JP3302898B2 - 発電設備の系統連系保護装置 - Google Patents
発電設備の系統連系保護装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ発電システ
ム、コージェネレーション、燃料電池、太陽光発電シス
テム等の自家用発電設備を系統電源と連系するときの系
統連系保護装置に関する。
ム、コージェネレーション、燃料電池、太陽光発電シス
テム等の自家用発電設備を系統電源と連系するときの系
統連系保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般需要家がコージェネレーショ
ン等の自家用発電設備と系統電源を連系するために、図
１１に示すような系統連系システムが用いられている。
すなわち、上位変電所６０では系統電源１の電圧を変圧
器２を介して降圧し、遮断器３を通して一般需要家に電
力を供給している。一般需要家では遮断器４を介して負
荷５に電力を供給している。
ン等の自家用発電設備と系統電源を連系するために、図
１１に示すような系統連系システムが用いられている。
すなわち、上位変電所６０では系統電源１の電圧を変圧
器２を介して降圧し、遮断器３を通して一般需要家に電
力を供給している。一般需要家では遮断器４を介して負
荷５に電力を供給している。
【０００３】一方、自家発電設備では遮断器６を介して
交流発電機７の出力を系統電源１と連系している。交流
発電機７の出力電力の制御は、自動電圧調整器（ＡＶ
Ｒ：自動電圧調整回路）９により交流発電機７の界磁巻
線８を制御することにより行い、交流発電機７の出力周
波数は交流発電機７を駆動するエンジン１０の調速機１
１によりエンジンパワーを制御することによって行われ
ている。
交流発電機７の出力を系統電源１と連系している。交流
発電機７の出力電力の制御は、自動電圧調整器（ＡＶ
Ｒ：自動電圧調整回路）９により交流発電機７の界磁巻
線８を制御することにより行い、交流発電機７の出力周
波数は交流発電機７を駆動するエンジン１０の調速機１
１によりエンジンパワーを制御することによって行われ
ている。
【０００４】また、故障検出手段として、発電機７の出
力電流を変流器１２で検出し、発電機７の出力電圧との
関係から発電機異常検出回路１３で異常電流を検出し、
この検出信号を故障トリップ回路２０に与えて遮断器６
を開放するようにしている。
力電流を変流器１２で検出し、発電機７の出力電圧との
関係から発電機異常検出回路１３で異常電流を検出し、
この検出信号を故障トリップ回路２０に与えて遮断器６
を開放するようにしている。
【０００５】この他に、保護手段として、遮断器６の出
力側（変電所側）に変流器１４を設け、過電流継電器
（ＯＣ）１９により故障トリップ回路２０を動作させて
いる。また、系統電源１の異常時、特に系統電源１が遮
断された場合、例えば遮断器３が開放になった時、交流
発電機７の出力電力が負荷５に供給され、周波数や電圧
が異常となることを周波数低下継電器（ＵＦ）１５、周
波数上昇継電器（ＯＦ）１６、過電圧継電器（ＯＶ）１
７、不足電圧継電器（ＵＶ）１８等により検出し、これ
ら検出信号に基づき故障トリップ回路２０が遮断器６に
対してトリップ指令を与えて遮断器６を開放し、負荷５
を保護したり、遮断器３の再閉路が可能な状態とする必
要がある。
力側（変電所側）に変流器１４を設け、過電流継電器
（ＯＣ）１９により故障トリップ回路２０を動作させて
いる。また、系統電源１の異常時、特に系統電源１が遮
断された場合、例えば遮断器３が開放になった時、交流
発電機７の出力電力が負荷５に供給され、周波数や電圧
が異常となることを周波数低下継電器（ＵＦ）１５、周
波数上昇継電器（ＯＦ）１６、過電圧継電器（ＯＶ）１
７、不足電圧継電器（ＵＶ）１８等により検出し、これ
ら検出信号に基づき故障トリップ回路２０が遮断器６に
対してトリップ指令を与えて遮断器６を開放し、負荷５
を保護したり、遮断器３の再閉路が可能な状態とする必
要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで例えば、系統電
源１の異常が発生して遮断器３が開となった時、交流発
電機７の出力電力と負荷５の所要電力が有効成分および
無効分共にほぼ等しくなっていると、周波数も電圧もほ
とんど変化しないので、継電器１５〜１９のいずれも動
作せず、運転を継続する、いわゆる単独運転（アイラン
ディング）現象が発生し、遮断器３の再閉路を妨げるよ
うな事故が発生する。
源１の異常が発生して遮断器３が開となった時、交流発
電機７の出力電力と負荷５の所要電力が有効成分および
無効分共にほぼ等しくなっていると、周波数も電圧もほ
とんど変化しないので、継電器１５〜１９のいずれも動
作せず、運転を継続する、いわゆる単独運転（アイラン
ディング）現象が発生し、遮断器３の再閉路を妨げるよ
うな事故が発生する。
【０００７】このため、従来このような単独運転を防ぐ
目的で、変電所６０からの専用線により接続された転送
遮断装置６１を設けて遮断器６に対して転送遮断する方
法が採用されたものがある。転送遮断装置６１は、上位
変電所６０の遮断器３が開となった信号を検出したとき
遮断器６に対して遮断信号を送って遮断器６を開放する
ものである。
目的で、変電所６０からの専用線により接続された転送
遮断装置６１を設けて遮断器６に対して転送遮断する方
法が採用されたものがある。転送遮断装置６１は、上位
変電所６０の遮断器３が開となった信号を検出したとき
遮断器６に対して遮断信号を送って遮断器６を開放する
ものである。
【０００８】転送遮断装置６１は、上位変電所６０が遠
い場合や需要家が多い場合には設ける必要があるが、数
百ＫＷ程度の出力である中小容量の自家発電設備にとっ
ては、非常にコストが高く、系統連系による実用上のメ
リットが少ない。
い場合や需要家が多い場合には設ける必要があるが、数
百ＫＷ程度の出力である中小容量の自家発電設備にとっ
ては、非常にコストが高く、系統連系による実用上のメ
リットが少ない。
【０００９】本発明は、このような事情に基づき、高価
な転送遮断装置を設けることなく、系統連系中の自家発
電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に検出保護で
きる系統連系保護装置を提供することを目的とする。
な転送遮断装置を設けることなく、系統連系中の自家発
電設備の単独運転を自家発電設備側で確実に検出保護で
きる系統連系保護装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明は、発電設備を遮断器を介
して系統電源と連系する系統連系システムにおいて、前
記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、前
記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する周
波数変化率検出器と、前記周波数変化率検出器により検
出した周波数の変化率から電圧または無効電力の変動基
準を演算し、この変動基準により周波数変化率が正であ
るとき前記発電設備の進み無効電力を増加または前記発
電設備の出力電圧を低下させ、前記周波数変化率が負で
あるとき遅れ無効電力を増加または前記発電設備の出力
電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御すると共に、
前記周波数変化率が極めて低い範囲でゲインが高く、ま
た前記周波数変化率が中間の範囲でゲインが低く、さら
に前記周波数変化率が高い範囲でゲインがやや高くなる
よう設定する制御手段と、前記発電設備の電圧変動に伴
い助長される周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統
母線から前記発電設備を解列させる保護手段と、を具備
したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置であ
る。
め、請求項１に対応する発明は、発電設備を遮断器を介
して系統電源と連系する系統連系システムにおいて、前
記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、前
記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する周
波数変化率検出器と、前記周波数変化率検出器により検
出した周波数の変化率から電圧または無効電力の変動基
準を演算し、この変動基準により周波数変化率が正であ
るとき前記発電設備の進み無効電力を増加または前記発
電設備の出力電圧を低下させ、前記周波数変化率が負で
あるとき遅れ無効電力を増加または前記発電設備の出力
電圧を上昇させるよう前記発電設備を制御すると共に、
前記周波数変化率が極めて低い範囲でゲインが高く、ま
た前記周波数変化率が中間の範囲でゲインが低く、さら
に前記周波数変化率が高い範囲でゲインがやや高くなる
よう設定する制御手段と、前記発電設備の電圧変動に伴
い助長される周波数変動を検知し、前記遮断器にて系統
母線から前記発電設備を解列させる保護手段と、を具備
したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置であ
る。
【００１１】請求項１に対応する発明によれば、周波数
変化率が正の場合進み無効電力を増加させ、周波数変化
率が負の場合遅れ無効電力を増加させることにより、単
独運転時周波数変動を拡大させる閉ループ中の制御手段
のゲインを周波数変化率が小さい範囲で大きくすること
により、単独運転時の周波数変動拡大を短時間化すると
同時に、周波数変化率が中間の場合ゲインを低くするこ
とにより連系時の無効電力変動を抑制する。
変化率が正の場合進み無効電力を増加させ、周波数変化
率が負の場合遅れ無効電力を増加させることにより、単
独運転時周波数変動を拡大させる閉ループ中の制御手段
のゲインを周波数変化率が小さい範囲で大きくすること
により、単独運転時の周波数変動拡大を短時間化すると
同時に、周波数変化率が中間の場合ゲインを低くするこ
とにより連系時の無効電力変動を抑制する。
【００１２】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変
化率から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この
変動基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設
備の進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧
を低下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効
電力を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させる
よう前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率
に従って複数段のゲインの切換または前記変動基準に対
応する制限値を切換可能にした制御手段と、前記発電設
備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を検知し、前
記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解列させる保
護手段とを具備したことを特徴とする発電設備の系統連
系保護装置である。
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出した周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変
化率から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この
変動基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設
備の進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧
を低下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効
電力を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させる
よう前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率
に従って複数段のゲインの切換または前記変動基準に対
応する制限値を切換可能にした制御手段と、前記発電設
備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を検知し、前
記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解列させる保
護手段とを具備したことを特徴とする発電設備の系統連
系保護装置である。
【００１３】請求項２に対応する発明によれば、周波数
変化率の大きさから単独運転らしさを検出し、ゲイン又
は制限値を上昇させ、さらに単独運転らしさが強くなる
（周波数変化率が大きくなると）と、前記ゲイン又は制
限値を上昇させることにより短時間に単独運転を検出す
ると同時に誤動作による連系時の無効電力変動を抑制す
る。
変化率の大きさから単独運転らしさを検出し、ゲイン又
は制限値を上昇させ、さらに単独運転らしさが強くなる
（周波数変化率が大きくなると）と、前記ゲイン又は制
限値を上昇させることにより短時間に単独運転を検出す
ると同時に誤動作による連系時の無効電力変動を抑制す
る。
【００１４】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明は、請求項２記載の制御手段として、前記周波
数が定格値より設定値以上変化した場合は前記ゲインを
低下させるか、前記変動基準に対応する制限値を低下さ
せて前記周波数の変動幅を制限するものである発電設備
の系統連系保護装置である。
する発明は、請求項２記載の制御手段として、前記周波
数が定格値より設定値以上変化した場合は前記ゲインを
低下させるか、前記変動基準に対応する制限値を低下さ
せて前記周波数の変動幅を制限するものである発電設備
の系統連系保護装置である。
【００１５】請求項３に対応する発明によれば、周波数
が設定幅以上に変化するとゲインを低下したり、変動基
準制限値を下げることにより周波数が過大に変化するこ
とを防ぐことが可能になる。
が設定幅以上に変化するとゲインを低下したり、変動基
準制限値を下げることにより周波数が過大に変化するこ
とを防ぐことが可能になる。
【００１６】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の出力の無効電力の変化率を検出する無効
電力変化率検出手段と、前記発電設備の出力電圧又は前
記発電設備の基準の変化率を検出する電圧変化率検出手
段と、前記無効電力変化率検出手段と前記電圧変化率検
出手段により前記周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記助長手段により助長された結果及び出力電圧又は基
準変化率に対する無効電力変化率が低下したことに基づ
き前記自家発電設備を停止又は前記系統電源から解列す
る停止・解列手段と具備したことを特徴とする発電設備
の系統連系保護装置である。
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の出力の無効電力の変化率を検出する無効
電力変化率検出手段と、前記発電設備の出力電圧又は前
記発電設備の基準の変化率を検出する電圧変化率検出手
段と、前記無効電力変化率検出手段と前記電圧変化率検
出手段により前記周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記助長手段により助長された結果及び出力電圧又は基
準変化率に対する無効電力変化率が低下したことに基づ
き前記自家発電設備を停止又は前記系統電源から解列す
る停止・解列手段と具備したことを特徴とする発電設備
の系統連系保護装置である。
【００１７】請求項４に対応する発明によれば、単独運
転時、周波数の変化がわずかな場合、確実な検出ができ
ないので電圧変化率に対する無効電力の変化率を検出す
ることにより、負荷インピーダンスを間接的に検出し確
実な単独運転検出を行うことが可能になる。
転時、周波数の変化がわずかな場合、確実な検出ができ
ないので電圧変化率に対する無効電力の変化率を検出す
ることにより、負荷インピーダンスを間接的に検出し確
実な単独運転検出を行うことが可能になる。
【００１８】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の無効電力の変化率又は該無効電力の変化
幅を検出する検出手段と、前記出力周波数変化検出手段
により検出された周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記無効電力の変化率又は変化幅が設定以上の場合、前
記助長手段の機能を低減する低減手段とを具備したこと
を特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記発電設備の無効電力の変化率又は該無効電力の変化
幅を検出する検出手段と、前記出力周波数変化検出手段
により検出された周波数の変化が上昇中または下降中で
あると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて
周波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、
前記無効電力の変化率又は変化幅が設定以上の場合、前
記助長手段の機能を低減する低減手段とを具備したこと
を特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
【００１９】請求項５に対応する発明によれば、系統連
系中、無効電力変化率又は同変化幅が設定値以上になる
と、助長手段をゆるめるよう作用させて無効電力変動を
抑制することができる。
系中、無効電力変化率又は同変化幅が設定値以上になる
と、助長手段をゆるめるよう作用させて無効電力変動を
抑制することができる。
【００２０】
【００２１】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記出力周波数変化検出手段により検出された出力周波
数の変化を検出するためのものであって、定格周波数よ
りやや高い周波数に共振点を有する第１のバンドパスフ
ィルタと、定格周波数よりやや低い周波数に共振点を有
する第２のバンドパスフィルタと、この第１および第２
のバンドパスフィルタの出力を加算する加算回路からな
る位相特性回路手段と、前記出力周波数変化検出手段に
より検出された周波数の変化が上昇中または下降中であ
ると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて周
波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、前
記助長手段により助長された結果に基づき前記自家発電
設備を停止又は前記系統電源から解列する停止・解列手
段と、を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系
保護装置である。
する発明は、発電設備を遮断器を介して系統電源と連系
する系統連系システムにおいて、前記発電設備の出力周
波数の変化を検出する出力周波数変化検出手段と、前記
発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出力電
流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御する
ために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段と、
前記出力周波数変化検出手段により検出された出力周波
数の変化を検出するためのものであって、定格周波数よ
りやや高い周波数に共振点を有する第１のバンドパスフ
ィルタと、定格周波数よりやや低い周波数に共振点を有
する第２のバンドパスフィルタと、この第１および第２
のバンドパスフィルタの出力を加算する加算回路からな
る位相特性回路手段と、前記出力周波数変化検出手段に
より検出された周波数の変化が上昇中または下降中であ
ると検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて周
波数上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、前
記助長手段により助長された結果に基づき前記自家発電
設備を停止又は前記系統電源から解列する停止・解列手
段と、を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系
保護装置である。
【００２２】請求項６に対応する発明によれば、周波数
変化率を見かけ上増幅したことになり単独運転検出時間
の短縮が可能になる。
変化率を見かけ上増幅したことになり単独運転検出時間
の短縮が可能になる。
【００２３】又、請求項６に対応する発明によれば、定
格周波数付近では周波数上昇につれて位相が進み、前記
助長を強め定格周波数から一定値以上はずれると周波数
上昇につれて位相が遅れ、前記助力を弱める作用があ
る。
格周波数付近では周波数上昇につれて位相が進み、前記
助長を強め定格周波数から一定値以上はずれると周波数
上昇につれて位相が遅れ、前記助力を弱める作用があ
る。
【００２４】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明は、回転発電機による発電設備を系統電源に連
系すると共に、前記系統電源と発電設備の間に遮断器を
配設し、かつ該遮断器を前記発電設備の出力の異常が発
生したことを保護手段により検出してトリップさせるよ
うに構成したシステムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出された周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記発電設備の無効電力を検出し、この無効電力検
出値を無効電力基準に制御するために、第１の電圧基準
により制御される低速応答無効電力制御手段と、前記周
波数変化率検出器により前記周波数の変化率が正である
ことを検出したとき無効電力を進み方向に変化させ、か
つ前記周波数変化率検出器により前記周波数変化率が負
であることを検出したとき前記無効電力を遅れ方向に変
化させるための無効電力変動基準と前記無効電力から無
効電力変動を検出した値とを比較し、第２の電圧基準に
より制御される高速無効電力制御手段と、前記低速およ
び高速無効電力制御手段の出力の第１および第２の電圧
基準に基づき得られる電圧基準により、前記回転発電機
の界磁回路に与え、出力電圧を制御する電圧制御手段
と、前記高速無効電力制御手段からの第２の電圧基準と
前記無効電力の変動値から前記遮断器にて系統母線から
前記発電設備を解列させる保護手段とを具備したことを
特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
する発明は、回転発電機による発電設備を系統電源に連
系すると共に、前記系統電源と発電設備の間に遮断器を
配設し、かつ該遮断器を前記発電設備の出力の異常が発
生したことを保護手段により検出してトリップさせるよ
うに構成したシステムにおいて、前記発電設備の出力周
波数を検出する周波数検出器と、前記周波数検出器で検
出された周波数の変化率を検出する周波数変化率検出器
と、前記発電設備の無効電力を検出し、この無効電力検
出値を無効電力基準に制御するために、第１の電圧基準
により制御される低速応答無効電力制御手段と、前記周
波数変化率検出器により前記周波数の変化率が正である
ことを検出したとき無効電力を進み方向に変化させ、か
つ前記周波数変化率検出器により前記周波数変化率が負
であることを検出したとき前記無効電力を遅れ方向に変
化させるための無効電力変動基準と前記無効電力から無
効電力変動を検出した値とを比較し、第２の電圧基準に
より制御される高速無効電力制御手段と、前記低速およ
び高速無効電力制御手段の出力の第１および第２の電圧
基準に基づき得られる電圧基準により、前記回転発電機
の界磁回路に与え、出力電圧を制御する電圧制御手段
と、前記高速無効電力制御手段からの第２の電圧基準と
前記無効電力の変動値から前記遮断器にて系統母線から
前記発電設備を解列させる保護手段とを具備したことを
特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
【００２５】請求項７に対応する発明によれば、低速応
答無効電力制御部は発電機の定常無効電力を制御し、高
速応答無効電力変動制御部は周波数変化率に従って無効
電力を制御し、単独運転時無効電力変動制御手段出力に
対して無効電力変動が少くなることを利用して系統から
分離されたことを検出することができる。
答無効電力制御部は発電機の定常無効電力を制御し、高
速応答無効電力変動制御部は周波数変化率に従って無効
電力を制御し、単独運転時無効電力変動制御手段出力に
対して無効電力変動が少くなることを利用して系統から
分離されたことを検出することができる。
【００２６】前記目的を達成するため、請求項８に対応
する発明は、請求項７記載の前記回転発電機の電圧を制
御する電圧基準に無効電力変動制御回路の出力と、前記
周波数変化率に基づいた発電機電圧変動基準を加算した
ことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
する発明は、請求項７記載の前記回転発電機の電圧を制
御する電圧基準に無効電力変動制御回路の出力と、前記
周波数変化率に基づいた発電機電圧変動基準を加算した
ことを特徴とする発電設備の系統連系保護装置である。
【００２７】請求項８に対応する発明によれば、無効電
力変動ループ出力と電圧変動基準を加算することによ
り、系統連系時は無効電力制御出力は少ないが系統から
分離されると、特に電動機負荷の場合無効電力に対する
インピーダンスが高くなり、電圧変動に対する無効電力
変動が減少することを利用して検出することが可能であ
る。
力変動ループ出力と電圧変動基準を加算することによ
り、系統連系時は無効電力制御出力は少ないが系統から
分離されると、特に電動機負荷の場合無効電力に対する
インピーダンスが高くなり、電圧変動に対する無効電力
変動が減少することを利用して検出することが可能であ
る。
【００２８】前記目的を達成するため、請求項９に対応
する発明は、前記発電設備は静止形の電力変換器または
無効電力制御装置で構成する場合、無効電力変動制御又
は電圧変動制御回路に遅れ回路を追加したことを特徴と
する請求項１〜８のいずれかに記載の発電設備の系統連
系保護装置である。請求項９に対応する発明によれば、
同期発電機の界磁の遅れ分と同等レベルの遅れ分を発生
させて静止機と同期発電機の動作位相を合せることがで
きる。
する発明は、前記発電設備は静止形の電力変換器または
無効電力制御装置で構成する場合、無効電力変動制御又
は電圧変動制御回路に遅れ回路を追加したことを特徴と
する請求項１〜８のいずれかに記載の発電設備の系統連
系保護装置である。請求項９に対応する発明によれば、
同期発電機の界磁の遅れ分と同等レベルの遅れ分を発生
させて静止機と同期発電機の動作位相を合せることがで
きる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明するが、ここでは図１１の従来例と異なる点を中心
に説明する。 ＜第１の実施形態＞ （構成） 図１は本発明の第１の実施形態を示す構成図であり、図
１１の従来の系統連系保護システムと相違する点は、従
来例の高価な転送遮断装置６１を設ける代りに、以下の
ように構成したものである。
説明するが、ここでは図１１の従来例と異なる点を中心
に説明する。 ＜第１の実施形態＞ （構成） 図１は本発明の第１の実施形態を示す構成図であり、図
１１の従来の系統連系保護システムと相違する点は、従
来例の高価な転送遮断装置６１を設ける代りに、以下の
ように構成したものである。
【００３０】すなわち、図１に示すように交流発電機７
の出力電圧から周波数（ｆ）検出器２１により周波数を
検出し、この検出周波数から周波数変化率（ｄｆ／ｄ
ｔ）検出器３０により周波数変化率Ｖ30を検出する。
の出力電圧から周波数（ｆ）検出器２１により周波数を
検出し、この検出周波数から周波数変化率（ｄｆ／ｄ
ｔ）検出器３０により周波数変化率Ｖ30を検出する。
【００３１】周波数変化率（ｄｆ／ｄｔ）過大検出器３
１は、周波数変化率Ｖ30が設定値以上になるかどうかを
検出し、設定値以上になったとき異常出力信号Ｖ31を出
力し、故障トリップ回路２０に与える。故障トリップ回
路２０は、遮断器６に対してトリップを与えて電路を開
放する。
１は、周波数変化率Ｖ30が設定値以上になるかどうかを
検出し、設定値以上になったとき異常出力信号Ｖ31を出
力し、故障トリップ回路２０に与える。故障トリップ回
路２０は、遮断器６に対してトリップを与えて電路を開
放する。
【００３２】無効電力検出器２３は、変流器１２により
検出された発電機７の出力電流と、発電機７の出力電圧
を入力して無効電力を検出する。有効電力検出器２６は
変流器１２により検出された発電機７の出力電流と、発
電機７の出力電圧を入力して有効電力を検出する。
検出された発電機７の出力電流と、発電機７の出力電圧
を入力して無効電力を検出する。有効電力検出器２６は
変流器１２により検出された発電機７の出力電流と、発
電機７の出力電圧を入力して有効電力を検出する。
【００３３】一方、有効電力制御回路（ＡＰＲ）２７
は、有効電力基準（Ｐ* ）設定器２５からの有効電力基
準Ｐ* と、有効電力検出器２６により検出された有効電
力Ｐを比較し、この偏差を調速機１１に与えてエンジン
１０の速度制御を行う。
は、有効電力基準（Ｐ* ）設定器２５からの有効電力基
準Ｐ* と、有効電力検出器２６により検出された有効電
力Ｐを比較し、この偏差を調速機１１に与えてエンジン
１０の速度制御を行う。
【００３４】関数回路３２は、周波数変化率検出器３０
からの周波数変化率Ｖ30を入力し、無効電力変動基準Δ
Ｑ1 * を出力するものであり、具体的には図４に示すよ
うに、周波数変化率ｄｆ／ｄｔが上昇中には進み無効電
力を増加させて周波数上昇を助長させ、また周波数変化
率ｄｆ／ｄｔが下降中には遅れ無効電力を増加させて周
波数下降を助長させるような無効電力変動基準ΔＱ1 *
を出力する。
からの周波数変化率Ｖ30を入力し、無効電力変動基準Δ
Ｑ1 * を出力するものであり、具体的には図４に示すよ
うに、周波数変化率ｄｆ／ｄｔが上昇中には進み無効電
力を増加させて周波数上昇を助長させ、また周波数変化
率ｄｆ／ｄｔが下降中には遅れ無効電力を増加させて周
波数下降を助長させるような無効電力変動基準ΔＱ1 *
を出力する。
【００３５】無効電力制御回路（ＡＱＲ）２４は、無効
電力基準（Ｑ* ）設定器２８からの無効電力基準Ｑ*
と、関数回路３２からの無効電力変動基準ΔＱ1 * を加
算した新たな無効電力基準と無効電力検出器２３で検出
した無効電力Ｑを一致させるための電圧基準Ｖ* を出力
する。
電力基準（Ｑ* ）設定器２８からの無効電力基準Ｑ*
と、関数回路３２からの無効電力変動基準ΔＱ1 * を加
算した新たな無効電力基準と無効電力検出器２３で検出
した無効電力Ｑを一致させるための電圧基準Ｖ* を出力
する。
【００３６】自動電圧調整回路（ＡＶＲ）９は、無効電
力制御回路２４からの電圧基準Ｖ*により、発電機７の
出力電圧を制御するための界磁指令を界磁巻線８に与え
る。なお、有効電力基準設定器２５と、有効電力制御回
路２７と、調速機１１と、エンジン１０により速度制御
ループを構成している。無効電力基準設定器２８と、無
効電力検出器２３と、無効電力制御回路２４により無効
電力制御ループを構成している。無効電力制御回路２４
の出力である電圧基準Ｖ* と自動電圧調整回路９により
電圧制御ループを構成している。
力制御回路２４からの電圧基準Ｖ*により、発電機７の
出力電圧を制御するための界磁指令を界磁巻線８に与え
る。なお、有効電力基準設定器２５と、有効電力制御回
路２７と、調速機１１と、エンジン１０により速度制御
ループを構成している。無効電力基準設定器２８と、無
効電力検出器２３と、無効電力制御回路２４により無効
電力制御ループを構成している。無効電力制御回路２４
の出力である電圧基準Ｖ* と自動電圧調整回路９により
電圧制御ループを構成している。
【００３７】一方、周波数変化率Ｖ30をレベル検出器３
４により複数レベルを検出し、それぞれタイマー３５に
より前記レベル検出後設定時間のみ、切換回路３６によ
り関数回路３２の関数を切換えるよう構成している。
４により複数レベルを検出し、それぞれタイマー３５に
より前記レベル検出後設定時間のみ、切換回路３６によ
り関数回路３２の関数を切換えるよう構成している。
【００３８】また、周波数検出器２１からの周波数ｆを
レベル検出器３７にて周波数が定格値から設定レベル以
外になったことを検出し、切換回路３８を介して関数回
路３２のゲインを低下させるよう切換える。
レベル検出器３７にて周波数が定格値から設定レベル以
外になったことを検出し、切換回路３８を介して関数回
路３２のゲインを低下させるよう切換える。
【００３９】（作用）次に、以上述べた第１の実施形態
の基本作用について図２〜図５を参照して説明する。
今、図２において、発電機７の出力の有効電力をＰ、無
効電力をＱ、負荷５が必要とする有効電力をＰL 、無効
電力をＱL とすると、系統電源１へ流出する有効電力Ｓ
Ｐ及び無効電力ＳＱはそれぞれ次のように表される。
の基本作用について図２〜図５を参照して説明する。
今、図２において、発電機７の出力の有効電力をＰ、無
効電力をＱ、負荷５が必要とする有効電力をＰL 、無効
電力をＱL とすると、系統電源１へ流出する有効電力Ｓ
Ｐ及び無効電力ＳＱはそれぞれ次のように表される。
【００４０】 ＳＰ＝Ｐ−ＰL ＳＱ＝Ｑ−ＱL ここで、発電機７と系統間のインダクタンス分をｌと
し、負荷５の電圧をＶ、周波数をｆとする。
し、負荷５の電圧をＶ、周波数をｆとする。
【００４１】そうすると、通常の場合はＳＰ≒０、ＳＱ
≒０に近い状態で遮断器３が開となっても、負荷５の電
圧Ｖ、周波数ｆはほとんど変化しないため、継電器１５
〜１９が検出できず単独運転を継続することになる。
≒０に近い状態で遮断器３が開となっても、負荷５の電
圧Ｖ、周波数ｆはほとんど変化しないため、継電器１５
〜１９が検出できず単独運転を継続することになる。
【００４２】しかし、系統電源１と負荷５の位相はゆっ
くりとずれてくるので、遮断器３の再投入は事故拡大に
つながり危険なため行えない状態が発生し、配電系統の
安定性を低下させることになる。
くりとずれてくるので、遮断器３の再投入は事故拡大に
つながり危険なため行えない状態が発生し、配電系統の
安定性を低下させることになる。
【００４３】単独運転中の電圧はＰ＝Ｖ2 ／Ｒで決ま
る。一方単独運転中の周波数ｆはＱ＝（Ｖ2 ωＣ）−
（Ｖ2 ／ωＬ）で決まる。特に、周波数ｆに着目する
と、負荷５が要求する無効電力ＱL より発電機７が供給
する無効電力が進み方向にずれている時は、周波数ｆが
上昇しコンデンサＣの電流ｉc が増加し、インダクタン
ス電流ｉL が減少して無効電力がバランスする方向に変
化する。
る。一方単独運転中の周波数ｆはＱ＝（Ｖ2 ωＣ）−
（Ｖ2 ／ωＬ）で決まる。特に、周波数ｆに着目する
と、負荷５が要求する無効電力ＱL より発電機７が供給
する無効電力が進み方向にずれている時は、周波数ｆが
上昇しコンデンサＣの電流ｉc が増加し、インダクタン
ス電流ｉL が減少して無効電力がバランスする方向に変
化する。
【００４４】また、発電機７が供給する無効電力が負荷
５の要求する無効電力ＱL より遅れ方向にずれている場
合は、周波数ｆが下降しインダクタンス電流ｉL が増加
し、コンデンサ電流ｉc が減少して無効電力がバランス
する方向に変化する。
５の要求する無効電力ＱL より遅れ方向にずれている場
合は、周波数ｆが下降しインダクタンス電流ｉL が増加
し、コンデンサ電流ｉc が減少して無効電力がバランス
する方向に変化する。
【００４５】次に、ＳＰ≒０でＳＱ≠０の状態で単独運
転になった場合の周波数変動は、図３に示すように系統
遮断（ｔ0 ）後、周波数ｆが変動しながら安定点ｆ1 、
ｆ2に接近することが実測されシミュレーションでも確
かめられている。
転になった場合の周波数変動は、図３に示すように系統
遮断（ｔ0 ）後、周波数ｆが変動しながら安定点ｆ1 、
ｆ2に接近することが実測されシミュレーションでも確
かめられている。
【００４６】図３において、ｆ1 はＳＱがわずかに進み
の場合であり、ｆ2 はＳＱがわずかに遅れた場合であ
る。図３に示す＋Δｆ、−Δｆは保護継電器１５〜１９
で単独運転が検出できるレベルである。
の場合であり、ｆ2 はＳＱがわずかに遅れた場合であ
る。図３に示す＋Δｆ、−Δｆは保護継電器１５〜１９
で単独運転が検出できるレベルである。
【００４７】図４は図１に示す実施形態の作用効果を説
明するための図であり、ｆは周波数検出器２１に検出さ
れた周波数ｆであり、ｄｆ／ｄｔは周波数変化率検出器
３０により検出された周波数変化率であり、ΔＱ1 * は
関数回路３２の出力を示している。
明するための図であり、ｆは周波数検出器２１に検出さ
れた周波数ｆであり、ｄｆ／ｄｔは周波数変化率検出器
３０により検出された周波数変化率であり、ΔＱ1 * は
関数回路３２の出力を示している。
【００４８】いま、ｆが図４のように変化すると、ｄｆ
／ｄｔはこれより９０°位相の進んだ波形となる。ｄｆ
／ｄｔ＞０の場合は周波数が上昇中であるので、この間
に関数回路３２から進みのΔＱ1 * が出力され、周波数
ｆは更に上昇するよう作用する。また、ｄｆ／ｄｔ＜０
の場合は周波数ｆが下降中なので、この間に関数回路３
２から遅れのΔＱ1 * が出力され、周波数ｆは更に下降
するよう作用する。このように正帰還作用により図５に
示すように周波数変動が増大させ、周波数異常や周波数
変化率過大を周波数変化率過大検出器３１により検出す
ることにより、従来用いていた高価な転送遮断装置（図
１１の６１）を用いなくても、単独運転を検出保護する
ことが可能となる。
／ｄｔはこれより９０°位相の進んだ波形となる。ｄｆ
／ｄｔ＞０の場合は周波数が上昇中であるので、この間
に関数回路３２から進みのΔＱ1 * が出力され、周波数
ｆは更に上昇するよう作用する。また、ｄｆ／ｄｔ＜０
の場合は周波数ｆが下降中なので、この間に関数回路３
２から遅れのΔＱ1 * が出力され、周波数ｆは更に下降
するよう作用する。このように正帰還作用により図５に
示すように周波数変動が増大させ、周波数異常や周波数
変化率過大を周波数変化率過大検出器３１により検出す
ることにより、従来用いていた高価な転送遮断装置（図
１１の６１）を用いなくても、単独運転を検出保護する
ことが可能となる。
【００４９】以上基本動作について説明したが、ＳＰ＝
０、ＳＱ＝０の状態で単独運転になると、正帰還により
周波数変動が拡大するまでに時間が必要となり、再閉路
時間以内の３秒以下での単独運転検出が困難な場合が発
生する。
０、ＳＱ＝０の状態で単独運転になると、正帰還により
周波数変動が拡大するまでに時間が必要となり、再閉路
時間以内の３秒以下での単独運転検出が困難な場合が発
生する。
【００５０】このようなことから本発明では、この時間
を短縮するためには関数回路３２のゲインを増して正帰
還量を増大することにより達成できる。しかし、この方
法のみでは系統に連系している状態での常時のｄｆ／ｄ
ｔ変動で無効電力変動が過大となる危険性が増大する。
を短縮するためには関数回路３２のゲインを増して正帰
還量を増大することにより達成できる。しかし、この方
法のみでは系統に連系している状態での常時のｄｆ／ｄ
ｔ変動で無効電力変動が過大となる危険性が増大する。
【００５１】図１の関数回路３２を図６の例えばＡに示
すように特殊な関数にすることにより上記の不具合を解
消している。即ち、ＳＱ＝０の状態で単独運転となる
と、初期ではｄｆ／ｄｔはｄｆ／ｄｔ（１）〜ｄｆ／ｄ
ｔ（３）の範囲のｄｆ／ｄｔが極めて小さい状態となる
ので、この範囲でゲインを高くした電圧変動基準ΔＶ1
* を出力し、正帰還量を増大して周波数変動を早く増大
させている。これは一種のトリガー信号として作用す
る。
すように特殊な関数にすることにより上記の不具合を解
消している。即ち、ＳＱ＝０の状態で単独運転となる
と、初期ではｄｆ／ｄｔはｄｆ／ｄｔ（１）〜ｄｆ／ｄ
ｔ（３）の範囲のｄｆ／ｄｔが極めて小さい状態となる
ので、この範囲でゲインを高くした電圧変動基準ΔＶ1
* を出力し、正帰還量を増大して周波数変動を早く増大
させている。これは一種のトリガー信号として作用す
る。
【００５２】系統連系時に発生する可能性があるｄｆ／
ｄｔの最大値付近にｄｆ／ｄｔ（２）を設定し、ｄｆ／
ｄｔ（１）〜ｄｆ／ｄｔ（２）の範囲ではゲインを低下
させ（又は、ΔＶ1 * をリミットしてＢの特性とするこ
とにより）無効電力の過大変動（電圧の過大変動）を防
ぐ特性とし、ｄｆ／ｄｔ（２）、ｄｆ／ｄｔ（４）を超
えた場合はゲインが再び高くなる特性として単独運転時
の周波数変動を早く拡大する特性とする。
ｄｔの最大値付近にｄｆ／ｄｔ（２）を設定し、ｄｆ／
ｄｔ（１）〜ｄｆ／ｄｔ（２）の範囲ではゲインを低下
させ（又は、ΔＶ1 * をリミットしてＢの特性とするこ
とにより）無効電力の過大変動（電圧の過大変動）を防
ぐ特性とし、ｄｆ／ｄｔ（２）、ｄｆ／ｄｔ（４）を超
えた場合はゲインが再び高くなる特性として単独運転時
の周波数変動を早く拡大する特性とする。
【００５３】Ａの特性やＢの特性などのマイナーな特性
は系統の状態などにより変化させることがある。 （効果）以上説明したように本発明の第１の実施形態に
よれば、ほぼ一定量のΔＶ1 *のトリガー信号により単
独運転検出時間を短縮すると同時に連系中の電圧変動を
抑制して、しかも高速で安定な発電設備の系統連系保護
装置を提供できる。
は系統の状態などにより変化させることがある。 （効果）以上説明したように本発明の第１の実施形態に
よれば、ほぼ一定量のΔＶ1 *のトリガー信号により単
独運転検出時間を短縮すると同時に連系中の電圧変動を
抑制して、しかも高速で安定な発電設備の系統連系保護
装置を提供できる。
【００５４】＜第２の実施形態＞図１に示すレベル検出
器３４により検出されるｄｆ／ｄｔ出力が少ない場合
は、単独運転らしさを検出し、第１レベルに達するとタ
イマー３５により一定時間切換回路３６を介して関数回
路３２のゲインを上昇させて様子を見る。例えば、図６
のＧ1 特性からＧ2 特性にゲインを上げて様子を見てレ
ベル検出器３４により第２レベルに達すると、タイマー
３５により一定時間、図６のＧ2 からＧ3 に更にゲイン
を上昇させる。この様な操作を行うことにより、単独運
転を早く検出すると同時に、系統の周波数変動が事故な
どで過大となった場合でも、ゲインを過大にして系統を
不安定にすることがない。系統の周波数変動が静止化す
るとタイマー３５によりゲインはＧ1 に回復する。
器３４により検出されるｄｆ／ｄｔ出力が少ない場合
は、単独運転らしさを検出し、第１レベルに達するとタ
イマー３５により一定時間切換回路３６を介して関数回
路３２のゲインを上昇させて様子を見る。例えば、図６
のＧ1 特性からＧ2 特性にゲインを上げて様子を見てレ
ベル検出器３４により第２レベルに達すると、タイマー
３５により一定時間、図６のＧ2 からＧ3 に更にゲイン
を上昇させる。この様な操作を行うことにより、単独運
転を早く検出すると同時に、系統の周波数変動が事故な
どで過大となった場合でも、ゲインを過大にして系統を
不安定にすることがない。系統の周波数変動が静止化す
るとタイマー３５によりゲインはＧ1 に回復する。
【００５５】このようなゲイン調整は電圧変動基準ΔＶ
1 * の制限値を可変することでもほぼ同じ効果が得られ
る。 ＜第３の実施形態＞図１において、単独運転時周波数変
動が過大になると負荷に接続された電動機類など故障の
原因となるので、周波数ｆの過大や過少をレベル検出器
３７で検出し切換回路３８を介して関数回路３２のゲイ
ンや出力制限値を下げるよう作用させ、正帰還作用を弱
めて周波数の変化量を抑制するように構成する。このよ
うにすることにより、信頼性や安全性が向上する。
1 * の制限値を可変することでもほぼ同じ効果が得られ
る。 ＜第３の実施形態＞図１において、単独運転時周波数変
動が過大になると負荷に接続された電動機類など故障の
原因となるので、周波数ｆの過大や過少をレベル検出器
３７で検出し切換回路３８を介して関数回路３２のゲイ
ンや出力制限値を下げるよう作用させ、正帰還作用を弱
めて周波数の変化量を抑制するように構成する。このよ
うにすることにより、信頼性や安全性が向上する。
【００５６】＜第４の実施形態＞図１の負荷５におい
て、電動機比率が高い場合の単独運転時には発電機出力
電圧変動ΔＶに対し、有効電力変動ΔＰの変動と無効電
力変動ΔＱが少なくなり、周波数の変化率ｄｆ／ｄｔが
大きくならない傾向となる。
て、電動機比率が高い場合の単独運転時には発電機出力
電圧変動ΔＶに対し、有効電力変動ΔＰの変動と無効電
力変動ΔＱが少なくなり、周波数の変化率ｄｆ／ｄｔが
大きくならない傾向となる。
【００５７】このような場合、図７に示すような構成と
すればよい。すなわち、図１において新たに電圧変動基
準（ΔＶ1 * ）検出回路４０、無効電力変動（ΔＱ）検
出回路４１、ΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２、レベル検出
器４３、ＯＲ回路（論理和回路）４４を図のように追加
すればよい。
すればよい。すなわち、図１において新たに電圧変動基
準（ΔＶ1 * ）検出回路４０、無効電力変動（ΔＱ）検
出回路４１、ΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２、レベル検出
器４３、ＯＲ回路（論理和回路）４４を図のように追加
すればよい。
【００５８】なお、図７において、レベル検出器３４，
３７、タイマー３５、切換回路３６，３８を省いた図と
なっているが、実際にはレベル検出器３４，３７、タイ
マー３５、切換回路３６，３８は必要な場合が多い。
３７、タイマー３５、切換回路３６，３８を省いた図と
なっているが、実際にはレベル検出器３４，３７、タイ
マー３５、切換回路３６，３８は必要な場合が多い。
【００５９】すなわち、電圧変動基準検出回路４０によ
りΔＶ1 * を検出し、無効電力変動検出回路４１により
ΔＱを検出し、これらをΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２に
入力し、ここでΔＶ1 * に対するΔＱの比率を検出す
る。ΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２により検出されたΔＱ
／ΔＶ1 * をレベル検出器４３に入力してΔＱ／ΔＶ1 *
の比率が低下したこと、すなわち単独運転を検出し、
これをＯＲ回路４４を介して故障トリップ回路２０に与
えて系統から解列したり、周波数変化率過大検出器３１
からの出力をＯＲ回路４４を介して故障トリップ回路２
０に与えて系統から解列するように構成したものであ
る。
りΔＶ1 * を検出し、無効電力変動検出回路４１により
ΔＱを検出し、これらをΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２に
入力し、ここでΔＶ1 * に対するΔＱの比率を検出す
る。ΔＱ／ΔＶ1 * 検出回路４２により検出されたΔＱ
／ΔＶ1 * をレベル検出器４３に入力してΔＱ／ΔＶ1 *
の比率が低下したこと、すなわち単独運転を検出し、
これをＯＲ回路４４を介して故障トリップ回路２０に与
えて系統から解列したり、周波数変化率過大検出器３１
からの出力をＯＲ回路４４を介して故障トリップ回路２
０に与えて系統から解列するように構成したものであ
る。
【００６０】このような構成は、系統と連系中は、電源
インピーダンスが低いので、ΔＱ／ΔＶ1 * は大きな値
となるが、単独運転中、特に電動機負荷が多い場合には
ΔＱ／ΔＶ1 * が小となることを利用したものである。
インピーダンスが低いので、ΔＱ／ΔＶ1 * は大きな値
となるが、単独運転中、特に電動機負荷が多い場合には
ΔＱ／ΔＶ1 * が小となることを利用したものである。
【００６１】なお、図７の電圧変動基準設定器ΔＶ1 *
の代わりに、発電機出力電圧変動ΔＶを使っても作用は
全く同じであることは説明するまでもない。 ＜第５の実施形態＞前述の第４の実施形態に、図７に示
すように新たに変化幅過大検出回路４５、ゲイン調整
（又はリミット）回路４６を追加したものである。すな
わち、前述の無効電力変動検出回路４１の出力から変化
幅過大検出回路４５によりΔＱが設定幅以上になると、
ゲイン調整（又はリミット）回路４６により関数回路３
２のゲインを低下させたり、出力をリミットすることに
よりΔＶ1 * の変動を抑制して結果として無効電力変動
幅を制限する。
の代わりに、発電機出力電圧変動ΔＶを使っても作用は
全く同じであることは説明するまでもない。 ＜第５の実施形態＞前述の第４の実施形態に、図７に示
すように新たに変化幅過大検出回路４５、ゲイン調整
（又はリミット）回路４６を追加したものである。すな
わち、前述の無効電力変動検出回路４１の出力から変化
幅過大検出回路４５によりΔＱが設定幅以上になると、
ゲイン調整（又はリミット）回路４６により関数回路３
２のゲインを低下させたり、出力をリミットすることに
よりΔＶ1 * の変動を抑制して結果として無効電力変動
幅を制限する。
【００６２】なお、無効電力変動検出回路４１の代り
に、ΔＱ／Δｔを検出してもほぼ同様な作用が得られ
る。 ＜第６の実施形態＞前述の第４および第５の実施形態
に、図７に示すように、オフ回路４７、開閉回路４８を
新たに追加し、また遮断器３に新たに補助接点３ａを追
加したものである。単独運転を検出して遮断器３が開と
なったことを補助接点３ａで検出し、オフ回路４７によ
り電圧変動基準設定器３３の出力側と自動電圧調整器９
の入力側に直列に挿入した開閉回路４８を開状態として
正帰還回路を開とする。遮断器３を開として系統から解
列すると同時に正帰還ループを開として安定な電圧制御
ループを構成し、独立電源とし利用できる。
に、ΔＱ／Δｔを検出してもほぼ同様な作用が得られ
る。 ＜第６の実施形態＞前述の第４および第５の実施形態
に、図７に示すように、オフ回路４７、開閉回路４８を
新たに追加し、また遮断器３に新たに補助接点３ａを追
加したものである。単独運転を検出して遮断器３が開と
なったことを補助接点３ａで検出し、オフ回路４７によ
り電圧変動基準設定器３３の出力側と自動電圧調整器９
の入力側に直列に挿入した開閉回路４８を開状態として
正帰還回路を開とする。遮断器３を開として系統から解
列すると同時に正帰還ループを開として安定な電圧制御
ループを構成し、独立電源とし利用できる。
【００６３】＜第７の実施形態＞前述の第４〜第６の実
施形態に、図７に示すように、新たに位相特性回路３９
を追加したものである。具体的には、周波数検出器２１
の入力側と遮断器６の一端側に位相特性回路３９を挿入
する。位相特性回路３９は定格周波数付近では周波数が
上昇するにつれて位相が進む特性で、横軸が周波数、縦
軸が位相となっている特性である。
施形態に、図７に示すように、新たに位相特性回路３９
を追加したものである。具体的には、周波数検出器２１
の入力側と遮断器６の一端側に位相特性回路３９を挿入
する。位相特性回路３９は定格周波数付近では周波数が
上昇するにつれて位相が進む特性で、横軸が周波数、縦
軸が位相となっている特性である。
【００６４】このため、周波数の変化を拡大して検出で
き、ｄｆ／ｄｔ信号からの正帰還を定格周波数付近で強
化し単独運転の検出時間を短縮することができる。周波
数が更に大きく変動すると、位相特性は反転し正帰還作
用を自動的に弱め、過大な周波数変動を防ぐことができ
る。このような位相特性回路３９は周波数ｆを検出した
後にソフト処理することができることは説明するまでも
ない。
き、ｄｆ／ｄｔ信号からの正帰還を定格周波数付近で強
化し単独運転の検出時間を短縮することができる。周波
数が更に大きく変動すると、位相特性は反転し正帰還作
用を自動的に弱め、過大な周波数変動を防ぐことができ
る。このような位相特性回路３９は周波数ｆを検出した
後にソフト処理することができることは説明するまでも
ない。
【００６５】＜第８の実施形態＞図７の位相特性回路３
９は、図８に示すように定格周波数よりやや高い所に共
振点を持つバンドパスフィルタ３９１と、定格周波数よ
りやや低い所に共振点を持つバンドパスフィルタ３９２
と、バンドパスフィルタ３９１，３９２の出力を加算す
る加算回路３９３からなっている。このような構成とす
ることにより、ゲイン特性を上図に、位相特性を下図に
示す特性とすることができる。
９は、図８に示すように定格周波数よりやや高い所に共
振点を持つバンドパスフィルタ３９１と、定格周波数よ
りやや低い所に共振点を持つバンドパスフィルタ３９２
と、バンドパスフィルタ３９１，３９２の出力を加算す
る加算回路３９３からなっている。このような構成とす
ることにより、ゲイン特性を上図に、位相特性を下図に
示す特性とすることができる。
【００６６】なお、位相特性回路３９は周波数検出器２
１の出口にソフト的に設けることが可能である。 ＜第９の実施形態＞図９に示すように、図１において無
効電力制御回路２４の代りに、新たに低速応答無効電力
制御回路５０、電圧基準（ＶA * ）設定器５１、ΔＱ検
出回路５２、高速応答無効電力制御回路５３、電圧変動
基準（ΔＶB * ）設定器５４、加算回路５５、ΔＱ／Δ
ＶB * 検出器５６を追加したものである。なお、図９で
はレベル検出器３４，３７、タイマー３５、切換回路３
６，３８を省いてあるが、実際にはこれらが必要な場合
が多い。
１の出口にソフト的に設けることが可能である。 ＜第９の実施形態＞図９に示すように、図１において無
効電力制御回路２４の代りに、新たに低速応答無効電力
制御回路５０、電圧基準（ＶA * ）設定器５１、ΔＱ検
出回路５２、高速応答無効電力制御回路５３、電圧変動
基準（ΔＶB * ）設定器５４、加算回路５５、ΔＱ／Δ
ＶB * 検出器５６を追加したものである。なお、図９で
はレベル検出器３４，３７、タイマー３５、切換回路３
６，３８を省いてあるが、実際にはこれらが必要な場合
が多い。
【００６７】すなわち、無効電力基準設定器２８と無効
電力検出器２３の出力を比較して低速応答無効電力制御
回路５０に入力する。すると、低速応答無効電力制御回
路５０は、周波数が低い範囲のときのみゲインが高いの
で、このときだけ出力が生じ、電圧基準（ＶA * ）設定
器５１より無効電力を数十秒程度で制御すべく電圧基準
ＶA * が出力され、これが加算回路５５の一方の入力端
子に入力される。
電力検出器２３の出力を比較して低速応答無効電力制御
回路５０に入力する。すると、低速応答無効電力制御回
路５０は、周波数が低い範囲のときのみゲインが高いの
で、このときだけ出力が生じ、電圧基準（ＶA * ）設定
器５１より無効電力を数十秒程度で制御すべく電圧基準
ＶA * が出力され、これが加算回路５５の一方の入力端
子に入力される。
【００６８】一方、無効電力検出器２３の検出出力が無
効電力変動検出回路５２に入力され、ここで無効電力変
動が検出され、この無効電力変動と関数回路３２の出力
が比較され、この比較結果が高速応答無効電力制御回路
５３に入力される。
効電力変動検出回路５２に入力され、ここで無効電力変
動が検出され、この無効電力変動と関数回路３２の出力
が比較され、この比較結果が高速応答無効電力制御回路
５３に入力される。
【００６９】高速応答無効電力制御回路５３は周波数が
高い範囲のときのみゲインが高いので、このときだけ出
力が生じ、電圧変動基準（ΔＶB * ）設定器５４より電
圧変動基準ΔＶB * を０．５秒程度で無効電力を制御す
べく、加算回路５５の他方の入力端子に入力される。
高い範囲のときのみゲインが高いので、このときだけ出
力が生じ、電圧変動基準（ΔＶB * ）設定器５４より電
圧変動基準ΔＶB * を０．５秒程度で無効電力を制御す
べく、加算回路５５の他方の入力端子に入力される。
【００７０】加算回路５５内で電圧変動基準ΔＶB * と
電圧基準ＶA * を加算して得られる電圧変動基準ΔＶ1
* と、発電機変動電圧Ｖが比較され、これが自動電圧調
整器９に入力される。
電圧基準ＶA * を加算して得られる電圧変動基準ΔＶ1
* と、発電機変動電圧Ｖが比較され、これが自動電圧調
整器９に入力される。
【００７１】一方、無効電力変動検出回路５２の出力で
ある無効電力変動値と電圧変動基準設定器５４の電圧変
動基準ΔＶB * を、ΔＱ／ΔＶB * 検出器５６に入力
し、ここで検出されたΔＶB * とΔＱの比（ΔＱ／ΔＶ
B * ）をレベル検出器４３に入力し、ΔＱ／ΔＶB * の
低下したこと、つまり単独運転を検出したとき、出力す
なわちＶ31つまり故障トリップ回路２０に対してトリッ
プ指令を出力するための指令が与えられる。
ある無効電力変動値と電圧変動基準設定器５４の電圧変
動基準ΔＶB * を、ΔＱ／ΔＶB * 検出器５６に入力
し、ここで検出されたΔＶB * とΔＱの比（ΔＱ／ΔＶ
B * ）をレベル検出器４３に入力し、ΔＱ／ΔＶB * の
低下したこと、つまり単独運転を検出したとき、出力す
なわちＶ31つまり故障トリップ回路２０に対してトリッ
プ指令を出力するための指令が与えられる。
【００７２】このように構成することにより、系統連系
中はΔＱ1 * に従ってΔＱを高速に制御することができ
るが、特に電動機負荷の多い場合の単独運転時はΔＱの
変化が極めて少ないので、ΔＶB * が大きく振れてもΔ
Ｑがほとんど変化せずΔＱ／ΔＶB * の低下を検出する
ことで単独運転を検出することができる。
中はΔＱ1 * に従ってΔＱを高速に制御することができ
るが、特に電動機負荷の多い場合の単独運転時はΔＱの
変化が極めて少ないので、ΔＶB * が大きく振れてもΔ
Ｑがほとんど変化せずΔＱ／ΔＶB * の低下を検出する
ことで単独運転を検出することができる。
【００７３】＜第１０の実施形態＞前述の第９の実施形
態は、電圧変動基準（ΔＶ1 * ）設定器３３を関数回路
３２の出力側に設けない場合であるが、ここでは電圧変
動基準設定器３３を設けると共に、電圧変動基準ΔＶ1
* を加算回路５５の入力端子に新たに加えるようにした
ものである。
態は、電圧変動基準（ΔＶ1 * ）設定器３３を関数回路
３２の出力側に設けない場合であるが、ここでは電圧変
動基準設定器３３を設けると共に、電圧変動基準ΔＶ1
* を加算回路５５の入力端子に新たに加えるようにした
ものである。
【００７４】この場合、連系中はΔＶ1 * がフィードフ
ォワード的に作用し、ΔＶB * は無効電力変動を制御す
るフィードバックループとして動作する。モータ負荷主
体の単独運転中はΔＱ≒０となるとΔＶB * とΔＶ1 *
は加算されΔＱを大きくしようと制御するのでΔＱ／Δ
ＶB * が小さくなる。
ォワード的に作用し、ΔＶB * は無効電力変動を制御す
るフィードバックループとして動作する。モータ負荷主
体の単独運転中はΔＱ≒０となるとΔＶB * とΔＶ1 *
は加算されΔＱを大きくしようと制御するのでΔＱ／Δ
ＶB * が小さくなる。
【００７５】＜第１１の実施形態＞前述の実施形態で述
べた発電設備としては、交流発電機のような回転機の場
合と、インバータやＳＶＣ（静止形無効電力装置）のよ
うな静止形の場合があるが、実使用ではこれらが混在す
る。回転機の場合は界磁の応答時間のため０．３〜０．
５ｓｅｃ程度の制御遅れが発生するが静止形の場合、制
御の応答は無視できるほど短かいのでこれらが混在する
場合、協調して作用させるには遅れをほぼ合せることが
必要となる。このため、図１０に示すようにΔＶ1 * に
遅れ回路５７を介して電圧変動基準とし、またΔＱ1 *
にも遅れ回路５８、無効電力制御回路２４をを介して無
効電力変動基準とすることにより静止形変換器への応用
が効果的となる。
べた発電設備としては、交流発電機のような回転機の場
合と、インバータやＳＶＣ（静止形無効電力装置）のよ
うな静止形の場合があるが、実使用ではこれらが混在す
る。回転機の場合は界磁の応答時間のため０．３〜０．
５ｓｅｃ程度の制御遅れが発生するが静止形の場合、制
御の応答は無視できるほど短かいのでこれらが混在する
場合、協調して作用させるには遅れをほぼ合せることが
必要となる。このため、図１０に示すようにΔＶ1 * に
遅れ回路５７を介して電圧変動基準とし、またΔＱ1 *
にも遅れ回路５８、無効電力制御回路２４をを介して無
効電力変動基準とすることにより静止形変換器への応用
が効果的となる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、系
統へ流出する有効電力、無効電力が共にゼロの最も単独
運転検出が困難な条件でも関数回路の工夫により短時間
で単独運転検出が可能でしかも連系中の無効電力変動
（電圧変動）を適当な値に抑制し、発電機の多数台運転
時や回転形と静止形の混在している場合でも高速で安定
した信頼性の高い発電設備の系統連系保護装置を提供で
きる。
統へ流出する有効電力、無効電力が共にゼロの最も単独
運転検出が困難な条件でも関数回路の工夫により短時間
で単独運転検出が可能でしかも連系中の無効電力変動
（電圧変動）を適当な値に抑制し、発電機の多数台運転
時や回転形と静止形の混在している場合でも高速で安定
した信頼性の高い発電設備の系統連系保護装置を提供で
きる。
【図１】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
１の実施形態を示すブロック図。
１の実施形態を示すブロック図。
【図２】図１の実施形態のブロックの一部を補足する
図。
図。
【図３】図１の実施形態の動作説明図。
【図４】図１の実施形態の動作説明図。
【図５】図１の実施形態の動作説明図。
【図６】図１の関数回路の機能を説明するための特性
図。
図。
【図７】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
７または第８の実施形態を示すブロック図。
７または第８の実施形態を示すブロック図。
【図８】図７の位相回路を説明するための図。
【図９】本発明による発電設備の系統連系保護装置の第
９または第１０の実施形態を示すブロック図。
９または第１０の実施形態を示すブロック図。
【図１０】本発明による発電設備の系統連系保護装置の
第１１の実施形態の一部のみを示すブロック図。
第１１の実施形態の一部のみを示すブロック図。
【図１１】従来の発電設備の系統連系保護装置の一例を
示すブロック図。
示すブロック図。
１…系統電源、２…変圧器、３，４，６…遮断器、５…
負荷、７…交流発電機、８…界磁巻線、９…ＡＶＲ（自
動電圧調整回路）、１０…エンジン、１１…調速機、１
２，１４…変流器、１３…発電機異常検出回路、１５…
ＵＦ（周波数低下継電器）、１６…ＯＦ（周波数上昇継
電器）、１７…ＯＶ（過電圧継電器）、１８…ＵＶ（不
足電圧継電器）、１９…ＯＣ（過電流継電器）、２０…
故障トリップ回路、２１…周波数検出器、２３…無効電
力検出器、２４…ＡＱＲ（無効電力制御回路）、２５…
有効電力基準設定器、２６…有効電力検出器、２７…Ａ
ＰＲ（有効電力制御回路）、２８…無効電力基準設定
器、３０…周波数変化率検出器、３１…周波数変化率過
大検出器、３２…関数回路、３３…電圧変動基準、３
４，３７…レベル検出器、３５…タイマー、３６，３８
…切換回路、３９…位相特性回路、４０…電圧基準変動
検出回路、４１…無効電力変動検出回路、４２…ΔＱ／
ΔＶ1 * 検出回路、４３…レベル検出器、４４…ＯＲ回
路、４５…変化幅過大検出回路、４６…ゲイン調整回路
（リミット回路）、４７…オフ回路、４８…開閉回路、
５０…低速制御回路、５１…電圧基準発生器、５２…無
効電力変動検出回路、５３…高速制御回路、５４…電圧
基準発生器、５５…加算回路、５６…ΔＱ／ΔＶB * 検
出器、５７，５８…遅れ回路。
負荷、７…交流発電機、８…界磁巻線、９…ＡＶＲ（自
動電圧調整回路）、１０…エンジン、１１…調速機、１
２，１４…変流器、１３…発電機異常検出回路、１５…
ＵＦ（周波数低下継電器）、１６…ＯＦ（周波数上昇継
電器）、１７…ＯＶ（過電圧継電器）、１８…ＵＶ（不
足電圧継電器）、１９…ＯＣ（過電流継電器）、２０…
故障トリップ回路、２１…周波数検出器、２３…無効電
力検出器、２４…ＡＱＲ（無効電力制御回路）、２５…
有効電力基準設定器、２６…有効電力検出器、２７…Ａ
ＰＲ（有効電力制御回路）、２８…無効電力基準設定
器、３０…周波数変化率検出器、３１…周波数変化率過
大検出器、３２…関数回路、３３…電圧変動基準、３
４，３７…レベル検出器、３５…タイマー、３６，３８
…切換回路、３９…位相特性回路、４０…電圧基準変動
検出回路、４１…無効電力変動検出回路、４２…ΔＱ／
ΔＶ1 * 検出回路、４３…レベル検出器、４４…ＯＲ回
路、４５…変化幅過大検出回路、４６…ゲイン調整回路
（リミット回路）、４７…オフ回路、４８…開閉回路、
５０…低速制御回路、５１…電圧基準発生器、５２…無
効電力変動検出回路、５３…高速制御回路、５４…電圧
基準発生器、５５…加算回路、５６…ΔＱ／ΔＶB * 検
出器、５７，５８…遅れ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡土 千尋 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東芝エフエーシステムエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 加藤 豊邦 兵庫県姫路市網干区浜田1000番地 西芝 電機株式会社内 (72)発明者 野宮 成生 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 審査官 矢島 伸一 (56)参考文献 特開 平８−223809（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00
Claims (9)
- 【請求項１】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変化率
から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この変動
基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設備の
進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧を低
下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効電力
を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させるよう
前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率が極
めて低い範囲でゲインが高く、また前記周波数変化率が
中間の範囲でゲインが低く、さらに前記周波数変化率が
高い範囲でゲインがやや高くなるよう設定する制御手段
と、 前記発電設備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を
検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解
列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項２】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出した周波数の変化率を検出する
周波数変化率検出器と、 前記周波数変化率検出器により検出した周波数の変化率
から電圧または無効電力の変動基準を演算し、この変動
基準により周波数変化率が正であるとき前記発電設備の
進み無効電力を増加または前記発電設備の出力電圧を低
下させ、前記周波数変化率が負であるとき遅れ無効電力
を増加または前記発電設備の出力電圧を上昇させるよう
前記発電設備を制御すると共に、前記周波数変化率に従
って複数段のゲインの切換または前記変動基準に対応す
る制限値を切換可能にした制御手段と、 前記発電設備の電圧変動に伴い助長される周波数変動を
検知し、前記遮断器にて系統母線から前記発電設備を解
列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記周波数が定格値よ
り設定値以上変化した場合は前記ゲインを低下させる
か、前記変動基準に対応する制限値を低下させて前記周
波数の変動幅を制限するものである請求項２記載の発電
設備の系統連系保護装置。 - 【請求項４】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記発電設備の出力の無効電力の変化率を検出する無効
電力変化率検出手段と、 前記発電設備の出力電圧又は前記発電設備の基準の変化
率を検出する電圧変化率検出手段と、 前記無効電力変化率検出手段と前記電圧変化率検出手段
により前記周波数の変化が上昇中または下降中であると
検出されたとき前記発電設備の出力を変化させて周波数
上昇または周波数下降を助長させる助長手段と、 前記助長手段により助長された結果及び出力電圧又は基
準変化率に対する無効電力変化率が低下したことに基づ
き前記自家発電設備を停止又は前記系統電源から解列す
る停止・解列手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項５】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記発電設備の無効電力の変化率又は該無効電力の変化
幅を検出する検出手段と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、 前記無効電力の変化率又は変化幅が設定以上の場合、前
記助長手段の機能を低減する低減手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項６】 発電設備を遮断器を介して系統電源と連
系する系統連系システムにおいて、 前記発電設備の出力周波数の変化を検出する出力周波数
変化検出手段と、 前記発電設備の出力である無効電力、出力設定電圧、出
力電流と出力電圧及び出力電流の位相のいずれかを制御
するために前記発電設備に制御信号を出力する制御手段
と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された出力周波
数の変化を検出するためのものであって、定格周波数よ
りやや高い周波数に共振点を有する第１のバンドパスフ
ィルタと、定格周波数よりやや低い周波数に共振点を有
する第２のバンドパスフィルタと、この第１および第２
のバンドパスフィルタの出力を加算する加算回路からな
る位相特性回路手段と、 前記出力周波数変化検出手段により検出された周波数の
変化が上昇中または下降中であると検出されたとき前記
発電設備の出力を変化させて周波数上昇または周波数下
降を助長させる助長手段と、 前記助長手段により助長された結果に基づき前記自家発
電設備を停止又は前記系統電源から解列する停止・解列
手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項７】 回転発電機による発電設備を系統電源に
連系すると共に、前記系統電源と発電設備の間に遮断器
を配設し、かつ該遮断器を前記発電設備の出力の異常が
発生したことを保護手段により検出してトリップさせる
ように構成したシステムにおいて、 前記発電設備の出力周波数を検出する周波数検出器と、 前記周波数検出器で検出された周波数の変化率を検出す
る周波数変化率検出器と、 前記発電設備の無効電力を検出し、この無効電力検出値
を無効電力基準に制御するために、第１の電圧基準によ
り制御される低速応答無効電力制御手段と、 前記周波数変化率検出器により前記周波数の変化率が正
であることを検出したとき無効電力を進み方向に変化さ
せ、かつ前記周波数変化率検出器により前記周波数変化
率が負であることを検出したとき前記無効電力を遅れ方
向に変化させるための無効電力変動基準と前記無効電力
から無効電力変動を検出した値とを比較し、第２の電圧
基準により制御される高速無効電力制御手段と、 前記低速および高速無効電力制御手段の出力の第１およ
び第２の電圧基準に基づき得られる電圧基準により、前
記回転発電機の界磁回路に与え、出力電圧を制御する電
圧制御手段と、 前記高速無効電力制御手段からの第２の電圧基準と前記
無効電力の変動値から前記遮断器にて系統母線から前記
発電設備を解列させる保護手段と、 を具備したことを特徴とする発電設備の系統連系保護装
置。 - 【請求項８】 前記回転発電機の電圧を制御する電圧基
準に無効電力変動制御回路の出力と、前記周波数変化率
に基づいた発電機電圧変動基準を加算したことを特徴と
する請求項７記載の発電設備の系統連系保護装置。 - 【請求項９】 前記発電設備は静止形の電力変換器また
は無効電力制御装置で構成する場合、無効電力変動制御
又は電圧変動制御回路に遅れ回路を追加したことを特徴
とする請求項１〜８のいずれかに記載の発電設備の系統
連系保護装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1694997A JP3302898B2 (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | 発電設備の系統連系保護装置 |
| US09/125,759 US6107784A (en) | 1996-12-26 | 1997-12-26 | System interconnection protective device for non-utility generation equipment |
| KR1019980706681A KR100299260B1 (ko) | 1996-12-26 | 1997-12-26 | 자가 발전 설비의 계통 연계 보호장치 |
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