KR20090031702A - 분산형 전원의 단독 운전 검출용 제어 장치, 단독 운전 검출 장치 및 분산형 전원 - Google Patents

분산형 전원의 단독 운전 검출용 제어 장치, 단독 운전 검출 장치 및 분산형 전원 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불필요 동작을 하지 않고, 단독 운전의 고속 검출을 가능하게 하는 것을 목적으로 하는 것으로서, 상기 목적을 달성하기 위한 해결 수단에 있어서, 전력 계통에 전력 변동을 주입하는 제 1 스텝과, 계통주기를 계측하는 제 2 스텝과, 상기 계측에 의해 금회의 계통주기가 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정하는 제 3 스텝과, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성하는 제 4 스텝과, 상기 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정하는 제 5 스텝을 갖는다.
단독 운전 검출 방법, 분산형 전원의 단독 운전 검출용 제어 장치, 단독 운전 검출 장치, 분산형 전원

Description

분산형 전원의 단독 운전 검출용 제어 장치, 단독 운전 검출 장치 및 분산형 전원{Controller for detecting individual operation of distributed power source, Device for detecting individual operation and Distributed power source}
본 발명은, 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 전력 계통에 주입한 전력 변동에 의거하여 검출하는 단독 운전 검출 방법, 분산형 전원의 단독 운전 검출용 제어 장치, 단독 운전 검출 장치 및 분산형 전원에 관한 것이다.
단독 운전은, 전력 계통에 사고 등이 발생하여 정지한 때, 국소적인 계통 부하에 분산형 전원이 전력을 공급하고 있는 상태이다. 분산형 전원의 단독 운전이 계속되면, 인신(人身)이나 설비의 안전에 막대한 영향이 있다.
분산형 전원이란, 수요지(需要地) 또는 그 근처에 전원을 설치하여 발전하는 것이다. 이와 같은 분산형 전원은, 현재, 가스 터빈, 가스 엔진, 태양광, 등을 이 용한 코제네레션 시스템이 주류로 되어 있다. 금후는, 그것들 시스템에 더하여, 풍력, 소규모 수력, 바이오매스, 등의 재생 가능한 에너지 또는 폐기물 등을 이용한 발전 시스템이나 기술적으로 개발 도상에 있는 마이크로 가스 터빈이나 연료전지의 보급이 기대되고 있다. 그들 중에서, 연료전지는 분산형 전원의 주류로 기대도 높은 것이고, 공장 등의 대규모적 시설뿐만 아니라, 일반 주택 등의 소규모 시설에의 도입도 진행될 것으로 생각된다.
대표적인 소형의 분산형 전원으로서는 가스 엔진, 가스 터빈, 마이크로 가스 터빈, 태양 광, 연료전지 등을 예시할 수 있다. 지금까지 전력 회사는 수요지로부터 떨어진 장소에 방대한 설비 투자를 행하여 발전소를 건설하고, 수요지까지 송전하여 왔기 때문에, 송전 손실 등이 있어서, 발전 효율은 30％ 전후로 그치고 있다.
이상 설명한 분산형 전원에 대해 그 단독 운전을 검출하는 단독 운전 검출 장치에서 그 단독 운전의 검출 방식으로서는, 상세한 설명은 생략하지만, 무효 전력 변동 방식, 유효 전력 변동 방식, 고조파 주입 방식, 등의 각종 방식(전력 변동 방식)이 이미 제안되어 있다.
이와 같은 전력 변동 방식에서의 단독 운전 검출에서는 단독 운전 발생으로부터 단독 운전 검출까지 0.5 내지 1.0초(단독 운전 검출 시간) 필요로 하고 있다. 그러나, 이 단독 운전 검출 시간은 예를 들면 0.1초 이하의 범위로 단축하는 기술(고속 검출 기술)이 요망되게 되어 있다.
도 25에, 분산형 전원의 다수대 연계의 이미지 도면을 도시한다. 파워 라인 컨디셔너의 단독 운전 검출 시간은, 능동 방식에서 0.5 내지 1.0초 필요로 하고 있 다. 이것은, (i) 주택 단위에서의 단독 운전을 상정한 특성이고, 분산형 전원이 소량 보급의 단계에서는 문제가 되지 않았다. 그러나 요즘, 분산형 전원이 보급기에 들어가 있어서, 도 25에 도시하는 바와 같은 다수대 연계가 실시되어 있다. 이 경우, (ⅱ) 주상 변압기 단위, (ⅲ) 구간 개폐기 단위, (ⅳ) 차단기 단위로의 단독 운전의 가능성이 있다. 이러한 고압계를 포함한 경우, 고저압 혼촉(混觸) 사고를 상정하여, 단독 운전의 고속 검출이 필요해진다.
또한, 단독 운전에 관한 기술은 다수 있으며, 이하에 그 특허 문헌의 대표를 든다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평02-144615호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특개평08-98411호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허3397912호 공보
특허 문헌 4 : 일본 특허3424443호 공보
그러나, 상기 고속 검출에서의 과제는, 이하에서 설명하는 바와 같이, 단독 운전이 아닌데도 단독 운전이라고 오검출(불필요 동작)을 하지 않는 것이 요구되고 있다. 이 불필요 동작을 일으키는 요인에는 여러가지 있지만, 고속 검출과 불필요 동작하지 않는 것의 양립에는 기술적으로 해결이 곤란한 과제가 있다.
그 이유를 설명한다. 우선, 부하에 전류가 흐르거나, 분산형 전원측의 인버 터로부터 발전 전류가 흐르면, 전력 라인의 저항 성분이나 인덕턴스 성분에 의해, 전압이 발생한다. 이 전압은 부하 변동이나 분산형 전원 출력 변동 등에 의해 변동하고, 수전단에서의 전압 벡터가 변화하고, 한 순간, 계통 위상(계통주기)이 변화하게 된다. 한편, 전력 변동 방식에서는, 단독 운전시에 전력 변동 성분이 현저화되고, 그로 인해 발생하는 계통주기의 변화로부터 단독 운전의 검출을 행하기 때문에, 상기 전력 라인의 저항 성분이나 인덕턴스 성분에 의거한 계통주기의 변화와 단독 운전에서의 계통주기의 변화를 구별하는 것이 곤란함에 의해 단독 운전이 아닌데도 단독 운전으로 오검출(불필요 동작)되어 버릴 우려가 있다.
따라서 본 발명에 의해 해결하여야 할 과제는, 불필요 동작을 하지 않고, 단독 운전의 고속 검출을 가능하게 하는 것이다.
(1) 본 발명에 의한 단독 운전 검출 방법은, 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 전력 계통에 주입한 전력 변동에 의거하여 검출하는 방법에 있어서, 전력 계통에 전력 변동을 주입하는 제 1 스텝과, 계통주기를 계측하는 제 2 스텝과, 상기 계측에 의해 금회의 계통주기가 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정하는 제 3 스텝과, 최근의 계통주기와 기정(旣定) 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성하는 제 4 스텝과, 상기 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정하는 제 5 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기에서 제 1 스텝의 전력 변동의 주입은 주기적으로 한정되는 것이 아니라 부정기 등의 임의라도 좋다.
본 발명에 의하면, 제 1 스텝에서 전력 변동을 전력 계통에 주입하고, 제 2 스텝에서 계통주기를 계측하고, 제 3 스텝에서 금회 계측한 계통주기가 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 전력 변동을 보다 증가시키고, 감소할 때는 전력 변동을 보다 감소시키는 측으로 보정하고, 제 4 스텝에서 단독 운전 후의 계통주기와 단독 운전 전의 계통주기와의 편차에 의거하여 상기 단독 운전 후의 계통주기의 변화 패턴을 작성한다. 그 때문에, 단독 운전 후는 전력 계통이 아니라 분산형 전원에 의해 계통주기는 의존함과 함께 이 경우의 전력 라인에는 전력 변동이 주입되어 있기 때문에, 계통주기는 이 전력 변동에 의해 변화한다. 그리고, 이 변화는 증가하면 보다 증가하고, 감소하면 보다 감소하도록 피드백된다. 그 때문에, 상기 변화 패턴은 단독 운전시와 불필요 동작시에서는 다른 변화 패턴이 되기 때문에, 부하 전류나 분산형 전원측의 발전 전류 등에 의거하여 계통주기가 변화하여도, 그 변화에 의해 단독 운전을 오검출하는 일이 없어진다. 그리고, 본 발명에서는, 단독 운전시에는 그 직후부터 형성되는 변화 패턴에 의해 단독 운전 검출을 행하기 때문에, 단독 운전의 고속 검출이 가능해진다.
(2) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 제 4 스텝이, 최근 복수의 계통주기(최근 계통주기) 각각과, 기정의 계통주기분만큼 과거의 계통주기(과거 계통주기)와의 편차 각각이, 각각의 편차마다에 대해 설정하고 있는 복수의 임계치를 넘었는지의 여 부를 연산하고, 이 연산치 결과에 의거하여 상기 변화 패턴을 형성하는 것이다.
이 양태에서는 최근 계통주기와 과거 계통주기 사이에 기정의 계통주기분만큼 계통주기가 개재하고 있기 때문에, 제 5 스텝에서의 단독 운전의 판정을 보다 정확하게 행할 수 있는 결과, 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 양립할 수 있다.
(3) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 최근 계통주기와 상기 과거 계통주기와의 간격을 기정(旣定)의 간격으로 하는 것이다.
(4) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 복수의 편차를 복수의 최근 계통주기 각각과, 기정의 계통주기분만큼 과거의 복수 계통주기의 평균치와의 편차이다.
이 양태에서는, 과거 계통주기가 복수의 계통주기의 평균치이기 때문에, 제 5 스텝에서의 단독 운전의 판정을 보다 정확하게 행할 수 있는 결과, 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 양립할 수 있다.
(5) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 제 4 스텝은, 최근의 복수의 계통주기 각각에 대응하여 설정한 각 임계치에 의해 단독 운전 판정 영역을 형성하고, 상기 복수의 편차에 의해 형성되는 변화 패턴이 단독 운전 판정 영역에 들어가는지의 여부에 의해 단독 운전의 판정을 행하는 것이다.
이 양태에서는, 단독 운전 판정 영역에 변화 패턴이 들어가는지의 여부로 단독 운전의 판정을 행하기 때문에, 제 5 스텝에서의 단독 운전의 판정을 정확하게 더하여 보다 용이하게 행할 수 있는 결과, 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 양립할 수 있다.
(6) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 임계치는, 최신의 계통주기일수록 큰 값으로 설정하고 있는 것이다.
이 양태에서는 단독 운전 후에는 그 계통주기가 최신일수록 임계치가 커지기 때문에, 단독 운전시에서의 변화 패턴을 단조 증가 또는 단조 감소의 변화 패턴으로 할 수 있는 한편, 불필요 동작시에서의 변화 패턴을 예를 들면, 최초에 계통주기가 증가 또는 감소하고 다음에 계통주기가 감소 또는 증가로 바뀌는 변화 패턴으로 할 수 있는 결과, 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 보다 용이하게 양립할 수 있다.
(7) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 임계치가 증가하는 방향인 경우, 최초의 임계치를 마이너스로 하는 것이다.
(8) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 임계치가 감소하는 방향인 경우, 최초의 임계치를 플러스로 하는 것이다.
(9) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 최근 계통주기를, 복수의 주기로 평균 처리한 주기를 이용하는 것이다.
이 양태에서는 단독 운전시에 주파수가 변동하면서 변화하는 경우에도 검출 가능해진다.
(10) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 임계치의 증감을 완만하게 하는 것이다.
이 양태에서는 단독 운전시에 주파수 변화가 완만한 경우에도 검출 가능해진다.
(11) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 (9), (10)에서, 상기 임계치가 긴 주기로 판정하는 임계치로 되는 것이다.
이 양태에서는 불필요 동작을 방지하고, 단독 운전시에 주파수가 변동하면서 변화하는 경우나, 주파수 변화가 완만한 경우에도 검출 가능해진다.
(12) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 임계치가, 급한 주기 변화를 짧은 주기로 판정하는 임계치와, 완만한 주기 변화를 긴 주기로 판정하는 임계치로 되는 것이다.
이 양태에서는 단독 운전시에서의 고속 검출과, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우와, 주파수 변화가 완만한 경우의 어느쪽에서도 검출 가능해진다.
(13) 본 발명에 의한 제어 장치는, 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치에 대해 그 검출 동작을 제어하는 제어 장치에 있어서, 전력 계통에 전력 변동을 주입하는 제 1 수단과, 계통주기를 계측하는 제 2 수단과, 상기 계측에 의해 금회의 계통주기가 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정하는 제 3 수단과, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성하는 제 4 수단과, 상기 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정하는 제 5 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 상기 (1)의 방법을 실행하는 구성을 구비하였기 때문에, 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 양립할 수 있다.
(14) 본 발명의 알맞는 한 양태는, 상기 제 1 수단 내지 제 5 수단이 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치의 쌍방에 분산하여 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
(15) 본 발명에 의한 제어 장치는, 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치에 대해 그 검출 동작을 제어하는 제어 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 마이크로 컴퓨터를 내장하고 있고, 상기 (1) 내지 (12)중 어느 하나에 기재된 방법을 실행하는 소프트웨어 프로그램을 구비한 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제어 장치에 의하면, (1) 내지 (12)중 어느 하나에 기재된 방법을 실행하는 것이기 때문에, 단독 운전 검출 장치에 대해 그 고속 검출과 오검출 방지(불필요 동작 방지)를 양립시킬 수 있다.
(16) 본 발명의 단독 운전 검출 장치는, 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치에서 상기에 기재된 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
(17) 본 발명에 의한 분산형 전원은, 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치를 내장하는 분산형 전원에서, 이 단독 운전 검출 장치가 상기에 기재된 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 단독 운전을 불필요 동작하는 일 없이, 고속으로 검출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 단독 운전을 불필요 동작하는 일 없이, 고속으로 검출할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법, 그 제어 장치, 단독 운전 검출 장치 및 분산형 전원을 설명한다.
도 1은 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치를 구비한 전력 제어 시스템의 구성을 도시한다. 도 1을 참조하면, 부호 10은 태양전지나 연료전지 등의 분산형 전원, 20은 단독 운전 검출 장치, 30은 전력 계통이다.
단독 운전 검출 장치(20)는, 연계 릴레이(21)와, 제어 장치(22)와, 인버터 제어부(23)와, 인버터(24)와, 연계 릴레이(25)와, 전류 검출기(26)를 구비한다.
연계 릴레이(21)는, 분산형 전원(10)과 전력 계통(30) 사이의 전력 라인에 개장되어 있다.
제어 장치(22)(이후의 설명에서 편의상, 「실시의 형태의 제어 장치」라고도 부른다)는, 마이크로 컴퓨터에 의해 구성된 것으로, 소프트웨어 프로그램에 따라, 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하는 제 1 스텝과, 계통주기를 계측하는 제 2 스텝과, 상기 계측에 의해 금회의 계통주기가 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감 소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정하는 제 3 스텝과, 최근의 계통주기와 기정(旣定) 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성하는 제 4 스텝과, 상기 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정하는 제 5 스텝을 실시하는 것이다.
제어 장치(22)를 마이크로 컴퓨터 이외의 하드웨어로 구성할 수도 있지만, 실시의 형태에서는, 마이크로 컴퓨터를 내장하고 그 마이크로 컴퓨터의 소프트웨어 프로그램에 의해 실행하는 기능도인 도 2로 도시한다. 도 2에서, 22a는 정기 변동부, 22b는 주파수 피드백부, 22c는 가산부, 22d는 계측부, 22e는 변화 패턴 생성부, 22f는 판정부이다.
제 1 스텝은 정기 변동부(22a)에 의해 실시된다. 정기 변동부(22a)는 전파 시계 등에 의해 다른 단독 운전 검출 장치와 동기한 타이밍에서 무효 전력을 변동시키는 것이 바람직하다. 이것은 무효 전력을 다수대의 단독 운전 검출 장치에서 비동기로 변동시키면, 전력 계통상에서 서로 무효 전력을 서로 지우는 것을 피하기 위해서이다. 또한, 무효 전력을 변동시키는 것은, 단독 운전의 검출 출력과 인버터의 발전 출력이나 부하의 소비 전류와의 밸런스를 정기적으로 무너뜨리기 위해서이다. 단, 무효 전력이 다수대의 단독 운전 검출 장치로부터 동기하여 주입되면 무효 전력이 과대하게 되어 플리커의 문제가 발생할 우려가 있기 때문에, 그 경우에는, 플리커 방지 입력을 가산부(22c)에 입력하여 무효 전력의 레벨을 저감하는 것이 바람직하다.
제 2 스텝은, 계측부(22d)에 의해 실행한다. 계측부(22d)는 전력 계통의 전 압 파형의 주기(계통주기)를 계측한다. 이 계통주기의 계측 기술은 주지이기 때문에 그 설명은 생략한다.
제 3 스텝은, 주파수 피드백부(22b)와 가산부(22c)에 의해 실행한다. 주파수 피드백부(22b)는 계측부(22d)가 계측한 계통주기로부터 금회의 계통주기가 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기를 보다 증가시키고, 또한 감소할 때는 계통주기를 보다 감소시키는 보정 무효 전력을 가산부(22c)에 입력한다. 이로써 무효 전력은 보정된다.
제 4 스텝은, 변화 패턴 작성부(22e)에 의해 실행된다. 변화 패턴 작성부(22e)는, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성한다.
제 5 스텝은, 판정부(22f)에 의해 실행된다.
판정부(22f)의 판정 조건을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3에서 ni는 i사이클 전의 계통주기이다. i가 작을수록 새로운 계통주기이다. 따라서 n0은 최신의 계통주기이고, n23은 최고의 계통주기이다. N0, N1, N2, N3은 금회의 계통주기(n0, n1, n2, n3) 각각의 데이터(계통주기)이다. Nave는 전회의 계통주기(n14 내지 n23)의 계통주기의 평균 데이터이다. 또한, 금회와 전회의 계통주기 사이의 계통주기(n4 내지 n13)를 제외하는 것은, 금회의 계통주기(n0, n1, n2, n3)가 단독 운전 후인 경우에, 단독 운전 전의 안정된 평균치를 확보하여, 단독 운전의 이상 판정을 정확하게 하기 위해서이다.
또한, 계통주기에 관해서는, 전력 계통의 전원 주파수 50Hz, 60Hz에 의해 계 통주기의 값이 변한다. 50Hz에서는 1계통주기가 20ms, 60Hz에서는 1계통주기가 16.7ms로 된다. 이후의 설명에서는, 편의상 50Hz일 때에 관해 설명한다.
또한, 계통주기(n4 내지 n13)를 제외하는 이유에 관해, 도 4를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 4의 (a)는, Nave와 N3의 간격이 없고, 단독 운전시에 완만하게 계통주기(주파수)가 변화하는 경우, 주파수 변화가 Nave에 포함되어 버려서 안정된 평균치를 확보할 수 없다. 이 때문에, N0 내지 N3과 Nave의 차가 없어지는 방향으로 진행되기 때문에, 단독 운전이 검출되기 어렵게 된다. 도 4의 (b)는, 계통 주파수는 완만한 주기로 변동하고 있고, 이 때문에, Nave와 N3의 간격이 긴 경우로서, 단독 운전 발생시에 Nave가, N0 내지 N3과 Nave의 차가 작아지는 방향으로 흔들리고 있는 경우, 단독 운전이 검출하기 어렵게 된다. 이상의 것에서, Nave와 N3의 간격은 적절한 간격이 필요하다. 고저압 혼촉 사고시의 단독 운전 검출 시간은 최장으로 200ms 정도 허용된다고 생각하기 때문에, 그것을 고려하여 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, N3과 Nave의 간격을 200ms 정도로 하고 있다. 또한, 최근 계통주기와 과거 계통주기의 간격인 N3과 Nave의 간격은 기정(旣定)의 간격이면 좋다. 기정의 간격은, 100 내지 260ms(50Hz : 5주기 내지 13주기), 83 내지 217ms(60Hz : 5주기 내지 13주기)이다.
단독 운전인 이상 판정 조건은 다음 식이 성립할 때이다. 단, th0은 제 0 임계치, th1은 제 1 임계치, th2는 제 2 임계치, th3은 제 3 임계치이고, th0>th1>th2>th3이다. 이와 같이 각 임계치는 계통주기가 최신일수록 크게 설정하고 있다.
N0-Nave>0일 때,
N0-Nave>th0 … (1)
N1-Nave>th1 … (2)
N2-Nave>th2 … (3)
N4-Nave>th3 … (4)
가 성립하거나,
N0-Nave<0일 때,
Nave-N0>th0 … (5)
Nave-N1>th1 … (6)
Nave-N2>th2 … (7)
Nave-N3>th3 … (8)
가 성립할 때이다.
이상의 판정 조건식에 따라 단독 운전이라고 판정하는 변화 패턴을 도 5에 도시한다. P1 내지 P4는 변화 패턴, A는 N0-Nave>0일 때의 판정 영역, B는 N0-Nave<0일 때의 판정 영역이다. 이 판정 영역은 상기 임계치(th0 내지 th3)에 의해 정해지는 영역이다.
도 5의 (a), (b)에서는 계통주기가 단조 증가하는 단독 운전의 변화 패턴(P1, P2)이고, 도 5의 (c), (d)에서는 계통주기가 단조 감소하는 단독 운전의 변화 패턴(P3, P4)이다. N0-Nave>0에서는 변화 패턴(P1, P2)은 판정 영역(A)에 들어가 있고, 단독 운전이라고 판정할 수 있다. N0-Nave<0에서는 변화 패턴(P3, P4)은 판정 영역(B)에 들어가 있고, 단독 운전이라고 판정할 수 있다. 또한, 도 5중, 상향의 화살표는 임계치가 플러스의 의미, 하향의 화살표는 임계치가 마이너스의 의미를 나타내고 있다.
또한, 도 5의 (a), (b)에서 N3의 임계치를 마이너스로 설정하고 있는 것은, 단독 운전시의 주파수 변화가, 일단 마이너스로 흔들리고 나서 플러스측으로 변화하여 가는 경우가 있고, 이 경우에도, 단독 운전 발생으로부터 4주기로 검출하기 위해, 임계치를 마이너스로 설정하고 있다. 도 5의 (c), (d)와 같이, 임계치가 감소하는 경우는, N3의 임계치를 플러스로 설정한다.
또한, 단지 검출 임계치를 내리는 것으로 불필요 동작하기 쉽게 된다는 결점이 있다. 이에 관해, 도 6, 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 단독 운전시, 도 7은 단독 운전이 아닌 때(계통 주파수 요란)의 임계치와 계통 주파수의 관계를 나타내고 있고, 도 6의 (a), 도 7의 (a)는 임계치를 내린 경우, 도 6의 (b), 도 7의 (b)는 실시의 형태의 경우를 나타내고 있다. 검출 임계치를 내리면, 단독 운전시의 고속 검출은 가능하다(도 6의 (a)에서는 80ms에서 검출). 그러나, 계통 요란(擾亂)(대형 부하의 투입, 해열(解列) 등)으로 주파수가 변동한 경우는 오검출(불필요 동작)하여 버린다(도 7의 (a)). 계통 요란에 의한 주파수 변동은, 도 7과 같이 과도적으로 변동할 뿐이다. 한편 단독 운전시의 주파수 변동은 주파수 피드백 기능(도 2의 제 3 스텝) 때문에, 계통 주파수의 변화에 정귀환을 걸도록 전력 변동을 증가시키기 때문에, 계통 주파수는 일정 방향으로 변화한다(증가 또는 감소). 이 특성에 착안하여, 도 6의 (b), 도 7의 (b)와 같이 계단적인 임계치를 마련함에 의 해, 오동작(불필요 동작) 없이, 고속 검출(20ms×4=80ms)을 실현하고 있다.
이상에 의해 실시의 형태에서는, 도 5의 변화 패턴으로부터 단독 운전의 오검출을 하는 일 없이 단독 운전의 검출이 가능해진다.
도 1로 되돌아와, 분산형 전원(10)에 외부 부착되어 있는 단독 운전 검출 장치(20)에서는, 제어 장치(22)로부터 인버터 제어부(23)에 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하기 위한 제어 지령이 입력된다. 이로써, 인버터 제어부(23)는 인버터(24)를 구동하여 전력 라인(27)에 무효 전력 변동을 주입한다. 또한, 제어 장치(22)에 의해 연계 릴레이(21, 25)는 닫혀 있다. 또한, 분산형 전원(10) 내부에도 도시 생략의 종래의 직류 전력 변환용의 인버터가 내장되어 있고, 단독 운전 검출 장치(20)의 인버터(24)는 무효 전력 변동 주입 전용이다. 또한 도 1의 경우와 마찬가지로, 분산형 전원에 외부 부착된 단독 운전 검출 장치에 본원 실시의 형태의 제어 장치를 탑재한 구성을 도시하는 후술하는 도 9에서도, 마찬가지로 분산형 전원 내부에 도시 생략의 직류 전력 변환용의 인버터가 내장되어 있는 것으로 하여 설명을 행한다. 제어 장치(22)는, 전력 라인(27)으로부터의 전압 파형으로부터 계통주기를 계측하고 있다. 제어 장치(22)는, 금회 계측한 계통주기가, 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정 제어한다. 그 때문에, 인버터 제어부(23)에 그 보정 제어 지령을 입력한다. 인버터 제어부(23)는 이 보정 제어 지령에 응답하여 인버터(24)를 구동하고, 이로써 전력 라인(27)에는 보정된 무효 전력 변동이 주입된다. 한편, 제어 장치(22)는, 도 3, 도 5를 참조하 여 설명한 바와 같이, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성함과 함께, 그 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정한다. 제어 장치(22)는 단독 운전이라고 판정하면, 연계 릴레이(21, 25)를 오프 제어함과 함께 인버터 제어부(23)에 인버터 정지의 제어 지령을 입력하여 인버터(24)를 정지시킨다. 그 한편으로, 불필요 동작이라고 판정하면, 단독 운전이 아니기 때문에, 그대로, 운전을 계속한다. 이렇게 하여 실시의 형태에서는, 불필요 동작으로 단독 운전의 오검출을 할 우려 없이, 그 단독 운전을 고속으로 검출하여 단독 운전을 정지시킬 수 있다.
도 8은 단독 운전 검출 장치를 내장한 분산형 전원을 도시한다. 이 분산형 전원은 태양전지나 연료전지 등의 전원 본체(50)와, 단독 운전 검출 장치(60)로 구성되어 있다. 단독 운전 검출 장치(60)는, 인버터(61)와, 전류 검출기(62)와, 연계 릴레이(63)와, 인버터 제어부(64)와, 실시의 형태의 제어 장치(65)를 구비한다. 또한 이 경우의 상기 인버터(61)는 편의상 종래의 직류 전력 변환용의 인버터와 무효 전력 변동 주입용의 인버터 양쪽의 인버터 동작을 겸비하는 것을 나타내고 있다.
이상의 구성에서, 단독 운전 검출 장치(60)에서는, 제어 장치(65)로부터 인버터 제어부(64)에 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하기 위한 제어 지령이 입력된다. 이로써, 인버터 제어부(64)는 인버터(61)를 구동하여 전력 라인(66)에 무효 전력 변동을 주입한다. 또한, 제어 장치(65)에 의해 연계 릴레이(63)는 닫혀 있다.
제어 장치(65)는, 전력 라인(66)으로부터의 전압 파형으로부터 계통주기를 계측하고 있다. 제어 장치(65)는, 금회 계측한 계통주기가, 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정 제어한다. 그 때문에, 인버터 제어부(64)에 그 보정 제어 지령을 입력한다. 인버터 제어부(64)는 이 보정 제어 지령에 응답하여 인버터(61)를 구동하고, 이로써 전력 라인(66)에는 보정된 무효 전력 변동이 주입된다.
한편, 제어 장치(65)는, 도 3, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성함과 함께, 그 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정한다. 제어 장치(65)는 단독 운전이라고 판정하면, 연계 릴레이(63)를 오프 제어함과 함께 인버터 제어부(64)에 인버터 정지의 제어 지령을 입력하여 인버터(61)를 정지시킨다. 그 한편으로, 불필요 동작이라고 판정하면, 단독 운전이 아니기 때문에, 그대로, 운전을 계속한다. 이렇게 하여 실시의 형태에서는, 불필요 동작으로 단독 운전의 오검출을 할 우려 없이, 그 단독 운전을 고속으로 검출하여 단독 운전을 정지시킬 수 있다.
도 9는 도 1과 마찬가지로, 본원 실시의 형태의 제어 장치를 탑재한 단독 운전 검출 장치를 외부 부착한 분산형 전원을 도시한다. 단독 운전 검출 장치(80)는 분산형 전원(70)에 외부 부착되어 있다. 단독 운전 검출 장치(80)는, 연계 릴레이(81), 단독 운전 검출 판정부(82), 단독 운전 고속 제어부(83), 인버터 제어부(84), 인버터(85), 전류 검출기(86)를 구비한다.
이 단독 운전 검출 장치(80)에서는, 단독 운전 검출 판정부(82)와 단독 운전 고속 제어부(83)가 도 1의 제어 장치(22)(본원 실시의 형태의 제어 장치)에 해당하는 것이다. 여기서는 단독 운전 검출 판정부(82)와 상기 단독 운전 고속 제어부(83)는 연휴하여 본원 실시의 형태의 제어 장치의 제어 동작을 담당하는 것이다.
단독 운전 고속 제어부(83)로부터 인버터 제어부(84)에 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하기 위한 제어 지령이 입력된다. 이로써, 인버터 제어부(84)는 인버터(85)를 구동하여 전력 라인(87)에 무효 전력 변동을 주입한다.
단독 운전 고속 제어부(83)는, 전력 라인(87)으로부터의 전압 파형으로부터 계통주기를 계측하고 있다. 단독 운전 고속 제어부(83)는, 금회 계측한 계통주기가, 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정 제어한다. 그를 위해, 인버터 제어부(84)에 그 보정 제어 지령을 입력한다. 인버터 제어부(84)는 이 보정 제어 지령에 응답하여 인버터(85)를 구동하고, 이로써 전력 라인(87)에는 보정된 무효 전력 변동이 주입된다.
한편, 단독 운전 검출 판정부(82)는, 도 3, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 최근의 계통주기와 기정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 편차에 의거하여 최근의 계통주기의 변화 패턴을 작성함과 함께, 그 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정한다. 단독 운전 검출 판정부(82)는 단독 운전이라고 판정하면, 연휴 릴레이(81)를 오프 제어함과 함께 인버터 제어부(84)에 인버터 정지의 제어 지령을 입력하여 인버터(85)를 정지시킨다. 그 한편으로, 불필요 동작이라고 판정하면, 단 독 운전이 아니기 때문에, 그대로, 운전을 계속한다. 이렇게 하여 실시의 형태에서는, 불필요 동작으로 단독 운전의 오검출을 할 우려 없이, 그 단독 운전을 고속으로 검출하여 단독 운전을 정지시킬 수 있다.
도 10은 도 9와 마찬가지로 단독 운전 검출 장치를 외부 부착한 분산형 전원을 도시한다. 단독 운전 검출 장치(100)는 분산형 전원(90)에 외부 부착되어 있다. 그러나 본 실시 형태에서는 도 9의 경우와는 달리, 분산형 전원(90)이, 인버터 제어부(91), 인버터 제어부(91)에 의해 제어되는 도시 생략의 인버터, 연계 릴레이(92)를 구비하는 경우를 나타내고 있다. 또한 이 경우의 상기 도시 생략의 인버터는 도 8과 같은 종래의 직류 전력 변환용의 인버터와 무효 전력 변동 주입용의 인버터의 양쪽의 인버터 동작을 겸비한 것이다. 한편 단독 운전 검출 장치(100)는, 본원 실시의 형태의 제어 장치를 구성하는 단독 운전 검출 판정부(102), 단독 운전 고속 제어부(101)를 구비한다.
이상의 구성의 단독 운전 검출 장치(100)에서, 단독 운전 고속 제어부(101)는 인버터 제어부(91)에 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하기 위한 제어 지령을 입력한다. 이로써, 인버터 제어부(91)는 인버터를 구동하여 전력 라인(93)에 무효 전력 변동을 주입한다.
단독 운전 고속 제어부(101)는, 전력 라인(93)으로부터의 전압 파형으로부터 계통주기를 계측하고 있다. 단독 운전 고속 제어부(101)는, 금회 계측한 계통주기가, 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보 정 제어한다. 그를 위해, 인버터 제어부(91)에 그 보정 제어 지령을 입력한다. 인버터 제어부(91)는 이 보정 제어 지령에 응답하여 도시 생략의 인버터를 구동하고, 이로써 전력 라인(93)에는 보정된 무효 전력 변동이 주입된다. 단독 운전 검출 판정부(102)가 단독 운전을 판정하면, 이 판정을 받아서, 단독 운전 고속 제어부(101)는, 연휴 릴레이(92)를 오프 제어함과 함께 인버터 제어부(91)에 인버터 정지의 제어 지령을 입력하여 인버터를 정지시킨다. 그 한편으로, 불필요 동작이라고 판정하면, 단독 운전이 아니기 때문에, 그대로, 운전을 계속한다. 이렇게 하여 실시의 형태에서는, 불필요 동작으로 단독 운전의 오검출을 할 우려 없이, 그 단독 운전을 고속으로 검출하여 단독 운전을 정지시킬 수 있다.
도 11 역시 도 10과 마찬가지로 단독 운전 검출 장치를 외부 부착한 분산형 전원을 도시한다. 단독 운전 검출 장치(120)는 분산형 전원(110)에 외부 부착되어 있다. 그러나 본 실시 형태에서는 또한 분산형 전원(110)이, 인버터 제어부(111), 인버터 제어부(111)에 의해 제어되는 도시 생략의 인버터, 연계 릴레이(113)에 더하여 본원 실시의 형태의 제어 장치의 일부에 해당하는 단독 운전 고속 제어부(112)를 구비하는 경우를 나타내고 있다. 한편 단독 운전 검출 장치(120)는, 동 제어 장치의 다른 일부에 해당하는 단독 운전 검출 판정부(121)를 구비한다. 또한 이 경우의 상기 도시 생략의 인버터도 도 8이나 도 10과 마찬가지로 종래의 직류 전력 변환용의 인버터와 무효 전력 변동 주입용의 인버터 양쪽의 인버터 동작을 겸비한 것이다.
이상의 구성에서, 단독 운전 고속 제어부(112)는 인버터 제어부(111)에 전력 계통에 주기적으로 전력 변동을 주입하기 위한 제어 지령을 입력한다. 이로써, 인버터 제어부(111)는 인버터를 구동하여 전력 라인(114)에 무효 전력 변동을 주입한다.
단독 운전 고속 제어부(112)는, 전력 라인(114)으로부터의 전압 파형으로부터 계통주기를 계측하고 있다. 단독 운전 고속 제어부(112)는, 금회 계측한 계통주기가, 그보다 이전의 계통주기보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동의 주입을 보정 제어한다. 그를 위해, 인버터 제어부(111)에 그 보정 제어 지령을 입력한다. 인버터 제어부(111)는 이 보정 제어 지령에 응답하여 도시 생략의 인버터를 구동하고, 이로써 전력 라인(114)에는 보정된 무효 전력 변동이 주입된다. 단독 운전 검출부(121)는, 단독 운전을 검출하면, 연휴 릴레이(113)를 오프 제어함과 함께 인버터 제어부(111)에 인버터 정지의 제어 지령을 입력하여 인버터를 정지시킨다. 그 한편으로, 불필요 동작이라고 판정하면, 단독 운전이 아니기 때문에, 그대로, 운전을 계속한다. 이렇게 하여 실시의 형태에서는, 불필요 동작으로 단독 운전의 오검출을 할 우려 없이, 그 단독 운전을 고속으로 검출하여 단독 운전을 정지시킬 수 있다.
이하, 지금까지가 기술한 본원의 실시의 형태에 부수하여 해결하여야 할 과제인 불필요 동작 대책을 시행하는 것을 전제로 한 실시예에 관해 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예는, 단독 운전시에, 부하나 파워 컨디셔너의 영향으로, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우에도 단독 운전을 검출 가능하게 하는 예이다.
즉, 도 12의 (a), 도 13의 (a)에 도시하는 계단적인 임계치에서는, 계통주기(N1)에서, 주파수의 변동에 의해 검출 범위 외로 되고, 단독 운전의 검출이 불가능하게 된다.
그래서, 도 12의 (b), 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 2주기의 평균을 취함에 의해, 주파수 변동의 영향을 없애고 있다. 즉, N0 대신에 N0과 N1의 평균의 주파수(Nave0)로 하고, N1 대신에 N1과 N2의 평균의 주파수(Nave1)로 하고, N2 대신에 N2와 N3의 평균의 주파수(Nave2)로 하고, N3 대신에 N3과 N4의 평균의 주파수(Nave3)로 하고 있다. 이로써, 계통주기(Nave1)에서, 주파수가 검출 범위 내로 되어, 확실하게 단독 운전을 검출할 수 있다.
또한, 주파수차가 증가하는 방향만 도시하고 있지만, 감소하는 방향도 마찬가지이다.
또한, 최근 계통주기를, 2주기로 평균 처리한 주기를 이용하는 예를 들었지만, 이것으로 한하는 것이 아니고, 예를 들면 3주기 이상으로 평균 처리한 주기를 이용하여도 좋다.
(실시예 2)
본 실시예는, 단독 운전시에, 부하(회전기의 관성 모멘트, 유도성 부하나 용량성 부하 등의 무효 전력)나 파워 컨디셔너의 영향으로, 주파수 변화가 완만한 경우에도 단독 운전을 검출 가능하게 하는 예이다.
즉, 도 14의 (a)에서는, 계통주기(N0, N1)에서, 주파수 변화가 완만하기 때 문에 검출 범위 외로 되고, 단독 운전의 검출이 불가능하게 된다.
그래서, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 검출 범위가 되는 임계치의 변화를 완만하게 한다(임계치의 변화를 작게 한다). 이로써, 계통주기(N0, N1)에서, 주파수가 검출 범위 내로 되어, 확실하게 단독 운전을 검출할 수 있다.
또한, 주파수차가 증가하는 방향만 도시하고 있지만, 감소하는 방향도 마찬가지이다.
(실시예 3)
본 실시예도, 단독 운전시에, 주파수 변화가 완만한 경우에도 단독 운전을 검출 가능하게 하는 예이다.
도 15의 (a), 도 16의 (a)는, 비교를 위해, 임계치의 변화를 완만하게 한 실시예 2에 상당한다.
본 실시예는, 도 15의 (b), 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 검출 범위에서 되는 임계치의 변화를 완만하게 함과 함께, 검출 주기를 길게 하고 있다. 즉, 실시예 2에서는, 검출 주기가 N0 내지 N3이였음에 대해, 본 실시예에서는 N0 내지 N5로 길게 하여 판정 회수를 늘리고 있다.
이로써, 주파수 변화가 완만한 경우에도 확실하게 단독 운전을 검출할 수 있다. 또한, 실시예 2와 같이, 단지 임계치의 변화를 완만하게 한 경우, 검출 임계치가 내려감으로써 도 7의 (a)의 예에서 설명한 바와 같이 불필요 동작으로 될 우려가 있지만, 본 실시예와 같이 검출 주기를 길게 함으로써, 검출 임계치가 내려가는 것을 막고, 불필요 동작을 방지할 수 있다.
또한, 주파수차가 증가하는 방향만 도시하고 있지만, 감소하는 방향도 마찬가지이다.
(실시예 4)
본 실시예는, 단독 운전시에, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우와, 주파수 변화가 완만한 경우의 어느쪽에서도 단독 운전을 검출 가능하게 하는 예이다.
즉, 도 17의 (a), 도 18의 (a)에 도시하는 계단적인 임계치에서는, 계통주기(N1)에서, 주파수의 변동에 의해 검출 범위 외로 되어, 단독 운전의 검출이 불가능하게 된다.
그래서, 도 17의 (b), 도 18의 (b)에 도시하는 바와 같이, 2주기의 평균을 취함에 의해, 주파수의 변동의 영향을 없앰과 함께, 검출 주기를 길게 하고 있다. 즉, N0 대신에 N0과 N1의 평균의 주파수(Nave0)로 하고, N1 대신에 N1과 N2의 평균의 주파수(Nave1)로 하고, N2 대신에 N2와 N3의 평균의 주파수(Nave2)로 하고, N3 대신에 N3과 N4의 평균의 주파수(Nave3)로 하고, 또한 N4와 N5의 평균의 주파수(Nave4)로 하고, N5와 N6의 평균의 주파수(Nave5)로 하고 있다. 이로써, 계통주기(Nave1)에서, 주파수가 검출 범위 내로 되어, 확실하게 단독 운전을 검출할 수 있다.
또한, 도 17의 (a), 도 19의 (a)에서는, 계통주기(N0, N1)에서, 주파수 변화가 완만하기 때문에 검출 범위 외로 되어, 단독 운전의 검출이 불가능하게 된다.
이 경우도, 도 17의 (b), 도 18의 (b)와 마찬가지로, 도 17의(b), 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이, 2주기의 평균을 취하고, 검출 주기를 길게 함으로써, 주파수 변화가 완만한 경우에도 확실하게 단독 운전을 검출할 수 있고, 또한, 불필요 동작도 막을 수 있다.
또한, 주파수차가 증가하는 방향만 도시하고 있지만, 감소하는 방향도 마찬가지이다.
(실시예 5)
본 실시예는, 단독 운전시에서의 고속 검출과, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우와, 주파수 변화가 완만한 경우의 어느쪽에서도 단독 운전을 검출 가능하게 하는 예이다.
즉, 통상의 주파수 변화의 경우는, 도 20의 (a), 도 21에 도시하는 실시의 형태에 상당하는 검출 방법으로 고속 검출을 행한다.
또한, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우에는, 도 20의 (a), 도 22의 (a)에 도시하는 계단적인 임계치에서는 단독 운전의 검출이 불가로 되기 때문에, 도 20의 (b), 도 22의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실시예 4와 같은 검출 방법으로 단독 운전을 검출한다.
또한, 주파수 변화가 완만한 경우에도, 도 20의 (a), 도 23의 (a)에 도시하는 계단적인 임계치에서는 단독 운전의 검출이 불가로 되기 때문에, 도 20의 (b), 도 23의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실시예 4와 같은 검출 방법으로 단독 운전을 검출한다.
이와 같이, 실시의 형태의 검출 임계치와 실시예 4의 검출 임계치를 병용하고, 주파수의 상태에 응하여 전환하여 검출에 이용함으로써, 통상은 고속 검출(60 내지 80ms)을 실현하고, 진동을 수반하는 주파수 변화나 완만한 주파수 변화의 경우에도, 확실하게 검출할(100 내지 120ms) 수 있다.
또한, 주파수 차가 증가하는 방향만 도시하고 있지만, 감소하는 방향도 마찬가지이다.
또한, 실시의 형태의 검출 임계치와 실시예 4의 검출 임계치를 병용하는 예를 들었지만, 이것으로 한하는 것이 아니고, 예를 들면, 실시의 형태의 검출 임계치와 실시예 1 내지 3의 어느하나의 검출 임계치와의 병용이라도 좋다.
도 24에, 실시의 형태와 실시예 1 내지 5의 단독 운전 검출 방법과 효과에 관해 정리한 도면을 도시한다. 또한, 효과 (1)은, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우에도 단독 운전을 검출 가능, 효과 (2)는, 주파수 변화가 완만한 경우에도 단독 운전을 검출 가능, 효과 (3)은, 주파수가 변동하면서 변화하는 경우에도 주파수 변화가 완만한 경우에도 단독 운전을 검출 가능을 의미하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법이 적용되는 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치로 이루어지는 전력 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 2는 도 1의 제어 장치의 블록도
도 3은 도 1의 제어 장치의 동작 설명에 제공하는 것으로서 최근 계통주기와 과거 계통주기와의 관계를 도시하는 도면
도 4는 도 3에서 계통주기(n4 내지 n13)를 제외하는 이유에 관한 설명도
도 5는 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 6은 실시의 형태와 검출 임계치를 내리는 예와의 비교 설명도
도 7은 실시의 형태와 검출 임계치를 내리는 예와의 비교 설명도
도 8은 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법이 적용되는 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치로 이루어지는 다른 전력 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법이 적용되는 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치로 이루어지는 또다른 전력 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 10은 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법이 적용되는 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치로 이루어지는 또다른 전력 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 11은 본 발명의 실시의 형태에 관한 단독 운전 검출 방법이 적용되는 분산형 전원과 단독 운전 검출 장치로 이루어지는 또다른 전력 제어 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 12는 실시예 1의 동작 설명에 제공하는 것으로서 최근 계통주기와 과거 계통주기와의 관계를 도시하는 도면
도 13은 실시예 1의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 14는 실시예 2의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 15는 실시예 3의 동작 설명에 제공하는 것으로서 최근 계통주기와 과거 계통주기와의 관계를 도시하는 도면
도 16은 실시예 3의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 17은 실시예 4의 동작 설명에 제공하는 것으로서 최근 계통주기와 과거 계통주기와의 관계를 도시하는 도면
도 18은 실시예 4의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 19는 실시예 4의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 20은 실시예 5의 동작 설명에 제공하는 것으로서 최근 계통주기와 과거 계통주기와의 관계를 도시하는 도면
도 21은 실시예 5의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 22는 실시예 5의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 23은 실시예 5의 단독 운전 판정 영역과 단독 운전시의 변화 패턴과의 관계를 도시하는 도면
도 24는 실시의 형태와 실시예 1 내지 5의 단독 운전 검출 방법과 효과에 관해 정리한 도면
도 25는 분산형 전원의 다수대 연계의 이미지도
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 분산형 전원
20 : 단독 운전 검출 장치
30 : 전력 계통

Claims (4)

  1. 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치에 대해 그 검출 동작을 제어하는 제어 장치에 있어서,
    전력 계통에 전력 변동을 일으키는 제 1 수단과,
    계통주기를 계측하는 제 2 수단과,
    상기 계측에 의해 금회의 계통주기의 계측치가 그보다 이전의 계통주기의 계측치보다도 증가할 때는 계통주기가 보다 증가하는 방향으로, 감소할 때는 계통주기가 보다 감소하는 방향으로 상기 전력 변동을 보정하는 제 3 수단과,
    최근의 계통주기와 이 최근의 계통주기로부터 소정 계통주기분만큼 과거의 계통주기와의 계측치의 편차에 의거하여 상기 분산형 전원의 단독 운전 판정을 위한 변화 패턴을 작성하는 제 4 수단과,
    상기 변화 패턴에 의거하여 단독 운전을 판정하는 제 5 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 수단 내지 제 5 수단이 상기 분산형 전원과 상기 단독 운전 검출 장치의 쌍방에 분산하여 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
  3. 분산형 전원이 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출한 단독 운전 검출 장치에 있어서,
    제 1항에 기재된 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 단독 운전 검출 장치.
  4. 전력 계통으로부터 분리되어 단독 운전하고 있는지의 여부를 검출하는 단독 운전 검출 장치를 내장하는 분산형 전원에 있어서,
    이 단독 운전 검출 장치가 제 1항에 기재된 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원.
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