專利名稱：單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法、檢測(cè)裝置及其控制裝置和分散型電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于注入到電力系統(tǒng)的功率變動(dòng)來檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法、分散型電源的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)用控制裝置、單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置及分散型電源。
背景技術(shù)：
單獨(dú)運(yùn)行是電力系統(tǒng)因產(chǎn)生事故等而停止時(shí)，分散型電源持續(xù)對(duì)局部的系統(tǒng)負(fù)載提供功率的狀態(tài)。如果分散型電源的單獨(dú)運(yùn)行繼續(xù)，則會(huì)對(duì)人身或設(shè)備的安全有極大的影響。
分散型電源用于在需要地或者其周邊設(shè)置電源來進(jìn)行發(fā)電。這樣的分散型電源目前以使用燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)庖?、太陽光等的發(fā)電及廢熱供暖(cogeneration)系統(tǒng)為主流。今后，除了這些系統(tǒng)，還期待著利用了風(fēng)力、小規(guī)模水力、生物等可再生的能源或者廢棄物等的發(fā)電系統(tǒng)或者技術(shù)還處于開發(fā)過程中的小型燃?xì)廨啓C(jī)或燃料電池的普及。在它們當(dāng)中，燃料電池作為分散型電源的主流期待很高，不僅僅是工廠等的大規(guī)模設(shè)施，對(duì)一般住宅等小規(guī)模設(shè)施的導(dǎo)入也在不斷發(fā)展。
作為代表性的小型的分散型電源能夠例示燃?xì)庖妗⑷細(xì)廨啓C(jī)、小型燃?xì)廨啓C(jī)、太陽光、燃料電池等。在此之前，電力公司在遠(yuǎn)離需要地的場(chǎng)所進(jìn)行龐大的設(shè)備投資來建設(shè)發(fā)電所并對(duì)需要地供電，因此存在供電損失等，發(fā)電效率只限于30％左右。
對(duì)于以上說明的分散型電源，在檢測(cè)其單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置中，作為該單獨(dú)運(yùn)行的檢測(cè)方式，省略詳細(xì)的說明，但已經(jīng)提出了無功功率變動(dòng)方式、有功功率變動(dòng)方式、高諧波注入方式等各種方式(功率變動(dòng)方式)。
在按這樣的功率變動(dòng)方式的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)中，從單獨(dú)運(yùn)行產(chǎn)生到單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)為止需要0.5～1.0秒(單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)時(shí)間)。但是，期待著該單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)時(shí)間縮短到例如0.1秒以下的范圍的技術(shù)(高速檢測(cè)技術(shù))。
在圖25中示出連接多臺(tái)分散型電源的圖像圖。電源線調(diào)節(jié)器(powerlineconditioner)的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)時(shí)間在能動(dòng)方式下需要0.5～1.0秒。這是設(shè)想在(i)住宅單位的單獨(dú)運(yùn)行的特性，在分散型電源少量普及的階段不成問題。但是最近，分散型電源進(jìn)入普及期，圖25所示的多臺(tái)聯(lián)接被實(shí)施。此時(shí)，有可能以(ii)電桿上變壓器單位、(iii)區(qū)間開閉器單位、(iv)斷路器單位單獨(dú)運(yùn)行。在包含這些高壓系統(tǒng)的情況下，設(shè)想高低壓混觸事故，因而需要單獨(dú)運(yùn)行的高速檢測(cè)。
另外，關(guān)于單獨(dú)運(yùn)行的技術(shù)有多種，以下列舉該專利文獻(xiàn)的代表。
特開平02-144615號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開平08-98411號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特許3397912號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]特許3424443號(hào)公報(bào)但是，在上述高速檢測(cè)中的課題如以下說明那樣，雖不是單獨(dú)運(yùn)行，但要求在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)不進(jìn)行誤檢測(cè)(無用動(dòng)作)。產(chǎn)生該無用動(dòng)作的原因有多種，兼顧高速檢測(cè)和沒有無用動(dòng)作這兩者是在技術(shù)上難以解決的課題。
說明該理由。首先，負(fù)載上流過電流或者從分散型電源側(cè)的轉(zhuǎn)換器流過發(fā)電電流時(shí)，由于電力線的電阻分量或電感分量而產(chǎn)生電壓。該電壓根據(jù)負(fù)載變動(dòng)或分散型電源輸出變動(dòng)等而變動(dòng)，且在電力接受端的電壓向量變化，一瞬間，系統(tǒng)相位(系統(tǒng)周期)也變化。另一方面，在功率變動(dòng)方式中，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，功率變動(dòng)分量顯著，根據(jù)由此產(chǎn)生的系統(tǒng)周期的變化進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的檢測(cè)，所以難以區(qū)別基于上述電力線的電阻分量或者電感分量的系統(tǒng)周期的變化和在單獨(dú)運(yùn)行中的系統(tǒng)周期的變化，由此，雖不是單獨(dú)運(yùn)行，但可能有被誤檢測(cè)(無用動(dòng)作)為單獨(dú)運(yùn)行的危險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明應(yīng)該解決的課題是不進(jìn)行無用動(dòng)作便能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行的高速檢測(cè)。
(1)本發(fā)明的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，基于注入到電力系統(tǒng)的功率變動(dòng)來檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行，其特征在于，具有第1步驟，對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)；第2步驟，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3步驟，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4步驟，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5步驟，基于上述變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行。
在上述中，第1步驟的功率變動(dòng)的注入并不限定于周期性的，也可以是不定期等任意的。
根據(jù)本發(fā)明，在第1步驟對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)，在第2步驟計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期，在第3步驟，在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，使功率變動(dòng)進(jìn)一步增加，減少時(shí)，使功率變動(dòng)進(jìn)一步減少來進(jìn)行校正，在第4步驟，基于單獨(dú)運(yùn)行后的系統(tǒng)周期的和單獨(dú)運(yùn)行前的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成該單獨(dú)運(yùn)行后的系統(tǒng)周期的變化圖形。因此，單獨(dú)運(yùn)行后，系統(tǒng)周期并不依賴于電力系統(tǒng)而是依賴于分散型電源，同時(shí)對(duì)此時(shí)的電力線注入功率變動(dòng)，所以系統(tǒng)周期根據(jù)該功率變動(dòng)而變化。并且，該變化如果增加就進(jìn)一步增加，如果減少就進(jìn)一步減少這樣被反饋。因此，上述變化圖形在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)和不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，成為不同的變化圖形，所以，基于負(fù)載電流或分散型電源側(cè)的發(fā)電電流等，即使系統(tǒng)周期變化，也不會(huì)由于該變化而誤檢測(cè)出單獨(dú)運(yùn)行。并且，在本發(fā)明中，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)從緊隨其后所形成的變化圖形來進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)，所以能夠進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的高速檢測(cè)。
(2)本發(fā)明的優(yōu)選的一個(gè)方案是，第4步驟，運(yùn)算最近的多個(gè)系統(tǒng)周期(最近系統(tǒng)周期)分別與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期(過去系統(tǒng)周期)之間的偏差，是否超過了對(duì)各個(gè)偏差已設(shè)定的多個(gè)閾值，并基于該運(yùn)算結(jié)果形成上述變化圖形。
在該方案中，最近系統(tǒng)周期和過去系統(tǒng)周期之間存在相應(yīng)既定的系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期，所以能更準(zhǔn)確地進(jìn)行第5步驟中的單獨(dú)運(yùn)行的判定的結(jié)果，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(3)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是使上述最近系統(tǒng)周期和上述過去系統(tǒng)周期之間的間隔為既定的間隔。
(4)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是上述多個(gè)偏差是多個(gè)最近系統(tǒng)周期的分別與已過去既定的系統(tǒng)周期的多個(gè)系統(tǒng)周期的平均值之間的偏差。
在該方案中，過去系統(tǒng)周期是多個(gè)系統(tǒng)周期的平均值，所以能更準(zhǔn)確地進(jìn)行第5步驟中的單獨(dú)運(yùn)行的判定，其結(jié)果，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(5)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是第4步驟通過對(duì)應(yīng)于最近的多個(gè)系統(tǒng)周期的每一個(gè)而設(shè)定的各個(gè)閾值形成單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域，并根據(jù)基于上述多個(gè)偏差形成的變化圖形是否進(jìn)入單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域，來進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的判定。
在該實(shí)施方案中，以變化圖形是否進(jìn)入單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域來進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的判定，所以除了準(zhǔn)確還能容易地進(jìn)行第5步驟中的單獨(dú)運(yùn)行的判定，其結(jié)果，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(6)本發(fā)明的優(yōu)選的一方案是越是最新的系統(tǒng)周期，上述閾值就被設(shè)定成越大的值。
在該方案中，在單獨(dú)運(yùn)行后，其系統(tǒng)周期越是最新，閾值就變得越大，所以，能使單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形成為單調(diào)增加或者單調(diào)減少的變化圖形，另一方面，使無用動(dòng)作時(shí)的變化圖形成為例如轉(zhuǎn)變成最初系統(tǒng)周期增加或者減少、接著系統(tǒng)周期減少或者增加的變化圖形，其結(jié)果，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(7)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是在上述閾值增加的方向的情況下，將最初的閾值設(shè)定為負(fù)。
(8)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是在上述閾值減少的方向的情況下，將最初的閾值設(shè)定為正。
(9)本發(fā)明的一優(yōu)選方案上述最近系統(tǒng)周期是使用在多個(gè)周期中進(jìn)行了平均處理的周期。
在該方案中，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況下也能夠進(jìn)行檢測(cè)。
(10)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是使上述閾值的增減緩慢。
在該方案中，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，即使在頻率變化緩慢的情況下也成為能檢測(cè)。
(11)本發(fā)明的一優(yōu)選方案是，在上述(9)(10)中，上述閾值包括以長周期進(jìn)行判定的閾值。
在該方案中，防止無用動(dòng)作，并在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況或者頻率變化緩慢的情況下也能夠進(jìn)行檢測(cè)。
(12)本發(fā)明的優(yōu)選的一方案是上述閾值包括以短周期判定急劇的周期變化的閾值和以長周期判定緩慢的周期變化的閾值。
在該方案中，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的高速檢測(cè)、頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況、頻率變化緩慢的情況下的哪一種都能進(jìn)行檢測(cè)。
(13)本發(fā)明的控制裝置對(duì)于檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置控制其檢測(cè)動(dòng)作，其特征在于，該控制裝置具備第1部件，對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)；第2部件，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3部件，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4部件，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5部件，基于上述變化圖形判定單獨(dú)運(yùn)行。
在本發(fā)明中，因?yàn)榫哂袌?zhí)行上述(1)的方法的結(jié)構(gòu)，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(14)本發(fā)明的一優(yōu)選方案，其特征在于所述第1部件至第5部件分散搭載在分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的雙方。
(15)本發(fā)明的控制裝置，對(duì)于檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置控制其檢測(cè)動(dòng)作，其特征在于該控制裝置內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)，并由具有軟件程序的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，所述軟件程序執(zhí)行上述(1)至(12)中的任何一項(xiàng)所述的方法。
根據(jù)本發(fā)明的控制裝置，執(zhí)行(1)至(12)中的任何一項(xiàng)所述的方法，所以，對(duì)于單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，能兼顧高速檢測(cè)和防止誤檢測(cè)(防止無用動(dòng)作)。
(16)本發(fā)明的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行，其特征在于具有上述所述的控制裝置。
(17)本發(fā)明的分散型電源，內(nèi)置用于檢測(cè)從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，其特征在于該單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置具有上述所述的控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明，不進(jìn)行無用動(dòng)作便能高速地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的由應(yīng)用了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法的分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置構(gòu)成的電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是圖1的控制裝置的方框圖。
圖3是用于圖1的控制裝置的動(dòng)作說明且表示最近系統(tǒng)周期和過去系統(tǒng)周期的關(guān)系的圖。
圖4(a)～圖4(c)是關(guān)于在圖3中將系統(tǒng)周期n4～n13除外的理由的說明圖。
圖5(a)～圖5(d)表示單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖6(a)～圖6(b)是實(shí)施方式和降低檢測(cè)閾值的例子的比較說明圖。
圖7(a)～圖7(b)是實(shí)施方式和降低檢測(cè)閾值的例子的比較說明圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的由應(yīng)用了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法的分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置構(gòu)成的其他的電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的由應(yīng)用了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法的分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置構(gòu)成的其他電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的由應(yīng)用了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法的分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置構(gòu)成的其他電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的由應(yīng)用了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法的分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置構(gòu)成的其他電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖12(a)～圖12(b)是表示用于實(shí)施例1的動(dòng)作說明的最近系統(tǒng)周期與過去系統(tǒng)周期之間的關(guān)系的圖。
圖13(a)～圖13(b)是表示實(shí)施例1的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖14(a)～圖14(b)是表示實(shí)施例2的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖15(a)～圖15(b)是用于實(shí)施例3的動(dòng)作說明且表示最近系統(tǒng)周期和過去系統(tǒng)周期的關(guān)系的圖。
圖16(a)～圖16(b)是表示實(shí)施例3的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖17(a)～圖17(b)是用于實(shí)施例4的動(dòng)作說明且表示最近系統(tǒng)周期和過去系統(tǒng)周期的關(guān)系的圖。
圖18(a)～圖18(b)是表示實(shí)施例4的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖19(a)～圖19(b)是表示實(shí)施例4的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖20(a)～圖20(b)是用于實(shí)施例5的動(dòng)作說明且表示最近系統(tǒng)周期和過去系統(tǒng)周期的關(guān)系的圖。
圖21是表示實(shí)施例5的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖22(a)～圖22(b)是表示實(shí)施例5的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖23(a)～圖23(b)是表示實(shí)施例5的單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域和單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的變化圖形的關(guān)系的圖。
圖24是關(guān)于實(shí)施方式和實(shí)施例1～5的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法和效果總結(jié)的圖。
圖25是表示連接多臺(tái)分散型電源的圖像圖。
標(biāo)號(hào)說明10分散型電源、20單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置、30電力系統(tǒng)具體實(shí)施方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法、其控制裝置、單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置以及分散型電源。
圖1表示具有分散型電源和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的電力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1，10是太陽電池或燃料電池等分散型電源，20是單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，30是電力系統(tǒng)。
單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置20具有聯(lián)動(dòng)繼電器21、控制裝置22、轉(zhuǎn)換器控制單元23、轉(zhuǎn)換器24、聯(lián)動(dòng)繼電器25和電流檢測(cè)器26。
聯(lián)動(dòng)繼電器21安裝在分散型電源10和電力系統(tǒng)30之間的電力線上。
控制裝置22(以后為方便說明也稱為‘實(shí)施方式的控制裝置’)由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過軟件程序?qū)嵤┑?步驟，對(duì)電力系統(tǒng)周期性地注入功率變動(dòng)；第2步驟，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3步驟，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4步驟，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5步驟，基于上述變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行。
也能夠由微型計(jì)算機(jī)以外的硬件構(gòu)成控制裝置22，但是在實(shí)施方式中，內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)，圖2是表示通過該微型計(jì)算機(jī)的軟件程序執(zhí)行的功能圖。在圖2中，22a是定期變動(dòng)單元，22b是頻率反饋單元，22c是加法單元，22d是計(jì)測(cè)單元，22e是變化圖形生成單元，22f是判定單元。
第1步驟通過定期變動(dòng)單元22a實(shí)施。定期變動(dòng)單元22a優(yōu)選通過電波時(shí)鐘以與其他的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置同步的定時(shí)使無功功率變動(dòng)。這是為了避免在多臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置非同步地使無功功率變動(dòng)時(shí)在電力系統(tǒng)上相互消除無功功率。再有，之所以使無功功率變動(dòng)，是因?yàn)橐ㄆ诘卮蚱茊为?dú)運(yùn)行的檢測(cè)輸出和轉(zhuǎn)換器的發(fā)電輸出或負(fù)載的消耗電流之間的平衡。但是，如果無功功率從多臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置同步注入，則無功功率會(huì)過大，有產(chǎn)生閃爍(flicker)的問題，所以，此時(shí)，優(yōu)選的是將防止閃爍輸入輸入到加法單元22c，從而降低無功功率的水平。
第2步驟通過計(jì)測(cè)單元22d執(zhí)行。計(jì)測(cè)單元22d計(jì)測(cè)電力系統(tǒng)的電壓波形的周期(系統(tǒng)周期)。該系統(tǒng)周期的計(jì)測(cè)技術(shù)眾所周知，因此省略其說明。
第3步驟通過頻率反饋單元22b和加法單元22c執(zhí)行。頻率反饋單元22b將校正無功功率輸入到加法單元22c，該校正無功功率在從計(jì)測(cè)單元22d計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期開始，本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，使系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加，并且，減少時(shí)使系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少。由此，無功功率被校正。
第4步驟通過變化圖形生成單元22e執(zhí)行。變化圖形生成單元22e基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形。
第5步驟通過判定單元22f執(zhí)行。
參照?qǐng)D3說明判定單元22f的判定條件。
在圖3中，ni是i周期前的系統(tǒng)周期。i越小就是越新的系統(tǒng)周期。所以，n0是最新的系統(tǒng)周期，n23是最舊的系統(tǒng)周期。N0、N1、N2、N3分別是本次的系統(tǒng)周期n0、n1、n2、n3的數(shù)據(jù)(系統(tǒng)周期)。Nave是在前次的系統(tǒng)周期n14～n23當(dāng)中除去最大周期和最小周期的剩余8個(gè)系統(tǒng)周期的平均數(shù)據(jù)。而且，之所以將本次和前次的系統(tǒng)周期之間的系統(tǒng)周期n4～n13除外，是因?yàn)樵诒敬蔚南到y(tǒng)周期n0、n1、n2、n3是單獨(dú)運(yùn)行后的情況下，確保單獨(dú)運(yùn)行前的穩(wěn)定的平均值，并正確地進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的異常判定。
此外，關(guān)于系統(tǒng)周期，根據(jù)電力系統(tǒng)的電源頻率50Hz，60Hz，系統(tǒng)周期的值變化。在50Hz，一個(gè)系統(tǒng)周期為20ms，在60Hz，一個(gè)系統(tǒng)周期為16.7ms。在以后的說明中，為方便起見，針對(duì)50Hz時(shí)進(jìn)行說明。
另外，關(guān)于將系統(tǒng)周期n4～n13除外的理由，使用圖4進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖4(a)是Nave和N3沒有間隔，在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)周期(頻率)緩慢地變化的情況下，頻率變化包含于Nave，不能確保穩(wěn)定的平均值。因此，向N0～N3與Nave之間的差消除的方向發(fā)展，所以難以檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。圖4(b)是系統(tǒng)頻率以緩慢的周期變動(dòng)，因此，Nave和N3的間隔長的情況下，在單獨(dú)運(yùn)行產(chǎn)生時(shí)，在Nave偏向N0～N3與Nave之間的差減小的方向的情況下，難以檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。從以上可知，Nave和N3的間隔需要適當(dāng)?shù)拈g隔?？紤]高低壓混觸事故時(shí)的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)時(shí)間最長且容許200ms左右，所以考慮它，如圖4(c)所示，使N3與Nave的間隔設(shè)定為200ms左右。另外，作為最近系統(tǒng)周期與過去系統(tǒng)周期的間隔的N3和Nave的間隔可以是既定的間隔。既定的間隔是100～260ms(50Hz5周期～13周期)、83～217ms(60Hz5周期～13周期)。
作為單獨(dú)運(yùn)行的異常判定條件是下式成立時(shí)。但是，th0作為第0閾值，th1作為第1閾值，th2作為第2閾值，th3作為第3閾值，為th0＞th1＞th2＞th3。這樣，系統(tǒng)周期越是最新各閾值就設(shè)定得越大。
在為N0-Nave＞0時(shí)，N0-Nave＞th0...(1)N1-Nave＞th1...(2)N2-Nave＞th2...(3)N3-Nave＞th3...(4)成立，或者是在為N0-Nave＜0時(shí)，Nave-N0＞th0...(5)Nave-N1＞th1...(6)Nave-N2＞th2...(7)Nave-N3＞th3...(8)成立時(shí)。
圖5表示根據(jù)以上的判定條件式，判定為單獨(dú)運(yùn)行的變化圖形。P1～P4是變化圖形，A是N0-Nave＞0時(shí)的判定區(qū)域，B是N0-Nave＜0時(shí)的判定區(qū)域。該判定區(qū)域是由上述閾值th0～th3決定的區(qū)域。
在圖5(a)(b)中，是系統(tǒng)周期單調(diào)增加的單獨(dú)運(yùn)行的變化圖形P1、P2，在圖5(c)(d)中，是系統(tǒng)周期單調(diào)減少的單獨(dú)運(yùn)行的變化圖形P3、P4。如果N0-Nave＞0，則變化圖形P1、P2進(jìn)入判定區(qū)域A，能判定為單獨(dú)運(yùn)行。如果N0-Nave＜0，則變化圖形P3、P4進(jìn)入判定區(qū)域B，能判定為單獨(dú)運(yùn)行。
另外，圖5中，向上的箭頭表示閾值為正的意思，向下的箭頭表示閾值為負(fù)的意思。
而且，在圖5(a)、(b)中，之所以將N3的閾值設(shè)定為負(fù)，是因?yàn)榇嬖趩为?dú)運(yùn)行時(shí)的頻率變化一旦偏向負(fù)之后而向正側(cè)變化的情況，在這種情況下也為了以從單獨(dú)運(yùn)行發(fā)生起4周期進(jìn)行檢測(cè)，而將閾值設(shè)定為負(fù)。如圖5(c)(d)這樣，在閾值減小的情況下，將N3的閾值設(shè)定為正。
另外，僅通過降低檢測(cè)閾值存在容易進(jìn)行無用動(dòng)作這樣的缺點(diǎn)。關(guān)于此，使用圖6、圖7進(jìn)行說明。圖6表示單獨(dú)運(yùn)行時(shí)、圖7表示非單獨(dú)運(yùn)行時(shí)(系統(tǒng)頻率擾動(dòng))的閾值和系統(tǒng)頻率的關(guān)系，圖6(a)、圖7(a)表示降低閾值的情況，圖6(b)、圖7(b)表示實(shí)施方式的情況。如果降低檢測(cè)閾值，則能夠進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的高速檢測(cè)(在圖6(a)中以80ms檢測(cè))。但是，因系統(tǒng)擾動(dòng)(大型負(fù)載的接通、斷開等)而頻率變化的情況下，進(jìn)行誤檢測(cè)(無用動(dòng)作)(圖7(a))。因系統(tǒng)擾動(dòng)而產(chǎn)生的頻率變動(dòng)如圖7所示僅為過渡性變動(dòng)。另一方面，單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的頻率變動(dòng)因頻率反饋功能(圖2的第3步驟)，對(duì)系統(tǒng)頻率的變化施加正反饋，從而使功率變動(dòng)增加，因此，系統(tǒng)頻率向一定方向變化(增加或者減少)。著眼于該特性，如圖6(b)、圖7(b)這樣設(shè)置階段性的閾值，由此不進(jìn)行誤動(dòng)作(無用動(dòng)作)而實(shí)現(xiàn)高速檢測(cè)(20ms×4＝80ms)。
根據(jù)以上，在實(shí)施方式中，根據(jù)圖5的變化圖形能夠進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的檢測(cè)而不會(huì)進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)。
返回圖1，在外掛于分散電源10的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置20中，從控制裝置22對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元23輸入控制指令，該控制指令用于控制對(duì)電力系統(tǒng)周期性地注入功率變動(dòng)。由此，轉(zhuǎn)化控制單元23驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器24，對(duì)電力線27注入無功功率變動(dòng)。另外，通過控制裝置22接通聯(lián)動(dòng)繼電器21、25。而且，在分散型電源10內(nèi)部也內(nèi)置未圖示的以往的直流功率變換用的轉(zhuǎn)換器，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置20的轉(zhuǎn)換器24專用于注入無功功率變動(dòng)。再有，與圖1的情況一樣，在后面論述的圖9中也同樣地，對(duì)作為在分散型電源內(nèi)部內(nèi)置未圖示的直流功率變動(dòng)用的轉(zhuǎn)換器的情況進(jìn)行說明，圖9表示在外掛于分散型電源的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置搭載了本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)?？刂蒲b置22根據(jù)來自電力線27的電壓波形計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期?？刂蒲b置22在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入，在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元23輸入該校正控制指令。轉(zhuǎn)換器控制單元23響應(yīng)該校正控制指令，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器24，由此，對(duì)電力線27注入校正后的無功功率變動(dòng)。另一方面，控制裝置22如參照?qǐng)D3、圖5說明那樣，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形的同時(shí)，基于該變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行?？刂蒲b置22判定為單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，對(duì)聯(lián)動(dòng)繼電器21、25進(jìn)行斷開控制，同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元23輸入轉(zhuǎn)換器停止的控制命令，使轉(zhuǎn)換器24停止。另一方面，判定為無用動(dòng)作時(shí)，因?yàn)椴皇菃为?dú)運(yùn)行，所以原樣繼續(xù)運(yùn)行。這樣，在實(shí)施方式中，不會(huì)因無用動(dòng)作而進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)，而高速地檢測(cè)該單獨(dú)運(yùn)行，能使單獨(dú)運(yùn)行停止。
圖8表示內(nèi)置了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的分散型電源。該分散型電源由太陽電池或燃料電池等電源主體50和單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置60構(gòu)成。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置60具有轉(zhuǎn)換器61、電流檢測(cè)器62、聯(lián)動(dòng)繼電器63、轉(zhuǎn)換器控制單元64和實(shí)施方式的控制裝置65。另外，此時(shí)的上述轉(zhuǎn)換器61為方便起見，表示兼有以往的直流功率變換用的轉(zhuǎn)換器和無功功率變動(dòng)注入用的轉(zhuǎn)換器兩者的轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
在以上的結(jié)構(gòu)中，在單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置60中，從控制裝置65對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元64輸入用于對(duì)電力系統(tǒng)周期性地注入功率變動(dòng)的控制指令。由此，轉(zhuǎn)換器控制單元64驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器61對(duì)電力線66注入無功功率變動(dòng)。此外，通過控制裝置65，聯(lián)動(dòng)繼電器63閉合。
控制裝置65根據(jù)來自電力線66的電壓波形計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期。該控制裝置65在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入，減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元64輸入該校正控制指令。轉(zhuǎn)換器控制單元64響應(yīng)該校正控制指令，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器61，由此，對(duì)電力線66注入校正后的無功功率變動(dòng)。
另一方面，控制裝置65如參照?qǐng)D3、圖5說明那樣，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形，同時(shí)，基于該變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行?？刂蒲b置65判定為單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，對(duì)聯(lián)動(dòng)繼電器63進(jìn)行斷開控制的同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元64輸入轉(zhuǎn)換停止的控制命令，使轉(zhuǎn)換器61停止。另一方面，判定為無用動(dòng)作時(shí)，因?yàn)椴皇菃为?dú)運(yùn)行，所以原樣繼續(xù)運(yùn)行。這樣，在實(shí)施方式中，不會(huì)因無用動(dòng)作而進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)，而高速地檢測(cè)該單獨(dú)運(yùn)行，并能使單獨(dú)運(yùn)行停止。
圖9與圖1一樣，表示將搭載了本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置外掛的分散型電源。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置80外掛于分散型電源70。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置80具有聯(lián)動(dòng)繼電器81、單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元82、單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83、轉(zhuǎn)換器控制單元84、轉(zhuǎn)換器85、電流檢測(cè)器86。
在該單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置80中，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元82與單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83與圖1的控制裝置22(本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置)對(duì)應(yīng)。這里，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元82和上述單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83聯(lián)合承擔(dān)本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置的控制動(dòng)作。
從單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83輸入用于對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元84周期性地注入功率變動(dòng)的控制指令。由此，轉(zhuǎn)換器控制單元84驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器85，對(duì)電力線87注入無功功率變動(dòng)。
單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83根據(jù)來自電力線87的電壓波形計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期。單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元83在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入，本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元84輸入該校正控制指令。轉(zhuǎn)換器控制單元84響應(yīng)該校正控制指令來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器85，并由此對(duì)電力線87注入校正后的無功功率變動(dòng)。
另一方面，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元82如參照?qǐng)D3、圖5說明那樣，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形的同時(shí)，基于該變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元82判定為單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，對(duì)聯(lián)動(dòng)繼電器81進(jìn)行斷開控制的同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元84輸入轉(zhuǎn)換器停止的控制命令，使轉(zhuǎn)換器85停止。另一方面，判定為無用動(dòng)作時(shí)，因?yàn)椴皇菃为?dú)運(yùn)行，所以原樣繼續(xù)運(yùn)行。這樣，在實(shí)施方式中，不會(huì)因無用動(dòng)作而進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)，而高速地檢測(cè)該單獨(dú)運(yùn)行，并能使單獨(dú)運(yùn)行停止。
圖10與圖9同樣，表示外掛了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的分散型電源。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置100外掛于分散型電源90。但是，在本實(shí)施方式中，與圖9的情況不同，表示分散型電源90具有轉(zhuǎn)換器控制單元91、由轉(zhuǎn)換器控制單元91控制的未圖示的轉(zhuǎn)換器、聯(lián)動(dòng)繼電器92的情況。另外，這種情況下的上述未圖示的轉(zhuǎn)換器兼有與圖8同樣的以往的直流功率變換用的轉(zhuǎn)換器和無功功率變動(dòng)注入用的轉(zhuǎn)換器兩者的轉(zhuǎn)換動(dòng)作。另一方面，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置100具有構(gòu)成本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元102、單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元101。
在以上的結(jié)構(gòu)的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置100中，單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元101將用于對(duì)電力系統(tǒng)周期性地注入功率變動(dòng)的控制指令輸入到轉(zhuǎn)換器控制單元91。由此，轉(zhuǎn)換器控制單元91驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器并對(duì)電力線93注入無功功率變動(dòng)。
單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元101根據(jù)來自電力線93的電壓波形計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期。單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元101在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入，減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元91輸入該校正控制指令。轉(zhuǎn)換器控制單元91響應(yīng)該校正控制指令，驅(qū)動(dòng)未圖示的轉(zhuǎn)換器，由此，對(duì)電力線93注入校正后的無功功率變動(dòng)。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元102判定單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，接受該判定，單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元101對(duì)聯(lián)動(dòng)繼電器92進(jìn)行斷開控制的同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元91輸入轉(zhuǎn)換器停止的控制命令，使轉(zhuǎn)換器停止。另一方面，判定為無用動(dòng)作時(shí)，因?yàn)椴皇菃为?dú)運(yùn)行，所以原樣繼續(xù)運(yùn)行。這樣，在實(shí)施方式中，不會(huì)因無用動(dòng)作而進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)，而高速地檢測(cè)該單獨(dú)運(yùn)行，能使單獨(dú)運(yùn)行停止。
圖11也與圖10同樣，表示外掛了單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的分散型電源。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置120外掛于分散型電源110。但是，在本實(shí)施方式中，還表示分散型電源110除了轉(zhuǎn)換器控制單元111、由轉(zhuǎn)換器控制單元111控制的未圖示的轉(zhuǎn)換器、聯(lián)動(dòng)繼電器113之外還具有與本申請(qǐng)實(shí)施方式的控制裝置的一部分對(duì)應(yīng)的單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元112的情況。另一方面，單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置120具有與該控制裝置的其他的一部分對(duì)應(yīng)的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)判定單元121。另外，該情況下的上述未圖示的轉(zhuǎn)換器也與圖8或圖10同樣，兼有以往的直流功率變換用的轉(zhuǎn)換器和無功功率變動(dòng)注入用的轉(zhuǎn)換器兩者的轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
在以上的結(jié)構(gòu)中，單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元112對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元111輸入用于對(duì)電力系統(tǒng)周期性地注入功率變動(dòng)的控制指令。由此，轉(zhuǎn)換器控制單元111驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器而將無功功率變動(dòng)注入電力線114。
單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元112根據(jù)來自電力線114的電壓波形計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期。單獨(dú)運(yùn)行高速控制單元112在本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入，本次計(jì)測(cè)的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正控制上述功率變動(dòng)的注入。因此，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元111輸入該校正控制指令。轉(zhuǎn)換器111響應(yīng)該校正控制指令，驅(qū)動(dòng)未圖示的轉(zhuǎn)換器，由此，對(duì)電力線114注入校正后的無功功率變動(dòng)。單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)單元121檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，對(duì)聯(lián)動(dòng)繼電器113進(jìn)行斷開控制的同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換器控制單元111輸入轉(zhuǎn)換器停止的控制命令，使轉(zhuǎn)換器停止。另一方面，判定為無用動(dòng)作時(shí)，因?yàn)椴皇菃为?dú)運(yùn)行，所以原樣繼續(xù)運(yùn)行。這樣，在實(shí)施方式中，不會(huì)因無用動(dòng)作而進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的誤檢測(cè)，而高速地檢測(cè)該單獨(dú)運(yùn)行，能使單獨(dú)運(yùn)行停止。
以下說明以實(shí)施到此為止所敘述的本申請(qǐng)的實(shí)施方式附帶的、作為應(yīng)該解決的課題的無用動(dòng)作對(duì)策為前提的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)本實(shí)施例是在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，受負(fù)載或者電力調(diào)節(jié)器(powercoditioner)的影響，頻率一邊變動(dòng)一邊進(jìn)行變化的情況下也能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行的例子。
即，在圖12(a)、圖13(a)表示的階段性的閾值下，在系統(tǒng)周期N1中，通過頻率的變動(dòng)而成為檢測(cè)范圍外，不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
因此，如圖12(b)、圖13(b)所示，通過取得兩周期的平均，消除頻率的變動(dòng)的影響。即，取代N0，設(shè)N0和N1的平均的頻率為Nave0；取代N1，設(shè)N1和N2的平均的頻率為Nave1；取代N2，設(shè)N2和N3的平均的頻率為Nave2；取代N3，設(shè)N3和N4的平均的頻率為Nave3。由此，在系統(tǒng)周期Nave1中，頻率為檢測(cè)范圍內(nèi)，能可靠地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
另外，僅圖示了頻率差增加的方向，但是減少的方向也一樣。
并且，舉出了最近系統(tǒng)周期是使用在兩個(gè)周期中進(jìn)行了平均處理的周期的例子，但是并不限于此，例如也可以使用在三周期以上鐘進(jìn)行平均處理的周期。
(實(shí)施例2)本實(shí)施例是在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，受負(fù)載(旋轉(zhuǎn)機(jī)的慣性力矩，感應(yīng)性負(fù)載或容量性負(fù)載等無功功率)或者電力調(diào)節(jié)器的影響，頻率進(jìn)行緩慢的變化的情況下也能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行的例子。
即，在圖14(a)中，在系統(tǒng)周期N0、N1中，因?yàn)轭l率變化緩慢，所以成為檢測(cè)范圍外，不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
因此，如圖14(b)所示，使成為檢測(cè)范圍的閾值的變化緩慢(使閾值的變化變小)。由此，在系統(tǒng)周期N0、N1中，頻率成為檢測(cè)范圍內(nèi)，并能可靠地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
另外，僅圖示了頻率差增加的方向，但是減少的方向也一樣。
(實(shí)施例3)本實(shí)施例是在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，頻率變化緩慢的情況下也能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行的例子。
圖15(a)、圖16(a)相當(dāng)于為了比較而使閾值的變化變緩的實(shí)施例2。
本實(shí)施例如圖15(b)、圖16(b)那樣，使成為檢測(cè)范圍的閾值的變化變緩的同時(shí)，使檢測(cè)周期變長。即，在實(shí)施例2中，相對(duì)于檢測(cè)周期為N0～N3，在本實(shí)施例中加長為N0～N5，增加判定次數(shù)。
由此，即使在頻率變化緩慢的情況下也能可靠地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。進(jìn)而，如實(shí)施例2那樣，僅使閾值的變化變緩的情況下，通過檢測(cè)閾值下降，如圖7(a)的例子說明那樣，可能成為無用動(dòng)作，但是，如本實(shí)施例，通過使檢測(cè)周期變長，能夠防止檢測(cè)閾值下降，防止無用動(dòng)作。
另外，僅圖示了頻率差增加的方向，但是減少的方向也一樣。
(實(shí)施例4)本實(shí)施例是在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，在頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況和頻率變化緩慢的情況都能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行的例子。
即，在圖17(a)、圖18(a)所示的階段性的閾值下，在系統(tǒng)周期N1中，通過頻率的變動(dòng)成為檢測(cè)范圍外，不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
因此，如圖17(b)、圖18(b)所示，通過取得兩周期的平均，消除頻率的變動(dòng)的影響的同時(shí)，使檢測(cè)周期變長。即，取代N0，設(shè)為N0和N1的平均的頻率為Nave0；取代N1，設(shè)N1和N2的平均的頻率為Nave1；取代N2，設(shè)N2和N3的平均的頻率為Nave2；取代N3，設(shè)N3和N4的平均的頻率為Nave3，進(jìn)而，設(shè)N4和N5的平均的頻率為Nave4；N5和N6的平均的頻率為Nave5。由此，在系統(tǒng)周期Nave1中，頻率成為檢測(cè)范圍內(nèi)，能可靠地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
另外，在圖17(a)、圖19(a)中，在系統(tǒng)周期N0、N1，頻率變化緩慢，所以成為檢測(cè)范圍外，不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
這種情況也與圖17(b)、圖18(b)同樣，如圖17(b)、圖19(b)所示，通過取得兩周期的平均，并使檢測(cè)周期變長，從而在頻率變化緩慢的情況下也能可靠地檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行，并且也能夠防止無用動(dòng)作。
另外，僅圖示了頻率差增加的方向，但是減少的方向也一樣。
(實(shí)施例5)本實(shí)施例是單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的高速檢測(cè)，頻率一邊變動(dòng)一邊進(jìn)行變化的情況、和頻率變化緩慢的情況都能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行的例子。
即，通常的頻率變化的情況以相當(dāng)于圖20(a)、圖21所示的實(shí)施方式的檢測(cè)方法進(jìn)行高速檢測(cè)。
并且，在頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況下，在圖20(a)、圖22(a)所示的階段性的閾值下不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行，所以如圖20(b)、圖22(b)所示，以與實(shí)施例4同樣的檢測(cè)方法檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
進(jìn)而，在頻率變化緩慢的情況下，在圖20(a)、圖23(a)所示的階段性的閾值下也不能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行，所以如圖20(b)、圖23(b)所示，以與實(shí)施例4同樣的檢測(cè)方法檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
這樣，并用實(shí)施方式的檢測(cè)閾值和實(shí)施例4的檢測(cè)閾值，根據(jù)頻率的狀態(tài)進(jìn)行切換，使用于檢測(cè)，通常能夠?qū)崿F(xiàn)高速檢測(cè)(60～80ms)，即使在伴有振動(dòng)的頻率變化或緩慢的頻率變化的情況下也能可靠地檢測(cè)(100～120ms)。
另外，僅圖示了頻率差增加的方向，但是減少的方向也一樣。
而且，舉出了并用實(shí)施方式的檢測(cè)閾值和實(shí)施例4的檢測(cè)閾值的例子，但是不限于此，例如也可以并用實(shí)施方式的檢測(cè)閾值和實(shí)施例1～3其中一個(gè)的檢測(cè)閾值。
圖24表示關(guān)于實(shí)施方式和實(shí)施例1～5的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法和效果總結(jié)的圖。另外，效果(1)意味著在頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況下也能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行，效果(2)意味著頻率變化緩慢的情況下也能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行，效果(3)意味著在頻率一邊變動(dòng)一邊變化的情況下、頻率變化緩慢的情況下都能檢測(cè)單獨(dú)運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，基于注入到電力系統(tǒng)的功率變動(dòng)來檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行，其特征在于，具有第1步驟，對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)；第2步驟，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3步驟，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4步驟，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5步驟，基于上述變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于第4步驟，運(yùn)算多個(gè)最近系統(tǒng)周期的分別與已過去既定系統(tǒng)周期的過去系統(tǒng)周期之間的偏差，是否超過了對(duì)各個(gè)偏差已設(shè)定的多個(gè)閾值，并基于該運(yùn)算結(jié)果形成上述變化圖形。
3.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于使上述最近系統(tǒng)周期和上述過去系統(tǒng)周期之間的間隔為既定的間隔。
4.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于上述多個(gè)偏差是多個(gè)最近系統(tǒng)周期的分別與已過去既定系統(tǒng)周期的多個(gè)系統(tǒng)周期的平均值之間的偏差。
5.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于第4步驟通過對(duì)應(yīng)于最近的多個(gè)系統(tǒng)周期的每一個(gè)而設(shè)定的各個(gè)閾值形成單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域，并根據(jù)基于上述多個(gè)偏差形成的變化圖形是否進(jìn)入單獨(dú)運(yùn)行判定區(qū)域，來進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)行的判定。
6.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于越是最新的系統(tǒng)周期，上述閾值就被設(shè)定成越大的值。
7.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于在上述閾值增大的方向的情況下，將最初的閾值設(shè)定為負(fù)。
8.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于在上述閾值減小的方向的情況下，將最初的閾值設(shè)定為正。
9.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于上述最近系統(tǒng)周期是使用在多個(gè)周期中進(jìn)行了平均處理的周期。
10.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于使上述閾值的增減緩慢。
11.如權(quán)利要求9所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于上述閾值包括以長周期進(jìn)行判定的閾值。
12.如權(quán)利要求2所述的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)方法，其特征在于上述閾值包括以短周期判定急劇的周期變化的閾值和以長周期判定緩慢的周期變化的閾值。
13.一種控制裝置，對(duì)于檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置控制其檢測(cè)動(dòng)作，其特征在于，該控制裝置具備第1部件，對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)；第2部件，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3部件，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4部件，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去既定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5部件，基于上述變化圖形判定單獨(dú)運(yùn)行。
14.如權(quán)利要求13所述的控制裝置，其特征在于所述第1部件至第5部件分散搭載在所述分散型電源和所述單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置的雙方。
15.一種控制裝置，對(duì)于檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置控制其檢測(cè)動(dòng)作，其特征在于該控制裝置內(nèi)置微型計(jì)算機(jī)，并由具有軟件程序的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，所述軟件程序執(zhí)行權(quán)利要求1至12中的任何一項(xiàng)所述的方法。
16.一種單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，檢測(cè)分散型電源從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行，其特征在于具有權(quán)利要求13中所述的控制裝置。
17.一種分散型電源，內(nèi)置用于檢測(cè)從電力系統(tǒng)斷開后是否在單獨(dú)運(yùn)行的單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置，其特征在于該單獨(dú)運(yùn)行檢測(cè)裝置具有如權(quán)利要求13所述的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于不進(jìn)行無用動(dòng)作便能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行的高速檢測(cè)。具有第1步驟，對(duì)電力系統(tǒng)注入功率變動(dòng)；第2步驟，計(jì)測(cè)系統(tǒng)周期；第3步驟，根據(jù)上述計(jì)測(cè)，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期增加時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步增加的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入，在本次的系統(tǒng)周期比它之前的系統(tǒng)周期減少時(shí)，在系統(tǒng)周期進(jìn)一步減少的方向上，校正上述功率變動(dòng)的注入；第4步驟，基于最近的系統(tǒng)周期與已過去即定系統(tǒng)周期的系統(tǒng)周期之間的偏差，生成最近的系統(tǒng)周期的變化圖形；以及第5步驟基于上述變化圖形，判定單獨(dú)運(yùn)行。
文檔編號(hào)G01R31/00GK101017981SQ20071000165
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者馬渕雅夫, 坪田康弘, 豐浦信行, 岡誠治, 細(xì)見伸一, 加藤匡也, 今村和由 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社