(57)【要約】【課題】複数の単独運転検出装置の各々に印加する外乱信号の同期を確立できるようにする。【解決手段】分散型電源３及び系統電源２の間に配置され、系統電源２の電力供給停止時における分散型電源３の単独運転を検出するために、単独運転検出装置１０の同期信号生成部１６は、外部から送信される電波時計信号を受信して、信頼性を有する外部同期信号を抽出できた場合には、内部同期信号の誤差を補正すると共に、その外部同期信号を外乱信号の同期を取るための同期信号に設定し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できない場合には、誤差を補正した内部同期信号を外乱信号の同期を取るための同期信号に設定するようにした。【選択図】図１
2008172972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型電源及び系統電源の間に配置され、前記系統電源の電力供給停止時における前記分散型電源の単独運転を、前記系統電源の系統電圧に対して印加された外乱信号によって検出する単独運転検出装置であって、
外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する外部同期信号受信手段と、
内部同期信号を生成する内部同期信号生成手段と、
前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する外部同期信号監視手段と、
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正する内部同期信号補正手段と、
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記外部同期信号受信手段によって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号補正手段によって誤差が補正された内部同期信号を選択する同期信号選択手段と、
前記同期信号選択手段によって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する外乱信号生成手段とを有することを特徴とする単独運転検出装置。
【請求項２】
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、その計測誤差を所定の記憶手段に保存する誤差計測手段をさらに有し、前記内部同期信号補正手段は、信頼性を有する外部同期信号を取得できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記記憶手段に保存されている計測誤差によって前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正することを特徴とする請求項１記載の単独運転検出装置。
【請求項３】
前記誤差計測手段は、温度を検出する所定の温度検出手段から得られる温度情報に基づいて、前記内部同期信号生成手段の温度特性に起因する内部同期信号の誤差を計測することを特徴とする請求項２記載の単独運転検出装置。
【請求項４】
前記誤差計測手段は、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新することを特徴とする請求項２又は３記載の単独運転検出装置。
【請求項５】
前記誤差計測手段は、所定の期間が経過する毎に外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新することを特徴とする請求項４記載の単独運転検出装置。
【請求項６】
前記外部同期信号監視手段は、前記外部同期信号受信手段によって所定の期間に抽出された複数の外部同期信号の受信タイミングの分布に基づいて信頼性を有する外部同期信号の受信タイミングを特定し、その特定した受信タイミングを適宜考慮して前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定することを特徴とする請求項１記載の単独運転検出装置。
【請求項７】
分散型電源及び系統電源の間において、前記系統電源の電力供給停止時における前記分散型電源の単独運転を、前記系統電源の系統電圧に対して印加された外乱信号によって検出する単独運転検出装置の同期方法であって、
外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する第１のステップと、
内部同期信号を生成する第２のステップと、
前記第１のステップが信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する第３のステップと、
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第２のステップによって生成される内部同期信号の誤差を補正する第４のステップと、
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第１のステップによって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第４のステップによって誤差が補正された内部同期信号を選択する第５のステップと、
前記第５のステップによって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する第６のステップとを有することを特徴とする単独運転検出装置の同期方法。
【請求項８】
信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、その計測誤差を所定の記憶手段に保存する第７のステップをさらに有し、前記第４のステップは、信頼性を有する外部同期信号を取得できなかったことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記記憶手段に保存されている計測誤差によって前記第２のステップによって生成される内部同期信号の誤差を補正することを特徴とする請求項７記載の単独運転検出装置の同期方法。
【請求項９】
前記第７のステップは、温度を検出する所定の温度検出手段から得られる温度情報に基づいて、温度特性に起因する内部同期信号の誤差を計測することを特徴とする請求項８記載の単独運転検出装置の同期方法。
【請求項１０】
前記第７のステップは、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新することを特徴とする請求項８又は９記載の単独運転検出装置の同期方法。
【請求項１１】
前記第７のステップは、所定の期間が経過する毎に外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新することを特徴とする請求項１０記載の単独運転検出装置の同期方法。
【請求項１２】
前記第３のステップは、前記第１のステップによって所定の期間に抽出された複数の外部同期信号の受信タイミングの分布に基づいて信頼性を有する外部同期信号の受信タイミングを特定し、その特定した受信タイミングを適宜考慮して前記第１のステップが信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定することを特徴とする請求項７記載の単独運転検出装置の同期方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、太陽光、液体燃料やガス燃料、風力、水力等のエネルギーによる発電源を用いた分散型電源と、商用電源等の系統電源との間に配置され、系統電源の電力停止時における分散型電源の単独運転を検出して、単独運転によって生じる障害を回避するための単独運転検出装置及びその同期方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、集合住宅や複数の企業が集合した集合地域において、個々の住宅や企業において太陽光発電、燃料発電等の分散型電源を備えて、共用する商用電源等の系統電源と並列運転するように連系接続し、負荷で消費する電力を分散型電源によって補うと共に、負荷の消費電力が少ない場合には、分散型電源で発電した電力を系統電源に対して供給する逆潮流（電力の販売）を行う電力システムが普及している。
【０００３】
このような分散型電源及び系統電源が連系接続された電力システムにおいては、系統電源の障害等で電力の供給が停止する系統停電の場合に、分散型電源だけで負荷に電力を供給する単独運転が行われると、再び系統電源が復活して電力が供給されたときに、電力系統に短絡状態の事故やその他の事故が発生する虞がある。したがって、分散型電源の単独運転を検出して事故の発生を未然に防止する必要がある。分散型電源の単独運転を検出する方式として、系統電圧を監視して、系統停電の場合に単独運転時に表れる変化を検出する受動的方式と、分散型電源側から系統電圧に変動を与えるために外乱信号を印加して、系統停電の場合に単独運転時に表れる変化を検出する能動的方式とがある。特に、分散型電源の無効電力に周期的な微小変動を強制的に発生させるような外乱信号を印加する能動的方式が広く採用されてきている。
【０００４】
一方、集合地域における分散型電源の各々は、共用する系統電源の電力ラインを介して連系接続されているので、各分散型電源側から系統電圧に印加される外乱信号の間に相互干渉が起こる。図８は、隣接する２系統の系統電圧に印加される外乱信号Ａ及び外乱信号Ｂとの間の相互干渉の様子を示す一般的な図である。図８において、実線で示す１周期が５００ｍｓの正弦波は外乱信号Ａ及び外乱信号Ｂであり、点線で示す正弦波は相互干渉による外乱信号Ａ及び外乱信号Ｂの合成信号である。
【０００５】
図８（１）は、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの位相差がゼロの場合である。この場合には、合成信号の振幅は各外乱信号の振幅の２倍になる。図８（２）は、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの間の位相差が１２５ｍｓの場合である、この場合には、合成信号の振幅は各外乱信号の振幅よりやや大きく約ルート２倍になる。図８（３）は、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの間の位相差が１６７ｍｓの場合である、この場合には、合成信号の振幅は各外乱信号の振幅とほぼ同じになる。図８（４）は、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの間の位相差が１８８ｍｓの場合である、この場合には、合成信号の振幅は各外乱信号の振幅よりもやや小さく約ルート２分の１になる。図８（５）は、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの間の位相差が２５０ｍｓの場合すなわち逆位相の場合である、この場合には、合成信号の振幅はゼロになる。
【０００６】
３系統以上の系統電圧に印加される複数の外乱信号の場合の相互干渉はさらに複雑になる。複数の系統電圧の各々に印加される外乱信号の位相差が大きくなると系統電圧に与える変化が小さくなり、外乱信号の位相差が変動すると系統電圧に与える変化も不安定になる。その結果、分散型電源の単独運転を検出することが困難になってしまう。具体的には、図８（２）に示すように、外乱信号Ａと外乱信号Ｂとの間の位相差が１２５ｍｓ程度までは許容範囲であるが、位相差が１３０ｍｓ以上になると分散型電源の単独運転を検出することが困難になってしまう。このため、従来、複数の分散型電源同士を接続する同期信号ラインを敷設して、単独運転検出装置相互間の同期を確立することが行われていた。しかしながら、集合住宅等において各住居の間に同期信号ラインを敷設する作業は繁雑であり、敷設作業やメンテナンスのコストアップを招くという課題があった。
【０００７】
この課題を解決するために、本出願人は、複数の系統電圧の各々に印加される外乱信号の位相差を低減するために、外部から送信されるＡＭラジオ放送電波の時刻情報、ＦＭラジオ放送電波の時刻情報、電波時計信号の時刻情報、ＧＰＳ信号の時刻情報、テレビ信号の時刻情報等を受信して、その時刻情報に含まれている基準の信号を外部同期信号として抽出し、その外部同期信号によって複数の系統電圧の各々に印加される外乱信号を同期させる単独運転装置等の発明を提案している（特許文献１参照）。
【０００８】
この特許文献１の構成は、系統電源２に連系運転する複数の分散型電源３と、分散型電源毎に配置され、単独運転を検出する複数の単独運転検出装置１０とを有し、複数の分散型電源を系統電源に連系して並列運転する系統連系システム１であって、各単独運転検出装置は、系統電圧の位相に同期した系統信号を生成するための系統電圧の検出、単独運転を検出する際に必要な系統電圧、周波数、位相、高調波を検出する系統監視部１３と、ＡＭラジオ放送電波、ＦＭラジオ放送電波、電波時計信号、ＧＰＳ信号、テレビ信号等の共通信号源２０からの外部同期信号を受信する外部同期信号受信部１６と、系統信号及び外部同期信号に基づき、内部同期信号を生成する内部同期信号生成部１７と、内部同期信号に基づき外乱信号を系統電圧に印加する外乱信号発生部１２と、系統連系点Ｘでの外乱信号を検出し、この検出結果に基づいて、単独運転を判定する単独運転判定部１４とを有するようになっている。したがって、この特許文献１の構成によれば、同期信号ラインを敷設しなくても、単独運転検出装置相互間の同期を確立することができる。
【特許文献１】特開２００６−２６２５５７号公報（要約書及び図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１においては、ＡＭラジオ放送電波、ＦＭラジオ放送電波、電波時計信号、ＧＰＳ信号、テレビ信号等の共通信号源からの外部同期信号を確実に受信することが同期を確立するための必要条件になっている。すなわち、特許文献１によれば、受信した外部同期信号に基づいて内部同期信号を生成し、その内部同期信号に同期した外乱信号を系統電圧に印加する構成になっている。このため、何らかの原因で外部同期信号を確実に受信することができない場合には、複数の分散型電源間において同期した外乱信号を系統電圧に印加することができなくなる。例えば、電波時計信号（ＪＪＹ）を送信する電波は、メンテナンス等のために９時間程度停波することがある。あるいは、受信した電波の電界強度が弱くて、電波時計信号に信頼性がない場合もある。
【００１０】
そこで、本出願人は、電波時計信号等の外部同期信号を確実に受信することができない場合に備えて、各単独運転検出装置に水晶発振回路、カウンタ回路、パルス回路等を有する同期信号生成部を設けて、何らかの原因で外部同期信号を確実に受信することができない場合でも、各単独運転検出装置で独自に内部同期信号を生成し、その内部同期信号に同期した外乱信号を系統電圧に印加する構成を発案して、一定の成果を得ることができた。
【００１１】
しかしながら、同期信号生成部に使用する部品の温度特性、特に、水晶発振回路に使用する水晶、キャパシタ、抵抗等の部品の誤差の温度特性によって、内部同期信号の周波数が周囲温度に応じて変動する。さらに、同じ部品であっても各単独運転検出装置によって温度特性が異なる場合がある。この場合において、温度補償付きの部品を各単独運転検出装置に搭載することで、周囲温度による変動をある程度低減することが可能になるが、電波時計信号等の外部同期信号を確実に受信することができない時間が長くなると、周囲温度による変動による誤差が累積するので、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができなくなる。
【００１２】
図９は、２つの単独運転検出装置Ａ、Ｂに搭載された温度補償付きの水晶発振回路である部品Ａ、Ｂの誤差の温度特性を比較した一般的な図である。図９に示すように、周囲温度がマイナス１０℃からプラス７０℃まで変化した場合に、電波時計信号に基づく内部信号の周波数を基準（誤差ゼロ）とすると、温度変化に対する部品Ａと部品Ｂの誤差（ｐｐｍ）の変動は異なる。
【００１３】
図１０は、温度補償付きの水晶発振回路を使用した２つの単独運転検出装置Ａ、Ｂにおいて、電波時計信号（ＪＪＹ）を受信できた場合の同期信号と、電波時計信号を受信できない場合の同期信号とを比較した一般的な図である。電波時計信号を受信できた場合には、カウンタ回路Ａ、Ｂは、１ｓ（１０００ｍｓ）毎に受信する電波時計信号によってリセットされて、水晶発振回路からのクロック（例えば、１ｍｓのクロック）のカウントを開始し、次の電波時計信号によってリセットされる。パルス信号Ａ、Ｂは、カウンタ信号Ａ、Ｂのリセットに同期した同期信号を発生する。したがって、電波時計信号を受信できた場合には、それぞれの水晶発振回路からのクロックの周波数に誤差があったとしても、パルス信号Ａ、Ｂによって発生される同期信号の位相は一致している。しかし、電波時計信号を受信できない場合には、カウンタ信号Ａ、Ｂは、水晶発振回路からの１ｍｓのクロックを１０００カウントしたときにリセットされる。このため、それぞれの水晶発振回路からのクロックの周波数に誤差があると、図１０に示すように、パルス信号Ａ、Ｂによって発生される同期信号の位相には誤差ｅを生じることになる。この誤差ｅは、電波時計信号を受信できない時間が長くなるほど大きくなるので、単独運転検出装置相互間の同期を確立することができなくなる。さらに、この誤差ｅは、経年変化に伴って増加するので、使用年数が経過するに従って、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができなくなる虞がある。
【００１４】
このように、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差のために、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合には、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができなくなる虞がある。
【００１５】
そこで本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立できる単独運転検出装置及び単独運転検出装置の同期方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の単独運転検出装置は、分散型電源及び系統電源の間に配置され、前記系統電源の電力供給停止時における前記分散型電源の単独運転を、前記系統電源の系統電圧に対して印加された外乱信号によって検出する単独運転検出装置であって、外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する外部同期信号受信手段と、内部同期信号を生成する内部同期信号生成手段と、前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する外部同期信号監視手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正する内部同期信号補正手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記外部同期信号受信手段によって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号補正手段によって誤差が補正された内部同期信号を選択する同期信号選択手段と、前記同期信号選択手段によって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する外乱信号生成手段とを有するようにした。
【００１７】
したがって、本発明の単独運転検出装置によれば、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００１８】
本発明の単独運転検出装置において、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、その計測誤差を所定の記憶手段に保存する誤差計測手段をさらに有し、前記内部同期信号補正手段は、信頼性を有する外部同期信号を取得できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記記憶手段に保存されている計測誤差によって前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正するようにしても良い。
【００１９】
したがって、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった瞬間から、誤差が補正された内部同期信号によって複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を迅速に確立することができる。
【００２０】
本発明の単独運転検出装置において、前記誤差計測手段は、温度を検出する所定の温度検出手段から得られる温度情報に基づいて、前記内部同期信号生成手段の温度特性に起因する内部同期信号の誤差を計測するようにしても良い。
【００２１】
したがって、連系運転中に温度が変化した場合には、その温度変化に対応した誤差を正確に計測して、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった場合に迅速に対処することができる。
【００２２】
本発明の単独運転検出装置において、前記誤差計測手段は、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するようにしても良い。
【００２３】
したがって、何らかの原因で同期信号生成部１６の誤差特性が変化した場合でも、常に最新の誤差を計測することができる。
【００２４】
本発明の単独運転検出装置において、前記誤差計測手段は、所定の期間が経過する毎に外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するようにしても良い。
【００２５】
したがって、経年変化による部品の誤差の変動を補正することができる。
【００２６】
本発明の単独運転検出装置において、前記外部同期信号監視手段は、前記外部同期信号受信手段によって所定の期間に抽出された複数の外部同期信号の受信タイミングの分布に基づいて信頼性を有する外部同期信号の受信タイミングを特定し、その特定した受信タイミングを適宜考慮して前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定するようにしても良い。
【００２７】
したがって、電波時計信号の電界強度が変動した場合でも、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００２８】
また、上記目的を達成するために、本発明の単独運転検出装置の同期方法は、分散型電源及び系統電源の間において、前記系統電源の電力供給停止時における前記分散型電源の単独運転を、前記系統電源の系統電圧に対して印加された外乱信号によって検出する単独運転検出装置の同期方法であって、外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する第１のステップと、内部同期信号を生成する第２のステップと、前記第１のステップが信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する第３のステップと、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第２のステップによって生成される内部同期信号の誤差を補正する第４のステップと、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第１のステップによって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第４のステップによって誤差が補正された内部同期信号を選択する第５のステップと、前記第５のステップによって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する第６のステップとを有するようにした。
【００２９】
したがって、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００３０】
本発明の単独運転検出装置の同期方法において、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、その計測誤差を所定の記憶手段に保存する第７のステップをさらに有し、前記第４のステップは、信頼性を有する外部同期信号を取得できなかったことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記記憶手段に保存されている計測誤差によって前記第２のステップによって生成される内部同期信号の誤差を補正するようにしても良い。
【００３１】
したがって、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった瞬間から、誤差が補正された内部同期信号によって複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を迅速に確立することができる。
【００３２】
本発明の単独運転検出装置の同期方法において、前記第７のステップは、温度を検出する所定の温度検出手段から得られる温度情報に基づいて、温度特性に起因する内部同期信号の誤差を計測するようにしても良い。
【００３３】
したがって、連系運転中に温度が変化した場合には、その温度変化に対応した誤差を正確に計測して、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった場合に迅速に対処することができる。
【００３４】
本発明の単独運転検出装置の同期方法において、前記第７のステップは、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するようにしても良い。
【００３５】
したがって、何らかの原因で同期信号生成部１６の誤差特性が変化した場合でも、常に最新の誤差を計測することができる。
【００３６】
本発明の単独運転検出装置の同期方法において、前記第７のステップは、所定の期間が経過する毎に外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、前記記憶手段に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するようにしても良い。
【００３７】
したがって、経年変化による部品の誤差の変動を補正することができる。
【００３８】
本発明の単独運転検出装置の同期方法において、前記第３のステップは、前記第１のステップによって所定の期間に抽出された複数の外部同期信号の受信タイミングの分布に基づいて信頼性を有する外部同期信号の受信タイミングを特定し、その特定した受信タイミングを適宜考慮して前記第１のステップが信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定するようにしても良い。
【００３９】
したがって、電波時計信号の電界強度が変動した場合でも、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【発明の効果】
【００４０】
上記のように構成された本発明の単独運転検出装置によれば、外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する外部同期信号受信手段と、内部同期信号を生成する内部同期信号生成手段と、前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する外部同期信号監視手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正する内部同期信号補正手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記外部同期信号受信手段によって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号補正手段によって誤差が補正された内部同期信号を選択する同期信号選択手段と、前記同期信号選択手段によって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する外乱信号生成手段とを有するようにしたので、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００４１】
上記のように構成された本発明の単独運転検出装置の同期方法によれば、外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する第１のステップと、内部同期信号を生成する第２のステップと、前記第１のステップが信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する第３のステップと、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第２のステップによって生成される内部同期信号の誤差を補正する第４のステップと、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第１のステップによって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記第３のステップによって判定された場合には、前記第４のステップによって誤差が補正された内部同期信号を選択する第５のステップと、前記第５のステップによって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する第６のステップとを有するようにしたので、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面に基づいて本発明の単独運転検出装置及びその同期方法に関わる実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態における単独運転検出装置を適用した電力システムを示すブロック図である。
【００４３】
図１に示す電力システム１は、５０Ｈｚの周波数の交流電力を供給する商用電源等の系統電源２と、例えば太陽光発電によって直流電力を発生する複数の分散型電源３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、…）と、分散型電源３に接続されて直流電力を系統電源２と同じ周波数及び設定された所定の位相差を有する交流電力に変換するパワーコンディショナ（以下、パワコンと略称する）４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、…）と、パワコン４から供給される交流電力及び系統電源２から供給される交流電力を消費する一般負荷５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、…）と、各パワコン４と系統電源２との間に配置され、系統電源２の電力停止時に分散型電源３の単独運転を検出する単独運転検出装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、…）を備えている。
【００４４】
各単独運転検出装置１０は、系統電源２の電力停止時に分散型電源３の単独運転を停止するために、パワコン４と系統電源２とを遮断する遮断スイッチ１１と、パワコン４から供給される交流電力の無効電力を変動させるための外乱信号を発生する外乱信号発生部１２と、系統連系点Ｘにおける系統電圧を監視して、印加された外乱信号の影響を検出して外乱検出信号を出力すると共に、系統電圧の周期に同期した系統信号を出力する系統監視部１３と、系統監視部１３から出力される外乱検出信号に基づいて、単独運転であるか否かを判定し、単独運転である場合には単独運転検出信号を出力する単独運転判定部１４と、単独運転判定部１４から出力される単独運転検出信号に応じて、遮断スイッチ１１を遮断する連系保護回路１５と、同期信号を生成して出力する同期信号生成部１６と、同期信号生成部１６から出力される同期信号及び系統監視部１３から出力される系統信号に基づいて、外乱信号を生成するための外乱制御信号を生成して、外乱信号発生部１２に対して出力する外乱制御部１７とを有している。
【００４５】
図２は、図１の単独運転検出装置における各部の信号波形を示す図である。図２（Ａ）は、２０ｍｓ周期の５０Ｈｚの系統電圧の波形を示している。図２（Ｂ）は、系統監視部１３から外乱制御部１７に対して出力される系統信号であり、２０ｍｓ周期の系統電圧の波形に対して位相が９０度ずれて同期した信号になっている。図２（Ｃ）は、同期信号生成部１６から外乱制御部１７に対して出力される同期信号である。図２（Ｄ）は、同期信号生成部１６からの同期信号及び系統監視部１３からの系統信号に基づいて、外乱制御部１７において生成される外乱制御信号である。図２（Ｄ）に示すように、外乱制御信号は、ハイレベル（Ｈ）及びローレベル（Ｌ）の組合せである（ＨＬＨＬ）と（ＬＨＬＨ）とが、系統電圧の２倍の周期４０ｍｓ毎に入れ替わる。図２（Ｅ）は、外乱制御部１７からの外乱制御信号に基づいて、外乱信号発生部１２によって生成される外乱位相信号である。図２（Ｅ）に示すように、外乱位相信号は、外乱制御信号が（ＨＬＨＬ）のときにハイレベルとなり、外乱制御信号が（ＬＨＬＨ）のときにローレベルになる。
【００４６】
図２（Ｆ）は、外乱信号発生部１２によって系統電圧に印加される外乱信号の位相状態を示している。図２（Ｅ）及び図２（Ｆ）に示すように、外乱位相信号がハイレベルのときには、進相状態の外乱信号が系統電圧に印加されて無効電力が進相側に変動する。一方、外乱位相信号がローレベルのときには、遅相状態の外乱信号が系統電圧に印加されて無効電力が遅相側に変動する。系統監視部１３は、無効電力の位相変動を検出して、その検出した位相変動と上記した設定された位相差とによって、系統電源２の停電の有無を検出する。
【００４７】
図３は、図１の同期信号生成部１６の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、同期信号生成部１６は、電波時計信号受信部１６１、リアルタイムクロック部１６２、誤差計測部１６３、温度センサ部１６４、メモリ部１６５、補正部１６６、信号切替部１６７、電波時計信号監視部１６８、同期信号入力部１６９を有する。
【００４８】
電波時計信号受信部１６１は、外部から送信される１０００ｍｓ（１秒）間隔の電波時計信号を受信して、電波時計信号監視部１６８に対して出力し、電波時計信号に同期した外部同期信号のパルス（これをＴＣＯ：タイムコードアウトプットと称する）を発生して誤差計測部１６３及び信号切替部１６７に対して出力すると共に、電波時計信号の検出の有無を表す電波検出信号を発生して電波時計信号監視部１６８に対して出力する。電波検出信号は、例えば、電波時計信号の検出有りでハイレベル、検出無しでローレベルとなる信号である。
【００４９】
リアルタイムクロック部１６２は、１ｍｓ毎にクロック信号を発生する温度補償付きの水晶発振回路を有し、このクロック信号を１０００個カウントすると、１０００ｍｓ間隔の内部同期信号を発生し、電波時計信号受信部１６１からの電波検出信号がハイレベル（電波検出有り）のときには、その内部同期信号を誤差計測部１６３に対して出力し、電波時計信号受信部１６１からの電波検出信号がローレベル（電波検出無し）のときには、その内部同期信号を補正部１６６に対して出力する。
【００５０】
誤差計測部１６３は、電波検出信号がハイレベル（電波検出有り）のときに、温度センサ部１６４から得られる温度情報に基づいて、電波時計信号受信部１６１からの外部同期信号とリアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号との位相の誤差を計測し、計測誤差をメモリ部１６５に記憶する。例えば、２５℃を基準温度、最小温度変化を５℃として、２５℃±ｎ×５℃（ｎは整数）の温度をパラメータとして、外部同期信号と内部同期信号との位相の誤差を計測し、計測誤差をメモリ部１６５に記憶する。
【００５１】
補正部１６６は、電波検出信号がローレベル（電波検出無し）のときに、温度センサ部１６４から得られる温度情報に基づいて、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号をメモリ部１６５に記憶されている測定誤差に基づいて補正し、信号切替部１６７に対して出力する。すなわち、現在の温度をパラメータとして、メモリ部１６５に記憶されている測定誤差を検索し、その検索した測定誤差に基づいてリアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号を補正する。現在の温度がメモリ部１６５に記憶されている温度のパラメータ（２５℃±ｎ×５℃）の中に無い場合には、前後の温度のパラメータに基づく演算によって、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号を補正する。
【００５２】
電波時計信号監視部１６８は、電波時計信号受信部１６１からの電波時計信号を監視して、他の単独運転検出装置における外乱信号と同期を取るための外部同期信号が電波時計信号から抽出できるか否かを判定する。具体的には、電波時計信号監視部１６８は、電波時計信号受信部１６１からの電波時計信号を監視して、電波時計信号が受信されたか否かを判定するだけでなく、電波時計信号が生成された場合でも、その電波時計信号の信頼性の有無を判定する。電波時計信号監視部１６８は、電波時計信号が信頼性を有する場合には、電波時計信号受信部１６１からの外部同期信号を選択する選択信号を信号切替部１６７に対して出力し、メンテナンス等で電波時計信号が停波した場合、又は、例えば、電波時計信号の電界強度が弱くて、電波時計信号が信頼性を有しない場合には、補正部１６６によって補正されたリアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号を選択する選択信号を信号切替部１６７に対して出力する。
【００５３】
信号切替部１６７は、電波時計信号監視部１６８からの選択信号に応じて、電波時計信号受信部１６１からの外部同期信号又は補正部１６６によって補正された内部同期信号を選択して、同期信号出力部１６９に出力する。同期信号出力部１６９は、信号切替部１６７から出力された外部同期信号又は内部同期信号を外乱制御部１７に出力する。
【００５４】
図４は、単独運転検出装置の同期方法を簡潔に示すフローチャートである。電波時計信号受信部１６１によって電波が受信されると（ステップＳ１）、電波時計信号監視部１６８は、正常な電波が受信されたか否かを判別する（ステップＳ２）。すなわち、電波時計信号の信頼性の有無を判定する。正常な電波が受信された場合には、その電波時計信号から同期タイミング（外部同期信号）を算出する（ステップＳ３）。また、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号を誤差計測部１６３入力し（ステップＳ４）、温度センサ部１６４から現在の温度情報を取得する（ステップＳ５）。次に、電波時計信号からの同期タイミングすなわち外部同期信号と、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号との位相の誤差を算出し（ステップＳ６）、その算出した誤差をメモリ部１６５の現在の温度に対応したメモリエリアに保存する（ステップＳ７）。また、電波時計信号のタイミングを外乱信号用の同期タイミングに設定して（ステップＳ８）、外乱制御部１７に出力する（ステップＳ９）。
【００５５】
一方、ステップＳ２の判定において、正常な電波が受信されない場合には、温度センサ部１６４から現在の温度情報を取得して（ステップＳ１０）、メモリ部１６５を検索して、その温度に対応したメモリエリアから誤差を取得する（ステップＳ１１）。また、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号を補正部１６６に入力し（ステップＳ１２）、リアルタイムクロック部１６２からの内部同期信号から誤差分を考慮して、外乱信号用の同期タイミングに設定して（ステップＳ１３）、外乱制御部１７に出力する（ステップＳ９）。
【００５６】
本実施の形態によれば、単独運転検出装置１０の同期信号生成部１６は、外部から送信される電波時計信号を受信して、信頼性を有する外部同期信号を抽出できた場合には、内部同期信号の誤差を補正すると共に、その外部同期信号を外乱信号の同期を取るための同期信号に設定し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できない場合には、誤差を補正した内部同期信号を外乱信号の同期を取るための同期信号に設定する構成にしたので、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００５７】
図５は、従来の単独運転検出装置の電波時計停波時における製品バラツキや温度特性等による誤差及び本実施の形態の単独運転検出装置の電波時計停波時における誤差を比較した図である。比較条件は、従来例において（１）水晶発振回路に温度補償がない場合、（２）温度補償がある場合、（３）本実施の形態の場合である。図５において、電波時計信号の停波から１時間後、５時間後、１０時間後のクロック製品バラツキや温度特性等による誤差を表している。
【００５８】
図５に示すように、電波時計信号の停波から１時間後、５時間後、１０時間後において、温度補償なしの場合、その誤差が１４４ｍｓ、７２０ｍｓ、１４４０ｍｓになっている。すなわち、電波時計信号の停波から５時間後には、その誤差が限界値１３０ｍｓに比べて大き過ぎ、その結果、単独運転を検出することは不可能である。
【００５９】
また、温度補償ありの場合には、温度補償なしの場合に比べて位相ずれは小さく、電波時計信号の停波から１時間後、５時間後、１０時間後において、その誤差は１４．４ｍｓ、７２ｍｓ、１４４ｍｓになっている。しかしながら、電波時計信号の停波から１０時間後には、その誤差が限界値１３０ｍｓよりも大きくなるので、その結果、単独運転を検出することは困難である。
【００６０】
これに対して、本実施の形態の場合には、電波時計信号の停波から１時間後、５時間後、１０時間後において、その誤差が１ｍｓ以内になっている。すなわち、複数の単独運転検出装置において、図２（Ｃ）に示した同期信号の位相差は極めて小さく、その結果、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を十分に確立することができる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、信頼性を有する外部同期信号を取得できた場合には、外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、その計測誤差をメモリ部１６５に保存し、信頼性を有する外部同期信号を取得できなかった場合には、メモリ部１６５に保存されている計測誤差によって内部同期信号の誤差を補正するので、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった瞬間から、誤差が補正された内部同期信号によって複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を迅速に確立することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、温度センサ部１６４から得られる温度情報に基づいて、温度特性に起因する内部同期信号の誤差を計測するので、連系運転中に温度が変化した場合には、その温度変化に対応した誤差を正確に計測して、電波時計信号の停波等によって信頼性を有する外部同期信号を取得できなくなった場合に迅速に対処することができる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、メモリ部１６５に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するので、何らかの原因で同期信号生成部１６の誤差特性が変化した場合でも、常に最新の誤差を計測することができる。
【００６４】
この場合において、メモリ部１６５に以前に記憶された計測誤差が初期値であってもよい。例えば、工場から出荷される際に、温度を変化させて誤差を測定し、各温度における測定誤差をメモリ部１６５に記憶するようにしてもよい。図６は、工場から出荷される際に記憶された各温度の誤差を示すメモリ部１６５のテーブル（メモリエリア）である。図６に示すように、１０℃から７０℃までの温度範囲において、５℃の温度差ごとに誤差が計測され、その計測誤差がメモリ部１６５に記憶されている。したがって、連系運転中に温度が変化した場合には、その温度変化に対応した誤差を正確に計測して、図６のテーブルを更新する。
【００６５】
尚、上記実施形態の変形例として、経年変化による部品の誤差の変動を補正するような構成にしてもよい。例えば、メモリ部１６５に計測誤差を記憶された年月日の情報を電波時計信号によって把握し、１ヶ月乃至数ヶ月又は１年乃至数年後の年月日の情報をメモリ部１６５に記憶して、現在の年月日が記憶した年月日の情報に達したときに、外部同期信号と内部同期信号との誤差を計測して、その計測誤差によってメモリ部１６５に以前に記憶された計測誤差を更新する。
【００６６】
すなわち、本実施の形態の変形例によれば、所定の期間が経過する毎に外部同期信号と内部同期信号の誤差を計測して、メモリ部１６５に以前に記憶された計測誤差を適宜更新するので、経年変化による部品の誤差の変動を補正することができる。
【００６７】
上記したように、本実施の形態において、同期信号生成部１６の電波時間信号監視部１６８は、電波時計信号受信部１６１によって受信された電波時計信号の信頼性の有無を判定するが、その場合に電波時計信号の電界強度によって信頼性の有無を判定してもよい。一般に、アンテナの位置や気温の影響によって電波時計信号の電界強度は１日の間に変動するので、電界強度が弱い場合には、電波時計信号に基づいて生成した外部同期信号の時間ずれが大きくなる。外部同期信号の時間ずれの原因の１つとして、電波時計信号に基づいて外部同期信号を生成するＩＣ回路の遅延特性がある。このため、電界強度が弱い場合には、外部同期信号の時間ずれが大きくなり、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立できない虞がある。
【００６８】
そこで、電波時計信号の電界強度が所定レベル以上の場合に、その電波時計信号は信頼性が有ると判定し、電波時計信号の電界強度が所定レベルに達しない場合には、その電波時計信号は信頼性が無いと判定する。ただし、電界強度を測定する回路を単独運転検出装置に搭載するとコストアップを招くので、本実施の形態においては、電波時計信号から抽出する外部同期信号の受信タイミングの分布に基づいて電界強度を測定する。
【００６９】
図７は、電波時計信号のタイミングの分布に基づいて電界強度を測定する動作を示す図である。図７（１）は、電波時計信号（ＪＪＹ）とリアルタイムクロック部１６２のカウント値との関係を示している。上記したように、リアルタイムクロック部１６２は、１秒（１０００ｍｓ）間に１ｍｓのクロック信号を０から１０００までカウントするので、電波時計信号の受信タイミングは、０から１０００までのいずれかのカウント値と一致することになる。尚、リアルタイムクロック部１６２は、１０００をカウントした瞬間に０になるものである。図７（１）においては、電波時計信号の受信タイミングとリアルタイムクロック部１６２のカウント値の５００と一致している。
【００７０】
図７（２）は、電波時計信号の電界強度に応じて変動する受信タイミングを表している。図７（２）の場合には、電波時計信号の受信タイミングは、リアルタイムクロック部１６２のカウント値の４９７から５０３まで変動している。電波時間信号監視部１６８は、一定期間において、リアルタイムクロック部１６２の各カウント値（０〜１０００）に対する電波時計信号の個数の分布を検出する。電波時計信号の電界強度が強いほど分布する個数が多くなる傾向がある。したがって、電波時計信号の個数の分布を検出することによって、電波時計信号の電界強度を間接的に測定して、信頼性を有する電波時計信号に基づいて外部同期信号を生成する。
【００７１】
図７（３）は、所定期間におけるリアルタイムクロック部１６２のカウント値に対する電波時計信号の個数の分布を示す図である。この期間における電波時計信号の全部の個数に対して、３０％以上の個数が分布するカウント値の電波時計信号の場合は、５０ｄＢ以上の十分な電界強度が得られることが実験によって判明している。図７（３）の例では、リアルタイムクロック部１６２のカウント値が４９９、５００、５０１の場合に３０％以上の個数が分布している。したがって、この３つのカウント値に一致する受信タイミングの電波時計信号に基づいて、外部同期信号を生成すれば、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００７２】
すなわち、本実施の形態によれば、電波時計信号監視部１６８は、電波時計信号受信部１６１によって所定の期間に抽出された複数の電波時計信号の受信タイミングの分布に基づいて、信頼性を有する電波時計信号すなわち外部同期信号の受信タイミングを特定し、その特定した受信タイミングを適宜考慮して、電波時計信号受信部１６１が信頼性を有する電波時計信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定するので、電波時計信号の電界強度が変動した場合でも、複数の単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。
【００７３】
本実施の形態において、請求項記載の外部同期受信手段は電波時計信号受信部１６１、内部同期信号生成手段はリアルタイムクロック部１６２、外部同期信号監視手段は電波時計信号受信監視部１６８、内部同期信号補正手段は補正部１６６、同期信号選択手段は信号切替部１６７、外乱信号生成手段は外乱制御部１７及び外乱信号発生部１２、記憶手段はメモリ部１６５、誤差計測手段は誤差計測部１６３、温度検出手段は温度センサ部１６４にそれぞれ相当するものである。
【００７４】
また、本実施の形態において、請求項記載の第１のステップは電波時計信号受信部１６１の動作、第２のステップはリアルタイムクロック部１６２の動作、第３のステップは電波時計信号受信監視部１６８の動作、第４のステップは補正部１６６の動作、第５のステップは信号切替部１６７の動作、第６のステップは外乱制御部１７及び外乱信号発生部１２の動作、第７のステップは誤差計測部１６３の動作にそれぞれ相当するものである。
【００７５】
尚、上記実施の形態においては、信頼性を有する外部同期信号を取得できた場合には、温度特性による外部同期信号と内部同期信号との誤差を計測して、その計測誤差をメモリ部１６５に記憶し、信頼性を有する外部同期信号を取得できない場合には、メモリ部１６５に記憶されている計測誤差によって内部同期信号する構成について説明したが、補正する誤差は、温度特性によるものだけではない。本発明の単独運転検出装置及びその同期方法によれば、様々な環境の変化を受けて発生する全ての誤差を補正することができることは明らかである。例えば、部品のばらつきによる誤差を補正する構成にしてもよい。あるいは、湿度の影響を受けて発生する誤差を補正する構成にしてもよい。あるいは、粉塵等の汚れの影響を受けて発生する誤差を補正する構成にしてもよい。あるいは、地震等の振動の影響を受けて発生する誤差を補正する構成にしてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、外部から送信される電波時計信号を受信して、その電波時計信号に含まれている外部同期信号を抽出する構成について説明したが、外部同期信号を抽出する基となる信号は電波時計信号に限定されない。例えば、外部から送信されるＡＭラジオ放送電波、ＦＭラジオ放送電波、ＧＰＳ信号の電波、テレビ信号の電波等を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の単独運転検出装置によれば、外部から送信される電波を受信して、その電波に含まれている外部同期信号を抽出する外部同期信号受信手段と、内部同期信号を生成する内部同期信号生成手段と、前記外部同期信号受信手段が信頼性を有する外部同期信号を抽出できたか又は抽出できなかったかを判定する外部同期信号監視手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号生成手段によって生成される内部同期信号の誤差を補正する内部同期信号補正手段と、信頼性を有する外部同期信号を抽出できたことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記外部同期信号受信手段によって抽出された外部同期信号を選択し、信頼性を有する外部同期信号を抽出できなかったことが前記外部同期信号監視手段によって判定された場合には、前記内部同期信号補正手段によって誤差が補正された内部同期信号を選択する同期信号選択手段と、前記同期信号選択手段によって選択された外部同期信号又は内部同期信号に同期した外乱信号を生成し、前記系統電源の系統電圧に対して印加する外乱信号生成手段とを有するようにしたので、複数の単独運転検出装置の各々に使用する部品の温度特性の誤差、及び、経年変化に伴って増加する誤差が存在しても、外部から送信された電波に含まれている外部同期信号を受信できない場合に、単独運転検出装置相互間の外乱信号の同期を確立することができる。したがって、例えば集合地域で複数台の単独運転検出装置を使用する電力システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態における単独運転検出装置を適用した電力システムを示すブロック図である。
【図２】図１の単独運転検出装置における各部の信号波形を示す図である。
【図３】図１の同期信号生成部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における単独運転検出装置の同期方法を簡潔に示すフローチャートである。
【図５】従来の単独運転検出装置における外乱信号の同期ずれと本実施の形態における外乱信号の同期ずれとを比較した図である。
【図６】本実施の形態において、工場から出荷される際に記憶された各温度の誤差を示すメモリ部のテーブルである。
【図７】本実施の形態において、電波時計信号の受信タイミングの分布に基づいて電界強度を測定する動作を示す図である。
【図８】隣接する２系統の系統電圧に印加される外乱信号間の相互干渉の様子を示す一般的な図である。
【図９】２つの単独運転検出装置に搭載された部品の誤差の温度特性を比較した一般的な図である。
【図１０】温度補償付きの水晶発振回路を使用した２つの単独運転検出装置において、電波時計信号を受信できた場合の同期信号と、電波時計信号を受信できない場合の同期信号とを比較した一般的な図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  電力システム
２  系統電源
３  分散型電源
４  パワーコンディショナ
５  一般負荷
１０  単独運転検出装置
１１  遮断スイッチ
１２  外乱信号発生部（外乱信号発生手段）
１３  系統監視部
１４  単独運転判定部
１５  連系保護回路
１６  同期信号生成部
１７  外乱制御部（外乱信号発生手段）
１６１  電波時計信号受信部（外部同期受信手段）
１６２  リアルタイムクロック部（内部同期信号生成手段）
１６３  誤差計測部（誤差計測手段）
１６４  温度センサ部（温度検出手段）
１６５  メモリ部（記憶手段）
１６６  補正部（内部同期信号補正手段）
１６７  信号切替部（同期信号選択手段）
１６８  電波時計信号受信監視部（外部同期信号監視手段）
【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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【図１０】
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