(57)【要約】      （修正有）【課題】複数台連系時の誤検出および連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えることができ、かつ構成の簡素化を図ることができる装置を提供する。【解決手段】単独運転検出装置は、電流注入点と電圧測定点との間に１次（系統側）−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器を具備するシステムに用いられる。単独運転監視装置４４は、電圧測定点における注入次数電圧の電圧変化率ｄＶmを算出する電圧変化率演算器５６と、注入次数の正相電圧Ｖ1m、逆相電圧Ｖ2mを算出する正・逆相電圧演算器６４と、正相電圧と逆相電圧の不一致度ｄＶ12mを算出する不一致度演算器６６と、電圧変化率ｄＶmが電圧変化率基準値Ｒｆcよりも大きく、かつ不一致度ｄＶ12mが不一致度基準値Ｒｆd1以下の場合にのみ分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定器７４とを備えている。【選択図】図３
2015180174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧を測定して当該注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd1）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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２】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、絶縁変圧器が存在しないかまたは前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧を測定して当該注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd2）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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３】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、（ア）前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第１のシステムと、（イ）前記電流注入点と電圧測定点との間に絶縁変圧器が存在しないかまたは１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第２のシステムとに切り換えて用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧を測定して当該注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第１の不一致度演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第２の不一致度演算手段と、
（ア）前記第１のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記第１の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第１の所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定し、（イ）前記第２のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記第２の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第２の所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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４】
前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）と前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）とを互いに同じ値にしている請求項３記載の分散電源の単独運転検出装置。
【請求項５】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における電圧を測定して前記注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧測定点における系統電圧の少なくとも２次高調波電圧および３次高調波電圧を含む複数個の整数次高調波電圧の合成の実効値の、系統基本波電圧の実効値に対する比である高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を演算する高調波ひずみ率演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較し、かつ前記高調波ひずみ率演算手段からの前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を所定の高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）と比較して、（ａ）前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、なおかつ（ｂ）前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd1）以下および前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）が前記高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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６】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、絶縁変圧器が存在しないかまたは前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における電圧を測定して前記注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧測定点における系統電圧の少なくとも２次高調波電圧および３次高調波電圧を含む複数個の整数次高調波電圧の合成の実効値の、系統基本波電圧の実効値に対する比である高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を演算する高調波ひずみ率演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較し、かつ前記高調波ひずみ率演算手段からの前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を所定の高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）と比較して、（ａ）前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、なおかつ（ｂ）前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd2）以下および前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）が前記高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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７】
分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、（ア）前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第１のシステムと、（イ）前記電流注入点と電圧測定点との間に絶縁変圧器が存在しないかまたは１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第２のシステムとに切り換えて用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における電圧を測定して前記注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第１の不一致度演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第２の不一致度演算手段と、
前記電圧測定点における系統電圧の少なくとも２次高調波電圧および３次高調波電圧を含む複数個の整数次高調波電圧の合成の実効値の、系統基本波電圧の実効値に対する比である高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を演算する高調波ひずみ率演算手段と、
（ア）前記第１のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、前記第１の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第１の所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較し、かつ前記高調波ひずみ率演算手段からの前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を所定の高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）と比較して、（ａ）前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、なおかつ（ｂ）前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）以下および前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）が前記高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定し、（イ）前記第２のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、前記第２の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第２の所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較し、かつ前記高調波ひずみ率演算手段からの前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を所定の高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）と比較して、（ａ）前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、なおかつ（ｂ）前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）以下および前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）が前記高調波ひずみ率基準値（ＲｆHD）以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定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】
前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）と前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）とを互いに同じ値にしている請求項７記載の分散電源の単独運転検出装置。
【請求項９】
前記注入次数（ｍ）を、２．２５次から２．７５次の範囲内にしている請求項５から８のいずれか一項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、分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続された構成のシステム（これは分散電源連系システムと呼ぶこともできる。以下同様）に用いられて、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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電系統には、太陽光発電（略称ＰＶ）、風力発電、廃棄物発電、小水力発電、コジェネレーション（複合発電）等の発電設備が接続されることが盛んになってきた。このような発電設備は、分散電源と呼ばれる。
【０００３】
分散電源を配電系統に接続して運転（これを連系運転と呼ぶ）している場合に、系統事故等によって電力会社の変電所の遮断器が開放されて上位系統からの電力供給が停止したとき、分散電源が運転（即ち単独運転）を続けていると、上位系統からの電力供給が停止したにもかかわらず配電線に電圧が印加され続けることになるので、感電事故等が発生する恐れがある。そこで、第１ステップとして、このような上位系統からの電力供給の停止、即ち分散電源の単独運転を確実に検出する必要がある。更に第２ステップとして、当該分散電源を配電系統から切り離す（解列する）必要がある。
【０００４】
分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置の例として、特許文献１には、連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えつつ単独運転を検出することができる装置として、配電系統に基本波の非整数倍の注入次数（例えば２．２５次〜２．７５次）の注入電流を単相注入し、３相の計測電圧および計測電流から、注入次数の正相および逆相のアドミタンスならびに正相および逆相のサセプタンスを算出し、両サセプタンスの少なくとも一方が判定値以下となっても、両アドミタンスの少なくとも一方が基準値以上の場合は、両アドミタンスの不一致度が判定値以下の場合にのみ分散電源の単独運転状態であると判定する方式の単独運転検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４２９９８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
（１）複数台連系の場合の課題
近年、同一の変電所の下流側の配電系統に、複数台の分散電源（即ち分散電源保有設備）が接続されるようになってきている（これを複数台連系と呼ぶ）。
【０００７】
複数台連系された各分散電源保有設備が、例えば特許文献１に記載のような単独運転検出装置を有していて、各分散電源保有設備から配電系統に注入電流を注入すると、各注入電流の注入次数が同じ場合、これらの注入電流によって、各分散電源保有設備の受電点における注入次数の電圧が上昇して、見かけ上は注入次数のインピーダンスが大きく見えてしまうため、注入次数のインピーダンスのレベルによる正確な単独運転判定が困難になり、誤検出（この場合は、単独運転ではないのに単独運転と判定する不要検出）をする可能性が生じる。
【０００８】
これを図１を参照してより詳しく説明すると、配電系統１００に、複数台（ｎ台）の分散電源保有設備１０２が接続されていて、各分散電源保有設備１０２内の単独運転検出装置を構成する電流注入装置１０４から同一の注入次数ｍの注入電流Ｉm1、Ｉm2、・・・Ｉmnを配電系統１００に注入すると、配電系統１００の注入次数ｍのインピーダンスをＺm とすると、注入電流による当該インピーダンスＺm の両端の電圧Ｖm 、即ち各受電点Ｐにおける注入次数ｍの電圧Ｖm は次式で表され、連系台数が増えるほど、合計した注入電流Ｉm が大きくなるので、注入次数電圧Ｖm の値が上昇する。
【０００９】
［数１］
Ｖm ＝Ｉm ・Ｚm 
ここで、Ｉm ＝Ｉm1＋Ｉm2＋・・・＋Ｉmn
【００１０】
ところが、各分散電源保有設備１０２（具体的にはその中の単独運転検出装置）において、例えば分散電源保有設備１０２ａを例に取ると当該分散電源保有設備１０２ａにおいて測定する注入次数ｍのインピーダンスＺm1は、自設備からの注入電流Ｉm1とその受電点Ｐの上記注入次数電圧Ｖm とを用いて、次式に従って算出されるので、注入電流Ｉm1の大きさが一定でも上記注入次数電圧Ｖm の変化（上昇）によって、当該注入次数インピーダンスＺm1の大きさも変化（増大）してしまう。
【００１１】
［数２］
Ｚm1＝Ｖm ／Ｉm1
【００１２】
単独運転発生時にも、変電所の遮断器の開放によって配電系統の注入次数インピーダンスＺm は大きくなり、これを検出する必要上、インピーダンス判定の基準値をあまり高く設定することはできないので、複数台連系によって、単独運転発生ではないのに、上記のように注入次数インピーダンスＺm1が増大すると、当該注入次数インピーダンスＺm1のレベルによる単独運転判定では、上述したように誤検出（この場合は不要検出）をする可能性が生じる。連系台数が増えるほど誤検出の可能性が高まる。
【００１３】
なお、単独運転判定に、注入次数のインピーダンスの代わりに、上記特許文献１に記載の技術のように、注入次数のアドミタンスまたはその成分であるサセプタンスを用いる場合もあるけれども、アドミタンスはインピーダンスの逆数であるので、複数台連系によって上記のように注入次数のインピーダンスが見かけ上大きくなるということは、注入次数のアドミタンス（またはサセプタンス）が見かけ上小さくなることである。そうなると、非常に小さいレベルにおけるアドミタンス（またはサセプタンス）の変化を判定して、単独運転か否かを判定しなければならなくなるので、やはり正確な単独運転判定は困難になり、誤検出する可能性が生じる。連系台数が増えるほど誤検出の可能性が高まる。
【００１４】
上記のような課題は、例えば、各分散電源保有設備１０２内の単独運転検出装置において使用（注入および測定）する次数ｍを互いに重複しないように異ならせることによって解決することができる。連系台数が少ない場合はこれでも良い。
【００１５】
しかし近年は、多数台の分散電源保有設備を配電系統に接続する傾向にある（これを多数台連系と呼ぶ）。例えば、近年は分散電源として太陽光発電設備が注目されており、太陽光発電設備の場合は他の発電設備に比べて特に多数台の発電設備が配電系統に接続される傾向にある。より具体例を挙げると、メガソーラーと呼ばれる、出力がメガワット級の大規模な太陽光発電システムの場合は、分散電源保有設備としての太陽光発電設備が例えば２０〜３０台程度も配電系統に接続される場合があり、通常はそのそれぞれに単独運転検出装置を備えている。
【００１６】
しかし、上記特許文献１中にも記載されているように（例えば段落００３３参照）、注入次数ｍは、例えば配電線の電圧が７ｋＶ以下の高圧の場合は１＜ｍ＜２．７５（但しｍ≠２）の範囲内が好ましいことが当該技術分野において知られており、具体例として注入次数ｍは２．２５次〜２．７５次の範囲内であり、従って注入次数ｍとして別個に選択することのできる次数には限りがある。
【００１７】
従って、複数台連系の場合は、特に多数台連系の場合は、上記のように各分散電源保有設備内の単独運転検出装置において使用（注入および測定）する次数ｍを互いに重複しないように異ならせることは、現実的には難しい。
【００１８】
更に、多数台の単独運転検出装置において使用（注入および測定）する次数ｍを互いに重複しないように設定するためには、次数ｍについての仕様をそれぞれ異ならせなければならず、各単独運転検出装置の汎用性、製作コスト等の観点からも、現実的には難しい。
【００１９】
（２）注入次数電圧および注入次数電流の両方を測定する場合の課題
特許文献１に記載の技術は、単独運転判定に、注入次数のアドミタンス（およびサセプタンス）を算出して用いるために、注入次数電圧および注入次数電流の両方を測定して用いる必要があり、その分、単独運転検出装置の構成が複雑になり、コストも嵩む、という課題もある。
【００２０】
そこでこの発明は、複数台連系時の誤検出の可能性および連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えることができ、しかも構成の簡素化を図ることができる単独運転検出装置を提供す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】
【００２１】
この発明に係る単独運転検出装置の一つは、分散電源を有する分散電源保有設備が配電系統に接続されており、かつ前記配電系統と前記分散電源とを接続する配電線上であって前記分散電源の単独運転検出のための電流注入点と電圧測定点との間に、前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられて、前記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装置であって、
前記電流注入点に、前記配電系統の基本波の１倍よりも大きい非整数倍の注入次数（ｍ）の注入電流を単相注入する電流注入装置（４２）と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧を測定して当該注入次数の電圧を用いて、前記分散電源が単独運転になったことを検出する単独運転監視装置（４４）とを備えており、
かつ前記単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd1）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定手段とを備えている、ことを特徴としている。
【００２２】
前記電圧変化率（ｄＶm ）は所定時間前からの変化率を表しているので、注入次数が同一の分散電源保有設備が複数台連系していても、定常運転時は前記電圧変化率（ｄＶm ）は実質的に一定である。単独運転発生時には、その分散電源保有設備が接続されている配電系統のインピーダンスが急に増大するので、前記電圧変化率（ｄＶm ）も急に増大する。これによって単独運転発生を検出することができる。しかし、連系運転状態における過渡現象時にも、前記電圧変化率（ｄＶm ）が急に増大する可能性はある。従って、単独運転の高速検出のために前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）を低く設定すると、前記電圧変化率（ｄＶm ）のみの判定では、誤検出（不要検出）をする可能性がある。
【００２３】
一方、前記不一致度（ｄＶ12m ）は、定常運転時および単独運転時は小さく（換言すれば一致度は大きく）、連系運転状態における過渡現象時に大きく（換言すれば一致度は小さく）なる。従って、この不一致度の判定を用いれば、連系運転状態における過渡現象時の影響を排除することができる。
【００２４】
前記単独運転判定手段は、前記電圧変化率（ｄＶm ）の判定と、前記不一致度（ｄＶ12m ）の判定とを組み合わせているので、複数台連系時の誤検出の可能性および連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えつつ、単独運転を高速検出することができる。
【００２５】
前記電流注入点と電圧測定点との間に、絶縁変圧器が存在しないかまたは前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成のシステムに用いられる単独運転検出装置の単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する不一致度演算手段と、
前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記不一致度基準値（Ｒｆd2）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定手段とを備えている。
【００２６】
前記電流注入点と電圧測定点との間に、（ア）前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第１のシステムと、（イ）前記電流注入点と電圧測定点との間に絶縁変圧器が存在しないかまたは１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第２のシステムとに切り換えて用いられる単独運転検出装置の単独運転監視装置（４４）は、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧（Ｖm ）が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率（ｄＶm ）を算出する電圧変化率演算手段と、
前記電圧測定点における前記注入次数の電圧の正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）を算出する正・逆相電圧演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第１の不一致度演算手段と、
前記正・逆相電圧演算手段からの前記正相電圧（Ｖ1m）および逆相電圧（Ｖ2m）のいずれか一方の位相を変化させて、定常運転時に両電圧の位相を実質的に一致させて出力する位相一致手段と、
前記位相一致手段からの前記正相電圧と逆相電圧との互いの不一致の度合を表す不一致度（ｄＶ12m ）を算出する第２の不一致度演算手段と、
（ア）前記第１のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記第１の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第１の所定の不一致度基準値（Ｒｆd1）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定し、（イ）前記第２のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算手段からの前記電圧変化率（ｄＶm ）を所定の電圧変化率基準値（Ｒｆc ）と比較し、かつ前記第２の不一致度演算手段からの前記不一致度（ｄＶ12m ）を第２の所定の不一致度基準値（Ｒｆd2）と比較して、前記電圧変化率（ｄＶm ）が前記電圧変化率基準値（Ｒｆc ）よりも大きく、かつ前記不一致度（ｄＶ12m ）が前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）以下の場合にのみ前記分散電源は単独運転状態であると判定する単独運転判定手段とを備えている。
【００２７】
前記単独運転監視装置（４４）は、前記電圧測定点における系統電圧の少なくとも２次高調波電圧および３次高調波電圧を含む複数個の整数次高調波電圧の合成の実効値の、系統基本波電圧の実効値に対する比である高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を演算する高調波ひずみ率演算手段と、当該高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）を更に組み合わせて単独運転の判定を行う構成の単独運転判定手段とを備えていても良い。
【発明の効果】
【００２８】
請求項１、２に記載の発明によれば、単独運転判定の一つの要素として前記電圧変化率（ｄＶm ）を用いるので、注入次数が同一の分散電源保有設備が複数台連系していても、誤検出の可能性を抑えることができる。また、単独運転判定のもう一つの要素である前記不一致度（ｄＶ12m ）は、定常運転時および単独運転時は小さく、連系運転状態における過渡現象時に大きくなるので、この不一致度の判定を用いることによって、連系運転状態における過渡現象時の影響を排除することができる。
【００２９】
前記単独運転判定手段は、前記電圧変化率（ｄＶm ）の判定と、前記不一致度（ｄＶ12m ）の判定とを組み合わせているので、複数台連系時の誤検出の可能性および連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えつつ、単独運転を高速検出することができる。
【００３０】
しかも、注入次数の電圧を用いて前記判定を行うことができ、先行技術の場合と違って注入次数の電流を用いる必要はないので、その分、単独運転検出装置の構成の簡素化を図ることができ、ひいてはコスト低減も可能になる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、前記電流注入点と電圧測定点との間に、（ア）前記配電系統側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第１のシステムと、（イ）前記電流注入点と電圧測定点との間に絶縁変圧器が存在しないかまたは１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する構成の第２のシステムとに切り換えて用いることができるので、請求項１、２記載の発明の前記効果と同様の効果を奏することができると共に、単独運転検出装置の汎用性を高めることができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、前記第１の不一致度基準値（Ｒｆd1）と前記第２の不一致度基準値（Ｒｆd2）とを互いに同じ値にしているので、適用するシステムを切り換える場合に不一致度基準値を切り換える必要がなくなり、単独運転判定手段における判定が簡単になり、ひいては単独運転判定手段の構成も簡単になる。
【００３３】
請求項５、６、７に記載の発明によれば、それぞれ、請求項１、２、３に記載の発明が奏する前記効果と同様の効果に加えて、次の更なる効果を奏する。即ち、前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）は、電圧フリッカを発生させるフリッカ負荷や、Ｌ負荷（誘導性負荷。以下同様）とＣ負荷（容量性負荷。以下同様）のバランスが悪い負荷が配電系統に接続されている場合の連系運転時に比べて、単独運転発生時の変化の方が大きいので、前記単独運転判定手段において、当該高調波ひずみ率を更に組み合わせて単独運転の判定を行うことによって、電圧フリッカやバランスの悪い負荷に起因する場合と単独運転発生の場合とを区別することが容易になる。その結果、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が接続されている配電系統においても、誤検出（不要検出）を防止しつつ、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８に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明が奏する前記効果と同様の効果を奏する。
【００３５】
請求項９に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、前記注入次数（ｍ）を、２．２５次から２．７５次の範囲内にすると、この注入次数は前記高調波ひずみ率（ＨＤまたはΔＨＤ）の演算に用いる系統電圧の２次高調波電圧および３次高調波電圧に次数が近いので、単独運転発生時に当該注入次数の電圧が増大すると、そのことが前記高調波ひずみ率を増大させることに更に寄与する。従って、電圧フリッカやバランスの悪い負荷に起因する場合と単独運転発生の場合とを区別することがより容易になる。その結果、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が接続されている配電系統においても、誤検出（不要検出）を防止しつつ、分散電源の単独運転をより一層確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】先行技術の課題を説明するための配電系統の概略図である。
【図２】この発明に係る単独運転検出装置を有する分散電源保有設備が配電系統に接続された構成のシステムの一例を示す単線接続図である。
【図３】図２中の単独運転監視装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図３中の単独運転判定器の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】単独運転発生時の、電圧測定点における注入次数電圧およびその電圧変化率の変化の一例を示す概略図である。
【図６】図２のシステム中の一つの分散電源保有設備周りを抜き出して示す図であり、電流注入点と電圧測定点との間に、１次（系統側）−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する第１のシステムの例を示す。
【図７】ａｂ相に単相注入した注入次数電流に着目した図６の簡易等価回路図である。
【図８】図６の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の相電圧の例を示すベクトル図である。
【図９】図６の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の正相電圧および逆相電圧の例を示すベクトル図であり、（Ａ）は定常運転時および単独運転時の例を示し、（Ｂ）は連系運転状態における過渡現象時の例を示す。
【図１０】図２のシステム中の一つの分散電源保有設備周りを抜き出して示す図であり、電流注入点と電圧測定点との間に、１次（系統側）−２次の結線がＹ−Ｙ結線またはΔ−Δ結線の絶縁変圧器が存在する場合の第２のシステムの例を示す。
【図１１】図２のシステム中の一つの分散電源保有設備周りを抜き出して示す図であり、電流注入点と電圧測定点との間に絶縁変圧器が存在しない場合の第２のシステムの例を示す。
【図１２】ａｂ相に単相注入した注入次数電流に着目した図１０および図１１の簡易等価回路図である。
【図１３】図１０および図１１の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の相電圧の例を示すベクトル図である。
【図１４】図１０および図１１の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の正相電圧および逆相電圧の例を示すベクトル図であり、（Ａ）は定常運転時および単独運転時の例を示し、（Ｂ）は連系運転状態における過渡現象時の例を示す。
【図１５】図２のシステム中の一つの分散電源保有設備周りを抜き出して示す図であり、電流注入点と電圧測定点との間に、１次（系統側）−２次の結線がΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器が存在する場合の第２のシステムの例を示す。
【図１６】ａｂ相に単相注入した注入次数電流に着目した図１５の簡易等価回路図である。
【図１７】図１５の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の相電圧の例を示すベクトル図である。
【図１８】図１５の構成の場合の、電圧測定点における注入次数の正相電圧および逆相電圧の例を示すベクトル図であり、（Ａ）は定常運転時および単独運転時の例を示し、（Ｂ）は連系運転状態における過渡現象時の例を示す。
【図１９】単独運転発生時の系統電圧に含まれる高調波電圧の変化の一例を示す図である。
【図２０】図２中の単独運転監視装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図２１】図２０中の単独運転判定器の構成の一例を示すブロック図である。
【図２２】図２０中の単独運転判定器の構成の他の例を示すブロック図である。
【図２３】２次および３次の高調波電圧を用いて高調波ひずみ率を演算する例において、単独運転発生時をシミュレーションしたときの不一致度および高調波ひずみ率の差分の変化の一例を示す概略図である。
【図２４】２次および３次の高調波電圧を用いて高調波ひずみ率を演算する例において、高圧配電線にフリッカ負荷が接続されている場合の連系運転時をシミュレーションしたときの不一致度および高調波ひずみ率の差分の変化の一例を示す概略図である。
【図２５】２次から７次までの整数次高調波電圧を用いて高調波ひずみ率を演算する例において、単独運転発生時をシミュレーションしたときの高調波ひずみ率の差分の変化の一例を示す概略図である。
【図２６】２次から７次までの整数次高調波電圧を用いて高調波ひずみ率を演算する例において、高圧配電線にフリッカ負荷が接続されている場合の連系運転時をシミュレーションしたときの高調波ひずみ率の差分の変化の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（１）システム全体の構成について
図２に、この発明に係る単独運転検出装置４０を有する複数の分散電源保有設備２０が配電系統１に接続された構成のシステムの一例を示す。
【００３８】
配電系統１は、この例では、上位系統２に変電所４の変圧器６および遮断器８を介して高圧の配電線１０が接続され、この高圧配電線１０に配電用変圧器１４を介して低圧の配電線１６が接続された構成をしていて、この低圧配電線１６に各分散電源保有設備２０が接続されている。高圧配電線１０には、負荷１２が接続されている。負荷１２は、通常は複数あるけれども、ここではそれらを一括して図示している。高圧配電線１０の電圧は例えば６．６ｋＶ、低圧配電線１６の電圧は例えば２００Ｖである。
【００３９】
各分散電源保有設備２０は、この実施形態では、スイッチ２２、絶縁変圧器２４、分散電源３０、単独運転検出装置４０等を備えている。
【００４０】
分散電源３０は、この実施形態では、太陽電池２８と、その出力を交流電力に変換するインバータ２６とを有している。即ち、太陽光発電設備（略称ＰＶ）である。但しこれに限られるものではなく、分散電源３０は前述した他の発電設備でも良い。
【００４１】
絶縁変圧器２４は、この実施形態では、配電系統１と分散電源３０とを接続する配電線１６上であって分散電源３０の単独運転検出のための電流注入点３２と電圧測定点３４との間に（より具体的にはスイッチ２２の下流側に）設けられている。この絶縁変圧器２４の３相結線の種類には様々なものが採り得る。これについては後述する。
【００４２】
単独運転検出装置４０は、変電所４の遮断器８が開放されて、自設備２０内の分散電源３０が単独運転になったことを検出するものであり、電流注入装置４２と単独運転監視装置４４とを備えている。
【００４３】
電流注入装置４２は、上記電流注入点３２に、配電系統１の基本波の１倍よりも大きい非整数倍（即ち帯小数）の注入次数ｍの注入電流Ｉm を単相注入するものである。即ち、単相の注入電流Ｉm を、３相の配電線１６の任意の２相間に注入するものである。以下の実施形態では、ａｂ相間に注入する例を示している。この注入電流Ｉm 、後述する電圧Ｖ、電流Ｉ、インピーダンスＺ等の符号に付した添字のｍは上記注入次数を示す。
【００４４】
前述したように、注入次数ｍは、単独運転の検出精度を高めるためには、例えば配電線１６の電圧が７ｋＶ以下の場合は１＜ｍ＜２．７５（但しｍ≠２）の範囲内が好ましいことが当該技術分野において知られている。より具体的には、この実施形態では、一例として２．２５次〜２．７５次の範囲内の注入次数ｍを用いる。
【００４５】
以下の説明では、説明を分りやすくするために、電流注入装置４２を独立して設けている場合を例に説明しているけれども、分散電源３０がインバータ２６を有している場合、電流注入装置４２を独立して設ける代わりに、インバータ２６に電流注入装置４２を兼ねさせても良い。即ち、インバータ２６に電流注入装置４２の機能を持たせて、インバータ２６の出力電流（基本波電流）に上記注入次数ｍの注入電流Ｉm を重畳させて注入しても良い。
【００４６】
単独運転監視装置４４は、上記電圧測定点３４における注入次数ｍの電圧を測定して当該注入次数ｍの電圧を用いて、分散電源３０が単独運転になったことを検出するものであり、これの具体的な構成の例は以下で説明する。３６は計器用変圧器である。単独運転監視装置４４は、分散電源３０の単独運転を検出すると単独運転検出信号Ｓ2 を出力する。この例では、単独運転検出信号Ｓ2 に応答してスイッチ２２が開放される。但し、この発明は分散電源３０の単独運転検出までを目的としているので、スイッチ２２を開放する処理を行うことはこの発明に必須ではない。
【００４７】
（２）単独運転監視装置４４の構成について
単独運転監視装置４４の構成の一例を図３に示す。この単独運転監視装置４４は、次の（ア）および（イ）の二つのシステムに切り換えて用いる場合の例を示す。（ア）、（イ）いずれか一方のシステムに用いる場合については後述する。
【００４８】
（ア）前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に、配電系統１側を１次とすると１次−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器２４が存在する構成の第１のシステム。
【００４９】
（イ）前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に絶縁変圧器が存在しないかまたは１次−２次の結線がＹ−Ｙ結線、Δ−Δ結線もしくはΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器２４が存在する構成の第２のシステム。
【００５０】
なお、以下に述べると共に、図中に記載している電圧Ｖ、電流Ｉの符号に付した添字のａはａ相を、ｂはｂ相を、ｃはｃ相をそれぞれ示す。また、電圧Ｖ、電流Ｉの符号に付した添字ｍの前の１は正相を、２は逆相をそれぞれ示す。ｍは前述したように注入次数を示す。また、各添字付きの電圧Ｖ、同電流Ｉ、インピーダンスＺは、いずれも、断わりのない限りベクトルであるが、この明細書および図面では、文字の上に付すドットのような、ベクトルを表す記号は省略している。
【００５１】
図３に示す単独運転監視装置４４は、離散フーリエ変換器５０、記憶装置５２、移動平均値演算器５４および電圧変化率演算器５６を有しており、これらが電圧変化率演算手段を構成している。
【００５２】
離散フーリエ変換器５０は、上記電圧測定点３４における電圧、この例では線間電圧Ｖabを受けて、それを離散フーリエ変換（例えば回帰型離散フーリエ変換。以下同様）して、注入次数ｍの電圧Ｖm を抽出して出力する。なお、この実施形態では、電圧Ｖ、電流Ｉ等の測定、演算データを離散量で扱っている。ここでは上記注入次数電圧Ｖm に着目してそれをサンプリングデータの形で表すと、Ｖm（０）は現在の電圧、Ｖm（ｎ）はｎサンプル前の電圧、Ｖm（ｎ＋ｉ）はｎ＋ｉサンプル前の電圧を示す。
【００５３】
記憶装置５２は、離散フーリエ変換器５０からの現在の電圧値（即ち絶対値。以下同様）｜Ｖm（０）｜の保存、および、ｎ〜ｎ＋ｉサンプル前の電圧値｜Ｖm（ｎ）｜〜｜Ｖm（ｎ＋ｉ）｜の読み込みを行う。
【００５４】
移動平均値演算器５４は、ｎ〜ｎ＋ｉサンプル前の電圧値の平均値（即ちｉポイント間の移動平均値）｜Ｖmave（ｎ）｜を算出する。移動平均値を用いると、定常運転時に、ノイズに対して、下記の電圧変化率ｄＶm の値を安定させることができる。
【００５５】
電圧変化率演算器５６は、離散フーリエ変換器５０からの現在の電圧値｜Ｖm（０）｜と移動平均値演算器５４からの平均値｜Ｖmave（ｎ）｜とを用いて、次式に従って、注入次数電圧Ｖm が所定時間前の値からどの程度変化したかの割合を表す電圧変化率ｄＶm を算出する。
【００５６】
［数３］
ｄＶm ＝｜Ｖm（０）｜／｜Ｖmave（ｎ）｜
【００５７】
単独運転発生時の上記注入次数電圧｜Ｖm ｜と電圧変化率ｄＶm の一例を図５に示す。変電所４の遮断器８（図２参照）が開放されて単独運転が発生すると、その分散電源保有設備２０が接続されている配電系統の注入次数ｍのインピーダンスが急に増大するので、図５に示すように、上記注入次数電圧｜Ｖm ｜および電圧変化率ｄＶm も急に増大する。従って、この電圧変化率ｄＶm を所定の電圧変化率基準値Ｒｆc と比較することによって、単独運転発生を検出することができる。この比較は、後述する単独運転判定器７４において行う。
【００５８】
再び図３を参照して、単独運転監視装置４４は、相電圧演算器５８、離散フーリエ変換器６０〜６２および正・逆相電圧演算器６４を有しており、これらが正・逆相電圧演算手段を構成している。更に第１の不一致度演算器６６を有しており、これが第１の不一致度演算手段を構成している。
【００５９】
相電圧演算器５８は、前記電圧測定点３４の線間電圧Ｖab、Ｖbcに基づいて、次式に従って、ａ相、ｂ相、ｃ相の相電圧Ｖa 、Ｖb 、Ｖc をそれぞれ算出する。
【００６０】
［数４］
Ｖa ＝（Ｖab−Ｖca）／３
Ｖb ＝（Ｖbc−Ｖab）／３
Ｖc ＝（Ｖca−Ｖbc）／３
ここで、Ｖca＝−（Ｖab＋Ｖbc）
【００６１】
離散フーリエ変換器６０、６１、６２は、それぞれ、相電圧演算器５８からの相電圧Ｖa 、Ｖb 、Ｖc を受けて、それを離散フーリエ変換して、注入次数ｍの相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmを抽出して出力する。
【００６２】
正・逆相電圧演算器６４は、離散フーリエ変換器６０〜６２からの相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmに基づいて、次式に従って、注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mおよび逆相電圧Ｖ2mを算出する。ａはベクトルオペレータであり、ａ＝ｅｘｐ（ｊ２π／３）で表される。
【００６３】
［数５］
Ｖ1m＝（１／３）（Ｖam＋ａ・Ｖbm＋ａ2 ・Ｖcm）
Ｖ2m＝（１／３）（Ｖam＋ａ2 ・Ｖbm＋ａ・Ｖcm）
【００６４】
（２−１）第１のシステムに用いる場合の例
第１の不一致度演算器６６は、単独運転検出装置４０を前記（ア）に示した第１のシステムに用いる場合のものであり、当該第１のシステムの例を図６に示す。前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に１次（配電系統１側）−２次の結線がＹ−Δ結線の絶縁変圧器２４が設けられている。絶縁変圧器２４は、例えば、安全性を高めると共に、インバータ２６からのノイズの伝搬を抑制する働きをする。インバータ２６の出力側に設けられているＬＣフィルタ２７も、上記ノイズを低減させる働きをする。なお、図６中のインバータ２６から計器用変圧器３６までの破線で囲んだ要素を含む装置４６は、パワーコンディショナと呼ばれる場合もある。後述する他の例においても同様。
【００６５】
図６の構成において、前述したように電流注入装置４２から電流注入点３２のａｂ相に注入電流Ｉm を単相注入する場合、絶縁変圧器２４の１次側（配電系統１側）での注入次数ｍの各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmに着目した簡易等価回路は図７に示すものとなり、各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmは次式で表される。等価電流源８６は、絶縁変圧器２４を１次側から見たときの上記電流注入装置４２（または前述したようにインバータ２６の注入電流発生機能）である。Ｚm は、絶縁変圧器２４の１次側での注入次数ｍのインピーダンスである。後述する他の例においても同様である。
【００６６】
［数６］
Ｉam＝（２／３）Ｉm 
Ｉbm＝−（１／３）Ｉm 
Ｉcm＝−（１／３）Ｉm 
【００６７】
従って、この例の場合の上記電圧測定点３４における注入次数ｍの各相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmは次式で表される。また、これらをベクトル図で表したものを図８に示す。
【００６８】
［数７］
Ｖam＝Ｚm ・Ｉam＝（２／３）Ｚm ・Ｉm 
Ｖbm＝Ｚm ・Ｉbm＝−（１／３）Ｚm ・Ｉm 
Ｖcm＝Ｚm ・Ｉcm＝−（１／３）Ｚm ・Ｉm 
【００６９】
上記数５にこの数７を代入すると次式となる。
［数８］
Ｖ1m＝（１／３）（Ｖam＋ａ・Ｖbm＋ａ2 ・Ｖcm）
＝（１／３）｛（２／３）Ｚm ・Ｉm ＋ａ（−１／３）Ｚm ・Ｉm 
＋ａ2（−１／３）Ｚm ・Ｉm ｝
＝（１／３）Ｚm ・Ｉm 
Ｖ2m＝（１／３）（Ｖam＋ａ2 ・Ｖbm＋ａ・Ｖcm）
＝（１／３）｛（２／３）Ｚm ・Ｉm ＋ａ2（−１／３）Ｚm ・Ｉm 
＋ａ（−１／３）Ｚm ・Ｉm ｝
＝（１／３）Ｚm ・Ｉm 
【００７０】
この式から分るように、上記注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとは、定常運転時は互いに実質的に同一ベクトルとなる。分散電源３０の単独運転時も、変電所４の遮断器８（図２参照）が開放される以外の系統条件は変らないので、定常運転時と同様である。この場合のベクトル図の例を図９（Ａ）に示す。なお、上記のように定常運転時の正相電圧Ｖ1m、逆相電圧Ｖ2mと、単独運転時の正相電圧Ｖ1m、逆相電圧Ｖ2mとが実質的に同じであることは、後述する他の例においても同様である。
【００７１】
一方、連系運転状態における過渡現象時の注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとの一致度は低下する（換言すれば、後述する不一致度は増大する）。これと同様のことが、例えば、特許第３６０１５１８号公報にも記載されている（例えば段落０１１８、０１２３参照）。その場合のベクトル図の例を図９（Ｂ）に示す。
【００７２】
なお、上記数６〜数８の説明は、定常運転時および単独運転時に注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとが互いに実質的に同一ベクトルになることを説明するためのものであり、これらの式を図３に示す単独運転監視装置４４内で演算するのではない。図３中の離散フーリエ変換器６０〜６２の出力の相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmは、実は、上記数７に示す内容のものが抽出され、正・逆相電圧演算器６４の出力の正相電圧Ｖ1m、逆相電圧Ｖ2mは、実は、上記数８に示す内容のものが抽出される、ということである。
【００７３】
上記不一致度演算器６６は、正・逆相電圧演算器６４からの上記注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとの互いの不一致度を表す不一致度ｄＶ12m を次式に従って算出する。場合分けをするのは、単に、不一致度ｄＶ12m として負の値が出ないようにするためである。
【００７４】
［数９］
｜Ｖ1m｜≧｜Ｖ2m｜のとき、ｄＶ12m ＝｜Ｖ1m−Ｖ2m｜／｜Ｖ1m｜
｜Ｖ1m｜＜｜Ｖ2m｜のとき、ｄＶ12m ＝｜Ｖ2m−Ｖ1m｜／｜Ｖ2m｜
【００７５】
この不一致度ｄＶ12m は、上記説明および図９に示すように、定常運転時および単独運転時は実質的に０になり（図９（Ａ）参照）、連系運転状態における過渡現象時は０よりも大きくなる（図９（Ｂ）参照）。従って、この不一致度ｄＶ12m を第１の所定の不一致度基準値Ｒｆd1と比較することによって、過渡現象時か否かを判定することができる。この比較は、後述する単独運転判定器７４において行う。
【００７６】
なお、図９中で不一致度基準値Ｒｆd1を円で表しているのは、図中において不一致度ｄＶ12m が大きくなる向きは色々あり、それとの大きさの関係を表す上で便利だからである。他の図における不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2についても同様である。
【００７７】
（２−２）第２のシステムに用いる場合の例
再び図３を参照して、単独運転監視装置４４は、位相補正係数設定器６８および掛算器７０を有しており、これらが位相一致手段を構成している。更に第２の不一致度演算器７２を有しており、これが第２の不一致度演算手段を構成している。これらは、単独運転検出装置４０を前記（イ）に示した第２のシステムに用いる場合のものであり、当該第２のシステムの一例を図１０に示す。前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に１次（配電系統１側）−２次の結線がＹ−Ｙ結線またはΔ−Δ結線の絶縁変圧器２４が設けられている。
【００７８】
更に、第２のシステムの他の例を図１１に示す。前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に絶縁変圧器は存在しない。換言すれば、パワーコンディショナ４６は前記絶縁変圧器２４に相当する絶縁変圧器を内蔵していない。この場合、電圧測定点３４よりも上流側に絶縁変圧器２４が設けられていても良いし（その場合の当該絶縁変圧器２４の結線は問わない）、設けられていなくても良い。
【００７９】
図１０または図１１の構成において、前述したように電流注入装置４２から電流注入点３２のａｂ相に注入電流Ｉm を単相注入する場合、絶縁変圧器２４の１次側（配電系統１側）での注入次数ｍの各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmに着目した簡易等価回路は図１２に示すものとなり、各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmは次式で表される。
【００８０】
［数１０］
Ｉam＝Ｉm 
Ｉbm＝−Ｉm 
Ｉcm＝０
【００８１】
従って、この例の場合の上記電圧測定点３４における注入次数ｍの各相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmは次式で表される。即ち、相電圧ＶamとＶbmは１８０度の位相差を有している。また、これらをベクトル図で表したものを図１３に示す。
【００８２】
［数１１］
Ｖam＝Ｚm ・Ｉam＝Ｚm ・Ｉm 
Ｖbm＝Ｚm ・Ｉbm＝−Ｚm ・Ｉm 
Ｖcm＝Ｚm ・Ｉcm＝０
【００８３】
上記数５にこの数１１を代入すると次式となる。
［数１２］
Ｖ1m＝（１／３）（Ｖam＋ａ・Ｖbm＋ａ2 ・Ｖcm）
＝（１／３）（１−ａ）Ｚm ・Ｉm 
＝（√３／３）Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（−ｊπ／６）
Ｖ2m＝（１／３）（Ｖam＋ａ2 ・Ｖbm＋ａ・Ｖcm）
＝（１／３）（１−ａ2 ）Ｚm ・Ｉm 
＝（√３／３）Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（ｊπ／６）
【００８４】
このように、注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとは互いにπ／３の位相差を持つ関係となり、定常運転時のみならず、単独運転時もこの関係は維持される。そこで、判定を容易にするために、更に下記の第２の不一致度基準値Ｒｆd2を上記第１の不一致度基準値Ｒｆd1と同じ値にすることができるように、正相電圧Ｖ1mおよび逆相電圧Ｖ2mのいずれか一方のベクトルをπ／３回転させて、両者のベクトルを実質的に一致させる。この実施形態では、次式の演算を行って、逆相電圧Ｖ2mの位相を時計方向（即ちマイナス方向）にπ／３回転させ、それを逆相電圧Ｖ2m′とする。従って、定常運転時および単独運転時に、正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2m′の位相は実質的に一致する。この場合のベクトル図の例を図１４（Ａ）に示す。
【００８５】
［数１３］
Ｖ2m′＝Ｖ2m・ｅｘｐ（−ｊπ／３）
＝（√３／３）Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（ｊπ／６）・ｅｘｐ（−ｊπ／３）
＝（√３／３）Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（−ｊπ／６）
【００８６】
図３中に示す位相補正係数設定器６８は、位相補正係数φを設定するものであり、掛算器７０は、この位相補正係数φと正・逆相電圧演算器６４からの逆相電圧Ｖ2mとの次式に示す掛算を行って上記逆相電圧Ｖ2m′を算出する。位相補正係数φは、この例ではφ＝ｅｘｐ（−ｊπ／３）であり、従ってこの場合は数１４は数１３と同じになる。
【００８７】
［数１４］
Ｖ2m′＝Ｖ2m・φ
【００８８】
一方、連系運転状態における過渡現象時の注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2m′との一致度は低下する（換言すれば、後述する不一致度は増大する）。その場合のベクトル図の例を図１４（Ｂ）に示す。
【００８９】
上記不一致度演算器７２は、正・逆相電圧演算器６４からの上記注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと上記掛算器７０からの逆相電圧Ｖ2m′との互いの不一致度を表す不一致度ｄＶ12m を次式に従って算出する。場合分けをするのは、単に、不一致度ｄＶ12m として負の値が出ないようにするためである。
【００９０】
［数１５］
｜Ｖ1m｜≧｜Ｖ2m′｜のとき、ｄＶ12m ＝｜Ｖ1m−Ｖ2m′｜／｜Ｖ1m｜
｜Ｖ1m｜＜｜Ｖ2m′｜のとき、ｄＶ12m ＝｜Ｖ2m′−Ｖ1m｜／｜Ｖ2m′｜
【００９１】
この不一致度ｄＶ12m は、上記説明および図１４に示すように、定常運転時および単独運転時は実質的に０になり（図１４（Ａ）参照）、連系運転状態における過渡現象時は０よりも大きくなる（図１４（Ｂ）参照）。従って、この不一致度ｄＶ12m を第２の所定の不一致度基準値Ｒｆd2と比較することによって、過渡現象時か否かを判定することができる。この比較は、後述する単独運転判定器７４において行う。
【００９２】
前記（イ）に示した第２のシステムの更に他の例を図１５に示す。前記電流注入点３２と電圧測定点３４との間に１次（配電系統１側）−２次の結線がΔ−Ｙ結線の絶縁変圧器２４が設けられている。
【００９３】
図１５の構成において、前述したように電流注入装置４２から電流注入点３２のａｂ相に注入電流Ｉm を単相注入する場合、絶縁変圧器２４の１次側（配電系統１側）での注入次数ｍの各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmに着目した簡易等価回路は図１６に示すものとなり、各相電流Ｉam、Ｉbm、Ｉcmは次式で表される。
【００９４】
［数１６］
Ｉam＝Ｉm 
Ｉbm＝−２Ｉm 
Ｉcm＝Ｉm 
【００９５】
従って、この例の場合の上記電圧測定点３４における注入次数ｍの各相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcmは次式で表される。また、これらをベクトル図で表したものを図１７に示す。
【００９６】
［数１７］
Ｖam＝Ｚm ・Ｉam＝Ｚm ・Ｉm 
Ｖbm＝Ｚm ・Ｉbm＝−２Ｚm ・Ｉm 
Ｖcm＝Ｚm ・Ｉcm＝Ｚm ・Ｉm 
【００９７】
上記数５にこの数１７を代入すると次式となる。
［数１８］
Ｖ1m＝（１／３）（Ｖam＋ａ・Ｖbm＋ａ2 ・Ｖcm）
＝（１／３）｛Ｚm ・Ｉm ＋ａ（−２Ｚm ・Ｉm ）＋ａ2（Ｚm ・Ｉm ）｝
＝Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（−ｊπ／３）
Ｖ2m＝（１／３）（Ｖam＋ａ2 ・Ｖbm＋ａ・Ｖcm）
＝（１／３）｛Ｚm ・Ｉm ＋ａ2（−２Ｚm ・Ｉm ）＋ａ（Ｚm ・Ｉm ）｝
＝Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（ｊπ／３）
【００９８】
このように、注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2mとは互いに２π／３の位相差を持つ関係となり、定常運転時のみならず、単独運転時もこの関係は維持される。そこで、判定を容易にするために、更に第２の不一致度基準値Ｒｆd2を上記第１の不一致度基準値Ｒｆd1と同じ値にすることができるように、正相電圧Ｖ1mおよび逆相電圧Ｖ2mのいずれか一方のベクトルを２π／３回転させて、両者のベクトルを実質的に一致させる。この実施形態では、次式の演算を行って、逆相電圧Ｖ2mの位相を時計方向（即ちマイナス方向）に２π／３回転させ、それを逆相電圧Ｖ2m′とする。従って、定常運転時および単独運転時に、正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2m′の位相は実質的に一致する。この場合のベクトル図の例を図１８（Ａ）に示す。
【００９９】
［数１９］
Ｖ2m′＝Ｖ2m・ｅｘｐ（−ｊ２π／３）
＝Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（ｊπ／３）・ｅｘｐ（−ｊ２π／３）
＝Ｚm ・Ｉm ・ｅｘｐ（−ｊπ／３）
【０１００】
従ってこの場合は、図３中の位相補正係数設定器６８によって、位相補正係数φとして、φ＝ｅｘｐ（−ｊ２π／３）を設定する。従ってこの場合は、上記数１４は数１９と同じになる。
【０１０１】
一方、連系運転状態における過渡現象時の注入次数ｍの正相電圧Ｖ1mと逆相電圧Ｖ2m′との一致度は低下する（換言すれば不一致度は増大する）。その場合のベクトル図の例を図１８（Ｂ）に示す。
【０１０２】
上記不一致度演算器７２における演算は、上記数１５に示したものと同じである。
【０１０３】
この場合も不一致度ｄＶ12m は、上記説明および図１８に示すように、定常運転時および単独運転時は実質的に０になり（図１８（Ａ）参照）、連系運転状態における過渡現象時は０よりも大きくなる（図１８（Ｂ）参照）。従って、この不一致度ｄＶ12m を上記第２の不一致度基準値Ｒｆd2と比較することによって、過渡現象時か否かを判定することができる。この比較は、次に述べる単独運転判定器７４において行う。
【０１０４】
（２−３）単独運転判定器７４について
再び図３を参照して、単独運転監視装置４４は、単独運転判定器７４を有しており、これが単独運転判定手段を構成している。
【０１０５】
この単独運転判定器７４は、前記（ア）に示した第１のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算器５６からの前記電圧変化率ｄＶm を前記電圧変化率基準値Ｒｆc と比較し、かつ前記第１の不一致度演算器６６からの前記不一致度ｄＶ12m を前記第１の不一致度基準値Ｒｆd1と比較して、電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、かつ不一致度ｄＶ12m が不一致度基準値Ｒｆd1以下の場合にのみ前記分散電源３０は単独運転状態であると判定して、それを表す単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。この判定内容を表１にまとめて示す。
【０１０６】
【表１】
2015180174.tif 000003
【０１０７】
また単独運転判定器７４は、前記（イ）に示した第２のシステムに用いる場合は、前記電圧変化率演算器５６からの前記電圧変化率ｄＶm を前記電圧変化率基準値Ｒｆc と比較し、かつ前記第２の不一致度演算器７２からの前記不一致度ｄＶ12m を前記第２の不一致度基準値Ｒｆd2と比較して、電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、かつ不一致度ｄＶ12m が不一致度基準値Ｒｆd2以下の場合にのみ前記分散電源３０は単独運転状態であると判定して、それを表す単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。この判定内容を表２にまとめて示す。
【０１０８】
【表２】
2015180174.tif 000004
【０１０９】
単独運転判定器７４の上記機能を実現する具体的な構成としては、幾つかの構成が採り得る。その一例を図４に示す。この単独運転判定器７４は、比較器７８、スイッチ回路８０、切換スイッチ８２および比較器８４を有している。
【０１１０】
比較器７８は、上記表１または表２にまとめた電圧変化率ｄＶm に関する比較を行って、ｄＶm ＞Ｒｆc の場合に上記単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。この単独運転検出信号Ｓ1 は、スイッチ回路８０を経由して単独運転判定器７４から出力される。
【０１１１】
スイッチ回路８０は、次に述べる阻止信号Ｓ3 が与えられている時はオフになって単独運転検出信号Ｓ1 の出力を阻止し（換言すればブロックし）、それ以外の時はオンになって単独運転検出信号Ｓ1 を通過させて出力する。スイッチ回路８０は、例えば、半導体を有する電子回路、論理回路、メカニカルなスイッチを有する回路等でも良く、特定のものに限定されない。
【０１１２】
切換スイッチ８２は、上記（ア）に示した第１のシステムに用いる場合は、比較器８４の入力部を上記第１の不一致度演算器６６側に切り換え、上記（イ）に示した第２のシステムに用いる場合は、比較器８４の入力部を上記第２の不一致度演算器７２側に切り換える。
【０１１３】
比較器８４は、上記（ア）に示した第１のシステムに用いる場合は、上記表１にまとめた不一致度ｄＶ12m に関する比較を行って、ｄＶ12m ＞Ｒｆd1の場合に上記阻止信号Ｓ3 を出力する。これに応答して、上述したように、スイッチ回路８０は単独運転検出信号Ｓ1 の出力を阻止する。また、比較器８４は、上記（イ）に示した第２のシステムに用いる場合は、上記表２にまとめた不一致度ｄＶ12m に関する比較を行って、ｄＶ12m ＞Ｒｆd2の場合に上記阻止信号Ｓ3 を出力する。これに応答して、上述したように、スイッチ回路８０は単独運転検出信号Ｓ1 の出力を阻止する。
【０１１４】
比較器８４に与える上記二つの不一致度基準値Ｒｆd1とＲｆd2とは、例えば、切換スイッチ８２の切り換えに連動して切り換えれば良い。
【０１１５】
また、切換スイッチ８２を設ける代わりに、表１中の不一致度ｄＶ12m に関する比較を行って上記阻止信号Ｓ3 を出力する比較器と、表２中の不一致度ｄＶ12m に関する比較を行って上記阻止信号Ｓ3 を出力する比較器とを別に設けても良い。
【０１１６】
いずれにしても、表１または表２中に示した○印の場合にのみ、単独運転判定器７４から上記単独運転検出信号Ｓ1 が出力される。
【０１１７】
上記単独運転検出信号Ｓ1 を単独運転監視装置４４からそのまま出力するよりも、図３に示す例のように、継続時間判定器７６によって、単独運転検出信号Ｓ1 が所定の継続確認時間だけ継続していることを判定して継続したときに前記単独運転検出信号Ｓ2 を出力するのが好ましい。そのようにすると、単独運転以外の何らかの原因による注入次数電圧等の瞬時の変動による誤検出を防止することができる。継続確認時間は例えば０．２秒程度にすれば良い。
【０１１８】
上記電圧変化率基準値Ｒｆc の値は、図５をも参照して、１［ｐ. ｕ．］以上とし、より具体的には系統条件等に応じた適切な値とすれば良い。例えば、単独運転発生時の上記電圧変化率ｄＶm が２０［ｐ. ｕ．］程度になる場合は、その半分の１０［ｐ. ｕ．］に設定すれば良い。
【０１１９】
上記第１の不一致度基準値Ｒｆd1の値は、例えば、０．３［ｐ. ｕ．］に設定すれば良い。上記第２の不一致度基準値Ｒｆd2の値も、例えば、０．３［ｐ. ｕ．］に設定すれば良い。両不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2は、必ずしも互いに同じ値にする必要はないけれども、互いに同じ値にすると、適用するシステムを切り換える場合に不一致度基準値Ｒｆd1とＲｆd2とを切り換える必要がなくなり、しかも単独運転判定器７４における判定が簡単になり、ひいては単独運転判定器７４の構成も簡単になる。
【０１２０】
前述したように、単独運転判定の一つの要素としての前記電圧変化率ｄＶm は所定時間前からの変化率を表しているので、注入次数ｍが同一の分散電源保有設備２０が複数台連系していても、定常運転時は前記電圧変化率ｄＶm は実質的に一定（例えば１）である。単独運転発生時には、その分散電源保有設備２０が接続されている配電系統１のインピーダンスが急に増大するので、図５に例示したように、前記電圧変化率ｄＶm も急に増大する。これによって単独運転発生を検出することができる。従って、注入次数ｍが同一の分散電源保有設備２０が複数台連系していても、誤検出の可能性を抑えることができる。むしろ、注入次数ｍが同一の分散電源保有設備２０が複数台連系していて注入次数ｍの電圧（電圧変化率ｄＶm ではなく、その元になる前述した電圧Ｖm や相電圧Ｖam、Ｖbm、Ｖcm）が大きくなると、電圧レベルが大きくなって扱いやすくなるという利点もある。
【０１２１】
しかし、連系運転状態における過渡現象時にも、前記電圧変化率ｄＶm が急に増大する可能性はある。従って、単独運転の高速検出のために前記電圧変化率基準値Ｒｆc を低く設定すると、前記電圧変化率ｄＶm のみの判定では、誤検出（不要検出）をする可能性がある。
【０１２２】
一方、単独運転判定のもう一つの要素である上記不一致度ｄＶ12m は、定常運転時および単独運転時は小さく（換言すれば一致度は大きく）、連系運転状態における過渡現象時に大きく（換言すれば一致度は小さく）なるので、この不一致度の判定を用いることによって、連系運転状態における過渡現象時の影響を排除することができる。
【０１２３】
前記単独運転判定器７４は、上述したように、前記電圧変化率ｄＶm の判定と、前記不一致度ｄＶ12m の判定とを組み合わせているので、複数台連系時の誤検出の可能性および連系運転状態における過渡現象時の誤検出の可能性を抑えつつ、分散電源３０の単独運転を高速検出することができる。
【０１２４】
しかも、注入次数ｍの電圧Ｖm 、Ｖ1m、Ｖ2mを用いて前記判定を行うことができ、先行技術の場合と違って注入次数ｍの電流を用いる必要はないので、その分、単独運転検出装置４０の構成の簡素化を図ることができ、ひいてはコスト低減も可能になる。
【０１２５】
更に、図３を参照して説明した単独運転監視装置４４を有する単独運転検出装置４０は、上記（ア）に示した第１のシステムと、上記（イ）に示した第２のシステムとに切り換えて用いることができるので、単独運転検出装置４０の汎用性を高めることができる。
【０１２６】
単独運転検出装置４０が、上記（ア）に示した第１のシステムのみに用いるものである場合は、単独運転監視装置４４は、図３中に示した位相補正係数設定器６８、掛算器７０および第２の不一致度演算器７２を有している必要はなく、また単独運転判定器７４は、表２に示した判定を行う必要はなく、それ用の手段を有している必要もない。
【０１２７】
単独運転検出装置４０が、上記（イ）に示した第２のシステムのみに用いるものである場合は、単独運転監視装置４４は、図３中に示した第１の不一致度演算器６６を有している必要はなく、また単独運転判定器７４は、表１に示した判定を行う必要はなく、それ用の手段を有している必要もない。
【０１２８】
（３）単独運転監視装置４４の他の例
配電系統１（図２等参照）に接続される負荷の状況を詳しく検討すると、電圧フリッカを発生させるフリッカ負荷が接続されていたり、Ｌ負荷（誘導性負荷）とＣ負荷（容量性負荷）のバランスが悪い負荷が接続されている場合がある。
【０１２９】
そのような場合、図３、図４等を参照して説明した上記不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2の値の選定が難しくなることがある。例えば、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が配電系統１に接続されている場合、連系運転時でも、電圧フリッカ等によって不一致度ｄＶ12m は大きくなるけれども、不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2が大き過ぎると比較器８４から阻止信号Ｓ3 が出力されず、しかも電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc を超えて比較器７８から単独運転検出信号Ｓ1 が出力される可能性があり、この場合は当該単独運転検出信号Ｓ1 はスイッチ回路８０で阻止（ブロック）されずに単独運転判定器７４から出力される。従ってこの場合は、単独運転発生ではないのに単独運転発生だと検出する、つまり誤検出（不要検出）する可能性がある。
【０１３０】
逆に、不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2が小さ過ぎると、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が配電系統１に接続されていると、単独運転発生時にも不一致度ｄＶ12m が大きくなって不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2を超えて比較器８４から阻止信号Ｓ3 が出力される可能性があり、そうなると比較器７８が単独運転検出信号Ｓ1 を出力してもそれがスイッチ回路８０で阻止（ブロック）されて単独運転判定器７４から出力されなくなる。つまり、単独運転発生を検出できない可能性がある。
【０１３１】
そこで、上記のような点を更に改善した単独運転監視装置４４の例を、図２０等を参照して以下に説明する。以下においては、図２〜図４等を参照して先に説明した例と同一または相当する部分には同一符号を付し、先に説明した例との相違点を主に説明する。
【０１３２】
以下に説明する単独運転監視装置４４は、簡単に言えば、前記電圧測定点３４（図２等参照）における系統電圧の少なくとも２次高調波電圧および３次高調波電圧を含む複数個の整数次高調波電圧の合成の実効値の、系統基本波電圧の実効値に対する比である高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤを更に組み合わせて単独運転の判定を行うものである。
【０１３３】
上記高調波ひずみ率ＨＤは、式を用いて表すと、次の数２０でも良いし、数２１でも良い。ここで、Ｖ1 は系統基本波電圧の実効値、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖn は、それぞれ、２次高調波電圧の実効値、３次高調波電圧の実効値、ｎ次高調波電圧の実効値である。ｎは４以上の整数であり、例えばｎ＝７であるが、ｎ＞７でも良い。例えばｎ＝４０でも良い。
【０１３４】
［数２０］
ＨＤ＝√（Ｖ22 ＋Ｖ32 ）／Ｖ1 
【０１３５】
［数２１］
ＨＤ＝√（Ｖ22 ＋Ｖ32 ＋・・・＋Ｖn2 ）／Ｖ1 
【０１３６】
上記のような高調波ひずみ率ＨＤを更に組み合わせて単独運転の判定を行うことにしたのは、次の知見に基づくものである。
【０１３７】
次の非特許文献１には、単独運転が発生すると、系統電圧に含まれる２次以上の高調波電圧が増大することが記載されている（例えば７５７頁および７６３頁参照）。その７６３頁の図３．６．２−５６中の回転機負荷併設  三相２台／相、高圧解列（即ち単独運転発生）の場合の高調波電圧のグラフを抜粋して図１９に示す。
【０１３８】
非特許文献１：  平成１５年度〜平成１９年度成果報告書、「集中連系型太陽光発電システム実証研究」、平成２０年５月、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、（委託先）株式会社関電工
【０１３９】
この図１９からも分るように、単独運転が発生すると、高調波電圧が増大する。特に、２次、３次、５次、７次の高調波電圧が増大する。これは、簡単に言えば、単独運転になると、上位系統からの高調波電圧含有の少ない電力が供給されなくなり、負荷側からの高調波電圧の影響が相対的に大きくなるからであると考えられる。
【０１４０】
従って上記のような現象を利用して、高調波電圧が増大したときは単独運転が発生した可能性が高いのでその場合は前記単独運転検出信号Ｓ1 の阻止（ブロック）を解除すれば良く、高調波電圧が増大していないときは当該阻止（ブロック）を解除しなければ良い。具体的には、この高調波電圧の増大を上記高調波ひずみ率ＨＤを用いて判定し、その判定を更に組み合わせて単独運転の判定を行えば良い。このようなことに本願の発明者達は思い至った。
【０１４１】
より具体的には、前述した例のように電圧変化率ｄＶm を所定の電圧変化率基準値Ｒｆc と比較し、かつ不一致度ｄＶ12m を所定の不一致度基準値Ｒｆd1（またはＲｆd2）と比較することに加えて、前記高調波ひずみ率ＨＤを所定の高調波ひずみ率基準値ＲｆHDと比較して、次の（ａ）および（ｂ）である場合にのみ、前記分散電源３０は単独運転状態であると判定することにした。
【０１４２】
（ａ）電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きい。
（ｂ）不一致度ｄＶ12m が不一致度基準値Ｒｆd1（またはＲｆd2）以下であることおよび高調波ひずみ率ＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上であることの少なくとも一方である。
【０１４３】
高調波ひずみ率ＨＤの比較判定は、上記高調波ひずみ率ＨＤそのままの形で行っても良いし、以下に述べる例のように当該高調波ひずみ率ＨＤの差分ΔＨＤの形で行っても良く、後者の場合は上記高調波ひずみ率ＨＤをその差分ΔＨＤに置き換えれば良い。
【０１４４】
上記のような思想に基づく単独運転監視装置４４の例を図２０を参照して説明する。この単独運転監視装置４４は、図３に示した構成に加えて、離散フーリエ変換器１１０、高調波ひずみ率演算器１１２、移動平均演算器１１４、１１６および差分演算器１１８を有しており、これらがこの例では高調波ひずみ率演算手段を構成している。
【０１４５】
離散フーリエ変換器１１０は、前記電圧測定点３４（図２等参照）における電圧、この例では上記注入電流Ｉm を単相注入したａｂ相間の線間電圧Ｖabを受けて、それを離散フーリエ変換して、系統電圧の基本波電圧Ｖ1 、２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 を抽出して出力する。これらの電圧Ｖ1 〜Ｖ3 はいずれも実効値である。
【０１４６】
なお、離散フーリエ変換器１１０に注入相以外の線間電圧を取り込んで上記電圧Ｖ1 〜Ｖ3 を抽出するようにしても良いけれども、この例のように注入相間の線間電圧を用いる方が好ましい場合もある。その理由は後述する。
【０１４７】
高調波ひずみ率演算器１１２は、上記電圧Ｖ1 〜Ｖ3 を受けて、上記数２０に示した演算を行って、上記高調波ひずみ率ＨＤを演算して出力する。
【０１４８】
移動平均演算器１１４は、現在に直近の第１の測定期間における高調波ひずみ率ＨＤの第１の移動平均値（絶対値）｜ＨＤave1｜を演算して出力する。例えば、０．２秒前から現在までの０．２秒間の移動平均値を算出する。
【０１４９】
移動平均演算器１１６は、上記第１の測定期間よりも更に前の第２の測定期間における高調波ひずみ率ＨＤの第２の移動平均値（絶対値）｜ＨＤave2｜を演算して出力する。例えば、１．５秒前から１．０秒前までの０．５秒間の移動平均値を算出する。
【０１５０】
差分演算器１１８は、高調波ひずみ率ＨＤの差分ΔＨＤ、具体的には上記移動平均値｜ＨＤave1｜と｜ＨＤave2｜との間の差分ΔＨＤを演算して出力する。より具体的には、差分演算器１１８はこの例では減算器であり、次式に従って差分ΔＨＤを算出する。
【０１５１】
［数２２］
ΔＨＤ＝｜ＨＤave1｜−｜ＨＤave2｜
【０１５２】
高調波ひずみ率ＨＤの増大の判定に、高調波ひずみ率ＨＤそのものを用いても良いけれども、上記のような移動平均値および差分ΔＨＤを用いる方が好ましい。その理由は次のとおりである。即ち、配電系統１（図２等参照）で発生する高調波電圧は通常は常に変動しているため、上記高調波ひずみ率ＨＤも通常は常に変動しており、単独運転発生時はその変動が更に大きくなる。従って、このような変動している高調波ひずみ率ＨＤの移動平均値を用いて平滑化を行うことによって、単独運転発生時の高調波ひずみ率ＨＤの変化をより正確に検出することができる。
【０１５３】
また、配電系統１の系統条件の違いによって定常時の高調波ひずみ率ＨＤの値が異なるため、高調波ひずみ率ＨＤそのものを判定する場合は判定のための基準値、即ち上記高調波ひずみ率基準値ＲｆHDを一定に定めにくい。そこで、上記のように高調波ひずみ率ＨＤの差分ΔＨＤを算出して判定することによって、系統条件の違いによる定常時の高調波ひずみ率ＨＤの値の違いに影響されなくなるので、高調波ひずみ率基準値ＲｆHDを一定に定めておいても、定常時と単独運転発生時とを正確に区別することが可能になる。
【０１５４】
移動平均演算器１１４および１１６における上記各測定期間（時間幅）は、長くするほど高調波ひずみ率ＨＤの変化を検出しにくくなり、短くするほど高調波ひずみ率ＨＤのちょっとした変化を検出してしまうので、上述した程度の測定期間が好ましい。
【０１５５】
図２０中の単独運転判定器７４（単独運転判定手段）の構成の一例を図２１に示す。図４に示した単独運転判定器７４との相違点を主に説明すると、この単独運転判定器７４は、図４に示した構成に加えて、比較器１２０およびスイッチ回路１２２を更に有している。
【０１５６】
比較器１２０は、上記差分演算器１１８からの高調波ひずみ率の差分ΔＨＤを所定の高調波ひずみ率基準値ＲｆHDと比較して、当該差分ΔＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上（即ちΔＨＤ≧ＲｆHD）の場合に阻止解除信号Ｓ4 を出力する。
【０１５７】
スイッチ回路１２２は、上記阻止解除信号Ｓ4 が与えられている時はオフになって、前記比較器８４からの阻止信号Ｓ3 がスイッチ回路８０に供給されるのを阻止し、それ以外の時はオンになって阻止信号Ｓ3 を通過させて出力する。スイッチ回路１２２は、例えば、半導体を有する電子回路、論理回路、メカニカルなスイッチを有する回路等でも良く、特定のものに限定されない。
【０１５８】
即ち、比較器１２０およびスイッチ回路１２２は、前記比較器８４およびスイッチ回路８０と協働して、前記比較器７８からの単独運転検出信号Ｓ1 がこの単独運転判定器７４から出力されるのを阻止する（換言すればブロックする）、または阻止しない（換言すればブロック解除する）働きをする。
【０１５９】
この単独運転判定器７４における判定内容の一例を表３および表４にまとめて示す。この内、比較器８４における不一致度ｄＶ12m の判定および比較器７８における電圧変化率ｄＶm の判定については、先に表１および表２等を参照して説明したとおりであるので、ここでは重複説明を省略する。
【０１６０】
【表３】
2015180174.tif 000005
【０１６１】
【表４】
2015180174.tif 000006
【０１６２】
表３に示すように、ｄＶ12m ≦Ｒｆd1およびΔＨＤ≧ＲｆHDの少なくとも一方である場合は、上記単独運転検出信号Ｓ1 がこの単独運転判定器７４から出力されるのを阻止しない（換言すればブロック解除する）。そうでない場合は阻止する（換言すればブロックする）。
【０１６３】
従って表４中に○印で示すように、ｄＶm ＞Ｒｆc であり、なおかつ表３に示した「阻止しない」場合にのみ、即ち（ａ）電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、なおかつ（ｂ）不一致度ｄＶ12m が不一致度基準値Ｒｆd1以下および高調波ひずみ率の差分ΔＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上の少なくとも一方である場合にのみ、比較器７８から上記単独運転検出信号Ｓ1 が出力され、かつそれが阻止（ブロック）されずにこの単独運転判定器７４から出力される。即ちこの場合にのみ、単独運転判定器７４は前記分散電源３０（図２等参照）は単独運転状態であると判定して、それを表す単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。それ以降については前述したとおりである。
【０１６４】
上記単独運転判定器７４は、論理回路を用いて構成しても良い。その一例を図２２に示す。図２１に示した例との相違点を主に説明すると、この単独運転判定器７４は、上記スイッチ回路８０および１２２の代わりに、ＡＮＤ回路１２４およびＯＲ回路１２６を有している。また、比較器８４は、図２１に示す例とは逆の比較を行って、ｄＶ12m ≦Ｒｆd1の場合に阻止解除信号Ｓ3 ′（これは上記阻止信号Ｓ3 と逆論理の信号である）を出力する。従って、この阻止解除信号Ｓ3 ′および上記阻止解除信号Ｓ4 の少なくとも一方が出力されている時は、ＯＲ回路１２６から論理値「１」の信号がＡＮＤ回路１２４に与えられるので、上記単独運転検出信号Ｓ1 がこの単独運転判定器７４から出力されるのを阻止しない（換言すればブロック解除する）。そうでない場合は阻止する（換言すればブロックする）。即ちこの単独運転判定器７４も、図２１に示した例の単独運転判定器７４と同じ内容の判定を行って、即ち表３および表４に示した内容の判定を行って、表４中に示した○印の場合にのみ、単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。
【０１６５】
上記高調波ひずみ率の差分ΔＨＤは、定常時には状況によって負の値になることがあるけれども、単独運転発生時には前述したように高調波成分が増大するため基本的には負の値にはならない。従って、高調波ひずみ率基準値ＲｆHDは正の値に設定すれば良い。例えば、０．３［ｐ．ｕ．］に設定すれば良い。但し、これに限られるものではない。
【０１６６】
上記判定の内、不一致度ｄＶ12m の判定については、図３、図４等を参照して先に説明した例と同じである。
【０１６７】
即ち、この単独運転監視装置４４を前記（ア）に示した第１のシステムに用いる場合は、前記第１の不一致度演算器６６からの不一致度ｄＶ12m を前記第１の不一致度基準値Ｒｆd1と比較して前記表１に示した判定を行えば良い。表３はこの場合を示す。
【０１６８】
また、この単独運転監視装置４４を前記（イ）に示した第２のシステムに用いる場合は、前記第２の不一致度演算器７２からの不一致度ｄＶ12m を前記第２の不一致度基準値Ｒｆd2と比較して表２に示した判定を行えば良い。次の表５はこの場合を示す。表４は共通である。即ちこの場合の単独運転判定器７４は、（ａ）電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、なおかつ（ｂ）不一致度ｄＶ12m が第２の不一致度基準値Ｒｆd2以下および高調波ひずみ率の差分ΔＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源３０は単独運転状態であると判定して、それを表す単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。
【０１６９】
【表５】
2015180174.tif 000007
【０１７０】
更に、この単独運転監視装置４４を前記（ア）に示した第１のシステムと、前記（イ）に示した第２のシステムとに切り換えて用いる場合は、上記二つの判定を切り換えて行えば良い。即ちこの場合の単独運転判定器７４は、（ア）前記第１のシステムに用いる場合は、（ａ）電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、なおかつ（ｂ）不一致度ｄＶ12m が第１の不一致度基準値Ｒｆd1以下および高調波ひずみ率の差分ΔＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源３０は単独運転状態であると判定し、（イ）前記第２のシステムに用いる場合は、（ａ）電圧変化率ｄＶm が電圧変化率基準値Ｒｆc よりも大きく、なおかつ（ｂ）不一致度ｄＶ12m が第２の不一致度基準値Ｒｆd2以下および高調波ひずみ率の差分ΔＨＤが高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上の少なくとも一方である場合にのみ前記分散電源３０は単独運転状態であると判定して、それを表す単独運転検出信号Ｓ1 を出力する。
【０１７１】
上記図２０等を参照して説明した単独運転監視装置４４を備えていることによって、図３、図４等を参照して先に説明した単独運転監視装置４４を備えている場合に比べて、次の更なる効果を奏する。即ち、前記高調波ひずみ率ＨＤは、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が配電系統１に接続されている場合の連系運転時に比べて、単独運転発生時の変化の方が大きいので、単独運転発生時の方が高調波ひずみ率の差分ΔＨＤも大きくなる。従って、単独運転判定器７４において、当該高調波ひずみ率の差分ΔＨＤを更に組み合わせて上記のようにして単独運転の判定を行うことによって、電圧フリッカやバランスの悪い負荷に起因する場合と単独運転発生の場合とを区別することが容易になる。
【０１７２】
即ち、前記不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2の値を小さく選定しておいても良く、そのようにすると、単独運転発生時に不一致度ｄＶ12m が大きくなって不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2を超えて比較器８４から阻止信号Ｓ3 が出力される（即ち単独運転検出をブロックする）可能性が生じるかもしれないけれども、単独運転発生時の高調波ひずみ率の差分ΔＨＤも大きくなって高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上になって上記阻止信号Ｓ3 が阻止される（即ちブロック解除される）ので、単独運転発生をより確実に検出することができる。
【０１７３】
しかも、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が配電系統１に接続されている場合も、単独運転でない系統連系運転時には不一致度ｄＶ12m が大きくなって不一致度基準値Ｒｆd1、Ｒｆd2を超えて阻止信号Ｓ3 が確実に出力されると共に、連系運転時には高調波ひずみ率の差分ΔＨＤは小さいままであって高調波ひずみ率基準値ＲｆHD以上にはならず、従って上記阻止信号Ｓ3 が阻止されない（即ちブロック解除されない）ので、誤検出（不要検出）を防止することができる。
【０１７４】
上記の結果、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が接続されている配電系統１においても、誤検出（不要検出）を防止しつつ、分散電源３０の単独運転をより確実に検出することができる。
【０１７５】
図２に示したシステムを模擬したシミュレーションモデルを用いてシミュレーションを行った結果の例を図２３〜図２６に示す。これらの例では、一例として、上記不一致度基準値Ｒｆd1は０．３［ｐ．ｕ．］に、上記高調波ひずみ率基準値ＲｆHDは０．３［％］に設定している。
【０１７６】
図２３および図２４は、２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 を用いて上記数２０に従って高調波ひずみ率ＨＤを算出し、更にその差分ΔＨＤを算出した場合のシミュレーション結果である。
【０１７７】
変電所４の遮断器８が開放されて低圧配電線１６に接続されている分散電源３０が単独運転になった場合（図２参照）、前記図５（Ｂ）に示すように、点ａの時点で電圧変化率ｄＶm ＞Ｒｆc になるので、前記比較器７８から単独運転検出信号Ｓ1 が出力される。また、図２３（Ａ）に示すように、点ｂ他の時点で不一致度ｄＶ12m ＞Ｒｆd1になり、前記比較器８４から阻止信号Ｓ3 が出力される時点がある。しかし、図２３（Ｂ）に示すように、点ｃの時点で高調波ひずみ率の差分ΔＨＤ≧ＲｆHDになるので、前記比較器１２０から阻止解除信号Ｓ4 が出力されて阻止信号Ｓ3 が阻止される（即ちブロック解除される）。従って、先に図２１、表３、表４等を参照して説明したように、前記単独運転判定器７４から単独運転検出信号Ｓ1 が出力される。即ち、分散電源３０の単独運転を検出することができる。
【０１７８】
一方、高圧配電線１０にフリッカ負荷が接続されている場合で、分散電源３０が連系運転している場合（即ち遮断器８が閉じられていて単独運転でない場合）、図２４（Ａ）に示すように、多くの時点で不一致度ｄＶ12m ＞Ｒｆd1になり、前記比較器８４から阻止信号Ｓ3 が出力される。しかし、図２４（Ｂ）に示すように、全ての時点で高調波ひずみ率の差分ΔＨＤ＜ＲｆHDであるので、前記比較器１２０から阻止解除信号Ｓ4 は出力されず、阻止信号Ｓ3 は阻止されない（即ちブロック解除されない）。従って、仮に電圧変化率ｄＶm ＞Ｒｆc になって前記比較器７８から単独運転検出信号Ｓ1 が出力されることがあったとしても、先に図２１、表３、表４等を参照して説明したように、当該単独運転検出信号Ｓ1 はスイッチ回路８０等で阻止されて前記単独運転判定器７４から出力されることはない。即ち、誤検出（不要検出）を防止することができる。
【０１７９】
前記数２１の所で説明したように、高調波ひずみ率ＨＤの算出に、２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 に加えて、それよりも大きいｎ次高調波電圧Ｖn （ｎ≧４の整数）までを用いても良い。例えば、２次から７次までの整数次高調波電圧を用いて上記数２１に従って高調波ひずみ率ＨＤを算出し、更にその差分ΔＨＤを算出した場合のシミュレーション結果を図２５、図２６に示す。図２５は単独運転発生時のものであり、図２６はフリッカ負荷が接続されている場合の連系運転時のものであり、これらはそれぞれ、上記図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）に対応している。高調波の次数以外は同じ条件である。図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）の場合と殆ど同じ傾向であることが分る。更にこのことから、高調波ひずみ率ＨＤおよびその差分ΔＨＤの算出に、７次よりも更に大きい整数次高調波電圧までを用いても、上記と殆ど同じ傾向であると推定される。
【０１８０】
従って、少なくとも２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 を含む複数個の整数次高調波電圧を用いた高調波ひずみ率ＨＤやその差分ΔＨＤを更に組み合わせて上記のようにして単独運転の判定を行うことによって、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が接続されている配電系統１においても、誤検出（不要検出）を防止しつつ、分散電源３０の単独運転をより確実に検出することができることが分る。
【０１８１】
前述したように、高調波ひずみ率ＨＤの増大の判定に、高調波ひずみ率ＨＤそのものを用いても良い。その場合は、図２０中の移動平均演算器１１４、１１６および差分演算器１１８を設ける必要はなく、離散フーリエ変換器１１０および高調波ひずみ率演算器１１２が高調波ひずみ率演算手段を構成している。そして、この高調波ひずみ率演算器１１２からの高調波ひずみ率ＨＤを単独運転判定器７４に供給して、当該単独運転判定器７４において、上記高調波ひずみ率の差分ΔＨＤの代わりにこの高調波ひずみ率ＨＤを用いてそれを高調波ひずみ率基準値ＲｆHDと比較して、上記と同様の判定を行えば良い。その場合、高調波ひずみ率基準値ＲｆHDは、判定対象の高調波ひずみ率ＨＤに応じたものにすれば良い。
【０１８２】
前記注入次数ｍを、２．２５次から２．７５次の範囲内にしても良い、そのようにすると、この注入次数は前記高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤの演算に用いる系統電圧の２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 に次数が近いので、単独運転発生時に当該注入次数ｍの電圧が増大すると、そのことが前記高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤを増大させることに更に寄与する。これは、次数が近いため、上記２次高調波電圧Ｖ2 および３次高調波電圧Ｖ3 等を高調波ひずみ率演算手段において抽出する際の出力に、注入次数ｍの電圧成分も含まれるようになり、そのことが高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤを増大させることに更に寄与するからである。従って、電圧フリッカやバランスの悪い負荷に起因する場合と単独運転発生の場合とを区別することがより容易になる。その結果、フリッカ負荷や、Ｌ負荷とＣ負荷のバランスが悪い負荷が接続されている配電系統１においても、誤検出（不要検出）を防止しつつ、分散電源３０の単独運転をより一層確実に検出することができる。
【０１８３】
注入次数ｍを上記範囲内にする場合は、前記高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤを演算する回路への、電圧測定点３４における系統電圧の取り込みは、図２０に示した例のように、注入電流Ｉm の注入相（この例の場合はａｂ相）間の線間電圧（この例の場合はＶab）にする方が好ましい。これは、注入次数ｍの電圧Ｖm は、注入電流Ｉm の注入相間の電圧の方が他の相間の電圧よりも大きいので（約２倍）、単独運転発生時の注入次数電圧の増大が、上記高調波ひずみ率ＨＤまたはその差分ΔＨＤを増大させることに寄与しやすくなるからである。
【符号の説明】
【０１８４】
１  配電系統
１６  配電線
２０  分散電源保有設備
２４  絶縁変圧器
３０  分散電源
３２  電流注入点
３４  電圧測定点
４０  単独運転検出装置
４２  電流注入装置
４４  単独運転監視装置
５６  電圧変化率演算器
６４  正・逆相電圧演算器
６６  第１の不一致度演算器
７２  第２の不一致度演算器
７４  単独運転判定器
１１２  高調波ひずみ率演算器
１１８  差分演算器
ｍ  注入次数
Ｉm   注入電流
ｄＶm   電圧変化率
ｄＶ12m   不一致度
Ｒｆc 電圧変化率基準値
Ｒｆd1、Ｒｆd2  不一致度基準値
ＨＤ  高調波ひずみ率
ΔＨＤ  高調波ひずみ率の差分
ＲｆHD  高調波ひずみ率基準値
【図１】
2015180174.tif 000008
【図２】
2015180174.tif 000009
【図３】
2015180174.tif 000010
【図４】
2015180174.tif 000011
【図５】
2015180174.tif 000012
【図６】
2015180174.tif 000013
【図７】
2015180174.tif 000014
【図８】
2015180174.tif 000015
【図９】
2015180174.tif 000016
【図１０】
2015180174.tif 000017
【図１１】
2015180174.tif 000018
【図１２】
2015180174.tif 000019
【図１３】
2015180174.tif 000020
【図１４】
2015180174.tif 000021
【図１５】
2015180174.tif 000022
【図１６】
2015180174.tif 000023
【図１７】
2015180174.tif 000024
【図１８】
2015180174.tif 000025
【図１９】
2015180174.tif 000026
【図２０】
2015180174.tif 000027
【図２１】
2015180174.tif 000028
【図２２】
2015180174.tif 000029
【図２３】
2015180174.tif 000030
【図２４】
2015180174.tif 000031
【図２５】
2015180174.tif 000032
【図２６】
2015180174.tif 000033