JPH073249U - 瞬時電圧低下補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連系解列後の系統電源とコジェネレーション
電源の状態を判定しスムーズな再投入する。 【構成】 周波数判定回路Ａでコジェネ周波数の低又は
高を検出する。遅れ位相判別回路Ｂでコジェネ位相が遅
れ位相で設定値θ₁より小さいことを検出する。進み位
相判別回路Ｃでコジェネ位相が進み位相で設定値θ₂よ
り小さいことを検出する。判定回路Ａでコジェネ周波数
低ａ₁が検出されかつ判定定回路Ｂで位相遅れｂ₁が検出
ｃ₁されたとき再投入すると、コジェネ側負荷が系統側
に移り軽負荷となり周波数が上り系統周波数に近づくの
で再投入がスムーズになる。また周波数高ａ₂が検出さ
れ判定回路Ｃから位相進みｂ₂が検出ｃ₁されたとき再投
入すると周波数が下がるので再投入がスムーズになる。
この再投入は周波数差及び電圧差が所定の範囲内にある
ことの検出信号ｄ及びｅがあることを条件に行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、系統電源に並列に接続される。コジェネレーションシステムなどの 電源を系統電源の電圧低下から保護する瞬時電圧低下補償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

コジェネレーションシステムにおける瞬時電圧低下補償装置の構成を図３に示 す。系統電源１に連がる負荷４に対しコジェネレーション（コジェネ）側電源（ 発電機）３が並列に接続されている。このようなシステムにおいて系統側の電圧 が低下するとコジェネ電源３がコジェネ側負荷４及び系統電源１側の負荷を負担 することになり、電源３の負荷が大きくなり過電流などの発生によって電源３が ダウンする。

【０００３】 この電源３のダウンを防止するためコジェネレーション側に、電圧検出変圧器 ＰＴ₁とこの変圧器ＰＴ₁の出力から電圧低下を高速に検出する電圧低下検出回路 ５及びその検出出力により動作する高速スイッチ（半導体スイッチ）Ｓ₁を設け 、系統側の電圧が低下したら高速スイッチＳ₁を瞬時にオフとし系統側との連系 を遮断してコジェネ側電源３がダウンするのを防止しすると共にコジェネ側の負 荷４へ電力を供給し続けるようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、高速スイッチＳ₁の遮断後系統電源１が回復したら速やかに連系を回 復させる必要がある。ところが前記連系遮断により系統電源とコジェネ側電源と の同期がずれてしまうため再度連系させるためには、両者の条件を揃え再度連系 しても両者に悪影響のない状態で投入しなければならない。

【０００５】 本考案は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と するところは、連系解列後の系統電源とコジェネレーション電源の状態を判定し 、スムーズに再投入することができる瞬時電圧低下補償装置を提供することにあ る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における瞬時電圧対策装置は、系統電圧と コジェネレーション電圧の周波数を比較しコジェネレーション周波数の高、低を 検出する周波数判定回路と、系統電圧とコジェネレーション電圧の位相差がコジ ェネレーション電圧の設定遅れ位相より小さくなったことを検出する遅れ位相判 定回路と、系統電圧とコジェネレーション電圧の位相差がコジェネレーション電 圧の設定進み位相より小さくなったことを検出する進み位相判定回路と、系統電 圧とコジェネレーション電圧の周波数差が設定周波数差より小さいことを検出す る周波数判定回路と、系統電圧とコジェネレーション電圧の電圧差が設定電圧差 より小さいことを検出する電圧差判定回路と、前記周波数判定回路及び電圧差判 定回路からの検出信号があることを条件に、前記周波数回路からコジェネレーシ ョン周波数差低の検出信号があった場合は遅れ位相判定回路から検出信号が入力 したとき再投入信号を出力し、周波数高の検出信号があった場合は進み位相判定 回路から出力されたとき再投入信号を出力する論理回路と、を備えてなるもので ある。

【０００７】

【作用】

系統電源とコジェネレーション電源との連系解列後コジェネレーション電源周 波数が低くなるのは、負荷が重い場合である。コジェネレーション周波数が低の 状態で位相が遅れ位相で所定の値より小さくなったとき再投入すると、コジェネ レーション電源側負荷が系統電源側に移りコジェネレーション電源の負荷が減少 して周波数が高くなるので、同期化が容易となる。

【０００８】 また、連系解列後、コジェネレーション電源周波数が高くなるのは負荷が軽い 場合である。コジェネレーション周波数が高の状態で位相差が進み位相で所定の 値より小さくなったときに再投入すると、系統電源側負荷がコジェネレーション 電源側に移りコジェネレーション電源周波数の負荷が増大し周波数が低くなるの で、同期化が容易となる。

【０００９】 再投入は周波数及び電圧差が所定の範囲内にあることを条件に行っているので 、より同期化が確実となる。

【００１０】

【実施例】

本考案の実施例を図面を参照して説明する。

【００１１】 実施例１ 図１について、Ａは系統電源電圧ｅ₁（以下単に電圧ｅ₁という）とコジェネ側 電源電圧ｅ₂（以下単に電圧₁という）の周波数ｆ₁とｆ₂を比較し、どちらの電圧 の周波数が高いかを判定し、電圧ｅ₂の周波数のｆ₁＞ｆ₂又はｆ₂＞ｆ₁のとき信 号ａ₁又はａ₂を出力する周波数判定回路。

【００１２】 Ｂは電圧ｅ₁とｅ₂の位相を比較し電圧ｅ₁に対する電圧ｅ₂の位相角θが設定遅 れ位相角θ₁以内で遅れていることを判定し信号ｂ₁を出力する位相遅れ判定回路 。Ｃは電圧ｅ₁とｅ₂の位相を比較し電圧ｅ₁に対する電圧ｅ₂の位相角θが設定進 み位相角θ₂以内で進んでいることを判定し信号ｂ₂を出力する位相進み判定回路 。

【００１３】 Ｄは電圧ｅ₁とｅ₂を比較しその周波数差Δｆが設定周波数差ｆ₁内に入ってい ることを判定し信号ｄを出力する周波数差判定回路、Ｅは電圧ｅ₁とｅ₂を比較し 、その電圧差ΔＶが設定電圧Ｖ₁以内に入っていることを判定し信号ｅを出力す る電圧差判定回路。

【００１４】 １１は判定回路Ａ及びＢからの信号ａ₁及びｂ₁が入力する論理積回路で、電圧 ｅ₂の周波数が低い場合は電圧ｅ₂の位相角θが設定遅れ位相角θ₁の範囲内で遅 れていることを条件に信号ｃ₁を出力する。１２は判定回路Ａ及びＣからの信号 ａ₂とｂ₂が入力する論理積回路で、電圧ｅ₂の周波数が高い場合は電圧ｅ₂の位相 角θが設定進み位相角θ₂の範囲内で遅れていることを条件に信号ｃ₁を出力する 。

【００１５】 １３は信号ｃ₁又はｃ₂が入力する論理和回路、１４は論理和回路１３からの信 号ｃ₁又はｃ₂と判定回路Ｄ及びＥからの信号ｄ及びｅが入力する論理積回路で、 電圧ｅ₁とｅ₂の周波数差Δｆが設定周波数ｆ₁以内でかつ電圧差ΔＶが設定電圧 差Ｖ₁以内であることを条件に信号Ｃ₁又はＣ₂を再投入信号として出力する。

【００１６】 以上のように、コジェネ側周波数が系統側周波数より低い場合は、位相角θが 設定遅れ位相θ₁以内に入り、かつコジェネ側と系統側の周波数差Δｆ及び電圧 差ΔＶが設定周波数ｆ₁、及び設定電圧Ｖ₁以内に入っていることを条件に投入信 号を出力する。

【００１７】 また、コジェネ側周波数が系統側周波数より高い場合は、位相角θが設定進み 位相θ₂以内に入り、かつコジェネ側と系統側の周波数差Δｆ及び電圧差ΔＶが 設定周波数ｆ₁及び設定電圧ｖ₁以内に入っていることを条件に投入信号を出力す る。

【００１８】 しかして、コジェネ側の負荷が重く系統側より周波数が低い場合は位相が遅れ ているときのみ、又は負荷が軽く系統側より周波数が高い場合は位相が進んでい るときのみ再投入となるので、再投入時に生ずる負荷の移動によりコジェネ電源 の周波数は系統電源周波数と一致する方向に変化し、スムーズな再投入を可能に する。

【００１９】 実施例２ 図２について、実施例１と同じ構成部分には同一符号を付しその重複する説明 を省略する。Ｆは第２の周波数差判定回路で、系統電圧ｅ₁とコジェネ電圧の周 波数差Δｆと第２の設定周波数ｆ₂（ｆ₂≪ｆ₁）とを比較し、周波数差Δｆが充 分小さいことを検出する。１５は遅れ位相判定回路Ｂと進み位相判定回路Ｃから の信号ｂ₁，又はｂ₂が入力する論理和回路。

【００２０】 １６は第２の周波数差判定回路からの信号ｄ₂と論理和回路１５からの信号ｂ₁ 又はｂ₂が入力する論理積回路、１７は論理積回路１１，１２，１６からのｃ₁， ｃ₂，ｃ₃が入力する論理和回路、１８は周波数差判定信号ｄと電圧差判定信号ｅ があることを条件に論理和回路１７からの信号ｃ₁〜ｃ₃を再投入信号として出力 する論理積回路である。

【００２１】 しかして、第２の周波数差判定回路Ｆ，論理和回路１５，論理積回路１６から なる回路は、周波数差Δｆが十分小さいことを条件に遅れ又は進み判定回路Ｂ又 はＣからの信号ｂ₁又はｂ₂を信号ｃ₃として出力する。したがって信号ｃ₃が出力 されるとき判定回路Ｄ及びＥの信号ｄ及びｅがあれば論理積回路１８から再投入 信号が出力される。

【００２２】 この場合、周波数差Δｆが十分小さいので、コジェネ電源の位相の遅れ又は進 みの影響をあまり受けることなく同期化する。従って、この実施例によれば再投 入の機会が実施例１の場合より増し、より早く再投入することが可能となる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００２４】 （１）系統側とコジェネ側とを連系するスイッチを開放した後は両者の電圧、位 相関係は全くわからなくなるが、両者の状態を判定しスムーズに再投入できる。

【００２５】 （２）コジェネ側負荷が重く周波数遅れの場合は、位相が設定遅れ位相範囲内に ある時のみ再投入されるので、コジェネ側負荷が系統側へ移行しコジェネ側負荷 が軽くなり周波数が進む方向となるので、スムーズな再投入ができる。

【００２６】 （３）コジェネ側負荷が軽く周波数進みの場合は、位相が設定進み位相範囲内に ある時のみ再投入されるので、系統側負荷がコジェネ側へ移行し、コジェネ側負 荷が重くなり周波数が遅れる方向となるので、スムーズな再投入ができる。

【００２７】 （４）周波数差が設定値以内にある場合のみ再投入されるので、周波数差があり すぎて過渡応答が大きくなりすぎるのが防止される。

【００２８】 （５）電圧差が設定値以内にある場合のみ再投入されるので、電圧差による投入 ショックが制限される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる再投入条件判定回路を示すブ
ロック図。

【図２】実施例２にかかる再投入条件判定回路を示すブ
ロック図。

【図３】瞬時電圧低下補償装置のシステム構成図。

【符号の説明】

ｅ₁…系統電源電圧 ｅ₂…コジェネレーション（コジェネ）電源電圧 Ａ…周波数判定回路 Ｂ…遅れ位相判定回路 Ｃ…進み位相判定回路 Ｄ，Ｆ…周波数位相判定回路 Ｅ…電圧差判定回路 Ｓ₁…高速スイッチ １…系統電源 ４…負荷 ３…コジェネ電源 ５…電圧低下検出回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 コジェネレーション電源と連系する系統
   電源の瞬時電圧低下を検出して連系スイッチを遮断し、
   系統電源の回復時に同期状態を検出して再投入するもの
   において、 系統電圧とコジェネレーション電圧の周波数を比較しコ
   ジェネレーション周波数の高、低を検出する周波数判定
   回路と、 系統電圧とコジェネレーション電圧の位相差がコジェネ
   レーション電圧の設定遅れ位相より小さくなったことを
   検出する遅れ位相判定回路と、 系統電圧とコジェネレーション電圧の位相差がコジェネ
   レーション電圧の設定進み位相より小さくなったことを
   検出する進み位相判定回路と、 系統電圧とコジェネレーション電圧の周波数差が設定周
   波数差より小さいことを検出する周波数差判定回路と、 系統電圧とコジェネレーション電圧の電圧差が設定電圧
   差より小さいことを検出する電圧差判定回路と、 前記周波数判定回路及び電圧差判定回路からの検出信号
   があることを条件に、前記周波数回路からコジェネレー
   ション周波数低の検出信号があった場合は遅れ位相判定
   回路から検出信号が入力したとき再投入信号を出力し、
   周波数高の検出信号があった場合は進み位相判定回路か
   ら出力されたとき再投入信号を出力する論理回路と、 を備えてなることを特徴とした瞬時電圧低下補償装置。
2. 【請求項２】 系統電圧とコジェネレーション電圧の周
   波数差が十分小さくなったことを検出する周波数差判定
   回路を設け、周波数差が十分小さくなった場合は周波数
   の高、低に関係なく遅れ位相判定回路又は進み位相判定
   回路から出力されたとき再投入信号が出力することを特
   徴とした請求項１記載の瞬時電圧低下補償装置。