(57)【要約】【課題】分散形電源の単独運転の不要な検出を防止して分散形電源の一斉停止を抑制すること、並びに、無効電力の発生を抑制すること、さらに、分散形電源の単独運転を高速で検出することを可能にする。【解決手段】配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式において、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルにゲイン値を設定すると共に、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合にゲイン値を増大させて系統周波数の変化を加速させ、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出するようにした。【選択図】図１
2011030306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式において、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルにゲイン値を設定すると共に、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合にゲイン値を増大させて系統周波数の変化を加速させ、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出することを特徴とする単独運転検出方法。
【請求項２】
配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式を実施する単独運転検出装置であって、系統周波数の短時間移動平均値を計算する手段及び系統周波数の長時間移動平均値を計算する手段と、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルに設定されたゲイン値を系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合に増大させる手段と、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出する手段とを有することを特徴とする単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単独運転検出方法及び検出装置に関する。さらに詳述すると、本発明は、低圧配電線に連系している住宅用太陽光発電等の分散形電源が単独運転状態に移行したことを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（１）従来の単独運転検出方式
低圧配電線に連系している住宅用太陽光発電等の分散形電源は、配電線断線事故などによって配電線が変電所等において配電系統から切り離された場合（即ち配電線停止）に当該配電線を充電した状態で運転を継続する可能性がある。分散形電源のこのような運転のことを単独運転と言い、系統の安定性を損なってしまうので防止する必要がある。このため、系統連系規程（非特許文献１）では、配電線停止時の確実な単独運転防止のため、住宅用太陽光発電等の低圧連系の分散形電源を対象に、単独運転検出機能として能動的方式と受動的方式とについてそれぞれ一種類以上を装備することとしている。
【０００３】
（１−１）受動的方式
単独運転検出受動的方式は、単独運転時に発生する周波数や電圧位相の変化を監視して検出するものであり、大別すると位相跳躍検出方式と周波数変化率検出方式との二種類の方式がある。そして、位相変化の積分値によって検出する周波数変化率検出方式の方が検出の確実性の面で優位であると言えるので多く採用されている。
【０００４】
周波数変化率検出方式の基本構成は、図３に示す通り、系統電圧Ｖの入力を受けて演算器５Ａによって系統周波数の長時間移動平均値ｆlを計算すると共に演算器５Ｂによって系統周波数の短時間移動平均値ｆsを計算し、単独運転検出用比較器６によって両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|を算出して当該差分が予め定められた閾値（以下、単独運転検出閾値ｆdと呼ぶ）を越えた場合に分散形電源の単独運転を検出してカウンター７を介して配電線の断路器（図示せず）に対して出力停止信号Ｓsを出力するものである。
【０００５】
（１−２）能動的方式
単独運転検出能動的方式としては、分散形電源の複数台並列運転時であっても相互干渉し難い方式である周波数シフト方式が多く採用されている。周波数シフト方式は、時々刻々の系統周波数を検出して当該系統周波数と常時の標準周波数との差分を算出すると共に当該差分に比例して分散形電源の出力電流の位相を変化させて単独運転時には周波数の変化が増大するように制御するものである。
【０００６】
具体的には、周波数シフト方式は、単独運転時に発生する系統周波数の常時の標準値からの変化分を数式１に従って検出すると共に当該変化分に比例して住宅用太陽光発電等の分散形電源用パワーコンディショナのモデル（図４）における出力信号Ｉbの位相を増大させる方式である。なお、ゲインは、周波数差分に対する出力電流の変化の割合のことである。
【０００７】
（数１）  Ｉb'＝Ｉb・exp[ｊＡsign(ｆ−ｆ0)]
ここに、Ｉb'：位相変調器の出力信号，
Ｉb：出力信号，
Ａ：係数（ゲイン），
ｆ：単独運転時の系統周波数，
ｆ0：常時の標準周波数，
ｊ：虚数単位  をそれぞれ表す。
また、sign(  )は(  )内の＋又は−の符号を取り出す関数である。
【０００８】
周波数シフト方式における位相の正負の変化方向は単独運転移行時において最初に変化した方向に拡大させる双方向形となっている。これにより、単独運転時は正帰還ループが形成されて周波数は正又は負の方向に発散する。
【０００９】
（２）従来の単独運転検出方式における周波数変動時の不要停止特性
上述の単独運転検出受動的方式は、能動的方式と比較して一般的に高速での検出が可能になる一方で、従来の方式では地震災害などによる大容量発電機の脱落等による系統周波数変動発生時などの単独運転とは異なる系統擾乱時にも配電系統の周波数や電圧位相の変化を不要に検出（言い換えれば、単独運転によるものではない系統擾乱を単独運転によるものであると誤って検出）してその結果として分散形電源の一斉停止を招き、分散形電源の大量導入時に系統全体の安定性を大きく損なう可能性があるという問題がある。
【００１０】
従来の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式（図３参照）についての系統周波数の変動（具体的には低下）時の停止時間特性を表１に示す。なお、停止時間特性に関するここでの検討の前提は以下の通りである。
１）常時の系統周波数は５０Ｈzである。
２）演算器５Ａにおける長時間周波数移動平均のサンプリングサイクル数：
５００サイクル（よって、長時間周波数移動平均長Ｘ＝１０秒）
３）演算器５Ｂにおける短時間周波数移動平均のサンプリングサイクル数：
２サイクル（よって、短時間周波数移動平均長Ｙ＝０．０４秒）
４）単独運転検出用比較器６における単独運転を検出する系統周波数の変化率：
０．３％（基準周波数＝５０Ｈzとして単独運転検出閾値ｆd＝±０．１５Ｈz）
５）時限（即ち、最終的な検出に必要な比較器出力の継続時間）：
４サイクル（＝０．０８秒）
結果的には、上記で求めた周波数変化率が短時間周波数移動平均サイクル数の２倍以上継続して単独運転検出閾値を逸脱したときに分散形電源の単独運転を検出する。
【００１１】
【表１】
2011030306.tif 000003
【００１２】
表１から、従来の方式では、長時間周波数移動平均長Ｘ＝１０秒の場合には周波数変化率０．１Ｈz／秒未満の僅かな周波数変動で不要停止してしまうことが分かる。
【００１３】
上記事態の改善策として、長時間周波数移動平均長Ｘの値を小さくして検出感度を低下させる方式が有効であると考えられるものの、検出感度の低下によって分散形電源の単独運転を検出するのに要する時間（以下、単独運転検出時間と呼ぶ）が増大してしまうという問題が引き起こされる可能性がある。なお、単独運転検出時間が増大するということは分散形電源の単独運転状態が継続する時間が長くなるということであり、系統の運用管理としては好ましくない。
【００１４】
ここで、周波数シフト方式のゲインを一般的に採用されている０．２とした場合の長時間周波数移動平均長Ｘと単独運転継続時間（即ち単独運転検出時間）との間の関係を図５に示す。パラメータは配電線停止直前の発電電力と負荷量との間の有効分Ｐと無効分Ｑとの不平衡率（Ｐ，Ｑ）である。
【００１５】
図５から、Ｐ＝０，Ｑ＝０の完全バランス時において単独運転検出時間が特に長くなるものの、長時間周波数移動平均長Ｘが０．５秒程度よりも大きい場合には単独運転検出時間に影響が現れないことが分かる。
【００１６】
これらの結果に基づき、単独運転検出時間に影響を与えない範囲の最小値である０．５秒を長時間周波数移動平均長Ｘとして採用したとすると、表１に示す関係から、不要停止しない周波数変化率は０．５Ｈz／秒程度まで増加させることができることが分かる。ただし、それ以上の周波数変化率まで対応する場合には、長時間周波数移動平均長Ｘの値を更に小さくすると共に周波数シフト方式のゲインを増大させる必要がある。
【００１７】
（３）従来の単独運転検出受動的方式の周波数シフト方式におけるゲイン増大の効果
そこで、次に、周波数シフト方式のゲインを増大させた場合の一例として、ゲインを０．４にすると共に単独運転を検出する系統周波数の変化率を０．３％に設定した場合の長時間周波数移動平均長Ｘの値と単独運転継続時間（即ち単独運転検出時間）との間の関係を図６に示す。図５に示す結果と比較すると、Ｐ＝０，Ｑ＝０時の停止時間が０．２６秒から０．１６秒に大幅に低下すると共に長時間周波数移動平均長Ｘを０．３秒まで低下させても単独運転検出時間には影響がないことが分かる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】社団法人日本電気協会：系統連系規程，JEAC9701−2006
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、周波数シフト方式のゲインをパラメータとしたときの系統周波数変動時のパワーコンディショナ出力無効電力値をみると（図７）、ゲインが０．２の場合はほとんど発生しない一方で、ゲインの増大に伴って大幅に増加してしまう。例えば、ゲイン＝０．４では無効電力が１kVar程度発生し、ゲイン＝０．２の場合と比べて大幅に増加してしまう。これは、ゲインが小さい場合には図４のパワーコンディショナの内部発振器（ＰＬＬ回路）１１の制御が追従し、結果として電流と電圧との位相差が広がらないことによるものである。
【００２０】
上述のことから、周波数シフト方式のゲインを増大させることによって単独運転検出受動的方式の検出感度を低下させて系統擾乱時の系統周波数変動時の不要停止の抑制を強化することが可能になる一方で系統擾乱時の系統周波数変化に対して無効電力が増大して系統の安定性を損なってしまうので、ゲインを単純に増大させる方式は系統の安定運用にとって適切ではないことが分かる。
【００２１】
そこで、本発明は、系統周波数変動発生時における分散形電源の単独運転の不要な検出を防止して分散形電源の一斉停止を抑制すると共に無効電力の発生を抑制することができ、且つ、分散形電源の単独運転を高速で検出することができる単独運転検出方法及び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】
【００２２】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の単独運転検出方法は、配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式において、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルにゲイン値を設定すると共に、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合にゲイン値を増大させて系統周波数の変化を加速させ、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出するようにしている。
【００２３】
また、請求項２記載の単独運転検出装置は、配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式を実施する単独運転検出装置であって、系統周波数の短時間移動平均値を計算する手段及び系統周波数の長時間移動平均値を計算する手段と、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルに設定されたゲイン値を系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合に増大させる手段と、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出する手段とを有するようにしている。
【００２４】
したがって、請求項１，２に記載の単独運転検出方法及び検出装置によると、常時及び系統擾乱時における分散形電源の単独運転の不要な検出を防止されると共に無効電力の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の単独運転検出方法及び検出装置によれば、常時及び系統擾乱時における分散形電源の単独運転の不要な検出を防止して分散形電源の一斉停止を抑制すると共に無効電力の発生を抑制することができるので、系統の安定運用を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態の単独運転検出方法を説明するフローチャートである。
【図２】実施形態の単独運転検出方法を実施する単独運転検出装置の機能ブロック図である。
【図３】単独運転検出受動的方式の従来の周波数変化率検出方式を説明する機能ブロック図である。
【図４】従来の単独運転検出方式の例を説明する機能ブロック図である。
【図５】従来の周波数シフト方式における長時間周波数移動平均長と単独運転継続時間との間の関係を説明する図である（ゲイン：０．２）。
【図６】従来の周波数シフト方式における長時間周波数移動平均長と単独運転継続時間との間の関係を説明する図である（ゲイン：０．４）。
【図７】従来の周波数シフト方式における系統周波数変化率とパワーコンディショナ出力無効電力値との間の関係を説明する図である。
【図８】実施例１における系統周波数変化率と長・短時間周波数移動平均値の差分との間の関係を説明する図である。
【図９】実施例１の周波数シフト方式におけるゲイン切り換え時の系統周波数変化率と単独運転継続時間との間の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１及び図２に、本発明の単独運転検出方法及び検出装置の実施形態の一例を示す。本実施形態の単独運転検出方法は、配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式において、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルにゲイン値を設定すると共に、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合にゲイン値を増大させて系統周波数の変化を加速させ、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出するようにしている。
【００２９】
上記単独運転検出方法は、本発明の単独運転検出装置として実現される。本実施形態の単独運転検出装置は、配電線に連系している分散形電源用のパワーコンディショナにおける分散形電源の単独運転検出受動的方式である周波数変化率検出方式と組み合わせた周波数シフト方式を実施する単独運転検出装置であって、系統周波数の短時間移動平均値を計算する手段及び系統周波数の長時間移動平均値を計算する手段と、パワーコンディショナの内部発振器の制御によって系統擾乱時における系統周波数の変動では無効電力が発生しないレベルに設定されたゲイン値を系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が系統擾乱時における差分の範囲を超えた場合に増大させる手段と、系統周波数の短時間移動平均値と長時間移動平均値との差分が予め定めた閾値を越えた時点で分散形電源の単独運転を検出する手段とを備える。
【００３０】
本発明の単独運転検出装置は、図２に示すように、低圧配電線に連系している住宅用太陽光発電等の分散形電源用パワーコンディショナに装備される単独運転検出方式の一種である周波数変化率検出方式と周波数シフト方式とを実施するための従来の構成（例えば図４）に対して、ゲイン切換用比較器８とゲイン切換器９とを更に備えるものである。
【００３１】
なお、単独運転検出方式としての周波数変化率検出方式及び周波数シフト方式、並びに、これらの方式に係る処理を実施するための機器構成であって図４に示す従来の構成と図２に示す本発明の構成とに共通の構成は、周知の技術であるのでここでは詳細な説明は省略する（例えば、社団法人日本電気協会：系統連系規程，JEAC9701−2006を参照）。
【００３２】
本発明の実施にあたっては、まず、電圧検出器３が配電線１との連系点の電圧を検出して系統電圧Ｖを出力する（Ｓ１）。
【００３３】
次に、周波数検出器１５が系統電圧Ｖの信号の入力を受けて系統周波数を検出すると共に当該系統周波数の値を出力する（Ｓ２）。
【００３４】
一方で、演算器５Ａが系統電圧Ｖの信号の入力を受けて系統周波数の長時間移動平均値ｆlを計算すると共に当該移動平均値ｆlの値を出力し、また、演算器５Ｂが系統電圧Ｖの信号の入力を受けて系統周波数の短時間移動平均値ｆsを計算すると共に当該移動平均値ｆsの値を出力する（Ｓ３）。
【００３５】
次に、単独運転検出用比較器６が両移動平均値ｆl，ｆsの値の入力を受けて両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|を算出すると共に当該差分と単独運転検出閾値ｆdとの大きさの比較を行う（Ｓ４）。
【００３６】
単独運転検出閾値ｆdの値は、系統連系規程（社団法人日本電気協会；前出）の推奨値に従い、系統周波数の管理範囲外の値で同管理範囲にごく近いかそれに準じる値で設定される。なお、単独運転検出閾値ｆdの値は予め設定されて単独運転検出用比較器６に記憶される。
【００３７】
そして、両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|の値が単独運転検出閾値ｆdよりも大きい場合には（Ｓ４；Ｙｅｓ）、単独運転検出用比較器６は単独運転検出信号Ｓdを出力する。そして、単独運転検出信号Ｓdの入力を受けたカウンター７が出力した出力停止信号Ｓsが入力されることによって配電線１の断路器１ａが回路を切断してインバータ２の出力が停止する（Ｓ６）。
【００３８】
これに対し、両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|の値が単独運転検出閾値ｆd以下の場合には（Ｓ４；Ｎｏ）、ゲイン切換用比較器８が両移動平均値ｆl，ｆsの値の入力を受けて両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|を算出すると共に当該差分とゲインの値の切り換えの判断を行うための閾値（以下、ゲイン切換閾値と呼ぶ）ｆgとの大きさの比較を行う（Ｓ５）。
【００３９】
本発明に特有の設定値であるゲイン切換閾値ｆgの値は、与えられた切換前後の各ゲイン値において、所定の単独運転検出時間が得られる値の中の最も大きな値でもって決定される。なお、ゲイン切換閾値ｆgの値は予め設定されてゲイン切換用比較器８に記憶される。
【００４０】
そして、両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|の値がゲイン切換閾値ｆg以下の場合には（Ｓ５；Ｎｏ）、Ｓ３の処理に戻ってそれ以降の処理を繰り返す。
【００４１】
これに対し、両移動平均値の差分|ｆs−ｆl|の値がゲイン切換閾値ｆgよりも大きい場合には（Ｓ５；Ｙｅｓ）、ゲイン切換用比較器８から出力された指令信号の入力を受けてゲイン切換器９が切り換え後としての周波数シフト方式のゲインの値を出力する（Ｓ７）。
【００４２】
本発明における周波数シフト方式のゲインの値は、常時は無効電力が発生しないレベルに設定しておくと共に、単独運転検出時には増大させるようにする。常時用のゲインの値と切り換え後（即ち単独運転検出時用）のゲインの値とは、特定の値に限定されるものではなく、常時は無効電力が発生しないと共に切り換え後は単独運転検出時間が十分に短くなるように作業者が適宜設定すれば良い。具体的には例えば、ゲインの値を常時は０．２程度にすると共に切り換え後は０．４程度にすることが考えられる。なお、切り換え後のゲインの値は予め設定されてゲイン切換器９に記憶される。
【００４３】
次に、位相変調器１０が、周波数シフト方式によって、位相同期ループ回路１１から出力される信号の位相変調を行う（Ｓ８）。
【００４４】
具体的には、位相同期ループ回路１１が、系統電圧Ｖの信号の入力を受け、系統電圧波形と自らが出力する波形（即ち、回路出力のフィードバック波形）との差分を抽出すると共に当該差分がゼロに近付く方向に回路内部の発信器の出力波形の位相を変化させて当該位相変化させた波形の信号Ｉbを出力する。これにより、系統電圧波形と位相及び周波数が一致した出力波形が得られる。
【００４５】
そして、位相変調器１０が、Ｓ２の処理によって周波数検出器１５から出力される系統周波数ｆの値と、Ｓ７の処理によってゲイン切換器９から出力される切り換え後のゲインと、位相同期ループ回路１１から出力される出力信号Ｉbとの信号の入力を受け、数式１に従って系統周波数値ｆと標準周波数値ｆ0との差分に比例するかたちで位相同期ループ回路１１の出力信号Ｉbからの位相差を増大させた信号Ｉb'を得て当該信号Ｉb'を出力する。
【００４６】
ここで、次のＳ９の処理に関連するＡＰＲ（即ち、交流電力調整器）にまつわる処理として、電流検出器４が配電線１に連系するインバータ２の出力電流を検出して出力電流Ｉを出力する。
【００４７】
そして、交流出力算出器１２が、系統電圧Ｖの信号及びインバータ出力電流Ｉの信号の入力を受け、系統電圧Ｖとインバータ出力電流Ｉとの位相差θを検出してＰ＝Ｖ・Ｉcosθによって交流出力電力Ｐを算出して当該Ｐの値を出力する。
【００４８】
また、交流出力設定器１３は、手動又は予め入力されたスケジュールプログラム等によって自動的にインバータ２の基準交流出力電力Ｐ0を出力する。
【００４９】
そして、ＡＰＲ制御器１４が、交流出力算出器１２からの交流出力電力Ｐ及び交流出力設定器１３からの基準交流出力電力Ｐ0の入力を受け、両者の差分Ｐs＝Ｐ−Ｐ0を算出すると共に当該差分Ｐsがゼロに近付く方向に制御器内部の演算式であるゲインＡ＝Ａ0−ΔＡのΔＡを変化させてゲインＡを出力する。なお、Ａ0は任意に与えられるゲインＡの初期値である。
【００５０】
そして、乗算器１６が、Ｓ８の処理によって位相変調器１０から出力される信号Ｉb'とＡＰＲ制御器１４から出力されるゲインＡとの入力を受けて両者を掛け合わせたインバータ出力電流指令値Ｉoを算出して当該Ｉoの値出力する。これにより、乗算器１６からの出力に基づいてインバータ２の出力電流の絶対値と位相とが調整される（Ｓ９）。
【００５１】
以上の処理によって、配電線１の電圧・周波数が調整される（Ｓ１０）。
【００５２】
そして、単独運転検出装置はＳ１の処理に戻ってそれ以降の処理を繰り返し行う。
【００５３】
以上の構成を有する本発明の単独運転検出方法及び検出装置によれば、常時及び系統擾乱時における分散形電源の単独運転の不要な検出を防止して分散形電源の一斉停止を抑制すると共に無効電力の発生を抑制することができるので、系統の安定運用を行うことが可能になる。より具体的には、系統の安定運用のために要求される単独運転検出時間条件を満足しつつ周波数変化に対する分散形電源の不要な停止を防止する範囲を従来の方法よりも広くすることができるので、単独運転によるものではない系統擾乱時であって系統の安定性を確保する上で分散形電源が運転を継続して欲しい場合であるにも拘わらず系統擾乱を単独運転によるものであると誤って検出して分散形電源を停止してしまうことを防止することが可能になる。
【００５４】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例１】
【００５５】
本発明の単独運転検出方法に係る各種設定値の設定基準の検討並びに当該方法の妥当性の検討を行った実施例を図８及び図９を用いて説明する。
【００５６】
まず、本実施例では、図７に示す結果も参照し、周波数シフト方式のゲインの値を、常時は無効電力が発生しないレベルである０．２にすると共に、切り換え後は０．４にするようにした。
【００５７】
また、ゲイン切換閾値ｆgの値について検討するため、本発明者らの前述の検討（図６参照）において明らかになったゲイン＝０．４における適切値である０．３秒に長時間周波数移動平均長を設定し、系統周波数の変化率と、系統周波数の短時間移動平均値ｆsと長時間移動平均値ｆlとの差分との間の関係を整理して図８に示す結果が得られた。なお、図８には系統周波数の変化率を０．３％に設定した場合の単独運転検出閾値ｆd＝０．１５Ｈzを参考に示す。なお、系統周波数の変化率に係る０．３％は、基準周波数（具体的には５０Ｈz又は６０Ｈz）に対する割合であって周波数変化率検出方式において周波数の長時間移動平均値と短時間移動平均値との差分が当該値を超えた場合に分散形電源の単独運転を検出するという閾値であり、系統連系規程（社団法人日本電気協会；前出）において推奨する値として規定されている。
【００５８】
図８に示す結果から、例えば、観測される実際の系統周波数の変化率が０．８Ｈz／秒までは周波数シフト方式のゲインを０．２に維持し、系統周波数の変化率が０．８Ｈz／秒を越えた場合にゲインを切り換えるようにする場合にはゲイン切換閾値ｆgの値を０．１１Ｈzに設定すると良いことが分かった。
【００５９】
また、分散形電源の単独運転継続時間を検証するため、長時間周波数移動平均長を０．３秒にすると共に単独運転を検出する系統周波数の変化率を０．３％にしてゲインを０．２から０．４に切り換えるときで発電電力と負荷量との間の有効分Ｐと無効分Ｑとが平衡している場合の、ゲイン切換閾値ｆgの値と分散形電源の単独運転継続時間との間の関係を整理して図９に示す結果が得られた。
【００６０】
図９に示す結果から、周波数シフト方式のゲインの値を切り換える判断をするための周波数変化率を０．８Ｈz／秒（即ち、ゲイン切換閾値ｆg＝０．１１Ｈz）とすると、周波数変化率の値が０．８Ｈz／秒まで増大しても無効電力の顕著な発生はなく、且つ、単独運転検出時間を、図６に示した周波数シフト方式のゲインの値を０．４に固定した場合の結果とほぼ同じである０．１７秒程度に低減することができることが確認された。
【００６１】
以上の結果から、本発明の単独運転検出方法が、系統周波数変動発生時における分散形電源の単独運転の不要な検出を防止して分散形電源の一斉停止を抑制すること、並びに、無効電力の発生を抑制すること、さらに、分散形電源の単独運転を高速で検出することに対して有効であることが確認された。
【符号の説明】
【００６２】
１  配電線
２  インバータ
３  電圧検出器
４  電流検出器
５Ａ，５Ｂ  演算器
６  単独運転検出用比較器
７  カウンター
８  ゲイン切換用比較器
９  ゲイン切換器
１０  位相変調器
１１  位相同期ループ回路
１２  交流出力算出器
１３  交流出力設定器
１４  ＡＰＲ制御器
１５  周波数検出器
１６  乗算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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