(57)【要約】  【課題】  部品コストが増えることは勿論のこと、能動的変動の入力による交流系統への影響が生じた。  【解決手段】  分散型電源２からの電力を、三相交流電線４を通じて交流系統３に出力している、分散型電源及び交流系統間の連系運転中に、交流系統が停電したときに分散型電源の単独運転を検出する分散型電源の単独運転検出装置８であって、三相交流電線の三相（Ｒ−Ｓ相、Ｓ−Ｔ相、Ｒ−Ｔ相）の内、一相（Ｓ−Ｔ相）から電力を抽出し、この抽出した電力に無効電力変動を入力するようにインバータ１３を制御するＣＰＵ２３と、無効電力変動が入力された電力から、前記無効電力変動に基づく周波数変動を検出する周波数変動検出部２２とを有し、ＣＰＵ２３は、周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、所定レベル以上であると判断されると、分散型電源２の単独運転中であることを検出するものである。【選択図】  図１
2005117794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型電源からの電力を、三相交流電線を通じて交流系統に出力している、前記分散型電源及び交流系統間の連系運転中に、前記交流系統が停電したときに前記分散型電源の単独運転を検出する分散型電源の単独運転検出装置であって、
前記三相交流電線の三相の内、一相から電力を抽出し、この抽出した電力に能動的変動を入力する能動的変動入力手段と、
この能動的変動入力手段にて能動的変動が入力された電力から、前記能動的変動に基づく変動要素を検出する能動的変動検出手段と、
この能動的変動検出手段にて変動要素を検出すると、この変動要素に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出する制御手段とを有することを特徴とする分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項２】
前記能動的変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記能動的変動入力手段にて電力抽出された相に戻すことを特徴とする請求項１記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項３】
前記分散型電源及び交流系統間の受動的変動を検出する受動的変動検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記受動的変動検出手段にて検出した受動的変動に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項４】
前記能動的変動入力手段は、
前記三相交流電線の三相の内、一相からの電力を抽出し、この抽出した電力に無効電力変動を入力する無効電力変動入力部を有し、
前記能動的変動検出手段は、
前記無効電力変動入力部にて無効電力変動が入力された電力から、この無効電力変動に基づく周波数変動を検出する周波数変動検出部を有し、
前記制御手段は、
前記周波数変動検出部にて周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、この周波数変動が所定レベル以上であると判断されると、前記分散型電源の単独運転を検出することを特徴とする請求項１、２又は３記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項５】
前記無効電力変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記無効電力変動入力部にて電力抽出された相に戻すことを特徴とする請求項４記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項６】
前記無効電力変動入力部は、
前記入力する無効電力変動の変動量を設定変更可能とすることを特徴とする請求項４又は５記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【請求項７】
前記能動的変動は、
高調波であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の分散型電源の単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池等の分散型電源からの電力を、三相交流電線を通じて電力会社等の交流系統に出力している、前記分散型電源及び交流系統間の連系運転中に、前記交流系統が停電したときに前記分散型電源の単独運転を検出する分散型電源の単独運転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相交流電線の三相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相、Ｓ−Ｔ相）全部に高調波を注入する高調波発生部と、この三相交流電線の各相に関わる高調波を検出する変流器と、この変流器にて検出した高調波に基づいて三相交流電線のインピーダンスを演算するインピーダンス算出回路とを有し、このインピーダンス算出回路にて算出したインピーダンス変化に応じて交流系統側の停電を検出することで、分散型電源の単独運転を検出するようにした（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような従来の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相交流電線の三相全部に高調波を注入し、これら高調波に基づく三相交流電線のインピーダンス変化に応じて、交流系統の停電時における、分散型電源の単独運転を検出することができる。
【特許文献１】特開平６−３４３２３０号公報（段落番号「０００８」〜「００１３」及び、図１乃至図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相交流電線の三相全部に高調波を注入し、これら高調波に基づく三相交流電線のインピーダンス変化に応じて交流系統の停電時における分散型電源の単独運転を検出するようにしたが、三相全部に高調波を注入するためには相毎に高調波を注入する装置が必要となるため、その部品コストが非常に高くなる。
【０００５】
また、上記従来の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相全部に高調波を注入しているので、交流系統側に高調波の影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
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、三相交流電線への能動的変動の注入に伴う交流系統への影響を確実に防止すると共に、そのコストパフォーマンスに優れた、分散型電源の単独運転検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、分散型電源からの電力を、三相交流電線を通じて交流系統に出力している、前記分散型電源及び交流系統間の連系運転中に、前記交流系統が停電したときに前記分散型電源の単独運転を検出する分散型電源の単独運転検出装置であって、前記三相交流電線の三相の内、一相から電力を抽出し、この抽出した電力に能動的変動を入力する能動的変動入力手段と、この能動的変動入力手段にて能動的変動が入力された電力から、前記能動的変動に基づく変動要素を検出する能動的変動検出手段と、この能動的変動検出手段にて変動要素を検出すると、この変動要素に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出する制御手段とを有するようにした。
【０００８】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記能動的変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記能動的変動入力手段にて電力抽出された相に戻すようにした。
【０００９】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記分散型電源及び交流系統間の受動的変動を検出する受動的変動検出手段を有し、前記制御手段は、前記受動的変動検出手段にて検出した受動的変動に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出するようにした。
【００１０】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記能動的変動入力手段が、前記三相交流電線の三相の内、一相からの電力を抽出し、この抽出した電力に無効電力変動を入力する無効電力変動入力部を有し、前記能動的変動検出手段は、前記無効電力変動入力部にて無効電力変動が入力された電力から、この無効電力変動に基づく周波数変動を検出する周波数変動検出部を有し、前記制御手段は、前記周波数変動検出部にて周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、この周波数変動が所定レベル以上であると判断されると、前記分散型電源の単独運転を検出するようにした。
【００１１】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記無効電力変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記無効電力変動入力部にて電力抽出された相に戻すようにした。
【００１２】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記無効電力変動入力部が、前記入力する無効電力変動の変動量を設定変更可能とするようにした。
【００１３】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置は、前記能動的変動を高調波とした。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように構成された本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相交流電線の三相の内、一相から電力を抽出し、この抽出した電力に能動的変動を入力し、この能動的変動が入力された電力から、前記能動的変動に基づく変動要素を検出すると、この変動要素に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出するようにしたので、三相交流電線を用いた交流系統の停電時における分散型電源の単独運転を確実に検出することができることはもちろんのこと、前記能動的変動を入力するのが一相のみであるため、その能動的変動を入力する装置も一つで済み、部品コストの軽減を図ることができ、さらには、能動的変動の入力による交流系統への影響を確実に防止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、前記能動的変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記能動的変動入力手段にて電力抽出された相に戻すようにしたので、抽出した電力が元の相（Ｓ−Ｔ相）ではなく、他の相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相）に供給されることによって生じる相同士のアンバランスを確実に防止することができる。
【００１６】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、例えば外的な能動的変動を加えることで分散型電源の単独運転を検出する能動的変動検出手段の他に、外的な能動的変動を加えることなく、分散型電源の単独運転を検出する受動的変動検出手段も配置するようにしたので、能動的変動検出手段及び受動的変動検出手段双方で分散型電源の単独運転を検出することができる。
【００１７】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、前記三相交流電線の三相の内、一相からの電力を抽出し、この抽出した電力に無効電力変動を入力し、この無効電力変動が入力された電力から、この無効電力変動に基づく周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、この周波数変動が所定レベル以上であると判断されると、前記分散型電源の単独運転を検出するようにしたので、三相交流電線を用いた交流系統の停電時における分散型電源の単独運転を確実に検出することができることはもちろんのこと、前記無効電力変動を入力するのが一相のみであるため、その無効電力変動を入力する装置も一つで済み、部品コストの軽減を図ることができ、さらには、無効電力変動の入力による交流系統への影響を確実に防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、無効電力変動が入力された電力を、前記三相交流電線の三相の内、前記無効電力変動入力部にて電力抽出された相に戻すようにしたので、抽出した電力が元の相（Ｓ−Ｔ相）ではなく、他の相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相）に供給されることによって生じる相同士のアンバランスを確実に防止することができる。
【００１９】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、無効電力変動入力部が入力する無効電力変動の変動量を設定変更可能としたので、バリエーションに富んだ分散型電源の単独運転を検出することができる。
【００２０】
本発明の分散型電源の単独運転検出装置によれば、三相交流電線の三相の内、一相から電力を抽出し、この抽出した電力に高調波を入力し、この高調波が入力された電力から、前記高調波に基づくインピーダンス変化を検出すると、このインピーダンス変化に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出するようにしたので、三相交流電線を用いた交流系統の停電時における分散型電源の単独運転を確実に検出することができることはもちろんのこと、前記高調波を入力するのが一相のみであるため、その高調波を入力する装置も一つで済み、部品コストの軽減を図ることができ、さらには、高調波の入力による交流系統への影響を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に基づいて本発明の分散型電源の単独運転検出装置における実施の形態を示す系統連系システムについて説明する。図１は本実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示す系統連系システム１は、電力を発生する太陽電池等の分散型電源（発電機）２と、電力会社等の交流系統３と、分散型電源２及び交流系統３間を接続する三相交流電線（Ｒ−Ｓ相、Ｓ−Ｔ相、Ｒ−Ｔ相）４と、分散型電源２及び交流系統３間の三相交流電線４による電気接続を遮断する遮断器５と、この遮断器５をＯＮ／ＯＦＦ制御する分散型電源系統連系保護装置６と、負荷７と、分散型電源２及び交流系統３間の連系運転中に、交流系統３が停電したときに分散型電源２の単独運転を検出する単独運転検出装置８と、三相交流電線４の内、一相、例えばＳ−Ｔ相の交流電力を抽出し、この抽出した交流電力を、例えば４００Ｖから２００Ｖに変圧する第１トランス９Ａと、この第１トランス９Ａで変圧した交流電力を直流電力に整流し、このＳ−Ｔ相の直流電力を単独運転検出装置８に供給する整流回路９Ｂと、単独運転検出装置８の出力を２００Ｖから元の４００Ｖに変圧し、この交流出力を、第１トランス９Ａで電力抽出した元のＳ−Ｔ相に戻す第２トランス９Ｃとを有している。
【００２３】
単独運転検出装置８は、交流系統３の停電時における、分散型電源２の単独運転を検出する単独運転検出部１０を備え、第１トランス９Ａ及び整流回路９Ｂを通じて三相交流電線４のＳ−Ｔ相における直流電力のノイズ成分を除去するフィルタ処理を施す直流側フィルタ１１と、この直流側フィルタ１１にてフィルタ処理を施された直流電力を昇圧するコンバータ１２と、このコンバータ１２にて昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ１３と、このインバータ１３で変換された交流電力の高周波成分を取り除くＬＣフィルタ１４と、このＬＣフィルタ１４にて取り除いた交流電力に交流フィルタ処理を施す交流側フィルタ１５と、第２トランス９Ｃとの電気接続を遮断制御する連系リレー１６とを有している。
【００２４】
さらに単独運転検出装置８は、ＬＣフィルタ１４及び交流側フィルタ１５間の交流電線（Ｕ相、Ｏ相、Ｗ相）１７の交流電力から出力電流を検出する電流センサ１８と、交流側フィルタ１５の交流電線１７の交流電力から系統電圧を検出する系統電圧センサ１９と、交流電力のＵ−Ｗ相に無効電力変動（能動的変動）が入力されるようにインバータ１３を制御する無効電力変動入力部２１と、交流電線１７のＵ−Ｗ相の電力から無効電力変動に基づく周波数変動を検出する周波数変動検出部２２と、この単独運転検出部１０全体を制御するＣＰＵ２３とを有している。尚、無効電力変動入力部２１は、ＣＰＵ２３内部に配置されているものとする。
【００２５】
ＣＰＵ２３は、周波数変動検出部２２にて検出したＵ−Ｗ相の無効電力変動に基づく周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、この判定結果に基づいて分散型電源２が単独運転中であるか否かを判断する能動方式検出部３１と、電流センサ１８や系統電圧センサ１９にて検出した受動的変動に基づいて、分散型電源２が単独運転中であるか否かを判断する受動的方式検出部３２と、能動方式検出部３１及び受動的方式検出部３２の判断結果に基づいて、分散型電源２の単独運転を最終判断すると共に、ＣＰＵ２３全体を制御する制御回路３４とを有している。尚、この所定レベルは、分散型電源２の単独運転を検出したか否かを判断するための閾値である。
【００２６】
尚、能動的変動とは、現在出力中の交流電力に、例えば高調波、無効電力変動や有効電力変動、周波数変動等の外乱要素を外的に加え、この外的に加えられた外乱要素に基づいて、分散型電源２の単独運転を検出しようとするものであり、本実施の形態においては無効電力変動を例にあげて説明している。これに対して、受動的変動とは、能動的変動のように外的に加えることなく、現在出力中の交流電力の様々な要素、例えば出力電流や系統電圧等の要素に基づいて、分散型電源２の単独運転を検出しようとするものである。
【００２７】
また、ＣＰＵ２３の受動方式検出部３２は、電流センサ１８や系統電圧センサ１９の検出結果（例えば過電圧、不足電圧、過周波数、不足周波数等）に基づいて、分散型電源２が単独運転中であるか否かを判定するものである。
【００２８】
制御回路３４は、例えば能動方式検出部３１にて分散型電源２が単独運転中であるとの判断結果を得ると、この分散型電源２が単独運転中であると最終的に判断すると共に、能動方式検出部３１にて分散型電源２が単独運転中でないとの判断結果を得て、受動方式検出部３２にて分散型電源が単独運転中であるとの判断結果を得ると、分散型電源２が単独運転中であると最終的に判断するものである。
【００２９】
さらに制御回路３４は、分散型電源２が単独運転をしているとの最終判断結果を検出すると、連系リレー１６をＯＦＦ制御することで第２トランス９Ｃとの電気接続を遮断すると共に、分散型電源２が単独運転しているとの最終判断結果を分散型電源系統連系保護装置６に報知するものである。
【００３０】
分散型電源系統連系保護装置６は、分散型電源２が単独運転しているとの最終判断結果を検出すると、遮断器５をＯＦＦ制御することで、交流系統３との連系接続を遮断するものである。
【００３１】
また、ＣＰＵ２３は、系統電圧に同期した基準正弦波の位相（電流位相）をシフトすることで理想電流値に対応するＰＷＭ出力を演算し、このＰＷＭ出力でインバータ１３の交流電力の出力電流を制御するものである。従って、インバータ１３では、ＣＰＵ２３内部の無効電力変動入力部２１からの制御に応じて、交流電力のＵ−Ｗ相に無効電力変動が入力されるものである。
【００３２】
尚、請求項記載の単独運転検出装置は単独運転検出装置８、能動的変動入力手段は無効電力変動入力部２１、ＣＰＵ２３及びインバータ１３、能動的変動検出手段は周波数変動検出部２２及びＣＰＵ２３、制御手段はＣＰＵ２３、受動的変動検出手段は電流センサ１８や系統電圧センサ１９等に相当するものである。
【００３３】
次に本実施の形態を示す系統連系システム１の動作について説明する。
【００３４】
第１トランス９Ａは、三相交流電線４の三相の内、例えばＳ−Ｔ相の交流電力を抽出し、この交流電力を４００Ｖから２００Ｖに変圧し、この交流電力を整流回路９Ｂに伝送する。
【００３５】
整流回路９Ｂは、このＳ−Ｔ相の交流電力を直流電力に整流し、このＳ−Ｔ相の直流電力を単独運転検出装置８に供給する。
【００３６】
単独運転検出装置８の直流側フィルタ１１は、Ｓ−Ｔ相の直流電力のノイズ成分を除去するフィルタ処理を施し、このフィルタ処理を施された直流電力をコンバータ１２に伝送する。
【００３７】
コンバータ１２は、Ｓ−Ｔ相の直流電力を昇圧し、この昇圧した直流電力をインバータ１３に伝送する。
【００３８】
インバータ１３は、Ｓ−Ｔ相の直流電力を交流電力に変換し、この交流電力をＬＣフィルタ１４に伝送する。尚、インバータ１３は、ＣＰＵ２３に制御され、系統電圧に同期した基準正弦波の位相（電流位相）をシフトすることで理想電流値に対応するＰＷＭ出力を演算し、このＰＷＭ出力でインバータ１３の交流電力の出力電流を制御するものである。
【００３９】
従って、インバータ１３では、ＣＰＵ２３内部の無効電力変動入力部２１からの制御に応じて、交流電力のＵ−Ｗ相に無効電力変動が入力されるものである。
【００４０】
ＬＣフィルタ１４では、インバータ１３にて変換された交流電力の高周波成分を取り除き、この交流電力を交流側フィルタ１５に伝送する。
【００４１】
交流側フィルタ１５では、この交流電力に交流フィルタ処理を施し、この交流電力を交流電線１７に伝送する。
【００４２】
周波数変動検出部２２は、この交流電線１７のＵ−Ｗ相の電力から無効電力変動に基づく周波数変動を検出し、この周波数変動を能動方式検出部３１に伝送する。
【００４３】
能動方式検出部３１は、周波数変動検出部２２にて検出したＵ−Ｗ相の無効電力変動に基づく周波数変動が所定レベル以上であるか否かを判定し、この判定結果に基づいて分散型電源２が単独運転中であるか否かを判断する。
【００４４】
では、このような無効電力変動方式における単独運転検出部１０内部の処理動作について説明する。図２は単独運転検出部１０の無効電力変動方式の単独運転検出判断処理に関わる処理動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図２に示すフローチャートは、前述したようにインバータ１３を通じて交流電力のＵ−Ｗ相に無効電力変動を入力し、このＵ−Ｗ相の無効電力変動の周波数変動に基づいて分散型電源２の単独運転を検出するまでの単独運転検出部１０の処理動作を示すものである。
【００４６】
図２において単独運転検出部１０は、ＣＰＵ２３内の無効電力変動入力部２１を通じてインバータ１３を制御するのであるが、系統電圧に同期した基準正弦波の位相（電流位相）を進み方向にシフトするようにインバータ１３を制御すると(ステップＳ１１)、インバータ１３の出力である交流電力のＵ−Ｗ相に進み方向の無効電力変動が入力されたことになる(ステップＳ１２)。
【００４７】
能動方式検出部３１は、周波数変動検出部２２を通じて交流電力のＵ−Ｗ相の無効電力変動に基づく周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル（基準）以上であるか否かを判定する(ステップＳ１３)。
【００４８】
さらに、能動方式検出部３１は、周波数変動が基準以上であると判定されると、検出時限以上であるか否かを判定する(ステップＳ１４)。尚、この検出時限とは、例えば０．５から１秒の検出時間である。
【００４９】
能動方式検出部３１は、検出時限以上であると判定されると、つまり、基準以上の周波数変動が検出時限以上検出されたものと判断し、分散型電源２が単独運転状態であるとの判断結果を得るものである(ステップＳ１５)。
【００５０】
また、単独運転検出部１０は、無効電力変動入力部２１を通じて電流位相を遅れ方向にシフトするようにインバータ１３を制御すると（ステップＳ１６）、交流電力のＵ−Ｗ相に遅れた無効電力変動が入力されたことになる(ステップＳ１７)。
【００５１】
能動方式検出部３１は、周波数変動検出部２２を通じて交流電力のＵ−Ｗ相の無効電力変動に基づく周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル（基準）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【００５２】
さらに、能動方式検出部３１は、周波数変動が基準以上であると判定されると、検出時限以上であるか否かを判定する(ステップＳ１９)。尚、この検出時限とは、例えば０．５から１秒の検出時間である。
【００５３】
能動方式検出部３１は、検出時限以上であると判定されると、つまり、基準以上の周波数変動が検出時限以上検出されたものと判断し、分散型電源２が単独運転状態であるとの判断結果を得るべく、ステップＳ１５に移行する。
【００５４】
また、能動方式検出部３１は、ステップＳ１３にて周波数変動が基準以上でないと判定されると、電流位相を遅らせるべく、ステップＳ１６に移行する。
【００５５】
また、能動方式検出部３１は、ステップＳ１４にて検出時限以上でないと判定されると、電流位相を遅らせるべく、ステップＳ１６に移行する。
【００５６】
また、能動方式検出部３１は、ステップＳ１８にて周波数変動が基準以上でないと判定されると、電流位相を進ませるべく、ステップＳ１１に移行する。
【００５７】
また、能動方式検出部３１は、ステップＳ１９にて検出時限以上でないと判定されると、電流位相を進ませるべく、ステップＳ１１に移行する。
【００５８】
このように単独運転検出部１０にて交流電力のＵ−Ｗ相に無効電力変動を自在に入力することを可能とし、周波数変動検出部２２にて交流電力のＵ−Ｗ相の無効電力変動に基づく周波数変動を検出し、この所定レベル（基準）以上の周波数変動が検出時限以上検出されると、能動方式検出部３１にて分散型電源２が単独運転中であると判断することができる。
【００５９】
さらに、制御回路３４は、能動方式検出部３１の判断結果及び受動方式検出部３２の判断結果を検出すると、これら判断結果に基づいて分散型電源２が単独運転中であるか否かの最終判断結果を得ることになる。
【００６０】
制御回路３４は、分散型電源２が単独運転中であるとの判断結果を得ると、連系リレー１６をＯＦＦ制御することで、交流側フィルタ１５及び第２トランス９Ｃ間の電気接続を遮断すると共に、分散型電源系統連系保護装置６に分散型電源２が単独運転中であるとの判断結果を報知する。
【００６１】
分散型電源系統連系保護装置６は、分散型電源２が単独運転中であるとの判断結果を得ると、遮断器５をＯＦＦ制御することで、交流系統３との電気接続を遮断する。
【００６２】
また、制御回路３４は、分散型電源２が単独運転中でないとの判断結果を得ると、連系リレー１６のＯＮ制御を継続することで、交流型フィルタ１５及び第２トランス９Ｃ間の電気接続を継続する。
【００６３】
第２トランス９Ｃは、交流側フィルタ１５からの交流電力を２００Ｖから４００Ｖに変圧し、この交流電力を元のＳ−Ｔ相に戻す。つまり、第１トランス９Ａにて抽出した交流電力を元のＳ−Ｔ相に戻すようにしたので、抽出した交流電力が元のＳ−Ｔ相ではなく、他の相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相）に供給されることによって生じる相同士のアンバランスを確実に防止することができるものである。
【００６４】
本実施の形態によれば、三相交流電線４の三相（Ｓ−Ｔ相、Ｒ−Ｔ相、Ｒ−Ｓ相）の内、一相（Ｓ−Ｔ相）からの電力を抽出し、この抽出した電力に無効電力変動を入力し、この無効電力変動が入力された電力から、この無効電力変動に基づく周波数変動を検出すると、この周波数変動が所定レベル（基準）以上であるか否かを判定し、この所定レベル（基準）以上の周波数変動が検出時限以上検出されると、分散型電源２の単独運転を検出するようにしたので、三相交流電線４を用いた交流系統３の停電時における分散型電源２の単独運転を確実に検出することができることはもちろんのこと、無効電力変動を入力するのが一相のみであるため、その無効電力変動を入力する装置も一つで済み、部品コストの軽減を図ることができ、さらには、無効電力変動の入力による交流系統３への影響を確実に防止することができる。
【００６５】
さらに本実施の形態によれば、無効電力変動が入力された電力を、第２トランス９Ｃを通じて、三相交流電線４の三相の内、第１トランス９Ａで電力抽出した元の相（Ｓ−Ｔ相）に戻すようにしたので、第１トランス９Ａで抽出した元の相（Ｓ−Ｔ相）ではなく、他の相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相）に供給されることによって生じる相同士のアンバランスを確実に防止することができる。
【００６６】
尚、上記実施の形態においては、能動的変動として無効電力変動を入力するようにしたが、例えば高調波を入力するようにしても良く、この場合、三相交流電線４の三相の内、一相（Ｓ−Ｔ相）の電力を、第１トランス９Ａを通じて抽出し、この抽出した電力に対応したＵ−Ｗ相に高調波を入力するようにインバータ１３を制御し、このＵ−Ｗ相から高調波を検出し、この高調波に基づくインピーダンス変動に基づいて分散型電源２の単独運転を検出するようにしても良い。
【００６７】
このように能動的変動として高調波を使用したとしても、三相交流電線４を用いた交流系統３の停電時における分散型電源２の単独運転を確実に検出することができることはもちろんのこと、高調波を入力するのが一相だけであることから、その高調波を入力する装置も一つで済み、部品コストの軽減を図ることができ、さらには、高調波の入力による交流系統３への影響を確実に防止することができる。
【００６８】
さらに、高調波が入力された電力を、三相交流電線４の三相の内、電力抽出された元の相に戻すようにしても良く、この場合には、抽出した電力が元の相（Ｓ−Ｔ相）ではなく、他の相（Ｒ−Ｓ相、Ｒ−Ｔ相）に供給されることによって生じる相同士のアンバランスを確実に防止することができる。
【００６９】
尚、上記実施の形態においては、能動的変動として無効電力変動や高調波を例にあげて説明したが、三相交流電線４の三相の内、一相にのみ能動的変動を注入し、この注入した能動的変動に基づく変動要素を検出し、この検出した変動要素に基づいて分散型電源２の単独運転を検出するという技術的思想に鑑みると、能動的変動として、例えば有効電力変動や周波数変動を使用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００７０】
また、上記実施の形態における分散型電源としては、例えば太陽光発電、水力発電、風力発電、燃料電池発電、ガスコージェネレーション発電やガスタービン発電等による電力を系統連系を用いて電力供給する電源システムがあげられる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、交流系統と連系運転する三相交流電線の交流電力に能動的変動を注入し、この注入した能動的変動に基づく変動要素を検出し、この変動要素に基づいて、分散型電源の単独運転を検出する単独運転検出装置を使用した系統連系システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の分散型電源の単独運転検出装置における実施の形態を示す系統連系システム内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の要部である単独運転検出装置の単独運転検出部の無効電力変動方式の単独運転検出判断処理に関わる処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
２  分散型電源
３  交流系統
８  単独運転検出装置
１３  インバータ（能動的変動入力手段）
１８  電流センサ（受動的変動検出手段）
１９  系統電圧センサ（受動的変動検出手段）
２１  無効電力変動入力部（能動的変動入力手段）
２２  周波数変動検出部（能動的変動検出手段）
２３  ＣＰＵ（制御手段、能動的変動入力手段、能動的変動検出手段）
【図１】
2005117794.tif 000003
【図２】
2005117794.tif 000004