(57)【要約】      （修正有）【課題】複数個の次数の高調波アドミタンスの変化率を判定して分散電源の単独運転を検出する技術において、不要動作の発生を防止して単独運転検出の信頼性を高める。【解決手段】単独運転検出装置２０は、各次数ｎについて、当該次数の高調波アドミタンスの変化率がしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果ＪＳnを出力するアドミタンス変化率判定回路３６と、各次数ｎについて、当該次数の高調波アドミタンスが下限値以下または当該次数の連系点Ｐにおける高調波電圧が下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定してその判定結果ＪＳnを出力するロック条件判定回路３８と、ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数についての判定結果ＪＳnが、高調波アドミタンスの変化率がしきい値を超えていることを表すものであるときに、単独運転検出信号ＩＳを出力する出力制御回路４０とから構成される。【選択図】図１
2011015565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する方法において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定し、
前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の前記高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、前記分散電源が単独運転であると判定することを特徴とする分散電源の単独運転検出方法。
【請求項２】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する方法において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記連系点における高調波電流が所定の下限値以下または当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の上限値以上であるというロック条件が成立しているか否かを判定し、
前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の前記高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、前記分散電源が単独運転であると判定することを特徴とする分散電源の単独運転検出方法。
【請求項３】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する方法において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記連系点における高調波電流が所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定し、
前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の前記高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、前記分散電源が単独運転であると判定することを特徴とする分散電源の単独運転検出方法。
【請求項４】
前記ロック条件の判定の際に、前記各次数の高調波アドミタンスの判定については、当該高調波アドミタンスが前記下限値以下の状態が所定時間継続したときに前記ロック条件が成立していると判定する請求項１記載の分散電源の単独運転検出方法。
【請求項５】
前記ロック条件の判定の際に、前記各次数の高調波電流の判定については、当該高調波電流が前記下限値以下の状態が所定時間継続したときに前記ロック条件が成立していると判定する請求項２または３記載の分散電源の単独運転検出方法。
【請求項６】
前記複数個の次数は、５次および７次である請求項１ないし５のいずれかに記載の分散電源の単独運転検出方法。
【請求項７】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する装置において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果を出力するアドミタンス変化率判定手段と、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力するロック条件判定手段と、
前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果および前記ロック条件判定手段の判定結果に基づいて、前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数についての前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果が、前記高調波アドミタンスの変化率が前記しきい値を超えていることを表すものであるときに、前記分散電源が単独運転であることを表す単独運転検出信号を出力する出力制御手段とを備えていることを特徴とする分散電源の単独運転検出装置。
【請求項８】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する装置において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果を出力するアドミタンス変化率判定手段と、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記連系点における高調波電流が所定の下限値以下または当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の上限値以上であるというロック条件が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力するロック条件判定手段と、
前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果および前記ロック条件判定手段の判定結果に基づいて、前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数についての前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果が、前記高調波アドミタンスの変化率が前記しきい値を超えていることを表すものであるときに、前記分散電源が単独運転であることを表す単独運転検出信号を出力する出力制御手段とを備えていることを特徴とする分散電源の単独運転検出装置。
【請求項９】
商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する装置において、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果を出力するアドミタンス変化率判定手段と、
前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記連系点における高調波電流が所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力するロック条件判定手段と、
前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果および前記ロック条件判定手段の判定結果に基づいて、前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数についての前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果が、前記高調波アドミタンスの変化率が前記しきい値を超えていることを表すものであるときに、前記分散電源が単独運転であることを表す単独運転検出信号を出力する出力制御手段とを備えていることを特徴とする分散電源の単独運転検出装置。
【請求項１０】
前記ロック条件判定手段は、前記各次数の高調波アドミタンスの判定については、当該高調波アドミタンスが前記下限値以下の状態が所定時間継続したときに前記ロック条件が成立していると判定するものである請求項７記載の分散電源の単独運転検出装置。
【請求項１１】
前記ロック条件判定手段は、前記各次数の高調波電流の判定については、当該高調波電流が前記下限値以下の状態が所定時間継続したときに前記ロック条件が成立していると判定するものである請求項８または９記載の分散電源の単独運転検出装置。
【請求項１２】
前記複数個の次数は、５次および７次である請求項７ないし１１のいずれかに記載の分散電源の単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、商用電力系統に連系している分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転検出方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
分散電源が単独運転になったことを検出する方式には、大別して、受動的方式および能動的方式がある（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
受動的方式に属する技術の一つとして、特許文献１には、商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、分散電源の単独運転を検出する技術（単独運転検出方法および装置）が記載されている。
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術は、より具体的には、上記複数個の次数の内の少なくとも一つの次数の高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているときに、分散電源が単独運転であると判定するものである。
【０００５】
高調波アドミタンスの値そのものや、高調波アドミタンスの変化量を判定する場合は、元の高調波アドミタンスの大きさに応じて判定の基準値を変えなければならないのに対して、高調波アドミタンスの変化率を判定する場合は、元の高調波アドミタンスの大小に依らずに、判定の基準値を一定にすることができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２３１８４９号公報（段落０００９−００１１、００２５、図１）
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「分散型電源系統連系技術指針（電気技術指針分散型電源系統連系編）」、ＪＥＡＧ  ９７０１−２００１、社団法人日本電気協会  分散型電源系統連系専門部会、平成１４年４月１５日第３版第２刷発行、３８−４５頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
商用電力系統側と分散電源側との高調波源の大きさや位相によっては、高調波アドミタンスが０近くになったり、極めて大きくなったりする場合がある。その場合には、高調波アドミタンスの変化率が、分散電源の単独運転以外の原因によって大きく変動して、特許文献１に記載の技術のように高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えたことでもって単独運転と判定する技術では、連系運転時（系統健全時とも言う）であるのにも拘わらず、分散電源が単独運転になったと誤って検出する不要動作（誤検出）を起こす可能性のあることが分かった。
【０００９】
これを図８を参照して更に説明する。図８（Ａ）に示すように、系統電源６および変電所の遮断器８を含む商用電力系統１０に、一般の負荷１２および分散電源１４が接続されている系統を取り上げる。Ｐは商用電力系統１０と分散電源１４との連系点である。
【００１０】
上記図８（Ａ）の回路の連系運転時の（即ち遮断器８はオンしているときの）高調波等価回路を図８（Ｂ）に示す。高調波源は分散電源１４側だけでなく、系統電源６側にも存在しており、その高調波の次数をｎとし、次数ｎの系統電源６側の高調波電流源をＩｓn 、高調波アドミタンスをＹｓn 、分散電源１４側（分散電源１４と同じ構内の負荷を含む）の高調波電流源をＩｄn 、高調波アドミタンスをＹｄn 、連系点Ｐにおける高調波電圧をＶn 、連系点Ｐを流れる高調波電流をＩn で表している。連系点Ｐにおける高調波アドミタンスＹn は数１で表される。なお、負荷１２の高調波電流源および高調波アドミタンスは、系統電源６側のそれらＩｓn 、Ｙｓn に比べて小さいのでこの等価回路では無視（省略）している。
【００１１】
［数１］
Ｙn ＝Ｉn ／Ｖn 
【００１２】
上記系統電源６側、分散電源１４側の高調波電流源Ｉｓn 、Ｉｄn を高調波電圧源Ｖｓn 、Ｖｄn にそれぞれ変換すると、数２で表される。
【００１３】
［数２］
Ｖｓn ＝Ｉｓn ／Ｙｓn 
Ｖｄn ＝Ｉｄn ／Ｙｄn 
【００１４】
ここで、Ｖｓn ≒Ｖｄn の場合、連系点Ｐには高調波電流Ｉn は殆ど流れないので、即ちＩn ≒０となるので、数１からＹn ≒０となる。・・・ケースＡ
【００１５】
また、Ｉｓn ＝−Ｉｄn の場合、回路には循環電流が流れるだけであって高調波電圧Ｖn は殆ど発生しないので、即ちＶn ≒０となるので、数１からＹn ≒無限大になる。・・・ケースＢ
【００１６】
前記高調波アドミタンスの所定時間前からの変化率をΔＹn として、前記高調波アドミタンスの変化率をΔＹn ／Ｙn で表すと、Ｙn ≒０（即ちＩn ≒０）やＹn ≒無限大（即ちＶn ≒０）の場合は、高調波アドミタンスの変化率ΔＹn ／Ｙn は、分散電源１４の単独運転以外の原因によって大きく変動する。これは、Ｉn やＶn のちょっとした変動が高調波アドミタンスＹn の大きな変動となってしまうからである。
【００１７】
この他、Ｉn とＶn の両方共がほぼ０（即ちＩn ≒０かつＶn ≒０）の場合も、高調波アドミタンスＹn の値が０／０で不定となるために、分散電源１４の単独運転以外の原因によって高調波アドミタンスＹn の大きな変動が発生し、ひいては高調波アドミタンスの変化率ΔＹn ／Ｙn が大きく変動する。・・・ケースＣ
【００１８】
以上をまとめると表１となる。
【００１９】
【表１】
2011015565.tif 000003
【００２０】
分散電源１４の単独運転以外の原因によって高調波アドミタンスの変化率ΔＹn ／Ｙn が大きく変動すると、単独運転になっていないのに当該変化率ΔＹn ／Ｙn が前記しきい値を超えることが起こり、前述したように不要動作を起こす可能性がある。
【００２１】
更に、特許文献１に記載の技術は、上記複数個の次数の内の少なくとも一つの次数の高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているときに分散電源が単独運転であると判定するので、即ち複数個の次数についてＯＲ条件で判定するので、一つの次数でも誤判定すると不要動作を起こすことになり、不要動作を起こす可能性が高いという課題もある。
【００２２】
そこでこの発明は、複数個の次数の高調波アドミタンスの変化率を判定して分散電源の単独運転を検出する技術において、上記のような不要動作の発生を防止して、単独運転検出の信頼性を高めることを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この発明では、前述した高調波アドミタンスＹn 、高調波電圧Ｖn または高調波電流Ｉn が極端な状況になった場合には、その次数の使用をロック（阻止）することにした。そのようなロックをするときのロック条件１〜４について、具体的内容と対処可能ケースについてまとめた結果を表２に示す。
【００２４】
【表２】
2011015565.tif 000004
【００２５】
この表２の見方を、ロック条件１を例に説明すると、（１）高調波アドミタンスＹn が所定の下限値以下のときにその次数の使用をロックすると、上記ケースＡの状態の次数の使用を除外することができるので、ケースＡに対処することができる。また、（２）高調波電圧Ｖn が所定の下限値以下のときにその次数の使用をロックすると、上記ケースＢおよびＣの状態の次数の使用を除外することができるので、ケースＢおよびＣに対処することができる。従って、上記（１）または（ＯＲ）（２）でロック条件１を構成することによって、ケースＡ〜Ｃの全てに対処することができる。
【００２６】
ロック条件２および３についても同様である。ロック条件４では、ケースＣに対処することができない。従って、ロック条件１〜３のいずれかを採用すれば、上記ケースＡ〜Ｃの全てに対処することができるので、前述したような不要動作の発生を防止することができる。この発明は上記思想に基づくものである。
【００２７】
具体的には、この発明に係る単独運転検出方法の一つは、商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する方法において、前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定し、前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の前記高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、前記分散電源が単独運転であると判定することを特徴としている。この発明は、簡単に言えば、上記ロック条件１を採用したものである。
【００２８】
また、この発明に係る単独運転検出装置の一つは、商用電力系統と分散電源との連系点における複数個の次数（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスを測定し、かつ当該各高調波アドミタンスの、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、前記分散電源の単独運転を検出する装置において、前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスの変化率が所定のしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果を出力するアドミタンス変化率判定手段と、前記複数個の次数のそれぞれについて、当該次数の前記高調波アドミタンスが所定の下限値以下または当該次数の前記連系点における高調波電圧が所定の下限値以下であるというロック条件が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力するロック条件判定手段と、前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果および前記ロック条件判定手段の判定結果に基づいて、前記複数個の次数の内で前記ロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数についての前記アドミタンス変化率判定手段の判定結果が、前記高調波アドミタンスの変化率が前記しきい値を超えていることを表すものであるときに、前記分散電源が単独運転であることを表す単独運転検出信号を出力する出力制御手段とを備えていることを特徴としている。この発明も、簡単に言えば、上記ロック条件１を採用したものである。
【００２９】
上記ロック条件１の代わりに、上記ロック条件２または３を採用しても良い。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１〜１２に記載の発明によれば、複数個の次数の内でロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、分散電源が単独運転であると判定するので、ロック条件が成立している次数による不要動作の発生を防止することができる。その結果、単独運転検出の信頼性を高めることができる。
【００３１】
しかも、複数個の次数の内でロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに分散電源が単独運転であると判定するので、即ちロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数のＡＮＤ条件で（但し残りの次数が一つの場合はその次数で）判定するので、単独運転判定を慎重に行うことができる。従ってこの観点からも、不要動作の発生を防止して、単独運転検出の信頼性を高めることができる。
【００３２】
請求項４、１０に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、前記各次数の高調波アドミタンスが小さくなったときは、分散電源が単独運転になった可能性があるので、単独運転検出に要する時間内はロックをかけないのが好ましい。これを、前記各次数の高調波電流の判定については、当該高調波電流が前記下限値以下の状態が所定時間継続したときに前記ロック条件が成立していると判定することによって実現することができる。それによって、分散電源の単独運転をより確実に検出することができる。
【００３３】
請求項５、１１に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、前記各次数の高調波電流が小さくなったときも、分散電源が単独運転になった可能性があるので、単独運転検出に要する時間内はロックをかけないのが好ましい。それをこの発明によれば実現することができるので、分散電源の単独運転をより確実に検出することができる。
【００３４】
請求項６、１２に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、電力系統に存在する高調波の内で、５次および７次の高調波が比較的大きくかつ安定しているので、この次数を用いることによって、高調波アドミタンス等の判定が容易かつ正確になる。その結果、分散電源の単独運転検出の信頼性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明に係る単独運転検出方法を実施する単独運転検出装置の一実施形態を商用電力系統の一例と共に示す図である。
【図２】図１中のアドミタンス変化率判定回路、ロック条件判定回路および出力制御回路のより具体例を示すブロック図である。
【図３】図２中の５次用のアドミタンス変化率判定回路の一例を示すブロック図である。
【図４】ロック条件判定回路の他の例を示すブロック図である。
【図５】ロック条件判定回路の更に他の例を示すブロック図である。
【図６】５次の高調波アドミタンスの下限値をロック条件にした場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図７】５次の高調波電圧の下限値をロック条件にした場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図８】商用電力系統に分散電源が連系している例を示すものであり、（Ａ）はその単線接続図、（Ｂ）は連系運転時の高調波等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、この発明に係る単独運転検出方法を実施する単独運転検出装置の一実施形態を商用電力系統の一例と共に示す図である。
【００３７】
以下においては、単独運転検出装置２０を主体に説明しているが、各実施形態の単独運転検出装置２０は、その機能に相当する単独運転検出方法をそれぞれ実施するものであると言うことができる。
【００３８】
系統電源６および変電所の遮断器８を含む商用電力系統１０に、負荷１２および分散電源１４が接続されている。負荷１２は、幾つかの負荷をまとめて図示したものである。分散電源１４が商用電力系統１０に連系して運転中に、何らかの事故等によって遮断器８が開放されると、分散電源１４は単独運転になる。
【００３９】
分散電源１４は、より具体的には、引込線１６および遮断器１８を介して、商用電力系統１０に接続されている。分散電源１４は、例えば、コージェネレーション発電設備、太陽光発電設備、燃料電池発電設備、風力発電設備等である。
【００４０】
引込線１６には、商用電力系統１０と分散電源１４との連系点Ｐにおける電圧および電流を測定する計器用変圧器２２および計器用変流器２４が接続されており、これらで連続的に測定して得られる測定電圧Ｖt および測定電流Ｉt が、分散電源１４用の単独運転検出装置２０に供給される。連系点は引込線１６上にあるが、通常は、計器用変圧器２２および計器用変流器２４の近くの箇所を連系点Ｐとして扱っている。
【００４１】
なお、引込線１６には、構内機器として、図示以外の遮断器、変圧器等が接続されている場合があるが、ここではその詳しい説明の必要はないので図示を省略している。
【００４２】
単独運転検出装置２０は、連系点Ｐにおける複数個の次数ｎ（但しいずれも３次以上の奇数次）の高調波アドミタンスＹn を測定し、かつ当該各高調波アドミタンスＹn の、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率をそれぞれ判定して、分散電源１４の単独運転を検出するものである。高調波アドミタンスＹn は前記数１で表される。高調波アドミタンスの変化率は、例えば前述したΔＹn ／Ｙn であるが、これについては後で詳述する。
【００４３】
次数ｎは、より具体的には、３次、５次、７次、９次、１１次、１３次等の内の複数個である。
【００４４】
上記複数個の次数ｎは、２個の場合は、５次および７次が好ましい。これは、電力系統に存在する高調波の内で、５次および７次の高調波が比較的大きくかつ安定しているので（特に高圧の電力系統においてはそうである）、この次数を用いることによって、高調波アドミタンスＹn 等の判定が容易かつ正確になるからである。３次の高調波は、３相が互いに同位相になって線間電圧としては殆ど表れないので値が小さい。１１次以上の高調波は、基本波から離れ過ぎていて値が小さい。従って、５次および７次を用いることによって、分散電源１４の単独運転検出の信頼性をより高めることができる。
【００４５】
なお、この出願においては、高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn 、高調波アドミタンスＹn 等の符号に付した添字のｎは、上記複数個の次数ｎを包括的に表している。個々の次数ｎを具体的に表す場合は、その数字を添字として付している。例えば、５次の高調波電圧はＶ5 、高調波電流はＩ5 、高調波アドミタンスはＹ5 と表している。
【００４６】
単独運転検出装置２０は、高調波抽出回路３２、３４、アドミタンス変化率判定回路３６、ロック条件判定回路３８および出力制御回路４０を備えている。これらの各回路のより具体例は後で説明する。
【００４７】
高調波抽出回路３２は、上記測定電圧Ｖt に基づいて、複数個の次数ｎの高調波電圧Ｖn を抽出して出力する。例えば、５次の高調波電圧Ｖ5 および７次の高調波電圧Ｖ7 を抽出して出力する。
【００４８】
高調波抽出回路３４は、上記測定電流Ｉt に基づいて、複数個の次数ｎの高調波電流Ｉn を抽出して出力する。例えば、５次の高調波電流Ｉ5 および７次の高調波電流Ｉ7 を抽出して出力する。
【００４９】
複数個の次数ｎの高調波電圧Ｖn および高調波電流Ｉn を抽出する手段は、アドミタンス変化率判定回路３６およびロック条件判定回路３８の内部に個別に設けても良いけれども、この実施形態のように共通の高調波抽出回路３２および３４として設ける方が、回路構成を簡素化することができるので好ましい。
【００５０】
従ってこの実施形態では、高調波抽出回路３２、３４およびアドミタンス変化率判定回路３６がアドミタンス変化率判定手段を構成しており、高調波抽出回路３２、３４およびロック条件判定回路３８がロック条件判定手段を構成している。
【００５１】
アドミタンス変化率判定回路３６は、複数個の次数ｎのそれぞれについて、当該次数ｎの高調波アドミタンスＹn の前記変化率が所定のしきい値を超えているか否かを判定してその判定結果を出力する。より具体的には、超えている次数ｎについてそれを表す超過判定信号ＪＳn を出力する。
【００５２】
ロック条件判定回路３８は、この実施形態では、複数個の次数ｎのそれぞれについて、当該次数ｎの高調波アドミタンスＹn が所定の下限値以下または当該次数ｎの連系点Ｐにおける高調波電圧Ｖn が所定の下限値以下であるというロック条件（これは表２に示したロック条件１と実質的に同じであるので、以下、ロック条件１と呼ぶことにする）が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力する。より具体的には、当該ロック条件１が成立している次数についてそれを表すロック信号ＬＳn を出力する。
【００５３】
出力制御回路４０は、アドミタンス変化率判定回路３６の判定結果およびロック条件判定回路３８の判定結果に基づいて、複数個の次数ｎの内でロック条件１が成立している次数を除外した残り全ての次数についてのアドミタンス変化率判定回路３６の判定結果が、高調波アドミタンスの変化率が前記しきい値を超えていることを表すものであるときに、分散電源１４が単独運転であることを表す単独運転検出信号ＩＳを出力する。
【００５４】
高調波抽出回路３２、３４、アドミタンス変化率判定回路３６およびロック条件判定回路３８においては、（ａ）各次数ｎの高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn および高調波アドミタンスＹn をそのまま扱っても良いし、（ｂ）それらの主要対称成分を扱っても良い。まず、複数個の次数ｎが５次および７次であり、かつ上記（ａ）の場合の上記各回路３２、３４、３６、３８、４０のより具体例を説明する。
【００５５】
高調波抽出回路３２は、５次の高調波電圧Ｖ5 および７次の高調波電圧Ｖ7 をそれぞれ抽出して出力する二つのフィルタ回路（図示省略）を備えている。
【００５６】
高調波抽出回路３４は、５次の高調波電流Ｉ5 および７次の高調波電流Ｉ7 をそれぞれ抽出して出力する二つのフィルタ回路（図示省略）を備えている。
【００５７】
アドミタンス変化率判定回路３６、ロック条件判定回路３８および出力制御回路４０の一例を図２に示す。
【００５８】
アドミタンス変化率判定回路３６は、５次のアドミタンス変化率判定回路４２および７次のアドミタンス変化率判定回路４４を備えている。
【００５９】
アドミタンス変化率判定回路４２のより具体例を図３に示す。このアドミタンス変化率判定回路４２は、アドミタンス演算回路９０、アドミタンス変化率演算回路９２および判定回路９４を備えている。
【００６０】
アドミタンス演算回路９０は、高調波抽出回路３２、３４からの高調波電圧Ｖ5 、高調波電流Ｉ5 に基づいて、前記数１に従って、５次の高調波アドミタンスＹ5 を演算して出力する。
【００６１】
アドミタンス変化率演算回路９２は、上記高調波アドミタンスＹ5 に基づいて、当該高調波アドミタンスＹ5 の、所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す変化率ＲＹ5 を演算して出力する。
【００６２】
高調波アドミタンスの変化率ＲＹ5 のより具体例を述べるが、これは他の次数についても共通であるので、ここでは次数ｎを用いて述べると（５次であればｎを５と、７次であればｎを７と読み替えれば良い）、次のとおりである。この実施形態では、高調波アドミタンスの変化率ＲＹn は、所定時間前（例えば０．３秒〜０．５秒程度前）の高調波アドミタンスをＹnp、現在の高調波アドミタンスをＹn とすると、次の数３で表されるものとしている。
【００６３】
［数３］
ＲＹn ＝（Ｙn −Ｙnp）／Ｙnp
＝（Ｙn ／Ｙnp）−１
【００６４】
但し、高調波アドミタンスの変化率ＲＹn は、上記数３以外のものでも良い。例えば、次の数４〜数６のいずれかでも良い。数４の変化率ＲＹn は、数３の変化率ＲＹn を単に＋１だけシフトしたものである。数５の変化率ＲＹn は、数３の分母を高調波アドミタンスＹn にしたものである。数６の変化率ＲＹn は、数５の変化率ＲＹn を単に−１だけシフトしたものである。数３または数５の変化率ＲＹn が前述した変化率ΔＹn ／Ｙn に相当している。
【００６５】
［数４］
ＲＹn ＝（Ｙn ／Ｙnp）
【００６６】
［数５］
ＲＹn ＝（Ｙn −Ｙnp）／Ｙn 
＝１−（Ｙnp−Ｙn ）
【００６７】
［数６］
ＲＹn ＝−（Ｙnp／Ｙn ）
【００６８】
また、数３、数５の分子を（Ｙnp−Ｙn ）にしても良い。
【００６９】
判定回路９４は、上記のような高調波アドミタンスの変化率ＲＹ5 を所定のしきい値ＲＹＴ5 と比較して、前者が後者を超えたときにそれを表す超過判定信号ＪＳ5 を出力する。
【００７０】
変電所の遮断器８が開放されて分散電源１４が単独運転になると、連系点Ｐにおける高調波アドミタンスＹn は、それに系統電源６側の高調波アドミタンスが含まれなくなるので、小さくなるように変化する。従って、数３の変化率ＲＹ5 は、連系運転状態では約０になり、単独運転発生時は０と−１との間（その内でも−１に近い方の値）になる。従って、上記しきい値ＲＹＴ5 は、０と−１との間の値、例えば、−０．７や−０．９にすれば良い。図６、図７は−０．９にした場合の例である。
【００７１】
アドミタンス変化率判定回路４４は、次数が７次である以外は上記アドミタンス変化率判定回路４２と同様の構成・機能を有しており、７次の高調波アドミタンスの変化率ＲＹ7 が所定のしきい値ＲＹＴ7 （図示省略）を超えているか否かを判定して、超えているときにそれを表す超過判定信号ＪＳ7 を出力する。上記しきい値ＲＹＴ7 は、上記しきい値ＲＹＴ5 と同じ考えで定めれば良い。
【００７２】
分散電源１４が単独運転になると、上記理由によって、５次の高調波アドミタンスＹ5 だけでなく７次の高調波アドミタンスＹ7 も小さくなる（他の次数ｎの高調波アドミタンスＹn も小さくなる）。従って、上記超過判定信号ＪＳ5 およびＪＳ7 の両方が出力される。
【００７３】
なお、この出願では、上記超過判定信号ＪＳ5 、ＪＳ7 、以下に述べるロック信号ＬＳ5 、ＬＳ7 、信号Ｓ1 〜Ｓ11、単独運転検出信号ＩＳ0 、ＩＳ等のような、判定結果を表す信号は、論理値１の信号である（図６、図７参照）。
【００７４】
ロック条件判定回路３８は、５次用のアドミタンス判定回路４６、電圧判定回路４８、タイマー６２、６３およびＯＲ回路７０と、７次用のアドミタンス判定回路５０、電圧判定回路５２、タイマー６４、６５およびＯＲ回路７２とを備えている。
【００７５】
アドミタンス判定回路４６は、高調波抽出回路３２、３４からの高調波電圧Ｖ5 、高調波電流Ｉ5 に基づいて、前記数１に従って５次の高調波アドミタンスＹ5 を演算し、更に、当該高調波アドミタンスＹ5 が所定の下限値ＹＬ5 （図６参照）以下であるか否かを判定して、以下のときにそれを表す信号Ｓ1 を出力する。下限値ＹＬ5 は、分散電源１４が連系運転状態のときの高調波アドミタンスＹ5 と、単独運転に移行したときの高調波アドミタンスＹ5 との間の値にしておけば良い。例えば連系運転時の高調波アドミタンスＹ5 の３０％〜７０％程度にしておけば良い。図６は０．０３Ｓ（ジーメンス）にした場合の例である。
【００７６】
電圧判定回路４８は、上記高調波電圧Ｖ5 に基づいて、当該高調波電圧Ｖ5 が所定の下限値ＶＬ5 （図７参照）以下であるか否かを判定して、以下のときにそれを表す信号Ｓ2 を出力する。下限値ＶＬ5 は、例えば、０よりも少し大きい値、具体的には商用電力系統１０の基本波電圧の相電圧の波高値の０．０２％程度にすれば良い。これは、基本波電圧が６．６ｋＶの場合は約１Ｖである。図７は１Ｖにした場合の例である。
【００７７】
両信号Ｓ1 、Ｓ2 は、そのままＯＲ回路７０に入力しても良いけれども、この実施形態のようにタイマー６２、６３を介してＯＲ回路７０に供給するのが好ましい。ＯＲ回路７０は、与えられた両信号Ｓ1 、Ｓ2 の論理和（ＯＲ）を求めてロック信号ＬＳ5 を出力する。従って、ＯＲ回路７０からは、５次についての前述したロック条件１が成立しているときにロック信号ＬＳ5 が出力される。
【００７８】
タイマー６２は、オンディレイタイマーとも呼ばれるものであり、信号Ｓ1 がオンになって所定時間継続したときに初めて当該信号Ｓ1 を出力するものである。この所定時間は、分散電源１４の単独運転検出に要する時間相当の時間にすれば良い。例えば０．５秒程度にすれば良い。
【００７９】
高調波アドミタンスＹ5 が小さくなったときは、分散電源１４が単独運転になった可能性があるので、単独運転検出に要する時間内はロックをかけないのが好ましい。これを、上記タイマー６２を設けておくことによって実現することができる。それによって、分散電源１４の単独運転をより確実に検出することができる。
【００８０】
タイマー６３は、オフディレイタイマーとも呼ばれるものであり、信号Ｓ2 がオンになると同時に当該信号Ｓ2 を出力し、かつ信号Ｓ2 のオフ後に所定時間経過したときに信号Ｓ2 の出力を停止するものである。この所定時間は、例えば０．８秒程度にすれば良い。図７は、０．８秒にした場合の例である。
【００８１】
高調波電圧Ｖ5 が何らかの原因で上記下限値ＶＬ5 以下に低下した後に復帰しても、しばらくは高調波電圧Ｖ5 が安定しない場合があるので、しばらくはロック解除を待つのが好ましい。これを、上記タイマー６３を設けておくことによって実現することができる。それによって、分散電源１４の単独運転の信頼性をより高めることができる。
【００８２】
７次用のアドミタンス判定回路５０、電圧判定回路５２は、次数が７次である以外は、上記アドミタンス判定回路４６、電圧判定回路４８とそれぞれ同様の機能を有している。
【００８３】
即ち、アドミタンス判定回路５０は、高調波抽出回路３２、３４からの高調波電圧Ｖ7 、高調波電流Ｉ7 に基づいて、前記数１に従って７次の高調波アドミタンスＹ7 を演算し、更に、当該高調波アドミタンスＹ7 が所定の下限値ＹＬ7 （図示省略）以下であるか否かを判定して、以下のときにそれを表す信号Ｓ3 を出力する。下限値ＹＬ7 は、上記下限値ＹＬ5 と同じ考え方で定めれば良い。
【００８４】
電圧判定回路５２は、上記高調波電圧Ｖ7 に基づいて、当該高調波電圧Ｖ7 が所定の下限値ＶＬ7 （図示省略）以下であるか否かを判定して、以下のときにそれを表す信号Ｓ4 を出力する。下限値ＶＬ7 は、上記下限値ＶＬ5 と同じ考え方で定めれば良い。
【００８５】
タイマー６４、６５、ＯＲ回路７２は、上記タイマー６２、６３、ＯＲ回路７０とそれぞれ同様の機能を有している。従って、ＯＲ回路７２からは、７次についての前述したロック条件１が成立しているときにロック信号ＬＳ7 が出力される。
【００８６】
出力制御回路４０は、スイッチ回路７４、７６、ＡＮＤ回路７８〜８０、ＯＲ回路８４およびタイマー８６を備えている。
【００８７】
スイッチ回路７４、７６、はそれぞれ、常時はオンしているがロック信号ＬＳ5 、ＬＳ7 が与えられている間は、オフになってアドミタンス変化率判定回路３６からの超過判定信号ＪＳ5 、ＪＳ7 の出力を阻止する。即ち、ロック条件１が成立している次数ｎの超過判定信号ＪＳn の出力をロックする（換言すれば阻止する、あるいは無効にする）。
【００８８】
（ａ）ロック信号ＬＳ5 、ＬＳ7 のどちらも出力されていないときは、ロックする次数はないので、５次と７次のＡＮＤ（論理積）で単独運転検出を行う。即ち、ＡＮＤ回路７８において超過判定信号ＪＳ5 とＪＳ7 の論理積を取って信号Ｓ9 を出力する。
【００８９】
（ｂ）ロック信号ＪＳ7 が出力されているときは、７次をロックして、５次で単独運転検出を行う。即ち、ロック信号ＪＳ7 が出力されているときは、ＡＮＤ回路８０において当該ロック信号ＬＳ7 と超過判定信号ＪＳ5 との論理積を取って信号Ｓ10を出力する。
【００９０】
（ｃ）ロック信号ＪＳ5 が出力されているときは、５次をロックして、７次で単独運転検出を行う。即ち、ロック信号ＪＳ5 が出力されているときは、ＡＮＤ回路７９において当該ロック信号ＬＳ5 と超過判定信号ＪＳ7 との論理積を取って信号Ｓ11を出力する。
【００９１】
ＯＲ回路８４は、上記（ａ）〜（ｃ）の３状態のＯＲ（論理和）で、即ち上記信号Ｓ9 〜Ｓ10の論理和を取って、単独運転検出信号ＩＳ0 を出力する。
【００９２】
この単独運転検出信号ＩＳ0 を出力制御回路４０からそのまま出力しても良いけれども、この実施形態のように、タイマー８６によって、単独運転検出信号ＩＳ0 が所定時間継続したことを判定して、所定時間継続したときに単独運転検出信号ＩＳを出力するようにする方が好ましい。そのようにすると、単独運転以外の何らかの原因による高調波アドミタンスの変化率ＲＹn の瞬時変動による不要動作を防止することができるので、分散電源１４の単独運転検出の信頼性をより高めることができる。上記タイマー８６は、オンディレイタイマーとも呼ばれるものである。上記所定時間は、例えば０．１秒〜０．２秒程度にすれば良い。
【００９３】
以上のような構成および作用によって、出力制御回路４０は、複数個の次数ｎ（具体的には５次と７次）の内で前記ロック条件１が成立している次数を除外した残り全ての次数についてのアドミタンス変化率判定回路３６の判定結果が、高調波アドミタンスの変化率ＲＹn が所定のしきい値を超えていることを表すものであるときに、分散電源１４が単独運転であることを表す単独運転検出信号ＩＳを出力する。
【００９４】
上記単独運転検出から更に進めて、単独運転検出信号ＩＳによって遮断器１８を開放して、分散電源１４の単独運転を防止するようにしても良い。但し、この発明は単独運転検出が主目的であるので、遮断器１８を開放する構成は必須ではない。
【００９５】
なお、図２に示す実施形態では、５次および７次の両方同時にロック条件１が成立していると、その間は単独運転検出を行うことはできないが、それは極めて希であるので、実用上は差し支えない。必要に応じて、次に述べるように次数ｎを３個以上に増やしても良い。そのようにすれば、全ての次数ｎが同時にロックされる状態は実質的に起こらないと言うことができる。
【００９６】
上記のように高調波アドミタンスの変化率ＲＹn を判定する次数ｎの数を３個（例えば、５次、７次および３次）またはそれ以上にしても良い。その場合は、次数ｎが２個の場合の図２の例の考え方を、３個以上の次数に拡張すれば良い。
【００９７】
即ち、高調波抽出回路３２、３４は、３個以上の次数ｎの高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn をそれぞれ抽出して出力するものにすれば良い。
【００９８】
アドミタンス変化率判定回路３６は、アドミタンス変化率判定回路４２まはた４４に相当する回路を次数の数だけ有するものにすれば良い。
【００９９】
ロック条件判定回路３８は、上記ＯＲ回路７０または７２のグループに相当する回路を次数の数だけ有するものにすれば良い。これは、図４および図５に示すロック条件判定回路３８の場合も同様である。
【０１００】
出力制御回路４０は、スイッチ回路７４または７６に相当するスイッチ回路を次数の数だけ有するものにすれば良い。更に、次数ｎが３個の場合を例にとると、ロックをかける次数がない場合に全ての超過判定信号ＪＳn のＡＮＤを取るＡＮＤ回路（ＡＮＤ回路７８に相当）と、一つの次数にロックをかけ残り二つの超過判定信号ＪＳn のＡＮＤを取るＡＮＤ回路（ＡＮＤ回路７９、８０の考え方を拡張したもの）と、二つの次数にロックをかけ残り一つの超過判定信号ＪＳn を出力するＡＮＤ回路（ＡＮＤ回路７８、８０の考え方を拡張したもの）と、上記全てのＡＮＤ回路の出力のＯＲを取るＯＲ回路（ＯＲ回路８４に相当）と、上記タイマー８６とを有するものにすれば良い。
【０１０１】
以上のようにこの単独運転検出装置２０によれば、あるいはそれによる単独運転検出方法によれば、複数個の次数ｎの内で前記ロック条件１が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率ＲＹn がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、分散電源１４が単独運転であると判定するので、前述したケースＡ〜Ｃの全てに対処することができ、ロック条件が成立している次数による不要動作（誤検出）の発生を防止することができる。その結果、単独運転検出の信頼性を高めることができる。
【０１０２】
しかも、複数個の次数ｎの内で前記ロック条件１が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率ＲＹn がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに分散電源１４が単独運転であると判定するので、即ちロック条件が成立している次数を除外した残り全ての次数のＡＮＤ条件で（但し残りの次数が一つの場合はその次数で）判定するので、単独運転判定を慎重に行うことができる。従ってこの観点からも、不要動作（誤検出）の発生を防止して、単独運転検出の信頼性を高めることができる。
【０１０３】
単独運転検出装置２０は、図２に示したロック条件判定回路３８の代わりに、図４または図５に示すロック条件判定回路３８を備えていても良い。ここでは、図２に示したロック条件判定回路３８と同一または相当する部分には同一符号を付して、図２に示したロック条件判定回路３８との相違点を主体に説明する。
【０１０４】
図４に示すロック条件判定回路３８は、前記複数個の次数ｎのそれぞれについて、当該次数ｎの前記連系点Ｐにおける高調波電流Ｉn が所定の下限値以下または当該次数ｎの前記高調波アドミタンスＹn が所定の上限値以上であるというロック条件（これは表２に示したロック条件２と実質的に同じであるので、以下、ロック条件２と呼ぶことにする）が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力する。より具体的には、当該ロック条件２が成立している次数についてそれを表すロック信号ＬＳn （具体的にはＬＳ5 、ＬＳ7 ）を出力する。
【０１０５】
この図４に示すロック条件判定回路３８は、判定回路５４、５６、５８、６０以外は、図２に示したロック条件判定回路３８と同じである。
【０１０６】
電流判定回路５４は、高調波抽出回路３４からの５次の高調波電流Ｉ5 に基づいて、当該高調波電流Ｉ5 が所定の下限値ＩＬ5 （図示省略）以下であるか否かを判定して、以下のときにそれを表す信号Ｓ5 を出力する。下限値ＩＬ5 は、例えば０．１Ａ程度にすれば良い。
【０１０７】
アドミタンス判定回路５６は、高調波抽出回路３２、３４からの高調波電圧Ｖ5 、高調波電流Ｉ5 に基づいて、前記数１に従って５次の高調波アドミタンスＹ5 を演算し、更に、当該高調波アドミタンスＹ5 が所定の上限値ＹＨ5 （図示省略）以上であるか否かを判定して、以上のときにそれを表す信号Ｓ6 を出力する。上限値ＹＨ5 は、例えば２．０Ｓ（ジーメンス）程度にすれば良い。
【０１０８】
７次用の電流判定回路５８、アドミタンス判定回路６０は、次数が７次である以外は、上記電流判定回路５４、アドミタンス判定回路５６とそれぞれ同様の機能を有しており、信号Ｓ7 、Ｓ8 をそれぞれ出力する。
【０１０９】
このロック条件判定回路３８の場合も、次数ｎを３個以上にしても良く、そのときは、前述したように、ＯＲ回路７０または７２のグループに相当する回路を次数の数だけ設ければ良い。図５に示すロック条件判定回路３８においても同様である。
【０１１０】
このロック条件判定回路３８を備えている単独運転検出装置２０によれば、あるいはそれによる単独運転検出方法によれば、複数個の次数ｎの内で前記ロック条件２が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率ＲＹn がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、分散電源１４が単独運転であると判定するので、前述したケースＡ〜Ｃの全てに対処することができる。従って、図２に示したロック条件判定回路３８を備えている場合の前記効果と同様の効果を奏することができる。
【０１１１】
図５に示すロック条件判定回路３８は、前記複数個の次数ｎのそれぞれについて、当該次数ｎの前記連系点Ｐにおける高調波電流Ｉn が所定の下限値以下または当該次数ｎの前記連系点Ｐにおける高調波電圧Ｖn が所定の下限値以下であるというロック条件（これは表２に示したロック条件３と実質的に同じであるので、以下、ロック条件３と呼ぶことにする）が成立しているか否かを判定してその判定結果を出力する。より具体的には、当該ロック条件３が成立している次数についてそれを表すロック信号ＬＳn （具体的にはＬＳ5 、ＬＳ7 ）を出力する。
【０１１２】
この図５に示すロック条件判定回路３８を構成する電流判定回路５４、５８は、図４に示したものと同じであり、電圧判定回路４８、５２は図２に示したものと同じである。それ以外は、図２に示したロック条件判定回路３８と同じである。
【０１１３】
従ってこのロック条件判定回路３８を備えている単独運転検出装置２０によれば、あるいはそれによる単独運転検出方法によれば、複数個の次数ｎの内で前記ロック条件３が成立している次数を除外した残り全ての次数の高調波アドミタンスの変化率ＲＹn がそれぞれ所定のしきい値を超えているときに、分散電源１４が単独運転であると判定するので、前述したケースＡ〜Ｃの全てに対処することができる。従って、図２に示したロック条件判定回路３８を備えている場合の前記効果と同様の効果を奏することができる。
【０１１４】
ところで、電力系統における対称成分は、良く知られているように、高調波の次数ｎに応じて、零相成分、正相成分および逆相成分の内のどれかに集中する。これを主要対称成分と呼ぶ。具体的には次のとおりである。
【０１１５】
［数７］
ｎ＝７、１３・・・ならば正相成分
ｎ＝３、９、１５・・・ならば零相成分
ｎ＝５、１１、１７・・・ならば逆相成分
【０１１６】
従って、上記高調波抽出回路３２、３４、アドミタンス変化率判定回路３６およびロック条件判定回路３８においては、各次数ｎの高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn および高調波アドミタンスＹn の上記主要対称成分を扱っても良い。例えば、５次は逆相成分、７次は正相成分を扱う。図６、図７に示すシミュレーションでは５次の逆相成分を扱っている。
【０１１７】
主要対称成分を扱う場合は、高調波抽出回路３２、３４において、各次数ｎの高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn の主要対称成分をそれぞれ抽出して、それをアドミタンス変化率判定回路３６およびロック条件判定回路３８において用いれば良い。即ち、主要対称成分の高調波アドミタンスＹn 、高調波アドミタンスの変化率ＲＹn 等を演算し判定すること等を行えば良い。
【０１１８】
高調波抽出回路３２、３４において各次数ｎの高調波電圧Ｖn 、高調波電流Ｉn の主要対称成分を抽出するには、例えば、特開２００７−１７４７４２号公報、特開２００８−２９０６５号公報等に記載の公知の技術を用いれば良い。即ち、３相の相電圧をＶa 、Ｖb 、Ｖc とすると、３相回路の対称成分である零相成分Ｖ0 、正相成分Ｖ1 および逆相成分Ｖ2 は、公知の次式で表されるので、これに基づいて抽出すれば良い。
【０１１９】
［数８］
Ｖ0 ＝（Ｖa ＋Ｖb ＋Ｖc ）／３
Ｖ1 ＝（Ｖa ＋ａ・Ｖb ＋ａ2 ・Ｖc ）／３
Ｖ2 ＝（Ｖa ＋ａ2 ・Ｖb ＋ａ・Ｖc ）／３
ａ＝ｅｘｐ（ｊ２π／３）
【０１２０】
上記のように主要対称成分を用いると、高調波アドミタンスＹn 、高調波アドミタンスの変化率ＲＹn 等の算出のＳＮ比が向上するので、単独運転検出の信頼性がより向上する。
【０１２１】
次に、上記のようにロックをかける技術を採用した場合のシミュレーション結果の例を図６、図７に示す。このシミュレーションは、複数個の次数ｎの内の５次を取り上げて（５次で代表させて）行っている。７次等もこれと似た結果になると考えられるからである。このシミュレーションには、図２に示した回路の内の５次側の回路のみを用いた。
【０１２２】
図６は、高調波アドミタンスの下限値ＹＬ5 （その値は０．０３Ｓ）をロック条件にした場合の例である。高調波アドミタンスＹ5 は、図の左端の時刻４秒よりも前で既に、通常の値に比べて極めて小さくなっており、時刻ｔ1 でロック信号ＬＳ5 が出力されている。
【０１２３】
上記のように高調波アドミタンスＹ5 が通常の値に比べて極めて小さくなっているために、高調波アドミタンスの変化率ＲＹ5 の変動が大きく、単独運転が発生していないのに、時刻ｔ2 でしきい値ＲＹＴ5 （その値は−０．９）を超えた。しかし、上記ロック信号ＬＳ5 によってロックがかけられているので、単独運転検出信号ＩＳは時刻ｔ2 の後も実線で示すように０のままである。これによって、不要動作を防止することができたことが分かる。
【０１２４】
ちなみに、ロックをかける技術を採用していない場合は、図６中に二点鎖線で示すように、上記時刻ｔ2 から所定時間（図２中のタイマー８６の時間）経過後に単独運転検出信号ＩＳe が誤って出力されてしまう。即ち不要動作を起こす。
【０１２５】
図７は、高調波電圧の下限値ＶＬ5 （その値は１．０Ｖ）をロック条件にした場合の例である。高調波電圧Ｖ5 は、極めて小さくなった後に通常の値に復帰している。高調波電圧Ｖ5 は時刻ｔ3 で下限値ＶＬ5 以下になり、ロック信号ＬＳ5 が出力されている。高調波電圧Ｖ5 は時刻ｔ4 で復帰したが、この例では図２に示したタイマー６３を設けているので、時刻ｔ6 までロック信号ＬＳ5 の出力を続けてロック状態を継続している。
【０１２６】
上述したように高調波電圧Ｖ5 が通常の値に比べて極めて小さくなっているために、高調波アドミタンスの変化率ＲＹ5 の変動が大きく、単独運転が発生していないのに、時刻ｔ5 でしきい値ＲＹＴ5 （その値は−０．９）を超えた。しかし、上記ロック信号ＬＳ5 によってロックがかけられているので、単独運転検出信号ＩＳは時刻ｔ4 の後も実線で示すように０のままである。これによって、不要動作を防止することができたことが分かる。
【０１２７】
ちなみに、ロックをかける技術を採用していない場合は、図７中に二点鎖線で示すように、上記時刻ｔ5 から所定時間（図２中のタイマー８６の時間）経過後に単独運転検出信号ＩＳe が誤って出力されてしまう。即ち不要動作を起こす。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  商用電力系統
１４  分散電源
２０  単独運転検出装置
３２、３４  高調波抽出回路
３６  アドミタンス変化率判定回路
３８  ロック条件判定回路
４０  出力制御回路
Ｐ  連系点
【図１】
2011015565.tif 000005
【図２】
2011015565.tif 000006
【図３】
2011015565.tif 000007
【図４】
2011015565.tif 000008
【図５】
2011015565.tif 000009
【図６】
2011015565.tif 000010
【図７】
2011015565.tif 000011
【図８】
2011015565.tif 000012