特許 5793349 単独運転検出方法、パワーコンディショナおよび分散型電源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5793349

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】単独運転検出方法、パワーコンディショナおよび分散型電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20150928BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 120

   H02J3/38 180

【請求項の数】10

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2011-129487(P2011-129487)

(22)【出願日】2011年6月9日

(65)【公開番号】特開2012-70611(P2012-70611A)

(43)【公開日】2012年4月5日

【審査請求日】2014年4月4日

(31)【優先権主張番号】特願2010-133654(P2010-133654)

(32)【優先日】2010年6月11日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2010-185965(P2010-185965)

(32)【優先日】2010年8月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000217491

【氏名又は名称】田淵電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100086793

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅士

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100144082

【弁理士】

【氏名又は名称】林田 久美子

(74)【代理人】

【識別番号】100167977

【弁理士】

【氏名又は名称】大友 昭男

(72)【発明者】

【氏名】杉本 英彦

(72)【発明者】

【氏名】日高 秀樹

【審査官】 吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−１２７５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １９／００−１９／３２、３１／３２７−３１／３６、

Ｈ０２Ｊ ３／００− ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定するステップである、
ことを特徴とする単独運転検出方法。

【請求項2】

分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定する、
ステップであることを特徴とする単独運転検出方法。

【請求項3】

分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所値以上であるとした計測の時間が所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の時間が、所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の時間が、所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定する、
ステップであることを特徴とする単独運転検出方法。

【請求項4】

上記第１ステップが、上記系統電圧の１周期において、連続して正の電圧が続く第１時間間隔と、連続して負の電圧が続く第２時間間隔との２つに分割するステップである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

上記第２ステップが、系統電圧の各１周期ごとに、その系統出力電流を、その各１周期を１周期とする基本波電流とその偶数次高調波電流との和とするものであって、前記基本波電流が０のときに前記高調波電流のピークがくるように当該高調波電流の位相をずらして加算することで上記時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統に出力する電流を流すステップである、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

上記第２ステップが、系統出力電流の各１周期に対して前記第１時間間隔と第２時間間隔とで系統出力電流の振幅を変える系統出力電流を流す、請求項４に記載の方法。

【請求項7】

上記第２ステップが、系統出力電流の各１周期ごとに、その系統出力電流を、その各１周期を１周期とする基本波電流とその偶数次高調波電流との和とするものであって、前記基本波電流が０のときに前記高調波電流のピークがくるように当該高調波電流の位相をずらして加算する場合において、各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう上記偶数次高調波電流を大きくする、請求項４に記載の方法。

【請求項8】

上記第３ステップが、第１時間間隔と第２時間間隔の差を大きさで計測するか、または第１時間間隔と第２時間間隔の差を符号を含めて計測するステップである、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナにおいて、
分散型電源から出力する直流入力電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ部と、
上記インバータ部の交流出力電圧を平滑して出力波形を正弦波状の波形に成形するＬＣフィルタ部と、
インバータ部と電力系統ラインの電源との間に介装された解列リレーと、
上記インバータ部からの系統電圧の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割し、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すよう上記インバータ部内の複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、
上記系統電圧の各１周期に同期して上記ＬＣフィルタ部から流れる系統出力電流から上記各時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測する計測部と、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法の実行において、上記計測部からの計測に基づいて単独運転と判定したとき少なくとも上記解列リレーの解列動作を行う単独運転判定部と、
を具備することを特徴とするパワーコンディショナ。

【請求項10】

分散型電源と、上記請求項９に記載のパワーコンディショナと、を備えた、ことを特徴とする分散型電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分散型電源が商用電源から切り離されて単独運転しているか否かを検出する単独運転検出方法、分散型電源の直流電力を交流電力に変換し電力系統に系統連系して負荷に供給するパワーコンディショナおよびこのパワーコンディショナを備えた分散型電源システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

分散型電源システムにおける単独運転とは、商用電源が停止等している状態で分散型電源から系統負荷に電力が供給されている状態である。このように分散型電源だけで負荷に電力を供給する単独運転が行われると、本来、無電圧であるべき系統が充電されることとなり、保安面等から種々の問題が生じるおそれがある。そのため、分散型電源の単独運転を検出して上記問題の発生を未然に防止する必要がある。

【0003】

このような分散型電源の単独運転を検出する方式として、系統電圧を監視して、系統停電の場合に単独運転時に表れる変化を検出する受動的方式と、分散型電源側から系統電圧に変動を与えるために外乱信号（能動信号）を印加して、系統停電の場合に単独運転時に表れる変化を検出する能動的方式とがある。なお、単独運転検出の特許文献は多数ある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−０７４９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

能動方式の代表例の１つに、周波数シフト方式があり、この方式では系統の基本波の周期より低い周期で出力周波数をシフトさせ、系統周波数に変化があればシフト方向を固定し、これが０．５秒継続すればゲートブロック、連系リレーを解列するものである。

【0006】

また、能動方式の代表例の別の１つに、無効電力変動方式がある。この方式では、系統の基本波より低い周期で無効電力を変動させ、所定値以上の系統周波数の変化が所定時間以上継続すれば単独運転と判定し、ゲートブロック、連系リレーを解列するものである。

【0007】

しかしながら、これら方式では、分散型電源に複数それらが接続されている場合、能動信号が相互干渉すると単独運転検出性能が劣化することが懸念される。

【0008】

また、能動方式の代表例のさらに別の１つに、スリップモード周波数シフト方式がある。この方式では、定格周波数からの周波数変化に応じて出力電流の周波数をシフトさせる特性を持たせることにより、有効、無効電力の平衡時にも生じる微小な周波数変化を正帰還して周波数を変化させ、所定の周波数になったときに単独運転と判定し、ゲートブロック、連系リレーを解列するものである。

【0009】

しかしながら、この方式の場合、能動信号が無いから、分散型電源の発電電力と負荷電力とが等しく系統に電流が流れていないときには、周波数変化が生じないので単独運転検出ができない可能性がある。これに対して周波数変動がないときでかつ電圧や高調波の増加が検出されたときに無効電力をステップ注入して周波数変化を発生させるような方法がとられているが、電圧や高調波の増加が検出されないときはこれもできず、単独運転検出ができない可能性がある。

【0010】

本発明においては、上記した能動方式の諸課題を解決すべくなしたものであり、単独運転を確実に検出できる単独運転検出方法、この方法を実施するパワーコンディショナおよびこのパワーコンディショナを具備した分散型電源システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明第１による単独運転検出方法は、
分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、所定回数以上であるときは単独運転と判定するステップである、
ことを特徴とする。

【0012】

本発明第２による単独運転検出方法は、
分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の回数が、所定時間内で所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数以上であるときは単独運転と判定する、
ステップであることを特徴とする。

【0013】

本発明第３による単独運転検出方法は、
分散型電源と、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナとを具備し、パワーコンディショナで変換した交流電力を電力系統ラインの電源と連系して系統負荷に供給する分散型電源システムにおいて、
上記分散型電源の単独運転を検出する方法であって、第１〜第４ステップを含み、
第１ステップは、上記パワーコンディショナから出力され系統電源と連系している系統電圧あるいは系統出力電流の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割するステップであり、
第２ステップは、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すステップであり、
第３ステップは、上記時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測するステップであり、
第４ステップは、上記計測につき上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所値以上であるとした計測の時間が所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定し、
符号を含めて計測するときは、
上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上であるとした計測の時間が、所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定し、
上記計測した値の符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の時間が、所定時間内で所定時間未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間内で所定時間以上であるときは単独運転と判定する、
ステップであることを特徴とする。

【0014】

本発明第１〜第３において、
好ましくは、上記第１ステップが、上記系統電圧の１周期において、連続して正の電圧が続く第１時間間隔と、連続して負の電圧が続く第２時間間隔との２つに分割するステップである。

【0015】

好ましくは、上記第２ステップが、系統電圧の各１周期ごとに、その系統出力電流を、その各１周期を１周期とする基本波電流とその偶数次高調波電流との和とするものであって、前記基本波電流が０のときに前記高調波電流のピークがくるように当該高調波電流の位相をずらして加算することで上記時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統に出力する電流を流すステップである。

【0016】

好ましくは、上記第２ステップが、系統出力電流の各１周期に対して前記第１時間間隔と第２時間間隔とで系統出力電流の振幅を変える系統出力電流を流す。

【0018】

好ましくは、上記第２ステップが、系統電圧の各１周期ごとに、その系統出力電流を、その各１周期を１周期とする基本波電流とその偶数次高調波電流との和とするものであって、前記基本波電流が０のときに前記高調波電流のピークがくるように当該高調波電流の位相をずらして加算する場合において、各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう上記偶数次高調波電流を大きくするステップである。

【0019】

好ましくは、上記第３ステップが、第１時間間隔と第２記時間間隔の差を大きさで計測するか、または第１時間間隔と第２時間間隔の差を符号を含めて計測するステップである。

【0020】

本発明第４によるパワーコンディショナは、分散型電源の直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナであって、
分散型電源から出力する直流入力電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ部と、
上記インバータ部の交流出力電圧を平滑して出力波形を正弦波状の波形に成形するＬＣフィルタ部と、
インバータ部と電力系統ラインの電源との間に介装された解列リレーと、
上記インバータ部からの系統電圧の各１周期ごとに複数の時間間隔に分割し、上記パワーコンディショナからは各１周期ごとの上記複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう系統出力電流を流すよう上記インバータ部内の複数のスイッチング素子のオンオフを制御する制御部と、
上記系統電圧の各１周期に同期して上記ＬＣフィルタ部から流れる系統出力電流から上記各時間間隔の差を大きさで計測するか、または上記時間間隔の差を符号を含めて計測する計測部と、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法の実行において、上記計測部からの計測に基づいて単独運転と判定したとき少なくとも上記解列リレーの解列動作を行う単独運転判定部と、
を具備することを特徴とする。

【0021】

本発明第４において、
好ましくは、上記制御部は、上記１周期において連続して正の電圧が続く第１時間間隔と、連続して負の電圧が続く第２時間間隔との２つに分割する。

【0022】

好ましくは、上記制御部は、系統出力電流の各１周期に対して第１時間間隔と第２時間間隔とで系統出力電流の振幅を変える系統出力電流を流すよう制御する。

【0023】

本発明第５による分散型電源システムは、分散型電源と、上記パワーコンディショナと、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、パワーコンディショナから出力され電力系統ラインの電源と連系している系統電圧の各１周期を少なくとも２つの異なる時間間隔に分割し、それら２つの時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が発生するようパワーコンディショナから系統出力電流を流し、その差を、大きさで計測するかまたは符号を含めて計測し、上記計測を上記時間間隔の差の大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の連続回数が、また、上記計測を、符号を含めて計測するときは、上記計測した値の符号が、プラスであるときはプラスの上限値を所定値とし、上記値が、この所定値以上でかつその符号がマイナスであるときは、マイナスの下限値を所定値とし、上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数以上であるときは単独運転と判定するようにしたので、従来の能動方式の代表例の１つである周波数シフト方式や、能動方式の代表例の別の１つである無効電力変動方式とは異なって、複数接続された分散型電源同士が能動信号の相互干渉により単独運転検出性能が劣化するという懸念は無く、また、能動方式の代表例のさらに別の１つのスリップモード周波数シフト方式とは異なって、分散型電源の発電電力と負荷電力とが等しく系統に電流が流れていないときでも、単独運転検出ができるようになり、確実に単独運転を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は本発明の実施の形態に係る分散型電源システムを示す図である。

【図2】図２は系統出力電流においてその１周期における前半すなわち系統出力電流が正の期間と、後半すなわち系統出力電流が負の期間で、各期間の時間と絶対値の最大値とに関する表を示す図である。

【図3】図３（ａ）はパワーコンディショナからの系統出力電流Ｉｓ波形を示す図、図３（ｂ）は系統連系時の系統電圧Ｅｓの波形を示す図、図３（ｃ）は単独運転時の系統電圧Ｅｓの波形を示す図である。

【図4】図４は動作説明に用いるフローチャートを示す図である。

【図5】図５（ａ）ないし（ｃ）は系統出力電流の生成過程の説明のため波形を示す図である。

【図6】図６（ａ）（ｂ）は系統出力電流の別の生成過程の説明に供するもので系統出力電流を基本波電流と高調波電流とに分解した図である。

【図7】図７は本発明の他の実施形態の動作説明に用いるフローチャートを示す図である。

【図8】図８は本発明のさらに他の実施形態の動作説明に用いるフローチャートを示す図である。

【図9】図９は本発明のさらに他の実施形態に係り図４に対応するフローチャートを示す図である。

【図10】図１０は本発明のさらに他の実施形態に係り図７に対応するフローチャートを示す図である。

【図11】図１１は本発明のさらに他の実施形態に係り図８に対応するフローチャートを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る単独運転検出方法、パワーコンディショナ、分散型電源システムを説明する。図１に実施の形態の単独運転検出方法を実施する分散型電源システムを示す。このシステムは、分散型電源１と、パワーコンディショナ（系統連系装置）２と、商用（系統）電源３と、負荷４とを備える。５は配電用遮断器、６は配電用開閉器である。その他、柱上トランス等の図示は図解の都合で略する。

【0027】

分散型電源１は例えば太陽電池や燃料電池等である。

【0028】

パワーコンディショナ２は、分散型電源１が出力する直流電力を交流電力に変換すると共に、その交流電力を商用電源３と連系して負荷４に供給するものであり、インバータ部７と、ＬＣフィルタ部８と、解列リレー９と、制御部１０と、計測部１１と、単独運転判定部１２と、を備える。

【0029】

インバータ部７は、例えばフルブリッジ接続された複数のＩＧＢＴ等のスイッチング素子を含み、制御部１０からのＰＷＭスイッチング制御信号Ｓ１によるスイッチング素子のオンオフにより分散型電源１から入力される直流電圧であるインバータ入力電圧Ｅｄを直流／交流変換してインバータ出力電圧Ｅｉとして出力することができると共に、単独運転判定部１２からの運転停止信号Ｓ３が制御部１０に入力されたときに該制御部１０を通じて上記スイッチング素子のオンオフ動作を停止制御されることでゲートブロック（停止）されることができる。

【0030】

なお、パワーコンディショナ２内でインバータ部７の前段には分散型電源１が例えば太陽電池である場合、その直流電圧を昇圧する昇圧回路等を設けることができるがその図示は略している。

【0031】

ＬＣフィルタ部８は、リアクトルＬとコンデンサＣとを含み、インバータ部７からのインバータ出力電圧Ｅｉに対してＰＷＭスイッチング制御に起因するキャリア周波数のリップル成分を平滑することで正弦波状とし商用電力系統ラインの商用電源３と連系する系統電圧Ｅｓに波形整形する。なお、この系統電圧Ｅｓと系統出力電流（系統側に出力する電流）Ｉｓとが同期するように後述する制御部１０はインバータ部７に対して上記ＰＷＭスイッチング制御信号Ｓ１を出力制御している。

【0032】

解列リレー９は、ＬＣフィルタ部８の後段側で商用電源３との間で接続され、単独運転判定部１２からのリレー解列信号Ｓ２によりオフして商用電力系統ラインにおける商用電源３に対してパワーコンディショナ２を解列するものである。

【0033】

制御部１０は、インバータ部７内の上記複数のスイッチング素子のオンオフを制御するＰＷＭスイッチング制御信号Ｓ１を出力するものであり、そのＰＷＭスイッチング制御信号Ｓ１をインバータ部７に出力することで、パワーコンディショナ２から系統側に出力する電流である系統出力電流Ｉｓの各１周期（これの逆数を各周波数）それぞれに対してその前半の電流が正の期間とその後半の電流が負の期間とを変えてそれぞれの時間が変わるよう制御する。

【0034】

例えば系統出力電流Ｉｓの各周期をＴｎ（その逆数を各周波数ｆｎ）とすると、前半の電流が正（Ｉｓ＞０）の期間における系統出力電流Ｉｓの逆数周波数ｆ１をｆ＋Δｆ（式１）、後半の電流が負（Ｉｓ＜０）の期間における系統出力電流Ｉｓの周波数ｆ２を次式２とする。なお、上記「前半」「後半」は１周期を半分に分割の意義ではなく、単に、１周期内で、時間的に前側、後側の意義であり、以下でも同様である。

【0035】

【数1】

【0036】

また、制御部１０は、インバータ部７の系統出力電流Ｉｓの各１周期（０〜２πｒａｄ）それぞれに対してその前半の電流が正の期間（Ｉｓ＞０）での系統出力電流Ｉｓの絶対値での振幅を本来の振幅Ａ０より大きい振幅Ａ１と後半の電流が負の期間（Ｉｓ＜０）での系統出力電流Ｉｓの絶対値での振幅を本来の振幅Ａ０より小さい振幅Ａ２に変えるよう制御する。

【0037】

例えば系統出力電流Ｉｓの本来の振幅をＡ０とすると、前半の電流が正の期間（Ｉｓ＞０）の系統出力電流Ｉｓの振幅Ａ１は振幅Ａ０の［（ｆ＋Δｆ）／ｆ］倍（＊式３）、後半の電流が負の期間（Ｉｓ＜０）の系統出力電流Ｉｓの振幅Ａ２は元々の振幅Ａ０のＡ１（式４）倍とする。

【0038】

【数2】

【0039】

なお、上記周波数と振幅に関して図２の表１に示す。この表１について説明すると、ｆは５０Ｈｚ、Δｆは、１Ｈｚ、１．５Ｈｚ、２Ｈｚの３つで示す。もちろん、この例は説明のためであり、本発明を限定するものではない。

【0040】

系統出力電流Ｉｓの各１周期（０〜２πｒａｄ）それぞれに対してその前半の電流が正の期間（Ｉｓ＞０）ではΔｆが「１Ｈｚ」「１．５Ｈｚ」「２Ｈｚ」では周波数は上記式１ではそれぞれ「５１Ｈｚ」「５１．５Ｈｚ」「５２Ｈｚ」とし、振幅は上記式２ではそれぞれ「５１／５０」「５１．５／５０」「５２／５０」とする。

【0041】

後半の電流が負の期間（Ｉｓ＜０）ではΔｆが「１Ｈｚ」「１．５Ｈｚ」「２Ｈｚ」では周波数は上記式３ではそれぞれ「４９．０４Ｈｚ」「４８．５８Ｈｚ」「４８．１５Ｈｚ」とし、振幅は上記式４ではそれぞれ「４９．０４／５０」「４８．５８／５０」「４８．１５／５０」とする。

【0042】

なお、系統出力電流Ｉｓがある値から小さくなると、上記周波数Δｆを増加させることで、高調波成分が小さくならないようにして単独運転の検出ができるようにしてもよい。

【0043】

計測部１１は、系統電圧Ｅｓを入力すると共に、系統連系時と単独運転とで系統電圧Ｅｓの各１周期内を連続して正の電圧が続く第１時間間隔と、連続して負の電圧が続く第２時間間隔とに分割し、第１と第２の時間間隔の差を大きさで計測し、その計測した出力結果を単独運転判定部１２に出力するようになっている。

【0044】

単独運転判定部１２は、計測部１１で上記時間間隔の差を計測した値が所定値以上であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数以上であるときは単独運転と判定し、単独運転と判定したときは、制御部１０と、解列リレー９とに上記信号Ｓ２，Ｓ３を入力し、インバータ部７には制御部１０を通じてゲートブロック（インバータ部７の動作停止）、解列リレー９には解列の動作を行わせて、パワーコンディショナ２の運転を停止させる。

【0045】

なお、計測部１１において、時間間隔の差を、符号を含めて計測するときは、単独運転判定部１２は、計測部１１で計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上、符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときは単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数以上であるときは単独運転と判定する。

【0046】

図３（ａ）に、パワーコンディショナ２から系統側に流す系統出力電流Ｉｓの波形、図３（ｂ）に、系統連系時にパワーコンディショナ２の計測部１１に入力する系統電圧Ｅｓの波形、図３（ｃ）に、単独運転時にパワーコンディショナ２の計測部１１に入力する系統電圧Ｅｓの波形を示す。これらの図を参照して制御部１０、計測部１１、単独運転判定部１２の動作を説明する。

【0047】

制御部１０は、インバータ部７にＰＷＭスイッチング制御信号Ｓ１を入力してインバータ部７内の複数のスイッチング素子をオンオフして直流の入力電圧Ｅｄを交流の出力電圧Ｅｉに変換する。この変換においては、インバータ入力電圧Ｅｄ、インバータ出力電流Ｉｉ、系統電圧Ｅｓ、系統出力電流Ｉｓのデータを入力し、これらデータに基づいて、インバータ部７からＬＣフィルタ部８を介して系統側に出力される系統出力電流Ｉｓが図３（ａ）で示す波形となるように当該インバータ部７内の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。

【0048】

図３（ａ）を参照して、この系統出力電流Ｉｓの波形を説明すると、系統出力電流Ｉｓの各周期（０〜２πｒａｄ）Ｔｎ−２，Ｔｎ−１，Ｔｎ，…それぞれを連続して正の電圧が続く第１時間間隔（前半時間間隔という）と、連続して負の電圧が続く第２時間間隔（後半時間間隔という）との２つに分割する。前半時間間隔を例えばΔＴｎ−２〜１、ΔＴｎ−１〜１、ΔＴｎ〜１とし、後半時間間隔をΔＴｎ−２〜２、ΔＴｎ−１〜２、ΔＴｎ〜２とし、前半時間間隔＜後半時間間隔となるように設定する。これにより、いずれの任意１周期における前半時間間隔と後半時間間隔との間に設定時間差を生じる。こうして系統には、パワーコンディショナ２から図３（ａ）で示す波形の系統出力電流Ｉｓが出力される。この場合の設定時間差は、所定時間差より大きくなる時間差である。

【0049】

ここで、上記の所定時間差を説明すると、例えば５０Ｈｚでの１周期は０．０２秒であり、この周期において、前半時間間隔を例えば０．００８秒、後半時間間隔を例えば０．０１２秒とすれば、前半時間間隔と後半時間間隔との時間差である設定時間差は０．００４秒となる。そうした場合に、上記の所定時間差を例えば０．００３秒に設定することができる。

【0050】

なお、前半時間間隔での系統出力電流Ｉｓの振幅をＡ１とし、後半時間間隔での系統出力電流Ｉｓの振幅をＡ２とし、Ａ１＞Ａ２となるように変え、直流成分が生じないようにする。

【0051】

次に、系統連系時を説明すると、系統連系時では、パワーコンディショナから上記説明した図３（ａ）で示す系統出力電流Ｉｓが系統の商用電源３側に出力されても、商用電源３側ではパワーコンディショナ２から出力される系統出力電流Ｉｓには、ほぼ影響されず、計測部１１には結局、図３（ｂ）で示す商用電源３の電圧に同期した系統電圧Ｅｓが入力される。この図３（ｂ）で示す波形の系統電圧Ｅｓは、各１周期Ｔｎ−２´，Ｔｎ−１´，Ｔｎ´…いずれにおいても前半時間間隔ΔＴｎ−２´〜１、ΔＴｎ−１´〜１、ΔＴｎ´〜１と後半時間間隔ΔＴｎ−２´〜２、ΔＴｎ−１´〜２、ΔＴｎ´〜２とはほぼ等しい。この場合、系統電圧Ｅｓの前半時間間隔と後半時間間隔それぞれでの振幅Ａ１´，Ａ２´はほぼ等しい。

【0052】

そのため、各１周期Ｔｎ−２´，Ｔｎ−１´，Ｔｎ´…いずれにおいても前半時間間隔と後半時間間隔との間の時間間隔の差はほぼゼロとなる。

【0053】

したがって、各１周期Ｔｎ−２´，Ｔｎ−１´，Ｔｎ´…いずれにおいても前半時間間隔と後半時間間隔それぞれの間の設定時間差、には上記所定時間差は無いので、こうした設定時間差が所定時間差以上となる計測が連続して行われる回数が所定回数を超えることはない。このような計測出力結果は単独運転判定部１２に入力される。なお、上記所定回数は、系統連系規定ＪＥＡＣ９７０１に定められた単独運転検出機能による解列時限の最少値により、決定することができる。

【0054】

例えば、上記規定での解列時限は、単独運転発生後０．５秒以上１秒以内となっているので、解列時限の最少値は０．５秒であり、上記所定回数は、この０．５秒以上における回数である。ただし、設定時間差が所定時間差以上となる計測が連続して行われることもあれば、例えば系統に接続されている他の能動的方式単独運転検出を採用しているパワーコンディショナの注入信号の影響その他で不連続になることがある。上記所定回数は、０．５×周波数以上ということになるが、周波数は一定とは限らず、また、５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれにも対応しようとした場合、その周波数が±２Ｈｚになるようにすると、４８Ｈｚ〜６２Ｈｚまで対応する必要があり、０．５秒以上にするためには上記所定回数は３１回以上となる。

【0055】

一方、商用電源３の停電や故障による遮断器６の遮断などで単独運転になると、計測部１１には、図３（ｃ）の系統電圧Ｅｓが入力される。単独運転時では、系統電圧Ｅｓは図３（ａ）で示す系統出力電流Ｉｓに反映した波形を有する。勿論、図３（ａ）そのままには対応しないが、その負荷の影響を受ける。

【0056】

図３（ｃ）の系統電圧Ｅｓでは、各１周期Ｔｎ−２´´，Ｔｎ−１´´，Ｔｎ´´…ごとに前半時間間隔ΔＴｎ−２´´〜１、ΔＴｎ−１´´〜１、ΔＴｎ´´〜１と後半時間間隔ΔＴｎ−２´´〜２、ΔＴｎ−１´´〜２、ΔＴｎ´´〜２それぞれの上記時間間隔の差である時間差が所定時間差以上となり、その時間差が所定時間差以上となる計測が連続して行われる回数が所定回数を超える。このような計測出力結果は単独運転判定部１２に入力される。この所定回数は例えば実験等により決定することができる。なお、振幅は図３（ａ）のＡ１、Ａ２にそのまま対応しないが、図３（ｃ）ではＡ１´´、Ａ２´´であり、勿論、負荷の影響を受ける。

【0057】

単独運転判定部１２では、図３（ｂ）で示す計測出力結果が入力されると単独運転ではなく系統連系であると判定し、運転停止信号Ｓ３やリレー解列信号Ｓ２を出力しないが、図３（ｃ）で示す計測出力結果が入力されると単独運転であると判定し、上記信号Ｓ３，Ｓ２を出力する。

【0058】

図４のフローチャートを参照して動作を説明する。

【0059】

ステップｎ１で、パワーコンディショナ２から出力され電力系統ラインの商用電源３と連系している系統電圧Ｅｓの各１周期を、前半時間間隔（連続して正の電圧が続く第１時間間隔）と、後半時間間隔（連続して負の電圧が続く第２時間間隔）との２つの時間間隔に分割する。

【0060】

ついで、ステップｎ２で上記各１周期内の上記前半と後半の各時間間隔に系統連系運転と単独運転とで差が発生するようパワーコンディショナ２から系統出力電流Ｉｓを流す。

【0061】

ついでステップｎ３で上記差の大きさを計測する。

【0062】

ついでステップｎ４で上記計測した値の大きさが、所定値以上であるとした計測の連続回数が所定時間内で所定回数Ｎ１未満であるときは、ステップｎ５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定時間内で所定回数Ｎ１以上であるときはステップｎ６で単独運転していると判定する。

【0063】

なお、ステップｎ３で、上記差を、符号を含めて計測するときは、ステップｎ４で上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし、上記値がこの所定値以上、符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときはステップｎ５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数以上であるときはステップｎ６で単独運転と判定するようにしてもよい。

【0064】

例えば、５０Ｈｚでの１周期（０．０２秒）内の系統出力電流Ｉｓにおいて、前半の時間として例えば０．００８５秒間とし例えば正の電流、後半の時間とし例えば０．０１１５秒間を逆の負の電流になるようにパワーコンディショナから系統へ系統出力電流Ｉｓとして流す。そして系統電圧Ｅｓの１周期内の電圧において、前半時間間隔と後半時間間隔との差を計測部１１で計測し、その計測した値が前半時間間隔＞後半時間間隔となって前半時間間隔−後半時間間隔の値の符号がプラスであるとき、そのプラスの値が所定値である上限値を超えたか否かで上記判定を行う。

【0065】

符号がマイナスの場合も同様である。

【0066】

このように「上記差の符号を含めて計測するとき」の符号とは、系統電圧Ｅｓの１周期内の前半時間間隔から後半時間間隔を引いた時間の符号のことであり、その符号がプラスになるのは系統電圧Ｅｓの１周期内の前半時間間隔＞後半時間間隔のときである。また、この前半時間間隔と後半時間間隔の時間関係が逆になれば符号はマイナスになる。その時間差は系統電圧Ｅｓが系統やパワーコンディショナ２の種々の変化要因の影響を受けるので必ずしも一定ではないが、普通の状態では小さく、時間差が所定値を超えたとしてもそれが継続することはない。その時間差が継続的にあるいは１秒の中で相当量断続的に所定値を超えるためには、パワーコンディショナ２が接続されている系統が単独運転状態になること、およびパワーコンディショナ２の出力電流Ｉｓの正の時間と負の時間ｓの時間差が所定値以上あるときである。所定値は、このように普通の状態では超えず、時間差が所定値を超えたとしてもそれが継続することはない時間で、かつ、パワーコンディショナ２が接続されている系統が単独運転状態になること、およびパワーコンディショナ２の出力電流Ｉｓの前半時間間隔と後半時間間隔との時間差の影響でパワーコンディショナ２の出力電圧（系統電圧と等しい）の前半時間間隔と後半時間間隔との時間差がある時間以上になる値に設定する。したがって、この時間差が所定値以上になったということはパワーコンディショナ２が単独運転になった可能性を示しており、それが連続するか、あるいは断続するがその頻度が高いときは、単独運転状態になったと判定できる。

【0067】

図５（ａ）ないし図５（ｃ）を参照して系統出力電流Ｉｓの別の生成方法を説明する。図５（ａ）では、基本波電流Ｉｏの波形を示す。この基本波電流Ｉｏに対して図５（ｂ）では偶数次として例えば２次高調波電流Ｉ１の波形を示す。この図５（ａ）と図５（ｂ）との各波形を合成して図５（ｃ）に示す系統出力電流Ｉｓを生成することができる。図５（ｃ）の系統出力電流Ｉｓは、各１周期Ｔｎ−２、Ｔｎ−１，Ｔｎ…において前半時間間隔ΔＴｎ−２〜１、ΔＴｎ−１〜１、ΔＴｎ〜１と、後半時間間隔ΔＴｎ−２〜２、ΔＴｎ−１〜２、ΔＴｎ〜２との時間間隔は、前半が短く、後半が長くなる。また、系統出力電流Ｉｓの振幅も前半時間間隔での振幅が後半の時間間隔でのそれより大きくして、直流成分が発生しないようにしている。

【0068】

なお、本発明はこの２次高調波電流に限定するものではない。

【0069】

なお、系統出力電流Ｉｓに含まれる高調波は予め定められた所定値を超えないように設定する。

【0070】

なお、基本波電流ｉｏの振幅がある値から小さくなってくる場合、２次高調波電流Ｉ１の振幅も小さくなるようにして、２次高調波電流Ｉ１の波形が単独運転検出に影響しないように維持可能としてもよい。

【0071】

なお、系統出力電流Ｉｓの各１周期Ｔｎ−２，Ｔｎ−１，Ｔｎ，…内で、その系統出力電流Ｉｓを、その各１周期を１周期とする基本波電流Ｉ０とその２次高調波電流Ｉ１との和とする場合において、各１周期内の複数の時間間隔に系統連系運転か単独運転かで差が生じるよう上記２次高調波電流Ｉ１を大きくすることが感度向上のうえでは好ましい。

【0072】

図６を参照して、系統出力電流Ｉｓの別の生成方法を説明する。制御部１０はインバータ部７に対して、系統出力点での系統出力電流Ｉｓが図６（ａ）（ｂ）それぞれで示す正弦波状の電流Ｉｓ１と、以下で説明するＩｓ２とが流れるよう制御してもよい。すなわち、図６（ａ）では、ハッチングＡ１，Ａ２，Ａ３で示す波形の系統出力電流Ｉｓ２を生成し、この生成した系統出力電流Ｉｓ２を系統出力電流Ｉｓ１と合成して流すようにしている。図６（ｂ）ではハッチングＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ２´で示す波形の系統出力電流Ｉｓ２を生成し、この生成した系統出力電流Ｉｓ２を系統出力電流Ｉｓ１と合成して流すようにしている。そして、この合成した系統出力電流Ｉｓをパワーコンディショナ２から系統に流すようにしている。

【0073】

なお、上記実施形態では、系統出力電流の各１周期内を前半と後半それぞれの時間間隔に分割しているが、これに限定されず、系統電圧の各１周期内を前半と後半それぞれの時間間隔に分割してもよく、また、半周期ではなく、上記１周期において０Ｖを挟んだ時間間隔に分割してもよく、また、２つに分割ではなく、それ以上の分割も含むことができる。

【0074】

なお、分散型電源の単独運転を検出するために、パワーコンディショナ２から出力され商用電源２と連系している系統電圧Ｅｓあるいは系統出力電流Ｉｓの各１周期内を複数の時間間隔に分割する場合、当該１周期の周波数が商用電源（系統電源）３の定格周波数に対して所定周波数範囲を超えないように制限することが好ましい。すなわち、系統電源３の定格周波数が５０Ｈｚや６０Ｈｚである場合、系統電圧Ｅｓあるいは系統出力電流Ｉｓの各１周期の周波数がその±３％を超えないよう制限することが単独運転検出誤動作防止の上では好ましい。

【0075】

また、上記系統電圧（パワーコンディショナ出力電圧）Ｅｓあるいはパワーコンディショナ出力電流Ｉｓの各１周期内で、その１周期の時間間隔を前半時間間隔と後半時間間隔とに分割する。上記前半と後半との時間間隔の差を、大きさで計測するかまたは符号を含めて計測する。上記計測を上記時間間隔の差を大きさで計測するときは、上記計測した値が所定値以上であるとした計測の連続回数が、また、上記計測を符号を含めて計測するときは上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上、符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数以上であって単独運転と判定した場合において、その判定後も、上記前半時間と後半時間との和の変化が所定値以上または所定値以下であれば、単独運転継続中と判定することがより好ましい。なお、上記前半の時間と後半の時間との和の変化とは、上記前半の時間と後半の時間との和つまり１周期ごとの周期変化を直接或いは移動平均してみていることを意味する。

【0076】

次に、図７を参照して本発明の別の実施形態を説明する。図７において、ステップｎ１１，ｎ１２，ｎ１３は、図４のステップｎ１、ｎ２，ｎ３に対応する。ステップｎ１４は所定時間内で上記計測した値が所定値以上であるとした回数が所定回数Ｎ１未満であるときはステップｎ１５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記回数が上記所定時間内で所定回数Ｎ１以上であるときはステップｎ１６で単独運転と判定する。

【0077】

なお、ステップｎ１３で、上記差を符号を含めて計測するときは、ステップｎ１４で上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上、符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数Ｎ１未満であるときはステップｎ１５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数Ｎ１以上であるときはステップｎ１６で単独運転と判定するようにしてもよい。

【0078】

また、図８を参照して本発明のさらに別の実施形態を説明する。図８において、ステップｎ２１，ｎ２２，ｎ２３は、図４のステップｎ１、ｎ２，ｎ３に対応する。ステップｎ２４は所定時間Ｔ１内で上記計測した値が所定値以上であるとした計測の時間が、所定時間未満であるときはステップｎ２５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記所定時間Ｔ１内で所定時間以上であるときはステップｎ２６で単独運転と判定する。

【0079】

なお、ステップｎ２３で、上記差を、符号を含めて計測するときは、ステップｎ２４で上記計測した値の符号がプラスであるときはプラスの上限値を所定値とし上記値がこの所定値以上、符号がマイナスであるときはマイナスの下限値を所定値とし上記計測した値がこの所定値以下であるとした計測の連続回数が、所定回数未満であるときはステップｎ２５で単独運転で無く系統連系していると判定する一方、上記連続回数が所定回数以上であるときはステップｎ２６で単独運転と判定するようにしてもよい。

【0080】

図４のフローチャートのステップｎ４において、系統内の他のパワーコンディショナの出力電流の変動が大きいときでは、単独運転であるにもかかわらず、所定時間内に計測値が所定値以上であるとした計測の連続回数が所定回数超えず、単独運転と検出されない場合がある。そこで、そのような誤検出を防止するためには、図４のフローチャートに代えて図９のフローチャートで実行してもよい。図９のフローチャートにおいて、ステップｎ１，ｎ２は図４のステップｎ１，ｎ２と同様であり、ステップｎ３で前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測してステップｎ４に移行し、また、ステップｎ３´´で前半の時間間隔と後半の時間間隔との和の大きさを計測してステップｎ４´に移行する。

【0081】

ステップｎ４，ｎ４´で、計測値が所定値以上であるとした計測の連続回数がＮ１回超えたときはステップｎ２´に移行し、そうでないときはステップｎ５に移行する。

【0082】

ステップｎ２´で前半の時間間隔と後半の時間間隔との間で系統連系時と単独運転時とでステップｎ２よりも大きな差が生じるよう系統出力電流を流し、ステップｎ３´で、前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測し、ステップｎ４´´で計測値がステップｎ４より大きな所定値以上であるとした計測の連続回数が所定回数Ｎ１−Ｎ２を超えない場合はステップｎ５´で系統連系運転し、計測回数を加えて所定回数を超えた場合はステップｎ６で単独運転と判定する。

【0083】

同様に、図７のフローチャートのステップｎ１４において、系統内の他のパワーコンディショナの出力電流の変動が大きいときでは、単独運転であるにもかかわらず、計測値が所定値以上であるとした計測の連続回数が所定時間内に所定回数超えない場合がある。そこで、そのような場合には、図７のフローチャートに代えて図１０のフローチャートで実行してもよい。図１０のフローチャートにおいては、ステップｎ１１、ｎ１２からステップｎ１３で前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測してステップｎ１４に移行し、ステップｎ１３´´で前半の時間間隔と後半の時間間隔との和の大きさを計測してステップｎ１４´に移行する。ステップｎ１４，ｎ１４´で、所定時間Ｔで計測値が所定値以上であるとした計測の連続回数がＮ１回超えたときはステップｎ１２´に移行し、そうでないときはステップｎ１５に移行する。

【0084】

ステップｎ１２´で前半の時間間隔と後半の時間間隔との間で系統連系時と単独運転時とでステップｎ１２よりも大きな差が生じるよう系統出力電流を流し、ステップｎ１３´で、前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測し、ステップｎ１４´´で所定時間Ｔ内で計測値がステップｎ１４より大きな所定値以上であるとした計測の連続回数が所定回数Ｎ１−Ｎ２を超えない場合はステップｎ１５´で系統連系運転し、超えた場合はステップｎ１６で単独運転とする。

【0085】

同様に、図８のフローチャートのステップｎ２４において、系統内の他のパワーコンディショナの出力電流の変動が大きいときでは、単独運転であるにもかかわらず、計測の時間が所定時間以上であると計測しない場合がある。そこで、そのような場合には、図８のフローチャートに代えて図１１のフローチャートで実行してもよい。図１１のフローチャートにおいては、ステップｎ２１、ｎ２２からステップｎ２３で前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測してステップｎ２４に移行し、ステップｎ２３´´で前半の時間間隔と後半の時間間隔との和の大きさを計測してステップｎ２４´に移行する。ステップｎ２４，ｎ２４´で、所定時間Ｔ内で計測値が所定値以上であるとした計測の時間が所定時間を超えたときはステップｎ２２´に移行し、そうでないときはステップｎ２５に移行する。

【0086】

ステップｎ２２´で、前半の時間間隔と後半の時間間隔との間で系統連系時と単独運転時とでステップｎ２２よりも大きな差が生じるよう系統出力電流を流し、ステップｎ２３´で、前半の時間間隔と後半の時間間隔との差の大きさを計測し、ステップｎ２４´´で所定時間Ｔ内で計測値がステップｎ２４より大きな所定値以上であるとした計測の時間が所定時間以上でないときはステップｎ２５´で系統連系運転し、所定時間以上であるときはステップｎ２６で単独運転とする。

【符号の説明】

【0087】

１ 分散型電源
２ パワーコンディショナ
７ インバータ部
８ ＬＣフィルタ部
１０ 計測部
１１ 制御部
１２ 単独運転判定部
３ 商用電源
４ 負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】