(57)【要約】【課題】同期のための通信線等を設けることなく、複数の分散電源からの次数間高調波信号を同期することが可能な分散電源装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る分散電源装置１００は、マスター用分散電源部１０とスレーブ用分散電源部２０とを備え、マスター用分散電源部１０は、電力系統の基本波を分周した基準信号を電力系統２に注入する基準信号生成部１２と、注入された基準信号を抽出する基準信号抽出部１３と、抽出された基準信号に同期し、電力系統の基本波の非整数倍の周波数を有する次数間高調波信号を電力系統２に注入する次数間高調波信号生成部１４とを有し、スレーブ用分散電源部２０は、注入された基準信号を抽出する基準信号抽出部２３と、抽出された基準信号に同期し、前記次数間高調波信号と同一の周波数を有する次数間高調波信号を電力系統２に注入する次数間高調波信号生成部２４とを有する。【選択図】図１
2015154604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に連系するマスター用分散電源部とスレーブ用分散電源部とを備える分散電源装置であって、
前記マスター用分散電源部は、
マスター用分散電源と、
前記電力系統の基本波を分周した基準信号を生成し、前記基準信号を前記電力系統に注入する基準信号生成部と、
前記電力系統に注入された前記基準信号を抽出するマスター用基準信号抽出部と、
前記電力系統の基本波の非整数倍の周波数を有し、前記マスター用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号に同期したマスター用次数間高調波信号を生成し、前記マスター用次数間高調波信号を前記電力系統に注入するマスター用次数間高調波信号生成部と、を有し、
前記スレーブ用分散電源部は、
スレーブ用分散電源と、
前記電力系統に注入された前記基準信号を抽出するスレーブ用基準信号抽出部と、
前記マスター用次数間高調波信号と同一の周波数を有し、前記スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号に同期したスレーブ用次数間高調波信号を生成し、前記スレーブ用次数間高調波信号を前記電力系統に注入するスレーブ用次数間高調波信号生成部と、を有する、
分散電源装置。
【請求項２】
前記マスター用次数間高調波信号及び前記スレーブ用次数間高調波信号の周波数が、前記電力系統の基本波のＡ次から（Ａ＋１）次の間をＮ分割したうちの何れかの周波数に設定される場合に、前記電力系統の基本波に対する前記基準信号の分周比は１／Ｎに設定される（Ｎは２以上の整数であり、Ａは１以上の整数である）、請求項１に記載の分散電源装置。
【請求項３】
前記マスター用次数間高調波信号生成部は、前記マスター用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号を逓倍することによって、前記マスター用次数間高調波信号を生成し、
前記スレーブ用次数間高調波信号生成部は、前記スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号を逓倍することによって、前記スレーブ用次数間高調波信号を生成する、
請求項１又は２に記載の分散電源装置。
【請求項４】
前記マスター用次数間高調波信号生成部は、前記マスター用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号をＮ逓倍し、更に（Ａ＋Ｂ／Ｎ）逓倍することによって、前記マスター用次数間高調波信号を生成し（Ｂは１以上の整数である）、
前記スレーブ用次数間高調波信号生成部は、前記スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した前記基準信号をＮ逓倍し、更に（Ａ＋Ｂ／Ｎ）逓倍することによって、前記スレーブ用次数間高調波信号を生成する、
請求項２に記載の分散電源装置。
【請求項５】
前記マスター用分散電源部は、前記電力系統における前記マスター用次数間高調波信号及び前記スレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から前記電力系統のインピーダンスを求め、前記電力系統のインピーダンスの変化より前記マスター用分散電源部の単独運転状態を検出するマスター用単独運転検出部を更に有し、
前記スレーブ用分散電源部は、前記電力系統における前記マスター用次数間高調波信号及び前記スレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から前記電力系統のインピーダンスを求め、前記電力系統のインピーダンスの変化より前記スレーブ用分散電源部の単独運転状態を検出するスレーブ用単独運転検出部を更に有する、
請求項１〜４の何れか１項に記載の分散電源装置。
【請求項６】
前記マスター用単独運転検出部は、前記電力系統のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、前記マスター用分散電源部の単独運転状態を検出し、
前記スレーブ用単独運転検出部は、前記電力系統のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、前記スレーブ用分散電源部の単独運転状態を検出する、
請求項５に記載の分散電源装置。
【請求項７】
前記マスター用単独運転検出部は、前記マスター用分散電源部の単独運転状態が検出されたときに、前記マスター用分散電源部を前記電力系統から解列させ、
前記スレーブ用単独運転検出部は、前記スレーブ用分散電源部の単独運転状態が検出されたときに、前記スレーブ用分散電源部を前記電力系統から解列させる、
請求項５又は６に記載の分散電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に連系する２以上の分散電源を備える分散電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
需要家における発電装置や蓄電装置を、分散電源装置として、電力事業者の電力系統に連系することが知られている。この種の分散電源装置は、様々な保護機能を備えている。例えば、特許文献１には、系統事故等により電力事業者の変電所の遮断器が開放されて上位系統からの給電が停止する際に、分散電源装置の単独運転による感電事故等の発生を防止するために、分散電源装置を電力系統から解列して分散電源装置の単独運転を防止する保護機能を備える分散電源装置が開示されている。この分散電源装置は、電力系統の基本波の非整数倍の周波数を有する次数間高調波電流を電力系統に注入し、次数間高調波電流に応じた電圧の計測結果から電力系統のインピーダンスをモニタし、変電所の遮断器の開放に起因する電力系統のインピーダンスの変化から分散電源装置の単独運転状態を検出する。
【０００３】
ところで、分散電源装置では、複数の分散電源を備えることがある。例えば、太陽光発電装置（Photovoltaic - Power Conditioning System：ＰＶ−ＰＣＳ）では、太陽電池セルの発電容量が小さいこと、及び、大容量のＰＣＳ、特に大容量のインバータの実現が困難であること等から、大容量のＰＶ−ＰＣＳを１つで実現することが困難であり、現実的な数の太陽電池セルの組と現実的な容量のＰＣＳ１つとから構成された分散電源を複数備えることとなる。この種の分散電源装置では、複数の分散電源それぞれから電力系統に注入される複数の次数間高調波電流が干渉し、分散電源装置の単独運転の検出感度が低下する虞がある。
【０００４】
この点に関し、特許文献１に記載のように、複数の分散電源からの次数間高調波電流の周波数をそれぞれ異ならせることが考えられる。また、複数の分散電源からの次数間高調波電流を同期させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２４８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載のように、複数の分散電源からの次数間高調波電流の周波数をそれぞれ異ならせる場合、ＰＶ-ＰＣＳのように分散電源の分割数が非常に多いと、次数間高調波電流のチャネル数が膨大となり、実現が困難である。これに対し、複数の分散電源からの次数間高調波電流を同期させる場合、分散電源の数に依存することなく、実現的である。
【０００７】
しかしながら、複数の分散電源からの次数間高調波電流を同期させる場合、マスター分散電源から他の複数のスレーブ分散電源にトリガ信号を伝送し、複数のスレーブ分散電源からの次数間高調波電流をマスター分散電源からの次数間高調波電流に同期させることが考えられるが、トリガ信号を伝送するための通信線等を複数の分散電源間に設ける必要がある。
【０００８】
そこで、本発明は、同期のための通信線等を設けることなく、複数の分散電源からの次数間高調波信号を同期することが可能な分散電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の分散電源装置は、電力系統に連系するマスター用分散電源部とスレーブ用分散電源部とを備える分散電源装置である。マスター用分散電源部は、マスター用分散電源と、電力系統の基本波を分周した基準信号を生成し、基準信号を電力系統に注入する基準信号生成部と、電力系統に注入された基準信号を抽出するマスター用基準信号抽出部と、電力系統の基本波の非整数倍の周波数を有し、マスター用基準信号抽出部によって抽出した基準信号に同期したマスター用次数間高調波信号を生成し、マスター用次数間高調波信号を電力系統に注入するマスター用次数間高調波信号生成部とを有する。スレーブ用分散電源部は、スレーブ用分散電源と、電力系統に注入された基準信号を抽出するスレーブ用基準信号抽出部と、マスター用次数間高調波信号と同一の周波数を有し、スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した基準信号に同期したスレーブ用次数間高調波信号を生成し、スレーブ用次数間高調波信号を電力系統に注入するスレーブ用次数間高調波信号生成部とを有する。
【００１０】
この分散電源装置によれば、マスター用分散電源部から電力系統に基準信号を注入し、マスター用分散電源部及びスレーブ用分散電源部は、同一の周波数を有する次数間高調波信号であって、電力系統に注入された基準信号に同期した次数間高調波信号を生成するので、同期のための通信線等を設けることなく、マスター用分散電源部及びスレーブ用分散電源部からの次数間高調波信号を同期することができる。
【００１１】
上記したマスター用次数間高調波信号及びスレーブ用次数間高調波信号の周波数が、電力系統の基本波のＡ次から（Ａ＋１）次の間をＮ分割したうちの何れかの周波数に設定される場合に、電力系統の基本波に対する基準信号の分周比は１／Ｎに設定されてもよい（Ｎは２以上の整数であり、Ａは１以上の整数である）。これによれば、基準信号と次数間高調波信号との同期が容易となる。
【００１２】
また、上記したマスター用次数間高調波信号生成部は、マスター用基準信号抽出部によって抽出した基準信号を逓倍することによって、マスター用次数間高調波信号を生成し、上記したスレーブ用次数間高調波信号生成部は、スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した基準信号を逓倍することによって、スレーブ用次数間高調波信号を生成してもよい。これによれば、基準信号と次数間高調波信号との同期が容易となる。
【００１３】
また、上記したマスター用次数間高調波信号生成部は、マスター用基準信号抽出部によって抽出した基準信号をＮ逓倍し、更に（Ａ＋Ｂ／Ｎ）逓倍することによって、マスター用次数間高調波信号を生成し（Ｂは１以上の整数である）、上記したスレーブ用次数間高調波信号生成部は、スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した基準信号をＮ逓倍し、更に（Ａ＋Ｂ／Ｎ）逓倍することによって、スレーブ用次数間高調波信号を生成してもよい。これによれば、基準信号と次数間高調波信号との同期が容易となる。
【００１４】
また、上記したマスター用分散電源部は、電力系統におけるマスター用次数間高調波信号及びスレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から電力系統のインピーダンスを求め、電力系統のインピーダンスの変化よりマスター用分散電源部の単独運転状態を検出するマスター用単独運転検出部を更に有し、上記したスレーブ用分散電源部は、電力系統におけるマスター用次数間高調波信号及びスレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から電力系統のインピーダンスを求め、電力系統のインピーダンスの変化よりスレーブ用分散電源部の単独運転状態を検出するスレーブ用単独運転検出部を更に有していてもよい。
【００１５】
これによれば、マスター用分散電源部及びスレーブ用分散電源部から電力系統に注入される次数間高調波電流の干渉に起因する、分散電源装置の単独運転の検出感度の低下を抑制することができる。
【００１６】
また、上記したマスター用単独運転検出部は、電力系統のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、マスター用分散電源部の単独運転状態を検出し、上記したスレーブ用単独運転検出部は、電力系統のインピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、スレーブ用分散電源部の単独運転状態を検出してもよい。
【００１７】
また、上記したマスター用単独運転検出部は、マスター用分散電源部の単独運転状態が検出されたときに、マスター用分散電源部を電力系統から解列させ、上記したスレーブ用単独運転検出部は、スレーブ用分散電源部の単独運転状態が検出されたときに、スレーブ用分散電源部を電力系統から解列させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、同期のための通信線等を設けることなく、複数の分散電源からの次数間高調波信号を同期することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る分散電源装置であって、電力系統に連系する分散電源装置を示す図である。
【図２】本発明の変形例に係る分散電源装置であって、電力系統に連系する分散電源装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る分散電源装置であって、電力系統に連系する複数の分散電源装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る分散電源装置であって、電力系統に連系する分散電源装置を示す図である。図１に示すように、電力系統２は、配電用変電所３よりも上位側（系統電源１側）の上位系統２ａと、変電所３よりも下位側の配電系統２ｂとを有しており、変電所３は変圧器３ａと遮断器３ｂとを備えている。電力系統２には、需要家設備５が接続されている。
【００２２】
需要家設備５は、負荷５ａと、本発明の実施形態に係る分散電源装置１００とを備えている。負荷５ａは、需要家における電気機器等であり、電力系統２における需要家設備５の受電点５ｂに接続されている。本実施形態の分散電源装置１００は、電力系統２に連系しており、マスター用分散電源部１０と２つのスレーブ用分散電源部２０とを備えている。
【００２３】
マスター用分散電源部１０は、電力系統２における需要家設備５の受電点５ｂに接続されている。なお、マスター用分散電源部１０と受電点５ｂとの間には、解列用遮断器１０ａが挿入されている。マスター用分散電源部１０は、マスター用分散電源１１と、基準信号生成部１２と、マスター用基準信号抽出部１３と、マスター用次数間高調波信号生成部１４と、マスター用単独運転検出部１５とを備えている。
【００２４】
マスター用分散電源１１は、例えば、太陽電池（Photovoltaic：ＰＶ）１１ａと、太陽電池１１ａから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを含むパワーコンディショナーシステム（Power Conditioning System：ＰＣＳ）１１ｂとを有する太陽光発電装置（Photovoltaic - Power Conditioning System：ＰＶ−ＰＣＳ）である。
【００２５】
基準信号生成部１２は、電力系統２の基本波（例えば、商用周波数５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）を所定の分周比で分周した基準信号を生成し、この基準信号を電力系統２に連続的又は断続的に注入する。例えば、基準信号生成部１２は、基準信号によってＰＣＳ１１ｂにおけるインバータの出力を変調することにより、基準信号に応じた基準電流を電力系統２に注入する。
【００２６】
例えば、電力系統２の基本波を６０Ｈｚとし、この基本波の２次（１２０Ｈｚ）から３次（１８０Ｈｚ）の間を３０分割したうちの何れかの周波数に、後述する次数間高調波信号の周波数を設定する場合、基準信号（電流）の周波数は、電力系統２の基本波６０Ｈｚを分周比１／３０で分周した２Ｈｚに設定される。すなわち、後述する次数間高調波信号の周波数が、電力系統２の基本波のＡ次から（Ａ＋１）次の間をＮ分割したうちの何れかの周波数に設定される場合に、電力系統２の基本波に対する基準信号（電流）の分周比は１／Ｎに設定される（Ｎは２以上の整数、Ａは１以上の整数）。なお、基準信号（電流）の大きさは、マスター用分散電源１１の定格出力電流の２％程度でよい。
【００２７】
マスター用基準信号抽出部１３は、電力系統２に注入された基準信号（電流）を抽出する。例えば、マスター用基準信号抽出部１３は、基準信号（電流）及び系統インピーダンスによって発生する基準電圧を抽出する。より具体的には、マスター用基準信号抽出部１３は、受電点５ｂ付近に設けられた計器用変圧器ＶＴ１を介して計測される電力系統２の電圧から、フーリエ解析を用いて基準信号（電流）に応じた基準電圧を求める。
【００２８】
マスター用次数間高調波信号生成部１４は、電力系統２の基本波の非整数倍の周波数を有するマスター用次数間高調波信号であって、マスター用基準信号抽出部１３によって抽出した基準信号（電流）、すなわち基準信号（電流）に応じた基準電圧の位相に同期したマスター用次数間高調波信号を生成し、このマスター用次数間高調波信号を電力系統２に連続的又は断続的に注入する。
【００２９】
例えば、マスター用次数間高調波信号生成部１４は、マスター用基準信号抽出部１３によって抽出された基準電圧に周波数同期及び位相同期した同期信号を生成し、この同期信号を、基準信号生成部１２における所定の分周比の逆数Ｎで逓倍し、更に所定の逓倍比（Ａ＋Ｂ／Ｎ）で逓倍することによって、マスター用次数間高調波信号を生成する（Ｂは１以上の整数）。そして、例えば、マスター用次数間高調波信号生成部１４は、マスター用次数間高調波信号によってＰＣＳ１１ｂにおけるインバータの出力を変調することにより、マスター用次数間高調波信号に応じたマスター用次数間高調波電流を電力系統２に注入する。
【００３０】
例えば、基準信号（電流）の周波数を、電力系統２の基本波６０Ｈｚを分周比１／３０で分周した２Ｈｚに設定する場合、マスター用次数間高調波信号（電流）の周波数は、６０Ｈｚ×（２次＋６／３０）＝１３２Ｈｚに設定される。すなわち、電力系統２の基本波に対する基準信号（電流）の分周比を１／Ｎとした場合、マスター用次数間高調波信号（電流）の周波数は、電力系統２の基本波の周波数の（Ａ＋Ｂ／Ｎ）倍に予め設定される。なお、マスター用次数間高調波信号（電流）の大きさは、マスター用分散電源１１の定格出力電流の２％程度でよい。
【００３１】
マスター用単独運転検出部１５は、電力系統２に注入されたマスター用次数間高調波信号、及び、後述するスレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から電力系統２のインピーダンスを求め、求めた系統インピーダンスの変化よりマスター用分散電源部１０の単独運転状態を検出する。例えば、マスター用単独運転検出部１５は、計器用変圧器ＶＴ１を介して計測した電力系統２の電圧から、フーリエ解析を用いて次数間高調波信号の電圧成分を求め、また、受電点５ｂ付近に設けられた計器用変流器ＣＴ１を介して計測した電力系統２の電流から、フーリエ解析を用いて次数間高調波信号の電流成分を求め、これらの計測した次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分から電力系統２のインピーダンスを求める。
【００３２】
そして、マスター用単独運転検出部１５は、求めた系統インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、マスター用分散電源部１０の単独運転状態を検出する。
【００３３】
ここで、変電所３の遮断器３ｂが閉じられて系統電源１からの給電が行われているとき、系統インピーダンスは、変電所３における変圧器３ａ及び遮断器３ｂの固有のインピーダンス、及び、電力系統２の線路インピーダンスに依存して比較的に小さい。一方、系統事故等により変電所３の遮断器３ｂが開放されて系統電源１からの給電が停止するとき、系統インピーダンスは、電力系統２に接続される負荷の固有のインピーダンスに依存して比較的に大きくなる。所定のインピーダンス閾値は、変電所３における変圧器３ａ及び遮断器３ｂの固有のインピーダンス、及び、電力系統２の線路インピーダンスと、電力系統２に接続される負荷の固有のインピーダンスとの中間に設定されればよい。
【００３４】
また、マスター用単独運転検出部１５は、マスター用分散電源部１０の単独運転状態が検出されたときに、遮断器１０ａを開放することにより、マスター用分散電源部１０を電力系統２から解列させる。
【００３５】
次に、スレーブ用分散電源部２０について説明するが、２つのスレーブ用分散電源部２０の構成は同一であるため、一方のみについて説明する。
【００３６】
スレーブ用分散電源部２０は、マスター用分散電源部１０と同様に、電力系統２における需要家設備５の受電点５ｂに接続されている。なお、スレーブ用分散電源部２０と受電点５ｂとの間には、解列用遮断器２０ａが挿入されている。スレーブ用分散電源部２０は、スレーブ用分散電源２１と、スレーブ用基準信号抽出部２３と、スレーブ用次数間高調波信号生成部２４と、スレーブ用単独運転検出部２５とを備えている。すなわち、スレーブ用分散電源部２０は、マスター用分散電源部１０において基準信号生成部を備えていない点でマスター用分散電源部１０と異なっている。
【００３７】
スレーブ用分散電源２１は、マスター用分散電源１１と同様に、例えば、太陽電池（ＰＶ）２１ａと、太陽電池２１ａから出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを含むパワーコンディショナーシステム（ＰＣＳ）２１ｂとを有する太陽光発電装置（ＰＶ−ＰＣＳ）である。
【００３８】
スレーブ用基準信号抽出部２３は、マスター用基準信号抽出部１３と同様に、電力系統２に注入された基準信号（電流）を抽出する。例えば、スレーブ用基準信号抽出部２３は、基準信号（電流）及び系統インピーダンスによって発生する基準電圧を抽出する。より具体的には、スレーブ用基準信号抽出部２３は、受電点５ｂ付近に設けられた計器用変圧器ＶＴ２を介して計測される電力系統２の電圧から、フーリエ解析を用いて基準信号（電流）に応じた基準電圧を求める。
【００３９】
スレーブ用次数間高調波信号生成部２４は、マスター用次数間高調波信号生成部１４と同様に、マスター用次数間高調波信号と同一の周波数を有するスレーブ用次数間高調波信号であって、スレーブ用基準信号抽出部によって抽出した基準信号（電流）、すなわち基準信号（電流）に応じた基準電圧の位相に同期したスレーブ用次数間高調波信号を生成し、このスレーブ用次数間高調波信号を電力系統２に連続的又は断続的に注入する。
【００４０】
例えば、スレーブ用次数間高調波信号生成部２４は、スレーブ用基準信号抽出部２３によって抽出された基準電圧に周波数同期及び位相同期した同期信号を生成し、この同期信号を、基準信号生成部１２における所定の分周比の逆数Ｎで逓倍し、更に所定の逓倍比（Ａ＋Ｂ／Ｎ）で逓倍することによって、マスター用次数間高調波信号を生成する。そして、例えば、スレーブ用次数間高調波信号生成部２４は、スレーブ用次数間高調波信号によってＰＣＳ２１ｂにおけるインバータの出力を変調することにより、スレーブ用次数間高調波信号に応じたスレーブ用次数間高調波電流を電力系統２に注入する。
【００４１】
例えば、スレーブ用次数間高調波信号（電流）の周波数は、マスター用次数間高調波信号（電流）の周波数と同一の６０Ｈｚ×（２次＋６／３０）＝１３２Ｈｚに設定される。すなわち、スレーブ用次数間高調波信号（電流）の周波数は、電力系統２の基本波の周波数の（Ａ＋Ｂ／Ｎ）倍に予め設定される。なお、スレーブ用次数間高調波信号（電流）の大きさは、スレーブ用分散電源２１の定格出力電流の２％程度でよい。
【００４２】
スレーブ用単独運転検出部２５は、マスター用単独運転検出部１５と同様に、電力系統２に注入されたマスター用次数間高調波信号、及び、スレーブ用次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分の計測結果から電力系統２のインピーダンスを求め、求めた系統インピーダンスの変化よりスレーブ用分散電源部２０の単独運転状態を検出する。例えば、スレーブ用単独運転検出部２５は、計器用変圧器ＶＴ２を介して計測した電力系統２の電圧から、フーリエ解析を用いて次数間高調波信号の電圧成分を求め、また、受電点５ｂ付近に設けられた計器用変流器ＣＴ２を介して計測した電力系統２の電流から、フーリエ解析を用いて次数間高調波信号の電流成分を求め、これらの計測した次数間高調波信号の電圧成分及び電流成分から電力系統２のインピーダンスを求める。
【００４３】
そして、スレーブ用単独運転検出部２５は、求めた系統インピーダンスが所定のインピーダンス閾値よりも大きくなったときに、スレーブ用分散電源部２０の単独運転状態を検出する。
【００４４】
また、スレーブ用単独運転検出部２５は、スレーブ用分散電源部２０の単独運転状態が検出されたときに、遮断器２０ａを開放することにより、スレーブ用分散電源部２０を電力系統２から解列させる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の分散電源装置１００によれば、マスター用分散電源部１０から電力系統２に基準信号（電流）を注入し、マスター用分散電源部１０及びスレーブ用分散電源部２０は、同一の周波数を有する次数間高調波信号（電流）であって、電力系統２に注入された基準信号（電流）に同期した次数間高調波信号（電流）を生成するので、同期のための通信線等を設けることなく、複数の分散電源部１０，２０からの次数間高調波信号を同期することができる。
【００４６】
また、本実施形態の分散電源装置１００によれば、複数の分散電源部１０，２０から電力系統２に注入される次数間高調波信号（電流）の干渉に起因する、分散電源装置の単独運転の検出感度の低下を抑制することができる。
【００４７】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、２つのスレーブ用分散電源部を備える分散電源装置を例示したが、本発明の特徴は、１以上のスレーブ用分散電源部を備える分散電源装置にも適用可能である。
【００４８】
また、本実施形態では、分散電源として太陽光発電装置（ＰＶ−ＰＣＳ）を例示したが、本発明の特徴は、分散電源として太陽光発電装置以外の発電装置を備える分散電源装置にも適用可能である。また、本発明の特徴は、図２に示すように、分散電源としてＢＥＳＳ（Battery Energy Storage System）等の蓄電装置を備える分散電源装置にも適用可能である。この場合、図２に示すように、基準信号生成部１２からの基準信号、及び、マスター用次数間高調波信号生成部１４からのマスター用次数間高調波信号は、マスター用分散電源１１の出力に重畳されればよく、同様に、スレーブ用次数間高調波信号生成部２４からのスレーブ用次数間高調波信号は、スレーブ用分散電源２１の出力に重畳されればよい。
【００４９】
また、本発明の特徴は、図３に示すように、一つの電力系統２に複数の需要家設備５，６が接続される場合や、低圧のバンク数が複数の場合にも適用可能である。なお、図３では、図１に示す需要家設備５の一部を省略して示している。需要家設備６は、需要家設備５と同様に、負荷６ａと分散電源装置１００とを備えており、電力系統２における需要家設備６の受電点６ｂに接続されている。
【００５０】
この場合、需要家設備５，６ごとに、又はバンク毎に、次数間高調波信号の次数、すなわちチャンネル周波数を異ならせることにより、電力系統での次数間高調波信号の干渉を抑制することができる。なお、基準信号の周波数は、複数の需要家設備５，６で、又は複数のバンクで同一でよい。なぜなら、基準信号の周波数は比較的に低いので、電力系統において基準信号に応じて発生する電圧は比較的に小さく、電力系統での基準信号の干渉の影響は無視できるレベルである。
【００５１】
また、本実施形態では、保護機能としてマスター用単独運転検出部１５及びスレーブ用単独運転検出部２５による単独運転検出・防止機能を例示したが、本発明の特徴は、その他の保護機能を備える分散電源装置にも適用可能である。
【００５２】
また、本実施形態では、単相の形態を例示したが、本発明の特徴は、三相の形態にも適用可能である。なお、三相の形態の場合、電力系統への基準信号及び次数間高調波信号の注入方法としては、単相注入でも三相注入でもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…系統電源、２…電力系統、２ａ…上位系統、２ｂ…配電系統、３…配電用変電所、３ａ…変圧器、３ｂ…遮断器、５，６…需要家設備、５ａ，６ａ…負荷、５ｂ，６ｂ…受電点、１０…マスター用分散電源部、１０ａ…解列用遮断器、１１…マスター用分散電源、１２…基準信号生成部、１３…マスター用基準信号抽出部、１４…マスター用次数間高調波信号生成部、１５…マスター用単独運転検出部、２０…スレーブ用分散電源部、２０ａ…解列用遮断器、２１…スレーブ用分散電源、２３…スレーブ用基準信号抽出部、２４…スレーブ用次数間高調波信号生成部、２５…スレーブ用単独運転検出部、１００…分散電源装置、ＣＴ１，ＣＴ２…計器用変流器、ＶＴ１，ＶＴ２…計器用変圧器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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