特許ウォッチ

公開番号2025076271
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2024112889
出願日2024-07-12
発明の名称分散電源システム、分散電源システムにおける切替装置及び、分散電源システムにおける接続状態の切替方法
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02J 3/38 20060101AFI20250508BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力系統の復電後に、同期パワーコンディショナが、充分な一時停止時間を確保せずに、電力系統との連系運転を開始することを防止する。
【解決手段】第1電力線の導通状態と遮断状態とを切替える切替部と、電力系統と連系運転可能な基準パワーコンディショナと、基準パワーコンディショナと疑似連系運転可能な同期パワーコンディショナと、電力系統が停電か通電かを判定する判定部と、を備え、同期パワーコンディショナは、連系出力の接続先の電圧が所定電圧より低い状態が停電検出時間以上継続した場合に、停電を検出して連系運転または疑似連系運転を停止し、切替部は、判定部が電力系統が停電と判定した場合に、第1電力線を直ちに遮断状態にし、判定部が電力系統が復電したと判定した場合に、同期パワーコンディショナの停電検出時間より長い待機時間の経過後、第1電力線を導通状態にする。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
電力系統と負荷を結ぶ第１電力線の途中に配置され、前記第１電力線の導通状態と遮断状態とを切替える切替部と、
電力供給源からの直流出力を交流に変換して前記負荷に供給し、前記電力系統と連系運転可能な基準パワーコンディショナと、
前記電力系統の通電状態においては、前記基準パワーコンディショナとともに前記電力系統と連系運転可能であり、前記電力系統の停電状態においては、前記基準パワーコンディショナと疑似連系運転可能な同期パワーコンディショナと、
前記切替部と前記電力系統の間の前記第１電力線と前記基準パワーコンディショナの連系出力とを接続する第２電力線と、
前記切替部が前記第１電力線を前記遮断状態にした場合に、一端が前記切替部と前記負荷の間の前記第１電力線に接続され、他端が前記基準パワーコンディショナの自立出力と接続される第３電力線と、
前記同期パワーコンディショナの連系出力と、前記切替部と前記負荷の間の前記第１電力線とを接続する第４電力線と、
前記切替部と前記電力系統との間の前記第１電力線における電流または電圧を検知することで、前記電力系統が前記停電状態か前記通電状態かを判定する判定部と、
を備え、
前記同期パワーコンディショナは、該同期パワーコンディショナの前記連系出力の接続先の電圧が所定電圧より低い状態が所定の停電検出時間以上継続した場合に、前記停電状態を検出して前記連系運転または前記疑似連系運転を停止し、
前記切替部は、
前記判定部が、前記電力系統が前記停電状態と判定した場合に、前記第１電力線を直ちに前記遮断状態にし、
前記判定部が、前記電力系統が前記停電状態から前記通電状態に復電したと判定した場合に、前記同期パワーコンディショナの前記停電検出時間より長い待機時間の経過後、前記第１電力線を前記導通状態にすることを特徴とする、分散電源システム。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
前記同期パワーコンディショナを複数台備えることを特徴とする、請求項１に記載の分散電源システム。
【請求項３】
電力系統と負荷の間の電力線の導通状態と遮断状態とを切替える、分散電源システムにおける切替装置であって、
前記電力系統と接続される第１端子と、
前記電力系統と連系運転が可能な基準パワーコンディショナの自立出力と接続される第２端子と、
前記負荷側の電力線と接続される第３端子と、
を有し、
前記第１端子は、前記基準パワーコンディショナの連系出力とも接続され
前記第３端子は、前記電力系統の通電状態においては前記基準パワーコンディショナとともに前記電力系統と連系運転可能であり、前記電力系統の停電状態においては前記基準パワーコンディショナと疑似連系運転可能な同期パワーコンディショナの連系出力とも接続され、
前記同期パワーコンディショナは、該同期パワーコンディショナの前記連系出力の接続先の電圧が所定電圧より低い状態が所定の停電検出時間以上継続した場合に、前記停電状態を検出して前記連系運転または前記疑似連系運転を停止し、
前記電力系統の前記通電状態においては、前記第１端子と前記第３端子を接続することで、前記電力線を前記導通状態とし、
前記電力系統が前記通電状態から前記停電状態となった場合に、直ちに前記第１端子と
前記第３端子の接続を遮断するとともに前記第２端子と前記第３端子を接続させることで、前記電力線を前記遮断状態とし、
前記電力系統が前記停電状態から前記通電状態へ復電した場合には、
前記遮断状態を、さらに、前記同期パワーコンディショナの前記停電検出時間より長い待機時間だけ継続した後に、
前記第２端子と前記第３端子の接続を遮断するとともに前記第１端子と前記第３端子とを接続させることで、前記電力線を前記導通状態とすることを特徴とする、
切替装置。
【請求項４】
請求項３に記載の切替装置を内部に格納する、分電盤。
【請求項５】
前記基準パワーコンディショナの前記連系出力及び前記自立出力と、少なくとも前記同期パワーコンディショナの前記連系出力が接続されることを特徴とする、請求項４に記載の分電盤。
【請求項６】
第２切替装置をさらに格納し、
前記第２切替装置は、前記切替装置と前記負荷の間に配置されるとともに、前記切替装置の前記第３端子と接続される第４端子と、前記同期パワーコンディショナの自立出力と接続される第５端子と、前記負荷側の電力線と接続される第６端子と、を有し、
前記第４端子は前記同期パワーコンディショナの連系出力とも接続され、
前記第２切替装置は、前記切替装置の前記第３端子側から電力が供給されない場合に、前記第５端子と前記第６端子とが接続するように切り替えられることを特徴とする、
請求項４または５に記載の分電盤。
【請求項７】
分散電源システムにおける接続状態の切替方法であって、
前記分散電源システムは、
電力系統と連系運転が可能な基準パワーコンディショナと、
前記電力系統の通電状態においては前記基準パワーコンディショナとともに前記電力系統と連系運転可能であり、前記電力系統の停電状態においては前記基準パワーコンディショナと疑似連系運転可能な同期パワーコンディショナと、
を有し、
前記同期パワーコンディショナは、該同期パワーコンディショナの連系出力の接続先の電圧が所定電圧より低い状態が所定の停電検出時間以上継続した場合に、前記停電状態を検出して前記連系運転または前記疑似連系運転を停止し、
前記電力系統の前記通電状態においては、前記電力系統と、前記基準パワーコンディショナの連系出力と、前記同期パワーコンディショナの連系出力と、負荷とを接続し、
前記電力系統が前記通電状態から前記停電状態となった場合に、直ちに前記電力系統及び前記基準パワーコンディショナの前記連系出力と、前記同期パワーコンディショナの前記連系出力及び前記負荷とを遮断するとともに、
前記基準パワーコンディショナの自立出力と、前記同期パワーコンディショナの前記連系出力及び前記負荷とを接続し、
前記電力系統が前記停電状態から前記通電状態へ復電した場合には、前記同期パワーコンディショナの前記停電検出時間より長い待機時間の経過後に、前記電力系統及び前記基準パワーコンディショナの前記連系出力と、前記同期パワーコンディショナの前記連系出力及び前記負荷とを接続するとともに、前記基準パワーコンディショナの自立出力と、前記同期パワーコンディショナの前記連系出力及び前記負荷とを遮断することを特徴とする、
分散電源システムにおける接続状態の切替方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散電源システムと、分散電源システムにおいて電力線の導通状態と遮断状態を切替える切替装置及び、分散電源システムにおける接続状態の切替方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、電力系統と複数の分散電源の連系運転が可能な分散電源システムであって、複数の分散電源を自立運転する際に、各分散電源のいずれか１つのインバータを基準のインバータとし、この基準のインバータを電圧制御運転して交流電圧源を形成し、基準のインバータが発生した後、残りの分散電源のインバータを基準のインバータの出力電圧に同期してそれぞれ電流制御運転し、この電流制御運転により交流電圧源に同期した交流電流源をそれぞれ形成して各分散電源を並列同期運転する分散電源システムが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような分散電源システムにおいて、電力系統が通電状態か停電状態かを判定し、通電状態においては電力系統と基準のパワーコンディショナの連系出力とを、負荷及び同期するパワーコンディショナの連系出力と接続させ、停電状態においては基準のパワーコンディショナの自立出力を、負荷及び同期するパワーコンディショナの連系出力と接続させるように、電力線の接続状態を切替える切替部を有するシステムが存在した。
【０００４】
このような分散電源システムにおいては、電力系統の通電状態と停電状態に基づいて、以下のような接続状態の切替制御が行われていた。
（１）電力系統の通電状態
図１２に示すように、切替装置１５が電力系統１４側に接続されることで、基準パワーコンディショナ１１（後述）及び、同期パワーコンディショナ１２（後述）の両方が電力系統１４と連系運転する。
【０００５】
（２）電力系統の停電状態
図１３に示すように、切替装置１５が基準パワーコンディショナ１１の自立出力端子１１ｂと接続され、基準パワーコンディショナ１１は、自立運転となる。そして、電力系統１４を模擬した系統模擬運転を行う。同期パワーコンディショナ１２は、基準パワーコンディショナ１１の系統模擬運転を電力系統１４の運転と判断し、停電状態ではないと判定するため、同期パワーコンディショナ１２は、基準パワーコンディショナ１１と疑似連系運転を行う。
【０００６】
（３）電力系統の復電直後
図１４に示すように、切替装置１５は復電後に直ちに電力系統１４側に接続される。そうすると、基準パワーコンディショナ１１は、電力系統１４の復電を検出してから所定の投入遅延時間（例えば、３００ｓｅｃ）の経過後に、電力系統１４との連系運転を再開する。一方、同期パワーコンディショナ１２は、基準パワーコンディショナ１１の運転に同期した疑似連系運転から、電力系統１４に同期した連系運転に連続的に切り替わる。その場合は、同期パワーコンディショナ１２は、電力系統１４の復電後、充分な一時停止時間を確保することなく、電力系統１４に接続される。
【０００７】
ところで、経済産業省産業保安グループによる、「電気設備の技術基準の解釈」の別表によれば、解列にあたっての注意事項として、解列用遮断装置は、系統が停止中及び復電後の一定時間には、安全確保のため投入を阻止するように施設し、発電設備等が系統へ連
系できない機構とすることが求められている。
【０００８】
これに対し、上述した従来の分散電源システム５０の切替制御の場合、同期パワーコンディショナ１２は、電力系統１４の復電後、充分な一時停止時間を確保することなく、電力系統１４に接続されるため、上記の注意事項を遵守できない虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開平１１－８９０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、基準パワーコンディショナと同期パワーコンディショナが電力系統との連系運転を行う分散電源システムにおいて、電力系統の停電状態からの復電後に、同期パワーコンディショナが、充分な一時停止時間を確保することなく、電力系統との連系運転を開始することを、防止できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許