(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に交流電力を供給する交流電力源と連系して、直流電力発生源から出力される直流電力を交流電力に変換し該交流電力を前記負荷に供給する分散型電源が、前記交流電力源が停電状態にあるときに単独運転を行っていることを検出する分散型電源の単独運転検出方法であって、
前記負荷に供給される交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎に前記ゼロクロス点を起点として前記交流電圧の電圧波形の周期を測定する周期測定工程と、
測定した各周期の長さから電圧位相跳躍の発生の有無を判定する電圧位相跳躍判定工程と、
前記電圧位相跳躍判定工程において電圧位相跳躍が発生していることを判定したときに、前記分散型電源が単独運転されていると判定する単独運転判定工程とからなり、
前記周期測定工程は、１つおきに発生する前記ゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第１の周期測定工程と、前記第１の周期測定工程では測定に利用しない１つおきに発生する前記ゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第２の周期測定工程とからなり、
前記電圧位相跳躍判定工程は、前記第１の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第１の電圧位相跳躍判定工程と、前記第２の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第２の電圧位相跳躍判定工程とからなり、
前記単独運転判定工程は、前記第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を判定したときに、前記第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、前記第２の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍が発生している周期の存在を検出しているときにのみ、前記分散型電源が単独運転されていると判定することを特徴とする分散型電源の単独運転検出方法。
【請求項２】
負荷に交流電力を供給する交流電力源と連系して、直流電力発生源から出力される直流電力を交流電力に変換して該交流電力を前記負荷に供給する分散型電源が、前記交流電力源が停電状態にあるときに単独運転を行っていることを検出する分散型電源の単独運転検出装置であって、
前記負荷に供給される交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎に前記ゼロクロス点信号を出力するゼロクロス点検出手段と、
前記ゼロクロス点検出手段が検出する前記ゼロクロス点を起点として前記交流電圧の電圧波形の周期を順次測定する周期測定手段と、
測定した各周期の長さから電圧位相跳躍の発生の有無を判定する電圧位相跳躍判定手段と、
前記電圧位相跳躍判定手段が、電圧位相跳躍が発生していることを判定すると、前記分散型電源が単独運転されていると判定して単独運転検出信号を出力する単独運転判定手段とからなり、
前記周期測定手段は、１つおきに発生する前記ゼロクロス点間の長さを１周期として測定して記憶する第１の周期測定部と、前記第１の周期測定部では測定に利用しない１つおきに発生する前記ゼロクロス点間の長さを１周期として測定して記憶する第２の周期測定部とからなり、
前記電圧位相跳躍判定手段は、前記第１の周期測定部で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する第１の電圧位相跳躍判定部と、前記第２の周期測定部で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する第２の電圧位相跳躍判定部とからなり、
前記単独運転判定手段は、前記第１の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍の発生を判定したときに、前記第１の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、前記第２の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍が発生している周期の存在を検出して記憶しているときにのみ、前記分散型電源が単独運転されていると判定して前記単独運転検出信号を出力するように構成されていることを特徴とする分散型電源の単独運転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商用の交流電力源と連系して、コージェネレーション設備、燃料電池、太陽電池等の直流電力発生源からの直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する分散型電源の単独運転検出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーション設備、燃料電池発電設備、太陽電池発電設備等の直流電力発生源を電源として交流電力を発生する分散型電源は、直流電力を交流電力に変換して商用電力系統に接続された負荷に交流電力を供給する。ところで商用電力系統に交流電力を供給する商用電源（交流電力源）側で工事を行うために、商用電源側を停電状態にした場合に、分散型電源から電力系統に交流電力が供給されていると、分散型電源からの交流電力で感電事故が発生するおそれがある。そのため、交流電力源側で停電が発生しているときに、分散型電源が単独で運転されていることを検出するための技術が従来提案されている。
【０００３】
例えば，特開平６−２８４５６０号公報に示された従来の技術では、電力系統の電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になってからＮ／２周期経過するまでのパルスのカウント値と、その直前における同様にして計数したカウント値とを比較して、その差が設定値を超えたときに系統電圧の異常を判定している。
【０００４】
また特開平７−３２２５０７号公報に示された従来の技術では、系統電圧のゼロクロスタイミング（周期）が電源周期の正規の位相からずれたこと検出した（電圧位相の跳躍を検出した）後、所定のサイクルを経過した後においても系統電圧のゼロクロスタイミング（周期）が電源周期の正規の位相からずれている（電圧位相の跳躍を検出した）場合に、分散型電源が単独で運転されていると判断している。
【０００５】
また図６に示すように、系統電圧のゼロクロス点間の周期をゼロクロス点でゼロ電圧が発生する毎に測定して、半周期ずれた２種類の周期Ｔａ（ｎ）とＴ（ｂｎ）を測定し、下記の(１)及び（２）の条件が満たされたときに、分散型電源の単独運転が発生したと判定する技術も提案されている。
【０００６】
｜Ｔa（ｎ）−Ｔａ（ｎ＋１）｜≧Ｔset                     （１）
｜Ｔｂ（ｎ）−Ｔｂ（ｎ＋１）｜≧Ｔset                   （２）
上記式において、Ｔsetは、電圧位相跳躍検出の判定基準値（位相差）である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した従来の技術のように、ゼロクロス点の前後の周期の差で判定を行うと、系統電圧の周期が定常的に変動してデューティ変化が発生したときに、上記（１）及び（２）の式の条件が満たされて、分散型電源の単独運転が発生したと誤った判断をすることがある。
【０００８】
本発明の目的は、分散型電源の単独運転を従来よりも高い精度で検出することができる分散型電源の単独運転検出方法及び装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、系統電圧の周期が定常的に変動した場合でも、誤った判定をすることがない分散型電源の単独運転検出方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、負荷に交流電力を供給する交流電力源と連系して、直流電力発生源から出力される直流電力を交流電力に変換し該交流電力を負荷に供給する分散型電源が、交流電力源が停電状態にあるときに単独運転を行っていることを検出する分散型電源の単独運転検出方法を改良の対象とする。
【００１１】
分散型電源の発電電力と負荷の消費電力が不平衡の場合、交流電力系統に停電が生じて、分散型電源の単独運転状態が発生すると、系統電圧の周期には分散型電源の単独運転開始に伴う位相変動が単独運転開始の前後において発生する。本発明はこの現象を検出して、分散型電源の単独運転を検出する。
【００１２】
そこで本発明の方法では、まず交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎にゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を測定する（周期測定工程）。次に、測定した各周期の長さから電圧位相跳躍の発生の有無を判定する（電圧位相跳躍判定工程）。そして電圧位相跳躍判定工程において電圧位相跳躍が発生していることを判定したときに、分散型電源が単独運転されていると判定する（単独運転判定工程）。
【００１３】
そして周期測定工程を、１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第１の周期測定工程と、第１の周期測定工程では測定に利用しない１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第２の周期測定工程とから構成する。また電圧位相跳躍判定工程を、第１の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第１の電圧位相跳躍判定工程と、第２の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第２の電圧位相跳躍判定工程とから構成する。更に単独運転判定工程では、第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を判定したときに、第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、第２の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍が発生している周期の存在を検出しているときにのみ、分散型電源が単独運転されていると判定する。
【００１４】
このようにすると、系統負荷の急激な入り切りに伴う１周期における位相跳躍の発生で分散型電源の単独運転と誤って判定したり、系統電圧の周期が定常的に変動してデューティ変化が発生したときに分散型電源の単独運転と誤って判定したりすることがない。またこのようにすると、少ないステップ（工程）で簡単に本発明の方法を実現することができる。
【００１５】
本発明の方法を実現するための分散型電源の単独運転検出装置は、下記のゼロクロス点検出手段と、周期測定手段と、電圧位相跳躍判定手段と単独運転判定手段とから構成することができる。ゼロクロス点検出手段は、交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎にゼロクロス点信号を出力する。周期測定手段は、ゼロクロス点検出手段が検出するゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定する。また電圧位相跳躍判定手段は、測定した各周期の長さから電圧位相跳躍の発生の有無を判定する。そして、単独運転判定手段は電圧位相跳躍判定手段が電圧位相跳躍が発生していることを判定すると、分散型電源が単独運転されていると判定して単独運転検出信号を出力する。
【００１６】
そして周期測定手段を、１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定して記憶する第１の周期測定部と、第１の周期測定部では測定に利用しない１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定して記憶する第２の周期測定部とから構成する。そして電圧位相跳躍判定手段を、第１の周期測定部で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する第１の電圧位相跳躍判定部と、第２の周期測定部で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する第２の電圧位相跳躍判定部とから構成する。また単独運転判定手段を、第１の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍の発生を判定したときに、第１の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、第２の電圧位相跳躍判定部で電圧位相跳躍が発生している周期の存在を検出して記憶しているときにのみ、分散型電源が単独運転されていると判定して単独運転検出信号を出力するように構成する。このようにすると、簡単な構成で本発明の方法を実現できる装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の分散型電源の単独運転検出方法の実施の形態の一例について説明する。図１は、本発明の方法の実施の形態の一例の基本思想のアルゴリズムを示すフローチャートである。この実施の形態の分散型電源の単独運転検出方法を実現するためには、周期測定工程、電圧位相跳躍判定工程、単独運転判定工程を実施する。本発明の単独運転検出方法では、周期測定工程を、１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第１の周期測定工程と、第１の周期測定工程では測定に利用しない１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期として測定する第２の周期測定工程とから構成する。また電圧位相跳躍判定工程を、第１の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第１の電圧位相跳躍判定工程と、第２の周期測定工程で測定した周期において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定する第２の電圧位相跳躍判定工程とから構成する。更に単独運転判定工程では、第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を判定したときに、第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、第２の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍が発生している周期の存在を検出しているときにのみ、分散型電源が単独運転されていると判定する。
【００１８】
概念的に説明すれば、図１のフローチャートに示す第１の電圧位相跳躍検出判定のステップでは、第1の周期測定工程と第1の電圧位相跳躍判定工程とを実施している。図２に単独運転発生かどうかの判定の対象となる商用交流電力系統と分散型電源とが負荷に接続された電力線から出力される電圧波形を示す。この場合の電圧波形は、電圧の周期が定常的に変動した状態で、デューティ変化が発生している場合で、このような場合でも本発明の検出方法を用いると、誤検出しない場合の電圧波形を示している。以下で図２を参照して、本発明の検出方法の一般的な手順を説明する。最後に図２の電圧波形が単独運伝が発生しないと判定する理由を説明する。第１の周期測定工程では、図２に示すような系統電源の電圧波形で、１つおきに発生するゼロクロス点間の長さＴa（ｎ）を１周期として測定し、それを保持する。次に第１の電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍が起こっているかどうかを次式で判定する。
【００１９】
｜Ｔa（ｎ）−Ｔref｜≧Ｔset             （３）
ここでＴrefは系統電源の周波数から決まる基準周期であり、Ｔsetは位相跳躍検出の基準として予め定めた定数時間で基準周期Ｔrefの２％の以内程度の値が選ばれる。これに対して電圧位相跳躍が起こらないと判定する条件は次式で与えられる。
【００２０】
｜Ｔa（ｎ）−Ｔref｜＜Ｔset             （４）
ここで位相跳躍が検出されなければ単独運転判定工程に移行し、単独運転なしと判定して、次のサイクルの第１の周期測定工程と第１の電圧位相跳躍判定工程に移行する。逆にここで位相跳躍が検出されれば、図１のフローチャートに示す第２の電圧位相跳躍検出判定に移行する。ここでは第２の周期測定工程と第２の電圧位相跳躍判定工程を実施している。
【００２１】
第２の周期測定工程では図２の第１の周期測定工程で周期の始めとしたゼロクロス点から半周期後のゼロクロス点を終点とする１周期前のゼロクロス点までの時間Ｔb（ｎ−１）を測定する。ここでＴb（ｎ−１）はＴa（ｎ）を測定するサイクルより１サイクル以前のｎ−１のサイクル時に測定して保存しておいたものである。これを用いて、第２の電圧位相跳躍判定工程に移行する。電圧位相跳躍が起こっているかどうかを判定する条件式は次式で与えられる。
【００２２】
｜Ｔb（ｎ−１）−Ｔref｜≧Ｔset           （５）
ここで（５）式の条件が成立した場合は、位相跳躍が発生したと判定し、制御を単独運転判定工程に移行する。そうして単独運転判定工程は、単独運転が発生したと判定する。逆にこの条件が成立しない場合は図１のフローチャートに示す第３の電圧位相跳躍検出判定に移行する。このとき、第２の周期測定工程では図２の第１の周期測定工程で周期の始めとしたゼロクロス点から半周期後のゼロクロス点を始点とし、それから１つおいたゼロクロス点までの時間Ｔb（ｎ）を測定し、保存しておく。第２の電圧位相跳躍判定工程ではこれを用いて次式で判定する。
【００２３】
｜Ｔb（ｎ）−Ｔref｜≧Ｔset               （６）
ここで（６）式の条件が成立し、第２の電圧位相跳躍判定工程で位相跳躍が起こったと判断すると、単独運転判定工程は、単独運転が発生したと判定する。逆に（６）式の条件が成立せず、位相跳躍を検出しない場合は、単独運転判定工程は、単独運転なしと判定して、次のｎ＋１のサイクルの第1の周期測定工程と第1の電圧位相跳躍判定工程に移行する。ｎ番目のサイクルの最終的な判定は次のｎ＋１番目のサイクルの判定がスタートする前に終了する。
【００２４】
思想として見れば、本発明では、ゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定し[Ｔａ（ｎ−１）→Ｔb（ｎ−１）→Ｔａ（ｎ）→Ｔｂ（ｎ）の順で測定し]、連続した２つの周期即ち周期Ｔb（ｎ−１）及び周期Ｔａ（ｎ）または周期Ｔａ（ｎ）及び周期Ｔｂ（ｎ）において跳躍が発生していると判定できるときには、分散型電源の単独運転と判定する。
【００２５】
以上説明した一般的な検出法を図２の電圧波形の判定に適用した場合、分散型電源が単独運伝の状況にない場合であることを説明する。この場合の電圧波形は商用の交流電力源からの電力供給は継続され、交流電圧の周波数（周期）が定常的に変動し、デューティの変化が生じている場合であって、単独運転は発生していない場合の波形である。それにもかかわらず、従来の方法では検出感度が高くなって単独運転が起こっていると誤った判定を下してしまう場合がある。図２の電圧波形に対して、本発明で提供する方法が正しい判定を下し、従来の方法が誤った判定を下す場合があることを図２の具体的な数値例で詳しく説明する。
【００２６】
図２の波形に対して第１及び第２の周期測定工程で測定される交流電力源の電圧の周期は以下のように定常的に変動している。ｎ周期前後のゼロクロス点の前後の周期Ｔa（ｎ−１）＝２０．３、Ｔa（ｎ）＝１９．７、Ｔa（ｎ＋１）＝２０．３と半周期後のゼロクロス点の前後のゼロクロス点の周期はＴb（ｎ−１）＝１９．８、Ｔb（ｎ）＝２０．２、Ｔb（ｎ＋１）＝１９．８となっている。これらの数値を用いて（１）、（２）式を用いて従来の判定法に従って、電圧位相跳躍の判定をあるゼロクロス点の前後の周期の差で判定すると｜Ｔa（ｎ）−Ｔa（ｎ＋１）｜＝｜１９．７−２０．３｜＝０．６＞０．２８｜Ｔb（ｎ）−Ｔb（ｎ＋１）｜＝｜１９．８−２０．２｜＝０．４＞０．２８より、単独運転発生と判定され、誤った判定になる。
【００２７】
これに対して、本発明の方法では以下のように正しい判定がなされる。図２の例では、交流電圧の周波数が５０Ｈｚであり、基準周期Ｔref＝２０ｍｓとなる。電圧位相跳躍判定工程で電圧位相跳躍が起こっているかどうかを判定するための時間Ｔsetを位相で５度以内とするとＴset＝２０ｘ５／３６０＝０．２８ｍｓとなる。これらを用いて図１のフロチャートに示した第１の電圧位相跳躍検出判定のステップにおける第１の電圧位相跳躍判定工程で（３）式を用いた判定式によって電圧位相跳躍を判定すると｜Ｔa（ｎ）−Ｔref｜＝｜１９．７−２０｜＝０．３＞０．２８となって電圧位相跳躍が発生していると判定される。そこで、図１のフローチャートに示した第２の電圧位相跳躍検出判定のステップにおける第２の電圧位相跳躍判定工程で（５）式を用いた判定式によって電圧位相跳躍を判定すると｜Ｔb（ｎ−１）−Ｔref｜＝｜１９．８−２０｜＝０．２＜０．２８となって電圧位相跳躍は検出されない。そこで更に図１のフローチャートに示した第３の電圧位相跳躍検出判定のステップにおける第２の電圧位相跳躍判定工程で（６）式を用いた判定式によって電圧位相跳躍を判定すると｜Ｔb（ｎ）−Ｔref｜＝｜２０．２−２０｜＝０．２＜０．２８となって電圧位相跳躍は検出されない。結局、単独運転なしと正しく判定される。過敏な検出感度によって誤った判定をすることはなく、正しい判定を行う。
【００２８】
図３にこのようなアルゴリズムで以下の３つの場合に単独運転が発生しているかどうかを実際に判定出来ることを詳しく説明する。先ず、図３（Ａ）は正常な運転の場合である。第１の周期測定工程でＴa（ｎ）を測定し、第１の電圧位相跳躍判定工程がＴa（ｎ）を正常と判定している間は、単独運転判定工程は、単独運転なしと判定する。なおこの際にも、実際には、第２の周期測定工程と第２の電圧位相跳躍判定工程は実行している。
【００２９】
すなわちこのケースの場合には、ゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定し[Ｔａ（ｎ−１）→Ｔb（ｎ−１）→Ｔａ（ｎ）→Ｔｂ（ｎ）の順で測定し]ても、連続した２つの周期例えば周期Ｔb（ｎ−１）と周期Ｔａ（ｎ）とにおいて跳躍が発生していなと判定されるため、分散型電源の単独運転は発生していないと判定する。
【００３０】
図３（Ｂ）は単独運転が実際に起こっている場合である。第１の周期測定工程でＴa（ｎ）を測定し、第１の電圧位相跳躍判定工程においてＴa（ｎ）で跳躍の発生を検出すると、先のサイクルで第２の周期測定工程で測定して第２の電圧位相跳躍判定工程でＴb（ｎ−１）の周期で跳躍が発生していることを判定しているため、単独運転判定工程で単独運転の発生と判定する。このケースの場合には、ゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定し[Ｔａ（ｎ−１）→Ｔb（ｎ−１）→Ｔａ（ｎ）→Ｔｂ（ｎ）の順で測定し]、連続した２つの周期即ち周期Ｔb（ｎ−１）と周期Ｔａ（ｎ）とにおいて跳躍が発生していると判定できるため、分散型電源の単独運転と判定する。
【００３１】
図３（Ｃ）も単独運転が実際に起こっている場合である。この場合には、周期Ｔa（ｎ）で跳躍の発生を判定した場合において、前のサイクルＴb（ｎ−１）においては跳躍の発生はないが、周期Ｔa（ｎ）の次のサイクルＴb（ｎ）で跳躍の発生がある。したがってこの場合には、ゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定し[Ｔａ（ｎ−１）→Ｔb（ｎ−１）→Ｔａ（ｎ）→Ｔｂ（ｎ）の順で測定し]、連続した２つの周期即ち周期Ｔａ（ｎ）と周期Ｔｂ（ｎ）とにおいて跳躍が発生していると判定できるため、分散型電源の単独運転と判定する。
【００３２】
図４は本発明の方法を実現するための分散型電源の単独運転検出装置の実施の形態の一例を示す図である。この分散型電源の単独運転検出装置は、交流電力源１及び分散型電源３から負荷２に供給される交流電圧から単独運転を判定するために、ゼロクロス点検出手段５と、周期測定手段７と、電圧位相跳躍判定手段９と、単独運転判定手段１１とを備えている。
【００３３】
ゼロクロス点検出手段５は、分散型電源３が連系されている電力系統１の交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎にゼロクロス点信号を出力する。分散型電源３が連系されている電力系統１の交流電圧が正の場合は高レベルの論理的状態１となり、負の場合には低レベルを論理的な０とする。ゼロクロス点検出手段５は、例えば演算増幅器を用いた通常の比較回路を用いて系統電圧と０電位とを比較することによって実現することができる。例えば、連続する論理１の状態と論理０の状態の時間がＴa（ｎ）等になる。また連続する論理０の状態と論理１の状態の継続時間がＴｂ（ｎ）等になる。
【００３４】
周期測定手段７は、ゼロクロス点検出手段５が検出したゼロクロス点を起点として交流電圧の電圧波形の周期を順次測定する。すなわち交流電圧がゼロクロス点においてゼロ電圧になる毎に、ゼロクロス点を起点として電圧波形の１つおきのゼロクロス点間の周期を測定する。周期測定手段７は、第１の周期測定部７ａと第２の周期測定部７ｂとから構成される。第１の周期測定部７ａは１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期[例えば図３のＴａ（ｎ）、Ｔａ（ｎ＋１）]として測定して記憶する。第２の周期測定部は、第１の周期測定部では測定に利用しない１つおきに発生するゼロクロス点間の長さを１周期[例えば図３のＴｂ（ｎ−１）、Ｔｂ（ｎ）]として測定して記憶する。周期測定部７ａ、７ｂはそれぞれの記憶装置に最小限２サイクル分のデータを保存しており、新しいデータを測定するたびに、古いデータを更新する。
【００３５】
電圧位相跳躍判定手段９は周期測定手段７で測定した各周期の長さから電圧位相跳躍の発生の有無を判定する。電圧位相跳躍判定手段９は、第1の電圧位相跳躍判定部９ａと第２の電圧位相跳躍判定部９ｂとから構成される。第1の電圧位相跳躍判定部９ａは、第１の周期測定部７ａで測定した周期[例えば図３のＴａ（ｎ）、Ｔａ（ｎ＋１）]において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する。第２の電圧位相跳躍判定部９ｂは第２の周期測定部７ｂで測定した周期[例えば図３のＴｂ（ｎ−１）、Ｔｂ（ｎ）]において電圧位相跳躍が発生したか否かを判定して判定結果を記憶する。
【００３６】
単独運転判定手段１１は、第１の電圧位相跳躍判定部９ａで電圧位相跳躍の発生を判定したときに［例えば図３のＴａ（ｎ）で跳躍の発生を判定したときに]、第１の電圧位相跳躍判定部９ａで電圧位相跳躍の発生を検出した周期の直前または直後において、第２の電圧位相跳躍判定部９ｂで電圧位相跳躍が発生している周期[例えば図３のＴｂ（ｎ−１）、Ｔｂ（ｎ）]の存在を検出して記憶しているときにのみ、分散型電源３が単独運転されていると判定して単独運転検出信号を出力するように構成される。
【００３７】
このような単独運転検出の方法を実現する装置は、マイクロコンピュータを用いて実現することができる。図４に示した単独運転検出装置をマイクロコンピュータを用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートを図５に示す。この例では、単独運転検出装置が運転を開始すると、図５のフローチャートのステップＳＴ１で第２の周期測定部７ｂは最初に検出するゼロクロス点から１つおいた次のゼロクロス点までの時間を測定し、これをＴb（ｎ−１）として保存する。今の場合、ｎ＝１とすることができ、図５のフローチャートのサイクルが更新される毎にｎは１だけ増加し、サイクルが進むにつれて変化していく。以下の説明では、一般的なｎを用いた表式を用いることにする。次に、ステップＳＴ２で、第１の周期測定部７ａは最初に検出するゼロクロス点の次のゼロクロス点から１つおいた次のゼロクロス点までの時間を測定し、これをＴa（ｎ）として保存する。次に、ステップＳＴ３で、第２の周期測定部７ｂは最初のゼロクロス点から３番目のゼロクロス点から１つおいた次のゼロクロス点までの時間を測定し、これをＴb（ｎ）として保存する。この時、第２の周期測定部７ｂにはＴb（ｎ−１）、Ｔb（ｎ）の２つのデータが保存されている。
【００３８】
これらのデータの取得と保存は、電圧波形のｎのサイクルが終了し、ｎ＋１のサイクルが来れば、ゼロクロス点検出手段５の動作に追随して、第１及び第２の周期測定部７ａ及び７ｂが自動的に行う。第１及び第２の周期測定部７ａ及び７ｂは取得したデータの最小限２周期分のデータを保存し、新しいサイクルのデータが来る毎に更新されるようになっている。
【００３９】
ステップＳＴ４では第１の電圧位相跳躍判定部９ａは周期測定部７ａに保存したＴa（ｎ）を用いて
｜Ｔa（ｎ）−Ｔref｜＝ΔＴa（ｎ）           （７）
によってΔＴa（ｎ）を計算し、保存する。
【００４０】
そしてステップＳＴ５では第1の電圧位相跳躍判定部９ａは保存したΔＴa（ｎ）を用いて
ΔＴa（ｎ）≧Ｔset           （８）
が成立しているかどうかを判定する。（８）式が成立してなければ、ステップＳＴ１０でｎ＝ｎ＋１として、制御はステップＳＴ２，ＳＴ３に移行する。これらのステップに必要なデータは周期測定手段７で既に取得され、保存されている。これらのデータを使用して、ステップＳＴ４、ＳＴ５を実行する。（８）式が成立するときは、第２の電圧位相跳躍判定部９ｂはステップＳＴ６で周期測定部７ｂに保存したＴｂ（ｎ−１）を用いて
｜Ｔｂ（ｎ−１）−Ｔref｜＝ΔＴｂ（ｎ−１）         （９）
によってΔＴｂ（ｎ−１）を計算し、保存する。次に、ステップＳＴ７で、第2の電圧位相跳躍判定部９ｂは
ΔＴｂ（ｎ−１）≧Ｔset               （１０）
が成立するかどうかを判定する。ここで（１０）式が成立していると単独運転判定手段１１は単独運転が発生したと判断する。（１０）式が成立しない場合はステップＳＴ８で第２の電圧位相跳躍判定部９ｂは周期測定部７ｂに保存したＴｂ（ｎ）を用いて
｜Ｔｂ（ｎ）−Ｔref｜＝ΔＴｂ（ｎ）           （１１）
によってΔＴｂ（ｎ）を計算し保存する。ステップＳＴ９で単独運転判定手段１１は
ΔＴｂ（ｎ）≧Ｔset           （１２）
が成立しているかどうかを判定する。（１２）式が成立していれば単独運転判定手段１１はｎのサイクルで単独運転が発生したと判断する。（１２）式が成立してなければ単独運転判定手段１１は単独運転が発生していないと判断し、ステップＳＴ１０でｎ＝ｎ＋１として次のサイクルのステップＳＴ２に移行する。
【００４１】
上記例では、Ｔａ（ｎ）側の周期を最初の判定基準にしているが、他方の周期Ｔｂ（ｎ）側を最初の判定基準にしてもよいのは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、系統負荷の急激な入り切りに伴う１周期における位相跳躍の発生で分散型電源の単独運転と誤って判定したり、系統電圧の周期が定常的に変動してデューティ変化が発生したときに分散型電源の単独運転と誤って判定したりすることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の単独運転検出方法の実施の形態の一例の基本思想のアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図２】  本発明の単独運転検出法の適用の対象とする電圧波形を示す図である。
【図３】  （Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の位相跳躍検出方法が単独運転検出に有効であることを示す実例をについて説明するための波形図である。
【図４】  本発明の方法を実現するための分散型電源の単独運転検出装置の実施の形態の一例を示す図である。
【図５】  図４の分散型電源の単独運転検出装置の実施の形態で用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【図６】  従来技術を説明するための波形図である。
【符号の説明】
１  交流電力源
３  分散型電源
５  ゼロクロス点検出手段
７  周期測定手段
７ａ  第１の周期測定部
７ｂ  第２の周期測定部
９  電圧位相跳躍判定手段
９ａ  第１の電圧位相跳躍判定部
９ｂ  第２の電圧位相跳躍判定部
１１  単独運転判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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