JPS5854836A - 配電パタ−ン制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自ぼ発電設備と商用の買電設備とによる負荷へ
の給電の配分変更を無停電、かつ自動的に行う配電パタ
ーン自家発電設備と商用の買電設備とから給電可能な配
電設備では、負荷の電力使用量に応じて買電から給電さ
れている負荷を無停電のまま自家発に分担させ、経済的
々配電を行なわせる配電パターン移行制御を行うことが
ある。

この配電パターン移行制御は、第１図（二示すごとく自
家発１と買電２とを被数の直列接続された母線連絡しゃ
断器Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅで結び、これらのしゃ断器の間
から負荷Ｌｌ、　Ｌ２．　Ｌ３．　Ｌ４　を導出した配
電設備；−適用される。そして、たとえばしゃ断器Ａ、
Ｃ，Ｄ、Ｅが投入され、しゃ断器Ｂのみがしゃ断されて
いる状態で、買電側の負荷が増加し、負荷Ｌ２まで自家
発で給電した方が経済的であると判断した場合は次のよ
うに動作する。すなわち、自動同期投入装！１１により
まずしゃ断器Ｂを同期投入したのち、しゃ断器Ｃを引き
はずすこと（二より負荷Ｌ２を無停電にて買電側がら自
家発１側の負荷に切換える。このような配電パターンの
移行制御は、一般に自家Ｑｌと買電２の電力量の予測計
算や自家発１０発電可能量の計算等、プロセスコンピュ
ータによってなされるものである。

第２図に従来の配電パターン移行制御のしゃ断器操作回
路を示す。前述した自動同期投入装置１１は買電２の電
圧１位相周波数を検出して自家発１の電圧９位相周波数
を合ぜ、同期投入タイミング信号］３を出力する。１２
はプロセスコンピュータで、しゃ断器１８の状態信号１
９や、アナログ信号（電流値）２０を入力して経済的な
配電パターンを判断し、しゃ断器１８に対する入指令や
切指令を出力する。

ここでしゃ断器１８は第１図で示したしゃ断器Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅにそれぞれ対応するものである。

１６はこれらの信号を受ける補助リレー盤で、入指令用
のリレー１４および切指令用のリレー１５を持つ。

１７は配電盤で、主回路を開閉するしゃ断器１８および
その入切操作回路を収納する。

このような構成において、プロセスコンピュータ１２は
主回路からのアナログ信号加を入力して電力量の予測を
行ない、配電盤パターンを決定し、まず同期投入を行う
しゃ断器１８（例えば第１図のＢ）への入指令用リレー
１４に対する出力と、同期投入装置１１に対する同期投
入の開始指令とを発する。

同期投入装置１１は上記指令により自家発１を買電２に
同期させると同期投入タイミング信号１３を出力し、リ
レー１４を動作させてしゃ断器入指令を該当する配゛醒
盤１７のしゃ断器操作回路に与え、しゃ断器１８（ｍ１
図のＢ）を投入させる。プロセスコンピュータ１２では
同期投入対象のしゃ断器１８からの投入信号１９を確認
する。次にプロセスコンピュータ１２は負荷の分割を行
なう振分点しゃ断器１８（第１図のＣ）に切指令を出力
してリレー１５を動作さこのような配電パターン制御装
置では、各しゃ断器の人、切指令はすべてプロセスコン
ピュータ１２により出力されている為、次のような問題
が生じる。

前に、アナログ値の異常等、プロセスコンピュ令を出力
できなくなった場合、自家発１と買電２との並列運転が
長時間行なわれてしまう。このため買電側にも悪影響を
およぼしかねない。

このような場合従来は、プロセスコンピュータ１２の制
御異常を警報等によりオペレータに知らせ、オペレータ
の手動によりしゃ断器の操作を行わせ、プロセスコンピ
ュータ１２は制御を中断するのみであった。したがって
オペレータの監視は重要なものとなり、その負担は太き
かった。

本発明の目的は、移行すべき配電パターンを指定スるプ
ロセスコンピュータの異常に対し受配電及び自家発の安
全範囲内でプロセスコンピュータをバックアップできる
配電パターン制御装置を提供することにある。

以下本発明を第３図；二示す一実施例を参照して説明す
る。なお、第２図と対応する部分には同一符号を附して
いる。自動同期投入装置１１およびプロセスコンピュー
タ１２は従来と同様のものであり、プロセスコンピュー
タ１２はしゃ断器の状態信号１９゜アナログ信号加を入
力し配電パターンを判断して移行すべき配電パターンＮ
ｏ信号ｎを出力する。すナワチプロセスコンピュータ１
２は配電パターン指定装置として働く。上記自動投入装
置２１は、しゃ断器１８に入指令、切指令を出力するリ
レー１４．１５と共に補助リレー盤１６に収納される。

なお配電盤１７は従来と同様にしゃ断器１８．およびそ
の操作回路を収納している。

第４図は上記自動投入装置２１の詳細構成を示す。

第４図において、ａ　＋　ｂ　１　ｃｎ−ｃｎは共に信
号入力都で、このうちａは配電パターン移行に関係する
しゃ断器、すなわち第１のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅで示す各
しゃ断器からの状態信号１９を入力する。またｂはプロ
セスコンピュータ１２、すなわち配電ハターン指定装置
の出力する移行すべき配電パターンＮｏ信号２３を入力
する。そしてｃＩ・・・ｃｎは上記各パターンＮＯに対
応する各しゃ断器の状態をセットしたスイッチＳＷ１・
・・５Ｗｆｌからの信号を入力する。

ここで、例えば母線連絡しゃ断器が、第１図で示すよう
にＡ−Ｅまで５台あるものとする。この場合、自家発１
と買電２とで負荷Ｌ１からＬ４に電力を供給するパター
ンとしては５通りが考えられる。従って前記スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎとしては５つの接点を持ったものを５個用
意し、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ、の接点を５通りのパタ
ーンに合わせて設定しておく。例えば、第１図で示すし
ゃ断器Ｂのみ開で他のしゃ断器Ａ、Ｃ，Ｄ、Ｅが閉のパ
ターンに対応するスイッチ、例えばＳＷ２ではしゃ断器
Ｂに対応する接点のみオフで、他の接点は全てオン状態
に設定しておく。そして、これら各接点の状態が、それ
ぞれ１．０の信号として対応する入力部ｃ２に入力され
る。

ｅは第１図で示したＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅの各しゃ断器に
切指令を出力する出力部、ｆは同各しゃ断器に入指令を
出力する出力部である。

前記各スイッチＳＷＩ・・・Ｓｗｆｌの各接点信号は対
応する入力部ｃ１・・・ｃ、、を介して入力され、各ス
イッチＳＷ１・・・ＳＷｎの各接点毎に設けられアンド
ゲートｇの一方入力端子に加わる。プロセスコンピュー
タ１２、すなわち配電パターン指だ装置から出力される
移行すべき配電パターンスイッチ（バイナリ信号）は入
力部すを介して入力され、配電パターン入力部ｎに加わ
る。この配電パターン入力部ｎの実質的な機能はデコー
ダであり、バイナリ信号にて入力されるパターンスイッ
チをビット信号に変換し、対応する信号線ｎＱ　、　ｎ
ｌ・・・ｎｎのいずれかに“１″を出力する。そしてこ
れら信号ＨｎＱ　−ｎｓ・・・ｎｎのいずれかに出力さ
れる信号により前記スイッチＳＷ１・・・５Ｗｎｌ＝設
定された配電パターンから移行すべき配電パターンを選
択して後述するレジスタに入力させる。す力わち、バイ
ナリ信号によるパターンＮＯ″＋１１１の信号が入力さ
れると、信号線ｎ、に信号１”を出力する。同様にバイ
ナリ信号によるパターンＮｏ″ｎ”の信号が入力される
と信号藏ｎｎに信号″Ｉ　ＩＩを出力する。また、プロ
セスコンピュータ１２の異常出力などにより、正規のパ
ターンスイッチの信号が入ると信号１ｖＪｎｏに信号°
′１”を出力する。上記信号線ｎｌ・・ｎｎは前記アン
ドゲートｇの対応するパターン毎に接続される。例えば
信号線ｎ１は対応するパターンスイッチＳＷ１の各接点
毎に設けられたアンドゲートｇの他方の入力端子に接続
する。同様に信号線ｎ、は、対応するパターンスイッチ
５Ｗｆｌの各接点毎に設けられたアントゲ−）ｇの他方
の入力端子に接続する。これら各アンドゲートｇの出力
端子は、各スイッチＳＷＩ・・・ＳＷ、の対応する接点
毎、すなわち、第１図で示した各しゃ断器Ａ。

Ｂ・・・Ｂに対応する各スイッチ毎の接点のうち、同じ
しゃ断器を表わす接点毎に共通接続され、前記レジスタ
ｈに入力される。また前記信号ｉｎ。は第１図で示した
各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎に設けられた各アンドゲートｐ
の一方の入力端子にそれぞれ接続する。またこれら各ア
ントゲ−）１）の他方の端子には、入力部ａを介して入
力される各しゃ断器Ａ・・・Ｅの状態信号１９が入力さ
れる。これら各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎のアンドゲートｐ
の出力端子は前記アンドゲートｇの対応するものすなわ
ち各パターンスイッチＳＷ１・・・ＳＷｎの同じしゃ断
器を表わす接点に対応して設けられたアンドゲートｇの
出力端子と共通接続され、前記レジスタｈに入力される
。

従って、前述した配電パターン入力部であるデコーダｎ
がいずれかの信号線ｎ。、　ｎｌ・・・ｎＩ、に信号Ｉ
Ｉ　１　！＋を出力すれば、対応するアンドゲートｇま
たはかに加わっている配電パターンはレジスタｈに入力
される。

上記レジスタｈはラッチ機能を有するもので、前述した
各アントゲ−）ｇ、ｐからの信号が入力されることによ
り、ラッチ制御部側からラッチ信号百を受け、その状態
でラッチされる。このラッチ信号ｉは後述する振分点へ
のしゃ所用令が生じることにより消滅し、ラッチ状態を
解除する。上上記レジスタｈの各出力は、前記しゃ断器
Ａ・・・Ｅ毎に設けられたエクスクル−シブオアゲート
　（以下ＥＸＯＲと略記する）ｉの対応する一方の入力
端子に接続する。これら各ＥＸＯＲｉの他方の入力端子
には各しゃ断器Ａ・・・Ｅの現在の状態信号１９がそれ
ぞれ入力される。従って上記各ＥＸＯＲｉは現在の各し
ゃ断器Ａ・・・Ｅの大切状態と、移行すべき配電パター
ンでの大切状態のくいちがいを検出するくいちがい検出
部３１として働く。またこれら各ＥＸＯＲｉの各出力は
、各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎に設けられた同期投入指令部
３２として働くアンドゲートｊの一方の入力端子に加わ
る。これら各アンドゲートｊの他方の入力端子には前記
レジスタｈの各・出力がそれぞれ加わる。そして、これ
ら各アンドゲートｊの出力端子は前述した出力部ｆを介
して対応するしゃ断器の入指令用のリレー１４に接続す
る。ｋは各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎に設けられた振分点し
ゃ所用合部３３を構成するアンドゲートで、その一方の
入力端子には各しゃ断器Ａ・・・Ｅからの現在の状態信
号１９が入力され、他方の入力端子には前記各ＥＸＯＲ
ｉの対応する出力が加わる。ｌは同じくアンドゲートで
各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎に設けられた前記アンドゲート
にと共に振分点しゃ所用合部３３を構成する。そしてそ
れら一方の入力端子（二は上記アントゲ−）ｋの出力が
加わる。ｍは同期投入完了検出用のノアゲートで、前記
同期投入指令用の各アンドゲートｊの出力を入力とし、
出力端子は上記振分点しゃ断指令用の各アンドゲートｌ
の他方の入力端子にそれぞれ接続される。これら振分点
しゃ断指令用の各アントゲ−）１の出力端子は、前述し
た出力部ｅを介して対応するしゃ断器Ａ・・・Ｅの切指
令用のリレー１５に接続する。

次に作用を説明する。令弟１図で示す系統において、し
ゃ断器Ｂのみが開き、他のしゃ断器Ａ。

Ｃ，Ｄ、Ｅは投入されているものとする。この状態にお
いて、配電パターン指定装置であるプロセスコンピュー
タ１２は、従来と同様に各しゃ断器Ａ・・・Ｅの状態信
号１９およびアナログ信号加を入力して電力量の予測を
行う。そして配電パターンの移行を要する場合は移行す
べき配電パターンを決定し、そのパターンスイッチｎを
自動投入装置２１に出力する。例えば第１図のしゃ断器
Ｃのみを開き、他は全て投入した配電パターンに対応す
るノ（ターンＮｏ信号「３」を出力すると、このバイナ
リ信号は配Ｑ　ハターン入力部であるデコーダｎにてビ
ット信号に変換され信号線ｎ３に信号″１”を出力する
。

このためこの信号ｉｎ３に接続されたアンドゲートｇ、
すなわちパターンスイッチＳＷｓの各接点毎に設けられ
たアンドゲートｇに上記信号″ｌ”が入力される。パタ
ーンスイッチＳＷｓは、しゃ断器Ｃ：二対応する接点の
み開き、他の接点は全て閉としているので、この接点の
開閉状態を１”′０”の信号で表わした配電パターンが
前記アントゲ−）ｇを介してレジスタｈに入力される。

レジスタｈには上記信号を入力したことにより、ラッチ
制御部間からラッチ信号百が加わり、レジスタｈは、以
後ラッチ信号ｉがなくなるまで、上記信号状態、すなわ
ちしゃ断器Ｃに対応する出力のみ０″で他の出力は全て
１″となる状態を維持する。このレジスタｈの各出力信
号はＥＸＯＲｉおよびアンドゲートｊの一方の入力端子
にそれぞれ加わる。ＥＸＯＲｉの他方の入力端子には対
応するしゃ断器Ａ・・・Ｅから現在の状態信号が入力さ
れている。前記レジスタｈの出力信号は前述したように
移行後の配電パターン状態を表わすものであり、上記Ｅ
ＸＯＲｉは現在の各しゃ断器の状態と、移行後の各しゃ
断器の状態とのくいちがいを検出する。このくいちがい
が生じるしゃ断器が同期投入および振分点しゃ断の対象
と々る。この場合、しゃ断器ＢおよびＣの状態がくいち
がうので、これに対応するＥＸＯＲｌの出力のみ信号６
１″を出力する。これらＥＸＯＲ１の出力は同期投入指
令部３２を構成するアンドゲートｊに加わり、前記レジ
スタｈの出力、すなわち移行後の各しゃ断器の状態と組
合わされる。この場合、ＥＸＯＲｉによｐくいちがいの
検出されたしゃ断器Ｂ、Ｃに対応するアンドゲートｊの
うち、移行後において閉状態となるしゃ断器Ｂに対応す
るアンドゲートｊのみ両入力が１”となり、信号″１″
を出力する。この信号″′１”は同期投入指令とな９出
力部ｆを介して対応するしゃ断器Ｂの入指今月のリレー
１４に与えられる。なお、第４図では図示を省略してい
るが、上Ｉ己同期投入指令は、第３図で示すように、同
期投入装置ｔｌｌの投入タイミング信号１３により閉じ
る接点を介して上記リレー１４に加わり、配％ｆｉ１７
に構成されたしゃ断器操作回路１８の投入側を附勢して
しゃ断器Ｂを投入させる。

しゃ断器Ｂが投入されると、Ａ・・・Ｅ全てのしゃ断器
が投入状態となり、状態信号１９は全て６１″になる。

このため移行後のパターンに対しくいちがいのあるしゃ
断器は、移行後開状態となるしゃ断器Ｃのみとなり、こ
れに対応するＥＸＯＲｉのみが出力信号″１°′を生じ
る。しゃ断器Ｃは上記のように移行後の状態が現在の状
態とくいちがい、しかも現在が投入状態であるため、こ
れが振分点しゃ断の対象であり、振分点しゃ析損合部３
３を構成する対応するアングー１−ｈから出力信号″１
″が生じアンドゲートｌに加わる。ここで、前述した同
期投入の完了に伴いアンドゲートｊの全ては出力信号″
′０″となり、ノアゲートｍの出力（ｉ号が１″′とな
っているので、しゃ断器Ｃに対応するアンドゲート１の
みがオンとなり、出力部ｅを介してしゃ断器Ｃに対応す
る切指令用のリレー１５に加わる。

このため、第３図で示した配電盤１７内のしゃ断器操作
回路１８のしゃ断器を附勢し、しゃ断器Ｃをしゃ断動作
させる。またこの振分点しゃ断指令はラッチ制御部側に
よりレジスタｈに加わっているラッチ信号の解除指令と
して用いる。

ここで、ノイズやプロセスコンピュータ１２の異常出力
などにより、移行用のパターンＮｏ信号・２３として正
規な信号以外が加わった場合についてみる。この場合、
デコーダｎは正規のパターンＮｏ信号の入力信号に対し
ては信号線ｎ。（−信号゛１″を出力する。この信号線
ｎ。が接続される各しゃ断器Ａ・・・Ｅ毎のアンドゲー
トｐには各しゃ断器Ａ・・・Ｅからの現在の状態信号が
入力されており、信号線ｎ。

から入力される信号″′１″により、この現在の状態信
号がレジスタｈ（二人力される。この場合、各ＥＸＯＲ
ｉに入力される信号は、共に各しゃ断器Ａ・・・Ｅから
の現在の状態信号なので、くいちがいは生じず、各ＥＸ
ＯＲｉ　の出力信号は全て”０”なので同期投入および
振分点しゃ断指令は生じない。すなわち、異常入力に対
しては現在の状態を保持し、パターン移行は行わない。

また、正常なパターンＮｏ信号るを入力した後に、プロ
セスコンピュータ１２の制御異常やノイズ等によりパタ
ーンＮｏ信号がかわっても、レジス１、りｈはラッチ信
号百により固定されているため、振分点しゃ断器がひき
はずされるまで、その］（ターンは変化しない。従って
同期投入が完了し、自家発１と買電２が並列に給電して
いるときにプロセスコンピュータ１２がダウンしても、
確実に振分点しゃ断器を引外すことができる。

サラ（二、プロセスコンピュータ１２から出力されるパ
ターンＮｏ信号ｎはバイナリ信号なので、プロセスコン
ピュータ１２の出力信号をすくなくすることができる。

以上のように本発明によれば、配電〕（ターンを指定ス
るプロセスコンピュータに異常が生じても負荷側に停電
が生じたり或いは自家発と買電との並列給電時が長くな
るなどの不具合を生じることなく、プロセスコンピュー
タをバックアップして配電パターンを移行制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する電力系統例を示す系統図、第
２図は従来装置を示すブロック図、第３図は本発明ζ二
よる配電パターン制御装置の一実施例を示すブロック図
、第４図は第３図の要部を示す回路図である。 １・・・自家発、　　　　２・・・買電、Ａ、　Ｂ、　
Ｃ，Ｄ、　Ｅ・・・し断器、１２・・・配電パターン指
定装置、１９・・・現在の状態信号、加・・・ラッチ制
御部、３１・・・くいちがい検出部、３２・・・同期投
入指令部、３３・・・振分点しゃ析損合部、　ｎ・・・
配電パターン入力部、ｈ・・・レジスタ （７３１７）代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１
名）第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 買′亀側と自家発°礁側との間に設りられる複数台のし
   ゃ断器の大または切状態の組合わせによる配電パターン
   を切換制御する配電パターン制御装置において、現在の
   配電パターンに対する別の配電パターンを指定するパタ
   ーン指定装置と、このパターン指定装置により指定され
   た配電パターン：二よる各しゃ断器の大切状態信号をレ
   ジスタに入力させるパターン入力部と、このレジスタに
   入力された各しゃ断器の状態信号と現在の各しゃ断器の
   状態信号とのくいちがいを検出するくいちがい検出部と
   、このくいちがい検出部によシ検出されたしゃ断器のう
   ちレジスタに入力された対応する状態信号が人のものを
   同期投入対象と判断し対応するしゃ断器に投入指令を発
   する同期投入指令部と、と判断し前記投入指令がないこ
   とを条件に対応するしゃ断器にしゃ所用令を発する分振
   点しゃ所用出力されることによりラッチを解除するラッ
   チ制御部とを備えた配電パターン制御装置。