(57)【要約】【課題】  注入電流量を小さくしても、バックグラウンドノイズに対するＳＮ比の悪化を抑制して、分散電源の単独運転を精度良く検出することができる装置を提供する。【解決手段】  この単独運転検出装置は、電流注入装置３２と供給停止検出装置４２とを備えている。電流注入装置３２は、所定の大きさの注入電流を供給する注入期間と、注入電流が実質的に０の期間が一定期間続く非注入期間とを一定の周期で繰り返す注入次数ｍの注入電流Ｊm を引込線１８に注入する。供給停止検出装置４２は、引込線１８における計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、バックグラウンドノイズを除去して、注入電流Ｊm による電圧および電流を抽出して出力する抽出手段および演算手段と、それから出力される電圧および電流を用いて、注入次数ｍのインピーダンスまたはアドミタンスを算出する演算手段とを備えている。【選択図】  図２
2005354877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位系統に変電所を介して配電線が接続され、この配電線に、分散電源を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適用されるものであって、
前記配電線から前記需要家設備への引込線に、当該配電系統の基本波電圧の１倍よりも大きい非整数倍次数の注入電流を注入する電流注入装置と、
前記引込線における電圧および電流を計測して得られる計測電圧および計測電流から、前記注入次数の電圧および電流をそれぞれ抽出し、この電圧および電流に基づいて、前記需要家設備の受電点から眺めた前記配電系統の前記注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスを算出し、当該インピーダンスまたはアドミタンスの変化から、前記上位系統からの電力供給が停止したことを検出する供給停止検出装置とを備える、分散電源の単独運転検出装置において、
前記電流注入装置は、０よりも大きい所定の大きさの注入電流を供給する注入期間と、注入電流が実質的に０の期間が一定期間続く非注入期間とを一定の周期で繰り返す注入電流を出力するものであり、
前記供給停止検出装置は、
前記計測電圧および計測電流から、前記注入期間を含む第１計測期間中の前記注入電流による電圧およびバックグラウンドノイズ電圧を含む電圧ならびに前記注入電流による電流およびバックグラウンドノイズ電流を含む電流をそれぞれ抽出して出力する第１抽出手段と、
前記計測電圧および計測電流から、前記第１計測期間を除く計測期間である第２計測期間中のバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流をそれぞれ抽出して出力する第２抽出手段と、
前記第１抽出手段から出力される電圧および電流から、前記注入次数の電圧および電流をそれぞれ抽出して出力する第３抽出手段と、
前記第２抽出手段から出力されるバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流から、前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流をそれぞれ抽出して出力する第４抽出手段と、
前記第４抽出手段から出力されるバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流に基づいて、前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流をそれぞれ算出して出力する第１演算手段と、
前記第３抽出手段から出力される電圧および電流から、前記第１演算手段から出力されるバックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流をそれぞれ引き算して、前記第１計測期間中の前記注入電流による電圧および前記注入電流による電流をそれぞれ出力する第２演算手段と、
前記第２演算手段から出力される電圧および電流を用いて、前記注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスを算出して出力する第３演算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】
前記第１演算手段は、
前記第１計測期間中の中心点と前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧の最大点との間の位相角をθV としたとき、前記第１計測期間と第２計測期間とを合わせた計測期間全体における前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧の位相角θV を決定して出力する第４演算手段と、
前記第４演算手段から出力される位相角θV を用いて、前記第４抽出手段から出力されるバックグラウンドノイズ電圧を前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧に換算して出力する第５演算手段と、
前記第１計測期間中の中心点と前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流の最大点との間の位相角をθI としたとき、前記第１計測期間と第２計測期間とを合わせた計測期間全体における前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流の位相角θI を決定して出力する第６演算手段と、
前記第６演算手段から出力される位相角θI を用いて、前記第４抽出手段から出力されるバックグラウンドノイズ電流を前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流に換算して出力する第７演算手段とを備えている請求項１記載の分散電源の単独運転検出装置。
【請求項３】
前記供給停止検出装置は、前記第１抽出手段および第２抽出手段の前段に、前記計測電圧および計測電流から、前記配電系統の少なくとも基本波電圧成分および基本波電流成分をそれぞれ除去する除去手段を更に備えており、
前記第１抽出手段および第２抽出手段は、当該第１抽出手段および第２抽出手段において処理する前記計測電圧および計測電流として、前記除去手段を通した後の電圧および電流をそれぞれ用いるものである請求項１または２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、上位系統に変電所を介して配電線が接続され、この配電線に、分散電源を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適用されるものであって、分散電源の単独運転を検出する単独運転検出装置に関し、より具体的には、単独運転検出のための注入電流量を小さくしても、バックグラウンドノイズに対するＳＮ比の悪化を防止して、単独運転を精度良く検出することができるようにする手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
配電線には、近年、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】
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に、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装置の一例として、例えば特許文献１には、上位系統に変電所を介して配電線が接続され、この配電線に、分散電源を有する需要家設備が接続された構成の配電系統に適用される単独運転検出装置であって、前記配電線から前記需要家設備への引込線に、当該配電系統の基本波電圧の１倍よりも大きい非整数倍次数（例えば２．４次、２．５次等）ｍの注入電流を注入する電流注入装置と、前記引込線における電圧および電流を計測して得られる計測電圧および計測電流から、前記注入次数ｍの電圧および電流をそれぞれ抽出し、この電圧および電流に基づいて、前記需要家設備の受電点から眺めた前記配電系統の前記注入次数ｍのインピーダンスまたはアドミタンスを算出し、当該インピーダンスまたはアドミタンスの変化から、前記上位系統からの電力供給停止、即ち分散電源の単独運転を検出する供給停止検出装置とを備える単独運転検出装置が記載されている。
【０００５】
上記電流注入装置から引込線に注入する注入次数ｍの注入電流は、連続する正弦波電流である。
【０００６】
上記供給停止検出装置は、具体的には、前記注入電流による前記注入次数ｍの電圧Ｖm および電流Ｉm を計測し、この両者から、注入次数ｍのインピーダンスＺm ＝Ｖm ／Ｉm またはアドミタンスＹm ＝Ｉm ／Ｖm を算出し、このインピーダンスＺm の絶対値が所定値よりも大きい状態が所定時間以上継続したか否か、またはアドミタンスＹm の絶対値が所定値よりも小さい状態が所定時間以上継続したか否かを判定して、単独運転を検出するものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２４８１６８号公報（段落００１６−００２０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような分散電源の単独運転検出装置においては、注入電流を小さくして、電流注入装置の小型化ひいては単独運転検出装置の小型化を図りたいという要望がある。電流注入装置はパワー回路であり、供給停止検出装置は制御回路であるので、電流注入装置が単独運転検出装置のサイズを支配している。
【０００９】
しかし、上記従来の単独運転検出装置においては、単に注入電流を小さくすると、次のような問題が発生する。これを図１５を参照して説明する。
【００１０】
図１５は、配電系統における受電点付近を単純化して示す図であり、前述したような配電線１０に、受電点Ｐで、前述したような需要家設備の引込線１８が接続された構成をしている（より具体例は図２参照）。
【００１１】
この引込線１８に、前記電流注入装置から、前記注入次数ｍの注入電流Ｊm を注入すると、受電点Ｐを通して配電線１０側に向けて注入電流Ｊm の分流Ｊmsが流れ、それによって受電点Ｐに電圧Ｖmsが発生する。
【００１２】
一方、一般的に、配電線１０に接続されている負荷（図示省略）等からバックグラウンドノイズが発生し、このバックグラウンドノイズによる電流が配電線１０に流入する（注入される）。このバックグラウンドノイズの内で前記注入次数ｍの次数（周波数）成分を持つものを妨害等価注入電流Ｉn と呼ぶことにすると、受電点Ｐを通して引込線１８側に向けて妨害等価注入電流Ｉn の分流Ｉnsが流れ、それによって受電点Ｐに電圧Ｖnsが発生する。
【００１３】
受電点Ｐから眺めた配電系統の例えばアドミタンスは、妨害等価注入電流Ｉn がなければ、次式に従って計算されるはずである。
【００１４】
［数１］
Ｙm ＝Ｊms／Ｖms
【００１５】
しかし、上記のように、注入次数ｍのバックグラウンドノイズによる妨害等価注入電流Ｉn が存在すると、計測されるアドミタンスは次式となる。分子、分母の±の符号は、一つの位相の例を示し、次式とは±がそれぞれ逆になる場合もある。いずれにしても、分子、分母にそれぞれ計測誤差要素Ｉns、Ｖnsを含んでしまう。
【００１６】
［数２］
Ｙm ＝（Ｊms−Ｉns）／（Ｖms＋Ｖns）
【００１７】
従来の単独運転検出装置のように注入電流Ｊm が十分に大きいと、Ｊms≫Ｉns、Ｖms≫Ｖnsなので、数２は数１と実質的に同じになり、計測誤差要素の存在は無視できるけれども、注入電流Ｊm を小さくすると、計測誤差要素が無視できなくなる。即ち、注入電流Ｊm による注入次数ｍの計測電圧および計測電流のレベルが低下してしまい、系統電圧や注入次数ｍのバックグラウンドノイズに対してＳＮ比が悪くなるため、注入次数ｍのアドミタンスＹm やインピーダンスＺm を精度良く計測することができなくなる。ひいては、分散電源の単独運転検出を精度良く行うことができなくなる。
【００１８】
そこでこの発明は、注入電流量を小さくしても、バックグラウンドノイズに対するＳＮ比の悪化を抑制して、注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスの計測精度を低下させずに済み、分散電源の単独運転を精度良く検出す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】
【００１９】
この発明に係る分散電源の単独運転検出装置は、
（１）前記配電線から前記需要家設備への引込線に、当該配電系統の基本波電圧の１倍よりも大きい非整数倍次数ｍの注入電流を注入する電流注入装置と、
（２）前記引込線における電圧および電流を計測して得られる計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、前記注入次数ｍの電圧および電流をそれぞれ抽出し、この電圧および電流に基づいて、前記需要家設備の受電点から眺めた前記配電系統の前記注入次数ｍのインピーダンスまたはアドミタンスを算出し、当該インピーダンスまたはアドミタンスの変化から、前記上位系統からの電力供給が停止したことを検出する供給停止検出装置とを備えており、かつ
（３）前記電流注入装置は、０よりも大きい所定の大きさの注入電流を供給する注入期間と、注入電流が実質的に０の期間が一定期間続く非注入期間とを一定の周期で繰り返す注入電流を出力するものであり、
（４）前記供給停止検出装置は、図１に示すように、
（ａ）前記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、前記注入期間を含む第１計測期間中の前記注入電流による電圧およびバックグラウンドノイズ電圧を含む電圧Ｖa ならびに前記注入電流による電流およびバックグラウンドノイズ電流を含む電流Ｉa をそれぞれ抽出して出力する第１抽出手段１１０と、
（ｂ）前記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、前記第１計測期間を除く計測期間である第２計測期間中のバックグラウンドノイズ電圧Ｖnbおよびバックグラウンドノイズ電流Ｉnbをそれぞれ抽出して出力する第２抽出手段１１２と、
（ｃ）前記第１抽出手段１１０から出力される電圧Ｖa および電流Ｉa から、前記注入次数ｍの電圧Ｖmaおよび電流Ｉmaをそれぞれ抽出して出力する第３抽出手段１１４と、
（ｄ）前記第２抽出手段１１２から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnbおよびバックグラウンドノイズ電流Ｉnbから、前記注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnmb をそれぞれ抽出して出力する第４抽出手段１１６と、
（ｅ）前記第４抽出手段１１６から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnmb に基づいて、前記第１計測期間中の前記注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnma をそれぞれ算出して出力する第１演算手段１１８と、
（ｆ）前記第３抽出手段１１４から出力される電圧Ｖmaおよび電流Ｉmaから、前記第１演算手段１１８から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnma をそれぞれ引き算して、前記第１計測期間中の前記注入電流による電圧Ｖsmおよび前記注入電流による電流Ｉsmをそれぞれ出力する第２演算手段１２０と、
（ｇ）前記第２演算手段１２０から出力される電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmを用いて、前記注入次数ｍのインピーダンスＺm またはアドミタンスＹm を算出して出力する第３演算手段１２２とを備えている、ことを特徴としている。
【００２０】
この単独運転検出装置によれば、電流注入装置から出力する注入電流は、前記注入期間と非注入期間とを一定の周期で繰り返すものであるので、従来のように連続的な正弦波の注入電流に比べて、非注入期間が存在するぶん注入電流量を小さくすることができる。
【００２１】
一方、供給停止検出装置においては、第３抽出手段１１４から出力される電圧Ｖmaには、前記注入電流による電圧Ｖsmとバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma とが含まれており、次式で表すことができる。
【００２２】
［数３］
Ｖma＝Ｖsm＋Ｖnma 
【００２３】
同様に、第３抽出手段１１４から出力される電流Ｉmaには、前記注入電流による電流Ｉsmとバックグラウンドノイズ電流Ｉnma とが含まれており、次式で表すことができる。
【００２４】
［数４］
Ｉma＝Ｉsm＋Ｉnma 
【００２５】
第１演算手段１１８は、第４抽出手段１１６から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnmb に基づいて、前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma およびバックグラウンドノイズ電流Ｉnma をそれぞれ算出して出力する。
【００２６】
第２演算手段１２０は、第３抽出手段１１４から出力される前記電圧Ｖma（数３参照）および前記電流Ｉma（数４参照）から、第１演算手段１１８から出力される前記バックグラウンドノイズ電圧Ｖnma および前記バックグラウンドノイズ電流Ｉnma をそれぞれ引き算して、即ち次の数５および数６の演算を行って、前記第１計測期間中の前記注入電流による電圧Ｖsmおよび前記注入電流による電流Ｉsmをそれぞれ出力する。
【００２７】
［数５］
Ｖma−Ｖnma ＝Ｖsm
【００２８】
［数６］
Ｉma−Ｉnma ＝Ｉsm
【００２９】
その結果、第２演算手段１２０から出力される電圧および電流は、原理的には、バックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流が除去されて、注入電流による電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmのみとなるので、注入電流を小さくしても、第２演算手段１２０から出力される電圧および電流のバックグラウンドノイズに対するＳＮ比が非常に向上する。
【００３０】
そして、第３演算手段１２２は、このＳＮ比の非常に向上した前記電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmを用いて、次の数７または数８に従って、前記注入次数のインピーダンスＺm またはアドミタンスＹm を算出するので、当該インピーダンスＺm またはアドミタンスＹm を精度良く算出することができる。
【００３１】
［数７］
Ｚm ＝Ｖsm／Ｉsm
【００３２】
［数８］
Ｙm ＝Ｉsm／Ｖsm
【００３３】
前記第１演算手段１１８は、前記第１計測期間中の中心点と前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧の最大点との間の位相角をθV としたとき、前記第１計測期間と第２計測期間とを合わせた計測期間全体における前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧の位相角θV を決定して出力する第４演算手段と、前記第４演算手段から出力される位相角θV を用いて、前記第４抽出手段１１６から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb を前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma に換算して出力する第５演算手段と、前記第１計測期間中の中心点と前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流の最大点との間の位相角をθI としたとき、前記第１計測期間と第２計測期間とを合わせた計測期間全体における前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流の位相角θI を決定して出力する第６演算手段と、前記第６演算手段から出力される位相角θI を用いて、前記第４抽出手段１１６から出力されるバックグラウンドノイズ電流Ｉnmb を前記第１計測期間中の前記注入次数のバックグラウンドノイズ電流Ｉnma に換算して出力する第７演算手段とを備えていても良い。
【００３４】
また、前記第１抽出手段１１０および第２抽出手段１１２の前段に、前記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、前記配電系統の少なくとも基本波電圧成分および基本波電流成分をそれぞれ除去する除去手段を更に設け、前記第１抽出手段１１０および第２抽出手段１１２は、当該第１抽出手段および第２抽出手段において処理する前記計測電圧および計測電流として、前記除去手段を通した後の電圧Ｖd2および電流Ｉd2をそれぞれ用いるものとしても良い。
【００３５】
そのようにすると、仮に基本波電圧成分または基本波電流成分の大きさに幾らかの変動が存在していても、基本波成分は除去手段によって除去されるので、基本波成分の変動に起因して発生する見かけ上の前記注入次数成分が前記第１抽出手段１１０および第２抽出手段１１２に供給されるのを防止することができる。その結果、第１抽出手段１１０および第２抽出手段１１２から出力される電圧および電流のバックグラウンドノイズに対するＳＮ比がより向上し、ひいては前記注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスの計測精度がより向上する。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１および２に記載の発明によれば、電流注入装置から出力する注入電流は、注入期間と非注入期間とを一定の周期で繰り返すものであるので、従来のように連続的な正弦波の注入電流に比べて、非注入期間が存在するぶん注入電流量を小さくすることができる。その結果、電流注入装置の小型化ひいては当該単独運転検出装置の小型化を図ることができる。
【００３７】
しかも、供給停止検出装置においては、第２演算手段から出力される電圧および電流は、原理的には、バックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流が除去されて、注入電流による電圧および電流のみとなるので、注入電流を小さくしても、第２演算手段から出力される電圧および電流のバックグラウンドノイズに対するＳＮ比が非常に向上する。そして、第３演算手段は、このＳＮ比の非常に向上した前記電圧および電流を用いて、前記注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスを算出するので、当該インピーダンスまたはアドミタンスを精度良く算出することができる。その結果、注入電流量を小さくしても、バックグラウンドノイズに対するＳＮ比の悪化を抑制して、単独運転を精度良く検出することができる。
【００３８】
請求項３に記載の発明によれば、仮に基本波電圧成分または基本波電流成分の大きさに幾らかの変動が存在していても、その変動の影響を排除して、注入次数のインピーダンスまたはアドミタンスの計測精度をより向上させることができるので、単独運転検出の精度がより向上するという更なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図２は、この発明に係る分散電源の単独運転検出装置を備える配電系統の一例を示す単線接続図である。
【００４０】
この配電系統は、上位系統２に変電所４を介して幾つかの配電線１０、１１が接続された構成をしている。変電所４は、変圧器（バンクトランス）６と、その２次側と配電線１０、１１とを接続する遮断器（バンク遮断器）８とを備えている。なお、電圧が７ｋＶを超える特別高圧の場合の配電線は、実務上は、送配電線と呼ばれるが、この明細書では、この場合も統一して配電線と呼ぶことにしている。
【００４１】
各配電線１０、１１には、幾つかの一般需要家設備１２、分散電源を有する幾つかの需要家設備１４、１５、および幾つかの力率改善用コンデンサ１６等が接続されている。
【００４２】
この例では、配電線１０に受電点Ｐで接続された需要家設備１４内に、以下に説明するような単独運転検出装置を設けている。
【００４３】
需要家設備１４においては、その受電点Ｐに引込線１８および遮断器２０を介して構内母線２２が接続され、この構内母線２２に変圧器２４を介して負荷２５が接続されている。
【００４４】
更に、構内母線２２に遮断器２６および連系用の遮断器２８を介して分散電源３０が接続されており、通常は、遮断器２６および２８を閉じて、分散電源３０から当該配電系統の基本波に同期した電力を構内母線２２に供給するようにしている。これを連系運転と呼ぶ。
【００４５】
系統事故等の際には、変電所４の遮断器８が開放される。その際、前述したように、分散電源３０が運転（即ち単独運転）していると、感電事故等が発生する恐れがあるので、分散電源３０の単独運転を確実に検出し、更には遮断器２８を開放して分散電源３０を配電系統から切り離す（解列する）必要がある。
【００４６】
そのために、この実施形態ではこの需要家設備１４内に、分散電源３０の単独運転を検出する単独運転検出装置を設けている。この単独運転検出装置は、電流注入装置３２と、供給停止検出装置４２とを備えている。この電流注入装置３２および供給停止検出装置４２が、前記特許文献１に記載のものと異なる。
【００４７】
引込線１８には、当該引込線１８における電圧および電流を計測する計器用変圧器４０および計器用変流器４１が接続されており、これら４０、４１で計測して得られる計測電圧Ｖt および計測電圧Ｉt が供給停止検出装置４２に供給される。
【００４８】
電流注入装置３２は、この例では電圧整合用の変圧器３８を介して、引込線１８に、ひいては受電点Ｐおよび配電線１０に、当該配電系統の基本波電圧の１倍よりも大きい非整数倍次数（即ち帯小数次数）ｍの注入電流Ｊm を注入する。この注入電流Ｊm の次数（即ち注入次数）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１０の電圧が７ｋＶ以下の高圧の場合は、１＜ｍ＜２．７の範囲内が好ましく、配電線１０の電圧が７ｋＶを超える特別高圧の場合は、１＜ｍ＜３．６の範囲内が好ましいことが実験によって確かめられている。従って例えば、注入次数ｍとして２．５次を用いる。
【００４９】
しかも電流注入装置３２は、従来例のような連続した正弦波の注入電流を出力するものではなく、例えば図３に示す例のように、０よりも大きい所定の大きさの注入電流を供給する注入期間Ｔ1 と、注入電流が実質的に０（即ち０またはほぼ０）の期間が一定期間続く非注入期間Ｔ2 とを一定の周期Ｔ3 で繰り返す注入電流Ｊm を出力するものである。この図３の例の注入電流Ｊm は、正負両極性の繰り返しパルス波形のものであり、注入期間Ｔ1 の繰り返し周期はＴ3 ／２である。また、１／Ｔ3 が注入次数ｍの周波数に相当する。
【００５０】
但し、注入電流Ｊm の波形は、図３に例示したインパルス状のものに限られるものではなく、矩形波状のもの、正または負片側の単極性パルス状のもの、正弦波を断続した波形のもの等でも良い。
【００５１】
なお、図３では、注入電流Ｊm の波形は、時間軸を小さくして図示しているのでギザギザに見えるが、時間軸を拡大して表示すると、図５（Ｂ）に示す注入電流による電流Ｉsmとほぼ同じ滑らかな波形をしている。図１０（Ｂ）を除く他の図における電圧、電流等の波形についても同様である。
【００５２】
図３に示す注入電流Ｊm を注入したときの前記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt の波形の例を図４に示す。計測電圧Ｖt は、正弦波の系統電圧に注入電流によるパルス状の電圧Ｖsmが重畳された波形をしていることが分かる。計測電流Ｉt は、このシミュレーションでは負荷電流を０としたので、図３の注入電流Ｊm とほぼ同じ波形をしている。なお、図４（Ａ）において、注入電流による電圧Ｖsmは、その存在を分かりやすくするために、誇張して図示している。
【００５３】
引込線１８における注入電流Ｊm による電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmの波形の例を、図５に時間軸を拡大して示す。
【００５４】
電流注入装置３２は、この例では、図７（Ａ）に示すように、上記注入電流Ｊm に同期していて、周期が注入電流Ｊm と同じＴ3 、大きさが論理値１、その立上り時点が注入電流Ｊm の一方の極性（例えば正）の立上り時点と一致またはほぼ一致している同期信号Ｓ2 を出力し、それを供給停止検出装置４２に与える。
【００５５】
図２に示す供給停止検出装置４２は、上記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt に基づいて、前記受電点Ｐから眺めた当該配電系統の前記注入次数ｍのインピーダンスまたはアドミタンスを算出し、当該インピーダンスまたはアドミタンスの変化から、上位系統２からの電力供給が停止したことを判定して、上位系統２からの電力供給が停止したことを表す、即ち分散電源３０の単独運転を表す供給停止検出信号Ｓ1 を出力するものである。この例では、この供給停止検出信号Ｓ1 に応答して遮断器２８が開放される。
【００５６】
より具体的には、供給停止検出装置４２は、この例では図６に示すように、上記計測電圧Ｖt 、計測電流Ｉt を受けて、後述する離散フーリエ変換器５２、５４等でのサンプリングに不要な成分を除去するローパスフィルタ４４、４６と、それから出力されるアナログの電圧、電流をディジタルに変換して電圧Ｖd 、電流Ｉd をそれぞれ出力するＡＤ変換器４８、５０とを備えている。
【００５７】
このＡＤ変換器４８、５０から出力される電圧Ｖd 、電流Ｉd は、基本波の離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）５２、５４および減算器５６、５８にそれぞれ供給される。これらの要素５２、５４、５６、５８が、この実施形態では、前記計測電圧Ｖt および計測電流Ｉt から、前記配電系統の少なくとも基本波電圧成分および基本波電流成分をそれぞれ除去する除去手段を構成している。
【００５８】
基本波の離散フーリエ変換器５２、５４は、計測電圧Ｖt 、計測電流Ｉt をディジタル化した上記電圧Ｖd 、電流Ｉd をフーリエ変換して、それらの基本波の電圧Ｖd1、電流Ｉd1をそれぞれ抽出して出力する。上記計測電圧Ｖt 、電圧Ｖd1等のシミュレーション波形の例を図１０に示す。電流波形は、電圧波形とほぼ同様であるので、図示を省略する（以下同様）。図１０（Ｂ）において電圧Ｖd1の波形に多数の小さな段差が付いているのは、離散フーリエ変換によって信号を離散的に切り出したからであり、サンプリング周波数を高くすればこの段差はより小さくなりより滑らかになる。
【００５９】
減算器５６は、上記電圧Ｖd から上記電圧Ｖd1を減算して、電圧Ｖd2を出力する。減算器５８は、上記電流Ｉd から上記電流Ｉd1を減算して、電流Ｉd2を出力する。電圧Ｖd2の波形を図１０（Ｃ）に示す。上記減算の結果、基本波電圧成分が除去されて、電圧Ｖd2は、注入電流による注入次数ｍの電圧Ｖsmにバックグラウンドノイズ電圧Ｖn が重畳した波形をしている。
【００６０】
上記のような除去手段を設けることは必須ではないけれども、それを設けておくと、仮に基本波電圧成分または基本波電流成分の大きさに幾らかの変動が存在していても、基本波成分は上記除去手段によって除去されるので、基本波成分の変動に起因して発生する見かけ上の注入次数ｍの成分が次の電圧演算回路６４および電流演算回路６６に供給されるのを防止することができる。その結果、電圧演算回路６４および電流演算回路６６から出力される電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmのバックグラウンドノイズに対するＳＮ比がより向上し、ひいては注入次数ｍのインピーダンスＺm またはアドミタンスＹm の計測精度がより向上する。
【００６１】
なお、より計測精度を高めるためには、必要に応じて離散フーリエ変換器５２、５４で基本波成分の他に５次成分や７次成分も抽出し、減算器５６、５８で元の電圧Ｖd 、電流Ｉd から減算して、基本波成分の他に５次成分や７次成分も除去するようにしても良い。３相回路では、一般的に３次成分は殆ど生じないので、これの除去処理は敢えて行わなくても良い。
【００６２】
減算器５６、５８から出力される電圧Ｖd2、電流Ｉd2は、電圧演算回路６４および電流演算回路６６にそれぞれ供給される。但し、上記除去手段を設けない場合は、上記電圧Ｖd 、電流Ｉd が電圧演算回路６４、電流演算回路６６にそれぞれ供給され、当該電圧Ｖd 、電流Ｉd が以下に述べる電圧Ｖd2、電流Ｉd2の代わりに以下のように処理される。いずれにしても、上記電圧Ｖd 、Ｖd2は上記計測電圧Ｖt に相当しており、上記電流Ｉd 、Ｉd2は上記計測電流Ｉt に相当している。
【００６３】
供給停止検出装置４２は、この実施形態では、電流注入装置３２から供給される前記同期信号Ｓ2 を用いて、前記注入電流Ｊm の注入期間Ｔ1 を含む第１計測期間ａと、当該第１計測期間ａを除く計測期間である第２計測期間ｂとを表す第１マスク信号Ｓ3 およびその論理値を反転させた第２マスク信号Ｓ4 を発生するマスク信号発生器６０を備えている。両マスク信号Ｓ3 、Ｓ4 は、前記電圧演算回路６４および電流演算回路６６にそれぞれ供給される。
【００６４】
より具体的には、マスク信号発生器６０は、この実施形態では図６および図７に示すように、前記同期信号Ｓ2 に応答して、前記注入電流Ｊm の注入期間Ｔ1 に同期していて当該注入期間Ｔ1 を含む時間幅を有していて論理値が１の第１計測期間ａと、論理値が０でＴ4 −ａの時間幅の第２計測期間ｂとを、前記注入電流Ｊm の注入期間Ｔ1 の繰り返し周期Ｔ3 ／２と同じ周期Ｔ4 （＝Ｔ3 ／２）で繰り返す第１マスク信号Ｓ3 を発生させる第１マスク信号発生器６１と、この第１マスク信号発生器６１からの第１マスク信号Ｓ3 の１、０の論理値を反転させた第２マスク信号Ｓ4 を発生させる第２マスク信号発生器６２とを有している。第２マスク信号発生器６２は、具体的にはＮＯＴ回路である。
【００６５】
バックグラウンドノイズは、通常は、計測期間全体に存在すると考えられるから、第１計測期間ａには、注入電流Ｊm によって発生する電圧Ｖsm、電流Ｉsmおよびバックグラウンドノイズが存在する。第２計測期間ｂには、注入電流Ｊm によって発生する電圧Ｖsm、電流Ｉsmは存在せず、バックグラウンドノイズのみが存在することになる。
【００６６】
なお、マスク信号Ｓ3 、Ｓ4 の周期Ｔ4 をＴ3 ／２とするのは、図３に示した正負両極性の繰り返しパルス波形の注入電流Ｊm に対応するためである。注入電流Ｊm が正または負の単極性の繰り返しパルス波形の場合は、マスク信号Ｓ3 、Ｓ4 の周期Ｔ4 は、当該単極性パルスの周期と同じにすれば良い。
【００６７】
前記電圧演算回路６４、電流演算回路６６のより具体例を図８、図９にそれぞれ示す。両演算回路６４、６６は、処理対象が前者は電圧、後者は電流の違いだけなので、以下においては電圧演算回路６４を主体に説明する。
【００６８】
以下における電圧Ｖ、電流Ｉの添字の意味を予め説明しておくと、ａ、ｂはそれぞれ第１計測期間ａ、第２計測期間ｂにおけるもの、ｍは注入次数ｍのもの、ｓは注入電流Ｊm によるもの、ｎはバックグラウンドノイズによるものである。
【００６９】
図８に示すように、電圧演算回路６４は、前記電圧Ｖd2と前記第１マスク信号Ｓ3 との掛け算を行い、第１計測期間ａの電圧Ｖd2はそのまま出力し、第２計測期間ｂの電圧Ｖd2は強制的に０にして出力するＡＮＤ回路７２と、前記電圧Ｖd2と前記第２マスク信号Ｓ4 との掛け算を行い、第１計測期間ａの電圧Ｖd2は強制的に０にして出力し、第２計測期間ｂの電圧Ｖd2はそのまま出力するＡＮＤ回路７４とを備えている。このＡＮＤ回路７２、７４からの出力が、それぞれ電圧Ｖa 、電圧Ｖnbである。電圧Ｖa には、上記のように注入電流Ｊm による電圧Ｖsmとバックグラウンドノイズ電圧Ｖn とが含まれている。電圧Ｖnbには、上記のようにバックグラウンドノイズ電圧Ｖn しか存在しないので、以下これをバックグラウンドノイズ電圧Ｖnbと呼ぶ。
【００７０】
上記第１マスク信号Ｓ3 、電圧Ｖa 、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnbの波形の例を図１０（Ｄ）〜（Ｆ）にそれぞれ示す。上記第２マスク信号Ｓ4 は、単に第１マスク信号Ｓ3 の論理値を反転させたものであり、図面寸法の制約上、図１０では図示を省略している。
【００７１】
上記バックグラウンドノイズ電圧抽出のより具体例を図１１を参照して説明する。図１１は、図１０（Ｃ）〜（Ｆ）の一部分を拡大したものに相当する。但し、図１１では、注入電流による電圧Ｖsmは、説明に必要がないので図示を省略しているが、当該電圧Ｖsmは上記のように第１計測期間ａにのみ存在する。
【００７２】
なお、バックグラウンドノイズには、前記注入次数ｍの周波数成分のものとそうでない周波数成分のものとがあるが、後述する注入次数ｍの離散フーリエ変換器７６、７８、９６、９８で注入次数ｍの電圧および電流をそれぞれ抽出することにしていて注入次数ｍ以外の周波数成分のバックグラウンドノイズは抽出されないので、この供給停止検出装置４２（より具体的には電圧演算回路６４、電流演算回路６６）においては、注入次数ｍの周波数成分のバックグラウンドノイズに着目すれば良い。この注入次数ｍの周波数成分のバックグラウンドノイズは、フーリエ解析すれば、正弦波状をしている。この正弦波は、この明細書では、ｓｉｎ波およびｃｏｓ波の総称として用いている。両者は位相がπ異なるだけだからである。
【００７３】
図１１に示すように、前記注入次数ｍの周波数成分のバックグラウンドノイズ電圧Ｖn に着目する。この電圧Ｖn の周期は、どちらも同じ注入次数ｍだから、前記注入電流Ｊm の周期と同じくＴ3 である。マスク信号Ｓ3 、Ｓ4 の周期Ｔ4 は、前述したようにＴ4 ＝Ｔ3 ／２である。但し、上記バックグラウンドノイズ電圧Ｖn とマスク信号Ｓ3 、Ｓ4 との間の位相は、通常は一定の関係にはない。そこでマスク信号Ｓ3 の第１計測期間ａの中心点とバックグラウンドノイズ電圧Ｖn の最大点との間の位相角をθとする。バックグラウンドノイズ電圧Ｖn の絶対値は、必ずしも図１１に例示するようなものである必要はない。
【００７４】
バックグラウンドノイズ電圧Ｖn は、マスク信号Ｓ3 、Ｓ4 によって、第１計測期間ａに存在するものと第２計測期間ｂに存在するものとが分けて抽出される。即ち、第１マスク信号Ｓ3 によって、図１１（Ａ）中に実線で示すように第１計測期間ａに存在するものが抽出され、第２マスク信号Ｓ4 によって、図１１（Ｂ）中に実線で示すように第２計測期間ｂに存在するものが抽出される。但し、第１計測期間ａには、前述したように注入電流による電圧Ｖsmが存在するので、第１計測期間ａにおいては当該電圧Ｖsmとバックグラウンドノイズ電圧Ｖn とが合わせて抽出され、これが前記電圧Ｖa となる。第２計測期間ｂにはバックグラウンドノイズ電圧Ｖn だけしか存在しないので、それを抽出したものが前記バックグラウンドノイズ電圧Ｖnbとなる。
【００７５】
図８に戻って、上記電圧Ｖa 、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnbは、前記注入次数ｍの離散フーリエ変換器７６、７８にそれぞれ供給される。離散フーリエ変換器７６、７８は、上記電圧Ｖa 、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnbをそれぞれフーリエ変換して、注入次数ｍの電圧Ｖma、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb をそれぞれ抽出して出力する。電圧Ｖmaには、注入電流Ｊm による電圧Ｖsmとバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma とが含まれており、前記数３で表すことができる。
【００７６】
上記バックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb は、位相角算出器８０に供給される。位相角算出器８０は、複素数で表されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb の実部の値Ｒｅ（Ｖnmb ）と虚部の値Ｉｍ（Ｖnmb ）とから、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb の偏角θb を算出する（処理１）。更に、この偏角θb から、第１計測期間ａと第２計測期間ｂとを合わせた計測期間全体における注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmの位相角θを決定して出力する（処理２）。この位相角算出器８０が、前記第４演算手段を構成している。なお、上記位相角θを、後述する注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電流Ｉnmの位相角θと区別する必要がある場合は、前者を位相角θV 、後者を位相角θI と呼ぶことにする。
【００７７】
上記位相角算出器８０における処理１、２のより具体例を説明すると次のとおりである。
【００７８】
離散フーリエ変換器７８から出力される注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb はディジタル信号（離散信号）であるが、これを便宜上、アナログ信号の複素フーリエ係数の正弦波で表すと共にこれを規格化して（即ち、大きさおよび周波数を１と規格化して）表すと、この規格化正弦波の位相角θに対する第２計測期間ｂの抽出波形の基本波成分（即ち周波数１の成分）ｆb（Δ，θ）は次の数９で表すことができ、その偏角θb（Δ，θ）は次の数１０で表すことができる。ここで、Δはマスク信号Ｓ3 、Ｓ4 のデューティ比（＝ａ／Ｔ4 ）であり、規格化正弦波の周期は２πであり（即ち図１１に示す周期Ｔ3 ＝２π）、位相角θは前述したように第１計測期間ａの中心点を０としている。θ＝０，π／１８０，・・・，２πである。φは積分を行うための変数、ｊは虚数単位である。
【００７９】
【数９】
2005354877.tif 000003
【００８０】
［数１０］
θb（Δ，θ）＝ａｒｇ｛ｆb（Δ，θ）｝
【００８１】
上記数９の第１項は、図１１（Ｂ）中の期間ｂ1 におけるものであり、第２項は期間ｂ2 におけるものである。
【００８２】
一例としてΔ＝０．１としたとき（以下も同様）の、位相角θに対する上記数１０の偏角θb（Δ，θ）をグラフ化したものを図１２に示す。このグラフを用いることによって、偏角θb（Δ，θ）（これは前記処理１の偏角θb と同じものである）からそれに対応する位相角θを求めることができる。位相角算出器８０は、このグラフの情報を表形式で格納している記憶手段（例えばメモリ。以下同じ）を有している。それを用いることによって、上記位相角θをより容易に求めることができる。
【００８３】
上記位相角θは、第２計測期間ｂにおけるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb のものであるけれども、デューティ比Δは通常は０．１等のように非常に小さいので、第１計測期間ａと第２計測期間ｂとを合わせた計測期間全体におけるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmの位相角とみなしても誤差は非常に小さく、ここではそのように処理する。このようにして、位相角算出器８０は、計測期間全体における注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmの位相角θを決定して出力する（前記処理２）。
【００８４】
上記位相角θは、振幅比・位相差算出器８２に供給される。振幅比・位相差算出器８２は、上記位相角θに基づいて、次に示す振幅比ｋa（θ）および位相差ｋp（θ）を求めて出力する。
【００８５】
振幅比ｋa（θ）は、次の数１１に示すように、注入次数ｍの規格化正弦波の位相角θにおける第２計測期間ｂの抽出波形の基本波成分ｆb（Δ，θ）に対する第１計測期間ａの抽出波形の基本波成分ｆa（Δ，θ）の振幅比である。
【００８６】
［数１１］
ｋa（θ）＝｜ｆa（Δ，θ）／ｆb（Δ，θ）｜
【００８７】
上記ｆa（Δ，θ）は次の数１２で表され、ｆb（０，θ）は次の数１３で表される。  
【００８８】
［数１２］
ｆa（Δ，θ）＝ｆb（０，θ）−ｆb（Δ，θ）
【００８９】
【数１３】
2005354877.tif 000004
【００９０】
位相角θにおける上記数１１の振幅比ｋa（θ）をグラフ化したものを図１３に示す。このグラフを用いることによって、位相角θからそのときの振幅比ｋa（θ）を求めることができる。振幅比・位相差算出器８２は、このグラフの情報を表形式で格納している記憶手段を有している。それを用いることによって、上記振幅比ｋa（θ）をより容易に求めることができる。
【００９１】
位相差ｋp（θ）は、次の数１４に示すように、注入次数ｍの規格化正弦波の位相角θにおける第２計測期間ｂの抽出波形の基本波成分ｆb（Δ，θ）に対する第１計測期間ａの抽出波形の基本波成分ｆa（Δ，θ）の位相差である。
【００９２】
［数１４］
ｋp（θ）＝ａｒｇ｛ｆa（Δ，θ）／ｆb（Δ，θ）｝
【００９３】
位相角θにおける上記数１４の位相差ｋp（θ）をグラフ化したものを図１４に示す。このグラフを用いることによって、位相角θからそのときの位相差ｋp（θ）を求めることができる。振幅比・位相差算出器８２は、このグラフの情報を表形式で格納している記憶手段を有している。それを用いることによって、上記位相差ｋp（θ）をより容易に求めることができる。
【００９４】
上記振幅比ｋa（θ）、位相差ｋp（θ）およびバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb は、バックグラウンドノイズ電圧算出器８４に供給される。バックグラウンドノイズ電圧算出器８４は、これらの情報に基づいて、次の数１５の演算を行って、第２計測期間ｂにおける注入次数ｍの上記バックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb を、第１計測期間ａにおける注入次数ｍのバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma に換算して出力する。Ｒｅは実部を意味し、Ｉｍは虚部を意味する。
【００９５】
［数１５］
Ｖnma ＝ｋa（θ）｛Ｒｅ（Ｖnmb ）＋ｊ・Ｉｍ（Ｖnmb ）・ｅｘｐ（ｊ・ｋp（θ）｝
【００９６】
上記振幅比・位相差算出器８２およびバックグラウンドノイズ電圧算出器８４が、前記第５演算手段を構成している。
【００９７】
そして、上記離散フーリエ変換器７６から出力される電圧Ｖmaと上記バックグラウンドノイズ電圧算出器８４から出力されるバックグラウンドノイズ電圧Ｖnma は、減算器８６に供給される。減算器８６は、これらの情報に基づいて、前記数５の演算（減算）を行って、第１計測期間ａ中の注入電流Ｊm による電圧Ｖsmを算出して出力する。
【００９８】
なお、一般的に、複素数Ｚは、（１）実部の値Ｒｅ（Ｚ）と虚部の値Ｉｍ（Ｚ）とを用いて表すことができるし｛即ち、Ｚ＝Ｒｅ（Ｚ）＋ｊ・Ｉｍ（Ｚ）｝、（２）絶対値｜Ｚ｜と偏角ａｒｇＺとを用いて表すこともできる。両者は数学的に等価である。いずれの場合も二要素を用いて表すことに変わりはない。従って、上記電圧演算回路６４において、バックグラウンドノイズ電圧Ｖnbを離散フーリエ変換器７８によってフーリエ解析することによって得られる複素数形式のバックグラウンドノイズ電圧Ｖnmb についても、上記（１）、（２）のいずれの形式を用いてそれ以降の処理を行っても良い。以下における電流演算回路６６においても同様である。
【００９９】
図９に示す電流演算回路６６は、電圧の代わりに電流を上記電圧演算回路６４と同様に処理するＡＮＤ回路９２、９４、離散フーリエ変換器９６、９８、位相角算出器１００、振幅比・位相差算出器１０２、バックグラウンドノイズ電流算出器１０４および減算器１０６を備えている。従って、上記電圧演算回路６４の説明における電圧Ｖd2、Ｖa 、Ｖma、Ｖnb、Ｖnmb 、Ｖnma 、Ｖsmを、電流Ｉd2、Ｉa 、Ｉma、Ｉnb、Ｉnmb 、Ｉnma 、Ｉsmにそれぞれ置き換えれば良いので、ここでは重複説明を省略する。なお、電流Ｉmaは前記数４で表すことができ、バックグラウンドノイズ電流算出器１０４が行う演算は次の数１６に示すとおりであり、減算器１０６が行う演算は前記数６に示すとおりである。
【０１００】
［数１６］
Ｉnma ＝ｋa（θ）｛Ｒｅ（Ｉnmb ）＋ｊ・Ｉｍ（Ｉnmb ）・ｅｘｐ（ｊ・ｋp（θ）｝
【０１０１】
上記位相角算出器１００が前記第６演算手段を構成しており、上記振幅比・位相差算出器１０２およびバックグラウンドノイズ電流算出器１０４が前記第７演算手段を構成している。
【０１０２】
また、上記ＡＮＤ回路７２および９２が前記第１抽出手段１１０（図１参照。以下同じ）を構成しており、上記ＡＮＤ回路７４および９４が前記第２抽出手段１１２を構成しており、上記離散フーリエ変換器７６および９６が前記第３抽出手段１１４を構成しており、上記離散フーリエ変換器７８および９８が前記第４抽出手段１１６を構成しており、上記位相角算出器８０、１００、振幅比・位相差算出器８２、１０２、バックグラウンドノイズ電圧算出器８４およびバックグラウンドノイズ電流算出器１０４が前記第１演算手段１１８を構成しており、上記減算器８６および１０６が前記第２演算手段１２０を構成している。
【０１０３】
図６に戻って、上記電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmは、演算器６８に供給される。この演算器６８が前記（図１参照）第３演算手段１２２を構成している。演算器６８は、上記電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmを用いて、この例では、前記数８に従って、注入次数ｍのアドミタンスＹm を算出して出力する。
【０１０４】
上記アドミタンスＹm は、判定器７０に供給される。判定器７０は、このアドミタンスＹm の変化から、単独運転を検出して前記供給停止検出信号Ｓ1 を出力する。具体的には、判定器７０は、上記アドミタンスＹm の絶対値｜Ｙm ｜を所定の基準値Ｒ1 と比較して、前者｜Ｙm ｜が後者Ｒ1 よりも小さくなったときに、前記供給停止検出信号Ｓ1 を出力する。基準値Ｒ1 の大きさは、例えば、連系運転時の｜Ｙm ｜の１／２程度にすれば良い。また、単独運転以外の何らかによる｜Ｙm ｜の瞬時の変動による誤検出を防止するためには、｜Ｙm ｜＜Ｒ1 の状態が所定時間以上継続したときに供給停止検出信号Ｓ1 を出力するようにするのが好ましい。この所定時間は、例えば、０．３秒以上１０秒以下の所定時間にすれば良い。
【０１０５】
以上のように、この単独運転検出装置においては、電流注入装置３２から出力する注入電流Ｊm は、注入期間Ｔ1 と非注入期間Ｔ2 とを一定の周期で繰り返すものであるので、従来のように連続的な正弦波の注入電流に比べて、非注入期間Ｔ2 が存在するぶん注入電流量を小さくすることができる。その結果、電流注入装置３２の小型化ひいては当該単独運転検出装置の小型化を図ることができる。
【０１０６】
しかも、供給停止検出装置４２においては、電圧演算回路６４および電流演算回路６６から出力される電圧および電流は、原理的には、バックグラウンドノイズ電圧およびバックグラウンドノイズ電流が除去されて、注入電流による電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmのみとなるので、注入電流を小さくしても、電圧演算回路６４および電流演算回路６６から出力される電圧および電流のバックグラウンドノイズに対するＳＮ比が非常に向上する。そして、演算器６８は、このＳＮ比の非常に向上した前記電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmを用いて、前記注入次数ｍのインピーダンスＺm またはアドミタンスＹm を算出するので、当該インピーダンスＺm またはアドミタンスＹm を精度良く算出することができる。その結果、注入電流量を小さくしても、バックグラウンドノイズに対するＳＮ比の悪化を抑制して、単独運転を精度良く検出することができる。
【０１０７】
ちなみに、上記実施形態との比較例を示すと、第１マスク信号Ｓ3 のみを用いて電圧Ｖd2、電流Ｉd2のマスク処理を行うだけでも、即ち図８に示すＡＮＤ回路７２、離散フーリエ変換器７６および図９に示すＡＮＤ回路９２、離散フーリエ変換器９６を用いて、電圧Ｖmaおよび電流Ｉmaを求めるだけでも、当該電圧Ｖma、電流Ｉmaに含まれるバックグラウンドノイズは小さくなるけれども、当該バックグラウンドノイズは、上記位相角θに依存し、マスク処理をしない場合に比べて最大で２０％程度の大きさで残留する（Δ＝０．１、θ＝０°の場合）。これに対して、上記実施形態では、上記マスク処理だけではなく、上記バックグラウンドノイズの残留分に相当するもの（Ｖnma 、Ｉnma ）を求めて減算器８６、１０６で減算してバックグラウンドノイズを除去する処理を行うので、理論的には、バックグラウンドノイズの残留分はほぼ０になる。従って、ＳＮ比が極めて良くなる。  
【０１０８】
なお、インピーダンスとアドミタンスとは単に逆数の関係なので、上記電圧Ｖsmおよび電流Ｉsmに基づいて、上記演算器６８において前記数７に従って注入次数ｍのインピーダンスＺm を算出し、判定器７０において、このインピーダンスＺm の変化から、単独運転を検出するようにしても良い。例えば、判定器７０は、所定の基準値をＲ2 とすると、｜Ｚm ｜＞Ｒ2 の状態が所定時間以上継続したときに供給停止検出信号Ｓ1 を出力するものでも良い。基準値Ｒ2 の大きさは、例えば、連系運転時の｜Ｚm ｜の２倍程度にすれば良い。所定時間は、例えば、上記と同様にすれば良い。
【０１０９】
また、単独運転時には、上記アドミタンスＹm やインピーダンスＺm よりも、通常は、それらの成分である注入次数ｍのサセプタンスｂm の方が変化が大きいので、判定器７０において、｜Ｙm ｜または｜Ｚm ｜の代わりにサセプタンスｂm の変化から、上述した｜Ｙm ｜または｜Ｚm ｜の場合と同様にして、単独運転を検出するようにしても良い。
【０１１０】
また、この実施形態では、上記のような分散電源３０の単独運転検出から更に進めて、上記供給停止検出信号Ｓ1 によって上記遮断器２８を開放して、分散電源３０の単独運転を防止するようにしているけれども、この発明は、分散電源３０の単独運転検出が主目的であるので、遮断器２８を開放する構成は必須ではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明を構成する供給停止検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明に係る分散電源の単独運転検出装置を備える配電系統の一例を示す単線接続図である。
【図３】注入電流の波形の一例を示す図である。
【図４】引込線における計測電圧および計測電流の波形のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図５】引込線における注入電流による電圧および電流の波形のシミュレーション結果の一例を、時間軸を拡大して示す図である。
【図６】図１中の供給停止検出装置の一例を示すブロック図である。
【図７】図６中の同期信号およびマスク信号の波形の一例を示す図である。
【図８】図６中の電圧演算回路の一例を示すブロック図である。
【図９】図６中の電流演算回路の一例を示すブロック図である。
【図１０】図６に示すブロック図中の各部における電圧等の波形のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１１】バックグラウンドノイズ電圧の抽出波形の例を示す図である。
【図１２】注入次数の規格化正弦波の位相角θに対する第２計測期間の抽出波形の基本波成分の偏角の一例を示すグラフである。
【図１３】注入次数の規格化正弦波の位相角θにおける第２計測期間の抽出波形の基本波成分に対する第１計測期間の抽出波形の基本波成分の振幅比の一例を示すグラフである。
【図１４】注入次数の規格化正弦波の位相角θにおける第２計測期間の抽出波形の基本波成分に対する第１計測期間の抽出波形の基本波成分の位相差の一例を示すグラフである。
【図１５】配電系統における受電点付近を単純化して示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
２  上位系統
４  変電所
１０、１１  配電線
１４、１５  需要家設備
１８  引込線
３０  分散電源
３２  電流注入装置
４２  供給停止検出装置
６０  マスク信号発生器
６４  電圧演算回路
６６  電流演算回路
６８  演算器
７０  判定器
１１０  第１抽出手段
１１２  第２抽出手段
１１４  第３抽出手段
１１６  第４抽出手段
１１８  第１演算手段
１２０  第２演算手段
１２２  第３演算手段
Ｊm   注入電流
Ｖt   計測電圧
Ｉt   計測電流
Ｖsm  注入電流による電圧
Ｉsm  注入電流による電流
【図１】
2005354877.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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