(57)【要約】【課題】電力負荷の接続された小規模電力系統を全体の電力系統から解列する場合に、小規模電力系統の動揺を少なく抑え安定運転を行うことを可能とする装置を提供する。【解決手段】単独系統解列用フェールセーフ装置１００の潮流検出部１１０は、電力系統１０と小規模電力系統２０の解列点の電流、有効電力、無効電力を検出し、解列制御部１２０は、潮流検出部１１０から送られた電流、有効電力、無効電力の値が小規模電力系統の安定運転を維持できる範囲内にあることを条件に、遮断器３０へ解列信号を中継する。【選択図】図１
2012080673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機および電力負荷を備えた小規模電力系統を他の電力系統から解列する単独系統制御信号により、前記小規模電力系統を単独系統とするための単独系統解列用フェールセーフ装置であって、
前記電力系統と前記小規模電力系統との間の電力潮流を検出する潮流検出部と、
前記潮流検出部により検出された電力潮流が予め定められた一定の範囲内であった場合に、電力系統と小規模電力系統とを接続する遮断器に解列信号を発信する解列制御部と、
を備えたことを特徴とする単独系統解列用フェールセーフ装置。
【請求項２】
さらに、前記単独系統制御信号を受けた後に、任意に設定された時間内に、前記潮流検出部により検出された電力潮流が予め定められた一定の範囲内とならなかった場合に、小規模電力系統を単独系統とする動作の解除を行うタイマー部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の単独系統解列用フェールセーフ装置。
【請求項３】
前記潮流検出部により検出する電力潮流は、電流、有効電力、無効電力のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の単独系統解列用フェールセーフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機と電力負荷を含む小規模電力系統を、電力系統より解列させる際に、解列時の小規模電力系統側の発電機および負荷へ電力動揺を抑制するための単独系統解列用フェールセーフ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断器の保護装置には、遮断器の接続された主回路の電流値を検出し、検出された電流値が遮断器自身の遮断能力の範囲内で、遮断器の引きはずし指令を受けた場合にのみ遮断器の開路操作を行い、検出された主回路の電流値が遮断器自身の遮断能力を上回る場合には、遮断器を閉路状態に保つ技術がある。（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−１０９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力負荷の接続された小規模電力系統について、電力機器の作業上の都合により、全体の電力系統から解列することが必要な場合がある。この場合、電力負荷の接続された小規模電力系統を電力機器の作業に必要な時間だけ停止させる方法が考えられるが、この時間は電力負荷についても停電させる必要がある。一方、小規模電力系統に電力負荷とともに発電機が接続された状態で、全体の電力系統から小規模電力系統を解列する方法がある。すなわち、電力負荷の停電を回避するために、発電機を運転状態として、電力負荷および発電機の接続された小規模電力系統を全体の電力系統から解列する方法である。この場合には、発電機と電力負荷の接続された小規模電力系統の単独運転となる。その後、電力機器の作業が終了してから、小規模電力系統を再び全体系統へ並列させる方法がある。しかしながら、発電機と電力負荷の接続された小規模電力系統の系統容量が小さいことから、小規模電力系統を全体の電力系統から解列する際に解列点の電流が大きいと、小規模電力系統の周波数や電圧といった電力品質を安定に保つことは難しい。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、小規模電力系統を全体系統から解列する操作を遠隔制御所から行うときにおいて、解列点の電流が大きく、解列後の小規模電力系統の周波数や電圧を安定に維持することができる単独系統解列用フェールセーフ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の単独系統解列用フェールセーフ装置は、発電機および電力負荷を備えた小規模電力系統を他の電力系統から解列する単独系統制御信号により、前記小規模電力系統を単独系統とするための単独系統解列用フェールセーフ装置であって、前記電力系統と前記小規模電力系統との間の電力潮流を検出する潮流検出部と、前記潮流検出部により検出された電力潮流が予め定められた一定の範囲内であった場合に、電力系統と小規模電力系統とを接続する遮断器に解列信号を発信する解列制御部とを備える。
【０００７】
請求項２に記載の単独系統解列用フェールセーフ装置は、さらに、前記単独系統制御信号を受けた後に、任意に設定された時間内に、前記潮流検出部により検出された電力潮流が予め定められた一定の範囲内とならなかった場合に、小規模電力系統を単独系統とする動作の解除を行うタイマー部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置である。
【０００８】
請求項３に記載の単独系統解列用フェールセーフ装置は、電流、有効電力、無効電力のうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る単独系統解列用フェールセーフ装置を用いることにより、電力負荷と発電機が接続された小規模電力系統の単独運転を行うために小規模電力系統を全体の電力系統から解列する際に解列直後の小規模電力系統の動揺を抑え、小規模電力系統を安定に運転にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の単独系統解列用フェールセーフ装置の構成図である。
【図２】単独系統を構成する動作を行う際の電流Ｉ、有効電力Ｐおよび無効電力Ｑの条件範囲を示す図である。
【図３】本発明の単独系統解列用フェールセーフ装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明に係る装置の構成について説明する。まず、電力系統は全体の電力系統１０と、発電機４０および電力負荷５０の接続された小規模電力系統２０と、電力系統１０と小規模電力系統２０の接続点に設置される遮断器３０とによって構成されている。また、本単独系統解列用フェールセーフ装置１００は、電力系統１０と小規模電力系統２０の解列点の電力潮流を検出する潮流検出部１１０と、潮流検出部１１０の情報を受け遮断器３０へ解列信号を発信する解列制御部１２０とによって構成されている。
【００１２】
潮流検出部１１０は、電力系統１０と小規模電力系統２０との解列点における、電流、有効電力、無効電力といった値を検出し、解列制御部１２０へ検出した値に対応した信号を送る。
【００１３】
ここで、単独系統解列用フェールセーフ装置に単独系統を構成するための制御信号が遠隔制御所の制御装置２００から与えられた場合に、解列制御部１２０は潮流検出部１１０から送られた電流、有効電力、無効電力の値に応じて、遮断器３０へ解列信号を発信するか否かを判断する。
【００１４】
図２（ａ）は、電力系統１０と小規模電力系統２０の接続点を流れる電流Ｉの特性で、円特性を呈する場合を示している。図２（ｂ）は、電力系統１０と小規模電力系統２０の接続点における有効電力Ｐおよび無効電力Ｑの関係を示している。解列制御部１２０が遮断器３０へ解列信号を発信するための条件としては、図２（ａ）における電流Ｉを円特性の範囲内とし、図２（ｂ）では、有効電力Ｐおよび無効電力Ｑの系統との送受電がそれぞれの方向に一定範囲内としている。この例では、電流Ｉ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑのいずれもが設定した一定範囲内となった場合に解列信号を発信することとしている。
【００１５】
なお、ここでは、電流Ｉを図２（ａ）の円特性、有効電力Ｐおよび無効電力Ｑを図２（ｂ）の四角形を示す特性としているが、電流Ｉ、有効電力Ｐおよび無効電力Ｑいずれも円特性、四角形を示す特性どちらの設定とすることも可能である。また、この設定の形および設定範囲の値は任意に変更できるように構成することが望ましい。
【００１６】
また、電流Ｉ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑのすべての要素について設定せず、このうちの必要な要素のみについての設定とすることも可能である。
【００１７】
また、図３に示すようにタイマー部１３０をさらに設け、遠隔制御所の制御装置２００から単独系統解列用フェールセーフ装置に単独系統を構成するための単独系統制御信号が与えられてから、タイマー部１３０に設定された時間内に、電流Ｉ、有効電力Ｐ、無効電力Ｑが一定範囲とならなかった場合には単独系統を構成するための制御動作を解除することもできる。
【００１８】
以上によって発電機と電力負荷の接続された小規模電力系統の単独運転を行うために、全体の電力系統から小規模電力系統を解列する際に、小規模電力系統の動揺を少なく抑え安定運転を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  電力系統、２０  小規模電力系統、３０  遮断器、４０  発電機、５０  電力負荷、１００  単独系統解列用フェールセーフ装置、１１０  潮流検出部、１２０  解列制御部、１３０  タイマー部、２００  遠隔制御所
【図１】
2012080673.tif 000003
【図２】
2012080673.tif 000004
【図３】
2012080673.tif 000005