(57)【要約】【課題】  電力系統の電源を切り替える際に必要とする電源切替時間を適正に測定できる電源切替時間の測定方法を提供することである。【解決手段】  負荷１２に電力を供給している一方の電源１１ａに開指令を出力し、その所定時間経過後に他方の電源１１ｂに閉指令を出力し、一方の電源１１ａから他方の電源１１ｂに電源切替を行う際に、一方の電源電圧Ｖａ、他方の電源電圧Ｖｂおよび負荷電圧Ｖｎをそれぞれ検出し、電源電圧Ｖａ、Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧を求め、差電圧ΔＶａ、ΔＶｂが連続して所定値以上である期間（切替時間）を計測する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給している一方の電源に開指令を出力し、その所定時間経過後に他方の電源に閉指令を出力し、一方の電源から他方の電源に電源切替を行う際の電源切替時間を測定する方法において、一方の電源電圧、他方の電源電圧および負荷電圧をそれぞれ検出し、電源電圧と負荷電圧との差電圧を求め、差電圧が連続して所定値以上である期間を計測することを特徴とする電源切替時間の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電源を有する電力系統の電源切替時間を測定する電源切替時間の測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の電源を有する電力系統では、負荷に電力を供給している電源を別の電源に切り替えて負荷に電源を供給できるようにしている。この場合、負荷に電力を供給している一方の電源から他方の電源への電源切替は電源切替装置で行うようにしている。
【０００３】
図４は、従来の電源切替時間の測定方法の説明図である。図４では、２つの電源１１ａ、１１ｂを有し、これら電源１１ａ、１１ｂを切り替えて負荷１２に電力を供給する場合を示している。電源１１ａは開閉器１３ａが投入されることにより負荷１２に電力を供給し、電源１１ｂは開閉器１３ｂが投入されることにより負荷１２に電力を供給する。開閉器１３ａおよび開閉器１３ｂは制御装置１４により開閉制御され、両電源１１ａ、１１ｂが同時に投入されないように管理された停電時間で電源を切り替えている。
【０００４】
電源１１ａ、１１ｂを切り替える際には、例えば、一方の電源１１ａを開してから他方の電源１１ｂを投入することになるが、他方の電源１１ｂを投入する際には負荷１２の電圧は所定値以下の状態であることが望ましい。これは、負荷電圧が残存している状態では新たに投入する電源１１ｂの位相を合わせる必要があるからである。そこで、一方の電源１１ａを開してから負荷電圧が所定値以下の状態になってから他方の電源１１ｂを投入することになる。そのために、制御装置１４は所定の切替時間を確保して、その切替時間により電源切替を行うようにしている。
【０００５】
一方、切替時間は電力系統設備の機器や回路の特性変化や経年劣化により変化する。例えば、開閉器１３ａ、１３ｂの特性変化により、制御装置１４からの指令の出力から開閉器１３ａ、１３ｂが実際に開閉するまでの時間が変化したり、開閉器１３ａ、１３ｂを開した後の電圧変化が回路の特性変化により経年変化したりする。このことから定期的に切替時間を計測し制御装置１４で用いる切替時間を補正するようにしている。
【０００６】
切替時間の補正は、計測装置１５で切替時間を測定して、その測定した切替時間にて行われる。計測装置１５は、制御装置１４からの切替実行指令（開閉器１３ａ、１３ｂへの開閉指令）、開閉器１３ａの開閉に伴い動作する補助接点Ｘａ、開閉器１３ｂの開閉に伴い動作する補助接点Ｘｂに基づいて切替時間を計測する。すなわち、切替実行指令中の開閉器１３ａが開してから開閉器１３ｂが閉するまでの時間と、切替実行指令中の開閉器１３ｂが開してから開閉器１３ａが閉するまでの時間を電源切替時間として測定している。
【０００７】
主電源と予備電源間の切替えに際し、負荷が無電圧になったことを条件に電源の切替えを行い、両電源の同期を取ることを要せずしてその切替を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、電源の切換の際に負荷装置への電力供給を瞬時に遮断し電源切換動作が終了しても即座に負荷装置への電力を再開せずに、所定時間の経過後に負荷装置への電力を供給するようにして負荷装置を保護するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平１−１８６６１号公報（図）
【特許文献２】特開２００３−２０４６３５公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の電源切替時間の測定方法では、開閉器１３ａ、１３ｂの補助接点Ｘａ、Ｘｂの動作時間と、開閉器１３ａ、１３ｂの主極（主接点）の動作時間との誤差があるため、実際の電力系統の電源切替時間との計測誤差が生じる。開閉器１３ａ、１３ｂの本体や補助接点Ｘａ、Ｘｂの経年劣化などによる動作時間特性変化がある場合には、実際の回路上の切替時間に対する精度管理が困難となる。
【０００９】
一方、特許文献１のものでは、主電源の電圧、予備電源の電圧、負荷の電圧を変成器で検出し、電圧の有無を判定するようにしているが、切替時間の測定を行っていない。また、特許文献２のものでは、電源切換検知回路により開閉器の主接点の開閉状態を検出するようにしているが、切替時間の測定を行っていない。
【００１０】
本発明の目的は、電力系統の電源を切り替える際に必要とする電源切替時間を適正に測定できる電源切替時間の測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電源切替時間の測定方法は、負荷に電力を供給している一方の電源に開指令を出力し、その所定時間経過後に他方の電源に閉指令を出力し、一方の電源から他方の電源に電源切替を行う際の電源切替時間を測定する方法において、一方の電源電圧、他方の電源電圧および負荷電圧をそれぞれ検出し、電源電圧と負荷電圧との差電圧を求め、差電圧が連続して所定値以上である期間を計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源電圧と負荷電圧との差電圧を検出し、差電圧が所定値以上である期間を計測するので、電源を切り替えるに際して、負荷に供給する設備の正確な電源切替時間を測定することができ、管理された電源切替時間内での電源切替が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施の形態に係わる電源切替時間の測定方法を実現するための全体構成図である。図１では、２つの電源１１ａ、１１ｂを有し、これら電源１１ａ、１１ｂを切り替えて負荷１２に電力を供給する場合を示している。電源１１ａは開閉器１３ａが投入されることにより負荷１２に電力を供給し、電源１１ｂは開閉器１３ｂが投入されることにより負荷１２に電力を供給する。制御装置１４は、両電源１１ａ、１１ｂが同時に投入されないように管理された停電時間で、開閉器１３ａおよび開閉器１３ｂに開閉指令を出力して開閉制御し電源を切り替える。
【００１４】
電力系統には、電源１１ａの電圧Ｖａを検出する補助変圧器１６ａ、電源１１ｂの電圧Ｖｂを検出する補助変圧器１６ｂ、負荷１２の電圧Ｖｎを検出する補助変圧器１６ｃが設置されており、これらの補助変圧器１６ａ、１６ｂ、１６ｃで検出された電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｎは計測装置１５に入力される。
【００１５】
図２は、本発明の実施の形態における計測装置１５のブロック構成図である。各々の補助変圧器１６ａ、１６ｂ、１６ｃで検出された二次側電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｎは、計測装置１５の入力変換手段２１に入力され所定のアナログ値に変換される。入力変換手段２１で変換されたアナログ値は、サンプリングホールド手段２２で一定周期のサンプリングでホールドされて記憶される。サンプリングホールド手段２２に記憶されたアナログ値は、Ａ／Ｄ変換手段２３でデジタル値に変換されデータ格納手段２４に記憶される。
【００１６】
差電圧振幅値演算手段２５は、データ格納手段２４に記憶された入力電圧の各サンプリング値から、次の数式で差電圧ΔＶａ、ΔＶｂを求める。
【００１７】
ΔＶａ＝Ｖａ−Ｖｎ
ΔＶｂ＝Ｖｂ−Ｖｎ
差電圧ΔＶａは電源１１ａの電源電圧Ｖａと負荷電圧Ｖｎとの差電圧であり、  差電圧ΔＶｂは電源１１ｂの電源電圧Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧である。比較判定手段２６は、差電圧振幅値演算手段２５で検出された差電圧ΔＶａ、ΔＶｂを予め定められた所定値ＫＶと比較し、その比較判定結果を電源切替時間演算手段２７に出力する。電源切替時間演算手段２７は、比較判定手段２６での比較判定結果に基づき、差電圧ΔＶａ、ΔＶｂが連続して所定値ＫＶ以上である期間を計測する。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態における電源切替時間の測定のタイムチャートである。いま、時点ｔ１までは開閉器１３ａが閉しており電源１１ａから負荷１２に電力が供給されているとする。この状態では開閉器１３ｂは開しており、電源１１ｂの電源電圧Ｖｂは所定電圧（電源電圧Ｖａと同じ電圧）に維持されているが負荷１２には電力を供給していない状態である。また、負荷電圧Ｖｎは電源１１ａの電源電圧Ｖａにより維持されている。したがって、電源電圧Ｖａと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶａは零であり、また、電源電圧Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶｂも零である。
【００１９】
この状態で、電源１１ａから電源１１ｂに切り替えるために、時点ｔ１で開閉器１３ａの開指令が制御装置１４から出力されたとする。この場合、経年変化により開閉器１３ａの主接点は開指令より遅れた時点ｔ２で開する。時点ｔ２で開閉器１３ａの主接点が開すると、負荷１２への電力の供給がなくなるので負荷電圧Ｖｎは低下し始める。そうすると、電源電圧Ｖａと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶａおよび電源電圧Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶｂは上昇し始め、時点ｔ３で所定値ＫＶ以上となると、計測装置１５は切替時間の計測を開始する。
【００２０】
次に、時点ｔ４で開閉器１３ｂの閉指令が制御装置１４から出力されると、経年変化により開閉器１３ｂの主接点は閉指令より遅れた時点ｔ５で閉する。
【００２１】
時点ｔ５で開閉器１３ｂの主接点が閉すると、負荷１２への電力の供給が再開されるので負荷電圧Ｖｎは上昇し始める。そうすると、電源電圧Ｖａと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶａおよび電源電圧Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧ΔＶｂは下降し始め、時点ｔ６で所定値ＫＶ以下となると、計測装置１５は切替時間の計測を終了する。したがって、計測装置１５は時点ｔ３から時点ｔ６までを切替時間として計測することになる。
【００２２】
このように、電源電圧Ｖａ、Ｖｂと負荷電圧Ｖｎとの差電圧Ｖａ、Ｖｂを検出し、差電圧Ｖａ、Ｖｂが所定値ＫＶ以上である期間を計測するので、例えば、開閉器１３ａ、１３ｂの経年変化による動作遅れに左右されることなく、実際の電力系統の電圧状況に見合った電源切替を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係わる電源切替時間の測定方法を実現するための全体構成図。
【図２】本発明の実施の形態における計測装置のブロック構成図。
【図３】本発明の実施の形態における電源切替時間の測定のタイムチャート。
【図４】従来の電源切替時間の測定方法の説明図。
【符号の説明】
【００２４】
１１…電源、１２…負荷、１３…開閉器、１４…制御装置、１５…計測装置、１６…補助変圧器、２１…入力変換手段、２２…サンプリングホールド手段、２３…Ａ／Ｄ変換手段、２４…データ格納手段、２５…差電圧振幅値演算手段、２６…比較判定手段、２７…電源切替時間演算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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