(57)【要約】【課題】大容量の変圧器が投入されることに起因する単独運転の誤検出を、実際に単独運転が形成されたときの単独運転の検出に影響を与えることなく回避できる単独運転検出方法を提供する。【解決手段】商用電力系統１と分散型電源３の連系点における電圧、電流を連続的に計測（６、７）し、電圧、電流の測定値に基づき所定の奇数次数の高調波アドミタンス値を算出（１０）し、算出された高調波アドミタンス値の変化が所定の閾値Ｖｔを超えたことに基づいて単独運転状態を検出する。連系点における第２次高調波成分の電圧レベルを判定し、第２次高調波成分の電圧レベルが所定の閾値を超えた場合には、その超えた時点から一定期間、単独運転状態の検出を停止することにより、誤検出を防止する。【選択図】図１
2010074943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力系統と分散型電源の連系点における電圧、電流を連続的に計測し、
前記電圧、電流の測定値に基づき所定の奇数次数の高調波アドミタンス値を算出し、
算出された前記高調波アドミタンス値の変化が所定の閾値Ｙｔを超えたことに基づいて単独運転状態を検出する単独運転検出方法において、
前記連系点における第２次高調波成分の電圧レベルＶ２を判定し、前記電圧レベルＶ２が所定の閾値Ｖｔを超えた場合には、その超えた時点から一定期間、単独運転状態の検出を停止することにより、誤検出を防止することを特徴とする単独運転検出方法。
【請求項２】
前記閾値Ｖｔを、定常時の前記電圧レベルＶ２の２倍〜１０倍に設定する請求項１に記載の単独運転検出方法。
【請求項３】
前記電圧レベルＶ２を所定時間間隔毎に繰り返して検出し、検出された前記電圧レベルＶ２に基づいて、当該電圧レベルＶ２の検出時点より後の検出時点で検出される前記電圧レベルＶ２に対する前記閾値Ｖｔを生成する請求項２に記載の単独運転検出方法。
【請求項４】
前記電圧レベルＶ２の検出を、基本波１サイクル期間毎に逐次実行する請求項３に記載の単独運転検出方法。
【請求項５】
第３次、第５次、第７次、第９次、第１１次、および第１３次のうちの少なくとも一つの次数の高調波成分についてアドミタンス値を算出し、算出した次数の高調波成分の各々についてのアドミタンス値の変化に基づき、単独運転状態を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の単独運転検出方法。
【請求項６】
複数の次数の高調波成分の各々についてアドミタンス値を算出し、算出した各次数の高調波成分の少なくとも１つについて、アドミタンス値の変化が前記閾値Ｙｔを超える状態が所定時間持続したときに単独運転と判定する請求項５に記載の単独運転検出方法。
【請求項７】
第５次および第７次の高調波成分の各々についてのアドミタンス値のみを用いる請求項６に記載の単独運転検出方法。
【請求項８】
商用電力系統に接続された需要家負荷に、自家用発電装置による分散電源からの電力を供給可能とした系統連系システムに適用され、
前記分散電源の連系点における電圧を連続的に測定する電圧測定部と、
前記分散電源の連系点における電流を連続的に測定する電流測定部と、
前記電圧測定部および前記電流測定部の各々の測定出力から、少なくとも一つの所定の次数の高調波成分を算出する高調波解析部と、
前記高調波解析部で算出された前記各次数毎の高調波の電圧値および電流値から、前記各次高調波成分の各々に対するアドミタンス値を算出するアドミタンス値計算部と、
前記アドミタンス値計算部により算出された少なくとも１つの次数の前記高調波に対するアドミタンス値の変化について、所定の閾値Ｙｔを超える状態が所定時間持続したときに、前記分散電源が単独運転状態に移行したことを示す判定結果を出力する指標判定部とを備えた単独運転検出装置において、
前記連系点における第２次高調波成分の電圧レベルＶ２が所定の閾値Ｖｔを超えているか否かを判定する第２次高調波判定部を備え、
前記第２次高調波判定部により、前記電圧レベルＶ２が前記閾値Ｖｔを超えたことが検出された場合には、その超えた時点から一定期間、単独運転状態の検出を停止することにより、誤検出を防止することを特徴とする単独運転検出装置。
【請求項９】
前記閾値Ｖｔが、定常時の前記電圧レベルＶ２の２倍〜１０倍に設定された請求項８に記載の単独運転検出装置。
【請求項１０】
前記第２次高調波判定部は、前記電圧レベルＶ２を所定時間間隔毎に繰り返して検出し、検出された前記電圧レベルＶ２に基づいて、当該電圧レベルＶ２の検出時点より後の検出時点で検出される前記電圧レベルＶ２に対する前記閾値Ｖｔを生成する請求項９に記載の単独運転検出装置。
【請求項１１】
前記第２次高調波判定部は、前記電圧レベルＶ２の検出を、基本波１サイクル期間毎に逐次実行する請求項１０に記載の単独運転検出装置。
【請求項１２】
第３次、第５次、第７次、第９次、第１１次、および第１３次のうちの少なくとも一つの次数の高調波成分についてアドミタンス値を算出し、算出した次数の高調波成分の各々についてのアドミタンス値の変化に基づき、単独運転状態を検出する請求項８〜１１のいずれか１項に記載の単独運転検出装置。
【請求項１３】
複数の次数の高調波成分の各々についてアドミタンス値を算出し、算出した各次数の高調波成分の少なくとも１つについて、アドミタンス値の変化が前記閾値Ｙｔを超える状態が所定時間持続したときに単独運転と判定する請求項１２に記載の単独運転検出装置。
【請求項１４】
第５次および第７次の高調波成分の各々についてのアドミタンス値のみを用いる請求項１３に記載の単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電力系統に分散型電源を連系した系統連系システムにおいて、分散型電源が単独運転状態に移行したことを検出する単独運転検出方法、および単独運転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
需要系のコージェネレーション設備等の自家用発電設備を電力系統に連系するために、種々の系統連系システムが提案されている。この種の系統連系システムにおいて、電力系統の事故等により、電力会社の変電所の遮断器が開放され商用電力系統からの電力供給が停止（遮断）された場合、分散電源設備を系統に連系したまま運転すると、通常は停電状態となる電力系統に分散電源から電力の逆潮流が流れ込み、単独運転による感電事故等が発生して安全性を脅かすおそれがある。このため、分散電源設備の単独運転状態を確実に検出して、分散電源設備を商用電力系統から切り離す（解列する）機能、すなわち分散電源の単独運転を防止する機能が不可欠である。
【０００３】
そこで、系統停電等により分散電源が単独運転状態になったことを検出する種々の単独運転検出方法が提案されている。そのような検出方法としては、能動的な単独運転検出方法と、受動的な単独運転検出方法が知られている。
【０００４】
受動的な検出方法は、系統に与える影響が無く、商用電力系統に複数の単独運転検出装置が存在している場合であっても、相互干渉による単独運転検出の感度低下を回避できる。しかし、従来の受動的な検出方法では、並列運転中に負荷変動などによって単独運転移行時と同様の状態変化が生じたときに、誤検出が発生する可能性があった。また、基本波成分の電圧、位相、周波数の変化から単独運転を検出する方法では、分散電源設置場所において負荷と発電量が一致している場合には、単独運転移行時それらの変化が小さいため単独運転を精度良く検出するのは困難である。
【０００５】
そこで、単独運転への移行を明瞭に検出可能であるとともに、単独運転への移行以外の事象による誤検出の可能性が低減された単独運転検出方法が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された方法では、商用電力系統と分散型電源の連系点における電圧、電流を連続的に計測し、電圧、電流の測定値に基づき所定の奇数次数の高調波アドミタンス値を算出する。算出された高調波アドミタンス値の変化が所定の閾値を超えることにより、単独運転状態を検出する。単独運転への移行による高調波アドミタンス値の変化は、明瞭に検出可能であり、単独運転への移行以外の事象による誤検出の発生は起こり難い。
【特許文献１】特開２００６−２０４０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された単独運転検出方法の場合、遮断されていた大容量の変圧器が遮断機投入により接続された際、その変圧器の充電に伴う励磁突入電流が発生する。それにより、単独運転状態でないにもかかわらず高調波アドミタンス値が変化して、単独運転状態として誤検出する可能性がある。
【０００７】
したがって本発明は、上記問題点を解消し、大容量の変圧器の投入に起因する単独運転の誤検出を、実際に単独運転が形成されたときの単独運転の検出に影響を与えることなく回避できる単独運転検出方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、そのような単独運転検出方法を実施するための単独運転検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の単独運転検出方法は、商用電力系統と分散型電源の連系点における電圧、電流を連続的に計測し、前記電圧、電流の測定値に基づき所定の奇数次数の高調波アドミタンス値を算出し、算出された前記高調波アドミタンス値の変化が所定の閾値Ｙｔを超えたことに基づいて単独運転状態を検出する方法であって、前記連系点における第２次高調波成分の電圧レベルＶ２を判定し、前記電圧レベルＶ２が所定の閾値Ｖｔを超えた場合には、その超えた時点から一定期間、単独運転状態の検出を停止することにより、誤検出を防止することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の単独運転検出装置は、商用電力系統に接続された需要家負荷に、自家用発電装置による分散電源からの電力を供給可能とした系統連系システムに適用され、前記分散電源の連系点における電圧を連続的に測定する電圧測定部と、前記分散電源の連系点における電流を連続的に測定する電流測定部と、前記電圧測定部および前記電流測定部の各々の測定出力から、少なくとも一つの所定の次数の高調波成分を算出する高調波解析部と、前記高調波解析部で算出された前記各次数毎の高調波の電圧値および電流値から、前記各次高調波成分の各々に対するアドミタンス値を算出するアドミタンス値計算部と、前記アドミタンス値計算部により算出された少なくとも１つの次数の前記高調波に対するアドミタンス値の変化について、所定の閾値Ｙｔを超える状態が所定時間持続したときに、前記分散電源が単独運転状態に移行したことを示す判定結果を出力する指標判定部とを備える。更に、前記連系点における第２次高調波成分の電圧レベルＶ２が所定の閾値Ｖｔを超えているか否かを判定する第２次高調波判定部を備え、前記第２次高調波判定部により、前記電圧レベルＶ２が前記閾値Ｖｔを超えたことが検出された場合には、その超えた時点から一定期間、単独運転状態の検出を停止することにより、誤検出を防止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第２次高調波成分の電圧レベルを指標として単独運転の検出を停止することにより、大容量の変圧器の投入に起因する単独運転の誤検出を、実際に単独運転が形成されたときの単独運転の検出に影響を与えることなく回避可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、上記構成を基本として、以下に記すような形態を採ることができる。
【００１３】
すなわち、本発明の単独運転検出方法または単独運転検出装置において、前記閾値Ｖｔを、定常時の前記電圧レベルＶ２の２倍〜１０倍に設定することが好ましい。
【００１４】
また、前記電圧レベルＶ２を所定時間間隔毎に繰り返して検出し、検出された前記電圧レベルＶ２に基づいて、当該電圧レベルＶ２の検出時点より後の検出時点で検出される前記電圧レベルＶ２に対する前記閾値Ｖｔを生成することができる。
【００１５】
また、前記電圧レベルＶ２の検出を、基本波１サイクル期間毎に逐次実行することが好ましい。
【００１６】
また、第３次、第５次、第７次、第９次、第１１次、および第１３次のうちの少なくとも一つの次数の高調波成分についてアドミタンス値を算出し、算出した次数の高調波成分の各々についてのアドミタンス値の変化に基づき、単独運転状態を検出することができる。
【００１７】
また、複数の次数の高調波成分の各々についてアドミタンス値を算出し、算出した各次数の高調波成分の少なくとも１つについて、アドミタンス値の変化が前記閾値Ｙｔを超える状態が所定時間持続したときに単独運転と判定することが好ましい。その場合、第５次および第７次の高調波成分の各々についてのアドミタンス値のみを用いることが好ましい。
【００１８】
（実施の形態）
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態における単独運転検出方法、および同方法を実施するための装置について、具体的に説明する。図１は、本実施の形態の方法が実施される系統連系システムを示すブロック図である。
【００１９】
図１における商用電力系統１には、需要家の負荷２が接続されるとともに、負荷２に対しては、分散電源３からの電力を連系部４を介して供給可能であり、系統連系システムが構成されている。自家用発電装置が太陽電池や燃料電池等の直流電源装置である場合は、発電装置の出力はインバータにより、商用電力系統１と同一の大きさの電圧および同一周波数に制御されて供給される。商用電力系統１と分散電源３の連系点には単独運転検出装置５が接続され、分散電源３が単独運転状態に移行したことを検出する。単独運転検出装置５は、本実施の形態における単独運転検出方法を実施するための構成を有する。
【００２０】
単独運転検出装置５は、商用電力系統と分散型電源の連系点における所定の奇数次数の高調波アドミタンス値を算出し、算出された高調波アドミタンス値の変化が所定の閾値Ｙｔを超えたことに基づいて単独運転状態を検出する構成を有する。単独運転状態の検出に用いる高調波の次数としては、第３次、第５次、第７次、第９次、第１１次、および第１３次のうちの少なくとも一つを用いることができる。特に、第５次または第７次の高調波成分を用いた場合は、単独運転検出に最も効果的である（特願２００７−９７７３２参照）。また、算出した各次数の高調波成分の少なくとも１つについて、アドミタンス値の変化が閾値Ｙｔを超える状態が、所定時間持続したときに、単独運転と判定することが望ましい。
【００２１】
より確実な検出のためには、複数の次数の高調波成分の各々についてアドミタンス値を算出し、算出した各次数の高調波成分の少なくとも１つについて、アドミタンス値の変化が所定の閾値Ｙｔを超えたか否かに基づいて、単独運転と判定することが望ましい。第５次および第７次の高調波成分に対するアドミタンス値を用いれば、最も精度の良い判定が可能である。
【００２２】
従って、第５次および第７次の高調波成分の各々に対するアドミタンス値のみを用いて単独運転の検出を行うことにより、高精度の検出を可能としながら、高調波分析のロジックが簡素化され、解析のためのＣＰＵ容量の削減、解析時間の短縮を図ることができる。そこで本実施の形態では、第５次および第７次の高調波成分の各々に対するアドミタンス値を用いた場合を例として説明する。
【００２３】
単独運転検出装置５は、分散電源３の連系点における電圧を連続的に測定する電圧測定部６、および分散電源３の連系点における電流を連続的に測定する電流測定部７を有する。電圧測定部６および電流測定部７の測定出力は、それぞれ、基本波成分除去部８ａ、８ｂを介して、高調波解析部９ａ、９ｂに供給される。高調波解析部９ａ、９ｂは各々、第５次および第７次の高調波成分を算出してアドミタンス値計算部１０に供給する。高調波解析部９ａ、９ｂにおける高調波成分の解析には、例えば、電圧と電流の測定値をウェーブレット（Ｗａｖｅｌｅｔ）変換して高調波成分を算出する方法を適用できる。アドミタンス値計算部１０は、第５次および第７次の高調波の電圧値および電流値から、第５次および第７次の高調波に対するアドミタンス値を算出する。
【００２４】
アドミタンス値計算部１０により算出された第５次および第７次の高調波に対するアドミタンス値は、アドミタンス指標判定部１１に供給される。アドミタンス指標判定部１１は、第５次および第７次の高調波のアドミタンス値の変化を閾値Ｙｔと比較し、すくなくとも一方の高調波について閾値Ｙｔを超えたときに、分散電源３が単独運転状態に移行したことを示す判定結果を出力する。
【００２５】
電圧測定部６の測定出力はまた、第２次高調波判定部１２に供給される。第２次高調波判定部１２では、電圧測定部６から供給される電圧測定値から、第２次高調波成分の電圧レベルＶ２を算出し、そのレベルが所定の閾値Ｖｔを超えたか否かを判定する。
【００２６】
アドミタンス指標判定部１１、および第２次高調波判定部１２の判定結果は、総合判定部１３に供給される。総合判定部１３では、アドミタンス指標判定部１１の判定結果に基づき、単独運転の検出結果を出力するが、第２次高調波判定部１２の判定結果に応じて、その動作を変更する。
【００２７】
すなわち、第２次高調波判定部１２での判定結果により、第２次高調波の電圧レベルが所定の閾値Ｖｔを超えたことが示されたときには、総合判定部１３は、単独運転の検出を停止する。単独運転検出の停止は、第２次高調波判定部１２での判定結果により、第２次高調波の電圧レベルが閾値Ｖｔを超えたことが示された時点から一定期間継続させる。それにより、単独運転の誤検出を防止することができる。
【００２８】
総合判定部１３による単独運転状態の判定結果を示す検出信号は、連系部４に供給される。総合判定部１３からの検出信号が、分散電源３の単独運転状態を示したときには、連系部４は分散電源３を商用電力系統１から解列する。なお、総合判定部１３は、第２次高調波判定部１２での判定結果に応じて、上述のように単独運転検出を停止する動作に代えて、連系部４に対する検出結果の供給を停止する動作、すなわち、単独運転ではないことを示す状態に信号をロックしてもよい。
【００２９】
第２次高調波の電圧レベルが閾値Ｖｔを超える状態は、大容量の変圧器が遮断機投入により接続された際、その変圧器の充電に伴う励磁突入電流に起因して大幅に発生する。しかし、単独運転時には、第２次高調波の電圧レベルが閾値Ｖｔを超える状態は、極めて短い期間のみ発生するので、それによる単独運転検出の停止は、実質的には殆ど発生しない。第２次高調波の電圧レベルは、単独運転の誤検出防止のための指標としては有効である。
【００３０】
第２次高調波判定部１２における、第２次高調波の電圧レベル判定の閾値Ｖｔは、単独運転移行時の変化および常時の変化より大きく、事故等の擾乱時の変化より小さい値に設定する必要がある。
【００３１】
また、単独運転が形成されていないにもかかわらず変圧器の充電に伴い高調波アドミタンス値が大きく変化する場合に、高調波アドミタンス値の変動は一定期間持続するため、一定期間に亘って単独運転の検出を停止することが望ましい。
【００３２】
アドミタンス値計算部１０およびアドミタンス指標判定部１１により算出・判定されるアドミタンス値の変化（Ｄ）は、以下のように定義される。すなわち、ある時点ｔ１でのアドミタンス値を（Ｙ１）、時点ｔ１から一定時間前の時点ｔ０でのアドミタンス値を（Ｙ０）として、次の式（１）により表される。
【００３３】
Ｄ＝（Ｙ１−Ｙ０）／Ｙ０              （１）
また、アドミタンス値の変化（Ｄ）を実際に計測する際には、時点ｔ０、ｔ１に対応させた各々の所定時間範囲でのアドミタンス値の平均値を測定して、その変化を算出することが望ましい。例えば、時点ｔ０から０．０１秒間、および時点ｔ１から０．０１秒間のアドミタンス値の平均値をそれぞれ測定する。すなわち、平均時間は５０Ｈｚ系統において０．５サイクルに相当する。それらの平均値を用いて、アドミタンス値の変化を算出する。その際、アドミタンス値の変化は所定時間間隔で算出し、閾値Ｙｔを所定時間に亘って超えたときに、単独運転状態と判定することが望ましい。
【００３４】
この定義に従い、連系点における電流と電圧の測定値の第５次および第７次の高調波成分について、各々求めたアドミタンス値からアドミタンス値の変化（Ｄ）を各々算出する。第５次または第７次のアドミタンス変化のいずれかが、設定された閾値Ｙｔを所定期間に亘って超えれば単独運転と判定する。
【００３５】
単独運転をできるだけ速く判定できることが望ましいので、閾値Ｙｔを超えたことを判定するために要する所定時間は短いほどよいが、瞬時のヒゲのように閾値Ｙｔを超えた場合を単独運転と判定してしまうと、誤検出になる可能性が高い。したがって、一定期間の時間をかけて判定を行う。例えば、本実施の形態の一例としては、閾値Ｙｔを超えた状態を検出する所定期間を、０．０８秒（５０Ｈｚ系統において４サイクルに相当）に設定することにより、良好な結果が得られる。ただし、高調波を高精度で解析するために、例えば、１秒間に２０００点（０．０００５秒サンプリング）の測定データを取り込む構成とする。
【００３６】
対象とする高調波アドミタンスを第５次および第７次の２種類のみに限定するのが好ましいことは、実系統での実証試験の結果に基づく。すなわち実証試験により、電力系統で単独運転が発生すれば、第５次または第７次高調波アドミタンス値は、必ず減少することが判明した。単独運転と判定するためのアドミタンス値の変化（Ｄ）の値の閾値Ｙｔについては、実系統での実証試験の結果から、−０．１から−０．９の限定された範囲内に設定すれば、実用的に適切な判定結果が得られることが判った。すなわち、単独運転の発生により、第５次または第７次のアドミタンス値は減少する方向に変化するので、アドミタンス値の変化（Ｄ）を定義した式（１）によれば、−０．１から−０．９の範囲で変化の十分な範囲を包含する。
【００３７】
次に、本発明の特徴である、第２次高調波判定部１２により第２次高調波の電圧レベルを判定し、所定の閾値Ｖｔを超えたときに単独運転の検出を停止するための構成および動作について説明する。第２次高調波判定部１２において、第２次高調波の電圧レベルが所定の閾値Ｖｔを超えたことを検出するための構成例を、図２に示す。
【００３８】
図２における線間電圧測定部２０ａ〜２０ｃから、それぞれ３相の線間電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡが出力される。線間電圧ＶＡＢ、ＶＢＣ、ＶＣＡは、減算器２１ａ〜２１ｃに入力された相電圧に変換され、増幅器２２ａ〜２２ｃにより増幅された後、離散フーリエ変換部２３ａ〜２３ｃに入力される。
【００３９】
離散フーリエ変換部２３ａ〜２３ｃでは、クロック発生器２４から供給されるクロック信号を用いて離散フーリエ変換を行う。サンプリング間隔は、例えば５０Ｈｚ×４８サンプリングとする。相電圧データの離散フーリエ変換は、基本波１サイクル期間について逐次実行する。離散フーリエ変換部２３ａ〜２３ｃからは、基本波１サイクル期間の第２次高調波のフーリエ変換が出力される。
【００４０】
離散フーリエ変換部２３ａ〜２３ｃの出力は、対称分算出部２５に入力され、第２次高調波の対称分（正相、逆相）のレベルが算出される。なお、各相について算出する構成としてもよい。対称分抽出部２５の出力は絶対値演算部２６ａ、２６ｂに入力され、正相側および逆相側のそれぞれについて、第２次高調波成分の絶対値レベルが算出される。
【００４１】
絶対値演算部２６ａ、２６ｂの出力は一方で、平滑器２７ａ、２７ｂ、遅延器２８ａ、２８ｂ、および増幅器２９ａ、２９ｂをそれぞれ通った後、比較器３０ａ、３０ｂの一方の入力として供給される。絶対値演算部２６ａ、２６ｂの出力は他方で直接、それぞれ、比較器３０ａ、３０ｂの他方の入力として供給される。比較器３０ａ、３０ｂの出力は、ＯＲ判定器３１に入力される。このように、正相側および逆相側のそれぞれについて同様の処理を行い、検出結果をＯＲ判定とすることにより、単独運転の誤検出をより確実に防止することができる。
【００４２】
上記構成により、平滑器２７ａ、２７ｂで平滑された信号は、所定時間の遅延の後、増幅器２９ａ、２９ｂで３倍に増幅されて、第２次高調波の電圧レベル判定のための閾値Ｖｔとして供給される。すなわち、連系点における電圧が定常状態であれば、平滑器２７ａ、２７ｂからは定常値信号の平均レベルを示す信号が出力される。この信号を所定時間遅延させ、３倍に増幅することにより、閾値Ｖｔとして定常値の３倍のレベルが供給されることになる。
【００４３】
このように、第２次高調波の電圧レベルの上昇を検出する判定のための閾値Ｖｔとして定常値の３倍のレベルを使用すれば、適切な判定結果を安定して得ることができる。遅延器２８ａ、２８ｂを介在させるのは、所定時間遅延させることにより、第２次高調波の電圧レベルが上昇する際の過渡時において、増幅器２９ａ、２９ｂから出力される閾値Ｖｔが直ちに上昇することを回避するためである。
【００４４】
絶対値演算部２６ａ、２６ｂから直接、比較器３０ａ、３０ｂへ入力される信号は、第２次高調波の電圧レベルを判定すべき対象の信号（第２次高調波レベル信号）である。比較器３０ａ、３０ｂでは、第２次高調波レベル信号を、増幅器２９ａ、２９ｂから出力される閾値Ｖｔと比較して、第２次高調波レベル信号が閾値Ｖｔを超えた場合に、レベル超過を示す信号を出力する。比較器３０ａ、３０ｂの出力を受けたＯＲ判定器３１の出力信号は、図１における総合判定部１３に供給され、単独運転の検出が一時停止される。
【００４５】
なお、閾値Ｖｔを定常値信号の平均レベルの３倍としたのは一例であり、仕様に応じて適宜設定することができる。動作の安定性を考慮すると、定常値の２倍〜１０倍のレベルとすることが望ましい。
【００４６】
図３および図４に、第２次高調波の電圧レベル（Ｖ２）の変動と、第５次高調波に対するアドミタンス値（Ｙ５）の変化の状態に関し、単独運転が形成された場合と、変圧器の充電が発生した場合の相違について示す。図３および図４において、（ａ）は第２次高調波の電圧レベルの変動、（ｂ）は第５次高調波に対するアドミタンス値の変化率の変動を示す。
【００４７】
図３は、単独運転が形成された場合の状態を示す。（ｂ）におけるＹ５の値が急激に降下している箇所が、単独運転の形成を示す。このように単独運転が発生したときに、同時に（ａ）に示すように、Ｖ２が閾値Ｖｔを超えるが、極めて短時間である。従って、Ｖ２の増大に基づいて単独運転の検出を停止させても、停止期間はほとんど発生せず、単独運転の検出に対する影響は実質的にない。なお、Ｖ２が図の右側で徐々に上昇しているのは、信号処理上の問題に基づくものであり、本来の動作とは無関係である。
【００４８】
一方、図４は、変圧器の充電が発生した場合の状態を示す。この場合は、（ａ）に示すように、変圧器の充電が発生するのに伴い、Ｖ２は急激に上昇し、過渡現象発生期間に近い長さの時間、閾値Ｖｔを超えた状態が継続する。また、（ｂ）におけるＹ５の値も降下し、単独運転の場合と同様な状態となる。この場合は、矢印で示された、Ｖ２が閾値Ｖｔを超える時間が十分長いので、その期間、単独運転の検出を停止させることにより、Ｙ５の値の降下により単独運転が誤検出される時間が十分に減少する。
【００４９】
以上のように、遮断機投入時の変圧器の充電に伴い、単独運転移行時と同様のアドミタンス値変化が生じたときでも、単独運転の検出を適切に停止し、誤検出の発生を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、大容量の変圧器の投入に伴う単独運転状態の誤検出を回避でき、商用電力系統に分散型電源を連系した系統連系システムの制御に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における単独運転検出装置が設置された系統連系システムを示すブロック図
【図２】同単独運転検出装置における第２次高調波の電圧レベルを判定するための構成例を示すブロック図
【図３】単独運転が形成された場合における、（ａ）は第２次高調波の電圧レベルの変動を示す図、（ｂ）は第５次高調波に対するアドミタンス値の変化率の変動を示す図
【図４】変圧器の充電が発生した場合における、（ａ）は第２次高調波の電圧レベルの変動を示す図、（ｂ）は第５次高調波に対するアドミタンス値の変化率の変動を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１  商用電力系統
２  負荷
３  分散電源
４  連系部
５  単独運転検出装置
６  電圧測定部
７  電流測定部
８ａ、８ｂ  基本波成分除去部
９ａ、９ｂ  高調波解析部
１０  アドミタンス値計算部
１１  アドミタンス指標判定部
１２  第２次高調波判定部
１３  総合判定部
２０ａ〜２０ｃ  線間電圧測定部
２１ａ〜２１ｃ  減算器
２２ａ〜２２ｃ  増幅器
２３ａ〜２３ｃ  離散フーリエ変換部
２４  クロック発生器
２５  対称分算出部
２６ａ、２６ｂ  絶対値演算部
２７ａ、２７ｂ  平滑器
２８ａ、２８ｂ  遅延器
２９ａ、２９ｂ  増幅器
３０ａ、３０ｂ  比較器
３１  ＯＲ判定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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