(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連系点を介して交流電力系統と連系され、前記連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、
発電電力を生成する発電手段と、
前記発電電力を前記交流電力に変換する電力変換手段と、
前記連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、
前記電圧位相に基づいて前記連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、
前記電圧位相および前記電圧周期情報に基づいて前記電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、
前記出力電流目標値に応じて前記電力変換手段を制御する電流制御手段と、
前記電圧周期情報に基づいて前記分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、
前記連系点の電圧および前記電圧位相に基づいて前記分散型電源装置による単独運転状態を確定し、前記分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、
電流基準発生手段は、
前記出力電流目標値の電流周期情報を、前記連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、
前記分散型電源装置が前記交流電力系統と連系された通常時には、前記出力電流目標値の電流位相を前記連系点の電圧位相に合わせてリセットし、
前記単独運転検出手段により前記単独運転の可能性が検出された後は、前記電圧位相に合わせた前記電流位相のリセット処理を中止することを特徴とする分散型電源装置。
【請求項２】
前記周期計測手段は、前記連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、
前記単独運転検出手段は、前記正期間と前記負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、前記分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断することを特徴とする請求項１に記載の分散型電源装置。
【請求項３】
前記周期計測手段は、前記出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の前記連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、
前記単独運転検出手段は、前記第１の電圧周期情報と前記第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、前記分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断することを特徴とする請求項１に記載の分散型電源装置。
【請求項４】
連系点を介して交流電力系統と連系され、前記連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、
発電電力を生成する発電手段と、
前記発電電力を前記交流電力に変換する電力変換手段と、
前記連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、
前記電圧位相に基づいて前記連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、
前記電圧位相および前記電圧周期情報に基づいて前記電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、
前記出力電流目標値に応じて前記電力変換手段を制御する電流制御手段と、
前記電圧周期情報に基づいて前記分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、
前記連系点の電圧および前記電圧位相に基づいて前記分散型電源装置による単独運転状態を確定し、前記分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、
電流基準発生手段は、
前記出力電流目標値の電流周期情報を、前記連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、
前記分散型電源装置が前記交流電力系統と連系された通常時には、前記出力電流目標値の電流位相を前記連系点の電圧位相に合わせてリセットし、
前記周期計測手段は、前記連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、
前記単独運転検出手段は、前記正期間と前記負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、前記分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断することを特徴とする分散型電源装置。
【請求項５】
前記出力電流目標値の電流周期情報は、前記連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の分散型電源装置。
【請求項６】
連系点を介して交流電力系統と連系され、前記連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、
発電電力を生成する発電手段と、
前記発電電力を前記交流電力に変換する電力変換手段と、
前記連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、
前記電圧位相に基づいて前記連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、
前記電圧位相および前記電圧周期情報に基づいて前記電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、
前記出力電流目標値に応じて前記電力変換手段を制御する電流制御手段と、
前記電圧周期情報に基づいて前記分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、
前記連系点の電圧および前記電圧位相に基づいて前記分散型電源装置による単独運転状態を確定し、前記分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、
電流基準発生手段は、
前記出力電流目標値の電流周期情報を、前記連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、
前記分散型電源装置が前記交流電力系統と連系された通常時には、前記出力電流目標値の電流位相を前記連系点の電圧位相に合わせてリセットし、
前記周期計測手段は、前記出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の前記連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、
前記単独運転検出手段は、前記第１の電圧周期情報と前記第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、前記分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断することを特徴とする分散型電源装置。
【請求項７】
前記出力電流目標値の電流周期情報は、前記連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたことを特徴とする請求項６に記載の分散型電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽光発電や燃料電池発電などの発電手段からの発電電力を交流電力に変換し、交流電力系統に系統連系させることにより、交流電力系統に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置に関し、特に単独運転状態を素早く且つ確実に検出して連系点からの切り離し処置を可能にした分散型電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般家庭や工場などに交流電力を供給するいわゆる商用電源の配線系統（交流電力系統）においては、遮断器よりも下流側に任意数の分散型電源装置が連系され、交流電力系統に接続された負荷に対して、連系点を介して交流電力を供給するようになっている。
【０００３】
この種の交流電力系統においては、変圧器などを含む負荷側の保守点検が必要となるが、このような保守点検は、交流電力系統の上流側に設置された遮断器を開放し、発電所からの電力供給を遮断することにより、いわゆる停電状態にして実施される。
【０００４】
このとき、遮断器よりも下流側の系統に連系された分散型電源装置が遮断後も運転を続けている状態（一般に、「単独運転」と呼ばれる）は、作業員が保守点検を行うときに危険なので、保守点検時には単独運転を素早く且つ確実に検出して分散型電源装置の運転を停止させる必要がある。
【０００５】
一般に、負荷電力と分散型電源装置からの出力電力との差が大きいときには、単独運転発生時の連系点の電圧値や位相が大きく変化するので、従来の単独運転の検出方法としては、連系点の電圧値や位相の変化を捕捉する受動方式がよく知られている。
【０００６】
また、他の単独運転の検出を可能にする方法として、負荷電力と分散型電源装置からの出力電力とが均衡している場合においても、系統分散型電源装置の運転周波数を、連系点の周波数に対して常に微小バイアスを加えた値とし、この微小バイアスが連系点の周波数変化に与える影響度を検出する周波数シフト方式などの能動方式も知られている。
【０００７】
しかしながら、上記周波数シフト方式においても、分散型電源装置が力率一定で制御されている場合に、負荷状態によっては、力率一定制御と周波数シフト運転とが干渉しあってしまい、連系点の周波数に対する微小バイアスの影響が出なくなる場合がある。
【０００８】
たとえば、交流電力が供給される負荷が容量性負荷である場合には、系統点電圧のゼロクロス点が電流のゼロクロスよりも遅れて発生するので、微小バイアスをプラス方向にシフトし、連系点電圧の周波数よりも高い運転周波数で単独運転状態を検出しようとしても、連系点電圧の周波数（電圧ゼロクロス周期の逆数）が高くならず、単独運転を検出することはできない。
【０００９】
そこで、上記のような不具合を解消するための従来方法として、たとえば特開平１１−４１８１９号公報に参照されるように、電流目標値の周波数に加えられる微小バイアスの方向をプラスとマイナスとに振る方法も提案されている。
【００１０】
しかしながら、上記公報に記載の方法においては、同一フィーダに複数台の分散型電源装置が連系された場合に、分散型電源装置の出力同士が互いに周波数の微小バイアス分をキャンセルし合ってしまい、交流電力系統に停電が発生しても連系点の電圧周波数に周波数シフト分が現れず、単独運転の検出が不可能になるおそれがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分散型電源装置は以上のように、負荷特性の違いによる不具合を回避した方法（特開平１１−４１８１９号公報参照）を用いても、同一フィーダに複数台の分散型電源装置が連系された場合には、系統停電発生時に連系点電圧に周波数シフト分が現れず、確実に単独運転を検出することができないという問題点があった。
【００１２】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転を素早く且つ確実に検出して連系点からの切り離し処置を施すことのできる分散型電源装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る分散型電源装置は、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、単独運転検出手段により単独運転の可能性が検出された後は、電圧位相に合わせた電流位相のリセット処理を中止するものである。
【００１４】
また、この発明の請求項２に係る分散型電源装置は、請求項１において、周期計測手段は、連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、単独運転検出手段は、正期間と負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するものである。
【００１５】
また、この発明の請求項３に係る分散型電源装置は、請求項１において、周期計測手段は、出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、単独運転検出手段は、第１の電圧周期情報と第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するものである。
【００１６】
また、この発明の請求項４に係る分散型電源装置は、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、周期計測手段は、連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、単独運転検出手段は、正期間と負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するものである。
【００１７】
また、この発明の請求項５に係る分散型電源装置は、請求項４において、出力電流目標値の電流周期情報は、連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたものである。
【００１８】
また、この発明の請求項６に係る分散型電源装置は、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、周期計測手段は、出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、単独運転検出手段は、第１の電圧周期情報と第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するものである。
【００１９】
また、この発明の請求項７に係る分散型電源装置は、請求項６において、出力電流目標値の電流周期情報は、連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
【００２１】
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図であり、分散型電源装置を交流電力系統に連系した状態を示している。
また、ここでは、代表的に１台の分散型電源装置を示されているが、任意数の分散型電源装置が連系され得る。
【００２２】
図１において、１は商用交流電力を出力する交流発電設備、２は交流発電設備１の出力側に挿入された遮断器、３は遮断器２を介して交流発電設備１に接続された変圧器、４は変圧器３の二次側（出力側）に接続された系統負荷であり、これらは交流電力系統５を構成している。
【００２３】
交流電力系統５内の系統負荷４は、一般家庭で使用される電気機器などを含んでいる。
６は交流電力系統５の連系点であり、図１中の連系点６よりも交流発電設備１側の回路系統は、交流電力系統５と総称される。
【００２４】
７は連系点６に接続された自家負荷、８は分散型電源装置である。
分散型電源装置８は、連系点６を介して交流電力系統５および自家負荷７に接続されている。
【００２５】
分散型電源装置８は、太陽電池などの発電手段９と、発電手段９からの発電電力（この場合、直流電力）を交流電力に変換する電力変換手段１０と、電力変換手段１０の出力側に挿入された連系用開閉手段１１と、連系点６の電圧Ｖから電圧位相φＶを検出する電圧位相検出手段１２とを備えている。
【００２６】
また、分散型電源装置８は、周期計測手段１３、電流位相確定手段１４、電流周期確定手段１５、電流基準確定手段１６、電流制御手段１７、単独運転検出手段１８および単独運転確定手段１９を備えている。
【００２７】
周期計測手段１３は、電圧位相φＶから連系点電圧Ｖの正の半周期と負の半周期および１周期（または周波数）とを電圧周期情報として計測する。
電流位相確定手段１４は、電圧位相φＶから電流目標値ｉｏの電流位相φｉを決定する。
【００２８】
電流周期確定手段１５は、電流目標値ｉｏの電流周期情報に付加される微小バイアスＢを出力する微小バイアス生成手段１５ａと、周期計測手段１３からの電圧周期情報と微小バイアスＢとを加算する加算手段１５ｂとを備え、周期計測手段１３からの電圧周期情報に微小バイアスＢを加えて電流目標値ｉｏの周期（または周波数）を決定する。
【００２９】
電流基準確定手段１６は、電流位相確定手段１４からの電流位相φｉと、電流周期確定手段１５からの出力信号（電流周期）とに基づいて、電力変換手段１０から出力されるべき電流目標値ｉｏを電流基準として決定する。
【００３０】
電流位相確定手段１４、電流周期確定手段１５および電流基準確定手段１６は、電圧位相φＶおよび電圧周期情報に基づいて電力変換手段１０の出力電流目標値ｉｏを生成する電流基準発生手段を構成している。
【００３１】
電流制御手段１７は、電力変換手段１０の出力電流ｉを検出する変流器１７ａと、電流目標値ｉｏと出力電流ｉとの電流偏差（＝ｉｏ−ｉ）を算出する減算器１７ｂと、電流偏差に基づいて電力変換手段１０をフィードバック制御する制御部１７ｃとを備え、電流基準確定手段１６からの電流目標値ｉｏに基づいて電力変換手段１０を制御して出力電流ｉを調整する。
【００３２】
単独運転検出手段１８は、周期計測手段１３からの電圧周期情報に基づいて、分散型電源装置８による単独運転の可能性を検出し、検出結果を電流位相確定手段１４に入力する。
【００３３】
単独運転確定手段１９は、連系点６の電圧Ｖと、電流位相検出手段１２からの電圧位相φＶと、周期計測手段１３からの電圧周期情報とに基づいて、分散型電源装置８が単独運転状態であることを確定し、電力変換手段１０の停止および連系用開閉手段１１の開放を行うための駆動信号を出力する。
【００３４】
電流基準発生手段を構成する電流位相確定手段１４は、分散型電源装置８が交流電力系統５と連系された通常時には、出力電流目標値ｉｏの電流位相φｉを連系点６の電圧位相φＶに合わせてリセットし、単独運転検出手段１８により単独運転の可能性が検出された後は、電圧位相φＶに合わせた電流位相φｉのリセット処理（力率一定制御）を中止するようになっている。
【００３５】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による具体的な動作について説明する。
まず、遮断器２が投入されている通常時において、分散型電源装置８内の電力変換機１０は、発電手段９の発電電力を交流電力に変換し、連系用開閉手段１１を介して自家負荷７に交流電力を供給する。
【００３６】
このとき、自家負荷７の容量が発電電力よりも小さい場合には、分散型電源装置８からの過剰な交流電力は、交流電力系統５へと逆潮流される。
また、電力変換手段１０からの出力電流ｉの位相は、力率一定とするために連系点６の電圧位相φＶと同期がとられる。
【００３７】
すなわち、分散型電源装置８内の電流位相確定手段１４は、連系点電圧Ｖがゼロクロスするときに出力電流ｉがゼロクロスするように、電流目標値ｉｏの電流位相φｉを決定する。
【００３８】
また、電流周期確定手段１５は、出力電流ｉの電流周期情報（周期または周波数）として、連系点６の電圧周期（または、周波数ｆＶ）に微小バイアスＢを加えた周期（または、周波数ｆｉｏ）を決定する。
【００３９】
なお、この発明の主旨とは無関係であるが、出力電流ｉの振幅は、一般的には発電手段９の最大能力を引き出すように、電流基準確定手段１６によって決定される。
【００４０】
また、前述のように、周波数は周期の逆数として置き換えられるので、以降は周期情報を代表的に周波数として説明する。
【００４１】
図２はこの発明の実施の形態１による位相同期関係を示す波形図であり、連系点６から検出される連系点電圧Ｖ（二点鎖線参照）と、電力変換手段１０を制御する電流目標値ｉｏ（実線参照）とを関連付けて示している。
【００４２】
図２において、横軸は時間ｔ、縦軸は電流目標値ｉｏ［Ａ］および連系点電圧Ｖ［Ｖ］であり、目標電流ｉｏおよび連系点電圧Ｖの時間変化が示されている。
【００４３】
連系点電圧Ｖ（二点鎖線）は、連系点６から直接検出され、電流目標値ｉｏ（実線）は、電力変換手段１０の出力電流ｉの目標値として電流基準確定手段１６から出力される。
【００４４】
電流目標値ｉｏの周波数ｆｉｏは、連系点電圧Ｖの周波数ｆＶよりも微小バイアスＢ分だけ高い（電流目標値ｉｏの周期は連系点電圧Ｖの周期よりも短い）が、連系点電圧Ｖのゼロクロス点（図２内の１．０１６７秒、１．０３３３秒）に合わせて、１周期毎にリセットされる。
【００４５】
また、電力変換手段１０からの出力電流ｉは、電流目標値ｉｏにほぼ追従して流れる。
【００４６】
しかし、周知のように、交流電力系統５のインピーダンスは分散型電源装置８の内部インピーダンスよりもかなり小さいので、出力電流ｉの周波数ｆｉｏへの微小バイアスＢ分の影響は、連系点電圧Ｖ（二点鎖線）にはほとんど現れない。
【００４７】
したがって、単独運転検出手段１８に入力される連系点電圧Ｖの周波数ｆＶや連系点電圧Ｖの正の半周期および負の半周期には、特段の変化が現れないので、単独運転検出手段１８は、単独運転の可能性はなしと判断し、通常の連系状態が継続される。
【００４８】
つまり、遮断器２が開放されていない（停電時でない）状態において、分散型電源装置８による単独運転状態を誤検出することはない。
【００４９】
次に、遮断器２が開放された（実際に単独運転が発生した）場合の動作について説明する。
遮断器２の開放後（単独運転）においては、遮断器２が開放される前に比べて、連系点６から見た交流電力系統５のインピーダンスが格段に大きくなるので、連系点６の電圧周波数ｆＶへの微小バイアスＢの影響は現れ易い。
【００５０】
しかし、前述のように、自家負荷７と系統負荷４および変圧器４や配線のインピーダンスとを合成した負荷状態によっては、電圧ゼロクロスと電流ゼロクロスとを合わせる力率一定制御と、上記周波数シフト運転とが干渉しあうので、連系点電圧Ｖの周波数ｆＶへの微小バイアスＢの影響が現れなくなる場合がある。
【００５１】
たとえば、運転周波数（図２参照）の微小バイアスＢの極性が正の場合には、前述の容量性負荷において上記条件が成立する。
【００５２】
しかしながら、上記容量性負荷の場合や逆の誘導性負荷の場合には、周波数に微小バイアスＢを加え、各周期毎に電圧のゼロクロスに電流のゼロクロスを揃えるようにリセットをかけているので、過渡現象としてリセット直後の半周期と次の半周期との間に周期差が現れることになる。
【００５３】
そこで、この発明による単独運転検出手段１８は、上記周期差を利用して、連系点電圧Ｖの正の期間と負の期間との差が所定値を超えた場合に、単独運転検出の可能性が有ると判断する。
【００５４】
なお、負荷状態が純抵抗に近い場合には、電流のゼロクロスリセットによる過渡現象が現れにくくなるが、周波数として微小バイアスＢ分が現れるので、単独運転検出手段１８は、周波数の変化で単独運転の可能性が有ると判断することができる。
【００５５】
次に、電圧位相確定手段１４は、単独運転検出手段１８からの検出結果に応答して、本当に単独運転状態であるか否かを確定するために、電圧のゼロクロスに電流のゼロクロスを揃えるリセット処理を中止する。
【００５６】
これにより、連系点電圧Ｖの周波数ｆＶは、１周期毎にほぼ微小バイアスＢ分だけ増加していくように変化するので、単独運転確定手段１９は、１周期毎の周波数変化を捕捉することにより、単独運転状態にあることを確定し、連系用開閉手段１１を開放して分散型電源装置８を連系点６から切り離す。
【００５７】
図３はこの発明の実施の形態１による単独運転発生時刻ｔｄからの周波数変化を示す説明図であり、電流目標値ｉｏの周波数ｆｉｏ（実線参照）と、連系点電圧Ｖの周波数ｆＶ（破線参照）との各時間変化を関連付けて示している。
図３において、横軸は時間ｔ［秒］、縦軸は周波数［Ｈｚ］を示す。
【００５８】
ここでは、時刻ｔｄ（＝７秒）において単独運転が発生した場合を示し、単独運転発生後に、各周波数ｆｉｏおよびｆＶは微小バイアスＢ分ずつ増加している。
【００５９】
以上のように、周期情報（周期または周波数）の微小バイアスの方向を一方向（プラス方向のみ）に設定することにより、同一フィーダに複数台の分散型電源装置８を連系しても、各出力同士で周波数シフトの微小バイアスＢ分がキャンセルされることはなく、単独運転の可能性を迅速に且つ確実に検出することができる。
【００６０】
また、連系点電圧Ｖの正の半周期と負の半周期との差に基づいて単独運転の可能性を検出することにより、負荷状態とは無関係に単独運転の可能性を検出することができる。
【００６１】
さらに、電圧のゼロクロスに電流のゼロクロスを揃えるリセット処理（力率一定制御）を中止することにより、図３のように、連系点６の電圧周波数ｆＶを確実に発散させることができる。したがって、単独運転確定手段１９において、最終的に単独運転状態か否かを高い信頼性で確定することができる。
【００６２】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、図２のように、電流目標値ｉｏのゼロクロスリセット処理を１周期毎に行うようにしたが、複数周期毎に行うようにしてもよく、たとえば２周期に１回だけリセット処理を行うようにしてもよい。
【００６３】
この場合、周期計測手段１３は、電流目標値ｉｏの電流位相φｉがリセットされた直後の連系点６の周波数ｆＶ１とそれ以降の周波数ｆＶ２とを計測し、単独運転検出手段１８は、各周波数ｆＶ１、ｆＶ２のずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置８による単独運転の可能性有りと判断する。
【００６４】
すなわち、電流位相確定手段１４は、２周期毎にリセット処理を行い、周期計測手段１３は、リセット直後の１周期と次の１周期に現れる連系点電圧Ｖの周波数変化の過渡現象による周期差を検出する。
【００６５】
このように、複数周期毎に電流周波数ｆｉのゼロクロスリセットを行い、リセット直後の１周期と次の１周期との周波数差（周期差）から単独運転の可能性を検出することにより、連系点電圧Ｖを検出する電圧検出装置に直流オフセットが発生しても誤動作することがなく、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態１では、単独運転の可能性有りと判断された場合に電流目標値ｉｏのリセット処理（力率一定制御）を中止することと、連系点電圧Ｖの正負期間のずれ量から単独運転の可能性を判断することと、電流目標値ｉｏの周波数ｆｉに一方向（正方向）のみの微小バイアスＢを加えることとを組み合わせて説明したが、個別の特徴のみによっても作用効果を奏する。
【００６７】
たとえば、連系点電圧Ｖの正負期間のずれ量から単独運転の可能性を判断することのみによっても、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することができる。同様に、上記実施の形態２の特徴のみによっても、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することができる。
【００６８】
さらに、上記実施の形態１では、周期計測手段１３において、電流目標値ｉｏの電流位相φｉがリセットされた直後の連系点６の周波数ｆＶ１とそれ以降の周波数ｆＶ２とを計測したが、電流位相φｉがリセットされる直前の連系点６の周波数とそれ以降の周波数ｆＶ２とを計測してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、単独運転検出手段により単独運転の可能性が検出された後は、電圧位相に合わせた電流位相のリセット処理を中止するようにしたので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転を素早く且つ確実に検出して連系点からの切り離し処置を施すことのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７０】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、周期計測手段は、連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、単独運転検出手段は、正期間と負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するようにしたので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７１】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１において、周期計測手段は、出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、単独運転検出手段は、第１の電圧周期情報と第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するようにしたので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７２】
また、この発明の請求項４によれば、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、周期計測手段は、連系点の電圧の正期間および負期間を計測し、単独運転検出手段は、正期間と負期間とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するようにしたので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７３】
また、この発明の請求項５によれば、請求項４において、出力電流目標値の電流周期情報は、連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたので、同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７４】
また、この発明の請求項６によれば、連系点を介して交流電力系統と連系され、連系点に接続された負荷に交流電力を供給するための分散型電源装置であって、発電電力を生成する発電手段と、発電電力を交流電力に変換する電力変換手段と、連系点の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、電圧位相に基づいて連系点の電圧周期情報を計測する周期計測手段と、電圧位相および電圧周期情報に基づいて電力変換手段の出力電流目標値を生成する電流基準発生手段と、出力電流目標値に応じて電力変換手段を制御する電流制御手段と、電圧周期情報に基づいて分散型電源装置による単独運転の可能性を検出する単独運転検出手段と、連系点の電圧および電圧位相に基づいて分散型電源装置による単独運転状態を確定し、分散型電源装置の連系状態を禁止するための単独運転確定手段とを備え、電流基準発生手段は、出力電流目標値の電流周期情報を、連系点の電圧周期情報に対して微小バイアスを加えた値に設定し、分散型電源装置が交流電力系統と連系された通常時には、出力電流目標値の電流位相を連系点の電圧位相に合わせてリセットし、周期計測手段は、出力電流目標値の位相がリセットされる直前またはリセットされた直後の連系点の第１の電圧周期情報とそれ以降の第２の電圧周期情報とを計測し、単独運転検出手段は、第１の電圧周期情報と第２の電圧周期情報とのずれ量が所定値を超えた場合に、分散型電源装置による単独運転の可能性有りと判断するようにしたので、負荷特性や同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【００７５】
また、この発明の請求項７によれば、請求項６において、出力電流目標値の電流周期情報は、連系点の電圧周期情報に対して一方向に微小バイアスを加えた値に設定されたので、同一フィーダへの接続台数などに係わらず、単独運転の可能性を高い信頼性で検出することのできる分散型電源装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１を交流電力系統と関連付けて示すブロック構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１により検出される連系点電圧および制御される電流目標値を示す波形図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による連系点電圧および電流目標値の周波数変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１  交流発電設備、２  遮断器、４  系統負荷、５  交流電力系統、６  連系点、７  自家負荷、８  分散型電源装置、９  発電手段、１０  電力変換手段、１１  連系用開閉手段、１２  電圧位相検出手段、１３  周期計測手段、１４  電流位相確定手段、１５  電流周期確定手段、１５ａ  微小バイアス生成手段、１６  電流基準確定手段、１７  電流制御手段、１８  単独運転検出手段、１９単独運転確定手段、Ｂ  微小バイアス、ｆｉ  電流目標値の周波数（電流周期情報）、ｆＶ  連系点電圧の周波数（電圧周期情報）、ｉｏ  電流目標値、Ｖ  連系点電圧、φｉ  電流位相、φＶ  電圧位相。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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