数や電圧
が異常となることを周波数低下継電器(UF)15、周
波数上昇継電器(OF)16、過電圧継電器(OV)1
7、不足電圧継電器(UV)18等により検出し、これ
ら検出信号に基づき故障トリップ回路20が遮断器6に
対してトリップ指令を与えて遮断器6を開放し、負荷5
を保護したり、遮断器3の再閉路が可能な状態とする必
要がある。
In addition, a current transformer 14 is provided on the output side (substation side) of the circuit breaker 6 as protection means, and a fault trip circuit 20 is operated by an overcurrent relay (OC) 19. Further, when the system power supply 1 is abnormal, particularly when the system power supply 1 is shut off, for example, when the circuit breaker 3 is opened, the output power of the AC generator 7 is supplied to the load 5 and the frequency and voltage are abnormal. The frequency lowering relay (UF) 15, the frequency increasing relay (OF) 16, the overvoltage relay (OV) 1
7. Detected by an undervoltage relay (UV) 18, etc., and based on these detection signals, the fault trip circuit 20 gives a trip command to the circuit breaker 6 to open the circuit breaker 6, and the load 5
And the circuit breaker 3 must be able to be closed again.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ここで例えば、系統電
源1の異常が発生して遮断器3が開となった時、交流発
電機7の出力電力と負荷5の所要電力が有効成分および
無効分共にほぼ等しくなっていると、周波数も電圧もほ
とんど変化しないので、継電器15〜19のいずれも動
作せず、運転を継続する、いわゆる単独運転(アイラン
ディング)現象が発生し、遮断器3の再閉路を妨げるよ
うな事故が発生する。
Here, for example, when an abnormality of the system power supply 1 occurs and the circuit breaker 3 is opened, the output power of the AC generator 7 and the required power of the load 5 become effective components and invalid. If both are substantially equal, the frequency and voltage hardly change, so that any of the relays 15 to 19 does not operate, and the operation is continued, that is, a so-called islanding phenomenon occurs. An accident occurs that prevents reclosing.

【0007】このため、従来このような単独運転を防ぐ
目的で、変電所60からの専用線により接続された転送
遮断装置61を設けて遮断器6に対して転送遮断する方
法が採用されたものがある。転送遮断装置61は、上位
変電所60の遮断器3が開となった信号を検出したとき
遮断器6に対して遮断信号を送って遮断器6を開放する
ものである。
For this reason, in order to prevent such an isolated operation, a method in which a transfer interrupting device 61 connected by a dedicated line from the substation 60 is provided to interrupt the transfer to the circuit breaker 6 has been adopted. There is. The transfer cutoff device 61 is to send a cutoff signal to the circuit breaker 6 to open the circuit breaker 6 when detecting a signal indicating that the circuit breaker 3 of the upper substation 60 has been opened.

【0008】転送遮断装置61は、上位変電所60が遠
い場合や需要家が多い場合には設ける必要があるが、数
百KW程度の出力である中小容量の自家発電設備にとっ
ては、非常にコストが高く、系統連系による実用上のメ
リットが少ない。
[0008] The transfer cut-off device 61 must be provided when the upper substation 60 is distant or when there are many customers. However, for a small and medium-capacity private power generation facility having an output of about several hundred kW, it is very costly. And there are few practical merits of grid interconnection.

【0009】本発明は、このような事情に基づき、高価
な転送遮断装置を設けることなく、系統連系中の自家発
電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に検出保護で
きる系統連系保護装置を提供することを目的とする。
According to the present invention, based on such circumstances, it is possible to reliably detect and protect the independent operation of the private power generation facility during the grid connection without providing an expensive transfer shut-off device. It is intended to provide a device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、発電設備を遮断器を介
して系統電源と連系する系統連系システムにおいて、前
記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、前
記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する周
波数変化率検出器と、前記周波数変化率検出器により検
出した周波数の変化率から電圧または無効電力の変動基
準を演算し、この変動基準により周波数変化率が正であ
るとき前記発電設備の進み無効電力を増加または前記発
電設備の出力電圧を低下させ、前記周波数変化率が負で
あるとき遅れ無効電力を増加または前記発電設備の出力
電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御すると共に、
前記周波数変化率が極めて低い範囲でゲインが高く、ま
た前記周波数変化率が中間の範囲でゲインが低く、さら
に前記周波数変化率が高い範囲でゲインがやや高くなる
よう設定する制御手段と、前記発電設備の電圧変動に伴
い助長される周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統
母線から前記発電設備を解列させる保護手段と、を具備
したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置であ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker. A frequency detector for detecting a frequency, a frequency change rate detector for detecting a rate of change of the frequency detected by the frequency detector, and a voltage or reactive power fluctuation based on the rate of change of the frequency detected by the frequency change rate detector. Calculate the reference, increase the leading reactive power of the power generation equipment or decrease the output voltage of the power generation equipment when the frequency change rate is positive by this fluctuation reference, and reduce the delay reactive power when the frequency change rate is negative. While controlling the power generation equipment to increase or increase the output voltage of the power generation equipment,
Control means for setting a gain to be high in a range where the frequency change rate is extremely low, a gain to be low in a range where the frequency change rate is intermediate, and a slightly higher gain in a range where the frequency change rate is high; and Protection means for detecting frequency fluctuations promoted with voltage fluctuations of the equipment, and for disconnecting the power generation equipment from a system bus with the circuit breaker; It is.

【0011】請求項1に対応する発明によれば、周波数
変化率が正の場合進み無効電力を増加させ、周波数変化
率が負の場合遅れ無効電力を増加させることにより、単
独運転時周波数変動を拡大させる閉ループ中の制御手段
のゲインを周波数変化率が小さい範囲で大きくすること
により、単独運転時の周波数変動拡大を短時間化すると
同時に、周波数変化率が中間の場合ゲインを低くするこ
とにより連系時の無効電力変動を抑制する。
According to the first aspect of the present invention, when the frequency change rate is positive, the leading reactive power is increased, and when the frequency change rate is negative, the delay reactive power is increased. By increasing the gain of the control means in the closed loop to be expanded in a range where the frequency change rate is small, the frequency fluctuation expansion during the isolated operation is shortened, and at the same time the gain is lowered when the frequency change rate is intermediate. Suppresses reactive power fluctuation during system

【0012】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変
化率から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この
変動基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設
備の進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧
を低下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効
電力を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させる
よう前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率
に従って複数段のゲインの切換または前記変動基準に対
応する制限値を切換可能にした制御手段と、前記発電設
備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を検知し、前
記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解列させる保
護手段とを具備したことを特徴とする発電設備の系統連
系保護装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker in a system interconnection system for detecting an output frequency of the power generation facility. A device, a frequency change rate detector for detecting a change rate of the frequency detected by the frequency detector, and a voltage or reactive power fluctuation reference is calculated from the change rate of the frequency detected by the frequency change rate detector. When the frequency change rate is positive according to the fluctuation standard, the leading reactive power of the power generating equipment is increased or the output voltage of the power generating equipment is decreased, and when the frequency change rate is negative, the delayed reactive power is increased or the power of the power generating equipment is increased. Controlling the power generation equipment so as to increase the output voltage, and switching gains of a plurality of stages or switching a limit value corresponding to the fluctuation reference in accordance with the frequency change rate. And control means for detecting frequency fluctuations promoted by voltage fluctuations of the power generation equipment and disconnecting the power generation equipment from a system bus with the circuit breaker. It is a system interconnection protection device for power generation equipment.

【0013】請求項2に対応する発明によれば、周波数
変化率の大きさから単独運転らしさを検出し、ゲイン又
は制限値を上昇させ、さらに単独運転らしさが強くなる
(周波数変化率が大きくなると)と、前記ゲイン又は制
限値を上昇させることにより短時間に単独運転を検出す
ると同時に誤動作による連系時の無効電力変動を抑制す
る。
[0013] According to the invention corresponding to claim 2, the likelihood of the single operation is detected from the magnitude of the frequency change rate, the gain or the limit value is increased, and the likelihood of the single operation is further increased (when the frequency change rate becomes large, ) And increasing the gain or the limit value to detect the isolated operation in a short time and at the same time suppress the reactive power fluctuation due to malfunction due to the malfunction.

【0014】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、請求項2記載の制御手段として、前記周波
数が定格値より設定値以上変化した場合は前記ゲインを
低下させるか、前記変動基準に対応する制限値を低下さ
せて前記周波数の変動幅を制限するものである発電設備
の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is the control means according to claim 2, wherein the gain is reduced or the fluctuation is reduced when the frequency changes by more than a set value from a rated value. A system interconnection protection device for a power generation facility, wherein a limit value corresponding to a criterion is reduced to limit a fluctuation range of the frequency.

【0015】請求項3に対応する発明によれば、周波数
が設定幅以上に変化するとゲインを低下したり、変動基
準制限値を下げることにより周波数が過大に変化するこ
とを防ぐことが可能になる。
According to the invention corresponding to claim 3, it becomes possible to prevent the frequency from changing excessively by lowering the gain when the frequency changes beyond the set width or by lowering the fluctuation reference limit value. .

【0016】前記目的を達成するため、請求項4に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の出力の無効電力の変化率を検出する無効
電力変化率検出手段と、前記発電設備の出力電圧又は前
記発電設備の基準の変化率を検出する電圧変化率検出手
段と、前記無効電力変化率検出手段と前記電圧変化率検
出手段により前記周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記助長手段により助長された結果及び出力電圧又は基
準変化率に対する無効電力変化率が低下したことに基づ
き前記自家発電設備を停止又は前記系統電源から解列す
る停止・解列手段と具備したことを特徴とする発電設備
の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, an invention according to a fourth aspect of the present invention is to detect a change in the output frequency of the power generation equipment in a system interconnection system in which the power generation equipment is connected to a system power supply via a circuit breaker. Output frequency change detection means, and control means for outputting a control signal to the power generation equipment in order to control any of the output of the power generation equipment, the reactive power, the output set voltage, the output current and the phase of the output voltage and the output current. When,
A reactive power change rate detection means for detecting a change rate of the reactive power of the output of the power generation equipment, a voltage change rate detection means for detecting an output voltage of the power generation equipment or a reference change rate of the power generation equipment, and the reactive power A change means for changing the output of the power generation equipment when a change in the frequency is detected to be increasing or decreasing by the change rate detecting means and the voltage change rate detecting means, thereby promoting a frequency increase or a frequency decrease,
Stopping / disconnecting means for stopping the in-house power generation equipment or disconnecting from the system power supply based on the result promoted by the promoting means and a decrease in the reactive power change rate with respect to the output voltage or the reference change rate. This is a system interconnection protection device for power generation equipment.

【0017】請求項4に対応する発明によれば、単独運
転時、周波数の変化がわずかな場合、確実な検出ができ
ないので電圧変化率に対する無効電力の変化率を検出す
ることにより、負荷インピーダンスを間接的に検出し確
実な単独運転検出を行うことが可能になる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the frequency is small during independent operation, reliable detection cannot be performed. Therefore, by detecting the change rate of the reactive power with respect to the voltage change rate, the load impedance is reduced. Indirect detection enables reliable islanding detection.

【0018】前記目的を達成するため、請求項5に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の無効電力の変化率又は該無効電力の変化
幅を検出する検出手段と、前記出力周波数変化検出手段
により検出された周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記無効電力の変化率又は変化幅が設定以上の場合、前
記助長手段の機能を低減する低減手段とを具備したこと
を特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
In order to achieve the above object, an invention according to a fifth aspect of the present invention is to detect a change in the output frequency of the power generation equipment in a system interconnection system in which the power generation equipment is connected to a system power supply via a circuit breaker. Output frequency change detection means, and control means for outputting a control signal to the power generation equipment in order to control any of the output of the power generation equipment, the reactive power, the output set voltage, the output current and the phase of the output voltage and the output current. When,
Detecting means for detecting the rate of change of the reactive power of the power generation equipment or the width of change of the reactive power, and when the change in the frequency detected by the output frequency change detecting means is detected as rising or falling, Facilitating means for changing the output of the power generation equipment to promote the frequency increase or decrease,
When the rate of change or the range of change of the reactive power is equal to or greater than a set value, a reduction means for reducing the function of the facilitating means is provided.

【0019】請求項5に対応する発明によれば、系統連
系中、無効電力変化率又は同変化幅が設定値以上になる
と、助長手段をゆるめるよう作用させて無効電力変動を
抑制することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when the rate of change of reactive power or the range of the change becomes equal to or larger than the set value during the interconnection of the system, the variation of the reactive power can be suppressed by acting to loosen the promoting means. it can.

【0020】前記目的を達成するため、請求項6に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、前記助長手段により助長さ
れた結果に基づき前記発電設備を系統より解列した後、
前記助長手段をオフさせて自立運転させる自立運転手段
とを具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護
装置である。
To achieve the above object, an invention according to claim 6 is a system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, and detects a change in an output frequency of the power generation facility. Output frequency change detection means, and control means for outputting a control signal to the power generation equipment in order to control any of the output of the power generation equipment, the reactive power, the output set voltage, the output current and the phase of the output voltage and the output current. When,
When the change in the frequency detected by the output frequency change detecting means is detected to be increasing or decreasing, the increasing means changes the output of the power generation equipment to increase or decrease the frequency, and the increasing means After disconnecting the power generation equipment from the system based on the result promoted by
And a self-sustaining operation means for turning off the assisting means to perform an independent operation.

【0021】請求項6に対応する発明によれば、系統よ
り解列時に前記助長手段をオフさせることにより安定な
周波数となる。前記目的を達成するため、請求項7に対
応する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力
周波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前
記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力
電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御す
るために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、前記出力周波数変化検出手段により検出された出力
周波数の変化を検出するための周波数検出器の前段に定
格周波数付近では、周波数の上昇に従って電圧位相が進
む位相特性回路手段と、前記出力周波数変化検出手段に
より検出された周波数の変化が上昇中または下降中であ
ると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて周
波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、前
記助長手段により助長された結果に基づき前記自家発電
設備を停止又は前記系統電源から解列する停止・解列手
段とを具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保
護装置である。
According to the invention corresponding to claim 6, a stable frequency can be obtained by turning off the promoting means at the time of disconnection from the system. In order to achieve the above object, an invention according to claim 7 is a system for interconnecting power generation equipment with a system power supply via a circuit breaker in an output frequency change detecting an output frequency change of the power generation equipment. Detection means, and control means for outputting a control signal to the power generation equipment to control any of the output of the power generation equipment, the reactive power, the output set voltage, the output current and the phase of the output voltage and the output current, In the vicinity of the rated frequency in front of the frequency detector for detecting the change of the output frequency detected by the output frequency change detecting means, the phase characteristic circuit means in which the voltage phase advances as the frequency increases, and the output frequency change detecting means When the detected change in the frequency is detected to be increasing or decreasing, the output of the power generation equipment is changed to promote the frequency increase or decrease. Power supply equipment, comprising: stopping means for stopping the in-house power generation equipment or disconnecting from the system power supply based on the result of the promotion by the helping means. Device.

【0022】請求項7に対応する発明によれば、周波数
変化率を見かけ上増幅したことになり単独運転検出時間
の短縮が可能になる。前記目的を達成するため、請求項
8に対応する発明は、請求項7記載の位相特性回路手段
として、定格周波数よりやや高い周波数に共振点を有す
る第1のバンドパスフィルタと、定格周波数よりやや低
い周波数に共振点を有する第2のバンドパスフィルタ
と、この第1および第2のバンドパスフィルタの出力を
加算する加算回路からなる発電設備の系統連系保護装置
である。
According to the invention corresponding to claim 7, the frequency change rate is apparently amplified, so that the isolated operation detection time can be shortened. In order to achieve the above object, an invention according to claim 8 is a phase characteristic circuit unit according to claim 7, wherein the first band-pass filter having a resonance point at a frequency slightly higher than the rated frequency, This is a system interconnection protection device for power generation equipment comprising a second bandpass filter having a resonance point at a low frequency, and an addition circuit for adding the outputs of the first and second bandpass filters.

【0023】請求項8に対応する発明によれば、定格周
波数付近では周波数上昇につれて位相が進み、前記助長
を強め定格周波数から一定値以上はずれると周波数上昇
につれて位相が遅れ、前記助力を弱める作用がある。
According to the invention corresponding to claim 8, the phase advances near the rated frequency as the frequency rises, and the phase is advanced as the frequency increases, and the phase is delayed as the frequency rises beyond the rated frequency. is there.

【0024】前記目的を達成するため、請求項9に対応
する発明は、回転発電機による発電設備を系統電源に連
系すると共に、前記系統電源と発電設備の間に遮断器を
配設し、かつ該遮断器を前記発電設備の出力の異常が発
生したことを保護手段により検出してトリップさせるよ
うに構成したシステムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出された周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記発電設備の無効電力を検出し、この無効電力検
出値を無効電力基準に制御するために、第1の電圧基準
により制御される低速応答無効電力制御手段と、前記周
波数変化率検出器により前記周波数の変化率が正である
ことを検出したとき無効電力を進み方向に変化させ、か
つ前記周波数変化率検出器により前記周波数変化率が負
であることを検出したとき前記無効電力を遅れ方向に変
化させるための無効電力変動基準と前記無効電力から無
効電力変動を検出した値とを比較し、第2の電圧基準に
より制御される高速無効電力制御手段と、前記低速およ
び高速無効電力制御手段の出力の第1および第2の電圧
基準に基づき得られる電圧基準により、前記回転発電機
の界磁回路に与え、出力電圧を制御する電圧制御手段
と、前記高速無効電力制御手段からの第2の電圧基準と
前記無効電力の変動値から前記遮断器にて系統母線から
前記発電設備を解列させる保護手段とを具備したことを
特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
[0024] In order to achieve the above object, an invention according to claim 9 is to interconnect a power generation facility by a rotary generator with a system power supply, and arrange a circuit breaker between the system power supply and the power generation facility. And a system configured to detect the occurrence of an abnormality in the output of the power generation equipment by the protection means and to trip the circuit breaker, wherein a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and the frequency detector A frequency change rate detector for detecting a rate of change of the frequency detected in the step (a), and a reactive voltage reference for detecting the reactive power of the power generation equipment and controlling the reactive power detected value to a reactive power reference. Low-speed response reactive power control means, and when the frequency change rate detector detects that the rate of change of the frequency is positive, the reactive power is changed in the forward direction, and the frequency change is performed. When a detector detects that the frequency change rate is negative, a reactive power fluctuation reference for changing the reactive power in a delay direction is compared with a value obtained by detecting a reactive power fluctuation from the reactive power. The high-speed reactive power control means controlled by the voltage reference of the following, and the voltage reference obtained based on the first and second voltage references of the output of the low-speed and high-speed reactive power control means, to the field circuit of the rotary generator Voltage control means for controlling the output voltage, and a protection means for disconnecting the power generation equipment from a system bus at the circuit breaker from the second voltage reference and the fluctuation value of the reactive power from the high-speed reactive power control means. And a system interconnection protection device for power generation equipment.

【0025】請求項9に対応する発明によれば、低速応
答無効電力制御部は発電機の定常無効電力を制御し、高
速応答無効電力変動制御部は周波数変化率に従って無効
電力を制御し、単独運転時無効電力変動制御手段出力に
対して無効電力変動が少くなることを利用して系統から
分離されたことを検出することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the low-speed response reactive power control unit controls the steady-state reactive power of the generator, and the high-speed response reactive power fluctuation control unit controls the reactive power according to the frequency change rate. The fact that the reactive power fluctuation is small relative to the output of the reactive power fluctuation control means during operation makes it possible to detect the separation from the system.

【0026】前記目的を達成するため、請求項10に対
応する発明は、請求項9記載の前記回転発電機の電圧を
制御する電圧基準に無効電力変動制御回路の出力と、前
記周波数変化率に基づいた発電機電圧変動基準を加算し
たことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置であ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, the output of the reactive power fluctuation control circuit and the frequency change rate are controlled based on a voltage reference for controlling the voltage of the rotary generator. A system interconnection protection device for a power generation facility, wherein a generator voltage fluctuation criterion based on the reference value is added.

【0027】請求項10に対応する発明によれば、無効
電力変動ループ出力と電圧変動基準を加算することによ
り、系統連系時は無効電力制御出力は少ないが系統から
分離されると、特に電動機負荷の場合無効電力に対する
インピーダンスが高くなり、電圧変動に対する無効電力
変動が減少することを利用して検出することが可能であ
る。
According to the tenth aspect of the present invention, by adding the reactive power fluctuation loop output and the voltage fluctuation reference, the reactive power control output is small when the power system is interconnected, but when the power supply is separated from the power system, the motor is particularly driven. In the case of a load, the detection can be performed by utilizing the fact that the impedance with respect to the reactive power increases and the reactive power fluctuation with respect to the voltage fluctuation decreases.

【0028】前記目的を達成するため、請求項11に対
応する発明は、前記発電設備は静止形の電力変換器また
は無効電力制御装置で構成する場合、無効電力変動制御
又は電圧変動制御回路に遅れ回路を追加したことを特徴
とする請求項1〜10のいずれかに記載の発電設備の系
統連系保護装置である。請求項11に対応する発明によ
れば、同期発電機の界磁の遅れ分と同等レベルの遅れ分
を発生させて静止機と同期発電機の動作位相を合せるこ
とができる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 11 is characterized in that when the power generation equipment is constituted by a static power converter or a reactive power control device, the power generation equipment is delayed by a reactive power fluctuation control or a voltage fluctuation control circuit. The system interconnection protection device for a power generation facility according to any one of claims 1 to 10, wherein a circuit is added. According to the invention corresponding to claim 11, it is possible to generate a delay equivalent to the delay of the field of the synchronous generator and to match the operation phases of the stationary machine and the synchronous generator.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明するが、ここでは図11の従来例と異なる点を中心
に説明する。 <第1の実施形態> (構成)図1は本発明の第1の実施形態を示す構成図で
あり、図11の従来の系統連系保護システムと相違する
点は、従来例の高価な転送遮断装置38を設ける代り
に、以下のように構成したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below. Here, the points different from the conventional example of FIG. 11 will be mainly described. <First Embodiment> (Configuration) FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, which is different from the conventional system interconnection protection system of FIG. Instead of providing the shut-off device 38, the configuration is as follows.

【0030】すなわち、図1に示すように交流発電機7
の出力電圧から周波数(f)検出器21により周波数を
検出し、この検出周波数から周波数変化率(df/d
t)検出器30により周波数変化率V30を検出する。
That is, as shown in FIG.
The frequency (f) is detected from the output voltage by the frequency (f) detector 21 and the frequency change rate (df / d
t) by the detector 30 detects a frequency change rate V 30.

【0031】周波数変化率(df/dt)過大検出器3
1は、周波数変化率V30が設定値以上になるかどうかを
検出し、設定値以上になったとき異常出力信号V31を出
力し、故障トリップ回路20に与える。故障トリップ回
路20は、遮断器6に対してトリップを与えて電路を開
放する。
Frequency change rate (df / dt) excessive detector 3
1 detects whether the frequency change rate V 30 is equal to or greater than a set value, and outputs an abnormal output signal V 31 when the frequency change rate V 30 is equal to or greater than the set value. The fault trip circuit 20 gives a trip to the circuit breaker 6 to open the electric circuit.

【0032】無効電力検出器23は、変流器12により
検出された発電機7の出力電流と、発電機7の出力電圧
を入力して無効電力を検出する。有効電力検出器26は
変流器12により検出された発電機7の出力電流と、発
電機7の出力電圧を入力して有効電力を検出する。
The reactive power detector 23 receives the output current of the generator 7 detected by the current transformer 12 and the output voltage of the generator 7 and detects reactive power. The active power detector 26 receives the output current of the generator 7 detected by the current transformer 12 and the output voltage of the generator 7 and detects active power.

【0033】一方、有効電力制御回路(APR)27
は、有効電力基準(P* )設定器25からの有効電力基
準P* と、有効電力検出器26により検出された有効電
力Pを比較し、この偏差を調速機11に与えてエンジン
10の速度制御を行う。
On the other hand, an active power control circuit (APR) 27
Compares the active power reference P * from the active power reference (P * ) setting unit 25 with the active power P detected by the active power detector 26, and gives this deviation to the governor 11, Perform speed control.

【0034】関数回路32は、周波数変化率検出器30
からの周波数変化率V30を入力し、無効電力変動基準Δ
1 * を出力するものであり、具体的には図4に示すよ
うに、周波数変化率df/dtが上昇中には進み無効電
力を増加させて周波数上昇を助長させ、また周波数変化
率df/dtが下降中には遅れ無効電力を増加させて周
波数下降を助長させるような無効電力変動基準ΔQ1 *
を出力する。
The function circuit 32 includes a frequency change rate detector 30
Enter the frequency change rate V 30 from the reactive power variation reference Δ
Q 1 * is output. Specifically, as shown in FIG. 4, while the frequency change rate df / dt is increasing, the reactive power is increased to promote the frequency increase, and the frequency change rate df is increased. While / dt is falling, the reactive power fluctuation criterion ΔQ 1 * that increases the delay reactive power and promotes the frequency drop .
Is output.

【0035】無効電力制御回路(AQR)24は、無効
電力基準(Q* )設定器28からの無効電力基準Q*
と、関数回路32からの無効電力変動基準ΔQ1 * を加
算した新たな無効電力基準と無効電力検出器23で検出
した無効電力Qを一致させるための電圧基準V* を出力
する。
The reactive power control circuit (AQR) 24 receives the reactive power reference Q * from the reactive power reference (Q * ) setting unit 28 .
And a voltage reference V * for matching the reactive power Q detected by the reactive power detector 23 with the new reactive power reference obtained by adding the reactive power fluctuation reference ΔQ 1 * from the function circuit 32.

【0036】自動電圧調整回路(AVR)9は、無効電
力制御回路24からの電圧基準V*により、発電機7の
出力電圧を制御するための界磁指令を界磁巻線8に与え
る。なお、有効電力基準設定器25と、有効電力制御回
路27と、調速機11と、エンジン10により速度制御
ループを構成している。無効電力基準設定器28と、無
効電力検出器23と、無効電力制御回路24により無効
電力制御ループを構成している。無効電力制御回路24
の出力である電圧基準V* と自動電圧調整回路9により
電圧制御ループを構成している。
The automatic voltage adjusting circuit (AVR) 9 gives a field command for controlling the output voltage of the generator 7 to the field winding 8 based on the voltage reference V * from the reactive power control circuit 24. The active power reference setter 25, the active power control circuit 27, the governor 11, and the engine 10 form a speed control loop. The reactive power reference setting unit 28, the reactive power detector 23, and the reactive power control circuit 24 form a reactive power control loop. Reactive power control circuit 24
A voltage control loop is constituted by the voltage reference V *, which is the output of the circuit, and the automatic voltage adjustment circuit 9.

【0037】一方、周波数変化率V30をレベル検出器3
4により複数レベルを検出し、それぞれタイマー35に
より前記レベル検出後設定時間のみ、切換回路36によ
り関数回路32の関数を切換えるよう構成している。
On the other hand, the frequency change rate V 30 is determined by the level detector 3.
4, a plurality of levels are detected, and the function of the function circuit 32 is switched by the switching circuit 36 only for the set time after the level detection by the timer 35.

【0038】また、周波数検出器21からの周波数fを
レベル検出器37にて周波数が定格値から設定レベル以
外になったことを検出し、切換回路38を介して関数回
路32のゲインを低下させるよう切換える。
Further, the frequency f from the frequency detector 21 is detected by the level detector 37 to detect that the frequency has changed from the rated value to a value other than the set level, and the gain of the function circuit 32 is reduced via the switching circuit 38. Switch to

【0039】(作用)次に、以上述べた第1の実施形態
の基本作用について図2〜図5を参照して説明する。
今、図2において、発電機7の出力の有効電力をP、無
効電力をQ、負荷5が必要とする有効電力をPL 、無効
電力をQL とすると、系統電源1へ流出する有効電力S
P及び無効電力SQはそれぞれ次のように表される。
(Operation) Next, the basic operation of the above-described first embodiment will be described with reference to FIGS.
Now, in FIG. 2, the active power output of the generator 7 P, reactive power Q, the active power P L which is the load 5 requires, reactive power and Q L, active power flowing into the system power source 1 S
P and reactive power SQ are respectively expressed as follows.

【0040】 SP=P−PL SQ=Q−QL ここで、発電機7と系統間のインダクタンス分をlと
し、負荷5の電圧をV、周波数をfとする。
SP = P−P L SQ = Q−Q L Here, the inductance between the generator 7 and the system is 1, the voltage of the load 5 is V, and the frequency is f.

【0041】そうすると、通常の場合はSP≒0、SQ
≒0に近い状態で遮断器3が開となっても、負荷5の電
圧V、周波数fはほとんど変化しないため、継電器15
〜19が検出できず単独運転を継続することになる。
Then, in a normal case, SP ≒ 0, SQ
Even if the circuit breaker 3 is opened in a state close to ≒ 0, the voltage V and the frequency f of the load 5 hardly change.
To 19 cannot be detected, and the islanding operation is continued.

【0042】しかし、系統電源1と負荷5の位相はゆっ
くりとずれてくるので、遮断器3の再投入は事故拡大に
つながり危険なため行えない状態が発生し、配電系統の
安定性を低下させることになる。
However, since the phases of the system power supply 1 and the load 5 are slowly shifted, the re-input of the circuit breaker 3 leads to an accident and may be dangerous and may not be performed, thereby deteriorating the stability of the power distribution system. Will be.

【0043】単独運転中の電圧はP=V2 /Rで決ま
る。一方単独運転中の周波数fはQ=(V2 ωC)−
(V2 /ωL)で決まる。特に、周波数fに着目する
と、負荷5が要求する無効電力QL より発電機7が供給
する無効電力が進み方向にずれている時は、周波数fが
上昇しコンデンサCの電流ic が増加し、インダクタン
ス電流iL が減少して無効電力がバランスする方向に変
化する。
The voltage during single operation is determined by P = V 2 / R. On the other hand, the frequency f during the isolated operation is Q = (V 2 ωC) −
(V 2 / ωL). In particular, paying attention to the frequency f, when the load 5 is the generator 7 from the reactive power Q L to request is shifted to reactive power leading direction to feed increases the frequency f is the current i c of elevated capacitor C , The inductance current i L decreases and the reactive power changes in a direction to balance.

【0044】また、発電機7が供給する無効電力が負荷
5の要求する無効電力QL より遅れ方向にずれている場
合は、周波数fが下降しインダクタンス電流iL が増加
し、コンデンサ電流ic が減少して無効電力がバランス
する方向に変化する。
[0044] When the reactive power generator 7 is supplied is shifted in the reactive power Q L from the delay direction demanded by the load 5, the inductance current i L frequency f is lowered is increased, the capacitor current i c And the reactive power changes in a direction to balance.

【0045】次に、SP≒0でSQ≠0の状態で単独運
転になった場合の周波数変動は、図3に示すように系統
遮断(t0 )後、周波数fが変動しながら安定点f1
2に接近することが実測されシミュレーションでも確
かめられている。
Next, as shown in FIG. 3, after the system is shut down (t 0 ), the frequency fluctuates when the isolated operation is performed in the state of SQ ≠ 0 at SP ≒ 0, and the frequency f fluctuates and the stable point f 1 ,
The approach to f 2 has been measured and confirmed by simulation.

【0046】図3において、f1 はSQがわずかに進み
の場合であり、f2 はSQがわずかに遅れた場合であ
る。図3に示す+Δf、−Δfは保護継電器15〜19
で単独運転が検出できるレベルである。
In FIG. 3, f 1 indicates a case where the SQ is slightly advanced, and f 2 indicates a case where the SQ is slightly delayed. + Δf and −Δf shown in FIG. 3 are protection relays 15 to 19.
Is a level at which islanding can be detected.

【0047】図4は図1に示す実施形態の作用効果を説
明するための図であり、fは周波数検出器21に検出さ
れた周波数fであり、df/dtは周波数変化率検出器
30により検出された周波数変化率であり、ΔQ1 *
関数回路32の出力を示している。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation and effect of the embodiment shown in FIG. 1, where f is the frequency f detected by the frequency detector 21 and df / dt is obtained by the frequency change rate detector 30. This is the detected frequency change rate, and ΔQ 1 * indicates the output of the function circuit 32.

【0048】いま、fが図4のように変化すると、df
/dtはこれより90°位相の進んだ波形となる。df
/dt>0の場合は周波数が上昇中であるので、この間
に関数回路32から進みのΔQ1 * が出力され、周波数
fは更に上昇するよう作用する。また、df/dt<0
の場合は周波数fが下降中なので、この間に関数回路3
2から遅れのΔQ1 * が出力され、周波数fは更に下降
するよう作用する。このように正帰還作用により図5に
示すように周波数変動が増大させ、周波数異常や周波数
変化率過大を周波数変化率過大検出器31により検出す
ることにより、従来用いていた高価な転送遮断装置(図
11の61)を用いなくても、単独運転を検出保護する
ことが可能となる。
Now, when f changes as shown in FIG. 4, df
/ Dt is a waveform advanced by 90 ° from this. df
When / dt> 0, the frequency is increasing, and during this time, the leading ΔQ 1 * is output from the function circuit 32, and the frequency f acts to further increase. Also, df / dt <0
In the case of, since the frequency f is falling, the function circuit 3
2, a delay ΔQ 1 * is output, and the frequency f acts to further decrease. As described above, the frequency fluctuation is increased by the positive feedback action as shown in FIG. 5, and the abnormal frequency or the excessive frequency change rate is detected by the excessive frequency change rate detector 31, whereby the expensive transfer interrupting device (conventionally used) is used. Even without using 61) in FIG. 11, it is possible to detect and protect the isolated operation.

【0049】以上基本動作について説明したが、SP=
0、SQ=0の状態で単独運転になると、正帰還により
周波数変動が拡大するまでに時間が必要となり、再閉路
時間以内の3秒以下での単独運転検出が困難な場合が発
生する。
The basic operation has been described above.
When the islanding operation is performed in the state of 0 and SQ = 0, it takes time until the frequency fluctuation is expanded by the positive feedback, and it may be difficult to detect the islanding operation within 3 seconds or less within the re-closing time.

【0050】このようなことから本発明では、この時間
を短縮するためには関数回路32のゲインを増して正帰
還量を増大することにより達成できる。しかし、この方
法のみでは系統に連系している状態での常時のdf/d
t変動で無効電力変動が過大となる危険性が増大する。
Thus, in the present invention, this time can be shortened by increasing the gain of the function circuit 32 to increase the amount of positive feedback. However, with this method alone, the normal df / d
The risk that reactive power fluctuation becomes excessive due to t fluctuation increases.

【0051】図1の関数回路32を図6の例えばAに示
すように特殊な関数にすることにより上記の不具合を解
消している。即ち、SQ=0の状態で単独運転となる
と、初期ではdf/dtはdf/dt(1)〜df/d
t(3)の範囲のdf/dtが極めて小さい状態となる
ので、この範囲でゲインを高くした電圧変動基準ΔV1
* を出力し、正帰還量を増大して周波数変動を早く増大
させている。これは一種のトリガー信号として作用す
る。
The above problem is solved by making the function circuit 32 of FIG. 1 a special function as shown in, for example, A of FIG. In other words, if the operation becomes the islanding operation in the state of SQ = 0, df / dt is initially df / dt (1) to df / d
Since df / dt in the range of t (3) is extremely small, the voltage fluctuation reference ΔV 1 with the gain increased in this range.
* Is output to increase the amount of positive feedback to increase the frequency fluctuations quickly. This acts as a kind of trigger signal.

【0052】系統連系時に発生する可能性があるdf/
dtの最大値付近にdf/dt(2)を設定し、df/
dt(1)〜df/dt(2)の範囲ではゲインを低下
させ(又は、ΔV1 * をリミットしてBの特性とするこ
とにより)無効電力の過大変動(電圧の過大変動)を防
ぐ特性とし、df/dt(2)、df/dt(4)を超
えた場合はゲインが再び高くなる特性として単独運転時
の周波数変動を早く拡大する特性とする。
Df /
df / dt (2) is set near the maximum value of dt, and df / dt is set.
In the range of dt (1) to df / dt (2), the characteristic is to reduce the gain (or to limit ΔV 1 * to the characteristic of B) to prevent excessive fluctuation of reactive power (voltage excessive fluctuation). When df / dt (2) and df / dt (4) are exceeded, the characteristic is such that the gain is increased again so that the frequency fluctuation during single operation is rapidly enlarged.

【0053】Aの特性やBの特性などのマイナーな特性
は系統の状態などにより変化させることがある。 (効果)以上説明したように本発明の第1の実施形態に
よれば、ほぼ一定量のΔV1 *のトリガー信号により単
独運転検出時間を短縮すると同時に連系中の電圧変動を
抑制して、しかも高速で安定な発電設備の系統連系保護
装置を提供できる。
Minor characteristics such as the characteristic A and the characteristic B may be changed depending on the state of the system. (Effects) As described above, according to the first embodiment of the present invention, the islanding detection time is shortened by the substantially constant amount of the trigger signal of ΔV 1 * , and at the same time, the voltage fluctuation during interconnection is suppressed, Moreover, it is possible to provide a high-speed and stable system interconnection protection device for power generation equipment.

【0054】<第2の実施形態>図1に示すレベル検出
器34により検出されるdf/dt出力が少ない場合
は、単独運転らしさを検出し、第1レベルに達するとタ
イマー35により一定時間切換回路36を介して関数回
路32のゲインを上昇させて様子を見る。例えば、図6
のG1 特性からG2 特性にゲインを上げて様子を見てレ
ベル検出器34により第2レベルに達すると、タイマー
35により一定時間、図6のG2 からG3 に更にゲイン
を上昇させる。この様な操作を行うことにより、単独運
転を早く検出すると同時に、系統の周波数変動が事故な
どで過大となった場合でも、ゲインを過大にして系統を
不安定にすることがない。系統の周波数変動が静止化す
るとタイマー35によりゲインはG1 に回復する。
<Second Embodiment> When the df / dt output detected by the level detector 34 shown in FIG. 1 is small, the likelihood of an isolated operation is detected. The state of the function circuit 32 is increased by increasing the gain of the function circuit 32 via the circuit 36. For example, FIG.
When the level detector 34 to look at how the in G 1 characteristic by increasing the gain G 2 characteristic reaches a second level, a predetermined time by the timer 35 increases the further gain G 3 of G 2 in FIG. By performing such an operation, the isolated operation is detected early, and even when the frequency fluctuation of the system becomes excessive due to an accident or the like, the gain is not excessively increased and the system is not unstable. When the frequency variation of the system is still of gain by the timer 35 is restored to G 1.

【0055】このようなゲイン調整は電圧変動基準ΔV
1 * の制限値を可変することでもほぼ同じ効果が得られ
る。 <第3の実施形態>図1において、単独運転時周波数変
動が過大になると負荷に接続された電動機類など故障の
原因となるので、周波数fの過大や過少をレベル検出器
37で検出し切換回路38を介して関数回路32のゲイ
ンや出力制限値を下げるよう作用させ、正帰還作用を弱
めて周波数の変化量を抑制するように構成する。このよ
うにすることにより、信頼性や安全性が向上する。
Such a gain adjustment is performed based on the voltage fluctuation reference ΔV
The same effect can be obtained by changing the limit value of 1 * . <Third Embodiment> In FIG. 1, if the frequency fluctuation during the isolated operation becomes excessive, it causes a failure such as a motor connected to the load, so that the level detector 37 detects an excessive or excessive frequency f and switches. The function and the output limit value of the function circuit 32 are reduced via the circuit 38, and the positive feedback function is weakened to suppress the frequency variation. By doing so, reliability and safety are improved.

【0056】<第4の実施形態>図1の負荷5におい
て、電動機比率が高い場合の単独運転時には発電機出力
電圧変動ΔVに対し、有効電力変動ΔPの変動と無効電
力変動ΔQが少なくなり、周波数の変化率df/dtが
大きくならない傾向となる。
<Fourth Embodiment> In the load 5 shown in FIG. 1, the fluctuation of the active power fluctuation ΔP and the fluctuation of the reactive power ΔQ with respect to the generator output voltage fluctuation ΔV are reduced during the isolated operation when the motor ratio is high, The rate of change of frequency df / dt tends not to increase.

【0057】このような場合、図7に示すような構成と
すればよい。すなわち、図1において新たに電圧変動基
準(ΔV1 * )検出回路40、無効電力変動(ΔQ)検
出回路41、ΔQ/ΔV1 * 検出回路42、レベル検出
器43、OR回路(論理和回路)44を図のように追加
すればよい。
In such a case, the configuration shown in FIG. 7 may be used. That is, in FIG. 1, a voltage fluctuation reference (ΔV 1 * ) detection circuit 40, a reactive power fluctuation (ΔQ) detection circuit 41, a ΔQ / ΔV 1 * detection circuit 42, a level detector 43, an OR circuit (OR circuit) are newly added. 44 may be added as shown.

【0058】なお、図7において、レベル検出器34,
37、タイマー35、切換回路36,38を省いた図と
なっているが、実際にはレベル検出器34,37、タイ
マー35、切換回路36,38は必要な場合が多い。
In FIG. 7, the level detector 34,
Although FIG. 37 does not show the timer 35 and the switching circuits 36 and 38, the level detectors 34 and 37, the timer 35, and the switching circuits 36 and 38 are often necessary.

【0059】すなわち、電圧変動基準検出回路40によ
りΔV1 * を検出し、無効電力変動検出回路41により
ΔQを検出し、これらをΔQ/ΔV1 * 検出回路42に
入力し、ここでΔV1 * に対するΔQの比率を検出す
る。ΔQ/ΔV1 * 検出回路42により検出されたΔQ
/ΔV1 * をレベル検出器43に入力してΔQ/ΔV1 *
の比率が低下したこと、すなわち単独運転を検出し、
これをOR回路44を介して故障トリップ回路20に与
えて系統から解列したり、周波数変化率過大検出器31
からの出力をOR回路44を介して故障トリップ回路2
0に与えて系統から解列するように構成したものであ
る。
[0059] That is, to detect the [Delta] V 1 * by the voltage variation reference detection circuit 40 detects a Delta] Q by reactive power fluctuation detection circuit 41, and inputs them to the Delta] Q / [Delta] V 1 * detection circuit 42, where [Delta] V 1 * Is detected. ΔQ / ΔV 1 * ΔQ detected by the detection circuit 42
/ ΔV 1 * is input to the level detector 43 and ΔQ / ΔV 1 *
, That is, the islanding is detected,
This is supplied to the fault trip circuit 20 via the OR circuit 44 to be disconnected from the system, or the frequency change rate excess detector 31
Output from OR through the OR circuit 44 to the fault trip circuit 2
It is configured to be disconnected from the system by giving it to 0.

【0060】このような構成は、系統と連系中は、電源
インピーダンスが低いので、ΔQ/ΔV1 * は大きな値
となるが、単独運転中、特に電動機負荷が多い場合には
ΔQ/ΔV1 * が小となることを利用したものである。
In such a configuration, ΔQ / ΔV 1 * has a large value because the power source impedance is low during interconnection with the system, but during independent operation, particularly when the motor load is large, ΔQ / ΔV 1 This is based on the fact that * is small.

【0061】なお、図7の電圧変動基準設定器ΔV1 *
の代わりに、発電機出力電圧変動ΔVを使っても作用は
全く同じであることは説明するまでもない。 <第5の実施形態>前述の第4の実施形態に、図7に示
すように新たに変化幅過大検出回路45、ゲイン調整
(又はリミット)回路46を追加したものである。すな
わち、前述の無効電力変動検出回路41の出力から変化
幅過大検出回路45によりΔQが設定幅以上になると、
ゲイン調整(又はリミット)回路46により関数回路3
2のゲインを低下させたり、出力をリミットすることに
よりΔV1 * の変動を抑制して結果として無効電力変動
幅を制限する。
Note that the voltage fluctuation reference setter ΔV 1 * shown in FIG.
It is needless to say that the operation is exactly the same even if the generator output voltage fluctuation ΔV is used instead of. <Fifth Embodiment> As shown in FIG. 7, an extra-variable-width detection circuit 45 and a gain adjustment (or limit) circuit 46 are newly added to the fourth embodiment. That is, when ΔQ becomes equal to or larger than the set width from the output of the aforementioned reactive power fluctuation detection circuit 41 by the excessive change width detection circuit 45,
The gain adjustment (or limit) circuit 46 allows the function circuit 3
The fluctuation of ΔV 1 * is suppressed by lowering the gain of No. 2 or limiting the output, thereby limiting the reactive power fluctuation width.

【0062】なお、無効電力変動検出回路41の代り
に、ΔQ/Δtを検出してもほぼ同様な作用が得られ
る。 <第6の実施形態>前述の第4および第5の実施形態
に、図7に示すように、オフ回路47、開閉回路48を
新たに追加し、また遮断器3に新たに補助接点3aを追
加したものである。単独運転を検出して遮断器3が開と
なったことを補助接点3aで検出し、オフ回路47によ
り電圧変動基準設定器33の出力側と自動電圧調整器9
の入力側に直列に挿入した開閉回路48を開状態として
正帰還回路を開とする。遮断器3を開として系統から解
列すると同時に正帰還ループを開として安定な電圧制御
ループを構成し、独立電源とし利用できる。
It is to be noted that substantially the same operation can be obtained by detecting ΔQ / Δt instead of the reactive power fluctuation detecting circuit 41. <Sixth Embodiment> As shown in FIG. 7, an OFF circuit 47 and a switching circuit 48 are newly added to the fourth and fifth embodiments, and the auxiliary contact 3a is newly added to the circuit breaker 3. It has been added. The isolated operation is detected and the opening of the circuit breaker 3 is detected by the auxiliary contact 3a, and the output side of the voltage fluctuation reference setting device 33 and the automatic voltage regulator 9 are detected by the OFF circuit 47.
The open / close circuit 48 inserted in series on the input side is opened to open the positive feedback circuit. The circuit breaker 3 is opened to disconnect from the system, and at the same time, the positive feedback loop is opened to form a stable voltage control loop, which can be used as an independent power supply.

【0063】<第7の実施形態>前述の第4〜第6の実
施形態に、図7に示すように、新たに位相特性回路39
を追加したものである。具体的には、周波数検出器21
の入力側と遮断器6の一端側に位相特性回路39を挿入
する。位相特性回路39は定格周波数付近では周波数が
上昇するにつれて位相が進む特性で、横軸が周波数、縦
軸が位相となっている特性である。
<Seventh Embodiment> A phase characteristic circuit 39 is newly added to the fourth to sixth embodiments as shown in FIG.
Is added. Specifically, the frequency detector 21
And a phase characteristic circuit 39 is inserted between the input side of the circuit breaker 6 and one end of the circuit breaker 6. The phase characteristic circuit 39 has a characteristic in which the phase advances as the frequency increases near the rated frequency, with the horizontal axis representing the frequency and the vertical axis representing the phase.

【0064】このため、周波数の変化を拡大して検出で
き、df/dt信号からの正帰還を定格周波数付近で強
化し単独運転の検出時間を短縮することができる。周波
数が更に大きく変動すると、位相特性は反転し正帰還作
用を自動的に弱め、過大な周波数変動を防ぐことができ
る。このような位相特性回路39は周波数fを検出した
後にソフト処理することができることは説明するまでも
ない。
For this reason, the change in frequency can be detected in an enlarged manner, the positive feedback from the df / dt signal can be strengthened near the rated frequency, and the detection time for isolated operation can be shortened. When the frequency fluctuates further, the phase characteristic is inverted and the positive feedback action is automatically weakened, so that excessive frequency fluctuation can be prevented. It goes without saying that such a phase characteristic circuit 39 can perform software processing after detecting the frequency f.

【0065】<第8の実施形態>図7の位相特性回路3
9は、図8に示すように定格周波数よりやや高い所に共
振点を持つバンドパスフィルタ391と、定格周波数よ
りやや低い所に共振点を持つバンドパスフィルタ392
と、バンドパスフィルタ391,392の出力を加算す
る加算回路393からなっている。このような構成とす
ることにより、ゲイン特性を上図に、位相特性を下図に
示す特性とすることができる。
<Eighth Embodiment> Phase characteristic circuit 3 in FIG.
Reference numeral 9 denotes a bandpass filter 391 having a resonance point slightly higher than the rated frequency as shown in FIG. 8, and a bandpass filter 392 having a resonance point slightly lower than the rated frequency.
And an addition circuit 393 for adding the outputs of the band-pass filters 391 and 392. With such a configuration, the gain characteristics can be as shown in the upper diagram and the phase characteristics can be as shown in the lower diagram.

【0066】なお、位相特性回路39は周波数検出器2
1の出口にソフト的に設けることが可能である。 <第9の実施形態>図9に示すように、図1において無
効電力制御回路24の代りに、新たに低速応答無効電力
制御回路50、電圧基準(VA * )設定器51、ΔQ検
出回路52、高速応答無効電力制御回路53、電圧変動
基準(ΔVB * )設定器54、加算回路55、ΔQ/Δ
B * 検出器56を追加したものである。なお、図9で
はレベル検出器34,37、タイマー35、切換回路3
6,38を省いてあるが、実際にはこれらが必要な場合
が多い。
The phase characteristic circuit 39 is connected to the frequency detector 2
It is possible to provide a software at the exit of the first. <Ninth Embodiment> As shown in FIG. 9, a low-speed response reactive power control circuit 50, a voltage reference ( VA * ) setter 51, a .DELTA.Q detection circuit are newly provided instead of the reactive power control circuit 24 in FIG. 52, high-speed response reactive power control circuit 53, voltage fluctuation reference (ΔV B * ) setting device 54, addition circuit 55, ΔQ / Δ
With the addition of a V B * detector 56. In FIG. 9, the level detectors 34 and 37, the timer 35, the switching circuit 3
Although 6 and 38 are omitted, these are often required in practice.

【0067】すなわち、無効電力基準設定器28と無効
電力検出器23の出力を比較して低速応答無効電力制御
回路50に入力する。すると、低速応答無効電力制御回
路50は、周波数が低い範囲のときのみゲインが高いの
で、このときだけ出力が生じ、電圧基準(VA * )設定
器51より無効電力を数十秒程度で制御すべく電圧基準
A * が出力され、これが加算回路55の一方の入力端
子に入力される。
That is, the output of the reactive power reference setting unit 28 and the output of the reactive power detector 23 are compared and input to the low-speed response reactive power control circuit 50. Then, since the low-speed response reactive power control circuit 50 has a high gain only when the frequency is in a low range, an output is generated only at this time, and the reactive power is controlled by the voltage reference ( VA * ) setting unit 51 in about several tens of seconds. The voltage reference V A * is output as much as possible, and is input to one input terminal of the addition circuit 55.

【0068】一方、無効電力検出器23の検出出力が無
効電力変動検出回路52に入力され、ここで無効電力変
動が検出され、この無効電力変動と関数回路32の出力
が比較され、この比較結果が高速応答無効電力制御回路
53に入力される。
On the other hand, the detection output of the reactive power detector 23 is input to the reactive power fluctuation detecting circuit 52, where the reactive power fluctuation is detected, and the reactive power fluctuation is compared with the output of the function circuit 32. Is input to the fast response reactive power control circuit 53.

【0069】高速応答無効電力制御回路53は周波数が
高い範囲のときのみゲインが高いので、このときだけ出
力が生じ、電圧変動基準(ΔVB * )設定器54より電
圧変動基準ΔVB * を0.5秒程度で無効電力を制御す
べく、加算回路55の他方の入力端子に入力される。
Since the high-speed response reactive power control circuit 53 has a high gain only when the frequency is in a high frequency range, an output is generated only at this time, and the voltage fluctuation reference (ΔV B * ) setting unit 54 sets the voltage fluctuation reference ΔV B * to 0. It is input to the other input terminal of the adder circuit 55 in order to control the reactive power in about .5 seconds.

【0070】加算回路55内で電圧変動基準ΔVB *
電圧基準VA * を加算して得られる電圧変動基準ΔV1
* と、発電機変動電圧Vが比較され、これが自動電圧調
整器9に入力される。
The voltage fluctuation reference ΔV 1 obtained by adding the voltage fluctuation reference ΔV B * and the voltage reference V A * in the adding circuit 55.
* And the generator fluctuation voltage V are compared, and this is input to the automatic voltage regulator 9.

【0071】一方、無効電力変動検出回路52の出力で
ある無効電力変動値と電圧変動基準設定器54の電圧変
動基準ΔVB * を、ΔQ/ΔVB * 検出器56に入力
し、ここで検出されたΔVB * とΔQの比(ΔQ/ΔV
B * )をレベル検出器43に入力し、ΔQ/ΔVB *
低下したこと、つまり単独運転を検出したとき、出力す
なわちV31つまり故障トリップ回路20に対してトリッ
プ指令を出力するための指令が与えられる。
On the other hand, the reactive power fluctuation value output from the reactive power fluctuation detecting circuit 52 and the voltage fluctuation reference ΔV B * of the voltage fluctuation reference setting unit 54 are input to a ΔQ / ΔV B * detector 56, where they are detected. Ratio of ΔV B * and ΔQ (ΔQ / ΔV
B * ) is input to the level detector 43, and when ΔQ / ΔV B * is reduced, that is, when the isolated operation is detected, the output, that is, V 31, a command for outputting a trip command to the fault trip circuit 20. Is given.

【0072】このように構成することにより、系統連系
中はΔQ1 * に従ってΔQを高速に制御することができ
るが、特に電動機負荷の多い場合の単独運転時はΔQの
変化が極めて少ないので、ΔVB * が大きく振れてもΔ
Qがほとんど変化せずΔQ/ΔVB * の低下を検出する
ことで単独運転を検出することができる。
With this configuration, it is possible to control ΔQ at a high speed according to ΔQ 1 * during system interconnection. However, since the change in ΔQ is extremely small especially in an isolated operation when the motor load is large, Even if ΔV B * swings greatly, Δ
By detecting a decrease in ΔQ / ΔV B * with little change in Q, islanding can be detected.

【0073】<第10の実施形態>前述の第9の実施形
態は、電圧変動基準(ΔV1 * )設定器33を関数回路
32の出力側に設けない場合であるが、ここでは電圧変
動基準設定器33を設けると共に、電圧変動基準ΔV1
* を加算回路55の入力端子に新たに加えるようにした
ものである。
<Tenth Embodiment> The ninth embodiment described above is a case where the voltage fluctuation reference (ΔV 1 * ) setting unit 33 is not provided on the output side of the function circuit 32. A setter 33 is provided and a voltage fluctuation reference ΔV 1
The * is newly added to the input terminal of the adder circuit 55.

【0074】この場合、連系中はΔV1 * がフィードフ
ォワード的に作用し、ΔVB * は無効電力変動を制御す
るフィードバックループとして動作する。モータ負荷主
体の単独運転中はΔQ≒0となるとΔVB * とΔV1 *
は加算されΔQを大きくしようと制御するのでΔQ/Δ
B * が小さくなる。
In this case, during the interconnection, ΔV 1 * acts in a feed-forward manner, and ΔV B * operates as a feedback loop for controlling the reactive power fluctuation. If ΔQ ≒ 0 during single operation mainly with a motor load, ΔV B * and ΔV 1 *
Is added to control to increase ΔQ, so that ΔQ / Δ
V B * decreases.

【0075】<第11の実施形態>前述の実施形態で述
べた発電設備としては、交流発電機のような回転機の場
合と、インバータやSVC(静止形無効電力装置)のよ
うな静止形の場合があるが、実使用ではこれらが混在す
る。回転機の場合は界磁の応答時間のため0.3〜0.
5sec程度の制御遅れが発生するが静止形の場合、制
御の応答は無視できるほど短かいのでこれらが混在する
場合、協調して作用させるには遅れをほぼ合せることが
必要となる。このため、図10に示すようにΔV1 *
遅れ回路57を介して電圧変動基準とし、またΔQ1 *
にも遅れ回路58、無効電力制御回路24をを介して無
効電力変動基準とすることにより静止形変換器への応用
が効果的となる。
<Eleventh Embodiment> As the power generation equipment described in the above embodiment, a rotating machine such as an AC generator and a stationary type such as an inverter or SVC (stationary reactive power device) are used. In some cases, these are mixed in actual use. In the case of a rotating machine, 0.3 to 0.
Although a control delay of about 5 sec occurs, in the case of the stationary type, the response of the control is so short that it can be ignored. Therefore, when these are mixed, it is necessary to substantially adjust the delay in order to operate in a cooperative manner. Therefore, as shown in FIG. 10, ΔV 1 * is set as a voltage fluctuation reference via a delay circuit 57 and ΔQ 1 *
In addition, by using the reactive power fluctuation reference via the delay circuit 58 and the reactive power control circuit 24, the application to the static converter becomes effective.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、系
統へ流出する有効電力、無効電力が共にゼロの最も単独
運転検出が困難な条件でも関数回路の工夫により短時間
で単独運転検出が可能でしかも連系中の無効電力変動
(電圧変動)を適当な値に抑制し、発電機の多数台運転
時や回転形と静止形の混在している場合でも高速で安定
した信頼性の高い発電設備の系統連系保護装置を提供で
きる。
As described above, according to the present invention, even when the active power and the reactive power flowing out to the system are both zero and it is most difficult to detect the islanding operation, the islanding operation can be detected in a short time by devising the function circuit. It is possible to suppress reactive power fluctuations (voltage fluctuations) during connection to an appropriate value, and it is fast, stable and reliable even when multiple generators are running or when both rotary and stationary types are mixed. A system interconnection protection device for a power generation facility can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
1の実施形態を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a system interconnection protection device for a power generation facility according to the present invention.

【図2】図1の実施形態のブロックの一部を補足する
図。
FIG. 2 is a diagram supplementing a part of the blocks of the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施形態の動作説明図。FIG. 3 is an operation explanatory view of the embodiment of FIG. 1;

【図4】図1の実施形態の動作説明図。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the embodiment of FIG. 1;

【図5】図1の実施形態の動作説明図。FIG. 5 is an operation explanatory view of the embodiment of FIG. 1;

【図6】図1の関数回路の機能を説明するための特性
図。
FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining functions of the function circuit of FIG. 1;

【図7】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
7または第8の実施形態を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a seventh or eighth embodiment of the system interconnection protection device for power generation equipment according to the present invention.

【図8】図7の位相回路を説明するための図。FIG. 8 is a diagram for explaining the phase circuit of FIG. 7;

【図9】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
9または第10の実施形態を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a ninth or tenth embodiment of the system interconnection protection device for power generation equipment according to the present invention.

【図10】本発明による発電設備の系統連系保護装置の
第11の実施形態の一部のみを示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing only a part of an eleventh embodiment of a system interconnection protection device for power generation equipment according to the present invention.

【図11】従来の発電設備の系統連系保護装置の一例を
示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a conventional system interconnection protection device for power generation equipment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…系統電源、2…変圧器、3,4,6…遮断器、5…
負荷、7…交流発電機、8…界磁巻線、9…AVR(自
動電圧調整回路)、10…エンジン、11…調速機、1
2,14…変流器、13…発電機異常検出回路、15…
UF(周波数低下継電器)、16…OF(周波数上昇継
電器)、17…OV(過電圧継電器)、18…UV(不
足電圧継電器)、19…OC(過電流継電器)、20…
故障トリップ回路、21…周波数検出器、23…無効電
力検出器、24…AQR(無効電力制御回路)、25…
有効電力基準設定器、26…有効電力検出器、27…A
PR(有効電力制御回路)、28…無効電力基準設定
器、30…周波数変化率検出器、31…周波数変化率過
大検出器、32…関数回路、33…電圧変動基準、3
4,37…レベル検出器、35…タイマー、36,38
…切換回路、39…位相特性回路、40…電圧基準変動
検出回路、41…無効電力変動検出回路、42…ΔQ/
ΔV1 * 検出回路、43…レベル検出器、44…OR回
路、45…変化幅過大検出回路、46…ゲイン調整回路
(リミット回路)、47…オフ回路、48…開閉回路、
50…低速制御回路、51…電圧基準発生器、52…無
効電力変動検出回路、53…高速制御回路、54…電圧
基準発生器、55…加算回路、56…ΔQ/ΔVB *
出器、57,58…遅れ回路。
1: System power supply, 2: Transformer, 3, 4, 6 ... Circuit breaker, 5 ...
Load 7, AC generator, 8 field winding, 9 AVR (automatic voltage regulation circuit), 10 engine, 11 governor, 1
2, 14 ... current transformer, 13 ... generator abnormality detection circuit, 15 ...
UF (frequency lowering relay), 16 ... OF (frequency raising relay), 17 ... OV (overvoltage relay), 18 ... UV (undervoltage relay), 19 ... OC (overcurrent relay), 20 ...
Fault trip circuit, 21: frequency detector, 23: reactive power detector, 24: AQR (reactive power control circuit), 25:
Active power reference setting device, 26 ... Active power detector, 27 ... A
PR (active power control circuit), 28: reactive power reference setter, 30: frequency change rate detector, 31: excessive frequency change rate detector, 32: function circuit, 33: voltage fluctuation reference, 3
4, 37: Level detector, 35: Timer, 36, 38
... Switching circuit, 39 ... Phase characteristic circuit, 40 ... Voltage reference fluctuation detecting circuit, 41 ... Reactive power fluctuation detecting circuit, 42 ... ΔQ /
ΔV 1 * detection circuit, 43: level detector, 44: OR circuit, 45: excessive change width detection circuit, 46: gain adjustment circuit (limit circuit), 47: off circuit, 48: open / close circuit,
50: low-speed control circuit, 51: voltage reference generator, 52: reactive power fluctuation detection circuit, 53: high-speed control circuit, 54: voltage reference generator, 55: addition circuit, 56: ΔQ / ΔV B * detector, 57 , 58 ... delay circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡土 千尋 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 加藤 豊邦 兵庫県姫路市網干区浜田1000番地 西芝電 機株式会社内 (72)発明者 野宮 成生 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Chihiro Okado 2-24-24 Harumi-cho, Fuchu-shi, Tokyo TOSHIBA FA System Engineering Co., Ltd. Address Nishiba Electric Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shigeo Nomiya 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside the Toshiba head office

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変化率
から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この変動
基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設備の
進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧を低
下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効電力
を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させるよう
前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率が極
めて低い範囲でゲインが高く、また前記周波数変化率が
中間の範囲でゲインが低く、さらに前記周波数変化率が
高い範囲でゲインがやや高くなるよう設定する制御手段
と、 前記発電設備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を
検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解
列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
1. A system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, a frequency detector detecting an output frequency of the power generation facility, and a rate of change of the frequency detected by the frequency detector. A frequency change rate detector for detecting the change rate of the voltage or the reactive power from the change rate of the frequency detected by the frequency change rate detector, and when the change rate of the frequency is positive by the change criterion, the power generation equipment Increase the reactive power or decrease the output voltage of the power generation equipment, and control the power generation equipment to increase the delay reactive power or increase the output voltage of the power generation equipment when the frequency change rate is negative, The gain is high when the frequency change rate is extremely low, the gain is low when the frequency change rate is intermediate, and the gain is high when the frequency change rate is high. Control means for setting the power in so as to be slightly higher, and protection means for detecting frequency fluctuations promoted by voltage fluctuations of the power generation equipment and disconnecting the power generation equipment from a system bus with the circuit breaker. A system interconnection protection device for a power generation facility, characterized in that:
【請求項2】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変化率
から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この変動
基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設備の
進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧を低
下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効電力
を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させるよう
前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率に従
って複数段のゲインの切換または前記変動基準に対応す
る制限値を切換可能にした制御手段と、 前記発電設備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を
検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解
列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
2. A system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, a frequency detector detecting an output frequency of the power generation facility, and a rate of change of the frequency detected by the frequency detector. A frequency change rate detector for detecting the change rate of the voltage or the reactive power from the change rate of the frequency detected by the frequency change rate detector, and when the change rate of the frequency is positive by the change criterion, the power generation equipment Increase the reactive power or decrease the output voltage of the power generation equipment, and control the power generation equipment to increase the delay reactive power or increase the output voltage of the power generation equipment when the frequency change rate is negative, Control means for switching a gain of a plurality of stages or a limit value corresponding to the fluctuation criterion according to the frequency change rate; and There conducive to the detected frequency variation, the breaker the power plant system interconnection protection device of the power generation facility which is characterized by comprising a protection means for Kairetsu, a from the system bus at.
【請求項3】 前記制御手段は、前記周波数が定格値よ
り設定値以上変化した場合は前記ゲインを低下させる
か、前記変動基準に対応する制限値を低下させて前記周
波数の変動幅を制限するものである請求項2記載の発電
設備の系統連系保護装置。
3. The control means limits the fluctuation range of the frequency by lowering the gain or lowering a limit value corresponding to the fluctuation criterion when the frequency changes by more than a set value from a rated value. 3. The system interconnection protection device for a power generation facility according to claim 2, wherein:
【請求項4】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記発電設備の出力の無効電力の変化率を検出する無効
電力変化率検出手段と、 前記発電設備の出力電圧又は
前記発電設備の基準の変化率を検出する電圧変化率検出
手段と、 前記無効電力変化率検出手段と前記電圧変化率検出手段
により前記周波数の変化が上昇中または下降中であると
検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて周波数
上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、 前記助長手段により助長された結果及び出力電圧又は基
準変化率に対する無効電力変化率が低下したことに基づ
き前記自家発電設備を停止又は前記系統電源から解列す
る停止・解列手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
4. In a system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, an output frequency change detection means for detecting a change in an output frequency of the power generation facility, and an output of the power generation facility. Reactive power, output set voltage, control means for outputting a control signal to the power generation equipment to control any of the output current and the phase of the output voltage and output current, the rate of change of the reactive power of the output of the power generation equipment Reactive power change rate detecting means for detecting, output voltage of the power generation equipment or voltage change rate detection means for detecting a reference change rate of the power generation equipment, the reactive power change rate detection means and the voltage change rate detection means When the change in the frequency is detected to be increasing or decreasing, the increasing means changes the output of the power generation equipment to increase or decrease the frequency, and the increasing means Stopping / disconnecting means for stopping the in-house power generation equipment or disconnecting from the system power supply based on the result of the increase in the reactive power change rate with respect to the output voltage or the reference change rate. A power grid connection protection device for power generation equipment.
【請求項5】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記発電設備の無効電力の変化率又は該無効電力の変化
幅を検出する検出手段と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、 前記無効電力の変化率又は変化幅が設定以上の場合、前
記助長手段の機能を低減する低減手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
5. In a system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, an output frequency change detection means for detecting a change in an output frequency of the power generation facility, and an output of the power generation facility. Control means for outputting a control signal to the power generation equipment for controlling any of the reactive power, the output set voltage, the output current and the phase of the output voltage and the output current, and the rate of change of the reactive power of the power generation equipment or the reactive power Detecting means for detecting the width of change in power, and when the change in the frequency detected by the output frequency change detecting means is detected to be increasing or decreasing, the output of the power generation equipment is changed to increase the frequency or increase the frequency. A promoting means for promoting the descent, and a reducing means for reducing the function of the promoting means when a change rate or a change width of the reactive power is equal to or more than a set value. System protection device for power generation equipment.
【請求項6】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、 前記助長手段により助長された結果に基づき前記発電設
備を系統より解列した後、前記助長手段をオフさせて自
立運転させる自立運転手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
6. A system interconnection system that interconnects a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, wherein: an output frequency change detection unit that detects a change in an output frequency of the power generation facility; and an output of the power generation facility. Reactive power, output set voltage, control means for outputting a control signal to the power generation equipment to control any of the output current and the phase of the output voltage and output current, and the frequency of the frequency detected by the output frequency change detection means An encouraging means for changing the output of the power generation equipment when the change is detected to be rising or falling, thereby encouraging a frequency increase or a frequency decrease, and a system of the power generation equipment based on the result of the encouraging by the encouraging means. And a self-sustaining operating means for turning off the facilitating means and operating independently after further disconnection.
【請求項7】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された出力周波
数の変化を検出するための周波数検出器の前段に定格周
波数付近では、周波数の上昇に従って電圧位相が進む位
相特性回路手段と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、 前記助長手段により助長された結果に基づき前記自家発
電設備を停止又は前記系統電源から解列する停止・解列
手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
7. A system interconnection system for interconnecting a power generation facility with a system power supply via a circuit breaker, wherein an output frequency change detection means for detecting a change in an output frequency of the power generation facility, and an output of the power generation facility. Control means for outputting a control signal to the power generation equipment to control any of reactive power, output set voltage, output current and the phase of the output voltage and output current, and an output frequency detected by the output frequency change detection means In the vicinity of the rated frequency in front of the frequency detector for detecting the change in frequency, a phase characteristic circuit means in which the voltage phase advances as the frequency increases, and the change in the frequency detected by the output frequency change detecting means is increasing or decreasing. When it is detected that it is during the change, the output of the power generation equipment is changed to promote the frequency increase or the frequency decrease, and the promoting means, The length has been based on the results the private power generation equipment to stop or the system interconnection protection device of the power generation facility for a stop-disconnection means for disconnection from the mains power supply, characterized by comprising a.
【請求項8】 前記位相特性回路手段は、定格周波数よ
りやや高い周波数に共振点を有する第1のバンドパスフ
ィルタと、定格周波数よりやや低い周波数に共振点を有
する第2のバンドパスフィルタと、この第1および第2
のバンドパスフィルタの出力を加算する加算回路からな
る請求項7記載の発電設備の系統連系保護装置。
8. The phase characteristic circuit means includes: a first band-pass filter having a resonance point at a frequency slightly higher than a rated frequency; a second band-pass filter having a resonance point at a frequency slightly lower than the rated frequency; This first and second
The system interconnection protection device for a power generation facility according to claim 7, comprising an addition circuit that adds the output of the band pass filter.
【請求項9】 回転発電機による発電設備を系統電源に
連系すると共に、前記系統電源と発電設備の間に遮断器
を配設し、かつ該遮断器を前記発電設備の出力の異常が
発生したことを保護手段により検出してトリップさせる
ように構成したシステムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出された周波数の変化率を検出す
る周波数変化率検出器と、 前記発電設備の無効電力を検出し、この無効電力検出値
を無効電力基準に制御するために、第1の電圧基準によ
り制御される低速応答無効電力制御手段と、 前記周波数変化率検出器により前記周波数の変化率が正
であることを検出したとき無効電力を進み方向に変化さ
せ、かつ前記周波数変化率検出器により前記周波数変化
率が負であることを検出したとき前記無効電力を遅れ方
向に変化させるための無効電力変動基準と前記無効電力
から無効電力変動を検出した値とを比較し、第2の電圧
基準により制御される高速無効電力制御手段と、 前記低速および高速無効電力制御手段の出力の第1およ
び第2の電圧基準に基づき得られる電圧基準により、前
記回転発電機の界磁回路に与え、出力電圧を制御する電
圧制御手段と、 前記高速無効電力制御手段からの第2の電圧基準と前記
無効電力の変動値から前記遮断器にて系統母線から前記
発電設備を解列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。
9. A power generation facility using a rotary generator is connected to a system power supply, a circuit breaker is disposed between the system power supply and the power generation facility, and the circuit breaker causes an abnormality in the output of the power generation facility. In a system configured to detect the occurrence of a fault and to trip by a protection means, a frequency detector for detecting an output frequency of the power generation equipment, and a frequency change rate for detecting a change rate of the frequency detected by the frequency detector. A detector; a low-speed responsive reactive power control means controlled by a first voltage reference to detect reactive power of the power generation equipment and control the reactive power detection value based on the reactive power reference; When the detector detects that the rate of change of the frequency is positive, the reactive power is changed in the leading direction, and that the rate of change of the frequency is negative by the frequency change rate detector. A high-speed reactive power control means controlled by a second voltage reference by comparing a reactive power fluctuation reference for changing the reactive power in the delay direction with a value obtained by detecting a reactive power fluctuation from the reactive power. A voltage control means for applying to a field circuit of the rotary generator and controlling an output voltage based on a voltage reference obtained based on first and second voltage references of outputs of the low-speed and high-speed reactive power control means; Protection means for disconnecting the power generation equipment from the system bus at the circuit breaker from the second voltage reference from the high-speed reactive power control means and the fluctuation value of the reactive power; Grid connection protection device.
【請求項10】 前記回転発電機の電圧を制御する電圧
基準に無効電力変動制御回路の出力と、前記周波数変化
率に基づいた発電機電圧変動基準を加算したことを特徴
とする請求項9記載の発電設備の系統連系保護装置。
10. The system according to claim 9, wherein an output of a reactive power fluctuation control circuit and a generator voltage fluctuation reference based on the frequency change rate are added to a voltage reference for controlling the voltage of the rotary generator. Grid protection equipment for power generation equipment.
【請求項11】 前記発電設備は静止形の電力変換器ま
たは無効電力制御装置で構成する場合、無効電力変動制
御又は電圧変動制御回路に遅れ回路を追加したことを特
徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の発電設備の
系統連系保護装置。
11. When the power generation equipment comprises a static power converter or a reactive power control device, a delay circuit is added to a reactive power fluctuation control or voltage fluctuation control circuit. A system interconnection protection device for a power generation facility according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007318928A (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Sanken Electric Co Ltd Inverter device
KR100839145B1 (en) * 2001-11-22 2008-06-19 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof
JP2012120285A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Toshiba It & Control Systems Corp Isolated operation detection device and isolated operation detection method
JP2022047022A (en) * 2020-09-11 2022-03-24 三菱重工業株式会社 Power system stabilization system and power system stabilization method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6456056B1 (en) 2000-03-23 2002-09-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Interconnection protective device for generator set
KR100839145B1 (en) * 2001-11-22 2008-06-19 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 Solid-state imaging apparatus and manufacturing method thereof
JP2007318928A (en) * 2006-05-26 2007-12-06 Sanken Electric Co Ltd Inverter device
JP2012120285A (en) * 2010-11-30 2012-06-21 Toshiba It & Control Systems Corp Isolated operation detection device and isolated operation detection method
JP2022047022A (en) * 2020-09-11 2022-03-24 三菱重工業株式会社 Power system stabilization system and power system stabilization method

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