JP2009044910A - Method for detecting isolated operation, contrl device, device for detecting isolated operation, and distributed power supply system - Google Patents
Method for detecting isolated operation, contrl device, device for detecting isolated operation, and distributed power supply system Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、分散型電源が電力系統から切り離され単独運転しているか否かを検出する単独運転検出方法、分散型電源の単独運転検出用制御装置、単独運転検出装置および分散型電源システムに関する。 The present invention relates to an isolated operation detection method, an isolated operation detection control device, an isolated operation detection device, and a distributed power supply system that detect whether or not a distributed power source is disconnected from a power system and operated independently.
単独運転は、事故発生やその他の事情で電力系統が停止しているときに、分散型電源が局所的な系統負荷に電力を供給している状態である。分散型電源は、需要地あるいはその近辺に電源を設置して発電することができる。分散型電源には、電力系統に連系された、エンジン発電機、タービン発電機、電力貯蔵装置、燃料電池等、の各種がある。また、このような分散電源を系統電力に連系させて使用するため、周波数や電圧を電力系統に適合させるパワーコンディショナが数多く提案されている。 Independent operation is a state in which a distributed power source supplies power to a local system load when the power system is stopped due to an accident or other circumstances. A distributed power source can generate power by installing a power source at or near a demand location. There are various types of distributed power sources such as an engine generator, a turbine generator, a power storage device, and a fuel cell that are linked to a power system. In addition, in order to use such a distributed power supply in conjunction with system power, many power conditioners that adapt the frequency and voltage to the power system have been proposed.
以上説明した分散型電源と、その分散型電源の出力を交流に変換するパワーコンディショナとを備えた分散型電源設備を商用電力系統と連系して家電製品などの負荷に給電する分散型電源システムが実施されている。この分散型電源システムでは、商用電力系統の保全作業の安全を確保するため、商用電力系統の不測の停電時及び作業停電時において、直ちに分散型電源設備側のパワーコンディショナの動作を停止させるか、又は直ちに開閉器を作動させて連系を解除することにより、分散型電源を商用電力系統から解列させて、分散型電源の単独運転を防止する機能が不可欠である。 A distributed power source that feeds loads such as home appliances by connecting a distributed power source facility including the distributed power source described above and a power conditioner that converts the output of the distributed power source into alternating current with a commercial power system The system is implemented. In this distributed power system, in order to ensure the safety of maintenance work for the commercial power system, the operation of the power conditioner on the distributed power facility side should be stopped immediately in the event of an unexpected power outage and work outage of the commercial power system. Alternatively, it is essential to have a function of disconnecting the distributed power source from the commercial power system by operating the switch immediately to release the interconnection and preventing the distributed power source from operating independently.
図10に、分散型電源の多数台連系のイメージ図を示す。パワーコンディショナの単独運転検出時間は、能動方式で0.5〜1.0秒要している。これは、(i)住宅単位での単独運転を想定した特性であり、分散型電源が少量普及の段階では問題にならなかった。しかし昨今、分散型電源が普及期にはいっており、図10で示すような多数台連系が実施されている。この場合、(ii)柱上変圧器単位、(iii)区分開閉器単位、(iv)遮断機単位での単独運転の可能性がある。これらの高圧系を含んだ場合、高低圧混触事故を想定して、単独運転の検出が必要となる。 FIG. 10 shows an image diagram of a multi-unit interconnection of distributed power sources. The independent operation detection time of the inverter is 0.5 to 1.0 seconds in the active method. This is a characteristic that assumes (i) isolated operation in units of houses, and there was no problem at the stage of the spread of distributed power sources in small quantities. Recently, however, distributed power sources are in the period of widespread use, and a multi-unit interconnection as shown in FIG. 10 is implemented. In this case, there is a possibility of independent operation in units of (ii) pole transformers, (iii) units of section switches, and (iv) units of circuit breakers. When these high-pressure systems are included, it is necessary to detect an isolated operation assuming a high-low pressure mixed accident.
このような単独運転を検出する方式の1つに、電力系統に無効電力を注入し単独運転発生時には上記注入した無効電力により電力変動を引き起し、この電力変動を検出して、分散型電源の単独運転を検出する電力変動方式が既に提案されている。しかしながら、電力系統に無効電力を注入する単独運転検出方法では、単独運転検出装置から無効電力を注入しているにもかかわらず、単独運転が継続していることがある。なお、単独運転検出の特許文献は多数あり代表例を以下に挙げる。
本出願人は上記単独運転の継続の原因について鋭意研究した結果、注入している無効電力と負荷無効電力とがバランスしているために、単独運転になっても、無効電力を注入しているにもかかわらず、その無効電力でもって電力変動を引き起すことができなくなり、結果として単独運転検出されずに単独運転状態が継続されてしまうことを究明することができるに至った。 As a result of earnest research on the cause of the continuation of the above-mentioned isolated operation, the present applicant injects the reactive power even after the isolated operation because the reactive power being injected and the load reactive power are balanced. Nevertheless, it has become impossible to cause power fluctuations with the reactive power, and as a result, it has been found that the isolated operation state is continued without being detected as an isolated operation.
そこで本発明により解決すべき課題は、単独運転検出装置からの注入無効電力と負荷無効電力とがバランスして、単独運転発生時に単独運転検出のための無効電力の注入が不足する場合に、無効電力の追加注入を可能としたことにより単独運転を確実に検出することができるようにすることである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the reactive reactive power from the isolated operation detection device and the reactive load of the load are balanced, and the reactive power is ineffective when injection of reactive power for the isolated operation is insufficient when the isolated operation occurs. It is to make it possible to reliably detect an isolated operation by enabling additional injection of electric power.
(1)本発明による単独運転検出方法は、分散型電源が電力系統から切り離され単独運転しているか否かの検出のため無効電力を電力系統に注入する単独運転検出方法において、単独運転発生時において過去複数の系統周期にわたって高調波が変化する高調波変化パターンを予め設定する第1ステップと、計測した高調波が上記高調波変化パターンに対応した変化を呈するか否かを判定する第2ステップと、上記計測高調波が上記高調波変化パターンに対応した変化を呈したと判定したとき高調波変動有りとして電力系統に無効電力を注入する第3ステップと、を具備したことを特徴とするものである。 (1) The islanding operation detection method according to the present invention is an islanding operation detection method in which reactive power is injected into the power system to detect whether the distributed power source is disconnected from the power system and is operating independently. A first step of presetting a harmonic change pattern in which harmonics change over a plurality of system periods in the past, and a second step of determining whether the measured harmonic exhibits a change corresponding to the harmonic change pattern And a third step of injecting reactive power into the power system as having a harmonic fluctuation when it is determined that the measured harmonic exhibits a change corresponding to the harmonic change pattern. It is.
上記高調波には、各次数の高調波から所定の演算式で得られる総合高調波や、単次数の高調波を含む意義である。また、高調波変動には、電圧、電流、電力、位相、周波数の各種電気的成分の高調波変動を含む。また、高調波は基本波の整数倍次数の高調波に限定されず、非整数倍次数(帯小数次数)の高調波も含むことができる。 The above-mentioned harmonics have meanings including the total harmonics obtained from the harmonics of the respective orders by a predetermined arithmetic expression and single-order harmonics. The harmonic fluctuation includes harmonic fluctuations of various electrical components such as voltage, current, power, phase, and frequency. Further, the harmonics are not limited to the harmonics of the integral multiple order of the fundamental wave, and can include harmonics of non-integer multiple orders (bandwidth order).
分散型電源が単独運転になると高調波が急増することに着目した単独運転検出は周知であるが、本発明では、高調波が所定変動範囲を超えて変動したときに高調波変動有りと判定して電力系統に無効電力を注入するものであり、単に高調波が変動する現象を捉えて単独運転検出するものではない。すなわち、電力系統に無効電力を注入する無効電力注入方式で単独運転検出を行うにもかかわらず、電力系統においてはその注入した無効電力や有効電力が共に分散型電源側と負荷側とでバランスしていたのでは、単独運転発生時には、単独運転を検出しにくくなる。そこで、本発明では、高調波が所定変動範囲を超えて変動したときには、高調波変動有りと判定して無効電力を電力系統側に注入することで、そのバランス状態を積極的(アクティブ)に崩すものであり、結果として、単独運転発生時には、電力系統に電力変動を引き起し、単独運転を確実に検出することができるようになる。 Although single operation detection focusing on the fact that harmonics increase rapidly when the distributed power supply becomes single operation is well known, the present invention determines that there is harmonic fluctuation when the harmonic fluctuates beyond a predetermined fluctuation range. In other words, reactive power is injected into the power system, and it does not simply detect a phenomenon in which harmonics fluctuate and detect an isolated operation. In other words, in spite of the detection of isolated operation by the reactive power injection method that injects reactive power into the power system, the injected reactive power and active power are both balanced on the distributed power source side and the load side in the power system. Therefore, it becomes difficult to detect the isolated operation when the isolated operation occurs. Therefore, in the present invention, when the harmonic wave fluctuates beyond the predetermined fluctuation range, it is determined that there is a harmonic fluctuation, and reactive power is injected into the power system side, so that the balance state is actively lost. As a result, when a single operation occurs, a power fluctuation is caused in the power system, and the single operation can be reliably detected.
(2)本発明において、好ましい態様の1つは、上記高調波変化パターンを、過去複数の系統周期それぞれの高調波の計測値を平均した値と、当該過去複数の系統周期ごとの高調波の計測値と、の差に基づいて設定することである。 (2) In the present invention, one of preferable aspects is that the harmonic change pattern is obtained by averaging the measured values of the harmonics of each of the past plurality of system periods and the harmonics of each of the past plural system periods. It is to set based on the difference between the measured value.
(3)本発明において、好ましい態様の1つは、上記判定は、系統周波数が過去複数の系統周期にわたり実質変化が無いことを前提条件とする、ことである。 (3) In the present invention, one of the preferable aspects is that the determination is based on the precondition that the system frequency does not substantially change over a plurality of past system periods.
(4)本発明において、好ましい態様の1つは、系統周波数偏差が過去複数の系統周期にわたり連続して一定範囲内となる状態が継続したときに系統周波数に実質変化が無いと判定する、ことである。 (4) In the present invention, one of the preferable aspects is that the system frequency is determined to be substantially unchanged when a state in which the system frequency deviation is continuously within a certain range over a plurality of system cycles in the past has continued. It is.
(5)本発明において、好ましい態様の1つは、単独運転検出のため所定系統周期内での系統周波数偏差に基づいた無効電力を電力系統に注入することを前提として、上記判定により電力系統へ無効電力を追加注入することである。 (5) In the present invention, one of the preferred embodiments is that the above determination makes the power system into the power system on the assumption that reactive power based on the system frequency deviation within a predetermined system cycle is injected into the power system for islanding operation detection. It is to inject additional reactive power.
(6)本発明において、好ましい態様の1つは、上記系統周波数偏差のプラスまたはマイナスの符号それぞれに対応して進み位相の無効電力または遅れ位相の無効電力を追加注入することである。 (6) In the present invention, one of the preferred embodiments is that additional reactive power of the leading phase or reactive power of the lagging phase is additionally injected corresponding to the plus or minus sign of the system frequency deviation.
(7)本発明において、好ましい態様の1つは、高調波に加えて、系統電圧に関しても過去複数の系統周期に沿ってそれぞれ予め系統電圧変化パターンを設定し、系統電圧が上記系統電圧変化パターンに対応した変化を呈したときに系統電圧変動有りとして電力系統に無効電力を注入することを可能とすることである。 (7) In the present invention, one of the preferred embodiments is that a system voltage change pattern is set in advance along a plurality of system cycles in the past in addition to harmonics, and the system voltage is the system voltage change pattern. It is possible to inject reactive power into the electric power system with a change in the system voltage when a change corresponding to is shown.
(8)本発明による制御装置は、分散型電源が電力系統から切り離されて単独運転しているか否かを検出する単独運転検出装置に対してその検出動作を制御する制御装置において、上記(1)ないし(7)の方法を実施することが可能になっている、ことを特徴とするものである。 (8) A control device according to the present invention is a control device that controls a detection operation of an isolated operation detection device that detects whether or not a distributed power source is disconnected from an electric power system and is operating alone. ) To (7) can be carried out.
(9)本発明による単独運転検出装置は、分散型電源が電力系統から切り離され単独運転しているか否かの検出のため無効電力を電力系統に注入する単独運転検出装置において、上記(8)に記載の制御装置を備えた、ことを特徴とするものである。 (9) The islanding operation detection device according to the present invention is the islanding operation detection device for injecting reactive power into the power system for detecting whether the distributed power source is disconnected from the power system and operating independently. It is characterized by including the control device described in 1.
(10)本発明による分散型電源システムは、分散型電源と、この分散型電源が電力系統から切り離されて単独運転しているか否かを検出する単独運転検出装置とを備える分散型電源システムにおいて、この単独運転検出装置が上記(9)に記載の単独運転検出装置である、ことを特徴とするものである。 (10) A distributed power supply system according to the present invention is a distributed power supply system including a distributed power supply and an isolated operation detection device that detects whether or not the distributed power supply is isolated from the power system and is operating independently. The islanding operation detection device is the islanding operation detection device described in (9) above.
本発明での単独運転検出装置はその名称に限定されるものではなく、パワーコンディショナ、その他の名称で称する場合も含む。 The isolated operation detection device according to the present invention is not limited to the name, and includes a case where it is referred to as a power conditioner or other names.
本発明によれば、無効電力がバランスしているときでも、分散型電源の単独運転を確実に検出することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably detect a single operation of a distributed power source even when reactive power is balanced.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る単独運転検出方法を説明する。図1は実施の形態の単独運転検出方法で単独運転を検出する単独運転検出装置を備えた分散型電源システムの概略構成を示す。実施の形態では高調波として総合高調波歪電圧や高調波歪電圧で説明するが、これに限定されない。 Hereinafter, an isolated operation detection method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a distributed power supply system including an isolated operation detection device that detects an isolated operation by the isolated operation detection method of the embodiment. In the embodiment, a description will be given using a total harmonic distortion voltage or a harmonic distortion voltage as a harmonic, but the present invention is not limited to this.
図1に示す分散型電源システム10は、直流電力を発電する、例えば太陽光発電機やガスエンジン発電機等の分散型電源12と、この分散型電源12と連系接続する電力系統14と、分散型電源12および電力系統14間に配置され、電力変換機能を備えたパワーコンディショナ16と、パワーコンディショナ16および電力系統14間に配置され、電力系統14停電時の分散型電源12の単独運転を検出する単独運転検出装置18とを有し、パワーコンディショナ16は、電力変換機能を通じて、分散型電源12にて発電した直流電力を電力系統14の交流電力に変換し、この変換した交流電力を−般家電機器等の図外の負荷等に供給するものである。
A
単独運転検出装置18は、連系リレー20,22と、制御装置24と、インバータ制御部26と、インバータ28と、電流検出器30とを備える。
The isolated
制御装置24は、入力線L1,L2,Mそれぞれ通じて電力系統ライン32に接続して電力系統14の系統電圧、高調波歪電圧、系統周波数を計測し、これらから、出力線Pを通じて連系リレー20,22に単独運転検出出力を出力することにより連系リレー20,22をオフすると共にインバータ制御部26に出力線Qを通じて注入無効電力を注入するための電流制御指令値を出力するようになっている。
The
そして制御装置24は、計測した系統周波数から所定系統周期内での系統周波数偏差を演算すると共にこの演算した系統周波数偏差に基づいて電力系統に注入するべき無効電力を演算し、この演算に係る無効電力を電力系統に注入している一方、上記計測した系統周波数と系統電圧と高調波歪電圧とから上記系統周波数偏差が所定系統周期数分にわたり連続して一定以下となる状態が継続して系統周波数に実質変化が無くかつ系統電圧、高調波歪電圧が所定電圧変動範囲を超える変化でもって急変したという条件が成立させるか否かを判定し、上記条件が成立との判定により、上記既に注入している無効電力に加えて追加で無効電力を注入する制御を行う。
The
制御装置24をマイコンで構成してもよい。例えば、制御装置24をマイコンで構成した場合、制御装置24は、CPU、メモリ、インターフェース等を有する。上記メモリに実施の形態の単独運転検出方法を実施するための制御プログラムが記憶されている。CPUは、インターフェースを介して、入力される系統電圧、系統電流、系統電力、等に基づいて、各種演算等を実行し、その実行結果から、インターフェースを介して、連系リレー20,22の開閉指令である単独運転検出出力を出力し、インバータ制御部26に対する各種指令である電流制御指令値を出力するようになっている。
The
実施の形態では、説明の理解のため、制御装置24にマイコンを内蔵させそのマイコンの制御プログラムにより以下に説明する機能を実行するようになっている。図2はそのマイコンの機能構成を示す。
In the embodiment, for understanding of the explanation, a microcomputer is built in the
図2を参照して制御装置24の機能を詳細に説明する。図2は制御装置24の機能の理解に供するためブロック構成で示した図であり、マイコン内部にこのブロック構成がハードウェアとして存在するものではない。勿論、ハードウェアとして構成することも可能であるから、実施の形態ではそのいずれにも限定しない。制御装置24は、電力系統ライン32から入力線L1を通じて入力する系統電力の電圧を計測する系統電圧計測部34aと、電力系統ライン32から入力線L2を通じて入力する系統電力の高調波歪電圧を計測する高調波歪計測部34bと、電力系統ライン32から入力線Mを通じて入力する系統電力の系統周波数を計測する系統周波数計測部36と、この系統周波数計測部36の計測値から単独運転判定を行いその判定に従い連系リレー20,22をオンオフする単独運転検出出力を出力線Pに出力する単独運転判定部38と、系統周波数計測部36の計測値から現在の系統周波数の移動平均値と、過去の系統周波数の移動平均値とを算出すると共にこの算出値から系統周波数偏差を演算する系統周波数偏差演算部40と、この系統周波数偏差演算部40の系統周波数偏差から電力系統に注入する無効電力量を演算する無効電力量演算部42とを備える。
The function of the
そして制御装置24は、系統周波数偏差が所定系統周期数分にわたり連続して一定以下となる状態が継続して系統周波数に実質変化が無く、かつ、系統電圧が予め設定した所定電圧範囲内に沿って変化したときに系統電圧が単独運転発生に起因して急変したと判定して無効電力を追加注入する制御を行う第1無効電力注入判定部44aを備える。
The
また、制御装置24は、系統周波数偏差が所定系統周期数分にわたり連続して一定以下となる状態が継続して系統周波数に実質変化が無く、かつ、高調波歪電圧が予め設定した所定電圧範囲内に沿って変化したときに高調波歪電圧が単独運転発生に起因して急変したとき無効電力を追加注入する制御を行う第2無効電力注入判定部44bを備える。
Further, the
さらに制御装置24は、第1、第2無効電力注入判定部44a,44bの判定出力をOR出力するORゲート45と、無効電力量演算部42からの演算無効電力と、ORゲート45からの第1、第2無効電力注入判定部44a,44bからの追加無効電力とを加算する加算部46と、加算部46の出力に応じて出力電流制御信号をインバータ制御部26へ出力線Qを通じて出力する出力電流制御部48と、を備える。
Further, the
系統周波数偏差演算部40は、現在の系統周波数の移動平均値を算出する現在移動平均算出部40aと、過去の系統周波数の移動平均値を算出する過去移動平均算出部40bと、これら両算出値から系統周波数偏差を演算する演算部40cとを備える。
The system frequency deviation calculating unit 40 includes a current moving
系統周波数計測部36は、系統電圧から電力系統の系統周波数を計測周期単位、例えば5m秒単位で順次計測するものである。なお、電力系統の系統周波数を50Hz(1系統周期は20m秒)とした場合、その系統周期単位は、電力系統の系統周期の1/3以下、例えば、5m秒単位にすることが望ましい。
The system
系統周波数偏差演算部40においては、系統周波数計測部36で順次計測した5m秒単位の系統周期に基づき、連続した所定移動平均時間分、例えば40m秒分の系統周期の移動平均値を順次算出するものである。なお、所定移動平均時間は、系統周期の一周期、例えば20m秒よりも長く、かつ所望する検出速度、例えば100m秒よりもできる限り短い時間を条件とするため、例えば40m秒にすることが望ましい。
In the system frequency deviation calculation unit 40, based on the system period in units of 5 milliseconds sequentially measured by the system
図3は、系統周波数計測部36、系統周波数偏差演算部40に関わる動作説明図であり、C0は系統周波数計測部36で現在計測した系統周期、C1が5m秒前に計測した系統周期、Cnはn*5m秒前の系統周期の計測値を示す。したがって、系統周波数偏差演算部40は、最新の移動平均値は、C0−C7分の40m秒分の系統周期を移動平均化して5m秒単位で順次算出するものである。
FIG. 3 is an operation explanatory diagram related to the system
過去の移動平均値は、C0−C7の最新の移動平均値とした場合、C0から200m秒前のC40−C47の40m秒分の系統周期を移動平均化して5m秒単位で順次算出したものである。また、現在の系統周波数偏差は、過去の移動平均値(C40−C47)−最新の移動平均値(C0−C7)で算出するものである。
The past moving average value is calculated by moving average the system cycle for 40 ms of C40-
無効電力量演算部42は、図4の無効電力量対系統周波数偏差との特性を使用して、系統周波数偏差演算部42で算出した系統周波数偏差に基づいて無効電力量を算出し、この無効電力量を加算部46を経て出力電流制御部48に通知するものである。図4に示す無効電力量対系統周波数偏差特性は、系統周波数偏差が小さいときは系統周波数偏差の変化に対する無効電力量の変化割合を小さくすなわち特性線L1の傾きを小さくして単独運転検出感度を低くするレンジである低感帯レンジR1と、系統周波数偏差が大きいときは系統周波数偏差の変化に対する無効電力量の変化割合を大きくすなわち特性線L1の傾きを大きくして単独運転検出感度を高くするレンジである高感帯レンジR21,R22とを設定する。
The reactive energy calculation unit 42 calculates the reactive energy based on the system frequency deviation calculated by the system frequency deviation calculation unit 42 using the characteristic of the reactive power amount vs. system frequency deviation in FIG. The amount of electric power is notified to the output
系統周波数偏差が高感帯レンジR21では無効電力量を減少し、高感帯レンジR22では無効電力量を増加し、低感帯レンジR1では、系統周波数偏差に対する無効電力量の変化割合を小さく設定する。すなわち系統周波数偏差が小さい低感帯レンジR1でも、分散型電源12の単独運転を検出すべく、無効電力を注入することができ、さらには、無効電力量の変化割合を高感帯レンジR21,R22の場合に比較して小さくすることで、系統電圧の低速な系統周波数の揺れの影響を受けることなく、分散型電源12が電力系統14に与える影響を確実に防止可能とする。
The reactive power amount is decreased in the high frequency range R21, the reactive power amount is increased in the high frequency range R22, and the change rate of the reactive power with respect to the system frequency deviation is set small in the low frequency range R1. To do. That is, reactive power can be injected even in the low-risk range R1 where the system frequency deviation is small to detect the isolated operation of the distributed
以上説明した分散型電源システムは図5で示すシステムでも同様である。このシステムではパワーコンディショナ16内部に単独運転検出装置を内蔵したものである。図1と対応する部分には同一の符号を付している。
The distributed power supply system described above is the same as the system shown in FIG. In this system, an independent operation detection device is built in the
実施の形態では系統電圧計測部34aと、第1無効電力注入判定部44aとが系統電圧変動を単独運転状態時に示す1つの電気的変動として電力系統に無効電力を注入する1つの単独運転検出系統を構成する。また、高調波歪計測部34bと、第2無効電力注入判定部44bとが高調波歪電圧変動(高調波変動)を単独運転状態時に示す1つの電気的変動として電力系統に無効電力を注入する1つの単独運転検出系統を構成する。そして、これら複数の単独運転検出系統において、上記電気的変動に基づいて先に単独運転検出を行った単独運転検出系統側から当該電力系統に無効電力を注入するようにした、ことに特徴を有する。なお、この単独運転検出系統は、実施の形態では一例であり、他の単独運転検出系統であってもよいことは勿論である。また、単独運転検出系統は3つ以上の複数であってもよいことは勿論である。
In the embodiment, one independent operation detection system in which the system
以下、説明する。なお、説明では、説明の重複等を回避するため両単独運転検出系統をまとめて説明する。 This will be described below. In the description, both independent operation detection systems will be described together in order to avoid duplication of description.
系統電圧計測部34aと高調波歪計測部34bでは、それぞれ、図6で示すように、各系統周期N0…ごとに系統電圧N0、総合高調波歪電圧でM0を計測する。図6で「T0」,「T1」,「T2」,…,「T13」は系統周期であり、「N0」,「N1」,「N2」,「N3」,「N4」,「N5」;「M0」,「M1」,「M2」,「M3」,「M4」,「M5」は、それぞれの系統周期での系統電圧と総合高調波歪電圧である。N0,M0は現在の系統周期T0での系統電圧,総合高調波歪電圧、N1,M1は系統周期T1での系統電圧,総合高調波歪電圧、…、N5,M5は系統周期T5での系統電圧,総合高調波歪電圧である。Navr,Mavrは実施の形態では現在系統周期T0から3系統周期前の系統周期T3から5系統周期前の系統周期T5までの合計3系統周期の系統電圧,総合高調波歪電圧の平均値である。もちろん、この系統電圧,総合高調波歪電圧の平均値Navr,Mavrは実施の形態の3系統周期に限定されず、適宜に決定することができる。
As shown in FIG. 6, the system
総合高調波歪電圧をTHD、2次高調波歪電圧をV2、3次高調波歪電圧をV3、4次高調波歪電圧をV4、5次高調波歪電圧をV5、6次高調波歪電圧をV6、7次高調波歪電圧をV7とすると、総合高調波歪電圧は、それぞれの高調波歪電圧V2ないしV7を二乗し、それらの加算値の平方根である次式で与えられる。 Total harmonic distortion voltage is THD, second harmonic distortion voltage is V 2 , third harmonic distortion voltage is V 3 , fourth harmonic distortion voltage is V 4 , fifth harmonic distortion voltage is V 5 , sixth order Assuming that the harmonic distortion voltage is V 6 and the seventh harmonic distortion voltage is V 7 , the total harmonic distortion voltage is the square root of each of the harmonic distortion voltages V 2 to V 7, and the sum of these squares. It is given by
THD=√(V2)2+(V3)2+(V4)2+(V5)2+(V6)2+(V7)2
ただし、上記式の総合高調波歪電圧は、2次ないし7次の高調波歪電圧から上記演算式で与えられるが、それ以上の次数の高調波波電圧を除外するものではない。
THD = √ (V 2 ) 2 + (V 3 ) 2 + (V 4 ) 2 + (V 5 ) 2 + (V 6 ) 2 + (V 7 ) 2
However, the total harmonic distortion voltage of the above equation is given by the above equation from the second to seventh harmonic distortion voltages, but does not exclude higher harmonic voltages.
また、高調波歪計測部34bでは、総合高調波歪電圧を計測したが、例えば、3次高調波歪電圧V3を計測してもよいし、他の次数の高調波歪電圧を計測してもよい。
The harmonic
その意味で、以下の説明では総合高調波歪電圧と称するのではなく、単に高調波歪電圧として説明する。 In that sense, in the following description, it is not referred to as a total harmonic distortion voltage, but simply described as a harmonic distortion voltage.
さらに、実施の形態では、単独運転検出を総合高調波電圧や2次以上の高調波歪電圧で行うが、総合高調波歪電流、総合高調波歪電力、あるいは2次以上の高調波歪電流、2次以上の高調波歪電力でもよい。 Further, in the embodiment, the single operation detection is performed with the total harmonic voltage or the second or higher harmonic distortion voltage, but the total harmonic distortion current, the total harmonic distortion power, or the second or higher harmonic distortion current, Second-order or higher harmonic distortion power may be used.
第1無効電力注入判定部44aにおいては、系統電圧計測部34aからの系統電圧の計測値と、系統周波数計測部36からの系統周波数の計測値と、系統周波数偏差演算部40からの系統周波数偏差と、を入力し、これらから、条件(a1)として系統周波数偏差が所定系統周期数分にわたり連続して一定範囲内となる状態が継続して系統周波数に実質変化が無いか、かつ、条件(b1)として系統電圧が予め設定した所定電圧変動範囲内に沿って変化したかという上記2条件(a1)(b1)が成立するか否かを判定する。
In the first reactive power
第2無効電力注入判定部44bにおいては、高調波歪計測部34bからの高調波歪の計測値と、系統周波数計測部36からの系統周波数の計測値と、系統周波数偏差演算部40からの系統周波数偏差と、を入力し、これらから、条件(a2)として系統周波数偏差が所定系統周期数分にわたり連続して一定範囲内となる状態が継続して系統周波数に実質変化が無いか、かつ、条件(b2)として高調波歪電圧が予め設定した電圧範囲内に沿って変化したかという上記2条件(a2)(b2)が成立するか否かを判定する。
In the second reactive power
この判定を系統電圧、高調波歪電圧が上昇と下降方向とに分けて図7(a)(b)、図8(a)(b)(c)(d)、図9(a)(b)を参照して説明する。 This determination is divided into the system voltage and the harmonic distortion voltage in the rising and falling directions, and FIGS. 7 (a), 7 (b), 8 (a), (b), (c), (d), and FIGS. ) Will be described.
図7(a)(b)は判定条件(a1)(a2)、図8(a)(b)は判定条件(b1)、図8(c)(d)は判定条件(b2)、図9(a)(b)は上記判定条件(a1)(b1)または(a2)(b2)が共に成立する場合の第1、第2無効電力注入判定部44a,44bからの無効電力の注入状態、を示す。
7 (a) and 7 (b) are the determination conditions (a1) and (a2), FIGS. 8 (a) and 8 (b) are the determination conditions (b1), FIGS. 8 (c) and 8 (d) are the determination conditions (b2), and FIG. (A) and (b) are the reactive power injection states from the first and second reactive power
また、図7(a)、図8(a)、図8(c)、図9(a)はそれぞれ系統電圧が上昇方向に急変する場合、図7(b)、図8(b)、図8(d)、図9(b)はそれぞれ系統電圧が下降方向に急変する場合を示す。 FIGS. 7 (a), 8 (a), 8 (c), and 9 (a) are respectively shown in FIGS. 7 (b), 8 (b), and 9 (a) when the system voltage suddenly changes in the upward direction. 8 (d) and FIG. 9 (b) show cases where the system voltage suddenly changes in the downward direction.
判定条件(a1)(a2)に関して、図7(a)(b)で横方向のT0,T1,T2,T3,T4,T5は上記した系統周期、縦軸は系統周波数偏差である。点線f1は系統周波数偏差が偏差0Hzからプラス(+)側に0.5Hz、f2は系統周波数偏差が偏差0Hzからマイナス(−)側に0.5Hzである。この系統周波数偏差が±0.5Hzの一定範囲(偏差範囲ΔT=1.0Hz)内の状態が所定系統周期数分、実施の形態では例えば6系統周期にわたり連続して継続すれば系統周波数に実質変化が無いと判定する。もちろん、上記判定では系統周波数偏差が上記一定範囲内に連続して継続する系統周期の数は6系統周期に限定されず、少なくとも2以上の系統周期でよい。
Regarding determination conditions (a1) and (a2), T0, T1, T2, T3, T4, and T5 in the horizontal direction in FIGS. 7A and 7B are the system cycle described above, and the vertical axis is the system frequency deviation. The dotted line f1 has a system frequency deviation of 0.5 Hz from the
図7(a)で示すように系統電圧、高調波歪電圧が上昇方向に急変する場合では系統周波数偏差が系統周期T1から偏差0Hzからプラス(+)側であり、図7(b)で示すように系統電圧、高調波歪電圧が下降方向に急変する場合では系統周波数偏差が系統周期T1から偏差0Hzからマイナス(−)側である。なお、系統周期ごとに系統周波数偏差を演算するために系統周期と系統周期との間の系統周波数偏差はデジタル的に変化する。また、実施の形態では系統周波数偏差演算部40で系統周期ごとに系統周波数偏差を演算するが、これに限定されない。
As shown in FIG. 7A, when the system voltage and the harmonic distortion voltage change suddenly in the increasing direction, the system frequency deviation is from the system cycle T1 to the plus (+) side from the
なお図7(a)(b)では理解のため系統周波数偏差が現在系統周期T0から過去3系統周期以上連続して上記一定範囲内として系統周波数は実質変化していないとして判定条件(a1)(a2)は成立する状態で示している。 In FIGS. 7A and 7B, for the sake of understanding, it is assumed that the system frequency deviation is continuously within the predetermined range from the current system period T0 for the past three system periods or more, and the system frequency is not substantially changed. a2) is shown in an established state.
次に図8(a)(b)(c)(d)を参照して、判定条件(b1)(b2)を説明する。 Next, the determination conditions (b1) and (b2) will be described with reference to FIGS.
図8(a)(b)は横軸に系統周期、縦軸は系統電圧(V)、図8(c)(d)は横軸に系統周期、縦軸は高調波歪電圧(V)である。実線(Nave),(Mave)は、現在系統周期T0から3周期前から5周期前までの3系統周期T3,T4,T5の系統電圧の平均値Navr、高調波歪電圧の平均値Mavrを示す線である。N0,N1,N2,N3,N4,N5;M0,M1,M2,M3,M4,M5はそれぞれ系統周期T0,T1,T2,T3,T4,T5それぞれでの系統電圧、高調波歪電圧である。 8A and 8B, the horizontal axis represents the system cycle, the vertical axis represents the system voltage (V), FIGS. 8C and 8D, the horizontal axis represents the system period, and the vertical axis represents the harmonic distortion voltage (V). is there. Solid lines (Nave) and (Mave) indicate the average value Navr of the system voltage and the average value Mavr of the harmonic distortion voltage in the three system periods T3, T4, and T5 from the current system period T0 to 3 periods before and 5 periods before, respectively. Is a line. N0, N1, N2, N3, N4, and N5; M0, M1, M2, M3, M4, and M5 are system voltages and harmonic distortion voltages in the system periods T0, T1, T2, T3, T4, and T5, respectively. .
点線(Ni)は、各系統電圧の変化を示すためにそれらを結ぶ線、点線(Mi)は、各高調波歪電圧の変化を示すためにそれらを結ぶ線である。 A dotted line (Ni) is a line connecting them in order to show a change in each system voltage, and a dotted line (Mi) is a line connecting them in order to show a change in each harmonic distortion voltage.
図8(a)(c)で示すように系統電圧、高調波歪電圧上昇方向での系統電圧、高調波歪電圧変動の判定条件(b1)(b2)は、上記各系統電圧、高調波歪電圧が図8(a)(c)中の網掛け領域S1a、S1b内の電圧であることである。この網掛け領域S1a、S1bに関して具体数値による判定条件式を示すと、下記(1a)(1b)である。図8(a)(c)中の黒丸(●)印は、各系統電圧、高調波歪電圧を示す目印である。この判定条件式では、各系統周期T0,T1,T2,T3,T4,T5ごとの系統電圧N0,N1,N2,N3,N4,N5;各系統周期T0,T1,T2,T3,T4,T5ごとの高調波歪電圧M0,M1,M2,M3,M4,M5が、それぞれ、過去複数の系統周期それぞれの系統電圧平均値Navr、高調波歪み電圧平均値Mavrに対して各系統周期T0,T1,T2,T3,T4,T5ごとに定めた所定電圧変動範囲でもって変化したときに系統電圧、高調波歪電圧が変動したと判定する。これは図8(b)(d)でも同様である。 As shown in FIGS. 8A and 8C, the determination conditions (b1) and (b2) of the system voltage, the system voltage in the increasing direction of the harmonic distortion voltage, and the harmonic distortion voltage fluctuation are as follows. The voltage is the voltage in the shaded areas S1a and S1b in FIGS. Regarding the shaded areas S1a and S1b, specific conditional expressions are shown as (1a) and (1b) below. The black circles (●) in FIGS. 8A and 8C are marks indicating the system voltage and the harmonic distortion voltage. In this judgment condition formula, system voltages N0, N1, N2, N3, N4, N5 for each system period T0, T1, T2, T3, T4, T5; each system period T0, T1, T2, T3, T4, T5 Harmonic distortion voltages M0, M1, M2, M3, M4, and M5 for each of the system periods T0, T1 with respect to the system voltage average value Navr and the harmonic distortion voltage average value Mavr of each of the plurality of system periods in the past, respectively. , T2, T3, T4, and T5, it is determined that the system voltage and the harmonic distortion voltage have fluctuated when changing within a predetermined voltage fluctuation range. The same applies to FIGS. 8B and 8D.
この場合、判定条件式(1a)(1b)では、系統電圧N0,N1,N2,N3,N4,N5のうち、N0,N1は、系統電圧平均値Navrとの差、また、高調波歪電圧M0,M1,M2,M3,M4,M5のうち、M0,M1は、高調波歪電圧平均値Mavrとの差が、それぞれ他の系統電圧N2,N3,N4,N5、高調波歪電圧M2,M3,M4,M5それぞれよりも大きく急増するような系統電圧変化パターン、高調波歪電圧変化パターンを判定条件に含めている。このことにより、単独運転発生が原因とする場合と、そうではない他の原因とを区別できるようにしている。また、系統電圧N3,N4,N5が系統電圧平均値Navrとの差が所定電圧変化幅(−0.5〜+0.5V)内で推移していたが、系統電圧N2では系統電圧平均値Navrとの差が、所定電圧+0.5を超えて、系統電圧N0,N1では所定電圧、実施の形態では系統電圧平均値Navrとの差(系統電圧変化幅)は3Vを超えて、また、高調波歪電圧系統電圧M3,M4,M5が所定電圧変化幅(−0.5〜+0.5V)内で推移していたが、高調波歪電圧M2では高調波歪電圧平均値Mavrとの差が、所定電圧+0.5を超えて、高調波歪電圧M0,M1では高調波歪電圧平均値Mavrとの差(高調波歪電圧変化幅)は、所定電圧、実施の形態では2Vを超えて急増することを判定条件にしている。 In this case, in the determination conditional expressions (1a) and (1b), among the system voltages N0, N1, N2, N3, N4, and N5, N0 and N1 are the difference from the system voltage average value Navr, and the harmonic distortion voltage. Among M0, M1, M2, M3, M4, and M5, M0 and M1 are different from the harmonic distortion voltage average value Mavr in terms of other system voltages N2, N3, N4, and N5, and harmonic distortion voltage M2, respectively. A system voltage change pattern and a harmonic distortion voltage change pattern that increase more rapidly than M3, M4, and M5 are included in the determination conditions. This makes it possible to distinguish between cases caused by isolated operation and other causes that are not. Further, the difference between the system voltages N3, N4, and N5 and the system voltage average value Navr was within a predetermined voltage change range (−0.5 to +0.5 V), but the system voltage average value Navr at the system voltage N2. And the difference between the system voltage N0 and N1 and the system voltage average value Navr in the embodiment (system voltage change width) exceeds 3V, The wave distortion voltage system voltages M3, M4, and M5 have changed within a predetermined voltage change range (−0.5 to +0.5 V), but the harmonic distortion voltage M2 has a difference from the harmonic distortion voltage average value Mavr. The difference from the harmonic distortion voltage average value Mavr (harmonic distortion voltage change width) at the harmonic distortion voltages M0 and M1 exceeds the predetermined voltage +0.5, and rapidly increases beyond 2 V in the embodiment. It is a judgment condition to do.
このように実施の形態では、系統電圧、高調波歪電圧が過去複数の系統周期に沿って予め設定した系統電圧変化パターン、高調波歪電圧変化パターンに対応した変化を呈したときに単独運転発生に関わる高調波変動有りと判定して当該電力系統に無効電力を注入するようにしたものである。 As described above, in the embodiment, when the system voltage and the harmonic distortion voltage exhibit changes corresponding to the system voltage change pattern and the harmonic distortion voltage change pattern set in advance along a plurality of system cycles in the past, the single operation occurs. Therefore, reactive power is injected into the power system.
そして、実施の形態では、上記判定を行う第1、第2無効電力注入判定部44a,44bそれぞれの判定出力を、ORゲート45からいずれでも出力可能としたことにより、単独運転発生態様に対応する側の判定出力で無効電力を電力系統により高速に注入して単独運転検出することを可能とし、単独運転検出の高速化を図れるようにしている。
〔(N0−Navr)>3V〕and
〔(N1−Navr)>3V〕and
〔(N2−Navr)>−0.5V〕and
〔−0.5<(N3−Navr)<0.5V〕and
〔−0.5<(N4−Navr)<0.5V〕and
〔−0.5<(N5−Navr)<0.5V〕 …(1a)
〔(M0−Mavr)>2V〕and
〔(M1−Mavr)>2V〕and
〔(M2−Mavr)>−0.5V〕and
〔−0.5<(M3−Mavr)<0.5V〕and
〔−0.5<(M4−Mavr)<0.5V〕and
〔−0.5<(M5−Mavr)<0.5V〕 …(1a)
図8(b)(d)で示すように系統電圧、高調波歪電圧下降方向での系統電圧変動、高調波歪電圧変動の判定条件(b1)(b2)は、上記各系統電圧、高調波歪電圧が図8(b)(d)中の網掛け領域S2a,S2b内の電圧であることである。この網掛け領域S2a,S2bに関して具体数値による判定条件式を示すと、下記式(2a)(2b)である。図8(b)(d)中の黒丸(●)印は、各系統電圧、高調波歪電圧を示す目印である。図8(b)(d)中の(Navr)(Ni)(Mavr)(Mi)は図8(a)(b)中の(Navr)(Ni)(Mavr)(Mi)に対応する。()書きは、系統電圧の平均値Navr、高調波歪電圧の平均値Mavr、系統電圧N0ないしN5、高調波歪電圧M0ないしM5と区別するためである。
〔(N0−Navr)<−3V〕and
〔(N1−Navr)<−3V〕and
〔(N2−Navr)<0.5V〕and
〔−0.5<(N3−Navr)<0.5V〕and
〔−0.5<(N4−Navr)<0.5V〕and
〔−0.5<(N5−Navr)<0.5V〕 …(2a)
〔(M0−Mavr)<−2V〕and
〔(M1−Mavr)<−2V〕and
〔(M2−Mavr)<0.5V〕and
〔−0.5<(M3−Mavr)<0.5V〕and
〔−0.5<(M4−Mavr)<0.5V〕and
〔−0.5<(M5−Mavr)<0.5V〕 …(2b)
実施の形態では理解のため代表例として各系統周期ごとの系統電圧は上記網掛け領域S1a,S2a内、各系統周期ごとの高調波歪電圧は上記網掛け領域S1b,S2b内に入っていて系統電圧、高調波歪電圧が上昇する場合も下降する場合も系統電圧変動の判定条件(b1)、高調波歪電圧変動の判定条件(b2)を充足するようにしている。この判定条件(b1)(b2)は、上記条件式で示すように現在系統周期T0から3周期前から5周期前までの3系統周期T3,T4,T5それぞれの系統電圧平均値Navr、高調波歪電圧平均値Mavrに対して過去6周期T0−T5それぞれの系統電圧、高調波歪電圧がそれぞれの系統周期ごとにいずれも網掛け領域S1a,S1b,S2a,S2b内であるときである。
In the embodiment, the determination output of each of the first and second reactive power
[(N0-Navr)> 3V] and
[(N1-Navr)> 3V] and
[(N2-Navr)>-0.5V] and
[-0.5 <(N3-Navr) <0.5V] and
[-0.5 <(N4-Navr) <0.5V] and
[−0.5 <(N5-Navr) <0.5V] (1a)
[(M0-Mavr)> 2V] and
[(M1-Mavr)> 2V] and
[(M2-Mavr)>-0.5V] and
[−0.5 <(M3-Mavr) <0.5V] and
[−0.5 <(M4-Mavr) <0.5V] and
[−0.5 <(M5-Mavr) <0.5V] (1a)
As shown in FIGS. 8B and 8D, the determination conditions (b1) and (b2) for the system voltage, the system voltage fluctuation in the descending direction of the harmonic distortion voltage, and the harmonic distortion voltage fluctuation are as follows. The distortion voltage is the voltage in the shaded areas S2a and S2b in FIGS. 8B and 8D. Regarding the hatched areas S2a and S2b, specific conditional expressions are shown as the following expressions (2a) and (2b). The black circles (●) in FIGS. 8B and 8D are marks indicating the system voltage and the harmonic distortion voltage. (Navr) (Ni) (Mavr) (Mi) in FIGS. 8B and 8D corresponds to (Navr) (Ni) (Mavr) (Mi) in FIGS. 8A and 8B. () Is for distinguishing from the average value Navr of the system voltage, the average value Mavr of the harmonic distortion voltage, the system voltage N0 to N5, and the harmonic distortion voltage M0 to M5.
[(N0-Navr) <-3V] and
[(N1-Navr) <-3V] and
[(N2-Navr) <0.5V] and
[-0.5 <(N3-Navr) <0.5V] and
[-0.5 <(N4-Navr) <0.5V] and
[−0.5 <(N5-Navr) <0.5V] (2a)
[(M0-Mavr) <-2V] and
[(M1-Mavr) <-2V] and
[(M2-Mavr) <0.5V] and
[−0.5 <(M3-Mavr) <0.5V] and
[−0.5 <(M4-Mavr) <0.5V] and
[-0.5 <(M5-Mavr) <0.5V] (2b)
In the embodiment, as a representative example for the sake of understanding, the system voltage for each system period is in the shaded areas S1a and S2a, and the harmonic distortion voltage for each system period is in the shaded areas S1b and S2b. Whether the voltage or harmonic distortion voltage increases or decreases, the system voltage fluctuation determination condition (b1) and the harmonic distortion voltage fluctuation determination condition (b2) are satisfied. The determination conditions (b1) and (b2) are the system voltage average values Navr and harmonics of the three system periods T3, T4 and T5 from the previous system period T0 to the previous five periods as shown in the above conditional expression. This is when the system voltage and harmonic distortion voltage of each of the past six periods T0 to T5 are within the shaded areas S1a, S1b, S2a, and S2b for each system period with respect to the distortion voltage average value Mavr.
第1無効電力注入判定部44aは、上記図7(a)(b)、図8(a)(b)で示すように上記判定条件(a1)(b1)が成立するか否かの判定を行うと共に成立するとの判定により、図9(a)(b)で示すように電力系統に追加無効電力を注入する制御を行う。第2無効電力注入判定部44bは、上記図7(a)(b)、図8(c)(d)で示すように上記判定条件(a2)(b2)が成立するか否かの判定を行うと共に成立するとの判定により、図9(a)(b)で示すように電力系統に追加無効電力を注入する制御を行う。
The first reactive power
図9(a)(b)において横軸は、図7(a)(b)、図8(a)ないし(d)それぞれに対応した系統周期であり、縦軸は無効電力注入判定部44から位相進み側または位相遅れ側に追加注入する無効電力(Var)を示す。実施の形態では図解のため図9(a)(b)中に無効電力(Var)の値が位相進み側200Var、位相遅れ側200Varが記入されているが、注入無効電力の値を限定する趣旨ではない。 9 (a) and 9 (b), the horizontal axis represents the system cycle corresponding to each of FIGS. 7 (a) and 7 (b) and FIGS. 8 (a) to 8 (d), and the vertical axis represents the reactive power injection determination unit 44. Reactive power (Var) additionally injected to the phase advance side or the phase delay side is shown. In the embodiment, for the purpose of illustration, the values of reactive power (Var) are entered in FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b) as phase advance side 200Var and phase lag side 200Var. is not.
この実施の形態では、現在系統周期T0で判定条件(a1)(b1);(a2)(b2)が成立すると共に、系統周波数偏差の符号が図9(a)では現在系統周期T0ではプラス側、図9(b)ではマイナス側になっているので、現在系統周期0で系統電圧上昇、高調波歪電圧上昇では位相進み、系統電圧下降、高調波歪電圧下降では位相遅れの無効電力として200Varを注入している。これは、系統周波数偏差の符号がプラスでは無効電力量演算部42からの無効電力が位相進みで、系統周波数偏差の符号がマイナスでは無効電力量演算部42からの無効電力が位相遅れであるから、加算部42で無効電力量演算部42からの無効電力と無効電力注入判定部44からの無効電力とが相殺されないように、無効電力量演算部42からの無効電力の位相遅れ進みと、無効電力注入判定部44からの無効電力の位相遅れ進みとを一致させるためである。
In this embodiment, the determination conditions (a1) (b1); (a2) (b2) are satisfied in the current system cycle T0, and the sign of the system frequency deviation is positive in the current system cycle T0 in FIG. 9 (a). In FIG. 9B, since it is on the negative side, the system voltage rises at the
なお、図9(a)、図9(b)のいずれも1系統周期が20m秒とした場合、無効電力の注入期間Ta1、Ta2は共に100m秒となっているが、この注入期間Ta1、Ta2に限定されない。注入期間Ta1、Ta2は100m秒以上、200m秒以下が電力系統ライン32に電力変動を引き起こし易く、また、単独運転検出を高速で行ううえで好ましい。
9 (a) and 9 (b), when one system cycle is 20 milliseconds, the reactive power injection periods Ta1 and Ta2 are both 100 milliseconds, but the injection periods Ta1 and Ta2 It is not limited to. The injection periods Ta1 and Ta2 are preferably not less than 100 milliseconds and not more than 200 milliseconds because it is easy to cause power fluctuations in the
なお、実施の形態では系統電圧、高調波歪電圧が上昇側に急変する場合と下降側に急変する場合で説明したが、いずれの側に急変しても判定条件(b)を満たすことに限定するものではなく、いずれか一方側に急変する場合のみを判定条件(b)、またはいずれか他方側に急変する場合のみを判定条件(b)を満たすこととしてもよい。 In the embodiment, the case where the system voltage and the harmonic distortion voltage are suddenly changed to the rising side and the case where the system voltage is suddenly changed to the falling side has been described. However, it is limited to satisfying the determination condition (b) regardless of which side suddenly changes. The determination condition (b) may be satisfied only when it suddenly changes to one side, or only when it suddenly changes to either side.
以上から無効電力量演算部42から無効電力を注入している場合に、注入無効電力と負荷無効電力とがバランスしているか否か、分散型電源12の有効電力と負荷有効電力とがバランスしているか否かを判定条件(a1)(b1);(a2)(b2)で判定し、第1判定条件(a1)(b1)が共に成立または第2判定条件(a2)(b2)が共に成立した場合に、第1無効電力注入判定部44aまたは第2無効電力注入判定部44bからは無効電力量演算部42からの注入無効電力と進み遅れの位相を合わせた無効電力を注入し、これによって、インバータ制御部26には電力系統ライン32に電力変動を起こすための電流制御指令値を入力することができる結果、電力系統ライン32が単独運転時には電力変動を引き起こされ、単独運転を検出することができるようになる。
As described above, when reactive power is injected from the reactive power amount calculation unit 42, whether or not the injected reactive power and the load reactive power are balanced, the active power of the distributed
以上説明したように実施の形態では、分散型電源12が電力系統14から切り離され単独運転しているか否かの検出のため無効電力を電力系統に注入している状態で、系統周波数が過去複数の系統周期にわたり実質変化が無い状態のときに系統電圧または高調波歪電圧が所定変動範囲を超えて変動したときに当該電力系統に無効電力を追加で注入するようにしたから、上記注入している無効電力が分散型電源12側と図外の負荷側とでバランスしている状態を崩すことができる結果、単独運転を確実に検出することができるようになる。
As described above, in the embodiment, in the state where reactive power is injected into the power system for detecting whether or not the distributed
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various changes or modifications within the scope described in the claims.
10 分散型電源システム
12 分散型電源
14 電力系統
16 パワーコンディショナ
18 単独運転検出装置
20,22 連系リレー
24 制御装置
34a 系統電圧計測部
34b 高調波歪計測部
36 系統周波数計測部
38 単独運転判定部
40 系統周波数偏差演算部
42 無効電力量演算部
44a 第1無効電力注入判定部
44b 第2無効電力注入判定部
45 ORゲート
46 加算部
26 インバータ制御部
28 インバータ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
単独運転発生時において過去複数の系統周期にわたって高調波が変化する高調波変化パターンを予め設定する第1ステップと、
計測した高調波が上記高調波変化パターンに対応した変化を呈するか否かを判定する第2ステップと、
上記計測高調波が上記高調波変化パターンに対応した変化を呈したと判定したとき高調波変動有りとして電力系統に無効電力を注入する第3ステップと、
を具備したことを特徴とする単独運転検出方法。 In the isolated operation detection method of injecting reactive power into the power system for detecting whether the distributed power source is disconnected from the power system and operating independently,
A first step of presetting a harmonic change pattern in which harmonics change over a plurality of system cycles in the past when an isolated operation occurs;
A second step of determining whether or not the measured harmonic exhibits a change corresponding to the harmonic change pattern;
A third step of injecting reactive power into the power system as having a harmonic fluctuation when it is determined that the measured harmonic exhibits a change corresponding to the harmonic change pattern;
An islanding operation detection method comprising:
請求項8に記載の制御装置を備えた、ことを特徴とする単独運転検出装置。 In a single operation detection device that injects reactive power into a power system for detection of whether a distributed power source is disconnected from the power system and is operating independently,
An isolated operation detection device comprising the control device according to claim 8.
Priority Applications (1)
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