JPS58190237A - 分散電源の配電系統並入システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、各需用家内に設置された太陽電池等による
発生電力全商用配電系統に並入する分散！ｉｆ！ｉｌの
配電系統並入システムに関するものである。

従来、この種の分散電源の配電系統並入システムとして
は、第１図に示すものが考えられていた。

図に於て、（１）は高圧配電線、イ２）は変圧器、（３
）は配置！系統の最下位区分開閉器（しゃ断器）、（４
）は低圧配電線、（５ａ）〜（６ｅ）は積算電力針、（
６ａ）〜（６ｅ）はブレーカ、（７ａ）〜（７ｅ）は負
荷、（８ａ）〜（８ｃ）は太陽電池等による分散ｉ［源
、（９ａ）〜■Ｃ）は分配！源の出力コンタクタである
。図では太陽電池のごとき直流発電の場合は所だの交流
にＶ換する斐換器も含めて、分散電源（８ａ）〜（８ｃ
）として示している。

通常の配置［糸続け、図の様に高圧配電線（１）より、
変圧器（２）及び区分開閉器（３）會介し、低圧配電線
（４）に電力を供給する。低圧配電線（４）は、幾つか
の枝に分かれ、そｎぞれの需用酸の負荷（７ａ）〜（７
ｅ）に積算電力針（５ａ）〜（５ｅ）、フ゛レーカ（ス
イッチ）　（６ａ）〜（６ｅ）　ｋ介して供給されてい
る。需用家内に設置さハた分散電源（８ａ）〜（８ｃ）
は、出力コンタクタ−（９ａ）〜（９ｃ）　ｋ介して負
荷に並列に接続さｎ商用系統に同期して運転し、発生電
力と負荷消費電力の差は商用系統と授受さｎる。即ち配
電系統に並入されたそれぞれの分散！源は、配電系統に
電圧が印加されている限り、それを同期位相基準にして
追従側［有］される。

処で、低圧配電線の工事やメンテナンスの為、停！’に
行なう場合、区分開閉器＋３）　′１に開放するが、分
１ｔ［源があればブレーカ（６ａ）〜（６ｅ）又は出力
スイッチ（９ａ）〜（９ｃ）　ｋも切らない限り、分散
［酋より配ｔｉに逆に電圧が印加されている。この逆圧
による危険な活線作？會防止する為に各需用家内の全て
のブレーカやコンタクタを手動で切ってまわる拳は非常
（困難でめる。又、リモート操作するもの容易ではない
。一方、区分開閉器（３）の開放状態をプレーカー専の
設置点で検出するのも、低圧配電線内で、電力の授給パ
フンスが取れていて区分開閉器（３）を流ｎる電力が零
の場合、区分開閉器（３）？開放しても全ての状態の変
化金主じない為、こ７１１検出する事は不可能でめった
。そして、区分開閉器（３）を開放後も、そｎぞれの分
散電源は互いに他の分散電源全商用系統電源と見なし、
同期基準にして運転全経続する為、逆圧は防止すること
が出来ず危険な活線作業はさけられなかった。

この発明は上記のような従来のものの欠点金除去する為
になされ念もので、低圧配電線に短絡しゃ断器を設け、
計画停電時、＠擬事故を起し、この事故を検知して各需
用家の引込みコンタクタ全しゃ断動作させることにより
、各分散電源からの逆圧全防止し、安全な作業の出来る
簡単な配電線並入分散を源システムを提供するものであ
る。

以下、この発明の一実施例全図１について詩、明する。

第２図に於て、第１図と同一符号は同一のもの金示し、
　　（１０ａ）〜（１０Ｃ）は、それぞれの需用家の受
電端に設けられ、外部信号で開、閉作動するコンタクタ
、　　Ｕｌａ）〜（１１Ｃ）は、それぞれ上記コンタク
タの制御回路、（１２ａ）〜（１２ｃ）はｔ［ＦＥ７ｉ
び位相基準の検出器、ａｌは低圧配電線（４）に接続さ
む、椿擬事故を発生させる短絡しゃ断器である。

一方、分散型Ｒ（８ａ）として、最も一般的な太陽光発
電を例に示せば、（８１ａ）は太陽電池、（８２ｍ）は
、太陽電池の直流出力を所望の交流に変換するインバー
タである。なお、他の分配電源（８ｂ）、　（８ｃ）も
同様の太陽電Ｍ　（８１ｂ）、　（８１Ｃ）、インバー
タ（８２ｂ）　（８２ｃ）　（いずｆＬも図示せず、以
下同様）で構成されている。

次に動作について説明する。通常、区分開閉器（３）は
閉、しゃ断器ａ３は開の状態で、高圧配電Ｍ　（１）よ
り変圧器＋２）　１に介して低圧配電線（４）に電力を
供給している。この装置電圧状態は、電圧及び位相検出
器（１２ａ）〜（１２ｃ）で検出されている。

又、それぞれの分散電源（８ａ）〜（８ｃ）は、太陽電
池（８１ａ）〜（８１ｃ）の直流出力をインバータ（８
２ａ）で上記検出器（１２ａ）〜（１２Ｃ）で検出され
友電圧の大きさで、位相に同期した交流に変換され、そ
れぞれ出力コンタクタ（９ａ）　ｋ介して負荷に並列に
供給されている。

一方、受電端コンタクタ（１０！１）〜（１０ｃ）の制
御回路（１１ａ）　〜（１１Ｃ）は、検出器（１２＆１
）〜（１２Ｃ）により系統電圧が健全である事が確認し
、且つ、インバータ出力コンタクタが閉（分配電源作動
中）で、出力が系統に同期状態になっている事を判定し
てコンタクタ（１０ａ）〜（１０ｃ）　ｔ”閉じる。こ
の結果、分散−°源及び負荷は、低圧配電系統に接続さ
れ、通常の分散！！源並入運転が行なわｎている。

今、配電線メンテナンス等の為、区分開閉器（３）を開
いて計画停電を行なう場合、しゃ断器ａ３ヲ閉じると、
分散［源はしゃ断器Ｑ３にて短絡され検出器（１２ａ）
〜（１２Ｃ）設置点電圧は低下する。これ全検出し、制
御回路（ｌｌａ）〜（１１ｃ）の作用にエリ、各需用筐
の受電端コンタクタ（１０ａ）〜（ＩＯＣ）は開放され
る。

一方、分散電源のインバータは同期基準を失なうが、イ
ンバータ　（８２ａ）〜（８２ｃ）として自動インバー
タ金柑いれば、独自の基準により停電時も単独運転が可
能でるる、この為、前記短絡事故により、たとえインバ
ータが停止しても（停止せず、そのまま独立運転に移る
場合もある。）コンタクタ（１０ω〜（１０Ｃ）の開放
後は再起動し、独立電源として需用家内負荷に電力の供
給しつづけることが出来る。そして低圧配電線にはこの
分散電源（８ａ）〜ωＣ）からの逆圧は防止され、無電
圧状態が確立される。

次に、停電を解除するには、しゃ断＃Ｑｌ？開いて、区
分開閉器（３）ヲ閉じると、低圧配［Ｍ　（４）は架電
される。こｔ″Ｌ１に検出器（１２ａ）　〜（１２ｃ）
が検出し、インバータ（８２ａ）〜（８２ｃ）の出力同
期を取って後、各コンタクタ（１０ａ）〜（ＩＯＣ）が
閉じられ、系統並入は完了する。

なお、分散電源（８ａ）〜（８ｃ）　ｋ運転せず、出力
コンタクタ（９ａ）〜（９ｃ）を開いた状態では、コン
タクタ　（１０ａ）〜（１０Ｃ）は閉じる横制御さむる
。

即ち、制御回路（１１ａ）　〜（１１ｃ）は、（９ａ〜
９　ｃ　：　０”。

ｏｒ　　（（９ａ〜９ｃ　：　０Ｎ）ａｎｄ　　（系統
電圧健全）　　ａｎｄ（インバータ同期））なる論理を
満足する場合にコンタクタ　（１０ａ）〜（１０ｃ）　
ｆ　ＯＮさせる。

なお、上記説明より明らかなようにしゃ断器ｔ１４１は
、少なく共金てのコンタクタ（１０ａ）〜（１０ｃ）カ
ＯＦＦするまで、閉じていればよい。

又、コンタクタ（１０ａ）〜（１０ｃ）　ｔ”作動させ
る為に短絡しゃ断器−の閉による模擬事故の検出は必ら
ずしも！［ＦＥの低下だけに限らず、過電流による事も
可能である。

第８図は、この発明の他の実施例を示す構成図で、配電
系統の最下位（負荷端）区分開閉器＋３）が高圧配電線
にある場合を示したもので、この場合、事故模擬短絡し
ゃ断器賂は、高圧配を線（１）の区分開閉器（３）の近
くに設けられるが、しゃ断器１１の短絡時、トランス（
２ａ）　（２ｂ）のインピーダンスの為、需用家検出点
電圧は、第２図の実施例に比べ多少高くなるが、問題な
く検出出来る。

又、第８図の実施例に於ては、各需用家内のスイッチの
接続関係に差異があるが、いずｎも第２図と異なりコン
タクタ（１０ａ）　、　（１０ｂ）には分散電酋（８ａ
）＋（８ｂ）のみが接続されている。この場合、計画停
止ｌｌ［時、検出器（１２ａ）　（１２ｂ）により系統
電圧異常を検出し、制御回路（ｌｌａ）　Ｑｌｂ）の働
きによりコンタクタ（１０ａ）　（１０ｂ）　ｔ−開放
−ｒるのｎ、第２図（Ｄ実施例と同じでろるが、停電時
、分散電源（８ａ）、　（８ｂ）を極室ａ転し、負側（
７ａ）　（７ｂ）に電力を供給することは出来ない。

この実施例は、インバータ（８２ａ）、　（８２ｂ）と
して他励インバータを用いる場合に主として適用される
。

なり、＠８図の実施例では、需用家内の構成と、配電系
統部分の構成は、共に第２図と異なっているが、両者に
特定の関係なく、一方のみが第２図の１まの構成も可能
である。

又、分散電源として、太陽光発電を示し九が、他の風力
発明や、燃料電池などにも適用出来る。

以上のように、この発明によれば、配電系統の最下位区
分開閉器の負荷側に、模擬事故発生用短絡しゃ断器を設
け、計画停電を行なう場合、上記開閉器全開くと際に上
記短絡しゃ断器を閉じ、各需用家の受電端の電圧を低下
させる。一方分散電源が設置された各需用家の受電端に
信号により制御されるコンタクタ全般け、上記電圧の低
下を検知してコンタクタを開き、分散電源を配電系統か
ら切り離すことにより、逆圧を防止し、安全なる配ｔｉ
ｔ線の作業を可能ならしめるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の分散電源の配電系統並入システムの構成
図、第２図はこの発明の一実施例による分散を諒の配！
系統並入システム全示す構成図、第８図はこの発明の他
の実施例による分配電源の配電系統並入システムを示す
構成図である。 （１）は高圧配電線、（２）は変圧器、＋ａｊ　Ｖｉ最
下位（系統末端）の区分開閉器、（４）　Ｖｉ低圧配電
線、（５ａ）〜（５ｅ）は積算電力計、（６ａ）〜（６
ｅ）は需用家受電端のブレーカ、＋７ａ）〜（７ｅ）　
ｆｉ需用家の負荷、（８ａ）〜（８ｃ）は分配側Ｎ、　
　（８１ａ）は太陽電池、（８２ａ）　ｆｉインバー４
７、（９ａ）〜（９ｃ）は分配電源出力コンタクタ、（
１０ａ）〜（１０ｃ）は、外部信号により制御されるコ
ンタクタ、（ｌｌａ）〜（ｌｌｃ）け制御１回路、（１
２ａ）　〜（１２ｃ）はＩＩｒＦ：Ｅ及び位相の検出器
、０ルは模擬事故発生用短絡しゃ断器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　葛野信−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各需用家内に設置され九分散電源を配を系統に並入する
   システムに於て、配置１′系統の最下位区分開閉器の負
   荷端に接続嘔れた系統短絡しゃ断器と、上記分散電源と
   配電系統との間に系統異常を検出して作ｌ／ｌ−ｆるコ
   ンタクタを設け、上記区分開閉器を開放するとき、上記
   短絡しゃ断器を閉じて配電系統に異常を発生させ、上記
   コンタクタを開く亭により、上記分散電源から配電系統
   への逆圧を防止する事を特徴とした分散電源の配電系統
   並入システム。