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公開番号2024124682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-13
出願番号2023032528
出願日2023-03-03
発明の名称保護装置及び電源システム
出願人日新電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02H 3/08 20060101AFI20240906BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】分散型電源の単独運転が検出された場合に、開閉器をより確実に開放する保護装置を提供する。
【解決手段】商用電力系統10から重要負荷20に給電するための電力線Lに接続された分散型電源11と、分散型電源11よりも重要負荷20側に設けられ、電力線Lを開閉する開閉器31とを備える電源システム100に用いられ、開閉器31及び重要負荷20の間に設けられるとともに、開閉器31を開放して重要負荷20を保護する保護装置32であって、分散型電源11の単独運転が検出された場合に、開閉器31を開放する整定値を変更する整定値変更部322を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
商用電力系統から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、前記分散型電源よりも前記重要負荷側に設けられ、前記電力線を開閉する開閉器とを備える電源システムに用いられ、前記開閉器及び前記重要負荷の間に設けられるとともに、前記開閉器を開放して前記重要負荷を保護する保護装置であって、
前記分散型電源の単独運転が検出された場合に、前記開閉器を開放する整定値を変更する整定値変更部を備える、保護装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記整定値変更部は、前記整定値を、前記単独運転が検出される前の値よりも小さい値に変更する、請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
前記電源システムは、前記分散型電源の単独運転を検出する単独運転検出部をさらに備えるものであり、
前記保護装置は、
前記単独運転検出部により検出された前記単独運転を示す単独運転検出信号を受け付ける単独運転検出信号受付部を備え、
前記整定値変更部は、前記単独運転検出信号を受け付けた場合に前記整定値を変更する、請求項１に記載の保護装置。
【請求項４】
過電流継電器である請求項１乃至３の何れか一項に記載の保護装置。
【請求項５】
商用電力系統及び重要負荷の間に設けられ、前記重要負荷に電力を供給する電源システムであって、
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、
前記電力線及び前記重要負荷の間に設けられる請求項１に記載の保護装置と、
前記分散型電源よりも前記重要負荷側に設けられ、前記保護装置の出力により前記電力線を開閉する開閉器と、
前記分散型電源の単独運転を検出する単独運転検出部と、
前記整定値変更部は、前記単独運転検出部が前記単独運転を検出した場合に、前記整定値を変更する、電源システム。
【請求項６】
前記商用電力系統及び前記分散型電源の間の電力線に設けられ、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をさらに備え、
前記単独運転検出部は、前記非基本波電流の電圧である非基本波電圧に基づいて、前記分散型電源の単独運転を検出し、
前記非基本波電流注入手段は、前記単独運転検出部が前記単独運転を検出した場合に、前記電力線に注入する前記非基本波電流を変更し、
前記整定値変更部は、前記非基本波電流注入手段が前記非基本波電流を変更した場合に前記整定値を変更する、請求項５に記載の電源システム。
【請求項７】
前記非基本波電流は次数間高調波電流である、請求項６に記載の電源システム。
【請求項８】
前記非基本波電流注入手段は、前記単独運転検出部が前記単独運転を検出した場合に、前記非基本波電流の次数を異なる次数に変更する、請求項７に記載の電源システム。
【請求項９】
前記分散型電源と並列に前記電力線に接続された第２分散型電源と、
前記第２分散型電源を制御する第２分散型電源制御部とをさらに備え、
前記第２分散型電源制御部は、前記単独運転検出部が前記単独運転を検出した場合に、定電流制御から定電圧制御に切り替えて前記第２分散型電源を制御する、請求項５乃至８の何れか一項に記載の電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護装置及び電源システムに関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
保護装置は、商用電力系統から重要負荷に給電するための電力線に設けられた開閉器を開放することによって、重要負荷側の設備を保護するものである。
【０００３】
この種の保護装置としては、例えば特許文献１に示すように、電力線に接続された分散型電源と、分散型電源及び商用電力系統の間の電力線に設けられる開閉器とを備える電源システムに用いられるものが挙げられる。通常時では、開閉器は閉止されており、商用電力系統から重要負荷に給電されている。電力系統が停止して分散型電源の単独運転が検出されると、系統停止検出装置によって開閉器が開放されて、分散型電源の単独運転が継続することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開１９９８－２４８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、分散型電源の単独運転が検出された場合、上記の保護装置は、予め設定されたしきい値と保護装置が取得したパラメータとを比較して、当該パラメータがしきい値を超えている場合に、開閉器を開放している。一方、開閉器が開放されて分散型電源が自立運転になると、電源システム内の保護装置が取得するパラメータが変化することがあり、そのようなパラメータがしきい値を超えていない場合には、保護装置は開閉器を開放することができない。したがって、分散型電源が自立運転になった場合に、重要負荷への給電が継続してしまい、重要負荷側の設備を保護することができなくなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、分散型電源の単独運転が検出されて自立運転に移行した場合に、開閉器をより確実に開放する保護装置を提供することを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係る保護装置は、商用電力系統から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、前記分散型電源よりも前記重要負荷側に設けられ、前記電力線を開閉する開閉器とを備える電源システムに用いられ、前記開閉器及び前記重要負荷の間に設けられるとともに、前記開閉器を開放して前記重要負荷を保護する保護装置であって、前記分散型電源の単独運転が検出された場合に、前記開閉器を開放する整定値を変更する整定値変更部を備えることを特徴とする。
【０００８】
このような構成であれば、分散型電源の単独運転の検出に基づいて、整定値が変更されるので、分散型電源が単独運転から自立運転に移行し、保護装置が取得するパラメータが変化した場合であっても、分散型電源の自立運転時において開閉器をより確実に開放することができる。また、単に分散型電源の単独運転が検出されるだけでなく、整定値変更部が当該検出をトリガーとして整定値の変更を行うので、分散型電源の単独運転の検出を有効に活用することができる。
【０００９】
前記整定値変更部は、前記整定値を、前記単独運転が検出される前の値よりも小さい値に変更することが好ましい。
このような構成であれば、単独運転が検出された後では、開閉器はより小さい値の整定値に基づいて開放されるので、開閉器が開放される条件が緩和され、重要負荷側の設備を保護することができる。
特に例えばパワーコンディショナ（ＰＣＳ）といったインバータが重要負荷側に接続されている場合、事故電流は負荷電流より少し大きい程度あるものの、商用電力系統連系時に想定される短絡電流よりも相当小さい。したがって、整定値が事故電流よりも大きく設定されていると開閉器を開放することができず、当該事故電流が重要負荷に供給されてしまう。一方、本発明のように、分散型電源の単独運転が検出された場合に整定値がより小さい値に変更されると、分散型電源が単独運転から自立運転に移行して事故電流の値が小さい場合であっても、より小さい値の整定値に基づいて開閉器が開放されるので、事故電流が重要負荷に供給されるのを防ぐことができる。
【００１０】
前記電源システムは、前記分散型電源の単独運転を検出する単独運転検出部をさらに備えるものであり、前記保護装置は、前記単独運転検出部により検出された前記単独運転を示す単独運転検出信号を受け付ける単独運転検出信号受付部を備え、前記整定値変更部は、前記単独運転検出信号を受け付けた場合に前記整定値を変更するものが挙げられる。
このような構成であれば、単独運転検出信号により分散型電源の単独運転を認識できるだけでなく、単独運転検出信号をトリガーとして整定値変更部が整定値を変更して、開閉器をより確実に開放することができるので、単独運転検出信号を有効に活用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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