JP2022136435A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源システムに関するものである。 The present invention relates to power supply systems.
従来、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立する電源システムとして、特許文献1に示すものが考えられている。
Conventionally, as a power supply system that satisfies the FRT requirements and has both an uninterruptible power supply function and a load leveling function using a common distributed power supply, the system shown in
特許文献1の電源システムは、商用電力系統と重要負荷との間に、半導体スイッチ等の切替スイッチと、当該切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子とを設け、切替スイッチよりも重要負荷側に分散型電源を設けて構成されている。また、切替スイッチよりも商用電力系統側に解列スイッチが設けられている。この電源システムは、商用電力系統に瞬時電圧低下(以下、瞬低ともいう)が発生した場合には、切替スイッチを開放することにより、インピーダンス素子を介して商用電力系統と分散型電源を接続するとともに、分散型電源は逆潮流を含む運転を継続する(FRT運転)。一方、商用電力系統が健全状態に復帰した場合には、切替スイッチを投入することにより常時運用時の動作を再開する。
In the power supply system of
しかしながら上記した電源システムでは、商用電力系統の開放停電時に、系統条件によっては、切替スイッチの開放による系統電圧の上昇を瞬低からの復帰(復電)と誤認して切替スイッチを直ぐに再投入してしまう恐れがある。そして切替スイッチの再投入直後には、系統電圧が低下することにより瞬低発生と誤認して切替スイッチを再開放し、以後、切替スイッチの再投入と再開放とを繰り返す開閉ハンチングが発生し、重要負荷に悪影響を及ぼす恐れがある。 However, in the power supply system described above, during an open-circuit power outage in the commercial power system, depending on the system conditions, the system voltage rise due to the opening of the changeover switch may be misidentified as recovery (recovery) from the instantaneous drop, and the changeover switch may be immediately turned on again. There is a risk of Immediately after the changeover switch is turned on again, the system voltage drops, misidentifying it as an instantaneous voltage drop and reopening the changeover switch. Critical loads may be adversely affected.
このような開閉ハンチングが生じる系統条件の例として、例えば図4に示すように2つのケースが考えられる。 As examples of system conditions that cause such opening and closing hunting, two cases are conceivable as shown in FIG. 4, for example.
例えば、切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子がコンデンサ(C)やコイル(L)の場合、インピーダンス素子と、内外負荷の誘導リアクタンスや進相コンデンサ(SC)とのLC直列共振により受電点電圧Vrが上昇し、切替スイッチの開閉ハンチングが生じる恐れがある(ケース1)。 For example, when the impedance elements connected in parallel to the changeover switch are capacitors (C) and coils (L), the receiving point voltage V There is a risk that r will increase, and opening/closing hunting of the changeover switch will occur (Case 1).
また、開放停電発生による受電点電圧Vrの低下により切替スイッチを開放した後、分散型電源保有の他需要家の受電トランスリアクタンスや、発電機内部リアクタンス等の高いリアクタンスのLと線路側大容量SCによるLC直列共振により、受電点電圧Vrが上昇してしまい、これにより切替スイッチの開閉ハンチングが生じる恐れがある(ケース2)。 In addition, after opening the changeover switch due to the drop in the receiving point voltage Vr due to the occurrence of an open-circuit power failure, L of high reactance such as the receiving trans-reactance of other consumers with distributed power sources and the internal reactance of the generator and large capacity on the line side Due to the LC series resonance caused by the SC, the power receiving point voltage Vr increases, which may cause opening/closing hunting of the changeover switch (Case 2).
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立する電源システムにおいて、開放停電時における切替スイッチの開閉ハンチングを防止することをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and in a power supply system that satisfies the FRT requirements and has both an uninterruptible power supply function and a load leveling function using a common distributed power supply, open-circuit power failure The main object is to prevent the opening and closing hunting of the changeover switch.
すなわち本発明に係る電源システムは、商用電力系統と重要負荷との間に設けられ、前記重要負荷に電力を供給するものであって、前記商用電力系統から前記重要負荷に給電するための電力線に接続された分散型電源と、前記電力線において前記分散型電源よりも前記商用電力系統側に設けられ、前記電力線を開閉する切替スイッチと、前記電力線において前記切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子と、前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側の系統電圧を検出する系統側電圧検出部と、前記商用電力系統の基本周波数とは異なる周波数の電流である非基本波電流を前記電力線に注入する非基本波電流注入手段と、前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側における前記非基本波電流の電圧である非基本波電圧を検出する非基本波電圧検出部とを備え、検出した前記系統電圧が予め定められた第1整定値を下回った場合に前記切替スイッチを開放し、前記分散型電源と前記商用電力系統とが前記インピーダンス素子を介して接続された状態で前記分散型電源を運転継続させるとともに、前記非基本波電流注入手段による前記非基本波電流の注入を開始し、前記切替スイッチを開放した後、検出した前記系統電圧が前記第1整定値以上となり、かつ前記検出された非基本波電圧が予め定められた第2整定値以下となった場合に、前記切替スイッチを再投入するように構成されていることを特徴とする。 That is, a power supply system according to the present invention is provided between a commercial power system and an important load, supplies power to the important load, and includes a power line for supplying power from the commercial power system to the important load. a connected distributed power source, a changeover switch provided on the power line closer to the commercial power system than the distributed power source and opening and closing the power line, and an impedance element connected in parallel to the changeover switch on the power line; and a non-basic current for injecting a non-fundamental current having a frequency different from the fundamental frequency of the commercial power system into the power line. wave current injection means; and a non-fundamental wave voltage detection unit that detects a non-fundamental wave voltage that is the voltage of the non-fundamental wave current on the commercial power system side of the changeover switch, and the detected system voltage is detected in advance. When the value falls below a predetermined first set value, the changeover switch is opened, and the distributed power supply continues to operate in a state in which the distributed power supply and the commercial power system are connected via the impedance element. and after starting injection of the non-fundamental wave current by the non-fundamental wave current injection means and opening the changeover switch, the detected system voltage becomes equal to or higher than the first set value, and the detected non-fundamental wave The changeover switch is configured to be turned on again when the voltage drops below a predetermined second set value.
このような電源システムであれば、電力線において分散型電源よりも商用電力系統側に切替スイッチを設けるとともに、当該切替スイッチに対してインピーダンス素子を並列接続しており、商用電力系統側の電圧が第1整定値を下回った場合に切替スイッチを開放するので、瞬低時においても需要側設備はインピーダンス素子を介して商用電力系統と連系された状態となる。これにより、分散型電源のFRT要件を満たしつつ、瞬低時における重要負荷への電圧低下を防止することができる。そして、切替スイッチを開放した後、検出した系統電圧が第1整定値以上となるとともに、非基本波電圧が第2整定値以下となっている場合に切替スイッチを再投入するようにしているので、例えば開放停電中のLC直列共振により系統電圧が上昇した場合に、切替スイッチの再投入と再開放とが繰り返されるハンチングを防止でき、重要負荷への悪影響を防止できる。 In such a power supply system, a changeover switch is provided on the commercial power system side of the power line rather than the distributed power supply, and an impedance element is connected in parallel to the changeover switch, so that the voltage on the commercial power system side is the second. Since the change-over switch is opened when the voltage falls below one set value, the demand-side facility is connected to the commercial power system via the impedance element even during the voltage drop. This makes it possible to prevent voltage drops to important loads during voltage sags while satisfying the FRT requirements for distributed power supplies. After the changeover switch is opened, the changeover switch is turned on again when the detected system voltage becomes equal to or greater than the first set value and the non-fundamental wave voltage becomes equal to or less than the second set value. For example, when the system voltage rises due to LC series resonance during an open-circuit power failure, it is possible to prevent hunting in which the change-over switch is repeatedly turned on and off again, thereby preventing adverse effects on important loads.
また前記電源システムは、前記切替スイッチを再投入するとともに、前記非基本波電流注入手段による前記非基本波電流の注入を停止するように構成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the power supply system is configured to stop injection of the non-fundamental wave current by the non-fundamental wave current injection means while turning on the change-over switch again.
前記電源システムの具体的態様として、前記非基本波電流が整数次高調波電流であるものが挙げられる。この整数次高調波とは、その周波数が基本波の整数倍(2倍以上)である高調波を意味する。 A specific aspect of the power supply system is one in which the non-fundamental current is an integer-order harmonic current. This integer-order harmonic means a harmonic whose frequency is an integer multiple (twice or more) of the fundamental wave.
このように構成した本発明によれば、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源を用いて両立する電源システムにおいて、開放停電時における切替スイッチの開閉ハンチングを防止することができる。 According to the present invention configured in this way, in a power supply system that satisfies the FRT requirements and has both an uninterruptible power supply function and a load leveling function using a common distributed power supply, opening and closing hunting of the changeover switch at the time of an open power failure can be prevented.
以下に、本発明の一実施形態に係る電源システム100について、図面を参照して説明する。
A
本実施形態の電源システム100は、図1に示すように、商用電力系統10と重要負荷30との間に設けられ、商用電力系統10の異常時に重要負荷30に電力を供給する無停電電源システムとしての機能(無停電電源機能)と、商用電力系統10に対して順潮流及び逆潮流することで負荷平準化する分散型電源システムとしての機能(負荷平準化機能)を発揮するものである。
As shown in FIG. 1, the
ここで、商用電力系統10は、電力会社(電気事業者)の電力供給網であり、発電所、送電系統及び配電系統を有するものである。また、重要負荷30は、停電や瞬低などの系統異常時においても電力を安定して供給すべき負荷であり、図1では1つであるが、複数あってもよい。
Here, the
具体的に電源システム100は、分散型電源2と、商用電力系統10と分散型電源2及び重要負荷30とを接続する切替スイッチ3と、切替スイッチ3に並列接続されたインピーダンス素子4と、切替スイッチ3よりも商用電力系統10側に設けられた解列スイッチ5と、切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の電圧を検出する系統側電圧検出部61と、系統側電圧検出部61の検出電圧から少なくとも瞬時電圧低下及び停電を検出する系統異常検出部62と、切替スイッチ3及び解列スイッチ5の開閉状態を制御する制御部7とを備えている。
Specifically, the
分散型電源2は、商用電力系統10から重要負荷30に給電するための電力線L1に接続されている。この分散型電源2は、商用電力系統10に連系されるものであり、例えば太陽光発電や燃料電池などの直流発電設備21、二次電池(蓄電池)などの電力貯蔵装置(蓄電デバイス)22、風力発電やマイクロガスタービンなどの交流で出力された電気エネルギを直流に整流したうえで、電力変換装置を用いて系統連系をされる発電設備(不図示)、又は、同期発電機や誘導発電機などの交流発電設備23である。直流発電設備21及び電力貯蔵装置(蓄電デバイス)22は、図示しない電力変換装置を備えている。なお、電源システム100は、少なくとも電力貯蔵装置22を備えており、その他上記何れか分散型電源2を有するものであってもよい。
Distributed
切替スイッチ3は、電力線L1において分散型電源2の接続点よりも商用電力系統10側に設けられて電力線L1を開閉するものであり、例えば半導体スイッチ、又は、半導体スイッチと機械式スイッチとを組み合わせたハイブリッドスイッチなどの高速切り替えが可能な切替スイッチを用いることができる。例えば半導体スイッチを用いた場合には、切替時間を2m秒以下にすることができ、ゼロ点関係なく遮断することができる。また、ハイブリッドスイッチを用いた場合には、切替時間を2m秒以下にすることができ、ゼロ点関係なく遮断できるだけでなく、通電損失をゼロにすることができる。なお、この切替スイッチ3は、制御部7により開閉制御される。
The changeover switch 3 is provided on the power line L1 closer to the
インピーダンス素子4は、前記電力線L1において切替スイッチ3に並列接続されたものであり、本実施形態では、限流リアクトルである。 The impedance element 4 is connected in parallel to the switch 3 on the power line L1, and is a current limiting reactor in this embodiment.
解列スイッチ5は、電力線L1において分散型電源2よりも(ここでは切替スイッチ3よりも)商用電力系統10側に設けられており、例えば機械式スイッチである。この解列スイッチ5は、制御部7により開閉制御される。
The parallel-off switch 5 is provided closer to the
系統側電圧検出部61は、電力線L1において切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の電圧を、計器用変圧器を介して検出するものである。具体的に系統側電圧検出部61は、切替スイッチ3及びインピーダンス素子4からなる並列回路よりも商用電力系統10側に計器用変圧器を介して接続されている。
The system-side
系統異常検出部62は、系統側電圧検出部61により検出された検出電圧と、予め定められた第1整定値とを比較して、瞬時電圧低下や停電等の系統異常を検出する。具体的に系統異常検出部62は、検出電圧が第1整定値を下回る場合に、瞬時電圧低下を検出する。また系統異常検出部62は、検出電圧が第1整定値を下回っている状態の継続時間が所定値以上(瞬低継続時間よりも長い時間)である場合に停電を検出する。そして系統異常検出部62は、瞬時電圧低下又は停電を検出した後、検出電圧が第1整定値以上となっている状態の継続時間が所定値以上となる場合に、商用電力系統10の健全状態への復帰を検出する。
The system
制御部7は、系統異常検出部62からの信号に応じて切替スイッチ3及び解列スイッチ5の開閉状態を切り替え、電源システム100の運転状態を切り替えるものである。
The
具体的に制御部7は、系統異常検出部62により瞬時電圧低下が検出された場合、切替スイッチ3を開放する。そして、商用電力系統10と分散型電源2及び重要負荷30とをインピーダンス素子4を介して接続された状態として、分散型電源2による運転を継続し、重要負荷30の電圧・周波数が安定するように充放電させ、潮流バランスを調整する。
Specifically, the
また制御部7は、系統異常検出部62により停電が検出された場合には、切替スイッチ3の開放に加えて更に解列スイッチ5を開放するとともに分散型電源2を自立運転させる。具体的には、制御部7は解列スイッチ5を開放し、解列スイッチ5が開放された状態で、分散型電源2は自立運転モードとなり重要負荷30に給電する。
Further, when the system
しかして本実施形態の電源システム100は、開放停電時における切替スイッチ3の開閉ハンチングを防止するべく、商用電力系統10の基本周波数とは異なる周波数の電流である非基本波電流を電力線L1に注入する非基本波電流注入手段81と、注入された非基本電流の電圧値である非基本波電圧を検出する非基本波電圧検出部82と、検出した非基本波電圧と所定の第2整定値とを比較する非基本波電圧監視部83とを備えている。
Thus, the
非基本波電流注入手段81は、電力線L1において切替スイッチ3よりも商用電力系統10側に非基本波電流を注入するものである。具体的に非基本波電流注入手段81は、切替スイッチ3及びインピーダンス素子4からなる並列回路よりも商用電力系統10側に非基本波電流を注入する。この非基本波電流注入手段81は、任意の周波数の電流を電力線L1に注入できるように構成された電流注入装置であり、本実施形態では非基本波電流として整数次高調波電流を電力線L1に注入するものである。この整数次高調波とは、その周波数が基本波の2倍以上の整数倍である高調波であり、例えば2次や4次等の偶数次等が挙げられる。なお、本実施形態の非基本波電流注入手段81は、開閉スイッチ81sを介して電力線L1に接続されており、制御部7からの制御信号に基づき開閉スイッチ81sが開閉することにより、非基本波電流の注入が開始及び停止されるように構成されている。
The non-fundamental wave current injection means 81 injects a non-fundamental wave current to the
非基本波電圧検出部82は、電力線L1において切替スイッチ3よりも商用電力系統10側の非基本波電圧を、計器用変圧器を介して検出するものである。具体的に非基本波電圧検出部82は、切替スイッチ3及びインピーダンス素子4からなる並列回路よりも商用電力系統10側に計器用変圧器を介して接続されている。なお、非基本波電圧検出部82は、注入された非基本波電流と同じ次数の高調波電圧を検出するよう構成されている。
The non-fundamental wave
非基本波電圧監視部83は、非基本波電圧検出部82により検出された非基本波電圧と、予め定められた第2整定値とを比較して、非基本波電圧が第2整定値以下か否かを判定し、その判定結果を制御部7に出力する。
The non-fundamental wave
そして本実施形態では、制御部7は、瞬時電圧低下又は停電を検出した後、系統異常検出部62の検出結果と、非基本波電圧監視部83の判定結果とに基づいて、切替スイッチ3を再投入するように構成されている。具体的に制御部7は、系統異常検出部62により系統異常が検出される(すなわち、検出電圧が第1整定値を下回る)と、切替スイッチ3を開放するとともに、開閉スイッチ81sを投入して非基本波電流注入手段81による非基本波電流の注入を開始する。そして制御部7は、系統異常検出部62により系統異常の復帰が検出されており(すなわち、検出電圧が第1整定値以上となっている状態の継続時間が所定値以上となっている)、かつ非基本波電圧監視部83により非基本波電圧が第2整定値以下と判定されている場合に、切替スイッチ3を再投入するとともに、開閉スイッチ81sを開放して非基本波電流注入手段81による非基本波電流の注入を停止する。すなわち、制御部7は、系統異常検出部62による検出電圧が第1整定値以上となっていても、非基本波電圧監視部83が検出した非基本波電圧が第2整定値超であれば、切替スイッチ3を再投入しないのである。
In this embodiment, after detecting an instantaneous voltage drop or power failure, the
次に、本実施形態の電源システム100の動作(常時運用時、瞬低時及び停電時)について説明する。
Next, the operation of the
(1)常時運用時
系統異常検出部62により系統異常が検出されていない場合、制御部7は切替スイッチ3及び解列スイッチ5を閉じている。この場合、分散型電源2及び重要負荷30は切替スイッチ3を介して商用電力系統10に接続されている。インピーダンス素子4は切替スイッチ3に並列接続されているが、インピーダンス値が低い切替スイッチ3側を電流が流れるため、商用電力系統10と分散型電源2及び重要負荷30とは、切替スイッチ3側で電力をやり取りする。分散型電源2による逆潮流によって、ピークカット・ピークオフを実現することができる。なおこの常時運用時では、開閉スイッチ81sは開放されており、電力線L1には非基本波電流が注入されていない。
(1) Normal Operation When the system
(2)瞬低発生時とその復電時
商用電力系統10側で短絡事故(例えば三相短絡)が発生すると、商用電力系統10側の電圧が低下する。この電圧低下は、系統側電圧検出部61により検出される。制御部7は、系統側電圧検出部61により検出された検出電圧が第1整定値未満の場合には、切替スイッチ3を開放する。この結果、切替スイッチ3に並列接続されたインピーダンス素子4が挿入されて、分散型電源2から商用電力系統10側に流れる過電流を限流する形で逆潮流を維持して電力供給するとともに、重要負荷30の供給電圧の電圧低下を防止する(重要負荷30に対してUPS動作を行う)。またこの際、制御部7は開閉スイッチ81sを投入し、非基本波電流注入手段81による非基本波電流の電力線L1への注入を開始する。前記切替スイッチ3を開放した後、前記検出電圧が前記第1整定値以上となり、かつ検出された前記非基本波電圧が予め定められた第2整定値以下となった場合に、前記切替スイッチ3を再投入するとともに開閉スイッチ81sを開放し非基本波電流の注入を停止する。
(2) When voltage drop occurs and when power is restored When a short-circuit accident (for example, a three-phase short circuit) occurs on the
(3)系統電圧低下(系統停電などで発生)による解列時と解列後の動作
上記した瞬低を検出した後、系統側電圧検出部61の検出電圧が所定の解列条件(すなわち、検出電圧が第1整定値を下回っている状態の継続時間が所定値以上となる)を満たす場合には、制御部7は解列スイッチ5を開放するとともに開閉スイッチ81sを開放し非基本波電流の注入を停止する。その結果、分散型電源2が商用電力系統10から解列されて、自立運転モードとなる。なお、切替スイッチ3が既に開放されているため、解列スイッチ5は過電流なしで開放される。
(3) Operations during and after parallel-off due to grid voltage drop (occurred by power failure, etc.) the duration of the state in which the detected voltage is lower than the first set value is equal to or greater than a predetermined value), the
(4)解列後からの系統健全復帰時(復電時)の動作
系統側電圧検出部61による検出電圧が第1整定値以上となっている状態の継続時間が所定値以上となっており、かつ非基本波電圧検出部82が検出した非基本波電圧が第2整定値以下となっている場合、制御部7は切替スイッチ3を再投入する。その後、系統側電圧検出部61の検出電圧と電源側電圧検出部の検出電圧とにより同期検定条件が成立(分散型電源2の電圧の大きさ、周波数及び位相と商用電力系統10の電圧の大きさ、周波数及び位相とが一致)した場合に、制御部7は解列スイッチ5を投入する。これにより、上述した(1)常時運用時の動作が再開される。
(4) Operation when the system is restored to normal state after parallel off (when power is restored) The duration of the state in which the voltage detected by the system side
次に、本実施形態の電源システム100による開放停電時の動作のシミュレーション結果を図2及び図3に示す。
Next, FIG. 2 and FIG. 3 show simulation results of the operation of the
図2は、開放停電時における切替スイッチ3の開放/投入状態、2次高調波の注入電流[A]、検出した2次高調波の瞬時実効値[V]、開放停電判定信号、系統側電圧検出部61が検出した系統電圧に基づく復電検出信号のそれぞれの時間変化を示している。また図3は、図2と同時刻における、系統側電圧検出部61が検出した系統電圧Vr[V]、系統電圧Vrの瞬時実効値[V]、切替スイッチ3の開放/投入状態、重要負荷電圧[V]のそれぞれの時間変化を示している。
Fig. 2 shows the open/closed state of the changeover switch 3 at the time of an open power failure, the injected current [A] of the second harmonic, the instantaneous effective value of the detected second harmonic [V], the open power failure determination signal, and the grid side voltage. Each time change of the power recovery detection signal based on the system voltage detected by the
図2及び図3に示すように、系統電圧の瞬時実効値が第1整定値を下回ると、切替スイッチ3が開放されるとともに、2次高調波電流の注入が開始される。すると間もなく2次高調波の瞬時実効値が上昇して第2整定値(開放停電判定レベル)超となる。2次高調波が第2整定値超となっている継続時間が所定の設定時間を超えると、開放停電判定信号がオンになる。なおこの設定時間は、(条件1)「瞬低の発生時と復帰時の過渡現象で開放停電が検出されない時間以上」であり、かつ(条件2)「開放停電発生時における次数間高調波の瞬時実効値の過渡現象が収束する時間以上」となるように設定されている。この開放停電判定信号は、その後の復電検出信号をマスクするようになり、系統電圧の瞬時実効値が第1整定値超となる時間が設定時間以上となっても、切替スイッチ3が再投入されることはない。これにより、開放停電発生時において、切替スイッチ3の開閉ハンチングが生じず、重要負荷電圧における過渡波形の発生が生じなくなることが分かる。 As shown in FIGS. 2 and 3, when the instantaneous effective value of the system voltage falls below the first set value, the changeover switch 3 is opened and injection of secondary harmonic current is started. Then, the instantaneous effective value of the second harmonic soon rises and exceeds the second set value (open power failure determination level). When the duration time during which the secondary harmonic exceeds the second set value exceeds a predetermined set time, the open circuit failure determination signal is turned on. Note that this set time is (Condition 1) "a time or longer in which an open-circuit power failure is not detected due to the transient phenomenon at the time of occurrence and recovery of a momentary sag" and (Condition 2) "The number of interharmonic It is set to be "more than or equal to the time for the transient phenomenon of the instantaneous effective value to converge". This open power failure determination signal masks the subsequent power recovery detection signal, and even if the time when the instantaneous effective value of the system voltage exceeds the first set value exceeds the set time, the changeover switch 3 is turned on again. will not be As a result, when an open power failure occurs, opening and closing hunting of the changeover switch 3 does not occur, and a transient waveform does not occur in the important load voltage.
このように構成した本実施形態の電源システム100によれば、電力線L1において分散型電源2よりも商用電力系統10側に切替スイッチ3を設けるとともに、当該切替スイッチ3に対してインピーダンス素子4を並列接続しており、商用電力系統10側の電圧が第1整定値を下回った場合に切替スイッチ3を開放するので、瞬低時においても分散型電源2及び重要負荷30はインピーダンス素子4を介して商用電力系統10に接続された状態となる。このように電源システム100は、通常時及び瞬低時の何れであっても分散型電源2及び重要負荷30を商用電力系統10から切り離さないので、分散型電源2のFRT要件を満たしつつ、瞬低時における重要負荷30への電圧低下を防止することができる。そして、切替スイッチ3を開放した後、検出した系統電圧が第1整定値以上になるとともに、注入した非基本波成分の電圧が第2整定値以下となっている場合に切替スイッチを再投入するようにしているので、例えば開放停電中のLC直列共振により系統電圧が上昇した場合に、切替スイッチ3の再投入と再開放とが繰り返されるハンチングを防止でき、重要負荷30への悪影響を防止できる。その結果、FRT要件を満たしつつ、無停電電源機能及び負荷平準化機能を共通の分散型電源2を用いて両立する電源システム100において、開放停電時における切替スイッチ3の開閉ハンチングの発生を防止できる。
According to the
<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other Modified Embodiments>
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments.
例えばインピーダンス素子4としてコンデンサを用いても良いし、リアクトル、抵抗又はコンデンサの何れかを組み合わせたものであっても良い。 For example, a capacitor may be used as the impedance element 4, or a combination of a reactor, a resistor, or a capacitor may be used.
更に、前記実施形態の系統側電圧検出部61は、系統連系用保護装置が備えるものであってもよい。系統連系規程に定められた系統連系用保護装置としては、例えば過電圧継電器(OVR)、不足電圧継電器(UVR)、短絡方向継電器(DSR)、地絡過電圧継電器(OVGR)、過周波数継電器(OFR)、不足周波数継電器(UFR)、転送遮断装置等を挙げることができる。この場合、制御部7は、何れか1つの連係保護機器が動作した場合に、解列スイッチ5を開放することが考えられる。また、制御部7は、全ての系統連系用保護装置が不動作状態となり、且つ系統側電圧検出部61の検出電圧及び電源側電圧検出部の検出電圧が同期検定条件を満たす場合に解列スイッチ5を投入することもできる。この構成であれば、連係保護機器が備える電圧検出部を用いているので、別途系統側電圧検出部を設ける必要がなく、装置構成を簡単にすることができる。
Furthermore, the grid-
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
100・・・電源システム
10 ・・・商用電力系統
30 ・・・重要負荷
L1 ・・・電力線
2 ・・・分散型電源
3 ・・・切替スイッチ
4 ・・・インピーダンス素子
5 ・・・解列スイッチ
61 ・・・系統側電圧検出部
62 ・・・系統異常検出部
7 ・・・制御部
81 ・・・非基本波電流注入手段
82 ・・・非基本波電圧検出部
83 ・・・非基本波電圧監視部
100...
Claims (3)
前記商用電力系統から前記重要負荷に給電するための電力線に接続された分散型電源と、
前記電力線において前記分散型電源よりも前記商用電力系統側に設けられ、前記電力線を開閉する切替スイッチと、
前記電力線において前記切替スイッチに並列接続されたインピーダンス素子と、
前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側の系統電圧を検出する系統側電圧検出部と、
前記商用電力系統の基本周波数とは異なる周波数の電流である非基本波電流を前記電力線に注入する非基本波電流注入手段と、
前記切替スイッチよりも前記商用電力系統側における前記非基本波電流の電圧である非基本波電圧を検出する非基本波電圧検出部とを備え、
検出した前記系統電圧が予め定められた第1整定値を下回った場合に前記切替スイッチを開放し、前記分散型電源と前記商用電力系統とが前記インピーダンス素子を介して接続された状態で前記分散型電源を運転継続させるとともに、前記非基本波電流注入手段による前記非基本波電流の注入を開始し、
前記切替スイッチを開放した後、検出した前記系統電圧が前記第1整定値以上となり、かつ前記検出された非基本波電圧が予め定められた第2整定値以下となった場合に、前記切替スイッチを再投入するように構成された電源システム。 A power supply system provided between a commercial power system and a critical load to supply power to the critical load,
a distributed power supply connected to a power line for feeding the critical load from the commercial power system;
a changeover switch provided on the power line on the commercial power system side of the distributed power supply to open and close the power line;
an impedance element connected in parallel to the switch on the power line;
a system side voltage detection unit that detects a system voltage on the commercial power system side of the changeover switch;
non-fundamental wave current injection means for injecting a non-fundamental wave current, which is a current having a frequency different from the fundamental frequency of the commercial power system, into the power line;
a non-fundamental wave voltage detection unit that detects a non-fundamental wave voltage that is the voltage of the non-fundamental wave current on the commercial power system side of the switch,
When the detected system voltage falls below a predetermined first set value, the changeover switch is opened, and the dispersed power supply and the commercial power system are connected to each other through the impedance element. while continuing to operate the model power source, starting injection of the non-fundamental wave current by the non-fundamental wave current injection means;
After opening the changeover switch, when the detected system voltage becomes equal to or greater than the first set value and the detected non-fundamental wave voltage becomes equal to or less than a predetermined second set value, the changeover switch A power system configured to cycle the
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