WO2005101607A1 - 周波数低下時負荷遮断装置 - Google Patents

周波数低下時負荷遮断装置 Download PDF

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WO2005101607A1
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load
system frequency
level
cut
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PCT/JP2004/005127
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Jirou Tsukita
Tadaaki Yasuda
Shinichi Imai
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The Tokyo Electric Power Company, Incorporated
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    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Definitions

  • the present invention relates to a load shedding device at the time of a frequency drop for returning a system frequency within a predetermined range when the power frequency of a power system is lowered, thereby stably operating the power system.
  • a plurality of generators are connected to the power system, and the power generated by the generators is supplied to the load via transmission lines.
  • the system voltage of the power system is operated so as to be within a predetermined range depending on the voltage class of the transmission line.>
  • the system frequency is also operated so as to be within the specified range.
  • the generator connected to the power system is operated so that the terminal voltage becomes a predetermined voltage in synchronization with the system frequency.
  • the output of the generator is increased and decreased so that the system voltage and the system frequency are adjusted to be within a predetermined range.
  • the system frequency cannot be maintained within the predetermined range only by adjusting the output of the generator, for example, when the system frequency drops significantly, a predetermined part of the load is cut off, and conversely, the system frequency is When the power supply rises significantly, the generator is disconnected from the power system to maintain the system frequency of the entire power system in a predetermined range.
  • the load rejection when the system frequency drops is provided in advance with a plurality of limit values, and when the system frequency falls below the first-stage limit value, a predetermined part of the load is cut off. Even so, when the system frequency further decreases, the load is sequentially added and cut off each time the frequency falls below the limit value of each stage.
  • the system frequency may not recover to the predetermined allowable range. This occurs when the load to be interrupted is insufficient for the entire power system and does not match the generated power. When a certain power system is disconnected from the connection and becomes a single system, such a phenomenon is likely to occur in the single system. Re.
  • the first stage limit is 48.8 Hz
  • the second stage limit is 48.5 ⁇ ⁇
  • the third limit Is 48. ⁇ ⁇ 1
  • each stage cuts off 1 ⁇ % of the entire power system load. In this case, each time the system frequency falls below the limit value of 48.8 ⁇ , 48.5 ⁇ , or 48. ⁇ , the 10% load is cut off.
  • the shortage of electric power in the entire power system is 27% of the total load and the system frequency is higher than the third-stage limit, which is less than the second-stage limit, then 20 Since the load is not interrupted when the load is interrupted, 7% of the load is mostly connected. Therefore, it may not recover up to the predetermined system frequency of 50 Hz.
  • An object of the present invention is to provide a load dropping device at the time of frequency drop that can cut off the load according to the degree of recovery of the system frequency when the system frequency drops due to insufficient generated power, and restore the system frequency to within a predetermined range.
  • the load dropping device at the time of frequency drop of the present invention is a load dropping device at a frequency drop for returning the system frequency to within a predetermined range and operating the power system stably when the system frequency of the power system drops.
  • a frequency drop level judging unit that determines the frequency drop level of the system frequency when the system frequency drops due to power shortage, and when the system frequency stays at one of the frequency drop levels determined by the frequency drop level judgment unit, It is characterized by having a load cutoff section that cuts off predetermined loads sequentially based on the staying time, and shuts off many loads quickly when the frequency drop level at which the system frequency stays is large. .
  • a frequency reduction rate determining unit that determines a reduction rate of the system frequency within a predetermined range that is equal to or less than the predetermined value.
  • the configuration is such that the greater the rate of decrease of the system frequency within the determined predetermined range, the greater the load is cut off.
  • a plurality of predetermined ranges are provided as f fixed ranges that are equal to or less than a predetermined value of the frequency reduction rate determination unit, and the frequency reduction rate determination unit determines a reduction rate of the system frequency in each predetermined range. Judgment, the load shedding section is judged by the frequency drop rate judging section; the larger the rate of decrease of the system frequency within each predetermined range, the more load is cut off.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram in a case where a load dropping device at the time of frequency reduction according to an embodiment of the present invention is applied to a power system.
  • FIG. 2 is a block configuration diagram of a frequency cut-off load interruption device for substation A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows the frequency reduction level and residence time at which the system frequency stays when the system frequency drops due to the shortage of the generated power, due to the substation frequency load reduction device for substation A according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a load amount to be load-suspended in response.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of assignment of a load shedding command to a load to be subjected to a load shedding by the load shedding device for frequency drop according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the load interrupting unit for the substation A of the load interrupting unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a frequency cut-off load interrupting device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the load amount to be load-rejected in accordance with the rate of decrease in the system frequency when the system frequency decreases due to the shortage of the generated power, according to the frequency decrease load shedding device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of assignment of a load shedding command to a load to be subjected to load shedding by the load shedding device for frequency drop according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a load interrupting unit for the substation A of the load interrupting unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block configuration diagram of a load dropping device at the time of a frequency drop for the substation A according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a load amount to be cut off according to the rate of decrease in the system frequency when the system frequency decreases due to insufficient power generation in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows the load applied to the load to be negatively interrupted in the third embodiment of the present invention. It is an explanatory view of assignment of a load rejection command.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a load shedding section 27 for the substation A of the load shedding section according to the third embodiment of the present invention.
  • the tenth embodiment is a system configuration diagram when the load dropping device at the time of frequency decrease according to the embodiment of the present invention is applied to a power system.
  • the frequency drop load shedding device 1 1 1 d of the present invention is applied to an electric power system in which a plurality of system buses are connected by a plurality of network transmission lines.
  • Fig. 1 shows a certain power system 12, and the power system 12 is connected to other power systems by network transmission lines 13a to 13c, and as a whole, network-like power is A system has been formed.
  • Multiple generators and multiple substations are connected to the power system 12 and the power generated by the multiple generators is supplied to the load via L or multiple transformers in multiple substations. Supplied.
  • the generator diagram ⁇ is omitted, and four substations 14a to 14d are connected, and one substation is connected to each substation 14a to 14d. In this case, the transformers 15a to 15d are provided.
  • the transformer 15a of the substation 14a is connected to a bus 18a from the feeder line 16a1 to 16ai to be connected to each load A via the circuit breaker 17a1 to 17ai. Power is supplied to 1 to Ai.
  • the transformer 15b of the substation 14b is connected to the bus 18b via the feeder line 16bl ⁇ l6bj via the circuit breaker 17bl ⁇ l7bj.
  • transformer 15c of substation 14c is connected to feeder line 16c1 to 16ck connected to busbar 18c, and breaker 17c1 Powering each load C 1 -C k via ⁇ 17 ck, substation 14 d transformer 15 d, feeder line 16 d connected to bus 18 d Power is supplied to each of the loads D1 to Dm from 6 dm via circuit breakers 17 dl to 17 dm.
  • voltage transformers 38 a to 38 d are provided on the buses 18 a to l 8 d, respectively, and the voltage VI a to l 8 d of the buses 18 a to l 8 d are provided by the voltage transformers 38 a to 38 d.
  • V ld force detected.
  • the voltages V 1 a to V 1 d detected by the voltage transformers 38 a to 38 d are respectively Input to the load shedding device 11 aa to l 1 d when the frequency is lowered.
  • the frequency cut-off load shedding device 11a-l 1d shuts down the load when the system frequency drops due to insufficient power generated by the power system 12, returns the system frequency to within the specified IB, and operates the power system stably. Is what you do.
  • Each substation 14 a to l 4 d frequency cut-off load cut-off device 11 a to l 1 d has the same configuration. 1 1a will be described.
  • the load shedding device for frequency drop 11a is obtained by the input processing section 19a that inputs the voltage VIa detected by the voltage transformer 38a and obtains the carding frequency, and the input processing section 19a.
  • the frequency drop level determination unit 20a that determines the frequency drop level of the system frequency based on the system frequency that has been selected, and the circuit breakers 17a1 to 17ai of the substation 1a are selected and the load shedding finger is selected. and a load shedding section 21a that outputs a.
  • FIG. 2 is a block diagram of the frequency lowering standby load interrupting device 11a according to the first embodiment of the present invention.
  • the input processing unit 19a receives the voltage VIa detected by the voltage transformer 38a, obtains the frequency f of the voltage VIa, obtains the voltage value Va, and outputs the voltage value Va to the frequency reduction level determination unit 20a. I do.
  • the frequency drop level determination unit 20a determines whether the system frequency f is within the first level range, and outputs a logical value “1” when the system frequency f is within the first level range.
  • a second level determiner 2 that determines whether or not the system frequency f is within a second level range and outputs a logical value “1” when the system frequency f is within the second level range 3a, and outputs a logical value "1" when the voltage value Va of the voltage VIa is equal to or less than a predetermined value.
  • the output of the undervoltage relay 24a and the output of the first level determination section 22a are logical. Outputs a logical value "1" when the output of the value "1" and the undervoltage relay 24a is a logical value "0".
  • the first AND circuit 25a and the second level judgment unit 23 The second AND circuit 26a outputs a logical value "1" when the output of a is a logical value "1" and the output of the undervoltage relay 24a is a logical value "0". Is .
  • the first level determination unit 22a of the frequency drop level determination unit 20a determines whether the system frequency f is within the first level range. judge.
  • the second level determination unit 23a of the frequency drop level determination unit 20a Determine if it is within the second level range.
  • the first level range is set to less than 48.5 Hz power s
  • the second level range is set to less than 8.OHz.
  • the input system frequency f 48.4 Hz
  • the part 22 a outputs a logical value “1”
  • the second level setting part 23 a outputs a logical value “0”.
  • the input system frequency: f is 47.8 Hz
  • the undervoltage relay 24a outputs a logical value "1" when the voltage value Va of the voltage V1a is equal to or less than a predetermined value.
  • the reason why the undervoltage relay 24a is provided is to discriminate the phenomenon of a decrease in the system frequency f due to step-out from the phenomenon of a decrease in the system frequency f due to insufficient power generated by the power system 12. This is to prevent the load from being interrupted when the system frequency f decreases due to the tuning.
  • the first AND circuit 25a has a logic value "1" when the output of the first level determination unit 22a is a logic value "1" and the output of the undervoltage relay 24a is a logic value "0". Is output. That is, there is no “!? Decrease in system frequency f due to step-out, and a logical value“ 1 ”is output when the system frequency f is within the first level range.
  • the second AND circuit 26a is logic when the output of the second level determination section 23a is a logical value "1” and the output of the undervoltage relay 24a is a logical value "0". It outputs the value "1". In other words, a drop in the system frequency f due to step-out is sufficient. When the system frequency f is within the second level range, a logical value “1” is output.
  • the output signal of the first AND circuit 25a is negative as the first level determination signal: L1a, and the output signal of the second AND circuit 26a is negative as the second level determination signal L2a.
  • the load shedding section 21a selects each of the circuit breakers 17a1 to 17ai of the substation 14a and outputs a load shedding command a.
  • the load interrupting section 21a is composed of an A substation load interrupting section 27a that outputs load interrupting commands a1 to a4 to the loads A1 to A4 of the substation 14a.
  • the load interrupting section 27a for the substation receives the first level judgment signal L1a and the second level judgment signal L2a, and outputs the logical value "1" of the first level judgment signal L1a.
  • the circuit breaker Output load shedding commands a1 to a4 to 17a1 to 17a4.
  • the load interrupting section for the B substation 27b at the load interrupting section 21b of the substation 14b the load interrupting section for the C substation 27c at the load interrupting section 21c of the substation 14c, and the substation 14d
  • the first level judgment signal L 1 b to L 1 d and the second level judgment signal L 2 b to L 2 d are input to the D substation load shedding section 27 d in the load shedding section 21 d
  • the logical value “1” of the first level determination signal L 1 b to L 1 d has continued for a predetermined time, or the logical value “1” of the second level determination signal L 2 b to L 2 d has a predetermined time
  • the maximum load to be cut off to recover the system frequency depends on the power system operating conditions and the system separation point. This is based on the assumption that if the generated power shortage rate in 12 is assumed to be about 32% at the maximum, it will always be restored if 32% of the full load of the power system is cut off. In addition, one load shedding is to cut off 4% of the total load of the power system.
  • the loads to be cut off at the substations 14a to 14d are loads A1 to A4, loads B1 to B4, loads C1 to C4, and loads D1 to D4, each of which is a feeder 16a. 1 to 16a4, feeder 16b1 to 16b4, feeder 16cl to 16c4, feeder 16d1 to: Loads connected to I6d4, each 2% load . Therefore, the sum of them is 32% of the total load of the power system.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a frequency reduction level at which the system frequency stays when the system frequency drops under the above conditions, and a load amount for load shedding according to the staying time.
  • Fig. 3 In the above, less than 48.5 Hz is set as the first level range in the first level determination units 22 a to 22 d, and the second level determination range in the second level determination units 23 a to 23 d is , 48.0 Hz is set.
  • the system frequency ⁇ exceeds the first level range (less than 48.5 ⁇ ⁇ ⁇ ) and the second level range (less than 48. ⁇ ⁇ ) and stays for more than 0.5 seconds, a 4% load is cut off . If the system frequency f still stays above the first level range (less than 48.5 Hz) and the second level range (less than 48. OHz) even if the 4% load is cut off, 1 After 0 seconds, add 4% load and shut off. Similarly, when the system frequency f remains above the first level range (less than 48.5 Hz) and the second level range (less than 48. OHz), the load is reduced by 4% every second. Is additionally blocked. Ultimately, when the system frequency f stays above the first level range (less than 48.5 Hz) and the second level range (less than 48. OHz) for 7 seconds, the full load of the power system 32% will be blocked.
  • the power generation shortage rate of the power system is assumed to be 32%, and it is assumed that the reduction of the system frequency will always be recovered by cutting off 32% of the full load of the power system. Therefore, the load to be cut off is set to 32% of the total load of the power system. If the generated power shortage rate becomes 32% or more, the system frequency cannot be recovered even if the load of 32% of the full load of the power system is cut off. Assuming the maximum value is important for maintaining a stable operation state of the power system.
  • the system frequency f falls within the second level range (less than 48.0 Hz) and then exceeds the first level range (less than 48.5 Hz) and the second level range (less than 48.0 Hz). If this happens, the load will be cut off sequentially in the first level range (less than 48.5 Hz). When the level exceeds the first level range (less than 48.5 Hz), the load shedding ends.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of assignment of a load shedding command to a load to be subjected to load shedding.
  • substations 14 a to l 4 d are subject to load shedding, and the load A 1 to n 4, load B 1 to B 4, load C 1 to C 4, and load D 1 to D 4
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of assignment of level signals L1a to L1d and second level signals L2a to L2d.
  • L la (0.5) in FIG. 4 means that a shutoff command is output when the first level signal L la continues for 0.5 seconds or more
  • L 2 a (0.2 ) Means that the shutoff command force S is output when the second level signal L2a continues for 0.2 seconds or more. Therefore, the load A1 of the substation 14a is cut off when the first level signal Lla lasts for more than 0.5 seconds or when the second level signal L2a power SO. Is done.
  • each feeder 16 al ⁇ 16 a4, feeder 16 bl ⁇ : 16b4, feeder 16 c1 ⁇ 16 c4, feeder 16 d1 ⁇ : L & d 4 has 2% load respectively Connected, cut off to 5 & after recovery of system frequency f The maximum load to be applied is 32%.
  • FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the load interrupting unit 27a for the substation A of the load interrupting unit according to the first embodiment.
  • the substation load shedding unit 27a is an OR circuit ORl to OR that calculates the logical sum of the timers T1 to T8 each having a predetermined time limit and the two outputs of the timers ⁇ 1 to ⁇ 8. It consists of four. Evening times T1 to T8 and OR circuits OR1 to OR4 realize the harmful effects of the load shedding commands a1 to a4 shown in Fig. 4 to the load to be interrupted.
  • the first level signal L 1a becomes the logical value “1”.
  • the timers Tl, ⁇ 3, ⁇ 5, and ⁇ 7 start counting their own time periods, and the first level signal L 1 a keeps the logical value “1” for 0.5 second, the timer T1 becomes the logical value Outputs "1" to OR circuit No. R1.
  • a load shedding command a1 is output from the OR circuit OR1 to the circuit breaker 17a1, and the load A1 is cut off.
  • the system frequency f still stays above the first level range (less than 48.5 Hz) and the second level range (less than 48.0 Hz), and the first level signal L 1 If a keeps the logical value "1" for 2.0 seconds, the timer T3 outputs the logical value "1" to the OR circuit OR2. As a result, the load cutoff command a2 is output from the OR circuit OR2 to the circuit breaker 17a2, and the load A2 is cut off.
  • the timer T5 outputs the logic value “1” to the OR circuit OR3, and the OR circuit OR 3 outputs a load command a3 to circuit breaker 17a3, and load A3 is cut off.
  • the timer T7 outputs the logic value “1” to the OR circuit OR4, and the load is cut off from the OR circuit OR4.
  • Command a4 is output to circuit breaker 17a4, and load A4 is shut off.
  • the system frequency f falls within the second level range (less than 48.0 Hz) and the second level signal L 2 a becomes a logical value “1”
  • the system frequency f becomes the second level range ( (Less than 48.0 Hz)
  • the timers T2, T4, # 6, and # 8 sequentially output the logical value "1" to the OR circuits OR 1 to OR 4 and the OR circuits 0 1 to 01 4
  • the load shedding commands al to a4 are output to the circuit breakers 17a1 to 17a4, and the loads A1 to A4 are cut off.
  • load shedding section 27b for substation B the load shedding section 27c for substation C
  • load shedding section 27d for substation D It consists of four OR circuits that calculate the logical sum of the two outputs of the timers, and eight timers and four OR circuits are used to perform the load B 1- Assignment of load shedding commands b1 to b4, load shedding commands c1 to c4, and load shedding commands d1 to d4 to B4, loads C1 to C4, and loads D1 to D4 I have.
  • the system frequency f will recover if 32% of the full load of the power system is cut off. If the system frequency drops due to insufficient power generation, the maximum is 32% of the full load of the power system.
  • the load may be set to 32% or more of the total load of the power system or 32% or less. This is set according to the assumption of the maximum value of the generated power shortage rate that changes according to the operating conditions of the power system and the system separation point.
  • the load to be interrupted each time is set to 4% load, but may be set to 3% load or 2% load more finely.
  • the frequency level range is set to the first level range and the second level range, but more level ranges may be provided. In that case, the system frequency can be recovered more finely.
  • the load interruption units 21a to 2d In 1d when the system frequency stays at any of the frequency reduction levels determined by the frequency reduction level determination units 20a to 20d, the load interruption units 21a to 2d In 1d, the predetermined load is sequentially cut off based on the residence time, so the load is cut off according to the degree of recovery of the system frequency, and the system frequency is restored within a predetermined range. Can be. Also, when the frequency drop level at which the system frequency stays is large, many loads are cut off early in the initial period when the system frequency stays, so that the system frequency can be recovered quickly.
  • FIG. 6 is a block diagram of the load shedding device 11a when the frequency drops, according to the second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that a frequency reduction rate judging unit 31a is additionally provided.
  • the same elements as those in FIG. The description of the operation will be omitted.
  • the frequency reduction rate determination unit 31a determines the reduction rate of the system frequency within a predetermined range below the predetermined value. Yes, a drop rate judging unit 32a for judging the drop rate of the system frequency within a predetermined range below a predetermined value, and an undervoltage relay 33 that outputs a logical value "1" when the voltage is below a predetermined value 33 and a third AND circuit 34a that outputs a logical value "1" when the output of the drop rate determining unit 32a is a logical value "1" and the output of the undervoltage relay 33a is a logical value "0" It is composed of
  • the decrease rate determination unit 32a measures the time when the input system frequency ⁇ falls below the upper limit value of the predetermined range to the lower limit value of the predetermined range, and measures the time from among a plurality of predetermined limit values. If the limit value is not exceeded, the output signal corresponding to the limit value is output as a logical value “1”. That is, the drop rate determining unit 32a outputs a plurality of types of output signals corresponding to the drop rates in accordance with the plurality of limit values.
  • a plurality of limit values are set as follows. Assuming that the first limit value is 0.4 s, the second limit value is 0.5 s, the third limit value is 1.0 s, and the fourth limit value is 2.0 s, the input system frequency is Assuming that the time for ⁇ to fall below the upper limit of the predetermined range (48.8 Hz) to the lower limit of the predetermined range (48. OHz) is 0.6 s, the third limit 1.0 Since it is less than s and exceeds the second limit value 0.5 s, the output signal corresponding to the third limit value 1.0 s is output as a logical value “1”.
  • the undervoltage relay 33a outputs a logical value "1" when the voltage value Va of the voltage VIa is equal to or less than a predetermined value.
  • the reason why the undervoltage relay 33a is provided is to distinguish between a decrease in the system frequency f due to step-out and a decrease in the system frequency f due to insufficient power generated by the power system 12. This is to prevent the load from being interrupted when the system frequency f decreases.
  • the third AND circuit 34a outputs a logical value "1" when the output of the decrease rate determination unit 32a is a logical value "1" and the output of the undervoltage relay 33a is a logical value "0". Things. In other words, the system frequency f is not a phenomenon of f When the rate of decrease becomes less than or equal to one of a plurality of limit values, an output signal corresponding to the limit value is output as a logical value “1”.
  • the output signal of the first AND circuit 25a is a first level determination signal L1a
  • the output signal of the second AND circuit 26a is a second level determination signal L2a
  • the output signal of the circuit 34a is output to the load shedding unit 21a as a decrease rate determination signal Ma (T).
  • the substation load shedding section 27a of the load shedding section 21a receives the first level judgment signal L1a, the second level judgment signal L2a, and the decrease rate judgment signal Ma (T), and When the logical value “1” of the level determination signal LI a of the second level determination signal continues for a predetermined period of time, or when the logical value “1” of the second level determination signal L 2 a continues for a predetermined time, or the decrease rate determination signal Ma (T ), A predetermined load is selected from loads A1 to A4, and load shedding commands a1 to a4 are output to circuit breakers 17a1 to 17a4.
  • the first level judgment signals L 1 b to L 1 d and the second level judgment are also applied to the load shedding section 27 b for the B substation, the load shedding section 27 c for the C substation, and the load shedding section 27 d for the D substation.
  • the signals L 2 b to L 2 d and the decrease rate judgment signals Mb (T) to Md (T) are input, and the first level judgment signal L 1 b to L 1 d and the second level judgment signal L 2 b to L 2d and one of the decrease rate judgment signals Mb (T) to Md (T) become a logical value ⁇ 1 '', and the logical value ⁇ 1 '' of the first level judgment signal L1b to L1d continues for a predetermined time.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the amount of load that performs load shedding according to the rate of decrease in the system frequency when the system frequency decreases due to insufficient generated power.
  • Fig. 7 shows a case in which 48.8 Hz is set as the upper limit of the predetermined range for detecting that the system frequency has fallen below the predetermined value, and 48.0 Hz is set as the lower limit of the predetermined range. .
  • limit values are set as a plurality of limit values of the time during which the system frequency decreases between the upper limit value of the frame and the lower limit value of the predetermined range, and 0.4 s is set as the first limit value, and The figure shows a case where 0.5 s is set as the second limit value, 1.0 s is set as the third limit value, and 2.0 s is set as the fourth limit value.
  • the rate-of-decrease determination unit 32a starts counting time and sets the system frequency f to the lower limit of the predetermined range (48.0 Hz). ) Is monitored. The time required for the system frequency f to change from the upper limit of the predetermined range (48.8 Hz) to the lower limit of the predetermined range (48.0 Hz) is measured. Is less than or equal to 0.4 s, the second limit 0.5 s, the third limit 1.0 s, or the fourth limit 2.0 s Determine whether or not. If the value is less than one of the limit values, an output signal corresponding to the limit value is output as a logical value “1”.
  • the frequency drop rate determination unit 31a From 33 to 33 d, the decrease rate judgment signals Ma (0.4) to Md (0.4) are output, and the load shedding sections 21 a to 21 d cut off 32% of the total load of the power system. This is to recover the system frequency f at an early stage because the rate of decrease in the system frequency is large.
  • the frequency reduction rate determination units 31 a to 31 d output reduction rate determination signals Ma (0.5) to Md (0.5), and 24% of the total load of the power system is cut off by the load shedding sections 21a to 21d.
  • the drop rate determination signals Ma (1.0) to Md (1.0) are output from the frequency drop rate determination units 31a to 31d.
  • the fourth limit value is 2.0 s or less, it decreases from the frequency drop rate determination section 31a to 31d.
  • the ratio judgment signals Ma (2.0) to Md (2.0) are output, and 8% of the total load of the power system is cut off by the load shedding sections 21a to 21d. If the measured time exceeds the fourth limit value 2.0 s (when the drop rate is small), the drop rate judgment signals Ma (T) to Md (T) are not output, so the load is determined by the drop rate judgment signal. No blocking is performed. As described above, the load shedding section 21a cuts off more loads as the rate of decrease of the system frequency within the predetermined range determined by the frequency decrease rate determination section 31a increases, and when the rate of decrease of the system frequency f is small. Is not rejected.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of assignment of a load shedding instruction to a load to be subjected to load shedding according to the second embodiment. As compared with the first embodiment shown in FIG. 4, reduction rate judgment signals Ma (T) to Md (T) are additionally assigned.
  • the load A1 on the substation 14a is cut off when the first level signal L1a continues for 0.5 seconds or more, or when the second level signal L2a continues for 0.2 seconds or more. . Furthermore, it is shut off by the decrease rate judgment signals Ma (0.4), Ma (0.5), Ma (1.0) and Ma (2.0).
  • the first A1 to A4, loads B1 to B4, loads C1 to C4, and loads D1 to D4, which are subject to load shedding at the substations 14a to 14d take into account the time ,
  • a 2% load is connected to each of the feeders 16a1 to 16a4, feeders 16b1 to 16b4, feeders 16c1 to 16c4, and feeders 16dl to 16d4. Therefore, the maximum load to be cut off to restore the system frequency is 32%.
  • the substation load shedding section 27a is composed of timers T1 to T8 each having a predetermined time limit, two outputs of the timers ⁇ 1 to ⁇ 8, and a decrease rate judgment signal Ma (0.4). , Ma (0.5), Ma (1.0), and OR circuits OR1 to OR4 that calculate the logical sum of the combination of Ma (2.0).
  • the load shedding commands a l to a 4 shown in FIG. 8 are assigned to the loads to be cut off.
  • the load shedding command a 1 from the OR circuit OR 1 is output from the timer Tl, ⁇ 2, Ma (0.4), Ma (0.5), Ma (1.0), Ma (2.0) ), The logical value "1" is input to the circuit breaker 17a1 and the load A1 is cut off.
  • the load shedding command a 2 from the OR circuit OR2 is When a logical value “1” is input by one of the output signals from timers T3 and # 4, Ma (0.4), Ma (0.5), and Ma (1.0), breaker 17 Output to a2 and load A2 is cut off.
  • the load shedding command a3 from the OR circuit OR3 receives the logical value ⁇ 1 '' by the timer T5, the output signal from the clock 6, Ma (0.4), or Ma (0.5). Is output to circuit breaker 17a3, and load A3 is cut off. Furthermore, the load shedding command a 4 from the OR circuit OR 4 is output when the logical value “1” is input by either the output signal from the timer T 7 or ⁇ 8 or Ma (0.4). The output to the circuit breaker 17a4 is cut off the load A4.
  • the loads B1 to B4 that are the target of load interruption shown in Fig. 8 are composed of eight evening timers and four OR circuits.
  • the load C1 to C4, the load cutoff commands bl to b4, the load cutoff commands cl to c4, and the load cutoff commands dl to d4 are assigned to the loads D1 to D4.
  • the undervoltage relay devices 33 a to 33 d are provided at 31 a to 31 d in the frequency reduction rate determination unit, but the undervoltage relay devices of the frequency reduction level determination units 20 a to 20 d 24 a to 24 d may be shared.
  • the undervoltage relays 33a to 33d of the frequency drop rate determining sections 31a to 31d are omitted, and the third AND circuits 34a to 34d of the frequency drop rate determining sections 31a to 31d are omitted.
  • the output signals of the undervoltage relay devices 24a to 24d of the frequency reduction level determination units 20a to 20d may be input.
  • the rate of decrease of the system frequency when the rate of decrease of the system frequency is large when the system frequency is decreased due to insufficient power generation, the larger the rate of decrease of the system frequency is, Since many loads are cut off earlier, the system frequency can be recovered more quickly. That is, it is possible to prevent the system frequency from staying in a state in which the decrease width is large.
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block configuration diagram of a load shedding device at the time of frequency drop 11a according to the embodiment.
  • This third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 6 in that the frequency reduction rate determination section 31a is provided with two reduction rate determination sections (first reduction rate determination section). 35 a and a second drop rate judging section 36 a) are provided, and two AND circuits (third AND circuit 34 a and fourth AND circuit 37 a) are provided accordingly. is there.
  • the frequency drop rate determining unit 31a of the third embodiment has two predetermined ranges (a first predetermined range and a second predetermined range) as predetermined ranges that are equal to or lower than a predetermined value of the system frequency. .
  • the first reduction rate determination unit 35a has a first predetermined range
  • the second reduction rate determination unit 36a has a second predetermined range. Then, the first reduction rate determination unit 35a determines the reduction rate of the system frequency within the first predetermined range, and the second reduction rate determination unit 36a determines the system frequency within the second predetermined range. Determine the rate of decline.
  • the first drop rate determination unit 35a measures the time when the input system frequency f falls below the first predetermined range, and the time is equal to or less than one of a plurality of predetermined limit values. When becomes, the output signal corresponding to the limit value is output as the logical value “1”.
  • the second reduction rate determination unit 36a measures the time during which the input system frequency f falls in the second predetermined range, and determines the time at which any one of a plurality of predetermined limit values is used. If the value falls below the value, the output signal corresponding to the limit value is output as a logical value “1”. That is, the first reduction rate determination unit 35a and the second reduction rate determination unit 36a output a plurality of types of output signals corresponding to the plurality of limit values and according to the reduction rates.
  • the undervoltage relay 33a outputs a logical value "1" when the system voltage is below a predetermined value.
  • the third AND circuit 34a has a logic value "1” when the output of the first drop rate determination section 35a is a logical value "1" and the output of the undervoltage relay 33a is a logical value "0". 1 '', and the fourth AND circuit 37a outputs the logical value ⁇ 1 '' of the output of the second drop rate judging unit 36a and the logical value ⁇ 0 '' of the output of the undervoltage relay 33a. ”Outputs a logical value“ 1 ”. For example, in a power system with a predetermined system frequency of 50 Hz, as shown in Fig.
  • the time during which the system frequency f has fallen in the first predetermined range (48.8 Hz to 48.5 Hz) is 0.8 s
  • the time during which the first predetermined range (48.8 Hz to 48.5 Hz) is reduced is equal to or less than the third limit value 0.9 s of the first predetermined range. Since the second limit value 0.6 s is exceeded, the first drop rate judgment units 35 a to 35 d output the output signal corresponding to the third limit value 0.9 s as a logical value “1”. I do.
  • the time during which the second predetermined range (48.8 Hz to 48.OHz) is lowered is equal to or less than the sixth limit value 1.3 s of the second predetermined range and the fifth limit value 0.9 s. Since it has exceeded, the second drop rate judging units 36 a to 36 d output the output signal corresponding to the sixth limit value 1.3 s as the logical value “1”.
  • the outputs of the undervoltage relays 33a to 33d are logical values of ⁇ 0 '', so the second AND circuits 37a to 37d Output ⁇ 2a (1.3) to M2d (1.3) as the second reduction rate judgment signal M2a (T) to M2d (T) corresponding to the sixth limit value 1.3 s become.
  • the system frequency f falls within the first predetermined range (48.8 Hz to 48.5 Hz).
  • the first drop rate judging units 35a to 35d start counting the time and the system frequency f falls to the lower limit 48.5 Hz of the first predetermined range (48.8 Hz to 48.5 Hz). Monitor whether it has become.
  • the time required for the system frequency f to fall to the lower limit of the first predetermined range (48.5 Hz) is measured, and the measured time is determined as the first limit value 0.5 s of the first predetermined range, Second limit 0.6 s, third limit 0.9 s, fourth limit 1.2 s, fifth limit 1.6 s, sixth limit 2.0 s It is determined whether the value is less than one of the limit values. If the value is less than one of the free time values, the output signal corresponding to the limit value is output as a logical value “1”.
  • the second decrease rate determination units 36 a to 36 d start counting time and simultaneously It monitors whether f has reached the lower limit of 48. OHz in the second predetermined range (48.8 Hz to 48. OHz). Then, the time required for the system frequency f to fall to the lower limit of the second predetermined range (48. OHz) is measured, and the measured time is the first limit value 0.3 s of the second predetermined range.
  • the system frequency falls from the first predetermined range (48.8Hz to 48.5Hz) in 0.5 seconds.
  • the second predetermined range (48.8 Hz to 48.OHz) is reduced by 0.7 s
  • the first reduction rate determination units 35 a to 35 d of the frequency reduction rate determination units 31 a to 31 d The first drop rate determination signals Mla (0.6) to Mld (0.6) are output, and the second drop rate determination sections 36a to 36d output a second drop rate determination signal M2a ( 0.9) to M2d (0.9) are output.
  • the load shedding sections 21 a to 21 d are the first reduction rate determination sections 35 a to 35 d of the frequency reduction rate determination sections 31 a to 31 d, and the first reduction rate determination signal Mla (0.6)
  • ⁇ Mld (0.6) is output, 16% of the full load of the power system is cut off, and the second reduction rate of the frequency reduction rate determination units 31a to 31d Judgment unit 36 a to 36 d force, and when the second reduction rate judgment signal M 2 a (0.9) to M 2 d (0.9) is output, 6 Cut off%.
  • the system voltage rises temporarily according to the cut off load. Therefore, if a large amount of load is cut off at once, the rise of the system voltage also increases, which is not preferable from the viewpoint of maintaining the system voltage at a predetermined value.
  • the over-excitation protection relay of the generator connected to the power system may operate.
  • a VZF relay that operates when the ratio (V / F) between the terminal voltage of the generator and the system frequency exceeds a predetermined value is installed in the generator as an over-excitation protection relay, and the system frequency f decreases. If the system voltage rises in this state, the VZF relay will operate and the generator may be disconnected from the power system. When the generator frequency is reduced due to the lack of generated power in the entire power system and the load is cut off to restore the system frequency, but the generator is disconnected from the power system, the entire power system is generated. Insufficient electric power makes it difficult to maintain a stable operation state of the electric power system.
  • the system frequency is greatly reduced and the power system load is cut off in two stages to recover the system frequency f early.
  • the system frequency drops due to insufficient power generation, as a result, when 22% of the total load of the entire power system is cut off, as described above, the 16% load is cut off in the first stage and the second Shut off 6% load in stages.
  • the grid voltage rises temporarily.However, the grid voltage rises compared to the case where 22% of the entire load of the entire power system is cut off at once. Is suppressed.
  • the temporarily increased system voltage is adjusted by the automatic voltage regulator AVR, which adjusts the terminal voltage of the generator, so that the terminal voltage of the generator becomes a predetermined value.
  • the system voltage shows a tendency to recover. In this state, the load of 6% of the total load of the entire power system is cut off in the second stage, so the rise of the system voltage due to the load cut is also suppressed.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of assignment of a load shedding command to a load to be subjected to load shedding according to the third embodiment.
  • the reduction rate determination signals Ma (T) to Md (T) instead of the reduction rate determination signals Ma (T) to Md (T), first reduction rate determination signals Mla (T) to Mld (T) And the second decrease rate determination signals M2a (T) to M2d (T) are additionally allocated.
  • the load A1 of the substation 14a is cut off when the first level signal L1a continues for 0.5 seconds or more, or when the second level signal L2a continues for 0.2 seconds or more. Furthermore, the first decreasing rate half U constant signal M 1 a (0.5), Ml a (0.6), Ml a (0.9), Mi a (1.2), Mi a (1.6) ), Also blocked by Mi a (2. 0).
  • the load substations 14 a to 14 d are similarly subject to load A 1 to A 4, load B 1 to B 4, load C 1 to C 4, and load D 1 to D 4, taking into account the time limit.
  • Level signal L 1 a to L 1 d and the second level signal L 2 a to L 2 d, and further, the first drop rate determination signal M 1 a (T) to Mld (T) and the second drop rate Judgment signals ⁇ 2 a (T) to M2d (T) are assigned.
  • each of the feeders 16a1 to 16a4, the feeders 16b1 to 16b4, and the feeders 16c Since 2% loads are connected to ⁇ 16c4 and feeders 16d1 ⁇ 16d4, the maximum load to be cut off to recover the system frequency is 32%.
  • FIG. 13 is a circuit configuration diagram of the load interrupting unit 27a for the substation A of the load interrupting unit according to the third embodiment.
  • a substation load shedding section 27a includes timers T1 to T8 each having a predetermined time limit, two outputs of the timers ⁇ 1 to ⁇ 8, and a first drop rate determination signal ⁇ 1a. (0.5), Mla (0.6), Mla (0.9), Mia (1.2), Mia (1.6), Mia (2.0) and second drop Rate judgment signal M2a (0.3), M2a (0.4), M2a (0.5), M2a (0.6), M2a (0.9), M2a (1.
  • OR circuits for calculating the logical sum of the combination of 3 Timer T1 to T8 and OR circuit ORl to OR4 realize the assignment of the load shedding commands al to a4 to the load to be load shed shown in Fig. 12.
  • the load shedding command a1 from the OR circuit OR1 is the output signal from the timer Tl, ⁇ 2, Mia (0.5), Mla (0.6), Mla (0.9), Mla (l. 2), Mla (1.6) or Mla (2.0), when a logical value ⁇ 1 '' is input, it is output to the breaker 17a1 and the load A1 Is shut off.
  • the load shedding command a 2 from the OR circuit OR 2 is output from the timer T3, ⁇ 4, Mi a (0.5), Mi a (0.6), Mi a (0.9), When a logical value “1” is input by either Mi a (1.2) or Ml (1.6), it is output to circuit breaker 17a2 and load A2 is cut off.
  • the load cutoff command a3 from the OR circuit OR3 is cut off when a logical value "1" is input by either the output signal from the timer T5 or ⁇ 6 or Mia (0.5). Output to the heater 17a3 and the load A3 is cut off. Further, the load shedding command a 4 from the OR circuit OR 4 is output from the timer T7, ⁇ 8, ⁇ 2a (0.3), M2a (0.4), 2a (0.5), When a logical value of ⁇ 1 '' is input by one of M2a (0.6), M2a (0.9), and M2a (1.3), it is output to circuit breaker 17a4. Load A4 is cut off.
  • Each substation consists of four OR circuits.Each of the substations has eight timers and four OR circuits.
  • the harm of load C1 to C4, load shedding command bl to b4, load shedding command c1 to c4, and load shedding command d1 to d4 to load D1 to D4 (j.
  • the shield cross it can suppress the increase of the system voltage accompanying the finely load shedding.
  • the rate of decrease in the system frequency is high when the system frequency is reduced, load shedding is performed in multiple stages, thereby suppressing an increase in system voltage due to the load shedding. Therefore, the operation of the over-excitation protection relay can be prevented, and the generator can be prevented from being disconnected from the power system.
  • the frequency drop load shedding device of the present invention can be applied to recover a frequency drop caused by a shortage of generated power in a power system. That is, since the load is cut off according to the degree of recovery of the system frequency, the system frequency can be recovered within a predetermined range. In addition, when the rate of decrease in the system frequency is large, the greater the rate of decrease in the system frequency, the sooner a large load is cut off, so that the system frequency can be recovered more quickly. At that time, if necessary, load shedding is performed so as to suppress the rise in system voltage due to load shedding, so that, for example, the operation of the over-excitation protection relay can be prevented, and the generator is disconnected from the power grid. Can be prevented.

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Abstract

　電力系統の系統周波数が低下したとき系統周波数を所定範囲内に戻して電力系統を安定に運用するための周波数低下時負荷遮断装置である。周波数低下レベル判定部は、電力系統の発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の周波数低下レベルを判定し、負荷遮断部は、周波数低下レベル判定部で判定された周波数低下レベルのいずれかに系統周波数が滞留するときはその滞留時間に基づいて予め定められた負荷を順次遮断し、その際に系統周波数が滞留する周波数低下レベルが大きいときは多くの負荷を早く遮断する。

Description

明細書 周波数低下時負荷遮断装置 技術分野
本発明は、 電力系統の系統周波数力 s低下したとき系統周波数を所定範囲内に戻 して電力系統を安定に運用するための周波数低下時負荷遮断装置に関する。 背景技術
一般に、 電力系統には複数の発電機が接続され、 発電機で発電した電力を送電 線を経由して負荷に供給するようにしている。 電力系統の系統電圧は送電線の電 圧階級によりそれぞれ所定範囲内になるように運用され > また、 系統周波数も所 定範囲になるように運用されている。 電力系統に接続される発電機は系統周波数 と同期して端子電圧が所定電圧になるように運転される。
このような電力系統において、 負荷が増減した場合は系統電圧や系統周波数が 変動するので、 発電機の出力を増減して系統電圧や系統周波数を所定範囲になる ように調整している。 また、 発電機の出力の調整だけでは系統周波数を所定範囲 内に維持できない場合、 例えば、 系統周波数が大幅に低下した場合には予め定め られた一部の負荷を遮断し、 逆に、 系統周波数が大幅に上昇した場合には発電機 を電力系統から解列して、 電力系統全体の系統周波数を所定範囲に維持するよう にしている。
ここで、系統周波数の低下時の負荷遮断は、予め複数段の制限値を設けておき、 系統周波数が第 1段の制限値未満となったときに予め定めた一部の負荷を遮断 し、 それでも系統周波数がさらに低下したときは、 順次、 各段の制限値未満とな る度に負荷をさらに追加して遮断していくようにしている。
ところが、 負荷を順次遮断したとしても系統周波数が所定の許容範囲まで回復 しないことがある。 これは、 負荷遮断する負荷量が電力系統全体として不足して レ^発電量と一致しない場合に発生する。 ある電力系統が連繋から切り離されて 単独系統となった場合に、 その単独系統の電力系統でこのような現象が発生し易 レ。 例えば、 所定の系統周波数が 5 0 H zの ¾力系統において、 第 1段の制限値 が 4 8. 8 H z、 第 2段の制限値が 4 8. 5 Ή ζ、 第 3の制限値が 4 8 . Ο Η ζ であり、各段毎にその電力系統全体負荷の 1◦%遮断するものとする。この場合、 系統周波数が各段の制限値 4 8. 8 Η ζ、 4 8 . 5 Η ζ、 4 8 . Ο Η ζ未満とな る度に 1 0 %負荷が順次遮断されることになる。
例えば、電力系統全体として不足している 電電力が全体負荷の 2 7 %であり、 系統周波数が第 2段の制限値未満となった 第 3段の制限値以上である場合に は、 2 0 %負荷が遮断された状態で負荷遮断ま行われなくなるので、 7 %の負荷 が多く接続された状態である。 そのため、 所定の系統周波数である 5 0 H zまで は回復しないことがある。
本発明の目的は、 発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の回復 度合に応じて負荷を遮断し、 系統周波数を所定の範囲内に回復させることができ る周波数低下時負荷遮断装置を提供することである。 発明の開示
本発明の周波数低下時負荷遮断装置は、 電力系統の系統周波数が低下したとき 系統周波数を所定範囲内に戻して電力系統を安定に運用するための周波数低下時 負荷遮断装置において、 電力系統の発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系 統周波数の周波数低下レベルを判定する周波数低下レベル判定部と、 周波数低下 レベル判定部で判定された周波数低下レベルのいずれかに系統周波数が滞留する ときはその滞留時間に基づいて予め定められた負荷を順次遮断し、 その際に系統 周波数が滞留する周波数低下レベルが大きいときは多くの負荷を早く遮断する負 荷遮断部とを備えたことを特徴とする。
好ましくは、 系統周波数が所定値以下となったときは、 その所定値以下の所定 範囲内における系統周波数の低下率を判定する周波数低下率判定部を設け、 負荷 遮断部は周波数低下率判定部で判定された所定範囲内での系統周波数の低下率が 大きいほど多くの負荷を遮断するように構成する。
また、 周波数低下率判定部の所定値以下の f定範囲として複数の所定範囲を用 意し、 周波数低下率判定部は、 各々の所定範画内における系統周波数の低下率を 判定し、 負荷遮断部は周波数低下率判定部で判定され; 各々の所定範囲内の系統 周波数の低下率が大きいほど多くの負荷を遮断するよ 5に構成する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置を電力系統 に適用した場合のシステム構成図である。
第 2図は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる A変電所用周波数低下時負荷遮 断装置のブロック構成図である。
第 3図は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる A変電所用周波数低下時負荷遮 断装置により、 発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数が滞留する 周波数低下レベルおよび滞留時間に応じて負荷遮断する負荷量の説明図である。 第 4図は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置での 負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断指令の割り付けの説明図である。
第 5図は、 本発明の第 1の実施の形態における負荷遮断部の A変電所用負荷遮 断部の回路構成図である。
第 6図は、 本発明の第 2の実施の形態に係わる八変«所用周波数低下時負荷遮 断装置のプロック構成図である。
第 7図は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置によ り、 発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の低下率に応じて負荷 遮断する負荷量の説明図である。
第 8図は、 本発明の第 2の実施の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置での 負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断指令の割り付けの説明図である。
第 9図は、 本発明の第 2の実施の形態における負荷遮断部の A変電所用負荷遮 断部の回路構成図である。
第 1 0図は、 本発明の第 3の実施の形態に係わる A変電所用周波数低下時負荷 遮断装置のブロック構成図である。
第 1 1図は、 本発明の第 3の実施の形態における発電電力不足に伴う系統周波 数の低下時に系統周波数の低下率に応じて負荷遮断する負荷量の説明図である。 第 1 2図は、 本発明の第 3の実施の形態における負 遮断対象となる負荷への 負荷遮断指令の割り付けの説明図である。
第 1 3図は、 本発明の第 3の実施の形態にお る負荷遮断部の A変電所用負荷 遮断部 2 7の回路構成図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を説明する。 第 1 0は、 本発明の実施の形態に係わ る周波数低下時負荷遮断装置を電力系統に適用した場合のシステム構成図であ る。 本発明の周波数低下時負荷遮断装置 1 1 1 dは、 複数の系統母線が複 数のネットワーク送電線で連繋された電力系統に適用される。 第 1図ではある電 力系統 1 2を示しており、 電力系統 1 2はネッ卜ワーク送電線 1 3 a〜l 3 cに より他の電力系統に接続され、 全体としてネッ卜ワーク状の電力系統が形成され ている。
電力系統 1 2には複数の発電機および複数の変電所が接続されており、 複数の 発電機で発電された電力は、 複数の変電所内の L台または複数台の変圧器を介し て負荷に供給される。 第 1図では、 発電機の図^は省略しており、 また、 4個の 変電所 1 4 a〜 1 4 dが接続され、 各々の変電听 1 4 a〜 1 4 dにはそれぞれ 1 台の変圧器 1 5 a〜l 5 dが設けられた場合を している。
変電所 1 4 aの変圧器 1 5 aは、 母線 1 8 a ίこ接続されるフィーダ線 1 6 a 1 〜1 6 a iから遮断器 1 7 a 1〜1 7 a iを介して各々の負荷 A 1〜A iに電力 を供給する。 同様に、 変電所 1 4 bの変圧器 1 5 bは、 母線 1 8 bに接続される フィーダ線 1 6 b l〜l 6 b jから遮断器 1 7 b l〜l 7 b jを介して各々の負 荷 B 1〜B jに電力を供給し、 変電所 1 4 cの変圧器 1 5 cは、 母線 1 8 cに接 続されるフィーダ線 1 6 c 1〜1 6 c kから遮断器 1 7 c 1〜1 7 c kを介して 各々の負荷 C 1〜 C kに電力を供給し、 変電所 1 4 dの変圧器 1 5 dは、 母線 1 8 dに接続されるフィーダ線 1 6 d 1〜 1 6 dmから遮断器 1 7 d l〜1 7 dm を介して各々の負荷 D 1〜Dmに電力を供給する。
また、 母線 1 8 a〜l 8 dにはそれぞれ電圧変成器 3 8 a〜3 8 dが設けられ 電圧変成器 3 8 a〜3 8 dにより母線 1 8 a〜l 8 dの電圧 V I a〜V l d力検 出される。 電圧変成器 3 8 a〜3 8 dで検出された電圧 V 1 a〜V 1 dはそれぞ れ周波数低下時負荷遮断装置 1 1 a〜l 1 dに入力される。
周波数低下時負荷遮断装置 1 1 a〜l 1 dは、 電力系統 1 2の発電電力不足に 伴う系統周波数の低下時に負荷を遮断して系統周波数を所定 IB囲内に戻し電力系 統を安定に運用するものである。 各々の変電所 1 4 a〜l 4 dの周波数低下時負 荷遮断装置 1 1 a〜l 1 dは同一の構成であるので、 以下、 愛電所 1 4 aの周波 数低下時負荷遮断装置 1 1 aについて説明する。 周波数低下時負荷遮断装置 1 1 aは、 電圧変成器 3 8 aで検出された電圧 V I aを入力し系梳周波数を求める入 力処理部 1 9 aと、 入力処理部 1 9 aで得られた系統周波数 基づいて系統周波 数の周波数低下レベルを判定する周波数低下レベル判定部 2 0 aと、 変電所 1 aの各々の遮断器 1 7 a 1〜1 7 a iを選択して負荷遮断指^ aを出力する負荷 遮断部 2 1 aとから構成されている。
第 2図は、 本発明の第 1の実施の形態に係わる周波数低下待負荷遮断装置 1 1 aのブロック構成図である。 入力処理部 1 9 aは電圧変成器 3 8 aで検出された 電圧 V I aを入力し、 その電圧 V I aの周波数 fを求めるとともに電圧値 V aを 求め周波数低下レベル判定部 2 0 aに出力する。
周波数低下レベル判定部 2 0 aは、 系統周波数: fが第 1のレベル範囲内にある か否かを判定し第 1のレベル範囲内にあるとき論理値 「1」 を出力する第 1のレ ベル判定部 2 2 aと、 系統周波数 fが第 2のレベル範囲内にあるか否かを判定し 第 2のレベル範囲内にあるとき論理値 「1」 を出力する第 2のレベル判定部 2 3 aと、 電圧 V I aの電圧値 V aが所定値以下であるとき論理値 「1」 を出力する 不足電圧継電装置 2 4 aと、 第 1のレベル判定部 2 2 aの出力が論理値 「1」 か つ不足電圧継電装置 2 4 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を出力する 第 1のアンド回路 2 5 aと、 第 2のレベル判定部 2 3 aの出力が論理値 「 1」 か つ不足電圧継電装置 2 4 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を出力する 第 2のアンド回路 2 6 aとから構成されている。
周波数低下レベル判定部 2 0 aの第 1のレベル判定部 2 2 aは、 入力処理部 1 9 aから系統周波数 fを入力すると、 系統周波数 fが第 1のレベル範囲内にある か否かを判定する。 同様に、 周波数低下レベル判定部 2 0 aの第 2のレベル判定 部 2 3 aは、 入力処理部 1 9 aから系統周波数 fを入力すると、 系統周波数 が 第 2のレベル範囲内にあるか否かを判定する。
例えば、 所定の系統周波数が 5 0 H zの電力系統において、 第 1のレベル範囲 として、 4 8 . 5 H z未満力 s、設定され、 第 2のレベル範囲として、 8 . O H z 未満が設定され、 入力した系統周波数 fが 4 8 . 4 H zであったとすると、 入力 した系統周波数 f ( f = 4 8 . 4 H z ) は第 1のレベル範囲内であるので、 第 1 のレベル判定部 2 2 aは論理値 「1」 を出力し、 第 2のレベル 定部 2 3 aは論 理値 「0」 を出力することになる。 また、 入力した系統周波数: fが 4 7 . 8 H z であったとすると、 入力した系統周波数 f ( f = 4 7. 8 H z ) は第 1のレベル 範囲および第 2のレベル範囲内であるので、 第 1のレベル判定 β|52 2 aおよび第 2のレベル判定部 2 3 aは論理値 「1」 を出力することになる。
不足電圧継電装置 2 4 aは、 電圧 V 1 aの電圧値 V aが所定値以下であるとき 論理値「1」を出力するものである。不足電圧継電装置 2 4 aを設けているのは、 脱調による系統周波数 fの低下現象と、 電力系統 1 2の発電電力不足による系統 周波数 fの低下現象とを識別するためであり、 脱調による系統周波数 fの低下現 象のときには負荷遮断を行わないようにするためである。
第 1のアンド回路 2 5 aは、 第 1のレベル判定部 2 2 aの出力が論理値 「 1」 かつ不足電圧継電装置 2 4 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を出力す るものである。 すなわち、 脱調による系統周波数 fの低下現象"！?はなく、 系統周 波数 fが第 1のレベル範囲内にある場合に論理値 「1」 を出力する。 同様に、 第 2のアンド回路 2 6 aは、 第 2のレベル判定部 2 3 aの出力が論理値 「 1」 かつ 不足電圧継電装置 2 4 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「 1」 を出力するも のである。 すなわち、 脱調による系統周波数 fの低下現象では よく、 系統周波数 fが第 2のレベル範囲内にある場合に論理値 「1」 を出力する。
第 1のアンド回路 2 5 aの出力信号は第 1のレベル判定信号: L 1 aとして、 ま た、 第 2のアンド回路 2 6 aの出力信号は第 2のレベル判定信号 L 2 aとして負 荷遮断部 2 1 aに出力される。 負荷遮断部 2 1 aは、 変電所 1 4 aの各々の遮断 器 1 7 a 1〜1 7 a iを選択して負荷遮断指令 aを出力するものである。 負荷遮 断部 2 1 aは、 変電所 1 4 aの負荷 A 1〜 A 4に負荷遮断指令 a 1〜 a 4を出力 する A変電所用負荷遮断部 2 7 aから構成されている。 A変電所用負荷遮靳部 27 aは、 第 1のレベル判定信号 L 1 aおよび第 2のレ ベル判定信号 L 2 aを入力し、 第 1のレベル判定信号 L 1 aの論理値 「1」 が所 定時間継続したとき、 または第 2のレベル判定信号 L 2 aの論理値 「1」 が所定 時間継続したときに、 負荷 A 1〜A4のうち予め定められた負荷を選択して遮断 器 17 a 1〜 17 a 4に負荷遮断指令 a 1〜 a 4を出力する。
図示は省略するが変電所 14 bの負荷遮断部 21 bにおける B変電所用負荷遮 断部 27 b、 変電所 14cの負荷遮断部 21 cにおける C変電所用負荷遮断部 2 7 c、 変電所 14 dの負荷遮断部 21 dにおける D変電所用負荷遮断部 27 dに ついても同様に、 第 1のレベル判定信号 L 1 b〜L 1 dおよび第 2のレベル判定 信号 L 2 b〜L 2 dを入力し、 第 1のレベル判定信号 L 1 b〜し 1 dの論理値 「1」 が所定時間継続したとき、 または第 2のレベル判定信号 L 2 b〜L 2dの 論理値 「1」 が所定時間継続したときに、 負荷 B1〜B4、 負荷 C1〜C4、 負 荷 D1〜D 4のうち予め定められた負荷を選択して、遮断器 17 b 1〜17 b4、 遮断器 17 c 1〜17 c 4、 遮断器 17d l〜l 7 d4に、 負荷遮断指令 b l〜 b4、 負荷遮断指令 c l〜c 4、 負荷遮断指令 d l〜d 4を出力する。
ここで、 電力系統 12の発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に、 系統周波 数の回復のために遮断する最大負荷量は、 電力系統の運用条件や系統分離点に応 じて変化する電力系統 12の発電電力不足率が最大 32%程度と想定される場合 に、 電力系統の全負荷の 32 %を遮断すれば必ず回復するとの想定に基づくもの である。 また、 1回の負荷遮断は電力系統の全体負荷の 4%ずつ遮断していくも のする。
さらに、 説明の便宜上、 変電所 14 a〜l 4 dの負荷遮断対象となる負荷は、 負荷 A1〜A4、 負荷 B1〜B4、 負荷 C1〜C4、 負荷 D1〜D4とし、 それ ぞれフィーダ 16 a 1〜16 a4、 フィーダ 16 b 1〜 16 b 4、 フィーダ 16 c l〜16 c 4、 フィーダ 16 d 1〜： I 6 d 4に接続された負荷であり、 それぞ れ 2%負荷であるとする。 従って、 これらの合計は電力系統の全負荷の 32%と なる。
第 3図は、 以上の条件下で系統周波数の低下時に系統周波数が滞留する周波数 低下レベルおよび滞留時間に応じて負荷遮断する負荷量の説明図である。 第 3図 では、 第 1のレベル判定部 22 a〜22 dにおける第 1のレベル範囲として、 4 8. 5 H z未満が設定され、 第 2のレベル判定部 23 a〜 23 dにおける窮 2の レベル範囲として、 48. 0Hz未満が設定されている場合を示している。
系統周波数: fが第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） に入ると、 第 1のレべ ル信号 L 1 a〜L 1 dが論理値 「1」 となり、 系統周波数 fが第 2のレベル範囲 (48. 0 Hz未満） に入ると、第 2のレベル信号 L 2 a〜L 2 dも論理値 「1」 となる。 そして、 系統周波数 fが第 1のレベル範囲または第 2のレベル範固で所 定時限以上に亘つて滞留するときはその滞留時間に基づいて予め定められ 負荷 を順次遮断する。
例えば、 系統周波数 ίが第 1のレベル範囲 （48. 5 Η ζ未満） かつ第 2のレ ベル範囲 （48. ΟΗζ未満） 超の場合で 0. 5秒以上滞留すると 4%の負荷を 遮断する。 そして、 4%の負荷を遮断しても系統周波数 fが依然として第 1のレ ベル範囲 （48. 5Hz未満） かつ第 2のレベル範囲 （48. OHz未満） 超に 滞留しているときは、 1. 0秒後に 4%の負荷を追加して遮断する。以下同様に、 系統周波数 fが依然として第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） かつ第 2のレ ベル範囲 （48. OHz未満） 超に滞留しているときは、 1秒おきに 4%の負荷 を追加遮断していく。 最終的には、 系統周波数 fが第 1のレベル範囲 （48. 5 H z未満） かつ第 2のレベル範囲 （48. OHz未満） 超に 7秒間に亘って滞留 したときに電力系統の全負荷の 32 %を遮断することになる。
前述したように、 以上の説明の一例では電力系統の発電電力不足率を 32 %と 想定し系統周波数の低下は、 電力系統の全負荷の 32%を遮断すれば必ず回復す ると想定しているので、 遮断する負荷は電力系統の全負荷の 32%としてレ る。 万一、 発電電力不足率が 32%以上となった場合には電力系統の全負荷の 32% の負荷を遮断しても系統周波数が回復できなくなるので、 電力系統 12の発電電 力不足率の最大値の想定は、 電力系統の安定した運転状態の維持を図る上で重要 である。
系統周波数 fが第 2のレベル範囲 （48. 0Hz未満） となったときは、 最初 は短い所定時限 0. 2秒以上滞留すると、一挙に 8%の負荷を遮断する。 して、 8%の負荷を遮断しても系統周波数 fが依然として第 2のレベル範囲 （48. 0 Hz未満）に滞留しているときは、 0. 5秒後に 8%の負荷を追加して遮斷する。 さらに、 系統周波数 fが依然として第 2のレベル範囲 （48. 0 Hz未満） に滞 留しているときは、 1秒おきに 4%の負荷を追加遮断していく。 最終的 fcは、 系 統周波数 fが第 2のレベル範囲 （48. 0Hz未満） に 4秒間に亘つて滯留した ときに電力系統の全負荷の 32%を遮断することになる。 このように、 系銃周波 数 fが滞留する周波数低下レベルが大きいとき （第 2のレベル範囲のとき） は系 統周波数 fが滞留する初期の時間帯では多くの負荷 （8%負荷） を早く 〔 0. 2 秒で） 遮断する。
なお、 系統周波数 fが第 2のレベル範囲（48. 0 H z未満） となり、その後、 第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） かつ第 2のレベル範囲 （48. 0 Hz未 満） 超になったときは、 第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） で順次氲荷遮断 を行うことになる。 そして、 第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） 超になった ときは、 負荷遮断は終了する。
第 4図は、 負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断指令の割り付けの説呢図であ る。 すなわち、 変電所 14 a〜l 4 dの負荷遮断対象となる負荷 A 1〜ん 4、 負 荷 B1〜B4、 負荷 C1〜C4、 負荷 D1〜D4に対し、 時限を加味し fこ第 1の レベル信号 L 1 a〜L 1 dおよび第 2のレベル信号 L 2 a〜L 2 dの割り付けの 説明図である。 第 4図中の例えば L l a (0. 5) は、 第 1のレベル信 L l a が 0. 5秒以上継続したときに遮断指令が出力されることを意味し、 L 2 a (0. 2) は第 2のレベル信号 L 2 aが 0. 2秒以上継続したときに遮断指令力 S出力さ れることを意味している。 従って、 変電所 14 aの負荷 A 1は、 第 1のレベル信 号 Ll aが 0. 5秒以上継続したとき、 または第 2のレベル信号 L 2 a力 SO. 2 秒以上継続したときに遮断される。
以下、 同様に、 変電所 14 a〜 14 dの負荷遮断対象となる負荷 A 1—A 4、 負荷 B1〜B4、 負荷 C1〜C4、 負荷 D1〜D4に対して、 時限を加 した第 1のレベル信号 L 1 a〜； L 1 dおよび第 2のレベル信号 L 2 a〜L 2 d力 S割り付 けられる。 前述したように、 各々のフィーダ 16 a l〜16 a4、 フィ——ダ 16 b l〜： 16b4、 フィーダ 16 c 1〜16 c 4、 フィーダ 16 d 1〜： L & d 4に は、 それぞれ 2%負荷が接続されているので、 系統周波数 fの回復のた 5&に遮断 される最大負荷量は 32%となる。
次に、 第 5図は第 1の実施の形態における負荷遮断部の A変電所用負荷遮断部 27 aの回路構成図である。 A変電所用負荷遮断部 27 aは、 それぞれ所定の時 限を有する夕イマ T 1〜T 8と、 タイマ Τ 1〜Τ 8のうちの二つの出力の論理和 を演算するオア回路 OR l〜OR 4とから構成されている。 夕イマ T1〜T8お よびオア回路 O R 1〜 O R 4により、 第 4図に示した負荷遮断対象となる負荷へ の負荷遮断指令 a 1〜 a 4の害【jり付けを実現している。
例えば、 系統周波数 fが第 1のレベル範囲 （48. 5Hz未満） かつ第 2のレ ベル範囲 （48. 0 H z未満）超に入り、第 1のレベル信号 L 1 aが論理値「 1」 になったとする。 そうすると、 タイマ Tl、 Τ3、 Τ5、 Τ 7がそれぞれ自己の 時限をカウントし始め、 第 1のレベル信号 L 1 aが論理値 「1」 を 0. 5秒継続 したとすると、 タイマ T1が論理値 「1」 をオア回路〇R1に出力する。 これに より、 オア回路 OR 1から負荷遮断指令 a 1が遮断器 17 a 1に出力され負荷 A 1が遮断される。
負荷 A1を遮断しても系統周波数 fが依然として第 1のレベル範囲 （48. 5 Hz未満） かつ第 2のレベル範囲 （48. 0Hz未満） 超に滞留しており、 第 1 のレベル信号 L 1 aが論理値 「1」 を 2. 0秒継続したとすると、 タイマ T 3が 論理値 「1」 をオア回路 OR 2に出力する。 これにより、 オア回路 OR 2から負 荷遮断指令 a 2が遮断器 17 a2に出力され負荷 A 2が遮断される。 以下、 同様 に、 第 1のレベル信号 L 1 aが論理値 「1」 を 4. 0秒継続したとすると、 タイ マ T 5が論理値 「1」 をオア回路 OR 3に出力し、 オア回路 OR 3から負荷遮断 指令 a 3が遮断器 17 a 3に出力され負荷 A 3が遮断される。 さらに、 第 1のレ ベル信号 L l aが論理値 「1」 を 6. 0秒継続したとすると、 タイマ T7が論理 値 「1」 をオア回路 OR 4に出力し、 オア回路 OR 4から負荷遮断指令 a 4が遮 断器 17 a 4に出力され負荷 A4が遮断される。
系統周波数 fが第 2のレベル範囲 （48. 0Hz未満） に入り、 第 2のレベル 信号 L 2 aが論理値 「1」 になった場合も同様に、 系統周波数 fが第 2のレベル 範囲 （48. 0Hz未満） を維持する限りは、 順次タイマ T 2、 T4、 Τ6、 Τ 8が論理値 「1」 をオア回路 OR l~OR 4に出力し、 ォァ回路0 1~01 4 から負荷遮断指令 a l〜a 4が遮断器 1 7 a 1〜1 7 a 4に出力され負荷 A l〜 A 4が遮断される。
B変電所用負荷遮断部 2 7 b、 C変電所用負荷遮断部 2 7 c、 D変電所用負荷 遮断部 2 7 dについても同様に、 それぞれ所定の時限を有する 8個の夕イマと、 8個のタイマのうちの二つの出力の論理和を演算する 4個のオア回路とから構成 され、 8個のタイマおよび 4個のオア回路により、 第 4図に示した負荷遮断対象 となる負荷 B 1〜B 4、 負荷 C 1〜C 4、 負荷 D 1〜D 4への負荷遮断指令 b 1 〜 b 4、 負荷遮断指令 c 1〜 c 4、 負荷遮断指令 d 1〜 d 4の割り付けを実現し ている。
以上の説明では、 電力系統の全負荷の 3 2 %を遮断すれば系統周波数 fは回復 すると想定し、 発電電力不足に伴う系統周波数低下の際には最大で電力系統の全 負荷の 3 2 %を遮断するようにしたが、 電力系統の全負荷の 3 2 %以上としても よいし 3 2 %以下としてもよい。 電力系統の運用条件や系統分離点に応じて変化 する発電電力不足率の最大値の想定に応じて設定することになる。 また、 1回あ たりに遮断する負荷量は 4 %負荷としたが、 さらに細かく 3 %負荷や 2 %負荷と してもよい。 また、 周波数レベル範囲を第 1のレベル範囲、 第 2のレベル範囲の 2段階としたが、 さらに多数のレベル範囲を設けてもよい。 その場合には、 さら' にきめ細かく系統周波数を回復させることができる。
第 1の実施の形態によれば、 周波数低下レベル判定部 2 0 a〜2 0 dで判定さ れた周波数低下レベルのいずれかに系統周波数が滞留するときは、 負荷遮断部 2 1 a〜2 1 dは、 その滞留時間に基づいて予め定められた負荷を順次遮断するの で、 系統周波数の回復度合に応じて負荷を遮断することになり、 系統周波数を所 定の範囲内に回復させることができる。 また、 系統周波数が滞留する周波数低下 レベルが大きいときは、 系統周波数が滞留する初期の時間帯では多くの負荷を早 く遮断するので、 系統周波数の回復が迅速に行える。
次に、 本発明の第 2の実施の形態を説明する。 第 6図は、 本発明の第 2の実施 の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置 1 1 aのブロック構成図である。 この 第 2の実施の形態は、 図 2に示した第 1の実施の形態に対し、 周波数低下率判定 部 3 1 aを追カ卩して設けたものである。 図 2と同一要素には同一符号を付し重複 する説明は省略する。
周波数低下率判定部 31 aは、 発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統 周波数 fが所定値以下となったときはその所定値以下の所定範囲内における系統 周波数の低下率を判定するものであり、 所定値以下の所定範囲内における系統周 波数の低下率を判定する低下率判定部 32 aと、 電圧が所定値以下であるとき論 理値 「1」 を出力する不足電圧継電装置 33 aと、 低下率判定部 32 aの出力が 論理値「 1」かつ不足電圧継電装置 33 aの出力が論理値「 0」のとき論理値「 1」 を出力する第 3のアンド回路 34 aとから構成されている。
低下率判定部 32 aは、 入力した系統周波数 ίが所定範囲の上限値以下となつ てから所定範囲の下限値まで低下する時間を測定し、 その時間が予め定めた複数 個の制限値のいずれかの制限値以下となったときは、 その制限値に対応する出力 信号を論理値 「1」 として出力する。 すなわち、 低下率判定部 32 aは複数個の 制限値に対応して低下率に応じた複数種類の出力信号を出力する。
例えば、 所定の系統周波数が 50Hzの電力系統において、 所定範囲の上限値 として 48. 8 Hzが設定され、 所定範囲の下限値として 48. OHzが設定さ れ、 また、 複数個の制限値として、 第 1の制限値 0. 4 s、 第 2の制限値 0. 5 s、 第 3の制限値 1. 0 s、 第 4の制限値 2. 0 sが設定されているとし、 入力 した系統周波数 ίが所定範囲の上限値 （48. 8Hz) 以下となつてから所定範 囲の下限値 （48. OHz) まで低下する時間が 0. 6 sであったとすると、 第 3の制限値 1. 0 s以下であり第 2の制限値 0. 5 sを越えているので、 第 3の 制限値 1. 0 sに対応する出力信号を論理値 「1」 として出力する。
不足電圧継電装置 33 aは、 電圧 VI aの電圧値 V aが所定値以下であるとき 論理値「1」を出力するものである。不足電圧継電装置 33 aを設けているのは、 脱調による系統周波数 fの低下現象と、 電力系統 12の発電電力不足による系統 周波数 fの低下現象とを識別するためであり、 脱調による系統周波数 fの低下現 象のときには負荷遮断を行わないようにするためである。
第 3のアンド回路 34 aは、 低下率判定部 32 aの出力が論理値 「1」 かつ不 足電圧継電装置 33 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を出力するもの である。 すなわち、 脱調による系統周波数: fの低下現象ではなく、 系統周波数 f の低下率が複数個の制限値のいずれかの制限値以下となったときに、 その制限値 に対応する出力信号を論理値 「1」 として出力する。
第 1のアンド回路 25 aの出力信号は第 1のレベル判定信号 L 1 aとして、 第 2のアンド回路 26 aの出力信号は第 2のレベル判定信号 L 2 aとして、 また、 第 3のアンド回路 34 aの出力信号は低下率判定信号 Ma (T) として負荷遮断 部 21 aに出力される。
負荷遮断部 21 aの A変電所用負荷遮断部 27 aは、 第 1のレベル判定信号 L 1 a、 第 2のレベル判定信号 L 2 aおよび低下率判定信号 Ma (T) を入力し、 第 1のレベル判定信号 LI aの論理値 「1」 が所定期間継続したとき、 または第 2のレベル判定信号 L 2 aの論理値 「1」 が所定時間継続したとき、 または低下 率判定信号 Ma (T) の論理値 「1」 を入力したときに、 負荷 A1〜A4のうち 予め定められた負荷を選択して遮断器 17 a 1〜 17 a 4に負荷遮断指令 a 1〜 a 4を出力する。
B変電所用負荷遮断部 27 b、 C変電所用負荷遮断部 27 c、 D変電所用負荷 遮断部 27 dについても同様に、 第 1のレベル判定信号 L 1 b~L 1 d、 第 2の レベル判定信号 L 2 b〜L 2dおよび低下率判定信号 Mb (T) 〜Md (T) を 入力し、 第 1のレベル判定信号 L 1 b〜L 1 d、 第 2のレベル判定信号 L 2 b〜 L 2dおよび低下率判定信号 Mb (T) 〜Md (T) のいずれかが論理値 「1」 となり、 第 1のレベル判定信号 L 1 b〜L 1 dの論理値 「1」 が所定時間継続し たとき、 または第 2のレベル判定信号 L 2 b〜L 2dの論理値 「1」 が所定時間 継続したとき、 または低下率判定信号 Mb (T) 〜Md (T) の論理値 「1」 を 入力したときに、 負荷 Β1〜Β4、 負荷 C1〜C4、 負荷 D1〜D4のうち予め 定められた負荷を選択して、 遮断器 17b l〜l 7b4、 遮断器 17 c l〜17 c 4、 遮断器 17 d 1〜17 d4に、 負荷遮断指令 bl〜b4、 負荷遮断指令 c l〜c 4、 負荷遮断指令 d l〜d 4を出力する。
第 7図は、 発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の低下率に応 じて負荷遮断する負荷量の説明図である。 第 7図では、 系統周波数が所定値以下 となったことを検出する所定範囲の上限値として 48. 8Hzが設定され、 所定 範囲の下限値として 48. 0 Hzが設定された場合を示している。 また、 所定範 囲の上限値と所定範囲の下限値との間を系統周波数が低下する時間の複数個の制 限値として、 4個の制限値が設定され、 第 1の制限値として 0. 4 s、 第 2の制 限値として 0. 5 s、 第 3の制限値として 1. 0 s、 第 4の制限値として 2. 0 sが設定されている場合を示している。
系統周波数 fが所定範囲の上限値 （48. 8 Hz) 以下となったときは、 低下 率判定部 32 aは時間を力ゥント開始するとともに系統周波数 fが所定範囲の下 限値 （48. 0Hz) になったか否かを監視する。 そして、 系統周波数 fが所定 範囲の上限値 (48. 8 H z ) から所定範囲の下限値 (48. 0 H z ) になるま での所要時間を測定し、 その測定した所要時間が第 1の制限値 0. 4 s、 第 2の 制限値 0. 5 s、 第 3の制限値 1. 0 s、 第 4の制限値 2. 0 sのうちのいずれ かの制限値以下となっているか否かを判定する。 そして、 いずれかの制限値以下 となっているときは、 その制限値に対応する出力信号を論理値 「1」 として出力 する。
例えば、 不足電圧継電装置 33 a〜33 dが不足電圧を検出していない状態の ときに、 所要時間が第 1の制限値 0. 4 s以下であるときは、 周波数低下率判定 部 31 a〜 33 dから低下率判定信号 Ma (0. 4) 〜Md (0. 4) が出力さ れ、 負荷遮断部 21 a〜21 dにより電力系統の全負荷の 32%が遮断される。 これは、 系統周波数の低下率が大きいので早期に系統周波数 f を回復させるため である。 また、 第 2の制限値 0. 5 s以下であるときは、 周波数低下率判定部 3 1 a〜31 dから低下率判定信号 Ma (0. 5) 〜Md (0. 5) が出力され、 負荷遮断部 21 a〜21 dにより電力系統の全負荷の 24%が遮断される。 以下同様に、 第 3の制限値 1. 0 s以下であるときは、 周波数低下率判定部 3 1 a〜31 dから低下率判定信号 Ma (1. 0) 〜Md (1. 0) が出力され、 負荷遮断部 21 a〜21 dにより電力系統の全負荷の 16%が遮断され、 第 4の 制限値 2. 0 s以下であるときは、 周波数低下率判定部 31 a〜31 dから低下 率判定信号 Ma (2. 0) 〜Md (2. 0) が出力され、 負荷遮断部 21 a〜2 1 dにより電力系統の全負荷の 8%が遮断される。 なお、 測定した時間が第 4の 制限値 2. 0 sを越えるとき（低下率が小さいとき）は、低下率判定信号 Ma (T) 〜Md (T)は出力されないので低下率判定信号によって負荷遮断は行われない。 このように、 負荷遮断部 21 aは周波数低下率判定部 31 aで判定された所定範 囲内での系統周波数の低下率が大きいほど多くの負荷を遮断し、 系統周波数 fの 低下率が小さいときは負荷遮断はされない。
第 8図は、 第 2の実施の形態における負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断指 令の割り付けの説明図である。 第 4図に示した第 1の実施の形態に対し、 低下率 判定信号 Ma (T) 〜Md (T) が追加して割り付けられている。
変電所 14 aの負荷 A 1は、 第 1のレベル信号 L 1 aが 0. 5秒以上継続した とき、または第 2のレベル信号 L 2 aが 0. 2秒以上継続したときに遮断される。 さらに、 低下率判定信号 Ma (0. 4) 、 Ma (0. 5) 、 Ma (1. 0) 、 M a (2. 0) により遮断される。
以下、 同様に、 変電所 14 a〜 14 dの負荷遮断対象となる負荷 A 1〜 A 4、 負荷 B1〜B4、 負荷 C 1〜C4、 負荷 D1〜D4に対して、 時限を加味した第 1のレベル信号 L 1 a〜L 1 dおよび第 2のレベル信号 L 2 a〜L2 d、 さらに 低下率判定信号 Ma (T)〜Md (T)が割り付けられる。前述したように、各々 のフィーダ 16 a 1〜16 a 4、 フィーダ 16 b 1〜 16 b 4、 フィーダ 16 c 1〜 16 c 4、 フィーダ 16dl〜16d4には、 それぞれ 2 %負荷が接続され ているので、 系統周波数の回復のために遮断される最大負荷量は 32%となる。 次に、 第 9図は第 2の実施の形態における負荷遮断部 21 aの A変電所用負荷 遮断部 27 aの回路構成図である。 A変電所用負荷遮断部 27 aは、 それぞれ所 定の時限を有するタイマ T 1〜T 8と、 夕イマ Τ 1〜Τ 8のうちの二つの出力お よび低下率判定信号 Ma (0. 4)、 Ma (0. 5)、 Ma (1. 0)、 Ma (2. 0) の組み合わせの論理和を演算するオア回路 OR 1〜OR 4とから構成されて いる。 タィマ丁1〜丁8ぉょびォァ回路01 1〜01^4にょり、 第 8図に示した 負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断指令 a l〜a 4の割り付けを実現してい る。
例えば、 オア回路 OR 1からの負荷遮断指令 a 1は、 タイマ Tl、 Τ2からの 出力信号、 Ma (0. 4) 、 Ma (0. 5) 、 Ma (1. 0) 、 Ma (2. 0) のいずれかによつて論理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 1に出力さ れ、負荷 A1が遮断される。 同様に、 オア回路 OR2からの負荷遮断指令 a 2は、 タイマ T3、 Τ4からの出力信号、 Ma (0. 4) 、 Ma (0. 5) 、 Ma (1. 0) のいずれかによつて論理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 2に出 力され負荷 A 2が遮断される。また、オア回路 OR 3からの負荷遮断指令 a 3は、 タイマ T5、 丁 6からの出力信号、 Ma (0. 4) 、 Ma (0. 5) のいずれか によって論理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 3に出力され負荷 A3 が遮断される。 さらに、オア回路 OR 4からの負荷遮断指令 a 4は、 夕イマ T7、 Τ 8からの出力信号、 Ma (0. 4) のいずれかによつて論理値 「1」 が入力さ れたときに、 遮断器 17 a 4に出力され負荷 A 4が遮断される。
B変電所用負荷遮断部 27 b、 C変電所用負荷遮断部 27 c、 D変電所用負荷 遮断部 27 dについても同様に、 それぞれ所定の時限を有する 8個のタイマと、 8個の夕イマのうちの二つの出力および低下率判定信号 Mb (0· 4)〜Mb (2. 0) 、 Mc (0. 4) 〜Mc (2. 0) 、 Md (0. 4) 〜Md (2. 0) の組 み合わせの論理和を演算するそれぞれ 4個のオア回路とから構成され、 8個の夕 イマおよび 4個のオア回路により、 第 8図に示した負荷遮断対象となる負荷 B 1 〜B4、 負荷 C 1〜C4、 負荷 D 1〜D4への負荷遮断指令 b l〜b4、 負荷遮 断指令 c l〜c 4、 負荷遮断指令 d l〜d 4の割り付けを実現している。
以上の説明では、 周波数低下率判定部に 31 a〜31 dに不足電圧継電装置 3 3 a〜33 dを設けたが、 周波数低下レベル判定部 20 a〜20 dの不足電圧継 電装置 24 a〜24 dを共用するようにしてもよい。 すなわち、 周波数低下率判 定部 31 a〜 31 dの不足電圧継電装置 33 a〜 33 dを省略し、 周波数低下率 判定部 31 a〜31 dの第 3のアンド回路 34 a〜 34 dに対して周波数低下レ ベル判定部 20 a〜20 dの不足電圧継電装置 24 a〜24 dの出力信号を入力 するようにしてもよい。
第 2の実施の形態によれば、 第 1の実施の形態の効果に加え、 発電電力不足に 伴う系統周波数の低下時に系統周波数の低下率が大きいときは、 系統周波数の低 下率が大きいほど多くの負荷を早く遮断するので、 より迅速に系統周波数の回復 を図ることができる。 すなわち、 系統周波数の低下幅が大きな状態で滞留するこ とを防止できる。
次に、 本発明の第 3の実施の形態を説明する。 第 10図は、 本発明の第 3の実 施の形態に係わる周波数低下時負荷遮断装置 1 1 aのブロック構成図である。 こ の第 3の実施の形態は、 図 6に示した第 2の実施の形態に対し、 周波数低下率判 定部 3 1 aに、 2個の低下率判定部 （第 1の低下率判定部 3 5 aと第 2の低下率 判定部 3 6 a) を設け、 それに伴い 2個のアンド回路 （第 3のアンド回路 3 4 a と第 4のアンド回路 3 7 a ) とを設けたものである。 これにより、 発電電力不足 に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の低下率が大きいときは、 2段階に分け て負荷遮断し、 負荷遮断に伴う系統電圧の上昇を抑制するようにしている。 図 2 と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
第 3の実施の形態の周波数低下率判定部 3 1 aは、 系統周波数の所定値以下の 所定範囲として、 2個の所定範囲 （第 1の所定範囲と第 2の所定範囲） を備えて いる。 第 1の低下率判定部 3 5 aは第 1の所定範囲を備え、 第 2の低下率判定部 3 6 aは第 2の所定範囲を備えている。 そして、 第 1の低下率判定部 3 5 aは第 1の所定範囲内における系統周波数の低下率を判定し、 第 2の低下率判定部 3 6 aは第 2の所定範囲内における系統周波数の低下率を判定する。
第 1の低下率判定部 3 5 aは、 入力した系統周波数 fが第 1の所定範囲を低下 する時間を測定し、 その時間が予め定めた複数個の制限値のいずれかの制限値以 下となったときは、 その制限値に対応する出力信号を論理値 「1」 として出力す る。 同様に、 第 2の低下率判定部 3 6 aは、 入力した系統周波数 fが第 2の所定 範囲を低下する時間を測定し、 その時間が予め定めた複数個の制限値のいずれか の制限値以下となったときは、 その制限値に対応する出力信号を論理値 「1」 と して出力する。 すなわち、 第 1の低下率判定部 3 5 aおよび第 2の低下率判定部 3 6 aは、 複数個の制限値に対応して低下率に応じた複数種類の出力信号を出力 する。
不足電圧継電装置 3 3 aは系統電圧が所定値以下であるとき論理値 「1」 を出 力する。 第 3のアンド回路 3 4 aは、 第 1の低下率判定部 3 5 aの出力が論理値 「1」 かつ不足電圧継電装置 3 3 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を 出力し、 第 4のアンド回路 3 7 aは、 第 2の低下率判定部 3 6 aの出力が論理値 「1」 かつ不足電圧継電装置 3 3 aの出力が論理値 「0」 のとき論理値 「1」 を 出力する。 例えば、 所定の系統周波数が 50Hzの電力系統において、 第 11図に示すよ うに、 第 1の所定範囲として 48. 8Hz〜48. 5Hzが設定され、 第 2の所 定範囲として 48. 8Hz〜48. 0 Hzが設定されているとする。 また、 第 1 の所定範囲内の複数個の制限値として、第 1の制限値 0. 5 s、第 2の制限値 0. 6 s、 第 3の制限値 0. 9 s、 第 4の制限値 1. 2 s、 第 5の制限値 1. 6 s、 第 6の制限値 2. 0 sが設定されているとし、 第 2の所定範囲内の複数個の制限 値として、 第 1の制限値 0. 3 s、 第 2の制限値 0. 4 s、 第 3の制限値 0. 5 s、 第 4の制限値 0. 6 s、 第 5の制限値 0. 9 s、 第 6の制限値 1. 3 sが設 定されているとする。
いま、 系統周波数 fが第 1の所定範囲 （48. 8Hz〜48. 5Hz) を低下 した時間が 0. 8 sであり、 第 2の所定範囲 （48. 8Hz〜48. OHz) を 低下した時間が 1. 1 sであったとすると、 第 1の所定範囲 （48. 8Hz〜4 8. 5 Hz) を低下した時間は、 第 1の所定範囲の第 3の制限値 0. 9 s以下で あり第 2の制限値 0. 6 sを越えているので、 第 1の低下率判定部 35 a〜 35 dは第 3の制限値 0. 9 sに対応する出力信号を論理値 「1」 として出力する。 そして、 発電電力不足による系統周波数 fの低下現象であるときは不足電圧継電 装置 33 a〜 33 dの出力は論理値 「0」 であるので、 第 1のアンド回路 34 a 〜 34 dは第 3の制限値 0. 9 sに対応する第 1の低下率判定信号 M 1 a (T) 〜M 1 d (T) として Ml a (0. 9) 〜Ml d (0. 9) を出力することにな る。
一方、 第 2の所定範囲 （48. 8Hz〜48. OHz) を低下した時間は、 第 2の所定範囲の第 6の制限値 1. 3 s以下であり第 5の制限値 0. 9 sを越えて いるので、 第 2の低下率判定部 36 a〜36dは第 6の制限値 1. 3 sに対応す る出力信号を論理値 「1」 として出力する。 そして、 発電電力不足による系統周 波数 fの低下現象であるときは不足電圧継電装置 33 a〜33 dの出力は論理値 「0」 であるので、 第 2のアンド回路 37 a〜 37 dは第 6の制限値 1. 3 sに 対応する第 2の低下率判定信号 M 2 a (T) 〜M2d (T) として Μ 2 a (1. 3) 〜M2d (1. 3) を出力することになる。
いま、 系統周波数 fが第 1の所定範囲 （48. 8Hz〜48. 5Hz) 内に入 つたとすると、 第 1の低下率判定部 35 a〜35 dは時間をカウント開始すると ともに系統周波数 fが第 1の所定範囲 （48. 8Hz〜48. 5 Hz) の下限値 48. 5 Hzになったか否かを監視する。 そして、 系統周波数 fが第 1の所定範 囲の下限値 (48. 5Hz) まで低下する所要時間を測定し、 その測定した時間 が第 1の所定範囲の第 1の制限値 0. 5 s、 第 2の制限値 0. 6 s、 第 3の制限 値 0. 9 s、 第 4の制限値 1. 2 s、 第 5の制限値 1. 6 s、 第 6の制限値 2. 0 sのうちのいずれかの制限値以下となっているか否かを判定する。 そして、 い ずれかの制暇値以下となっているときは、 その制限値に対応する出力信号を論理 値 「1」 として出力する。
同様に、 系統周波数 fが第 2の所定範囲 （48. 8Hz〜48. OHz) 内に 入ったとき【ま、 第 2の低下率判定部 36 a〜36 dは時間をカウント開始すると ともに系統周波数 fが第 2の所定範囲 （48. 8Hz〜48. OHz) の下限値 48. OHzになったか否かを監視する。 そして、 系統周波数: fが第 2の所定範 囲の下限値 （48. OHz) まで低下する所要時間を測定し、 その測定した時間 が第 2の所定範囲の第 1の制限値 0. 3 s、 第 2の制限値 0. 4 s、 第 3の制限 値 0. 5 s、 第 4の制限値 0. 6 s、 第 5の制限値 0. 9 s、 第 6の制限値 1. 3 sのうちのいずれかの制限値以下となっているか否かを判定する。 そして、 い ずれかの制限値以下となっているときは、 その制限値に対応する出力信号を論理 値 「1」 として出力する。
例えば、 不足電圧継電装置 33 a〜 33 dが不足電圧を検出していない状態の ときに、 系統周波数が第 1の所定範囲 （48. 8Hz〜48. 5Hz) を 0. 5 sで低下し、 第 2の所定範囲 （48. 8Hz〜48. OHz) を 0. 7 sで低下 したとすると、 周波数低下率判定部 31 a〜31 dの第 1の低下率判定部 35 a 〜35 dから第 1の低下率判定信号 Ml a (0. 6) 〜Ml d (0. 6) が出力 され、第 2の低下率判定部 36 a〜36d力ら第 2の低下率判定信号 M 2 a (0. 9) 〜M2d (0. 9) が出力される。 負荷遮断部 21 a〜21 dは、 周波数低 下率判定部 31 a〜31 dの第 1の低下率判定部 35 a〜35d力、ら第 1の低下 率判定信号 Ml a (0. 6) 〜Ml d (0. 6) が出力されたときは、 電力系統 の全負荷の 16%を遮断し、 周波数低下率判定部 31 a〜31 dの第 2の低下率 判定部 3 6 a〜3 6 d力、ら第 2の低下率判定信号 M 2 a ( 0 . 9 )〜M 2 d ( 0. 9 ) が出力されたときは、 電力系統の全負荷の 6 %を遮断する。
このように、 系統周波数の低下率が大きく早期に系統周波数 f を回復させるに あたって、 結果的に電力系統の全負荷の 2 2 %を遮断する場合には、 まず、 第 1 段階で電力系統の全負荷の 1 6 %を遮断し、 その後に第 2段階で電力系統の全負 荷の 6 %を遮断する。 これにより、 負荷遮断に伴って発生する系統電圧の上昇の 幅を抑制することが可能となる。
すなわち、 電力系統の負荷を遮断すると、 その遮断した負荷量に応じて一時的 に系統電圧が上昇する。 従って、 一度に大量の負荷を遮断すると、 系統電圧の上 昇も大きくなり、 系統電圧を所定値に保持する観点からも好ましくない。 また、 系統周波数 fが低下した状態で系統電圧が上昇することになるので、 例えば、 電 力系統に接続されている発電機の過励磁保護リレーが動作することがある。
一般に、 発電機には過励磁保護リレーとして、 発電機端子電圧と系統周波数と の比（V/F)が所定値を越えた場合に動作する VZFリレーが設置されており、 系統周波数 fが低下した状態で系統電圧が上昇すると、 この VZFリレーが動作 し発電機が電力系統から解列してしまうことがある。 電力系統全体の発電電力不 足に伴う系統周波数の低下時に、 系統周波数を回復させるために負荷遮断を行つ たにもかかわらず、 発電機が電力系統から解列すると、 却って電力系統全体の発 電電力が不足してしまい、電力系統の安定した運転状態の維持が図りにくくなる。 そこで、 負荷遮断に伴う系統電圧の上昇は極力抑制する必要があるので、 系統 周波数の低下率が大きく早期に系統周波数 fを回復させるにあたって、 2段階で 電力系統の負荷を遮断する。例えば、発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に、 結果として電力系統全体の全負荷の 2 2 %を遮断する場合に、 前述したように、 第 1段階で 1 6 %の負荷を遮断し第 2段階で 6 %の負荷を遮断する。 まず、 第 1 段階で 1 6 %の負荷を遮断すると、 系統電圧は一時的に上昇するが、 電力系統全 体の全負荷の 2 2 %を一度に遮断した場合に比較して系統電圧の上昇は抑制され る。
また、 一時的に上昇した系統電圧は、 発電機の端子電圧を調整する自動電圧調 整装置 A V Rで発電機の端子電圧が所定値になるように調整されるので、 第 2段 階での負荷遮断時には系統電圧は回復傾向を示すことになる。 この状態で、 第 2 段階で電力系統全体の全負荷の 6 %の負荷を遮断するので、 その負荷遮断に伴う 系統電圧の上昇も抑制される。
第 12図は、 第 3の実施の形態における負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断 指令の割り付けの説明図である。 第 8図に示した第 2の実施の形態に対し、 低下 率判定信号 Ma (T) 〜Md (T) に代えて、 第 1の低下率判定信号 Ml a (T) 〜Ml d (T) および第 2の低下率判定信号 M 2 a (T) 〜M2d (T) が追加 して割り付けられている。
変電所 14aの負荷 A 1は、 第 1のレベル信号 L 1 aが 0. 5秒以上継続した とき、または第 2のレベル信号 L 2 aが 0. 2秒以上継続したときに遮断される。 さらに、第 1の低下率半 U定信号 M 1 a (0. 5)、 Ml a (0. 6)、 Ml a (0. 9) 、 Mi a (1. 2) 、 Mi a (1. 6) 、 Mi a (2. 0) によっても遮断 される。
以下、 同様に、 変電所 14 a〜 14 dの負荷遮断対象となる負荷 A 1〜A4、 負荷 B 1〜B4、 負荷 C 1〜C4、 負荷 D1〜D4に対して、 時限を加味した第 1のレベル信号 L 1 a〜L 1 dおよび第 2のレベル信号 L 2 a〜L 2 d、 さらに 第 1の低下率判定信号 M 1 a (T) 〜Ml d (T) および第 2の低下率判定信号 Μ2 a (T) 〜M2d (T) が割り付けられる。 前述したように、 各々のフィー ダ 16 a l〜16 a4、 フィーダ 16 b 1〜 16 b 4、 フィーダ 16 c :！〜 16 c 4、 フィーダ 16 d 1〜16d4には、 それぞれ 2 %負荷が接続されているの で、 系統周波数の回復のために遮断される最大負荷量は 32%となる。
次に、 第 13図は、 第 3の実施の形態における負荷遮断部の A変電所用負荷遮 断部 27 aの回路構成図である。 A変電所用負荷遮断部 27 aは、 それぞれ所定 の時限を有するタイマ T 1〜T 8と、 夕イマ Τ 1〜Τ 8のうちの二つの出力およ び第 1の低下率判定信号 Μ 1 a ( 0. 5)、 Ml a (0. 6)、 Ml a (0. 9)、 Mi a (1. 2) 、 M i a (1. 6) 、 Mi a (2. 0) および第 2の低下率判 定信号 M 2 a (0. 3) 、 M2 a (0. 4) 、 M2 a (0. 5) 、 M2 a (0. 6) 、 M2 a (0. 9) 、 M2 a (1. 3) の組み合わせの論理和を演算するォ ァ回路01 1〜01 4とから構成されている。 タイマ T 1〜T8およびオア回路 ORl〜OR4により、 第 1 2図に示した負荷遮断対象となる負荷への負荷遮断 指令 a l〜a 4の割り付けを実現している。
例えば、 オア回路 OR 1からの負荷遮断指令 a 1は、 タイマ Tl、 Τ2からの 出力信号、 Mi a (0. 5) 、 Ml a (0. 6) 、 Ml a (0. 9)、 Ml a (l. 2) , Ml a (1. 6) , Ml a (2. 0) のいずれかによつて論理値 「1」 が 入力されたときに、 遮断器 17 a 1に出力され負荷 A 1が遮断される。 同様に、 オア回路 OR 2からの負荷遮断指令 a 2は、 タイマ T3、 Τ 4からの出力信号、 Mi a (0. 5) 、 Mi a (0. 6) 、 Mi a (0. 9) 、 Mi a (1. 2) 、 Ml (1. 6) のいずれかによつて論理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 2に出力され負荷 A 2が遮断される。 また、 オア回路 OR 3からの負荷遮 断指令 a 3は、 タイマ T5、 Τ 6からの出力信号、 Mi a (0. 5) のいずれか によって論理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 3に出力され負荷 A3 が遮断される。 さらに、オア回路 OR 4からの負荷遮断指令 a 4は、 夕イマ T7、 Τ 8からの出力信号、 Μ2 a (0. 3) 、 M2 a (0. 4) , 2 a (0. 5) 、 M2 a (0. 6) 、 M2 a (0. 9) 、 M2 a (1. 3) のいずれかによつて論 理値 「1」 が入力されたときに、 遮断器 17 a 4に出力され負荷 A4が遮断され る。
B変電所用負荷遮断部 27 b、 C変電所用負荷遮断部 27 c、 D変電所用負荷 遮断部 27 dについても同搽に、 それぞれ所定の時限を有する 8個の夕イマと、 8個の夕イマのうちの二つの出力、 第 1の低下率判定信号 M 1 b (T) 〜Ml d (T) 、 および第 2の低下率判定信号 Μ 2 b (T) 〜M2 d (T) の組み合わせ の論理和を演算するそれぞれ 4個のオア回路とから構成され、 各変電所毎に 8個 のタイマおよび 4個のオア回路により、 第 12図に示した負荷遮断対象となる負 荷 Β1〜Β4、 負荷 C1〜C4、 負荷 D 1〜D4への負荷遮断指令 b l〜b4、 負荷遮断指令 c 1〜 c 4、 負荷遮断指令 d 1〜 d 4の害 (jり付けを実現している。 以上の説明では、 2個の低下率判定部を設けた場合について説明したが、 複数 個の低下率判定部を設けるようにしてもよい。 その場合には、 複数段階で負荷遮 断を行うので、 きめ細かく負荷遮断に伴う系統電圧の上昇を抑制できる。
第 3の実施の形態によれば、 第 2の実施の形態の効果に加え、 発電電力不足に 伴う系統周波数の低下時に系統周波数の低下率が大きいときは、 複数段階で負荷 遮断を行うので、 その負荷遮断に伴う系統電圧の上昇が抑制される。 従って、 過 励磁保護リレーの動作を防止でき、 発電機が電力系統から解列されることを防止 できる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の周波数低下時負荷遮断装置は、 電力系統の発電電力不 足に伴う周波数低下を回復させる場合に適用できる。 すなわち、 系統周波数の回 復度合に応じて負荷を遮断するので、 系統周波数を所定の範囲内に回復させるこ とができる。 また、 系統周波数の低下率が大きいときは、 系統周波数の低下率が 大きいほど多くの負荷を早く遮断するので、 より迅速に系統周波数の回復を図る ことができる。 その際には、 必要に応じて、 負荷遮断に伴う系統電圧の上昇を抑 制するように負荷遮断を行うので、 例えば過励磁保護リレーの動作を防止でき、 発電機が電力系統から解列されることを防止できる。

Claims

請求の範囲 .電力系統の系統周波数が低下したとき前記系統周波数を所定範囲内に戻し て前記電力系統を安定に運用するための周波数低下時負荷遮断装置におい て、電力系統の発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に系統周波数の周波 数低下レベルを判定する周波数低下レベル判定部と、前記周波数低下レベル 判定部で判定された周波数低下レベルのいずれかに前記系統周波数が滞留 するときはその滞留時間に基づいて予め定められた負荷を順次遮断し、その 際に前記系統周波数が滞留する前記周波数低下レベルが大きいときは多く の負荷を早く遮断する負荷遮断部とを備えたことを特徴とする周波数低下 時負荷遮断装置。
. 電力系統の発電電力不足に伴う系統周波数の低下時に前記系統周波数が 所定値以下となったときはその所定値以下の所定範囲内における前記系統 周波数の低下率を判定する周波数低下率判定部を設け、前記負荷遮断部は前 記周波数低下率判定部で判定された前記所定範囲内での系統周波数の低下 率が大きいほど多くの負荷を遮断することを特徴とする請求項 1記載の周 波数低下時負荷遮断装置。
. 前記周波数低下率判定部は前記所定値以下の所定範囲として複数個の所 定範囲を備え、 各々の所定範囲内における前記系統周波数の低下率を判定 し、前記負荷遮断部は前記周波数低下率判定部で判定された各々の所定範囲 内の系統周波数の低下率が大きいほど多くの負荷を遮断することを特徴と する請求項 2記載の周波数低下時負荷遮断装置。
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