(57)【要約】【課題】商用電源側で発生した短絡または地絡事故によって分散電源が停止するのを防止することが可能な限流装置を提供する。【解決手段】この限流器２は、直流電圧を交流電圧に変換してコジェネ母線Ｌ３および受電母線Ｌ１間に与える直流−交流変換器６と、正常時における受電母線Ｌ１の電圧と事故時における受電母線Ｌ１の電圧との差の電圧がコジェネ母線Ｌ３および受電母線Ｌ１間に発生するように直流−交流変換器６を制御する制御回路５とを備える。したがって、分散電源９から商用電源１側に流れる電流を事故発生の有無に関係なく一定に保つことができる。【選択図】        図１
2004282922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散電源と商用電源の間に設けられ、前記商用電源側で短絡または地絡事故が発生した場合に、前記分散電源から前記商用電源側に流れる短絡電流を抑制する限流装置であって、直流電力の充放電を行なう直流電源、
前記分散電源に接続される第１の端子と、前記商用電源に接続される第２の端子とを有し、前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して前記第１および第２の端子間に出力する出力電圧の制御が可能な直流−交流変換回路、
前記第２の端子の電圧を検出する電圧検出回路、および
前記電圧検出回路の検出結果に基づいて前記直流−交流変換回路を制御する制御回路を備え、
前記制御回路は、正常時における前記第２の端子の電圧と前記電圧検出回路を介して検出された前記第２の端子の電圧との差の電圧を前記第１および第２の端子間に発生させて前記短絡電流を抑制する、限流装置。
【請求項２】
前記直流−交流変換回路は、前記直流電源の出力電圧を交流電圧に変換するための複数のトランジスタを含み、
前記限流装置は、
さらに、前記直流電源の蓄積エネルギを検出するエネルギ検出回路、および
前記第１および第２の端子間に接続されたスイッチを備え、
前記制御回路は、前記エネルギ検出回路を介して検出された蓄積エネルギが上限値または下限値を超えたことに応じて、前記複数のトランジスタを非導通にするとともに前記スイッチを導通させる、請求項１に記載の限流装置。
【請求項３】
さらに、前記分散電源と前記第１の端子との間および前記第２の端子と前記商用電源との間の少なくとも一方に接続され、前記短絡電流を抑制するためのインダクタを備える、請求項１または請求項２に記載の限流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は限流装置に関し、特に、短絡または地絡事故が発生した場合に短絡電流を抑制する限流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の配電設備の構成を示す回路ブロック図である。図９において、この配電設備は、たとえば需要家の工場内に配置され、系統連系装置５２および分散電源（自家用発電機）５８を備える。
【０００３】
工場外の商用電源５１からの商用電力は、受電母線Ｌ５１の一方端に与えられる。受電母線Ｌ５１の他方端は、配電線Ｌ５２，Ｌ５３，…の各々を介して一般負荷に接続されるとともに、系統連系装置５２の上流側端子５２ａに接続される。系統連系装置５２の下流側端子５２ｂは、コジェネ母線Ｌ６１の一方端に接続される。コジェネ母線Ｌ６１の他方端は、配電線Ｌ６２，Ｌ６３，…の各々を介して重要負荷に接続されるとともに、分散電源５８に接続される。
【０００４】
系統連系装置５２は、サイリスタ５３，５４、ダイオード５５，５６およびインダクタ５７を含む。サイリスタ５３、インダクタ５７およびダイオード５６は、上流側端子５２ａと下流側端子５２ｂの間に直列接続される。ダイオード５５は、下流側端子５２ｂとサイリスタ５３のカソード（ノードＮ５３）との間に接続される。サイリスタ５４は、ダイオード５６のアノード（ノードＮ５４）と下流側端子５２ａとの間に接続される。
【０００５】
正常動作時は、交流電流は、サイリスタ５３、インダクタ５７およびダイオード５６の経路、またはダイオード５５、インダクタ５７およびサイリスタ５４の経路を流れる。この場合は、急激な電流変化がないので、インダクタ５７のインピーダンスは小さな値に保たれる。
【０００６】
商用電源５１側で短絡または地絡事故が発生した場合は、急激な電流変化に対向してインダクタ５７のインピーダンスが増大し、短絡電流が抑制されるとともにサイリスタ５３，５４がオフされ、短絡電流の抑制と分散電源５８の運転の継続が図られる（たとえば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２８５０１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、分散電源５８が回転機の場合、通常時は分散電源５８への入力と出力の均衡が保たれ、分散電源５８の回転子は商用電源５１と同期がとれた回転速度で回転している。入力とは、たとえば重油や天然ガスなどの燃料を燃やして生成した蒸気でタービンを回すような機械的な力である。また、出力とは、コジェネ母線Ｌ５１側に供給する電力である。負荷機器の起動もしくは停止など、何らかの要因により入力と出力の均衡が崩れた場合、入力エネルギは一旦分散電源５８の回転子の回転数の変化、すなわち回転エネルギの増減により吸収され、その後ガバナ装置などにより、燃料の供給量を調整し、再び入力と出力の均衡をとり商用電源５１と同期をとるような制御がなされる。しかし、入力と出力の差が大きい場合は、入力調整に対する応答が間に合わず、回転速度が商用電源５１と再び同期をとることができなくなるまで変化し、その結果分散電源５８が停止してしまう。一般に、この現象を脱調と呼ぶ。
【０００９】
たとえば図９において、分散電源５８の出力が配電線Ｌ６２，Ｌ６３，…に接続された負荷容量の和と等しい場合は、受電母線Ｌ５１とコジェネ母線Ｌ６１の間に電力の流れはない。仮に商用電源５１側で短絡事故が発生した場合には、上述のとおり、系統連系装置５２は、受電母線Ｌ５１とコジェネ母線Ｌ６１の間を遮断する。このとき、分散電源５８の入力と出力の均衡は保たれ、脱調による分散電源５８の停止は起こらない。
【００１０】
一方、通常時に分散電源５８の出力が配電線Ｌ６２，Ｌ６３，…に接続された負荷容量の和よりも大きい場合には、その差の電力は受電母線Ｌ５１に供給される。この状態で商用電源５１側で短絡事故が発生し、系統連系装置５２により受電母線Ｌ５１とコジェネ母線Ｌ６１の間が遮断されると、通常時に分散電源５８から受電母線Ｌ５１に供給されていた電力は、分散電源５８の回転子に吸収され、回転速度が上昇する。このとき分散電源５８の入力調整が遅れると、回転子の回転速度が系統と再び同期することができなくなるまで上昇し、分散電源５８が停止に至る。分散電源５８の出力が配電線Ｌ６２，Ｌ６３，…に接続された負荷容量の和よりも小さい場合も同様である。
【００１１】
それゆえに、この発明の主たる目的は、商用電源側で短絡または地絡事故が発生した場合に分散電源が停止するのを防止することが可能な限流装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る限流装置は、分散電源と商用電源の間に設けられ、商用電源側で短絡または地絡事故が発生した場合に、分散電源から商用電源側に流れる短絡電流を抑制する限流装置であって、直流電力の充放電を行なう直流電源と、分散電源に接続される第１の端子と商用電源に接続される第２の端子とを有し、直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して第１および第２の端子間に出力する出力電圧の制御が可能な直流−交流変換回路と、第２の端子の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出結果に基づいて直流−交流変換回路を制御する制御回路とを備えたものである。ここで、制御回路は、正常時における第２の端子の電圧と電圧検出回路を介して検出された第２の端子の電圧との差の電圧を第１および第２の端子間に発生させて短絡電流を抑制する。
【００１３】
好ましくは、直流−交流変換回路は、直流電源の出力電圧を交流電圧に変換するための複数のトランジスタを含む。限流装置は、さらに、直流電源の蓄積エネルギを検出するエネルギ検出回路と、第１および第２の端子間に接続されたスイッチとを備える。制御回路は、エネルギ検出回路を介して検出された蓄積エネルギが上限値または下限値を超えたことに応じて、複数のトランジスタを非導通にするとともにスイッチを導通させる。
【００１４】
また好ましくは、さらに、分散電源と第１の端子との間および第２の端子と商用電源との間の少なくとも一方に接続され、短絡電流を抑制するためのインダクタが設けられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による配電設備の構成を示す回路ブロック図である。図１において、この配電設備は、たとえば需要家の工場内に配置され、限流器２および分散電源９を備える。
【００１６】
工場外の商用電源１からの商用電力は、受電母線Ｌ１の一方端に与えられる。受電母線Ｌ１の他方端は、配電線Ｌ２を介して一般負荷に接続されるとともに、限流器２の上流側端子２ａに接続される。
【００１７】
限流器２の下流側端子２ｂは、コジェネ母線Ｌ３の一方端に接続される。コジェネ母線Ｌ３の他方端は、配電線Ｌ４を介して重要負荷に接続されるとともに、インダクタ８を介して分散電源９に接続される。インダクタ８は、回転機である分散電源９の巻線、分散電源９とコジェネ母線Ｌ３を結合する変圧器の巻線などを表わしている。
【００１８】
限流器２は、正常時は受電母線Ｌ１およびコジェネ母線Ｌ３間を低インピーダンスで結合し、商用電源１側で短絡事故や地絡事故が発生した場合は、分散電源９から商用電源１側に流れる短絡電流を抑制するとともに、分散電源９の安定な運転を維持させるものである。
【００１９】
すなわち限流器２は、変圧器３、基準電圧発生回路４、制御回路５、直流−交流変換器６および直流電源７を含む。変圧器３は、上流側端子２ａの電圧Ｖｓ′を所定の比で変圧して内部交流電圧Ｖ３を生成する。基準電圧発生回路４は、内部交流電圧Ｖ３に基づいて、正常時の受電電圧に対応する基準電圧ＶＲを生成する。
【００２０】
制御回路５は、内部交流電圧Ｖ３および基準電圧ＶＲに基づいて、正常時の受電電圧と上流側端子２ａの電圧Ｖｓ′との差の交流電圧Ｖｉが下流側端子２ｂおよび上流側端子２ａ間に生じるように直流−交流変換器６を制御する。直流−交流変換器６は、制御回路５によって制御され、下流側端子２ｂおよび上流側端子２ａ間に交流電圧Ｖｉを出力する。直流電源７は、直流−交流変換器６に直流電圧を出力する。
【００２１】
なお、図１では、１相分の母線Ｌ１，Ｌ３などのみが示されているが、実際には３相分設けられていることは言うまでもない。
【００２２】
図２は、直流−交流変換器６および直流電源７の構成を示す回路図である。図２において、直流電源７は、コンデンサ３１、ダイオード３２および変圧器３３を含む。ダイオード３２および変圧器３３の低圧側巻線は、コンデンサ３１の負電極３１ｂと正電極３１ａの間に直列接続される。変圧器３３の高圧側巻線は、たとえば受電母線Ｌ１から交流電圧を受ける。変圧器３３の低圧側巻線に発生する交流電流はダイオード３２で整流され、コンデンサ３１の正電極３１ａおよび負電極３１ｂ間には所定の直流電圧が発生する。
【００２３】
直流−交流変換器６は、変圧器１０、平滑化フィルタ１１およびインバータ２０を含む。インバータ２０は、トランジスタ２１〜２４およびダイオード２５〜２８を含む。トランジスタ２１と２２，２３と２４は、それぞれコンデンサ３１の正電極３１ａおよび負電極３１ｂ間に直列接続される。ダイオード２５〜２８は、それぞれトランジスタ２１〜２４のエミッタ−コレクタ間に接続される。トランジスタ２１〜２４の各々は、制御回路５によってオン／オフ制御され、直流電圧を交流電圧に変換する。
【００２４】
平滑化フィルタ１１は、抵抗素子１２、コンデンサ１３およびインダクタ１４を含む。変圧器１０の低圧側巻線とインダクタ１４とは、トランジスタ２１のエミッタ（ノードＮ２１）およびトランジスタ２３のエミッタ（ノードＮ２３）間に直列接続される。抵抗素子１２およびコンデンサ１３は、変圧器１０の低圧側巻線の一方端子および他方端子間に直列接続される。平滑化フィルタ１１は、インバータ２０の出力電圧から高周波成分を除去する。変圧器１０の高圧側巻線は、上流側端子２ａおよび下流側端子２ｂ間に接続される。
【００２５】
トランジスタ２１，２４を導通させると、コンデンサ３１の正電極３１ａからトランジスタ２１、変圧器１０の低圧側巻線、インダクタ１４およびトランジスタ２４を介してコンデンサ３１の負電極３１ｂに正方向の電流が流れる。トランジスタ２１，２４のオン／オフの時間比を調整することにより、正電流の値を調整することができる。
【００２６】
また、トランジスタ２３，２２を導通させると、コンデンサ３１の正電極３１ａからトランジスタ２３、インダクタ１４、変圧器１０の低圧側巻線、トランジスタ２２を介してコンデンサ３１の負電極３１ｂに負方向の電流が流れる。トランジスタ２３，２２のオン／オフの時間比を調整することにより、負電流の値を調整することができる。したがって、トランジスタ２１〜２４の各々をオン／オフ制御することにより、変圧器１０の高圧側巻線に所望の電圧および位相の交流電圧を発生することができる。
【００２７】
次に、図１および図２で示した配電設備の動作について説明する。正常時は、内部交流電圧Ｖ３と基準電圧ＶＲは等しく、インバータ２０のトランジスタ２１，２３は導通状態にトランジスタ２２，２４は非導通状態に固定される。このとき、変圧器１０の高圧側巻線に電圧は発生しない。分散電源９の出力が負荷の容量よりも大きい場合は、分散電源９の余剰電力は商用電源１側に供給される。分散電源９の出力が負荷の容量よりも小さい場合は、商用電源１から分散電源９側に不足電力が供給される。
【００２８】
このとき、分散電源９の有効出力、出力電圧および出力電流をそれぞれＰｇ，Ｖｇ，Ｉｇとし、コジェネ母線Ｌ３の電圧をＶｓとし、Ｖｓを基準としたときのＶｇの位相角をθとし、インダクタ８のインピーダンスをＸとすると、次式（１）（２）が成立する。
Ｐｇ＝３×｜Ｖｓ｜×｜Ｖｇ｜×（ｓｉｎθ）／Ｘ  …（１）
Ｉｇ＝（Ｖｇ−Ｖｓ）／ｊＸ  …（２）
今、商用電源１側で短絡または地絡事故が発生し、受電母線Ｌ１の電圧｜Ｖｓ′｜がΔＶだけ低下したものとする。もし、限流器２がなければ、Ｖｓ＝Ｖｓ′となり、分散電源９から商用電源１側に｜Ｖｇ−Ｖｓ′｜に比例した短絡電流が流れてしまう。一般的には、Ｘは定格負荷インピーダンスの１０〜２０％程度であるため｜Ｖｓ′｜＝０Ｖとすると｜Ｉｇ｜は定格電流の５〜１０倍程度になり、過電流保護システムなどにより分散電源９が停止してしまう。しかし、この実施の形態１では、限流器２により次式（３）が成り立つような電圧Ｖｉがコジェネ母線Ｌ３および受電母線Ｌ１間に注入される。
Ｖｓ′＋Ｖｉ＝Ｖｓ  …（３）
したがって、コジェネ母線Ｌ３の電圧Ｖｓは、事故発生前後で同レベルに維持される。よって、短絡または地絡事故による短絡電流が抑制され、分散電源９の安定運転が維持される。限流器２がこのような限流動作を行なったとき、限流器２に入力される有効電力Ｐｉは次式（４）で表わされる。
Ｐｉ＝３×Ｖｉ・（Ｉｇ−ＩＬ）  …（４）
ここで、ＩＬは配電線Ｌ４を介して重要負荷に流れる電流であり、・はＶｉ，Ｉｇ，ＩＬを複素平面上のベクトルと考えた場合の内積を示す記号である。Ｐｉは、分散電源９の出力と負荷容量の大小関係により、正、負、０のうちのいずれの値もとり得る。Ｐｉが正の場合は直流電源７の蓄積エネルギは増加し、Ｐｉが負の場合は直流電源７の蓄積エネルギは減少する。
【００２９】
図３〜図５は、実際の配電設備において、商用電源側で３相短絡事故が発生した場合の短絡電流の計算結果を示す図である。図３は限流器がない場合を示し、図４および図５は限流器がある場合を示している。
【００３０】
図３を参照して、商用電力は、７７／６．６ｋＶ，ｊ７．５％の変圧器１ｂを介して複数の受電母線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃ，…の一方端に与えられる。受電母線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｃの他方端は、それぞれ配電線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ，Ｌ２ｃを介して２ＭＶＡの一般負荷に接続されるとともに、それぞれ２ＭＶＡ，ｊ１００％の分散電源９ａ、４ＭＶＡ，ｊ５０％の分散電源９ｂおよび６ＭＶＡ，ｊ３３％の分散電源９ｃに接続される。分散電源９ａ〜９ｃの各々には、２ＭＶＡの重要負荷が接続されている。％Ｚは、すべて１０ＭＶＡベースで示されている。
【００３１】
正常時は、変圧器１ｂから受電母線Ｌ１ａに２ＭＶＡの電力が供給され、受電母線Ｌ１ｃから変圧器１ｂに２ＭＶＡの電力が供給される。変圧器１ｂと受電母線Ｌ１ｂの間で電力の授受は行なわれない。
【００３２】
ある受電母線において３相短絡事故が発生した場合は、変圧器１ｂの短絡電流Ｉ１は、次式（５）で求められる。
Ｉ１＝Ｖｎ／（Ｒｎ×７．５％）＝１１６６４Ａ  …（５）
但し、Ｖｎ＝６６００／√３、Ｒｎ＝Ｖｎ×Ｖｎ／１０ＭＶＡである。
【００３３】
同様にして、分散電源９ａ〜９ｃの短絡電流Ｉ２〜Ｉ４は、それぞれ８７５Ａ，１７５０Ａ，２６５１Ａとなり、総短絡電流Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４は１６９４０Ａとなる。
【００３４】
図４では、受電母線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃと分散電源９ａ〜９ｃの間にそれぞれ限流器２ａ〜２ｃが設けられる。限流器２ａ〜２ｃにより、分散電源９ａ〜９ｃから受電母線Ｌ１ａ〜Ｌ１ｃに流れる電流は正常時も事故発生後も同じ値に維持される。限流器２ｃに流れる短絡（突上）電流Ｉ４は、次式（６）で求められる。
Ｉ４＝（６ＭＶＡ−２ＭＶＡ）／Ｖｎ／３＝３５０Ａ  …（６）
同様にして、分散電源９ａ，９ｂの短絡電流Ｉ２，Ｉ３はそれぞれ０Ａ，１７５Ａとなり、総短絡電流Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋Ｉ４は１２１８９Ａとなる。
【００３５】
図５では、分散電源９ａに６ＭＶＡの重要負荷が接続される。この場合は、分散電源９ａの短絡（突上）電流Ｉ２は−３５０Ａとなり、事故点への短絡電流はさらに抑制される。
【００３６】
図６は、この実施の形態１の変更例を示す回路図であって、図２と対比される図である。図６において、この変更例では、図２の直流−交流変換器６および直流電源７が複数組（たとえば３組）のインバータ２０および直流電源７で置換される。複数のインバータ２０は、それらの出力電圧の和の電圧が下流側端子２ｂおよび上流側端子２ａ間に現われるように、端子２ｂ，２ａ間に直列接続される。正常時は、交流電圧に対して端子２ａ，２ｂ間が導通するように各インバータ２０が制御される。事故が発生した場合は、端子２ａの電圧の低下分に相当する電圧が端子２ｂ，２ａ間に現われるように、各インバータ２０が制御される。この変更例でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
【００３７】
［実施の形態２］
図７は、この発明の実施の形態２による配電設備の構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図７を参照して、この配電設備が図１の配電設備と異なる点は、限流器２が限流器４０で置換されている点である。限流器４０は、限流器２にスイッチ４１および電圧検出回路４２を追加したものである。図７では、直流電源７のうちのコンデンサ３１のみが示されている。
【００３８】
スイッチ４１は、上流側端子２ａと下流側端子２ｂの間に接続され、制御回路５によって制御される。電圧検出回路４２は、コンデンサ３１の端子間電圧が上限値よりも高くなった場合、およびコンデンサ３１の端子間電圧が下限値よりも低くなった場合に、信号φ４２を「Ｈ」レベルにし、コンデンサ３１の端子間電圧が上限値と下限値の間にある場合は信号φ４２を「Ｌ」レベルにする。
【００３９】
制御回路５は、信号φ４２が「Ｌ」レベルの場合はスイッチ４１をオフさせ、信号φ４２が「Ｈ」レベルの場合はスイッチ４１をオンさせるとともに直流−交流変換器６のトランジスタ２１〜２４を非導通状態に固定させる。これにより、コンデンサ３１の端子間電圧がコンデンサ３１の耐電圧を超え、コンデンサ３１が破壊されるのを防止することができる。また、コンデンサ３１の端子間電圧が低下して交流電圧Ｖｉを発生することができなくなった場合に、トランジスタ２１〜２４を無駄に駆動させることを防止することができる。
【００４０】
なお、コンデンサ３１のキャパシタンスをＣとし、限流器４０が交流電圧Ｖｉを発生している時間をΔｔとし、Δｔの間に分散電源９から限流器４０に入力される有効電力をＰｉとし、Δｔの間にコンデンサ３１の端子間電圧がＶｃからＶｃ＋ΔＶｃに変化したものとすると、次式（７）が成立する。
Ｃ×［（Ｖｃ＋ΔＶｃ）２−（Ｖｃ）２］／２＝Ｐｉ×Δｔ  …（７）
入力電力Ｐｉが正の場合はΔＶｃは正になり、Ｐｉが負の場合はΔＶｃは負になる。
【００４１】
［実施の形態３］
図８は、この発明の実施の形態３による配電設備の構成を示す回路ブロック図であって、図７と対比される図である。図８を参照して、この配電設備が図７の配電設備と異なる点は、限流器４０が限流器４５で置換されている点である。限流器４５は、限流器４０にインダクタ４６を追加したものである。インダクタ４６は、所定のインピーダンスＸｉを有し、上流側端子２ａと直流−交流変換器６内の変圧器１０の高圧側巻線の上流側端子との間に接続される。
【００４２】
商用電源１側で短絡または地絡事故が発生し、受電母線Ｌ１の電圧Ｖｓ′が低下してから、内部交流電圧Ｖ３を検出し、制御回路５で演算を行ない、直流−交流変換器６を制御して交流電圧Ｖｉを発生させるまでには、ある時間Ｔが必要である。この遅延時間Ｔの間にＩｇはΔＩｇだけ増加する。インダクタ４６を設けず、かつＶｓ′＝０となる場合は、ΔＩｇの最大値は、商用周波数をｆとし、正常時の系統電圧ピーク値をＶｎとすると概ね次式（８）で表わされる。
ΔＩｇ＝２πｆＴＶｎ／Ｘ  …（８）
このΔＩｇが直流−交流変換器６の定格電流からの電流余裕を超える場合には、次式（９）で表わされるインダクタ４６を直流−交流変換器６の変圧器１０の高圧側巻線に直列接続するとよい。これにより、上記遅延時間Ｔによる短絡電流の増加により直流−交流変換器６が破壊されるのを防止することができる。
（２πｆＴＸｎ−αＸ）／α＜Ｘｉ  …（９）
但し、Ｘｎは定格負荷インピーダンス、αは電流余裕度である。
【００４３】
たとえば、制御回路５がＴ＝２００μ秒で応答することができ、直流−交流変換器６の定格電流からの余裕を３０％とし、Ｘを定格負荷インピーダンスの２０％とし、電力系統の基準周波数を６０Ｈｚとすると、Ｘｉは定格負荷インピーダンスＸｎの５％程度の小さな値になる。これらの定数は、予め把握することが可能であるので、コストパフォーマンスが最適な限流器４５を構成することができる。
【００４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る限流装置は、分散電源と商用電源の間に設けられ、商用電源側で短絡または地絡事故が発生した場合に、分散電源から商用電源側に流れる短絡電流を抑制するものである。この限流装置では、直流電力の充放電を行なう直流電源と、分散電源に接続される第１の端子と商用電源に接続される第２の端子とを有し、直流電源の出力電圧を交流電圧に変換して第１および第２の端子間に出力する出力電圧の制御が可能な直流−交流変換回路と、第２の端子の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路の検出結果に基づいて直流−交流変換回路を制御する制御回路とが設けられる。この制御回路は、正常時における第２の端子の電圧と電圧検出回路を介して検出された第２の端子の電圧との差の電圧を第１および第２の端子間に発生させて短絡電流を抑制する。したがって、事故発生の有無によらず分散電源の負荷を一定に保つことができるので、商用電源側の事故によって分散電源が停止することを防止することができる。
【００４６】
好ましくは、直流−交流変換回路は、直流電源の出力電圧を交流電圧に変換するための複数のトランジスタを含む。限流装置は、さらに、直流電源の蓄積エネルギを検出するエネルギ検出回路と、第１および第２の端子間に接続されたスイッチとを備える。制御回路は、エネルギ検出回路を介して検出された蓄積エネルギが上限値または下限値を超えたことに応じて、複数のトランジスタを非導通にするとともにスイッチを導通させる。この場合は、蓄積エネルギが過大になって直流電源が破壊されたり、蓄積エネルギがないときに直流−交流変換動作が無駄に行なわれることを防止することができる。
【００４７】
また好ましくは、さらに、分散電源と第１の端子との間および第２の端子と商用電源との間の少なくとも一方に接続され、短絡電流を抑制するためのインダクタが設けられる。この場合は、事故発生から直流−交流変換回路が動作するまでの短絡電流をインダクタによって抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による配電設備の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した直流−交流変換器および直流電源の構成を示す回路図である。
【図３】図１に示した限流器の効果を説明するための図である。
【図４】図１に示した限流器の効果を説明するための他の図である。
【図５】図１に示した限流器の効果を説明するためのさらに他の図である。
【図６】この実施の形態１の変更例を示す回路図である。
【図７】この発明の実施の形態２による配電設備の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態３による配電設備の構成を示す回路ブロック図である。
【図９】従来の配電設備の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１，１ａ，５１  商用電源、２，４０，４５  限流器、１ｂ，３，１０，３３変圧器、４  基準電圧発生回路、５  制御回路、６  直流−交流変換回路、７直流電源、８，１４，４６，５７  インダクタ、９，５８  分散電源、Ｌ１，Ｌ５２  受電母線、Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５２，Ｌ５３，Ｌ６２，Ｌ６３  配電線、Ｌ３，Ｌ６１  コジェネ母線、１１  平滑化フィルタ、１２  抵抗素子、１３，３１  コンデンサ、２１〜２４  トランジスタ、２５〜２８，３２，５５，５６  ダイオード、４１  スイッチ、４２  電圧検出回路、５２  系統連系装置、５３，５４  サイリスタ。
【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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