JP2012157129A - 分散電源の単独運転検出システム、単独運転検出装置および単独運転検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電力用変圧器の二次側から第1の遮断器を介して配電線に電力を供給する配電用変電所において、前記電力用変圧器の二次側の零相回路に商用電源周波数より高い所定の周波数の交流信号を注入する信号注入装置と、第2の遮断器を介して前記配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧に含まれる前記所定の周波数の成分を検出する信号検出装置と、を備え、前記信号注入装置は、前記交流信号を発生する交流信号発生回路と、一次側に入力される前記交流信号を変圧して、前記零相回路に注入する第1の計器用変圧器と、を有し、前記信号検出装置は、前記零相電圧を検出する第2の計器用変圧器と、前記零相電圧のうち、前記所定の周波数を含む周波数帯域を通過させるフィルタ回路と、を有する。
【選択図】 図1
Description
例えば、特許文献1では、需要家設備への引込線に配電系統の基本波の非整数倍の中間次数の高調波電流を注入し、受電点において当該中間次数の高調波電圧を計測することによって、分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置が開示されている。そして、単独運転を検出した場合には、需要家設備の遮断器を開極して、分散電源を配電線から解列することができる。
このようにして、分散電源を有する需要家設備において、高調波の注入および計測を行うことによって、分散電源の単独運転を検出し、単独運転による感電事故などを防止することができる。
そのため、分散電源が普及し、配電線に連系される分散電源が増加するほど、単独運転検出装置を各需要家設備に導入することが困難となる。
===単独運転検出システムの構成===
以下、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成について説明する。ここでは、配電用変電所の1つの電力用変圧器2から配電線5に電力が供給され、当該配電線5に1つの分散電源8が連系されている配電系統の場合について説明する。
次に、図2ないし図5を適宜参照して、本実施形態における分散電源の単独運転検出システムの動作について説明する。
図1に示した分散電源の単独運転検出システムにおいて、信号注入装置1aは、非接地方式の電力用変圧器2の二次側中性点に、計器用変圧器12を介して交流信号(注入信号v1)を入力しているが、これに限定されるものではない。
例えば図6に示す信号注入装置1bのように、接地形計器用変圧器13(第1の計器用変圧器)を用いて、オープンデルタに交流信号発生回路11を接続し、Y巻線を二次側母線22に接続してもよい。図6においても、図1と同様に、電力用変圧器2は、非接地方式となっているが、二次側がΔ結線の場合であっても零相回路に注入信号v1を注入することができ、汎用性が高い構成となっている。
一方、信号検出装置9aは、電力用変圧器82の二次側中性点から、計器用変圧器91を介して零相電圧V0を検出しているが、これに限定されるものではない。特に、地絡事故を検出する地絡過電圧継電器や地絡方向継電器などを備える需要家設備においては、既設の零相電圧の検出手段を利用することができる。
例えば図10に示す信号検出装置9bのように、コンデンサ94ないし97および計器用変圧器91からなるコンデンサ形零相電圧検出装置を用いて、零相電圧V0を検出することができる。また、例えば図11に示す信号検出装置9cのように、オープンデルタに制限抵抗が接続された接地形計器用変圧器98を用いて、零相電圧V0を検出することもできる。
===単独運転検出システムの構成===
以下、図12を参照して、本発明の第2の実施形態における分散電源の単独運転検出システムの構成について説明する。ここでは、複数(2つ)の電力用変圧器102および402から配電線に電力が供給され、当該配電線に複数(3つ)の分散電源108、208、および308が連系されている配電系統の場合について説明する。なお、複数の電力用変圧器が同一の変電所に設置されていてもよく、変電所2および3のように、電力用変圧器を備えない変電所があってもよい。
一方、変電所2には、遮断器203および204が設置され、変電所3には、遮断器303および304が設置されている。また、変電所1から遮断器103を介して引き出された配電線と、変電所4から遮断器403を介して引き出された配電線とは、遮断器203、204、303、および304を介して互いに接続されている。
次に、図13ないし図15を適宜参照して、本実施形態における分散電源の単独運転検出システムの動作について説明する。
例えば、需要家1の分散電源108は、変電所1の遮断器103が開極しても、変電所4から変電所3および2を介して電力が供給されている間は単独運転とならない。したがって、遮断器103に加えて、遮断器203、204、303、304、および403の少なくとも1つが開極した場合に、信号検出装置109が検出信号Vdtを検出しなくなり、分散電源108の単独運転を検出することができる。そして、遮断器107には、継電器(不図示)から遮断指令信号Sopが入力され、分散電源108を配電線から解列する。
2 電力用変圧器
3、7 遮断器
5 配電線
6 継電器
8 分散電源
9a〜9c 信号検出装置
11 交流信号発生回路
12 計器用変圧器
13 接地形計器用変圧器
14 抵抗
15 リアクトル
21 一次側母線
22 二次側母線
81 発電機
82 電力用変圧器
91 計器用変圧器
92 フィルタ回路
93 抵抗
94〜97 コンデンサ
98 接地形計器用変圧器
101、401 信号注入装置
102、402 電力用変圧器
103、203、204、303、304、403 遮断器
107、207、307 遮断器
108、208、308 分散電源
109、209、309 信号検出装置
Claims (7)
- 電力用変圧器の二次側から第1の遮断器を介して配電線に電力を供給する配電用変電所において、前記電力用変圧器の二次側の零相回路に商用電源周波数より高い所定の周波数の交流信号を注入する信号注入装置と、
第2の遮断器を介して前記配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧に含まれる前記所定の周波数の成分を検出する信号検出装置と、
を備え、
前記信号注入装置は、
前記交流信号を発生する交流信号発生回路と、
一次側に入力される前記交流信号を変圧して、前記零相回路に注入する第1の計器用変圧器と、
を有し、
前記信号検出装置は、
前記零相電圧を検出する第2の計器用変圧器と、
前記零相電圧のうち、前記所定の周波数を含む周波数帯域を通過させるフィルタ回路と、
を有することを特徴とする分散電源の単独運転検出システム。 - 前記信号注入装置を複数備え、
前記配電線には、複数の前記電力用変圧器の二次側から電力が供給され、
前記信号注入装置は、互いに同期する前記交流信号を前記零相回路にそれぞれ注入することを特徴とする請求項1に記載の分散電源の単独運転検出システム。 - 前記所定の周波数は、前記商用電源周波数の整数倍であり、
前記交流信号は、前記電力用変圧器の二次側の何れか1相に同期することを特徴とする請求項2に記載の分散電源の単独運転検出システム。 - 前記信号検出装置が前記所定の周波数の成分を検出しない場合に、前記第2の遮断器を開極して前記分散電源を前記配電線から解列する継電器をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の分散電源の単独運転検出システム。
- 零相回路に商用電源周波数より高い所定の周波数の交流信号が注入された配電用変電所の電力用変圧器の二次側から第1の遮断器を介して電力が供給される配電線に第2の遮断器を介して連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧を検出する計器用変圧器と、
前記零相電圧のうち、前記所定の周波数を含む周波数帯域を通過させて前記所定の周波数の成分を検出するフィルタ回路と、
を有することを特徴とする分散電源の単独運転検出装置。 - 前記フィルタ回路が前記所定の周波数の成分を検出しない場合に、前記第2の遮断器を開極して前記分散電源を前記配電線から解列する継電器をさらに有することを特徴とする請求項5に記載の分散電源の単独運転検出装置。
- 零相回路に商用電源周波数より高い所定の周波数の交流信号が注入された配電用変電所の電力用変圧器の二次側から電力が供給される配電線に連系される分散電源を有する需要家設備において、前記配電線の零相電圧を検出し、
前記零相電圧のうち、前記所定の周波数を含む周波数帯域をフィルタ回路によって通過させ、
前記零相電圧に含まれる前記所定の周波数の成分が検出されない場合に、前記分散電源の単独運転を検出することを特徴とする分散電源の単独運転検出方法。
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