(57)【要約】【課題】単独運転を確実に検出できる単独運転検出方法を提供する。【解決手段】本発明は、電源１０からの直流電力を、インバーター２０を介して交流電力に変換し、その交流電力を商用交流電源１１と連系して出力する電力変換装置１３において、電力変換装置１３が単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出方法である。本発明は、商用交流電源１１の周波数を所定間隔で計測する計測ステップと、計測された周波数が発散していることを検出する発散検出ステップと、発散検出ステップにおいて周波数が発散していることが検出された場合には、電力変換装置１３が単独運転状態であると判定する判定ステップと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源からの直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力を商用交流電源に連系して出力するインバーターを有する電力変換装置であって、
当該電力変換装置が単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出部を有し、
前記単独運転検出部は、
前記商用交流電源の周波数を所定間隔で計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記周波数が発散していることを検出する発散検出部と、
前記発散検出部により前記周波数が発散していることが検出された場合には、当該電力変換装置が単独運転状態であると判定する判定部と、を有する電力変換装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記発散検出部により前記周波数が発散していることが検出されない場合には、前記電力変換装置が単独運転状態ではないと判定する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記発散検出部は、
前記計測部により計測された前記周波数を用いて、所定周期分ごとの平均周波数を算出する平均算出部と、
前記平均算出部により算出された最新の平均周波数と所定期間分だけ過去の平均周波数との差分の絶対値を算出する絶対値算出部と、を有し、
前記絶対値算出部により算出された直近の複数の絶対値それぞれが、予め設定されているそれぞれの閾値を超えているか比較することにより、前記計測部によって計測された前記周波数が発散していることを検出する、請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記直近の複数の絶対値のうち新しい絶対値ほど、比較する対象の閾値が大きい値に設定されている、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記直近の複数の絶対値は５個であって、前記５個の絶対値と比較する対象の各閾値の比が８：４：３：２：１に設定されている、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記インバーターは、前記電源からの直流電力を、三相交流電力に変換し、前記三相交流電力を前記商用交流電源に連系して出力する三相インバーターであり、
前記計測部は、前記商用交流電源の第一線間電圧および第二線間電圧の周波数をそれぞれ所定間隔で計測し、
前記発散検出部は、前記計測部により計測された前記第一線間電圧の周波数および前記第二線間電圧の周波数の少なくともいずれかが発散していることを検出し、
前記判定部は、前記発散検出部により前記第一線間電圧の周波数および前記第二線間電圧の周波数の少なくともいずれかが発散していることが検出された場合に、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
電源からの直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を商用交流電源に連系して出力する電力変換装置において、前記電力変換装置が単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出方法であって、
前記商用交流電源の周波数を所定間隔で計測する計測ステップと、
前記計測ステップにおいて計測された前記周波数が発散していることを検出する発散検出ステップと、
前記発散検出ステップにおいて前記周波数が発散していることが検出された場合には、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する判定ステップと、を有する単独運転検出方法。
【請求項８】
前記判定ステップでは、
前記発散検出ステップにおいて前記周波数が発散していることが検出されない場合には、前記電力変換装置が単独運転状態ではないと判定する、請求項７に記載の単独運転検出方法。
【請求項９】
前記発散検出ステップでは、
前記計測ステップにおいて計測された前記周波数を用いて、所定周期分ごとの平均周波数を算出する平均算出ステップと、
前記平均算出ステップにおいて算出された最新の平均周波数と所定期間分だけ過去の平均周波数との差分の絶対値を算出する絶対値算出ステップと、を行い、
前記絶対値算出ステップにおいて算出された直近の複数の絶対値それぞれが、予め設定されているそれぞれの閾値を超えているか比較することにより、前記計測ステップにおいて計測された前記周波数が発散していることを検出する、請求項７または８に記載の単独運転検出方法。
【請求項１０】
前記判定ステップでは、
前記直近の複数の絶対値のうち新しい絶対値ほど、比較する対象の閾値が大きい値に設定されている、請求項９に記載の単独運転検出方法。
【請求項１１】
前記判定ステップでは、
前記直近の５個の絶対値と比較する対象の各閾値の比が８：４：３：２：１に設定されている、請求項１０に記載の単独運転検出方法。
【請求項１２】
前記電力変換装置は、前記電源からの直流電力を、三相インバーターを介して三相交流電力に変換する装置であって、
前記計測ステップでは、前記商用交流電源の第一線間電圧および第二線間電圧の周波数をそれぞれ所定間隔で計測し、
発散検出ステップでは、前記計測ステップにおいて計測された前記第一線間電圧の周波数および前記第二線間電圧の周波数の少なくともいずれかが発散していることを検出し、
前記判定ステップでは、前記発散検出ステップにおいて前記第一線間電圧の周波数および前記第二線間電圧の周波数の少なくともいずれかが発散していることが検出された場合に、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する、請求項７に記載の単独運転検出方法。
【請求項１３】
電源からの直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を商用交流電源に連系して出力する電力変換装置が、単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出装置であって、
前記商用交流電源の周波数を所定間隔で計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記周波数が発散していることを検出する発散検出部と、
前記発散検出部により前記周波数が発散していることが検出された場合には、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する判定部と、を有する単独運転検出装置。
【請求項１４】
請求項７〜１２のいずれか一項に記載の単独運転検出方法をコンピューターに実行させるための単独運転検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置、単独運転検出方法、単独運転検出装置、および単独運転検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商用交流電源に、太陽電池などによる比較的小規模な直流電源を、インバーターを介して連系させる電力変換装置が開発されている。
【０００３】
電力変換装置は、商用交流電源の停電時に、商用交流電源と切り離す必要がある。そのため、商用交流電源からの電力の供給が停止され、電力変換装置が単独で運転を開始した場合（以下では「単独運転」と称する）、その単独運転を検出して電力変換装置と商用交流電源とを切り離すとともに、商用交流電源に接続されている電力変換装置のインバーターの駆動を停止させる制御が必要となる。
【０００４】
電力変換器装置の単独運転を検出する方式には、受動方式と能動方式とがある。受動方式は、商用交流電源の電圧位相を監視して、電圧位相の急変を検出することによって単独運転を検出する方式である。能動方式は、商用交流電源と連系する電力変換装置の出力に変動要因（外乱信号）を与えておき、通常運転時にはその変動要因が出力に現れず、単独運転時には現れるようにして単独運転を検出する方式である。なお、単独運転検出の特許文献は多数ある（たとえば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０７４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記電力変換装置の出力に変動要因を与えている間に、商用交流電源が停電し単独運転を開始したとしても、その変動要因が電力変換装置の出力に出現しづらい場合がある。たとえば、電力変換装置の出力に変圧器等が配置されている場合、変圧器等における励磁電流の増加に伴う磁気飽和の影響で交流電圧に歪みを起こすなどして商用交流電圧にノイズが発生し、そのノイズの影響により単独運転の有無が検出しづらい場合がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ノイズの影響などにより単独運転の有無が検出しづらい場合でも、単独運転を確実に検出できる電力変換装置、単独運転検出方法、単独運転検出装置、および単独運転検出プログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するための単独運転検出方法および単独運転検出プログラムは、電源からの直流電力を、インバーターを介して交流電力に変換し、前記交流電力を商用交流電源に連系して出力する電力変換装置において、前記電力変換装置が単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出方法であって、前記商用交流電源の周波数を所定間隔で計測する計測ステップと、前記計測ステップにおいて計測された前記周波数が発散していることを検出する発散検出ステップと、前記発散検出ステップにおいて前記周波数が発散していることが検出された場合には、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する判定ステップと、を有する。
【０００９】
特に、前記発散検出ステップでは、前記計測ステップにおいて計測された前記周波数を用いて、所定周期分ごとの平均周波数を算出する平均算出ステップと、前記平均算出ステップにおいて算出された最新の平均周波数と所定期間分だけ過去の平均周波数との差分の絶対値を算出する絶対値算出ステップと、を行い、前記絶対値算出ステップにおいて算出された直近の複数の絶対値それぞれが、予め設定されているそれぞれの閾値を超えているか比較することにより、前記計測ステップにおいて計測された前記周波数が発散していることを検出する。
【００１０】
また、上記目的を達成するための単独運転検出装置は、電源からの直流電力を、インバーターを介して交流電力に変換し、前記交流電力を商用交流電圧に連系して出力する電力変換装置が、単独運転状態であるか否かを検出する単独運転検出装置であって、前記商用交流電源の周波数を所定間隔で計測する計測部と、前記計測部により計測された前記周波数が発散していることを検出する発散検出部と、前記発散検出部により前記周波数が発散していることが検出された場合には、前記電力変換装置が単独運転状態であると判定する判定部と、を有する。
【００１１】
また、上記目的を達成するための電力変換装置は、上記の単独運転検出装置を一部の構成として含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、商用交流電源の周波数が発散していることを検出することにより、電力変換装置の単独運転を検出している。そのため、商用交流電源に連系する電力変換装置の出力に変動要因を与えてもその影響が僅かにしか現れず、ノイズの影響による変化と誤認されてしまう場合であっても、電力変換装置の単独運転を確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係る電力変換装置の概略構成例を示す図である。
【図２】単独運転検出部の概略構成例を示す図である。
【図３】（Ａ）第一線間電圧および第二線間電圧の波形例を示す図である。（Ｂ）第一線間電圧の波形が矩形波に変換された後の波形例を示す図である。（Ｃ）第二線間電圧の波形が矩形波に変換された後の波形例を示す図である。
【図４】制御部のハードウェア構成例を示す図である。
【図５】制御部の機能構成例を示す図である。
【図６】単独運転判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】（Ａ）第一線間電圧の周波数データの例を示す図である。（Ｂ）第一線間電圧の平均周波数データの例を示す図である。
【図８】（Ａ）第二線間電圧の周波数データの例を示す図である。（Ｂ）第二線間電圧の平均周波数データの例を示す図である。
【図９】発散検出処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る電力変換装置の概略構成例を示す図である。また、図２は、単独運転検出部の概略構成例を示す図である。また、図３（Ａ）は、第一線間電圧および第二線間電圧の波形例を示す図である。図３（Ｂ）は、第一線間電圧の波形が矩形波に変換された後の波形例を示す図である。図３（Ｃ）は、第二線間電圧の波形が矩形波に変換された後の波形例を示す図である。また、図４は、制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。また、図５は、制御部の機能構成例を示すブロック図である。
【００１６】
以下、図１〜図５を参照して、電力変換装置の概略構成について説明する。
【００１７】
＜電力変換装置１３＞
本実施形態に係る電力変換装置１３は、電源１０の直流電力を、商用交流電源１１に連系して交流の負荷１２に供給可能な電源装置である。電源１０と商用交流電源１１の間に、電力変換装置１３は接続される。
【００１８】
電源１０は、たとえば、太陽電池、燃料電池、蓄電池などの直流電源である。
【００１９】
負荷１２は、商用交流電源１１に接続された電力を消費する機器である。
【００２０】
電力変換装置１３は、電源１０において発電された直流電力を交流電力に変換する。
【００２１】
一般に、商用交流電源１１の配電線において地絡または短絡事故、計画停電などによって変電所から配電線への電力の送電が停止した時には（以下では、「停電」と称する）、当該配電線での作業の安全性が確保されなければならない。そのため、電力変換装置は、商用交流電源１１が停電した時には、配電線から解列し、電力供給を停止する必要がある。
【００２２】
以上の機能を実現するために、電力変換装置１３は、図１に示すとおり、インバーター２０と、連系リレー２１と、単独運転検出部２２と、を備える。
【００２３】
インバーター２０は、電源１０と商用交流電源１１との間に接続され、電源１０から出力された直流電力を三相交流電力に変換する三相インバーター回路を有している。たとえば、インバーター２０は、主に、スイッチング回路（図示せず）、フィルター回路（図示せず）を含んで構成される。スイッチング回路は、ブリッジ接続された複数のスイッチング素子を含み、各スイッチング素子をスイッチング（オン、オフ）して、直流電力を三相交流電力に変換する。なお、スイッチング素子には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が用いられる。ただし、これに限らず、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のモノポーラトランジスタや、ＩＧＢＴ以外のバイポーラトランジスタが用いられてもよい。フィルター回路は、スイッチング回路により交流化された電流波形を商用交流電源１１と同期し交流電圧波形に近い曲線に鈍らせた交流電流波形を出力する。また、インバーター２０は、三相インバーター回路の前段側に、電源１０から出力された直流電力を用いて所望（たとえば、３００〜４００Ｖ）の直流電圧を作りインバーター回路に供給するコンバーターを有していてもよい。また、三相インバーター回路の後段側に、変圧器などが設けられてもよい。なお、本実施形態では、インバーター２０として三相インバーターを用いる例について説明するが、単相インバーターや三相以外の多相インバーターを用いてもよい。
【００２４】
このようなインバーター２０から出力される交流電流の波形は、商用交流電源の基本周波数（たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の正弦波（以下「基本波交流」と称する）に、その基本波交流の整数倍の周波数を持つ高調波（以下「高調波交流」と称する）が重畳された波形となる。また、インバーター２０から出力される交流電力には、無効電力が注入される場合がある。ここで、無効電力とは、商用交流電源の交流電圧とインバーター２０から出力される交流電流との位相のずれから生じる電力を言う。
【００２５】
連系リレー２１は、インバーター２０と商用交流電源１１の間に接続され、電力変換装置１３を商用交流電源１１に並列または解列させる開閉器である。なお、連系リレー２１としては、電磁開閉器（いわゆるマグネットスイッチ）が用いられてもよい。また、図１に示すように、インバーター２０が三相インバーターである場合には、三相の連系リレー２１が設けられる。
【００２６】
単独運転検出部２２は、商用交流電源１１が停電した時に電力変換装置１３が単独運転していることを検知すると、商用交流電源１１から解列する制御を行う。
【００２７】
以下、図２を参照して、単独運転検出部２２の概略構成について説明する。
【００２８】
単独運転検出部２２は、図２に示すとおり、合成部３０と、比較部３１と、制御部３２と、を備える。
【００２９】
合成部３０は、インバーター２０の三相出力電圧（Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔ）から、特定の二相の出力電圧を出力する。
【００３０】
具体的には、合成部３０は、図示していない電圧センサーにより検知された第一相出力電圧Ｖｒから第二相出力電圧Ｖｓを減算して出力する（以下では「第一線間電圧Ｖｒｓ」と称する）。これとともに、合成部３０は、図示していない電圧センサーにより検知された第三相出力電圧Ｖｔから第一相出力電圧Ｖｒを減算して出力する（以下では「第二線間電圧Ｖｔｒ」と称する）。図３（Ａ）には、第一線間電圧Ｖｒｓの波形例と、第二線間電圧Ｖｔｒの波形例とが示されている。横軸は時間ｔであり、縦軸は電圧である。
【００３１】
比較部３１は、商用交流電源１１の周波数に変化が生じているか解析するために、第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒのそれぞれの周期を表す信号（ＴＡ、ＴＢ）を出力する。
【００３２】
具体的には、比較部３１は、合成部３０から出力された第一線間電圧Ｖｒｓと０［Ｖ］を比較して、第一線間電圧Ｖｒｓが０［Ｖ］以上であるか０［Ｖ］未満であるかにより出力を切り替える（ＨｉｇｈまたはＬｏｗ）。通常は、第一線間電圧Ｖｒｓは半周期ごとに正負が入れ替わるため、比較部３１は、第一線間電圧Ｖｒｓの半周期ごとに出力を切り替え、結果的に、第一線間電圧Ｖｒｓの１周期を表す信号ＴＡを出力する。なお、比較部３１から出力される信号ＴＡは、図３（Ｂ）に示す例のような矩形波（パルス信号）になる。図３（Ｂ）の横軸は時間ｔである。
【００３３】
同様に、比較部３１は、合成部３０から出力された第二線間電圧Ｖｔｒと０［Ｖ］を比較して、第二線間電圧Ｖｔｒが０［Ｖ］以上であるか０［Ｖ］未満であるかにより出力を切り替える（ＨｉｇｈまたはＬｏｗ）。通常は、第二線間電圧Ｖｔｒは半周期ごとに正負が入れ替わるため、比較部３１は、第二線間電圧Ｖｔｒの半周期ごとに出力を切り替え、結果的に、第二線間電圧Ｖｔｒの１周期を表す信号ＴＢを出力する。なお、比較部３１から出力される信号ＴＢは、図３（Ｃ）に示す例のような矩形波（パルス信号）になる。図３（Ｃ）の横軸は時間ｔである。
【００３４】
制御部３２は、比較部３１から出力された信号（ＴＡ、ＴＢ）を用いて、電力変換装置１３の単独運転を検出する。そして、制御部３２は、電力変換装置１３の単独運転が検出された場合には、商用交流電源１１から電力変換装置１３を解列させるために、インバーター２０の出力を停止させる制御信号Ｇ１とともに、連系リレー２１をオフする制御信号Ｇ２を送信する。
【００３５】
以下、図４を参照して、制御部３２のハードウェア構成について説明する。
【００３６】
制御部３２は、図４に示すとおり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４１と、メモリー４２と、ストレージ４３と、インバーターＩ／Ｆ（インターフェース）４４と、連系リレーＩ／Ｆ４５と、電圧センサーＩ／Ｆ４６と、を有し、これらは信号をやり取りするためのバス４７を介して相互に接続されている。
【００３７】
ＣＰＵ４１は、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を実行するプロセッサ等から構成される制御回路であり、電力変換装置１３の各機能は、それに対応するプログラムをＣＰＵ４１が実行することにより発揮される。
【００３８】
メモリー４２は、作業領域として一時的にプログラムおよびデータを記憶する高速アクセス可能な主記憶装置である。メモリー４２には、たとえば、ＤＲＡＭ（Ｄｙｍａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｍａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等が採用される。
【００３９】
ストレージ４３は、オペレーティングシステムを含む各種プログラムや各種データを格納する大容量の補助記憶装置である。ストレージ４３には、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー等が採用される。
【００４０】
インバーターＩ／Ｆ４４は、インバーター２０の出力を制御する制御信号Ｇ１を出力するためのインターフェースである。
【００４１】
連系リレーＩ／Ｆ４５は、連系リレー２１を制御する制御信号Ｇ２を出力するためのインターフェースである。
【００４２】
電圧センサーＩ／Ｆ４６は、比較部３１からの信号（ＴＢ，ＴＢ）を入力するインターフェースである。
【００４３】
以上のようなハードウェア構成を有する制御部３２は、以下の機能構成を有する。
【００４４】
図５に示されるとおり、制御部３２は、機能構成として、計測部５０と、発散検出部５１と、判定部５２と、を有する。
【００４５】
計測部５０は、商用交流電源１１の周波数として、第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒの周波数を所定間隔で計測する。たとえば、計測部５０は、図３（Ｂ）に示す例のように、信号ＴＡを用いて、１周期（１サイクル）ごとに第一線間電圧Ｖｒｓの１周期の長さ（ＴＡ０〜ＴＡ４等）を計測する。これとともに、計測部５０は、図３（Ｃ）に示す例のように、信号ＴＢを用いて、１周期（１サイクル）ごとに第二線間電圧Ｖｔｒの１周期の長さ（ＴＢ０〜ＴＢ４等）を計測する。そして、計測部５０は、計測した第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒの１周期の長さ（ＴＡ０〜ＴＡ４、ＴＢ０〜ＴＢ４等）を、それぞれ、周波数の値（ＦＡ０〜ＦＡ４、ＦＢ０〜ＦＢ４等）に変換する。
【００４６】
発散検出部５１は、平均算出部５３と、絶対値算出部５４と、を含み、商用交流電源１１の周波数が発散していることを検出する。
【００４７】
平均算出部５３は、計測部５０により計測された商用交流電源１１の周波数を用いて、所定周期分ごとの平均周波数を算出する。具体的には、平均算出部５３は、計測部５０により計測された、第一線間電圧Ｖｒｓのｋ周期分の平均周波数ＭＡおよび第二線間電圧Ｖｔｒのｋ周期分の平均周波数ＭＢを、それぞれ平均周波数として算出する。ここで、ＭＡ＝｛ＦＡ０＋・・・＋ＦＡ（ｋ−１）｝／ｋであり、ＭＢ＝｛ＦＢ０＋・・・ＦＢ（ｋ−１）｝／ｋである。ただし、ｋは２以上の整数である。
【００４８】
絶対値算出部５４は、平均算出部５３により算出された最新の平均周波数と、所定期間分だけ過去の平均周波数との差分の絶対値を算出する。具体的には、絶対値算出部５４は、平均算出部５３により算出された最新の第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ）と、ＳＡ［ｍｓｅｃ］だけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ）との差分の絶対値を算出する。これとともに、絶対値算出部５４は、平均算出部５３により算出された最新の第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ）と、ＳＢ［ｍｓｅｃ］だけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ）との差分の絶対値を算出する。ただし、ｎは１以上の整数であり、平均算出部５３により平均周波数ＭＡ、ＭＢが算出される毎にインクリメントされる。
【００４９】
そして、発散検出部５１は、絶対値算出部５４において算出された直近の複数の絶対値それぞれが、予め設定されているそれぞれの閾値Ｌを超えているか比較することにより、計測部５０において計測された周波数が発散していることを検出する。なお、周波数の発散を検出する詳細な処理については後述する。
【００５０】
判定部５２は、発散検出部５１により商用交流電源１１の周波数が発散していることが検出されたか否かに応じて、電力変換装置１３の単独運転を判定する。なお、少なくとも電力変換装置１３の単独運転を判定する際には、インバーター２０から出力される交流電流に無効電力が注入されている。
【００５１】
商用交流電源１１が正常に動作しているときは、インバーター２０から出力される交流電流を変動して無効電力が注入されても、計測部５０において計測される周波数に変化は殆ど生じない。そのため、発散検出部５１において周波数が発散していることは検出されず、判定部５２は、電力変換装置１３が単独運転状態ではないと判定する。
【００５２】
一方、商用交流電源１１が停電などしているときは、インバーター２０から出力される交流電流が変動するため、三相交流電圧（Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔ）も変動し、計測部５０で計測された三相交流電圧の周波数に変化が生じる。このように、計測部５０において計測された三相交流電圧の周波数に変化が生じると、その変化量（変化率でもよい）に基づいて、インバーター２０から出力される交流電流にさらなる無効電力が注入される。そのため、無効電力の注入が継続されると、計測部５０において計測される三相交流電圧の周波数に変化が生じる。このとき、発散検出部５１により周波数が発散しているとみなされると、電力変換装置１３が単独運転状態であると判定する。
【００５３】
また、判定部５２は、電力変換装置１３が単独運転していると判定した場合には、商用交流電源１１から電力変換装置１３を解列させるために、インバーター２０の出力を停止させる制御信号Ｇ１とともに、連系リレー２１をオフする制御信号Ｇ２を出力する。
【００５４】
以上の各機能部５０〜５４が有する少なくとも一部の機能は、ＣＰＵ４１が、ストレージ４３にインストールされているプログラムを実行することにより実現される。また、これに限らず、ＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現されてもよい。
【００５５】
電力変換装置１３の詳細な動作については以下に詳述する。
【００５６】
＜電力変換装置１３の動作＞
図６は、単独運転判定処理の手順を示すフローチャートである。図７（Ａ）は、第一線間電圧の周波数データの例を示す図である。図７（Ｂ）は、第一線間電圧の平均周波数データの例を示す図である。また、図８（Ａ）は、第二線間電圧の周波数データの例を示す図である。図８（Ｂ）は、第二線間電圧の平均周波数データの例を示す図である。図９は、発散検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００５７】
以下、図６〜図９を参照して、単独運転判定処理および発散検出処理の手順について説明する。
【００５８】
＜単独運転判定処理＞
単独運転検出部２２は、電力変換装置１３が運転を開始すると、図６に示す単独運転判定処理を開始する。ただし、単独運転判定処理を開始するタイミングは、これに限定されない。
【００５９】
［ステップＳ１０１］
電力変換装置１３が運転を開始すると商用交流電源１１がインバーター２０と接続されるので、三相交流電圧（Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔ）が制御部３２に入力される。
【００６０】
［ステップＳ１０２］
合成部３０は、電圧センサーを用いて検知された第一相出力電圧Ｖｒから第二相出力電圧Ｖｓを減算した第一線間電圧Ｖｒｓを出力するとともに、第三相出力電圧Ｖｔから第一相出力電圧Ｖｒを減算した第二線間電圧Ｖｔｒを出力する（図３（Ａ）参照）。
【００６１】
合成部３０から出力された第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒは、比較部３１に入力される。比較部３１は、入力された第一線間電圧Ｖｒｓと０［Ｖ］を比較して、第一線間電圧Ｖｒｓが０［Ｖ］以上であるか０［Ｖ］未満であるかにより第一出力を切り替える。これにより、比較部３１からは、第一線間電圧Ｖｒｓの１周期を表す矩形波の信号ＴＡが出力される（図３（Ｂ）参照）。また、比較部３１は、入力された第二線間電圧Ｖｔｒと０［Ｖ］を比較して、第二線間電圧Ｖｔｒが０［Ｖ］以上であるか０［Ｖ］未満であるかにより第二出力を切り替える。これにより、比較部３１からは、第二線間電圧Ｖｔｒの１周期を表す矩形波の信号ＴＢも出力される（図３（Ｃ）参照）。
【００６２】
比較部３１から出力された信号ＴＡ、ＴＢは、制御部３２に入力される。制御部３２は、計測部５０として機能し、ＣＰＵ４１内部のタイマなどを用いて、１周期（１サイクル）ごとに、第一線間電圧Ｖｒｓの１周期の長さ（図３（Ｂ）に示すＴＡ０〜ＴＡ４等）を計測する。これとともに、制御部３２は、ＣＰＵ４１内部のタイマなどを用いて、１周期（１サイクル）ごとに、第二線間電圧Ｖｔｒの１周期の長さ（図３（Ｃ）に示すＴＢ０〜ＴＢ４等）を計測する。
【００６３】
そして、制御部３２は、計測した第一線間電圧Ｖｒｓの１周期の長さ（図３（Ｂ）に示すＴＡ０〜ＴＡ４等）を、周波数（ＦＡ０〜ＦＡ４等）に変換して、メモリー４２に記録する（図７（Ａ）参照）。図７（Ａ）には、３２個の周波数（ＦＡ０〜ＦＡ３１）が周波数データとしてまとめて記録される例が示されている。また、制御部３２は、計測した第二線間電圧Ｖｔｒの１周期の長さ（図３（Ｃ）に示すＴＢ０〜ＴＢ４等）を、周波数（ＦＢ０〜ＦＢ４等）に変換して、メモリー４２に記録する（図８（Ａ）参照）。図８（Ａ）には、３２個の周波数（ＦＢ０〜ＦＢ３１）が周波数データとしてまとめて記録される例が示されている。
【００６４】
以上の処理により、商用交流電源１１の周波数として、第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒの周波数が、それぞれ所定間隔（たとえば、１周期間隔）で計測されたことになる。
【００６５】
続いて、制御部３２は、発散検出部５１の平均算出部５３として機能し、メモリー４２に記録された第一線間電圧Ｖｒｓの周波数（ＦＡ０〜ＦＡ３１）について、所定周期分ごとの平均周波数ＭＡを算出する（図７（Ｂ）参照）。図７（Ｂ）には、ＦＡ０〜ＦＡ３の平均値ＭＡ０、ＦＡ１〜ＦＡ４の平均値ＭＡ１、ＦＡ２〜ＦＡ５の平均値ＭＡ２、・・・、ＦＡ２８〜ＦＡ３１の平均値ＭＡ２８を算出する例が示されている。すなわち、第一線間電圧Ｖｒｓに関して、４周期分ごとの平均周波数（ＭＡ０〜ＭＡ２８）が平均周波数データとしてまとめて記録される例が示されている。
【００６６】
また、制御部３２は、メモリー４２に記録された第二線間電圧Ｖｔｒの周波数（ＦＢ０〜ＦＢ３１）について、所定周期分ごとの平均周波数ＭＢを算出する（図８（Ｂ）参照）。図８（Ｂ）には、ＦＢ０〜ＦＢ３の平均値ＭＢ０、ＦＢ１〜ＦＢ４の平均値ＭＢ１、ＦＢ２〜ＦＢ５の平均値ＭＢ２、・・・、ＦＢ２８〜ＦＢ３１の平均値ＭＢ２８を算出する例が示されている。すなわち、第二線間電圧Ｖｔｒに関して、４周期分ごとの平均周波数（ＭＢ０〜ＭＢ２８）が平均周波数データとしてまとめて記録される例が示されている。
【００６７】
以上の処理により、商用交流電源１１の平均周波数として、第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒの所定周期分ごとの平均周波数（ＭＡ０〜ＭＡ２８およびＭＢ０〜ＭＢ２８）が、それぞれ算出されたことになる。
【００６８】
［ステップＳ１０３］
制御部３２は、ステップＳ１０２において計測された第一線間電圧Ｖｒｓの周波数が発散していることを検出する処理（以下では「第一発散検出処理」と称する）を行う。第一発散検出処理の詳細については後述する。
【００６９】
［ステップＳ１０４］
制御部３２は、判定部５２として機能し、ステップＳ１０３において第一線間電圧Ｖｒｓの周波数が発散していることが検出された場合には、電力変換装置１３が単独運転状態であると判定する。一方、制御部３２は、ステップＳ１０３において第一線間電圧Ｖｒｓの周波数が発散していることが検出されない場合には、電力変換装置１３が単独運転状態ではないと仮判定する。
【００７０】
そして、制御部３２は、ステップＳ１０４において電力変換装置１３が単独運転状態であると判定された場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７に進める。一方、制御部３２は、ステップＳ１０４において電力変換装置１３が単独運転状態ではないと仮判定された場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、処理をステップＳ１０５に進める。
【００７１】
［ステップＳ１０５］
制御部３２は、ステップＳ１０２において計測された第二線間電圧Ｖｔｒの周波数が発散していることを検出する処理（以下では「第二発散検出処理」と称する）を行う。第二発散検出処理の詳細については後述する。
【００７２】
［ステップＳ１０６］
制御部３２は、判定部５２として機能し、ステップＳ１０５において第二線間電圧Ｖｔｒの周波数が発散していることが検出された場合には、電力変換装置１３が単独運転状態であると判定する。一方、制御部３２は、ステップＳ１０５において第二線間電圧Ｖｔｒの周波数が発散していることが検出されない場合には、電力変換装置１３が単独運転状態ではないと判定する。
【００７３】
そして、制御部３２は、ステップＳ１０６において電力変換装置１３が単独運転状態であると判定された場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１０７に進める。一方、制御部３２は、ステップＳ１０６において電力変換装置１３が単独運転状態ではないと判定された場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、電力変換装置１３は正常に運転しているとみなしてそのまま単独運転判定処理を終了する。
【００７４】
［ステップＳ１０７］
処理がステップＳ１０７に移行する場合には、電力変換装置１３は単独運転している。そのため、制御部３２は、判定部５２として機能して、商用電源系統１１から電力変換装置１３を解列させる。具体的には、制御部３２は、インバーター２０の出力を停止させる制御信号Ｇ１とともに、連系リレー２１をオフする制御信号Ｇ２を出力する。
【００７５】
その後、電力変換装置１３は、単独運転判定処理を終了する。
【００７６】
以上の単独運転判定処理が電力変換装置１３において実行される。単独運転判定処理では、商用交流電源１１の周波数が発散していることを検出することによって、電力変換装置１３の単独運転を検出している。そのため、商用交流電源１１と連系するインバーター２０の出力に無効電力を注入してもその影響が僅かにしか現れず、ノイズの影響による変化程度に誤認されてしまう場合であっても、電力変換装置１３の単独運転を確実に検出できる。
【００７７】
＜発散検出処理＞
次に、上記のステップＳ１０３およびＳ１０５において実行される第一、第二発散検出処理の手順について説明する。
【００７８】
電力変換装置１３は、上記の単独運転判定処理のステップＳ１０３に処理が移行すると、第一発散検出処理として図９に示す発散検出処理を開始する。また、上記の単独運転判定処理のステップＳ１０５に処理が移行した場合にも、第二発散検出処理として図９に示す同一の発散検出処理を開始する。
【００７９】
［ステップＳ２０１］
（第一発散検出処理の場合）
第一発散検出処理が開始された場合には、制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された最新の第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ）と、所定期間分ＳＡだけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ）−ＹＡ（ｎ）｜の値を算出する。ここで、図７（Ｂ）に示す例のように、ＸＡ（ｎ）には最新の平均周波数ＭＡ０が代入され、ＹＡ（ｎ）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＡ１９が代入される。
【００８０】
そして、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ）−ＹＡ（ｎ）｜＞Ｌ０の不等式が満たされているか否か判別する。ここで、Ｌ０は固定値であり、周波数が５０Ｈｚの場合には「Ｌ０＝０．４Ｈｚ」とする。
【００８１】
制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ）−ＹＡ（ｎ）｜＞Ｌ０が満たされていない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、第一線間電圧Ｖｒｓの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ）−ＹＡ（ｎ）｜＞Ｌ０が満たされている場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に処理を進める。
【００８２】
（第二発散検出処理の場合）
一方、第二発散検出処理が開始された場合には、制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された最新の第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ）と、所定期間分ＳＢだけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ）−ＹＢ（ｎ）｜の値を算出する。ここで、図８（Ｂ）に示す例のように、ＸＢ（ｎ）には最新の平均周波数ＭＢ０が代入され、ＹＢ（ｎ）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＢ１９が代入される。
【００８３】
そして、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ）−ＹＢ（ｎ）｜＞Ｌ０）の不等式が満たされているか否か判別する。
【００８４】
制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ）−ＹＢ（ｎ）｜＞Ｌ０が満たされていない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、第二線間電圧Ｖｔｒの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ）−ＹＢ（ｎ）｜＞Ｌ０が満たされている場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に処理を進める。
【００８５】
［ステップＳ２０２］
（第一発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された二番目に新しい第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ−１）と、所定期間分ＳＡだけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ−１）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−１）−ＹＡ（ｎ−１）｜の値を算出する。ここで、図７（Ｂ）に示す例のように、ＸＡ（ｎ−１）には二番目に新しい平均周波数ＭＡ１が代入され、ＹＡ（ｎ−１）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＡ２０が代入される。
【００８６】
そして、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−１）−ＹＡ（ｎ−１）｜＞Ｌ１の不等式が満たされているか否か判別する。ここで、Ｌ１は固定値であり、系統周波数が５０Ｈｚの場合には「Ｌ１＝０．２Ｈｚ」とする。
【００８７】
制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−１）−ＹＡ（ｎ−１）｜＞Ｌ１が満たされていない場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、第一線間電圧Ｖｒｓの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−１）−ＹＡ（ｎ−１）｜＞Ｌ１が満たされている場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に処理を進める。
【００８８】
（第二発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された二番目に新しい第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ−１）と、所定期間分ＳＢだけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ−１）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−１）−ＹＢ（ｎ−１）｜の値を算出する。ここで、図８（Ｂ）に示す例のように、ＸＢ（ｎ−１）には二番目に新しい平均周波数ＭＢ１が代入され、ＹＢ（ｎ−１）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＢ２０が代入される。
【００８９】
そして、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−１）−ＹＢ（ｎ−１）｜＞Ｌ１の不等式が満たされているか否か判別する。
【００９０】
制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−１）−ＹＢ（ｎ−１）｜＞Ｌ１が満たされていない場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、第二線間電圧Ｖｔｒの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−１）−ＹＢ（ｎ−１）｜＞Ｌ１が満たされている場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に処理を進める。
【００９１】
［ステップＳ２０３］
（第一発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された三番目に新しい第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ−２）と、所定期間分ＳＡだけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ−２）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−２）−ＹＡ（ｎ−２）｜の値を算出する。ここで、図７（Ｂ）に示す例のように、ＸＡ（ｎ−２）には三番目に新しい平均周波数ＭＡ２が代入され、ＹＡ（ｎ−２）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＡ２１が代入される。
【００９２】
そして、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−２）−ＹＡ（ｎ−２）｜＞Ｌ２の不等式が満たされているか否か判別する。ここで、Ｌ２は固定値であり、系統周波数が５０Ｈｚの場合には「Ｌ１＝０．１５Ｈｚ」とする。
【００９３】
制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−２）−ＹＡ（ｎ−２）｜＞Ｌ２が満たされていない場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、第一線間電圧Ｖｒｓの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−２）−ＹＡ（ｎ−２）｜＞Ｌ２が満たされている場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に処理を進める。
【００９４】
（第二発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された三番目に新しい第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ−２）と、所定期間分ＳＢだけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ−２）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−２）−ＹＢ（ｎ−２）｜の値を算出する。ここで、図８（Ｂ）に示す例のように、ＸＢ（ｎ−２）には三番目に新しい平均周波数ＭＢ２が代入され、ＹＢ（ｎ−２）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＢ２１が代入される。
【００９５】
そして、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−２）−ＹＢ（ｎ−２）｜＞Ｌ２の不等式が満たされているか否か判別する。
【００９６】
制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−２）−ＹＢ（ｎ−２）｜＞Ｌ２が満たされていない場合には（ステップＳ２０３：ＮＯ）、第二線間電圧Ｖｔｒの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−２）−ＹＢ（ｎ−２）｜＞Ｌ２が満たされている場合には（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に処理を進める。
【００９７】
［ステップＳ２０４］
（第一発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された四番目に新しい第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ−３）と、所定期間分ＳＡだけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ−３）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−３）−ＹＡ（ｎ−３）｜の値を算出する。ここで、図７（Ｂ）に示す例のように、ＸＡ（ｎ−３）には四番目に新しい平均周波数ＭＡ３が代入され、ＹＡ（ｎ−３）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＡ２２が代入される。
【００９８】
そして、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−３）−ＹＡ（ｎ−３）｜＞Ｌ３の不等式が満たされているか否か判別する。ここで、Ｌ３は固定値であり、系統周波数が５０Ｈｚの場合には「Ｌ１＝０．１Ｈｚ」とする。
【００９９】
制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−３）−ＹＡ（ｎ−３）｜＞Ｌ３が満たされていない場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、第一線間電圧Ｖｒｓの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−３）−ＹＡ（ｎ−３）｜＞Ｌ３が満たされている場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５に処理を進める。
【０１００】
（第二発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された四番目に新しい第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ−３）と、所定期間分ＳＢだけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ−３）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−３）−ＹＢ（ｎ−３）｜の値を算出する。ここで、図８（Ｂ）に示す例のように、ＸＢ（ｎ−３）には四番目に新しい平均周波数ＭＢ３が代入され、ＹＢ（ｎ−３）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＢ２２が代入される。
【０１０１】
そして、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−３）−ＹＢ（ｎ−３）｜＞Ｌ３の不等式が満たされているか否か判別する。
【０１０２】
制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−３）−ＹＢ（ｎ−３）｜＞Ｌ３）が満たされていない場合には（ステップＳ２０４：ＮＯ）、第二線間電圧Ｖｔｒの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−３）−ＹＢ（ｎ−３）｜＞Ｌ３が満たされている場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５に処理を進める。
【０１０３】
［ステップＳ２０５］
（第一発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された五番目に新しい第一線間電圧Ｖｒｓの平均周波数ＸＡ（ｎ−４）と、所定期間分ＳＡだけ過去の平均周波数ＹＡ（ｎ−４）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−４）−ＹＡ（ｎ−４）｜の値を算出する。ここで、図７（Ｂ）に示す例のように、ＸＡ（ｎ−４）には五番目に新しい平均周波数ＭＡ４が代入され、ＹＡ（ｎ−４）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＡ２３が代入される。
【０１０４】
そして、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−４）−ＹＡ（ｎ−４）｜＞Ｌ４の不等式が満たされているか否か判別する。ここで、Ｌ４は固定値であり、系統周波数が５０Ｈｚの場合には「Ｌ１＝０．０５Ｈｚ」とする。
【０１０５】
制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−４）−ＹＡ（ｎ−４）｜＞Ｌ４が満たされていない場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、第一線間電圧Ｖｒｓの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＡ（ｎ−４）−ＹＡ（ｎ−４）｜＞Ｌ４が満たされている場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に処理を進める。
【０１０６】
（第二発散検出処理の場合）
制御部３２は、発散検出部５１の絶対値算出部５４として機能し、ステップＳ１０２において記録された五番目に新しい第二線間電圧Ｖｔｒの平均周波数ＸＢ（ｎ−４）と、所定期間分ＳＢだけ過去の平均周波数ＹＢ（ｎ−４）との差分の絶対値を算出する。すなわち、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−４）−ＹＢ（ｎ−４）｜の値を算出する。ここで、図８（Ｂ）に示す例のように、ＸＢ（ｎ−４）には五番目に新しい平均周波数ＭＢ４が代入され、ＹＢ（ｎ−４）には２００ｍｓｅｃだけ過去の平均周波数ＭＢ２３が代入される。
【０１０７】
そして、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−４）−ＹＢ（ｎ−４）｜＞Ｌ４の不等式が満たされているか否か判別する。
【０１０８】
制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−４）−ＹＢ（ｎ−４）｜＞Ｌ４が満たされていない場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、第二線間電圧Ｖｔｒの周波数は発散していないとみなして、処理をステップＳ２０７に進める。一方、制御部３２は、｜ＸＢ（ｎ−４）−ＹＢ（ｎ−４）｜＞Ｌ４が満たされている場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に処理を進める。
【０１０９】
［ステップＳ２０６］
制御部３２は、発散検出部５１として機能して、商用交流電源１１の周波数が発散しているとみなす。すなわち、本実施形態では、制御部３２は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５において算出された直近の複数の絶対値それぞれが、予め設定されているそれぞれの閾値（Ｌ０〜Ｌ４）を超えているか比較することによって、商用交流電源１１の周波数が発散していることを検出している。具体的には、本実施形態では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の全ての条件が満たされた場合に、商用交流電源１１の周波数が発散しているとみなす。
【０１１０】
なお、直近の複数の絶対値のうち新しい絶対値ほど、比較する対象の閾値が大きい値に設定されている（Ｌ０＞Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４）。また、本実施形態では、直近の５個の絶対値と比較する対象の各閾値の比が「Ｌ０：Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３：Ｌ４＝８：４：３：２：１」に設定されている。
【０１１１】
その後、電力変換装置１３は、処理を単独運転判定処理に戻す。
【０１１２】
［ステップＳ２０７］
制御部３２は、発散検出部５１として機能して、商用交流電源１１の周波数は発散しておらず、商用交流電源１１は正常に動作しているとみなす。
【０１１３】
その後、電力変換装置１３は、処理を単独運転判定処理に戻す。
【０１１４】
以上の発散検出処理が電力変換装置１３において実行される。上記の発散検出処理では、「Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）」ではなく、その絶対値「｜Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）｜」を用いて、周波数の発散を検出しているため、検出のアルゴリズムが単純化され検出時間が短縮される。そのうえ、「Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）」の値が正負を繰り返しながら発散する場合にも周波数の発散として検出できるため、確実に周波数の発散を検出できる。
【０１１５】
また、Ｌ０＞Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４と設定しているため、より確実に周波数の発散を検出できる。また、「Ｌ０：Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３：Ｌ４＝８：４：３：２：１」、特に「Ｌ０：Ｌ１＝８：４」とすることによって、周波数の発散についての検出精度が高まる。
【０１１６】
また、商用交流電源１１の周波数の発散を検出する際に、第一線間電圧Ｖｒｓおよび第二線間電圧Ｖｔｒの周波数の発散を検出しているため、三相電圧のうちいずれか一相にのみ短絡事故等が発生する場合でも、電力変換装置１３の単独運転を検出できる。
【０１１７】
上記した各フローチャートの各処理単位は、電力変換装置１３の理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理ステップの分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。電力変換装置１３で行われる処理は、さらに多くの処理ステップに分割することもできる。また、１つの処理ステップが、さらに多くの処理を実行してもよい。
【０１１８】
＜変形例＞
なお、上記の実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。また、一般的な電力変換装置が備える構成を排除するものではない。
【０１１９】
たとえば、上記実施形態では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の処理によって、５回、発散条件の不等式を満たすか否か判別している。しかし、５回未満、または６回以上、同様の判別を行うようにしてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、単独運転検出部２２が電力変換装置１３の一部の構成として含まれている態様について説明した。しかし、これに限定されず、たとえば、単独運転検出部２２を電力変換装置１３から独立した単独運転検出装置としてもよい。
【０１２１】
また、上記した制御部３２の各機能構成（５０〜５４）は、各機能構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。各機能構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、一つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【０１２２】
また、上記した制御部３２の各機能構成の処理は、専用のハードウェア回路によっても実現することもできる。この場合には、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  電源、
１１  商用交流電源、
１２  負荷、
１３  電力変換装置、
２０  インバーター、
２１  連系リレー、
２２  単独運転検出部、
３０  合成部、
３１  比較部、
３２  制御部、
４１  ＣＰＵ、
４２  メモリー、
４３  ストレージ、
５０  計測部、
５１  発散検出部、
５２  判定部、
５３  平均算出部、
５４  絶対値算出部。
【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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