(57)【要約】【課題】瞬低電力補償装置を設けたものにおいて、瞬低の際に電力補償するにあたり、より高速に瞬低と負荷異常の判別を行うことが可能な負荷異常検出装置およびその方法を提供する。【解決手段】電力供給側１の電圧を検出する電圧検出手段１３と、電力使用側２の電流を検出する使用電流検出手段１４と、電圧検出手段１３が検出した電力供給側１の電圧の変化と使用電流検出手段１４が検出した電流の変化率とに基づいて、負荷異常と瞬低とを区別して判定する制御保護手段１１とを設け、制御保護手段１１によって、電力供給側１の電圧が低下した時の電力使用側２の電流変化率が予め設定した閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給側の電圧を検出する電圧検出手段と、電力使用側の電流を検出する使用電流検出手段と、前記電圧検出手段が検出した前記電力供給側の電圧の変化と前記使用電流検出手段が検出した電流の変化率とに基づいて、負荷異常と瞬低とを区別して判定する制御保護手段とを設け、
前記制御保護手段によって、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の電流変化率が予め設定した閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定することを特徴とする負荷異常検出装置。
【請求項２】
電力供給側の電圧を検出する電圧検出手段と、電力使用側の総使用電力量を検出する総使用電力量検出手段と、前記総使用電力量検出手段が検出した総使用電力量に基づいて、負荷異常と瞬低とを区別して判定する制御保護手段とを設け、
前記制御保護手段によって、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の総使用電力量が予め設定した閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定することを特徴とする負荷異常検出装置。
【請求項３】
電力供給側の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電力供給側の各負荷毎の使用電力量を検出する負荷使用電力量検出手段と、前記負荷使用電力量検出手段が検出した各負荷毎の使用電力量に基づいて、負荷異常と瞬低とを区別して判定する制御保護手段とを設け、
前記制御保護手段によって、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記各負荷毎の使用電力量が予め設定した閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定することを特徴とする負荷異常検出装置。
【請求項４】
電力供給側の電圧を検出する工程と、電力使用側の電流を検出する工程と、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の電流の変化率が予め設定していた閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定する工程とを備えた負荷異常検出方法。
【請求項５】
電力供給側の電圧を検出する工程と、電力使用側の総使用電力量を検出する工程と、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の総使用電力量が予め設定していた閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定する工程とを備えた負荷異常検出方法。
【請求項６】
電力供給側の電圧を検出する工程と、前記電力供給側の各負荷毎の使用電力量を検出する工程と、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記各負荷毎の使用電力量が予め設定していた閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定する工程とを備えた負荷異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給側から電力使用側への電力供給線路に、瞬時停電、電圧低下などの瞬低の際に電力を供給する瞬低電力補償装置を備えたもので、電圧低下時に瞬低と区別して負荷異常を検出することができる負荷異常検出装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用電源などから電力が送配電網等を通じ供給可能となるよう構成されている電力供給側から電力供給線路を介して電力使用側の負荷に電力を供給する場合、瞬時停電や瞬時の電圧低下時などの瞬低の際にも安定した電力供給が行えるよう瞬低電力補償装置を、電力供給線路に電力供給可能に設けた無停電電源装置等の電源装置がある。このようなものでは、瞬低が検出されると検出信号に基づいて瞬低電力補償装置からは電力使用側の負荷に電力供給線路を介して電力が供給される。
【０００３】
そして、瞬低を検出する装置としては、電力供給側の電圧を常時監視し、電圧の低下を検出することによって検出する装置がある。電圧低下のみで瞬低の検出を行った場合、電力使用側を構成する負荷に短絡事故等の異常を生じても電圧の低下をまねき、瞬低と誤判断してしまうことになる。こうした誤判断をなくすため、負荷短絡等の異常時に負荷電流が急増することをもとに、電力供給側の電圧低下の検出と過負荷電流検出とを組み合わせて瞬低と負荷異常を区別することが行なわれている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
すなわち、特許文献１には、過負荷電流、商用電源過電流、商用電源電圧低下及び商用電流零等の検出結果を組み合わせて瞬低を判定することにより、瞬時電圧低下や停電等の多数のトラブル状態を正確かつ高速に検出するとしたものが記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、負荷側の短絡事故等で過電流が発生して系統電圧が低下した場合に不足電圧を検出しても、同時に過電流検出部が過電流検出信号を信号遮断部に送ることで、負荷短絡等の異常時には電圧補償動作を行わないようにするとしたものが記載されている。
【０００６】
そして、負荷異常の発生時には、電力供給側直前に設けられた遮断器の遮断動作により負荷異常が発生した系統の電力供給側との切り離しが行われる。この切り離しには数十ｍ・ｓｅｃ以上の時間を要する。ところが、超電導磁石を用いて電力貯蔵を行うようにした瞬低電力補償装置（以下、ＳＭＥＳと記す）では、数十ｍ・ｓｅｃの電圧低下であっても電力の補償を行おうとするものであるから、電圧低下を検出し数十ｍ・ｓｅｃ以上の時間をかけて電力供給側との切り離しを行っていると、負荷側での遮断動作が終了する前にＳＭＥＳは電力補償を開始してしまうことになる。
【０００７】
このため、従来の単に過負荷電流、電源過電流、電源電圧低下及び電流零等の検出結果を組み合わせて瞬低を判定するものでは、一定レベルの過負荷電流を検出するまで負荷異常を検出することができず、過負荷電流の上昇傾向によって検出レベルを超えるまでの時間が、ＳＭＥＳの動作開始時間より長い場合に検出遅れが生じてしまい、ＳＭＥＳは電力補償を開始してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−４７５６０号公報
【特許文献２】特開２００３−２８９６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
負荷異常の発生時には、電力供給側直前に設けられた遮断器の遮断動作により負荷異常が発生した系統の電力供給側との切り離しが行われる。この切り離しには数十ｍ・ｓｅｃ以上の時間を要する。ところが、超電導磁石を用いて電力貯蔵を行うようにした瞬低電力補償装置（以下、ＳＭＥＳと記す）では、数十ｍ・ｓｅｃの電圧低下であっても電力の補償を行おうとするものであるから、電圧低下を検出し数十ｍ・ｓｅｃ以上の時間をかけて電力供給側との切り離しを行っていると、負荷側での遮断動作が終了する前にＳＭＥＳは電力補償を開始してしまうことになる。
【００１０】
このため、従来の単に過負荷電流、電源過電流、電源電圧低下及び電流零等の検出結果を組み合わせて瞬低を判定するものでは、一定レベルの過負荷電流を検出するまで負荷異常を検出することができず、過負荷電流の上昇傾向によって検出レベルを超えるまでの時間が、ＳＭＥＳの動作開始時間より長い場合に検出遅れが生じてしまい、ＳＭＥＳは電力補償を開始してしまう。
【００１１】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、電力供給側から電力使用側への電力供給線路に、瞬時停電、電圧低下などの瞬低の際に電力を供給する瞬低電力補償装置を設けたものにおいて電力補償するにあたり、より高速に負荷異常と瞬低との判定、区別を行うことが可能な負荷異常検出装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の負荷異常検出装置は、電力供給側の電圧を検出する電圧検出手段と、電力使用側の電流を検出する使用電流検出手段と、前記電圧検出手段が検出した前記電力供給側の電圧の変化と前記使用電流検出手段が検出した電流の変化率とに基づいて、負荷異常と瞬低とを区別して判定する制御保護手段とを設け、前記制御保護手段によって、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の電流変化率が予め設定した閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の負荷異常検出方法は、電力供給側の電圧を検出する工程と、電力使用側の電流を検出する工程と、前記電力供給側の電圧が低下した時の前記電力使用側の電流の変化率が予め設定していた閾値より大きい場合に、負荷異常であると判定する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力使用側の負荷に発生した負荷短絡等の負荷異常を、より高速に瞬低と判定、区別して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る瞬低電力補償システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電力供給側電圧と電力使用側電流の変化の概略を示す図で、図２（ａ）は系統瞬低時の図、図２（ｂ）は負荷短絡時の図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における瞬低と負荷異常の判定、区別過程のフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る瞬低電力補償システムの構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る瞬低電力補償システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１７】
先ず第１の実施形態を図１乃至図３により説明する。図１は瞬低電力補償システムの構成図であり、図２は電力供給側電圧と電力使用側電流の変化の概略を示す図で、図２（ａ）は系統瞬低時の図、図２（ｂ）は負荷短絡時の図であり、図３は瞬低と負荷異常の判定、区別過程のフローチャートである。
【００１８】
図１において、１０１は瞬低電力補償システムで、１は商用電源から電力が送配電網等を通じ供給可能となるよう構成された電力系統の電力供給側であり、２は供給された電力を消費する負荷等によって構成される電力使用側であり、電力供給側１と電力使用側２とは、電力供給線路３を介して接続され、電力供給側１から所要の電力が電力使用側２に供給されるようになっている。また電力供給側１と電力使用側２との間の電力供給線路３には、電力供給側１の部分に高速遮断器４が挿入され、電力使用側２の部分に負荷遮断器５が挿入されている。さらに、高速遮断器４と負荷遮断器５の間の電力供給線路３には、瞬低電力補償装置６が、遮断器７が挿入された補償電力給電路８を介して、瞬低を補償する電力を電力供給線路３に供給可能に接続されている。
【００１９】
瞬低電力補償装置６は、電力貯蔵装置として直流電力を貯蔵する超電導コイル９を備えており、超電導コイル９に貯蔵された直流電力は、直流電力を交流電力に変換して出力するインバータの変換器１０で交流電力に変換されて電力供給線路３に供給される。そして、このような瞬低電力補償装置６の瞬低補償運転の開始、停止を判定、指令は制御保護手段１１によって行なわれる。また高速遮断器４の作動についても制御保護手段１１の制御のもとに行なわれるようになっている。なお、超電導コイル９と変換器１０の間には保護装置１２が挿入されており、この保護装置１２で、瞬低電力補償装置６の超電導コイル９や変換器１０を異常が生じた際に制御保護手段１１の制御のもとに保護する。
【００２０】
また、１３は電圧検出手段で、電力供給線路３の高速遮断器４より電力供給側１の位置で、電力供給側１の供給電圧を検出し、さらに補償電力給電路８の遮断器７と変換器１０の間で、瞬低電力補償装置６の出力電圧を検出するようになっていて、電圧検出手段１３の検出出力は制御保護手段１１に出力されるようになっている。１４は使用電流検出手段で、電力供給線路３の負荷遮断器５が挿入された位置と補償電力給電路８が接続された位置との間で、電力使用側２の使用電流を検出するようになっていて、使用電流検出手段１４の検出出力は制御保護手段１１に出力されるようになっている。
【００２１】
そして、上記の通り構成された瞬低電力補償システム１０１での瞬低時の電力補償運転や負荷異常の検出等は、次のようにして行われる。
【００２２】
すなわち、通常状態では、瞬低電力補償装置６からは電力供給を行わず、電力供給側１の商用電源からの電力が、投入状態の高速遮断器４及び負荷遮断器５が挿入された電力供給線路３を介して電力使用側２の負荷等に供給され、使用、消費される。電力供給側１で電力系統の瞬時停電、電圧低下などの瞬低が発生すると、電圧検出手段１３は供給電圧の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１１に出力する。また、使用電流検出手段１４でも同様に使用電流の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１１に出力する。なお、瞬低の発生に伴う供給電圧及び使用電流の低下については、三相交流のベクトル表記の絶対値で示す図２（ａ）の電圧ベクトル値及び電流ベクトル値のようなものとして示される。
【００２３】
こうした電圧検出手段１３からの供給電圧の低下という検出結果を受け、また使用電流検出手段１４からの使用電流の低下という検出結果を受け、制御保護手段１１では瞬低が発生したとの判定をする。瞬低発生の判定により制御保護手段１１は、瞬低電力補償装置６の変換器１０に瞬低補償動作を開始するよう指令し、同時に高速遮断器４に遮断動作するよう指令する。
【００２４】
制御保護手段１１の指令を受けた変換器１０は、インバータ運転により超電導コイル９が貯蔵している直流電力を交流電力に変換し、遮断器７が挿入された補償電力給電路８、電力供給線路３を介して電力使用側２の負荷等に補償電力を供給する。
【００２５】
その後、電力供給側１の電圧が所定の電圧に回復して瞬低状態でなくなると、電圧検出手段１３により回復した所定の電圧を検出して制御保護手段１１に出力すると、制御保護手段１１では電力供給側１の電圧が回復したと判定する。そして制御保護手段１１は、高速遮断器４に投入動作するよう指令し、変換器１０に瞬低補償動作を停止するよう指令する。こうした一連の瞬低電力補償装置６による瞬低補償動作が終了した後、超電導コイル９については、瞬低補償動作で消費した直流電力を回復させるために、図示しないが、充電器を用いて充電が行なわれる。
【００２６】
一方、電力使用側２で負荷短絡等の負荷異常が発生した場合には、同様に電圧検出手段１３で供給電圧の低下を検出して制御保護手段１１に出力する。この時、瞬低の発生時と同様に、供給電圧の低下は、同じく三相交流のベクトル表記の絶対値で示す図２（ｂ）の電圧ベクトル値のように低下したものとして示される。しかし、電力使用側２の使用電流は、図２（ｂ）に示されるように電流ベクトル値は瞬低時と異なり、電圧ベクトルは逆に急激に増加したものとなる。こうした電圧検出手段１３からの供給電圧が低下するという変化と、使用電流検出手段１４からの使用電流が増加するという変化を受け、制御保護手段１１では、使用電流について電流ベクトルの変化率が所定値以上であった時に負荷短絡等の負荷異常であるとの判定を行う。
【００２７】
上記のように瞬低と負荷異常のいずれであるかの判定を行う制御保護手段１１の判定、区別過程は、図３に示すフローチャートにしたがって行なわれる。
【００２８】
すなわち、制御保護手段１１に電圧検出手段１３と使用電流検出手段１４からの供給電圧、使用電流の各検出結果が入力されると、第１のステップＳ１において、供給電圧である系統電圧の電圧ベクトルが予め設定した閾値より大きいか否かの比較、判断がなされ、大きい場合には、継続して通常通りの電力供給が電力供給側１から電力使用側２の負荷等に行なわれる。
【００２９】
しかし、電圧ベクトルが予め設定した閾値より小さい場合には、第２のステップＳ２において、電流ベクトルの変化率の計算が実行される。変化率は、今回検出した電流値から前回検出した電流値を減算することによって算出され、計算結果が次の第３のステップＳ３に出力される。
【００３０】
続く第３のステップＳ３において、算出された電流ベクトルの変化率が、予め設定した閾値より大きいか否かの比較、判断がなされる。そして、比較、判断結果が電流ベクトルの変化率が閾値より小さい場合には、瞬低が発生したと判定する。この判定に基づき、上記のように高速遮断器４を遮断動作させ、瞬低電力補償装置６の瞬低補償動作を開始させて、瞬低電力補償装置６から電力を電力使用側２の負荷等に供給する。
【００３１】
また、第３のステップＳ３において、比較、判断結果が電流ベクトルの変化率が閾値より大きい場合には、使用電流が増加しているとみなし、負荷短絡等の負荷異常が発生したと判定する。この判定に基づき、瞬低電力補償装置６は動作させずに停止させたままにして高速遮断器４を遮断動作させ、負荷遮断器５を遮断動作させ、電力供給側１から電力使用側２への電力供給を停止する。
【００３２】
以上の通り、制御保護手段１１において、電圧検出手段１３と使用電流検出手段１４とからの供給電圧、使用電流の各検出結果を得、負荷異常の判定に、電流ベクトルの変化率を用いることにより、電力使用側２の負荷に発生した負荷短絡等の負荷異常を、より高速に瞬低と判定、区別して検出することができる。それにより、負荷異常の際に応答速度の速い瞬低電力補償装置６から電力使用側２に無駄に電力を供給してしまう虞がなくなる。
【００３３】
次に第２の実施形態を図４により説明する。図４は瞬低電力補償システムの構成図である。なお、本実施形態は電力使用側の総使用電力量検出手段を備える点で第１の実施形態と異なっているため、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００３４】
図４において、１０２は瞬低電力補償システムで、電力供給側１から電力使用側２に、電力供給線路３を介して所要の電力が供給されるようになっている。また電力供給側１と電力使用側２との間の電力供給線路３には、電力供給方向に高速遮断器４、負荷遮断器５が挿入されており、高速遮断器４と負荷遮断器５の間の電力供給線路３には、電力貯蔵装置としての超電導コイル９を備えた瞬低電力補償装置６が、遮断器７が挿入された補償電力給電路８を介して電力供給が可能となるよう接続されており、瞬低電力補償装置６には、直流電力を交流電力に変換して出力する変換器１０、保護装置１２が設けられている。
【００３５】
また、瞬低電力補償装置６の瞬低補償運転の開始、停止を判定、指令については制御保護手段１５による制御のもとにより行なわれ、高速遮断器４の作動についても制御保護手段１５の制御によって行なわれるようになっている。また制御保護手段１５には、電力供給側１の供給電圧を検出し、さらに瞬低電力補償装置６の出力電圧を検出する電圧検出手段１３の検出出力が入力され、またさらに電力使用側２の使用電流を検出する使用電流検出手段１４の検出出力が入力されるようになっている。また、制御保護手段１５には、電力供給線路３の負荷遮断器５が挿入された位置と補償電力給電路８が接続された位置との間で、電力使用側２の総使用電力量を検出する総使用電力量検出手段１６の検出出力が入力されるようになっている。
【００３６】
そして、上記の通り構成された瞬低電力補償システム１０２での瞬低補償運転や負荷異常の検出等は次のようにして行われる。
【００３７】
すなわち、通常状態では、瞬低電力補償装置６からは電力供給を行わず、電力供給側１からの電力が、投入状態の高速遮断器４及び負荷遮断器５が挿入された電力供給線路３を介して電力使用側２の負荷等に供給され、使用、消費される。電力供給側１で電力系統の瞬時停電、電圧低下などの瞬低が発生すると、電圧検出手段１３は供給電圧の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１５に出力する。また、総使用電力量検出手段１６でも同様に総使用電力量の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１５に出力する。
【００３８】
こうした電圧検出手段１３からの供給電圧の低下という検出結果を受け、また総使用電力量検出手段１６からの総使用電力量の低下という検出結果を受け、制御保護手段１５では、低下した総使用電力量が、例えば瞬低電力補償装置６が補償できる範囲の電力量に予め設定した閾値より大きいか否かの比較、判断がなされる。この比較、判断の結果、総使用電力量が設定した閾値より小さい場合には瞬低が発生したとの判定をする。この瞬低発生の判定により制御保護手段１５は、瞬低電力補償装置６の変換器１０に瞬低補償動作を開始するよう指令し、同時に高速遮断器４に遮断動作するよう指令する。
【００３９】
制御保護手段１５からの各指令に基づき、上記第１の実施形態と同様に、変換器１０は、超電導コイル９が貯蔵している直流電力を交流電力に変換して補償電力給電路８、電力供給線路３を介し、電力使用側２の負荷等に補償電力を供給する。
【００４０】
その後、電力供給側１の電圧が所定の電圧に回復して瞬低状態でなくなると、電圧検出手段１３により回復した所定の電圧を検出して制御保護手段１５に出力すると、制御保護手段１５では電力供給側１の電圧が回復したと判定する。そして制御保護手段１５は、高速遮断器４に投入動作するよう指令し、変換器１０に瞬低補償動作を停止するよう指令する。こうした一連の瞬低電力補償装置６による瞬低補償動作が終了した後、超電導コイル９については、瞬低補償動作で消費した直流電力を回復させるために、図示しないが、充電器を用いて充電が行なわれる。
【００４１】
一方、電力使用側２で負荷短絡等の負荷異常が発生した場合には、同様に電圧検出手段１３で供給電圧の低下を検出して制御保護手段１５に出力する。しかし、電力使用側２の総使用電力量は増大し、総使用電力量検出手段１６は増大した総使用電力量を検出し、検出結果を制御保護手段１５に出力する。
【００４２】
こうした電圧検出手段１３からの供給電圧の低下という検出結果、また総使用電力量検出手段１６からの総使用電力量の増大という検出結果を受けて、制御保護手段１５では、増大した総使用電力量が予め設定した閾値より大きいか否かの比較、判断を行う。この比較、判断の結果、増大した総使用電力量が閾値より大きい場合には負荷短絡等の負荷異常であるとの判定を行う。そして、負荷異常であるとの判定に基づいて制御保護手段１５による制御のもとに、直ちに瞬低電力補償装置６は動作させずに停止させたままにして高速遮断器４を遮断動作させ、負荷遮断器５を遮断動作させ、電力供給側１から電力使用側２への電力供給を停止する。
【００４３】
以上の通り、制御保護手段１５において、電圧検出手段１３と総使用電力量検出手段１６とからの供給電圧、総使用電力量の各検出結果を得、負荷異常の判定に総使用電力量を用い、例えば瞬低電力補償装置６が補償できる範囲の電力量を閾値として予め設定して比較、判定することにより、電力使用側２の負荷に発生した負荷短絡等の負荷異常を、より高速に瞬低と判定、区別して検出することができる。それにより、負荷異常の際に応答速度の速い瞬低電力補償装置６から電力使用側２に無駄に電力を供給することがなくなる。
【００４４】
次に第３の実施形態を図５により説明する。図５は瞬低電力補償システムの構成図である。なお、本実施形態は電力使用側の各負荷毎に負荷使用電力量検出手段を備える点で第１の実施形態と異なっているため、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００４５】
図５において、１０３は瞬低電力補償システムで、電力供給側１から電力使用側２の複数の負荷１７に、各負荷１７への分岐電路３ａを有する電力供給線路３を介して所要の電力が供給されるようになっている。また電力供給側１と電力使用側２との間の電力供給線路３には、電力供給方向に高速遮断器４、負荷遮断器５が挿入されており、高速遮断器４と負荷遮断器５の間の電力供給線路３には、電力貯蔵装置としての超電導コイル９を備えた瞬低電力補償装置６が、遮断器７が挿入された補償電力給電路８を介して電力供給が可能となるよう接続されており、瞬低電力補償装置６には、直流電力を交流電力に変換して出力する変換器１０、保護装置１２が設けられている。
【００４６】
また、瞬低電力補償装置６の瞬低補償運転の開始、停止を判定、指令については制御保護手段１８による制御のもとにより行なわれ、高速遮断器４の作動についても制御保護手段１８の制御によって行なわれるようになっている。また制御保護手段１８には、電力供給側１の供給電圧を検出し、さらに瞬低電力補償装置６の出力電圧を検出する電圧検出手段１３の検出出力が入力され、またさらに電力使用側２の使用電流を検出する使用電流検出手段１４の検出出力が入力されるようになっている。また、制御保護手段１８には、負荷遮断器５よりも電力使用側２の位置で分岐された電力供給線路３の各負荷１７毎の分岐電路３ａにおいて、各負荷１７毎の使用電力量を検出する負荷使用電力量検出手段１９の検出出力が入力されるようになっている。
【００４７】
そして、上記の通り構成された瞬低電力補償システム１０３での瞬低補償運転や負荷異常の検出等は次のようにして行われる。
【００４８】
すなわち、通常状態では、瞬低電力補償装置６からは電力供給を行わず、電力供給側１からの電力が、投入状態の高速遮断器４及び負荷遮断器５が挿入された電力供給線路３を介して電力使用側２の各負荷１７に供給され、使用、消費される。電力供給側１で電力系統の瞬時停電、電圧低下などの瞬低が発生すると、電圧検出手段１３は供給電圧の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１５に出力する。また、負荷使用電力量検出手段１９でも同様に各負荷１７の使用電力量の低下を検出し、検出結果を制御保護手段１８に出力する。
【００４９】
こうした電圧検出手段１３からの供給電圧の低下という検出結果を受け、また負荷使用電力量検出手段１９からの各負荷１７の使用電力量の低下という検出結果を受け、制御保護手段１８では、低下した各負荷１７の使用電力量が、各負荷１７毎に予め適正に設定した閾値より大きいか否かの比較、判断がなされる。この比較、判断の結果、各負荷１７の使用電力量が設定した閾値より小さい場合には瞬低が発生したとの判定をする。この瞬低発生の判定により制御保護手段１８は、瞬低電力補償装置６の変換器１０に瞬低補償動作を開始するよう指令し、同時に高速遮断器４に遮断動作するよう指令する。
【００５０】
制御保護手段１８からの各指令に基づき、上記第１の実施形態と同様に、変換器１０は、超電導コイル９が貯蔵している直流電力を交流電力に変換して補償電力給電路８、電力供給線路３を介し、電力使用側２の負荷等に補償電力を供給する。
【００５１】
その後、電力供給側１の電圧が所定の電圧に回復して瞬低状態でなくなると、電圧検出手段１３により回復した所定の電圧を検出して制御保護手段１８に出力すると、制御保護手段１８では電力供給側１の電圧が回復したと判定する。そして制御保護手段１８は、高速遮断器４に投入動作するよう指令し、変換器１０に瞬低補償動作を停止するよう指令する。こうした一連の瞬低電力補償装置６による瞬低補償動作が終了した後、超電導コイル９については、瞬低補償動作で消費した直流電力を回復させるために、図示しないが、充電器を用いて充電が行なわれる。
【００５２】
一方、電力使用側２の負荷１７で負荷短絡等の負荷異常が発生した場合には、同様に電圧検出手段１３で供給電圧の低下を検出して制御保護手段１８に出力する。しかし、電力使用側２の例えば負荷短絡を起こした負荷１７の使用電力量については増大し、この負荷短絡を起こした負荷１７の増大した使用電力量を負荷使用電力量検出手段１９は検出し、検出結果を制御保護手段１８に出力する。
【００５３】
こうした電圧検出手段１３からの供給電圧の低下という検出結果、また負荷使用電力量検出手段１９からの使用電力量の増大という検出結果を受けて、制御保護手段１８では、負荷短絡を起こした負荷１７の増大した使用電力量が、その負荷１７について予め設定した閾値より大きいか否かの比較、判断を行う。この比較、判断の結果、増大した使用電力量が閾値より大きい場合には負荷異常であるとの判定を行う。そして、負荷異常であるとの判定に基づいて制御保護手段１８による制御のもとに、直ちに瞬低電力補償装置６は動作させずに停止させたままにして高速遮断器４を遮断動作させ、負荷遮断器５を遮断動作させ、電力供給側１から電力使用側２への電力供給を停止する。
【００５４】
以上の通り、制御保護手段１８において、電圧検出手段１３と負荷使用電力量検出手段１９とからの供給電圧、各負荷１７毎の使用電力量の各検出結果を得、負荷異常の判定に各負荷１７毎の使用電力量を用い、各負荷１７毎に予め設定した閾値と比較、判定することにより、電力使用側２の負荷に発生した負荷短絡等の負荷異常を、より高速に瞬低と判定、区別して検出することができる。それにより、負荷異常の際に応答速度の速い瞬低電力補償装置６から電力使用側２に無駄に電力を供給することがなくなる。
【００５５】
なお、上記の各実施形態においては瞬低電力補償装置６での電力貯蔵を超電導コイル９で行うようにしたが、例えばキャパシタ、バッテリ等での電力貯蔵方式やフライホイールによるエネルギ貯蔵方式などによって行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…電力供給側
２…電力使用側
３…電力供給線路
６…瞬低電力補償装置
１１…制御保護手段
１３…電圧検出手段
１４…使用電流検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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