JPH09252541A - 同期発電機の単独運転検出装置 - Google Patents
同期発電機の単独運転検出装置Info
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- JPH09252541A JPH09252541A JP6071596A JP6071596A JPH09252541A JP H09252541 A JPH09252541 A JP H09252541A JP 6071596 A JP6071596 A JP 6071596A JP 6071596 A JP6071596 A JP 6071596A JP H09252541 A JPH09252541 A JP H09252541A
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- Y04S20/20—End-user application control systems
- Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】分散型電源の同期発電機が系統連系中に解列し
て単独運転となるのを検出する単独運転検出装置を提供
する。 【解決手段】同期発電機２１の出力端に無効電力調整機
器５１を接続し、無効電力調整機器５１の無効電力設定
器に周期的微小変動を与える変動信号発生器５３と、需
要家側２０の系統に接続された周波数検出器４１の出力
を監視し、この出力が基準周波数の許容上，下限値を逸
脱したときに単独運転信号を出力する単独運転信号発生
回路５４を備えることにより、同期発電機２１が系統連
系中に解列した時に、能動的に平衡状態を崩して単独運
転を検出する。
て単独運転となるのを検出する単独運転検出装置を提供
する。 【解決手段】同期発電機２１の出力端に無効電力調整機
器５１を接続し、無効電力調整機器５１の無効電力設定
器に周期的微小変動を与える変動信号発生器５３と、需
要家側２０の系統に接続された周波数検出器４１の出力
を監視し、この出力が基準周波数の許容上，下限値を逸
脱したときに単独運転信号を出力する単独運転信号発生
回路５４を備えることにより、同期発電機２１が系統連
系中に解列した時に、能動的に平衡状態を崩して単独運
転を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、分散型電源を電
力系統に連系させた系統において、分散型電源の同期発
電機が系統連系中に電力系統から解列して単独運転とな
るのを検出する同期発電機の単独運転検出装置に関す
る。
力系統に連系させた系統において、分散型電源の同期発
電機が系統連系中に電力系統から解列して単独運転とな
るのを検出する同期発電機の単独運転検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の単独運転検出装置は、転
送遮断する方式或いは電圧や周波数を監視する方式等を
用いることにより同期発電機の単独運転を検出してい
た。これらの方式について図８を用いて説明する。図８
は、従来の単独運転検出装置の構成を示すブロック図で
ある。図８において、参照符号１０は商用系統側を示
し、商用系統側１０の無限大母線１１および送電線１２
は、系統遮断器１３を介して需要家側２０と接続され
る。需要家側２０における同期発電機２１は同期発電機
遮断器２２および検出装置側遮断器２３を介して商用系
統側１０に接続されて電力系統と連系運転される。需要
家側２０の所内負荷３０は、所内負荷遮断器３１と検出
装置側遮断器２３を介して商用系統側１０に接続される
と共に、所内負荷遮断器３１と同期発電機遮断器２２を
介して同期発電機２１にも接続される。また、需要家側
２０の外部負荷３２は、外部負荷側遮断器３３を介して
商用系統側１０に接続されると共に、検出装置側遮断器
２３と同期発電機遮断器２２を介して同期発電機２１に
接続される。
送遮断する方式或いは電圧や周波数を監視する方式等を
用いることにより同期発電機の単独運転を検出してい
た。これらの方式について図８を用いて説明する。図８
は、従来の単独運転検出装置の構成を示すブロック図で
ある。図８において、参照符号１０は商用系統側を示
し、商用系統側１０の無限大母線１１および送電線１２
は、系統遮断器１３を介して需要家側２０と接続され
る。需要家側２０における同期発電機２１は同期発電機
遮断器２２および検出装置側遮断器２３を介して商用系
統側１０に接続されて電力系統と連系運転される。需要
家側２０の所内負荷３０は、所内負荷遮断器３１と検出
装置側遮断器２３を介して商用系統側１０に接続される
と共に、所内負荷遮断器３１と同期発電機遮断器２２を
介して同期発電機２１にも接続される。また、需要家側
２０の外部負荷３２は、外部負荷側遮断器３３を介して
商用系統側１０に接続されると共に、検出装置側遮断器
２３と同期発電機遮断器２２を介して同期発電機２１に
接続される。
【０００３】このように商用系統側１０に接続されて電
力系統と並列運転する需要家側２０の同期発電機２１の
単独運転を検出する装置において、転送遮断する方式に
よる単独運転の検出は、商用系統側１０の系統遮断器１
３が遮断し、需要家側２０の同期発電機２１が商用系統
側と解列して単独運転状態になったとき、商用系統側１
０からの転送遮断信号１４により、需要家側２０の検出
装置側遮断器２３および外部負荷側遮断器３３を転送遮
断する方法である。
力系統と並列運転する需要家側２０の同期発電機２１の
単独運転を検出する装置において、転送遮断する方式に
よる単独運転の検出は、商用系統側１０の系統遮断器１
３が遮断し、需要家側２０の同期発電機２１が商用系統
側と解列して単独運転状態になったとき、商用系統側１
０からの転送遮断信号１４により、需要家側２０の検出
装置側遮断器２３および外部負荷側遮断器３３を転送遮
断する方法である。
【０００４】また、電圧や周波数を監視する方式では、
図８に示すように需要家側２０の系統に接続される電圧
検出器４０や周波数検出器４１により検出した電圧や周
波数を単独運転検出回路４２に入力する。すなわち、電
圧や周波数を監視する方式は、この単独運転検出回路４
２により需要家側２０の系統の電圧や周波数の変化を監
視して受動的に単独運転を検出する方式である。
図８に示すように需要家側２０の系統に接続される電圧
検出器４０や周波数検出器４１により検出した電圧や周
波数を単独運転検出回路４２に入力する。すなわち、電
圧や周波数を監視する方式は、この単独運転検出回路４
２により需要家側２０の系統の電圧や周波数の変化を監
視して受動的に単独運転を検出する方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の単独運転検出装置において、転送遮断する方式
により単独運転を検出する方法は、転送遮断信号１４の
伝送に専用ラインを用いる必要があり、将来的に分散型
電源の数が増えた場合に専用ラインの容量を大きくする
必要があるという難点がある。また、転送遮断信号１４
の伝送にラインの共用や無線を用いることは、現実性が
なく経済的にも問題がある。
た従来の単独運転検出装置において、転送遮断する方式
により単独運転を検出する方法は、転送遮断信号１４の
伝送に専用ラインを用いる必要があり、将来的に分散型
電源の数が増えた場合に専用ラインの容量を大きくする
必要があるという難点がある。また、転送遮断信号１４
の伝送にラインの共用や無線を用いることは、現実性が
なく経済的にも問題がある。
【０００６】更に、電圧や周波数を監視する方式により
単独運転を検出する方法では、需要家側２０の負荷（外
部負荷３２と所内負荷３０）の容量と同期発電機２１の
発電量がバランスして、商用系統側１０と需要家側２０
との間で潮流が無い状態では検出が不可能であるという
問題点があった。この発明の課題は、上記問題点を解決
する同期発電機の単独運転装置を提供することにある。
単独運転を検出する方法では、需要家側２０の負荷（外
部負荷３２と所内負荷３０）の容量と同期発電機２１の
発電量がバランスして、商用系統側１０と需要家側２０
との間で潮流が無い状態では検出が不可能であるという
問題点があった。この発明の課題は、上記問題点を解決
する同期発電機の単独運転装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】電力系統と分散型電源と
の連系中に分散型電源の同期発電機が解列して単独運転
となるのを検出する単独運転検出装置において、この第
１の発明は、同期発電機端に接続される無効電力調整機
器と、該無効電力調整機器の無効電力設定器に周期的微
小変動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発
電機の周波数を検出する周波数検出器と、前記変動信号
発生器により受電点無効電力に常時微小な変化を与え、
前記周波数検出器の出力と所定の基準周波数との偏差が
一定値以上になったときに単独運転信号を発生する単独
運転信号発生回路とを備える。
の連系中に分散型電源の同期発電機が解列して単独運転
となるのを検出する単独運転検出装置において、この第
１の発明は、同期発電機端に接続される無効電力調整機
器と、該無効電力調整機器の無効電力設定器に周期的微
小変動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発
電機の周波数を検出する周波数検出器と、前記変動信号
発生器により受電点無効電力に常時微小な変化を与え、
前記周波数検出器の出力と所定の基準周波数との偏差が
一定値以上になったときに単独運転信号を発生する単独
運転信号発生回路とを備える。
【０００８】第２の発明は前記単独運転装置において、
同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、該無効
電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動を与え
る変動信号発生器と、受電点または同期発電機の周波数
を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の出力の微
小変動を監視し、該出力値が所定の上限値または下限値
から逸脱したときに、前記変動信号発生器の出力の振幅
を所定の微小時間だけ増幅する増幅回路と、該増幅回路
と前記変動信号発生器とにより受電点無効電力に常時微
小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と所定の基準
周波数との偏差が一定値以上になったときに単独運転信
号を発生する単独運転信号発生回路とを備える。
同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、該無効
電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動を与え
る変動信号発生器と、受電点または同期発電機の周波数
を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の出力の微
小変動を監視し、該出力値が所定の上限値または下限値
から逸脱したときに、前記変動信号発生器の出力の振幅
を所定の微小時間だけ増幅する増幅回路と、該増幅回路
と前記変動信号発生器とにより受電点無効電力に常時微
小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と所定の基準
周波数との偏差が一定値以上になったときに単独運転信
号を発生する単独運転信号発生回路とを備える。
【０００９】第３の発明は前記単独運転装置において、
同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、該無効
電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動を与え
る変動信号発生器と、受電点または同期発電機の周波数
を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の出力の微
小変動を監視し、該出力値が所定の上限値または下限値
から逸脱したときにタイマを起動し、該タイマが所定の
時間を経過したときに、前記変動信号発生器の出力の振
幅を所定の微小時間だけ増幅する遅延増幅回路と、該遅
延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電
力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と
所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに
単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
る。
同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、該無効
電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動を与え
る変動信号発生器と、受電点または同期発電機の周波数
を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の出力の微
小変動を監視し、該出力値が所定の上限値または下限値
から逸脱したときにタイマを起動し、該タイマが所定の
時間を経過したときに、前記変動信号発生器の出力の振
幅を所定の微小時間だけ増幅する遅延増幅回路と、該遅
延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電
力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と
所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに
単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
る。
【００１０】第４の発明は、前記第１乃至第３の発明の
いずれかの同期発電機の単独運転検出装置において、前
記無効電力調整機器として、静止形無効電力補償装置を
備える。第５の発明は、前記第１乃至第３の発明のいず
れかの同期発電機の単独運転検出装置において、前記無
効電力調整機器として、アクティブフィルタ装置を備え
る。
いずれかの同期発電機の単独運転検出装置において、前
記無効電力調整機器として、静止形無効電力補償装置を
備える。第５の発明は、前記第１乃至第３の発明のいず
れかの同期発電機の単独運転検出装置において、前記無
効電力調整機器として、アクティブフィルタ装置を備え
る。
【００１１】第６の発明は前記単独運転装置において、
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、前記変動信号発生
器により受電点無効電力に常時微小な変化を与え、前記
周波数検出器の出力と所定の基準周波数との偏差が一定
値以上になったときに単独運転信号を発生する単独運転
信号発生回路とを備える。
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、前記変動信号発生
器により受電点無効電力に常時微小な変化を与え、前記
周波数検出器の出力と所定の基準周波数との偏差が一定
値以上になったときに単独運転信号を発生する単独運転
信号発生回路とを備える。
【００１２】第７の発明は前記単独運転装置において、
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の
出力の微小変動を監視し、該出力値が所定の上限値また
は下限値から逸脱したときに、前記変動信号発生器の出
力の振幅を所定の微小時間だけ増幅する増幅回路と、該
増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電力
に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と所
定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに単
独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
る。
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の
出力の微小変動を監視し、該出力値が所定の上限値また
は下限値から逸脱したときに、前記変動信号発生器の出
力の振幅を所定の微小時間だけ増幅する増幅回路と、該
増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電力
に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と所
定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに単
独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
る。
【００１３】第８の発明は前記単独運転装置において、
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の
出力の微小変動を監視し、該出力値が所定の上限値また
は下限値から逸脱したときにタイマを起動し、該タイマ
が所定の時間を経過したときに、前記変動信号発生器の
出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅する遅延増幅回路
と、該遅延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電
点無効電力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器
の出力と所定の基準周波数との偏差が一定値以上になっ
たときに単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路
とを備える。
分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、受電点または同期発電機
の周波数を検出する周波数検出器と、該周波数検出器の
出力の微小変動を監視し、該出力値が所定の上限値また
は下限値から逸脱したときにタイマを起動し、該タイマ
が所定の時間を経過したときに、前記変動信号発生器の
出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅する遅延増幅回路
と、該遅延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電
点無効電力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器
の出力と所定の基準周波数との偏差が一定値以上になっ
たときに単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路
とを備える。
【００１４】この発明によれば、系統連系中の分散型電
源の同期発電機端に新たに設置した無効調整機器または
系統連系中の分散型電源の調相設備の無効電力設定器に
周期的微小変動を与えて受電点の無効電力を周期的に変
化させ、この受電点又は同期発電機の周波数の変化を監
視することによりこれらの分散型電源の同期発電機の単
独運転を検出することができる。すなわち、この発明の
同期発電機の単独運転検出装置は、分散型電源の無効電
力出力に周期的な微小変動を与えることによって能動的
に平衡状態を崩し、単独運転の検出を行うものである。
源の同期発電機端に新たに設置した無効調整機器または
系統連系中の分散型電源の調相設備の無効電力設定器に
周期的微小変動を与えて受電点の無効電力を周期的に変
化させ、この受電点又は同期発電機の周波数の変化を監
視することによりこれらの分散型電源の同期発電機の単
独運転を検出することができる。すなわち、この発明の
同期発電機の単独運転検出装置は、分散型電源の無効電
力出力に周期的な微小変動を与えることによって能動的
に平衡状態を崩し、単独運転の検出を行うものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施例
を示す同期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図
であり、図８に示した従来の単独運転検出装置の構成を
示すブロック図と同一機能を有するものには同一参照符
号を付してその詳細説明を省略する。すなわち図１にお
いて、同期発電機２１の単独運転検出装置５０には、静
止形無効電力補償装置またはアクティブフィルタ装置な
どから構成され、同期発電機２１の出力端に無効電力調
整機器遮断器５２を介して接続される無効電力調整機器
５１と、無効電力調整機器５１の無効電力設定器に周期
的微小変動を与える変動信号発生器５３と、需要家側２
０の系統に接続された周波数検出器４１の出力を監視
し、この出力が基準周波数（ｆ0 ）である５０ヘルツま
たは６０ヘルツの許容上，下限値（ｆ0 ±Δｆ1 ヘル
ツ）を逸脱したことを検知する比較器，オア素子などか
ら構成される単独運転信号発生回路５４とを備えてい
る。
を示す同期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図
であり、図８に示した従来の単独運転検出装置の構成を
示すブロック図と同一機能を有するものには同一参照符
号を付してその詳細説明を省略する。すなわち図１にお
いて、同期発電機２１の単独運転検出装置５０には、静
止形無効電力補償装置またはアクティブフィルタ装置な
どから構成され、同期発電機２１の出力端に無効電力調
整機器遮断器５２を介して接続される無効電力調整機器
５１と、無効電力調整機器５１の無効電力設定器に周期
的微小変動を与える変動信号発生器５３と、需要家側２
０の系統に接続された周波数検出器４１の出力を監視
し、この出力が基準周波数（ｆ0 ）である５０ヘルツま
たは６０ヘルツの許容上，下限値（ｆ0 ±Δｆ1 ヘル
ツ）を逸脱したことを検知する比較器，オア素子などか
ら構成される単独運転信号発生回路５４とを備えてい
る。
【００１６】図１に示したこの発明の単独運転検出装置
５０の検出動作を、図２に示す動作波形図を参照しつ
つ、以下に説明する。図２において、同期発電機２１よ
り供給されるの発電量と所内負荷３０および外部負荷３
２で消費される電力量がバランスしている状態で、図２
（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で商用系統側１０の事故などで
系統遮断器１３により商用系統側１０が切り離される
と、同期発電機２１は単独運転状態になる。このような
状態の時に、変動信号発生器５３と無効電力調整機器５
１とにより無効電力変動を与え、図２（Ａ）に示すよう
に変動が（＋）極性で需要家側２０の系統に対して無効
電力調整機器５１がより遅相の無効電力変動を与え、
（−）極性で需要家側２０の系統に対して無効電力調整
機器５１がより進相の無効電力変動を与えるように設定
されているとすると、図２（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 〜ｔ
1 間のような周波数変動が発生し、時刻ｔ1 において、
単独運転信号発生回路５４が動作して単独運転信号を出
力する（図２（Ｃ）参照）。
５０の検出動作を、図２に示す動作波形図を参照しつ
つ、以下に説明する。図２において、同期発電機２１よ
り供給されるの発電量と所内負荷３０および外部負荷３
２で消費される電力量がバランスしている状態で、図２
（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で商用系統側１０の事故などで
系統遮断器１３により商用系統側１０が切り離される
と、同期発電機２１は単独運転状態になる。このような
状態の時に、変動信号発生器５３と無効電力調整機器５
１とにより無効電力変動を与え、図２（Ａ）に示すよう
に変動が（＋）極性で需要家側２０の系統に対して無効
電力調整機器５１がより遅相の無効電力変動を与え、
（−）極性で需要家側２０の系統に対して無効電力調整
機器５１がより進相の無効電力変動を与えるように設定
されているとすると、図２（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 〜ｔ
1 間のような周波数変動が発生し、時刻ｔ1 において、
単独運転信号発生回路５４が動作して単独運転信号を出
力する（図２（Ｃ）参照）。
【００１７】図３は、この発明の第２の実施例を示す同
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図１に示した単独運転検出装置５０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図３において、同期
発電機２１の単独運転検出装置６０には周波数検出器４
１，無効電力調整機器５１，無効電力調整機器遮断器５
２，変動信号発生器５３，単独運転信号発生回路５４
と、周波数検出器４１の出力を監視し、この出力が所定
の上，下限値（ｆ0 ±Δｆ2 ヘルツ、Δｆ1 ＞Δｆ2 ）
を逸脱したときに変動信号発生器５３の出力の振幅を増
大させる比較器，オア素子，増幅器などから構成される
増幅回路６１とを備えている。
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図１に示した単独運転検出装置５０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図３において、同期
発電機２１の単独運転検出装置６０には周波数検出器４
１，無効電力調整機器５１，無効電力調整機器遮断器５
２，変動信号発生器５３，単独運転信号発生回路５４
と、周波数検出器４１の出力を監視し、この出力が所定
の上，下限値（ｆ0 ±Δｆ2 ヘルツ、Δｆ1 ＞Δｆ2 ）
を逸脱したときに変動信号発生器５３の出力の振幅を増
大させる比較器，オア素子，増幅器などから構成される
増幅回路６１とを備えている。
【００１８】図３における単独運転検出装置６０の増幅
回路６１により、上述の単独運転の検出を素早くするこ
とが可能となる。図３に示したこの発明の単独運転検出
装置６０の検出動作を、図４に示す動作波形図を参照し
つつ、以下に説明する。図４において、同期発電機２１
より供給されるの発電量と所内負荷３０および外部負荷
３２で消費される電力量がバランスしている状態で、図
４（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で商用系統側１０の事故など
で系統遮断器１３により商用系統側１０が切り離される
と、同期発電機２１は単独運転状態になる。このような
状態の時に、変動信号発生器５３と増幅回路６１と無効
電力調整機器５１とにより無効電力変動を与え、図２と
同様の無効電力変動の極性とすると、図４（Ｂ）に示
す、時刻ｔ0 〜ｔ1 間のような周波数変動が発生し、時
刻ｔ1 において、増幅回路６１が動作して変動信号発生
器５３の出力の振幅を増大させ、その結果、図４（Ａ）
に示すように無効電力の変動も増大し、時刻ｔ2 におい
て、単独運転信号発生回路５４が動作して単独運転信号
を出力する（図４（Ｃ）参照）。
回路６１により、上述の単独運転の検出を素早くするこ
とが可能となる。図３に示したこの発明の単独運転検出
装置６０の検出動作を、図４に示す動作波形図を参照し
つつ、以下に説明する。図４において、同期発電機２１
より供給されるの発電量と所内負荷３０および外部負荷
３２で消費される電力量がバランスしている状態で、図
４（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で商用系統側１０の事故など
で系統遮断器１３により商用系統側１０が切り離される
と、同期発電機２１は単独運転状態になる。このような
状態の時に、変動信号発生器５３と増幅回路６１と無効
電力調整機器５１とにより無効電力変動を与え、図２と
同様の無効電力変動の極性とすると、図４（Ｂ）に示
す、時刻ｔ0 〜ｔ1 間のような周波数変動が発生し、時
刻ｔ1 において、増幅回路６１が動作して変動信号発生
器５３の出力の振幅を増大させ、その結果、図４（Ａ）
に示すように無効電力の変動も増大し、時刻ｔ2 におい
て、単独運転信号発生回路５４が動作して単独運転信号
を出力する（図４（Ｃ）参照）。
【００１９】図５は、この発明の第３の実施例を示す同
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図１に示した単独運転検出装置５０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図５において、同期
発電機２１の単独運転検出装置６０には周波数検出器４
１，無効電力調整機器５１，無効電力調整機器遮断器５
２，変動信号発生器５３，単独運転信号発生回路５４
と、周波数検出器４１の出力を監視し、この出力が所定
の上，下限値（ｆ0 ±Δｆ2 ヘルツ、Δｆ1 ＞Δｆ2 ）
を逸脱したときにタイマを起動し、このタイマが所定の
時間（Ｔ0 ）を経過した時に変動信号発生器５３の出力
の振幅を増大させる比較器，オア素子，タイマ，増幅器
などから構成される遅延増幅回路７１とを備えている。
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図１に示した単独運転検出装置５０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図５において、同期
発電機２１の単独運転検出装置６０には周波数検出器４
１，無効電力調整機器５１，無効電力調整機器遮断器５
２，変動信号発生器５３，単独運転信号発生回路５４
と、周波数検出器４１の出力を監視し、この出力が所定
の上，下限値（ｆ0 ±Δｆ2 ヘルツ、Δｆ1 ＞Δｆ2 ）
を逸脱したときにタイマを起動し、このタイマが所定の
時間（Ｔ0 ）を経過した時に変動信号発生器５３の出力
の振幅を増大させる比較器，オア素子，タイマ，増幅器
などから構成される遅延増幅回路７１とを備えている。
【００２０】図５における単独運転検出装置７０の遅延
増幅回路７１により、上述の単独運転の検出の誤動作を
防止し、素早く検出することが可能となる。図５に示し
たこの発明の単独運転検出装置７０の検出動作を、図６
に示す動作波形図を参照しつつ、以下に説明する。図６
において、同期発電機２１より供給されるの発電量と所
内負荷３０および外部負荷３２で消費される電力量がバ
ランスしている状態で、図６（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で
商用系統側１０の事故などで系統遮断器１３により商用
系統側１０が切り離されると、同期発電機２１は単独運
転状態になる。このような状態の時に、変動信号発生器
５３と遅延増幅回路７１と無効電力調整機器５１とによ
り無効電力変動を与え、図２と同様の無効電力変動の極
性とすると、図６（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 〜ｔ1 間のよ
うな周波数変動が発生し、時刻ｔ1 において、遅延増幅
回路６１のタイマが動作し、このタイマが時限Ｔ0 を経
過した時刻ｔ2 に変動信号発生器５３の出力の振幅を増
大させ、その結果、図６（Ａ）に示すように無効電力の
変動も増大し、時刻ｔ3 において、単独運転信号発生回
路５４が動作して単独運転信号を出力する（図６（Ｃ）
参照）。
増幅回路７１により、上述の単独運転の検出の誤動作を
防止し、素早く検出することが可能となる。図５に示し
たこの発明の単独運転検出装置７０の検出動作を、図６
に示す動作波形図を参照しつつ、以下に説明する。図６
において、同期発電機２１より供給されるの発電量と所
内負荷３０および外部負荷３２で消費される電力量がバ
ランスしている状態で、図６（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 で
商用系統側１０の事故などで系統遮断器１３により商用
系統側１０が切り離されると、同期発電機２１は単独運
転状態になる。このような状態の時に、変動信号発生器
５３と遅延増幅回路７１と無効電力調整機器５１とによ
り無効電力変動を与え、図２と同様の無効電力変動の極
性とすると、図６（Ｂ）に示す、時刻ｔ0 〜ｔ1 間のよ
うな周波数変動が発生し、時刻ｔ1 において、遅延増幅
回路６１のタイマが動作し、このタイマが時限Ｔ0 を経
過した時刻ｔ2 に変動信号発生器５３の出力の振幅を増
大させ、その結果、図６（Ａ）に示すように無効電力の
変動も増大し、時刻ｔ3 において、単独運転信号発生回
路５４が動作して単独運転信号を出力する（図６（Ｃ）
参照）。
【００２１】図７は、この発明の第４の実施例を示す同
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図５に示した単独運転検出装置７０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図７において、需要
家側２０の系統には同期調相機または無効電力補償装置
などの調相設備２４が調相設備遮断器２５を介して需要
家側２０の系統に接続され、この系統の力率改善，同期
発電機の安定度向上などに供用されているときには、こ
の調相設備２４の無効電力設定器に周期的微小変動を与
えて、同期発電機２１の単独運転を検出する単独運転検
出装置８０を備えている。
期発電機の単独運転検出装置のブロック構成図であり、
図５に示した単独運転検出装置７０の構成を示すブロッ
ク図と同一機能を有するものには同一参照符号を付して
その詳細説明を省略する。すなわち図７において、需要
家側２０の系統には同期調相機または無効電力補償装置
などの調相設備２４が調相設備遮断器２５を介して需要
家側２０の系統に接続され、この系統の力率改善，同期
発電機の安定度向上などに供用されているときには、こ
の調相設備２４の無効電力設定器に周期的微小変動を与
えて、同期発電機２１の単独運転を検出する単独運転検
出装置８０を備えている。
【００２２】図７に示した単独運転検出装置８０には、
周波数検出器４１，変動信号発生器８１，単独運転信号
発生回路５４、周波数検出器４１，遅延増幅回路７１を
備え、この単独運転検出装置８０の動作は、図５，図６
に示した単独運転検出装置７０と同様である。
周波数検出器４１，変動信号発生器８１，単独運転信号
発生回路５４、周波数検出器４１，遅延増幅回路７１を
備え、この単独運転検出装置８０の動作は、図５，図６
に示した単独運転検出装置７０と同様である。
【００２３】
【発明の効果】この発明によれば、系統連系中の分散型
電源の同期発電機端に新たに設置した無効調整機器また
は系統連系中の分散型電源の調相設備の無効電力設定器
に周期的微小変動を与え、受電点の無効電力を周期的に
変化させることによって能動的に平衡状態を崩し、単独
運転の検出を行うので動作信頼性を高くすることが可能
であり、従来の転送遮断方式において必要であった遮断
信号の専用ライン等の伝送設備が不要であり、また従来
の電圧や周波数監視方式で不可能であった負荷容量と同
期発電機の発電量がバランスして潮流が無い状態でも、
確実に同期発電機の単独運転を検出できる。
電源の同期発電機端に新たに設置した無効調整機器また
は系統連系中の分散型電源の調相設備の無効電力設定器
に周期的微小変動を与え、受電点の無効電力を周期的に
変化させることによって能動的に平衡状態を崩し、単独
運転の検出を行うので動作信頼性を高くすることが可能
であり、従来の転送遮断方式において必要であった遮断
信号の専用ライン等の伝送設備が不要であり、また従来
の電圧や周波数監視方式で不可能であった負荷容量と同
期発電機の発電量がバランスして潮流が無い状態でも、
確実に同期発電機の単独運転を検出できる。
【００２４】また、この発明によれば、既設の分散型電
源の同期発電機の自動電圧調整装置などの改造を必要と
しないので、この既設の分散型電源の単独運転検出機能
の改善に効果的な手段となる。
源の同期発電機の自動電圧調整装置などの改造を必要と
しないので、この既設の分散型電源の単独運転検出機能
の改善に効果的な手段となる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す同期発電機の単
独運転検出装置の構成図
独運転検出装置の構成図
【図２】図１の動作を説明する波形図
【図３】この発明の第２の実施例を示す同期発電機の単
独運転検出装置の構成図
独運転検出装置の構成図
【図４】図３の動作を説明する波形図
【図５】この発明の第３の実施例を示す同期発電機の単
独運転検出装置の構成図
独運転検出装置の構成図
【図６】図５の動作を説明する波形図
【図７】この発明の第４の実施例を示す同期発電機の単
独運転検出装置の構成図
独運転検出装置の構成図
【図８】従来例を示す同期発電機の単独運転検出装置の
構成図
構成図
１０…商用系統側、１１…無限大母線、１２…送電線、
１３…系統遮断器、１４…転送遮断信号、２０…需要家
側、２１…同期発電機、２２…同期発電機遮断器、２３
…検出装置側遮断器、２４…調相設備、２５…調相設備
遮断器、３０…所内負荷、３１…所内負荷遮断器、３２
…外部負荷、３３…外部負荷遮断器、４０…電圧検出
器、４１…周波数検出器、４２…単独運転検出回路、５
０，６０，７０，８０…単独運転検出装置、５１…無効
電力調整機器、５２…無効電力調整機器遮断器、５３，
８１…変動信号発生回路、５４…単独運転信号発生回
路、６１…増幅回路、７１…遅延増幅回路。
１３…系統遮断器、１４…転送遮断信号、２０…需要家
側、２１…同期発電機、２２…同期発電機遮断器、２３
…検出装置側遮断器、２４…調相設備、２５…調相設備
遮断器、３０…所内負荷、３１…所内負荷遮断器、３２
…外部負荷、３３…外部負荷遮断器、４０…電圧検出
器、４１…周波数検出器、４２…単独運転検出回路、５
０，６０，７０，８０…単独運転検出装置、５１…無効
電力調整機器、５２…無効電力調整機器遮断器、５３，
８１…変動信号発生回路、５４…単独運転信号発生回
路、６１…増幅回路、７１…遅延増幅回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｂ (72)発明者 中沢 親志 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、 該無効電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動
を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 前記変動信号発生器により受電点無効電力に常時微小な
変化を与え、前記周波数検出器の出力と所定の基準周波
数との偏差が一定値以上になったときに単独運転信号を
発生する単独運転信号発生回路とを備えたことを特徴と
する同期発電機の単独運転検出装置。 - 【請求項２】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、 該無効電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動
を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 該周波数検出器の出力の微小変動を監視し、該出力値が
所定の上限値または下限値から逸脱したときに、前記変
動信号発生器の出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅す
る増幅回路と、 該増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電
力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と
所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに
単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
たことを特徴とする同期発電機の単独運転検出装置。 - 【請求項３】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 同期発電機端に接続される無効電力調整機器と、 該無効電力調整機器の無効電力設定器に周期的微小変動
を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 該周波数検出器の出力の微小変動を監視し、該出力値が
所定の上限値または下限値から逸脱したときにタイマを
起動し、該タイマが所定の時間を経過したときに、前記
変動信号発生器の出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅
する遅延増幅回路と、 該遅延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無
効電力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出
力と所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったと
きに単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを
備えたことを特徴とする同期発電機の単独運転検出装
置。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
同期発電機の単独運転検出装置において、 前記無効電力調整機器として、静止形無効電力補償装置
を備えてなることを特徴とする同期発電機の単独運転検
出装置。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
同期発電機の単独運転検出装置において、 前記無効電力調整機器として、アクティブフィルタ装置
を備えてなることを特徴とする同期発電機の単独運転検
出装置。 - 【請求項６】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 前記変動信号発生器により受電点無効電力に常時微小な
変化を与え、前記周波数検出器の出力と所定の基準周波
数との偏差が一定値以上になったときに単独運転信号を
発生する単独運転信号発生回路とを備えたことを特徴と
する同期発電機の単独運転検出装置。 - 【請求項７】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 該周波数検出器の出力の微小変動を監視し、該出力値が
所定の上限値または下限値から逸脱したときに、前記変
動信号発生器の出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅す
る増幅回路と、 該増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無効電
力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出力と
所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったときに
単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを備え
たことを特徴とする同期発電機の単独運転検出装置。 - 【請求項８】電力系統と分散型電源との連系中に分散型
電源の同期発電機が解列して単独運転となるのを検出す
る単独運転検出装置において、 分散型電源の調相設備の無効電力設定器に周期的微小変
動を与える変動信号発生器と、 受電点または同期発電機の周波数を検出する周波数検出
器と、 該周波数検出器の出力の微小変動を監視し、該出力値が
所定の上限値または下限値から逸脱したときにタイマを
起動し、該タイマが所定の時間を経過したときに、前記
変動信号発生器の出力の振幅を所定の微小時間だけ増幅
する遅延増幅回路と、 該遅延増幅回路と前記変動信号発生器とにより受電点無
効電力に常時微小な変化を与え、前記周波数検出器の出
力と所定の基準周波数との偏差が一定値以上になったと
きに単独運転信号を発生する単独運転信号発生回路とを
備えたことを特徴とする同期発電機の単独運転検出装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071596A JPH09252541A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 同期発電機の単独運転検出装置 |
| CA002200275A CA2200275A1 (en) | 1996-03-18 | 1997-03-18 | Single operation detecting apparatus for a distributed power supply |
| US09/062,731 US5945813A (en) | 1996-03-18 | 1998-04-20 | Single or isolated operation detecting apparatus for a distributed power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6071596A JPH09252541A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 同期発電機の単独運転検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09252541A true JPH09252541A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13150274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6071596A Pending JPH09252541A (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 同期発電機の単独運転検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09252541A (ja) |
| CA (1) | CA2200275A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017085811A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 西芝電機株式会社 | 同期コンデンサシステム |
| JP2017147875A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 無効電力出力装置、無効電力出力装置の制御方法及び電力システム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116378890B (zh) * | 2023-03-29 | 2025-08-29 | 无锡市优利康电气有限公司 | 一种余水发电智能控制系统 |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP6071596A patent/JPH09252541A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-18 CA CA002200275A patent/CA2200275A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017085811A (ja) * | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 西芝電機株式会社 | 同期コンデンサシステム |
| JP2017147875A (ja) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 無効電力出力装置、無効電力出力装置の制御方法及び電力システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2200275A1 (en) | 1997-09-18 |
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