JPS62104433A - 分散電源の制御方式 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、分散電源を電力系統と連係運転して負荷に給
゛屯する連係運転方式に係り、特に電力系統の停電時の
分散゛電源制御方式に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、直流電源からインバータによって交流に変換
した分散電源を電力系統と連係運転して負荷に給電する
連係運転方式において、分散電源から連係点を見た高調
波成分のインピーダンス変化、または電圧異常低下から
電力系統の停電を検出して分散電源を連係点から切離す
ことにより、 分散電源側で電力系統の停電を検出して連係しゃ断が確
実にできるようにしたものである。

０、従来の技術 近年、太陽電池や燃料電池等の分散電源を電力系統と連
係運転することが試みられている。この電力系統は、第
４図に示すような構成にされる。

太陽電池や燃料電池等の直流電源１からインバータ２ζ
こよって交流電力を得、この交流電力をトランス３ζこ
よって電力系統電圧まで昇圧する構成の分散電源とされ
る。この分散電源は連係用しゃ断器４を介して負荷５＋
ｔこ給電可能とし、この負荷５１には電力系統フィーダ
６からフィーダ用しゃ断器７Ｉを介しても供給ＨＪ能と
し、電力系統と分散電源との連係運転によって負荷５．
への給電を可能にする。負荷５ｙ−５ｇは電力系統フィ
ーダ６の単独負荷で、夫々はフィーダ用しゃ断５７ｔ　
、　７３等を介して給電される。なお、８は電力系統の
主変圧器、９は分散電源の単独負荷（所内負荷）である
。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 従来の分散電源と電力系統との連係運転状態において、
電力系統側が作業等のために停電した場合、負荷５．に
は分散電源単独で給電する状態になる。このさき、分散
電源の容！？こ比べて負荷５．の容量が大きくなってい
る場合には分散電源電圧が異常低下になって電力系統側
の停電を検出し、分散電源もしゃ断器４の引外しによっ
て所内負荷９のみに給′亀する運転状態に入ることがで
きる。

しかし、分散電源の容量をこ比べて負荷５．の容量が小
さくなっている場合（こは、分散電源出力電圧の低下が
発生しないため電力系統の停電を検出で青ない。このた
め、分散電源から負荷５百こ至る系統電圧も低下せずに
そのまま連係しつづけ、安全上重大な問題となる。

更に、電力系統とは無関係に分散電源だけで単独運転さ
れ続けることになり、系統フィーダ６のしゃ断器７．を
再閉路するときに分散電源と電力系統の同期がとれてい
ない状緒でしゃ断器７．を再投入するときζこ分散電源
そのものを破壊してしまう虞れがある。

Ｅ９問題点を解決するための手段と作用本発明は、上記
問題点に譜みてなされたもので、連係点の高調波電圧Ｖ
ｆと高調波電流Ｉｆの絶対値比ｌ　Ｖｆｌ　／（Ｉｆｌ
が所定値を越えたことを検出するインピーダンス演算回
路と、連係点の電圧が異常低下したことを検出する不足
電圧継電器と、上記インピーダンス演算回路と不足電圧
継電器の少なくとも一方に検出出力が所定時間継続する
ときに分散電源と前記負荷との間のしゃ断器のトリップ
出力を得る回路とを備え、前記電力系統の停電を前記イ
ンピーダンス演算回路と不足電圧継電器の少なくとも一
方で検出するようｌこし、分散電源の出力容量が小さい
ときには不足電圧継電器によって電力系統の停電を検出
し、分散電源の容量が連係負荷のそれよりも大きいとき
にはフィーダ用しゃ断器の開閉ζこ伴う連係点から見た
インピーダンス変化で検出する。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図であり、第
４図と同じものあるいは同じ機能を有するものは同一符
号で示す。変流儀１０は分散電源から連係用しゃ断器４
を通して負荷５Ｉ側ζこ供給する電流を検出し、変成器
１１け分散電源電圧を検出する。インピーダンス演算回
路１２は変流４１０．変成器１１の検出電流、電圧の夫
々の高調渡分（基本波ｆ 分身外の高調渡分）■ｆ、Ｖｆの比　／工、を絶対価で
求め、この比ｌｖｒ／：ｃｆｌが所定値以上になったこ
とを検出する。このインピーダンス演算回路１２の構成
は第２図に示すブロック図になる。高調渡分フィルタ１
２．　、１２．は夫々検出電流Ｉ、検出電圧■に含まれ
る高調波電流Ｉｆ、高訓波電圧Ｖｆを導出し、割算器１
２．はフィルタｔ２＋　、　１２ｔの出力の絶対値を割
算して比１ｖｆｌ／　ｌＩｆ１を求め、レベル検出器１
２４は割Ｊｌ　器１．２ｇの出力が所定レベルを越えた
か否かを比較判定する。

第１図に戻って、不足電圧継電器１３は変成器１１の検
出電圧が所定レベル以下になったことを検出する。論理
和回路１４はインピーダンス演算回路１２の検出出力と
不足電圧継１ｆｔ５１３の検出出力との論理和出力を得
る。タイマ回路１５は論理和回路１４の出力が設定時限
以上継続するときに連係用しゃ断器４のトリップ出力を
得る。

こうした構成ζこおいて、連係系統の高調渡分（こ対す
る等価回路は、第３図に示すようになる。同図中、ＶＮ
　　はインバータ２の出力ζこ含まれる高調渡分を定電
圧源とみなしたものである。また、ｚｎはインバータ２
の内部インピーダンスやトランス３の内部インピーダン
スを含めた分散電源の出力インピーダンス、Ｚｆ、はし
ゃ断器４になる連係点から負荷５．側を見たインピーダ
ンス、　　Ｚｆｎは連係点からフィーダ用しゃ断器７．
側をみたインピーダンス、しゃ断器７Ｉはその開路状態
で電力系統の停電状態を示す。

この等価回路において、しゃ断Ｌｉｆ＋が閉路した連係
状態では、連係点から電力系統側をみたインピーダンス
Ｚｆは となる。また、しゃ断器７１が開路した電力系統の停電
状態では上記インピーダンスＺｆをｚ　ｆＩとすれば Ｚｆ””Ｚｆ＋　　　　　　　　・・・・・（２）とな
る。そして、しゃ断器７１の閉、開状態における高調波
分電圧、電流を夫々Ｖｆ、Ｉｆ、ｖｆ７．　Ｉｆ／とす
れば、 となる。この（３１式から、連係点での高調波分電圧と
高調波分電流の比を検出すれば連係点から電力系統側を
みた高調渡分に対するインピーダンスを得ることができ
る。このインピーダンスＺｆ　、　Ｚｆ’は前記（１）
　、　（２＋式ｌこ示されるようｌこしや断器７．の開
閉ζこ応じて差があり、特にＺｆｎに比してＺｆ＋が大
きい値のときＯこ顕著になる。

従って、分散電源の出力容Ｖに比べて負荷５．の容量が
大きいとき、すなわちＺｆ＋が小さいときには連係点電
圧Ｖｆか異常降下して不足電圧継電６１３が電力系統停
電を検出し、連係用しゃ断器４の引外しを回路１４　、
１５を介して得ることができる。また、Ｚｆ、が大きく
、不足電圧継電器１３が動作しないときにはＺｆとＺｆ
’の差が大きく、これｌこよってインピーダンス演算回
路１２が電力系統の停電を検出し、回路１．４　、１５
を介して連係用しゃ断器４の引外しを得ることができる
。

なお、タイマ回路１５は、サージ等による過渡的なイン
ピーダンスＺｆの増加や系統電圧の低下に対して誤って
停電検出をしないようをこするだめのものである。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、電力系統の停電を分散
電源から連係点を見た高調波成分のインピーダンス変化
から検出又は電圧異常低下から検出して連係用しゃ断器
を引外すようにしたため、電力系統の停電を該電力系統
側から情報を取込むことなく分散電源側で直接にしかも
確実に検出でき、装置構成を容易にしながら安全性向上
及び再閉路による分散電源の破壊事故防止等に効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第２図は
第１図におけろインピーダンス演算回路の一実施例を示
すブロック図、第３図１ｄ：第１図における連係系統の
等価回路図、第４図は従来の電源系統図である。 １・・・直流電源、２・・インバータ、３・・トランス
、４・・連係用しゃ断器、５．　、５２・・・負荷、６
・・フィーダ、７．．７．・・・フィーダ用しゃ断器、
９　・所内負荷、１２・・インピーダンス演算回路、１
３・不足電圧継電器、１５・・・タイマ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分散電源からインバータによつて交流に変換した分散電
   源を電力系統と連係運転して負荷に給電する連係運転方
   式において、連係点の高調波電圧Ｖ＿ｆと高調波電流Ｉ
   ＿ｆの絶対値比｜Ｖ＿ｆ｜／｜Ｉ＿ｆ｜が所定値を越え
   たことを検出するインピーダンス演算回路と、連係点の
   電圧が異常低下したことを検出する不足電圧継電器と、
   上記インピーダンス演算回路と不足電圧継電器の少なく
   とも一方に検出出力が所定時間継続するときに分散電源
   と前記負荷との間のしや断器のトリップ出力を得る回路
   とを備え、前記電力系統の停電を前記インピーダンス演
   算回路と不足電圧継電器の少なくとも一方で検出するこ
   とを特徴とする分散電源の制御方式。