特許 6644943 単独運転検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6644943

(24)【登録日】2020年1月10日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】単独運転検出方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20200130BHJP

【ＦＩ】

   H02J3/38 180

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2019-151383(P2019-151383)

(22)【出願日】2019年8月21日

【審査請求日】2019年8月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519303999

【氏名又は名称】岡本 茂

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 茂

【審査官】 下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０３４２１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１７１６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８２８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０５７７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ３／００ − ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電力の系統周波数の計測結果から演算された系統周波数偏差を基に系統周波数変動型単独運転検出系統からの無効電力量を演算して無効電力加算部に入力する工程と、
前記演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動である場合に、系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力を前記無効電力加算部に入力する工程と、
前記演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が高調波変動である場合に、高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力を前記無効電力加算部に入力する工程と、
前記無効電力加算部にて入力された無効電力を加算し、この加算された無効電力を系統に注入する工程とを含む単独運転検出方法であって、
前記系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力と高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力とを加算した無効電力として、所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するような無効電力を注入する
ことを特徴とする単独運転検出方法。

【請求項2】

請求項１に記載の単独運転検出方法において、
前記注入する無効電力の波形が、正弦波、三角波及び台形波のいずれかである
ことを特徴とする単独運転検出方法。

【請求項3】

無効電力注入方式の単独運転検出方法であって、
系統周波数を計測し、この計測された系統周波数を基に系統周波数偏差を演算し、この演算された系統周波数偏差から第１注入無効電力を算出する工程と、
系統電圧を計測し、この計測された系統電圧について、過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統電圧変動があるか否かを判定する工程と、
系統の高調波電圧を計測し、この計測された高調波電圧について、過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統の高調波電圧の変動があるか否かを判定する工程と、
前記演算された系統周波数偏差が一定以下で、かつ、前記系統電圧変動または前記高調波電圧変動がある場合に、前記第１注入無効電力と、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような第２注入無効電力とを加算して系統に注入する工程とを含む、
ことを特徴とする単独運転検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は無効電力注入方式の単独運転検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、分散型電源が電力系統から切り離され単独運転しているか否かの検出のために電力系統に無効電力を与えて系統周波数変動、系統電圧変動、高調波変動を起こさせると共に、この系統周波数変動、系統電圧変動、高調波変動に基づいて単独運転検出を行う方法（以下、「無効電力注入方式の単独運転検出方法」という）が開示されている。

【0003】

特許文献１の単独運転検出方法では、無効電力加算部に入力された無効電力を加算し、加算された無効電力を電力系統に注入することで単独運転の検出を行う。無効電力加算部には、系統周波数偏差が一定以下で、かつ、系統電圧変動が所定の判定条件を満たす場合に、一定量の無効電力が入力されるようになっている。また、系統周波数偏差が一定以下で、かつ、系統の高調波変動が所定の判定条件を満たす場合に、無効電力加算部に一定量の無効電力が入力されるようになっている。

【0004】

非特許文献１は、分散型電源用の単相パワーコンディショナについての標準形能動的単独運転検出方式を示した日本電機工業会規格である。本規格では、無効電力注入方式の単独運転検出方法において、設定した運転力率における無効電力に追加する追加無効電力について、ステップ注入の開始条件、注入時間、追加注入量について規定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４８３５５８７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】日本電機工業会，「日本電機工業会規格ＪＥＭ１４９８分散型電源用単相パワーコンディショナの標準形能動的単独運転検出方式（ステップ注入付周波数フィードバック方式）」，日本電機工業会，2012年8月27日制定，2017年12月15日改正（第３回）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１では、単独運転を検出する際に、その図９及び段落［００７７］，［００７８］等に記載されているとおり、ステップ状に変化する一定量の無効電力を系統に注入している。しかしながら、ステップ状に変化する一定量の無効電力を系統に注入した場合、フリッカ事象が生じる恐れがある。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、無効電力注入方式の単独運転検出方法において、無効電力を注入してもフリッカ事象を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様による単独運転検出方法は、系統電力の系統周波数の計測 結果から演算された系統周波数偏差を基に系統周波数変動型単独運転検出系統からの無効電力量を演算して無効電力加算部に入力する工程と、前記演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動である場合に、系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力を前記無効電力加算部に入力する工程と、前記演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が高調波変動である場合に、高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力を前記無効電力加算部に入力する工程と、前記無効電力加算部にて入力された無効電力を加算し、この加算された無効電力を系統に注入する工程とを含み、前記系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力と高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力とを加算した無効電力として、所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するような無効電力を注入する。

【0010】

上記の方法において、注入する無効電力の波形は、例えば、正弦波、三角波及び台形波のいずれかである。

【0011】

このように、無効電力注入方式の単独運転検出方法において注入する無効電力として、所定の傾きで徐々に増加／減少するような無効電力を注入することで、系統にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。

【0012】

本発明の第１の態様による無効電力注入方式の単独運転検出方法は、系統周波数を計測し、この計測された系統周波数を基に系統周波数偏差を演算し、この演算された系統周波数偏差から第１注入無効電力を算出する工程と、系統電圧を計測し、この計測された系統電圧について、過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統電圧変動があるか否かを判定する工程と、系統の高調波電圧を計測し、この計測された高調波電圧について、過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統の高調波電圧の変動があるか否かを判定する工程と、前記演算された系統周波数偏差が一定以下で、かつ、前記系統電圧変動または前記高調波電圧変動がある場合に、前記第１注入無効電力と、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような第２注入無効電力とを加算して系統に注入する工程とを含む。

【0013】

このように、無効電力注入方式の単独運転検出方法において注入する第２注入無効電力として、所定の傾きで徐々に増加／減少するような無効電力を注入することで、系統にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、効電力注入方式の単独運転検出方法において、無効電力の注入に起因して系統にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の系統連系システムの構成例を示すブロック図

【図2】系統の周波数偏差と第１注入無効電力との関係を示す図

【図3】追加注入する無効電力の波形例を示す図

【図4】図３の無効電力を追加注入することによる作用効果を説明するための図

【図5】第２実施形態の系統連系システムの構成例を示すブロック図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0017】

（実施形態１）
図１は、実施形態１の系統連系システムの構成例を示すブロック図である。系統連系システムは、分散型電源２から供給された電力を負荷６に供給したり、系統５に逆潮流したりすることができるように構成されている。

【0018】

図１に示すように、系統連系システムは、分散型電源２を系統５に連系させるためのインバータ装置３と、ＭＰＰＴ（最大電力点追従）制御部４と、単独運転検出装置１００を備える。ここでは、分散型電源２として、太陽電池を用いた場合の例について説明する。ただし、分散型電源２は、太陽電池に限定されるものではない。なお、以下の説明では、太陽電池にも、分散型電源と同じ符号２を付すものとする。

【0019】

インバータ装置３は、スイッチング素子（図示省略）のスイッチング動作を利用して、太陽電池２の出力電圧を降圧して出力するように構成されている。インバータ装置３は、ＭＰＰＴ制御部４の最大電力追従制御を受け、所定の力率で動作する。具体的に、インバータ装置３は、スイッチング素子のスイッチング動作を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力するＰＷＭ制御部３１を含む。ＰＷＭ制御部３１では、ＭＰＰＴ制御部４から出力された電力指令Ｐ及び後述する加算器１４０から出力された無効電力指令Ｑに基づいてＰＷＭ信号のデューティ比を調整する。ＭＰＰＴ制御部４は、太陽電池２の出力電圧及び出力電流に基づいて、太陽電池２の出力電力が最大となるように電力指令Ｐを調整する。なお、インバータ装置３、ＭＰＰＴ制御部４の具体的な回路構成は、従来から知られているものを適用できるので、ここではその詳細説明を省略する。

【0020】

単独運転検出装置１００は、力率演算部１１０と、第１無効電力演算部１２０と、第２無効電力演算部１３０と、加算器１４０、単独運転検出部１５０とを備える。

【0021】

力率演算部１１０は、ＭＰＰＴ制御部４から出力された電力指令Ｐを受信し、系統５に注入する無効電力（以下、注入無効電力Ｑ０という）を演算して加算器１４０に出力する。注入無効電力Ｑ０は、ＭＰＰＴ制御部４から出力された電力指令値Ｐと、あらかじめ設定された運転力率（例えば、０．９６）とを基に演算される。

【0022】

加算器１４０では、力率演算部１１０から出力された注入無効電力Ｑ０と、後述する第１注入無効電力Ｑ１及び第２注入無効電力Ｑ２とが加算される。加算器１４０での加算結果は、無効電力指令ＱとしてＰＷＭ制御部３１に出力される。

【0023】

第１無効電力演算部１２０は、系統周波数計測部１２１と、周波数偏差算出部１２２と、無効電力演算部１２３とを備える。

【0024】

系統周波数計測部１２１は、系統電圧の周波数（以下、系統周波数という）を計測する。

【0025】

周波数偏差算出部１２２は、系統周波数計測部１２１で計測された系統周波数を基に周波数偏差を算出する。周波数偏差の算出方法は、特に限定されないが、例えば、系統周波数の過去周期と最近周期との差に基づいて算出される。なお、過去周期及び最近周期として、所定期間の移動平均を用いてもよい。

【0026】

無効電力演算部１２３は、周波数偏差算出部１２２で算出された周波数偏差を基に、系統に注入する第１注入無効電力Ｑ１を演算する。演算された第１注入無効電力Ｑ１は、加算器１４０により注入無効電力Ｑ０に追加される。換言すると、第１注入無効電力Ｑ１は、力率演算部１１０から出力された注入無効電力Ｑ０に追加して系統５に注入される無効電力である。

【0027】

図２は、周波数偏差算出部１２２で算出された周波数偏差と、第１注入無効電力Ｑ１との関係を示した図である。図２に示すように、所定の周波数偏差ｆ（例えば、±０．０１［Ｈｚ］）を境に注入無効電力Ｑ０の演算のゲインを変えるようにしてもよい。また、注入無効電力Ｑ０の上限／下限（例えば、±０．２５［ｐ．ｕ．］）を設定するようにしてもよい。注入無効電力Ｑ０の注入タイミングは、特に限定されないが、例えば、周波数偏差が検出されてから半サイクル以内に実行する。なお、単独運転検出装置１００が、単独運転検出をしないと判断された状態（以下、待機状態という）にある場合に、周波数偏差によらず第１注入無効電力Ｑ１をゼロ（０［ｐ．ｕ．］）にする、としてもよい。

【0028】

第２無効電力演算部１３０は、基本波電圧計測部１３１と、基本波判定部１３２と、高調波電圧計測部１３３と、高調波判定部１３４と、出力部１３５とを備える。

【0029】

基本波電圧計測部１３１は、系統電圧の計測結果を基に、系統電圧の基本波電圧（以下、単に基本波電圧という）を算出する。

【0030】

基本波判定部１３２は、基本波電圧計測部１３１で算出された基本波電圧が、所定の基本波電圧条件を満たすような基本波電圧変動があるかどうかを判定する。所定の基本波電圧条件とは、無効電力を追加注入するか否かを判断するための条件であり、例えば、系統連系システムの設計時等に任意に設定することができる。基本波判定部１３２は、例えば、以下の式（１１）〜（１６）を全て満たすか否かに基づいて所定の基本波電圧条件を満たすかどうかを判定する。

【0031】

（Ｎ_ｂ０−Ｎ_ｂａ）＞２．５［Ｖ］ ・・・（１１）
（Ｎ_ｂ１−Ｎ_ｂａ）＞２．５［Ｖ］ ・・・（１２）
（Ｎ_ｂ２−Ｎ_ｂａ）＞−０．５［Ｖ］ ・・・（１３）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｂ３−Ｎ_ｂａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（１４）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｂ４−Ｎ_ｂａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（１５）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｂ５−Ｎ_ｂａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（１６）

【0032】

ここで、Ｎ_ｂｉ（ｉ＝０〜５の整数）は、直近のサイクルを起点（０サイクル）として、その起点からｉサイクル前の基本波電圧を示している。また、Ｎ_ｂａは、過去の所定サイクル期間（例えば、直近のサイクルから見て３〜５サイクル前の３サイクル期間）における基本波電圧の平均値である。

【0033】

高調波電圧計測部１３３は、系統電圧の計測結果を基に、系統の高調波電圧（以下、単に高調波電圧という）を算出する。

【0034】

高調波判定部１３４は、高調波電圧計測部１３３で算出された高調波電圧が、所定の高調波電圧条件を満たすような高調波電圧変動があるかどうかを判定する。所定の高調波電圧条件とは、無効電力を追加注入するか否かを判断するための条件であり、例えば、系統連系システムの設計時等に任意に設定することができる。高調波判定部１３４は、例えば、以下の式（２１）〜（２６）を全て満たすか否かに基づいて所定の高調波電圧条件を満たすかどうかを判定する。

【0035】

（Ｎ_ｈ０−Ｎ_ｈａ）＞２［Ｖ］ ・・・（２１）
（Ｎ_ｈ１−Ｎ_ｈａ）＞２［Ｖ］ ・・・（２２）
（Ｎ_ｈ２−Ｎ_ｈａ）＞−０．５［Ｖ］ ・・・（２３）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｈ３−Ｎ_ｈａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（２４）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｈ４−Ｎ_ｈａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（２５）
−０．５［Ｖ］＜（Ｎ_ｈ５−Ｎ_ｈａ）＜０．５［Ｖ］ ・・・（２６）

【0036】

ここで、Ｎ_ｂｊ（ｊ＝０〜５の整数）は、直近のサイクルを起点（０サイクル）として、その起点からｊサイクル前の高調波電圧を示している。また、Ｎ_ｈａは、過去の所定サイクル期間（例えば、直近のサイクルから見て３〜５サイクル前の３サイクル期間）における高調波電圧の平均値である。

【0037】

出力部１３５は、基本波判定部１３２及び高調波電圧計測部１３３の判定結果に基づいて設定された第２注入無効電力Ｑ２を加算器１４０に出力する。具体的に、出力部１３５は、基本波判定部１３２の基本波電圧条件及び高調波電圧計測部１３３の高調波電圧条件の少なくとも一方が充足された場合に、所定の第２注入無効電力Ｑ２を出力する。図１では、ＯＲゲート１３６と、セレクタ１３７とを用いて出力部１３５を構成した例を示している。ただし、出力部１３５の構成は、図１の構成に限定されず、他の回路構成やプログラム等を用いて実現するようにしてもよい。なお、出力部１３５は、単独運転検出装置１００が待機状態にある場合に、周波数偏差によらず第２注入無効電力Ｑ２をゼロ（０［ｐ．ｕ．］）にする、としてもよい。

【0038】

図３は、第２注入無効電力Ｑ２の電力波形例である。図３に示すように、本開示の技術では、第２注入無効電力Ｑ２として、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような無効電力を追加注入する点に特徴がある。図３（ａ）は、第２注入無効電力Ｑ２が、最大値Ｙ（例えば、０．１［ｐ．ｕ．］）まで線形状（直線状またはランプ状）に増加し、その後、線形状（直線状またはランプ状）に減少するような三角波の例を示している。なお、第２注入無効電力Ｑ２として、注入無効電力の増加時の傾きと減少時の傾きとが同じである三角波（例えば、二等辺三角形状または正三角形状）であってもよいし、注入無効電力の増加時の傾きと減少時の傾きとが互いに異なってもよい。例えば、図１において、実線で示すように、増加時の方が減少時よりも傾きが大きくてもよく、破線で示すように、減少時の方が増加時よりも傾きが大きくてもよい。

【0039】

第２注入無効電力Ｑ２は、電力波形の増加／減少が正弦波や二次曲線のように曲線状に変化（増加／減少）してもよい。図３（ｂ）は、第２注入無効電力Ｑ２の電力波形が正弦波の例を示している。また、図３（ｃ）に示すように、第２注入無効電力Ｑ２の電力波形が台形状であってもよい。なお、第２注入無効電力Ｑ２の注入時間は、特に限定されないが、例えば、３サイクル以内（図３においてＸ＝３）である。

【0040】

単独運転検出部１５０は、系統周波数計測部１２１で計測された系統周波数に基づいて単独運転を検出する。単独運転の検出方法は、特に限定されない。例えば、単独運転検出部１５０は、系統周波数計測部１２１で計測された系統周波数に基づいて単独運転状態になっていることが確認され、その状態が所定時間継続した場合に、単独運転が検出されたものとする。

【0041】

以上をまとめると、本実施形態では、以下の（１）〜（４）の工程を経て単独運転を検出するようにしている。

【0042】

（１）系統周波数計測部１２１が、系統周波数を計測し、周波数偏差算出部１２２が、系統周波数計測部１２１で計測された系統周波数を基に系統周波数偏差を演算し、無効電力演算部１２３が、周波数偏差算出部１２２で演算された系統周波数偏差から第１注入無効電力Ｑ１を算出する工程。

【0043】

（２）基本波電圧計測部１３１が系統電圧（基本波電圧）を計測し、基本波判定部１３２が、基本波電圧計測部１３１で計測された系統電圧について過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統電圧変動があるか否かを判定する工程。

【0044】

（３）高調波電圧計測部１３３が系統の高調波電圧を計測し、高調波判定部１３４が、高調波電圧計測部１３３で計測された高調波電圧について過去の所定の複数サイクルの平均値と最新の所定サイクルにおける計測値との差に基づいて、系統５の高調波電圧の変動があるか否かを判定する工程。

【0045】

（４）周波数偏差算出部１２２で演算された系統周波数偏差が一定以下で、かつ、基本波判定部１３２で系統電圧変動があると判定された場合または高調波判定部１３４で高調波電圧変動があると判定された場合に、無効電力演算部１２３で演算された第１注入無効電力Ｑ１と、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような第２注入無効電力Ｑ２（例えば、図３（ａ）〜（ｃ）参照）とを加算して系統に注入する工程。

【0046】

本実施形態のように、系統連系システムの単独運転検出（無効電力注入方式）において、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような第２注入無効電力Ｑ２を系統に追加注入することにより、系統５にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。以下において、図４を参照しつつ、具体的に説明する。

【0047】

図４において、（ａ）は、系統５と系統連系システムとの間の等価回路の一例を示す図であり、（ｂ）は、無効電力の注入によるベクトルの変化を示す図であり、（ｃ）は、無効電力の注入による波形の変化を説明するための図である。

【0048】

図４に示すように、発電所８と系統連系システムとの間には、ラインインピーダンス（図４では％Ｒ，％Ｌと記載）がある。また、図４に示すように、系統には進相コンデンサＣが入っている場合がある。したがって、無効電力注入方式の単独運転の検出において、無効電力を系統に追加注入すると、所定の無効電流Ｉ_Ｑが系統５に流れる。そうすると、図４（ｂ）のベクトル図で示すように、系統電圧がＶ（０）からＶ（１）に変化する。このとき、従来技術（例えば、特許文献１の技術）のように、急峻に変化する無効電力を注入した場合には、図４（ｂ）の破線で示すようなベクトルの変化が急激に起こるので、図４（ｃ）に破線で示すような系統電圧の変動が起こったり、系統に接続されている機器（例えば、本実施形態の系統連系システムを構成する機器）に対して悪影響が生じる恐れがある。

【0049】

これに対し、本実施形態のように、第２注入無効電力Ｑ２を徐々に変化させることで、図４（ｂ）の破線で示すベクトルの変化を緩やかにすることができる。これにより、前述のとおり、系統５にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。

【0050】

なお、図３（ａ）、（ｃ）では、第２注入無効電力Ｑ２が、一定の傾きで上昇し、一定の傾きで減少する場合について説明したが、上昇または減少の過程で第２注入無効電力Ｑ２の傾きが変わってもよい。

【0051】

（実施形態２）
図５は、実施形態２の系統連系システムの構成例を示すブロック図である。図５において、図１と共通の構成要素については共通の符号を付している。また、ここでは、実施形態１との相違点を中心に説明をするものとし、実施形態１と共通の構成、動作について説明を省略する場合がある。

【0052】

本実施形態（図５の構成）では、加算器１４０の入力信号の１つである第２注入無効電力Ｑ２を出力するブロックの構成が、第１実施形態（図１の構成）と異なっている。

【0053】

具体的に、本実施形態では、図５に示すように、系統電圧変動型単独運転検出系統１６０から出力される第１追加無効電力Ｑ２１と、高調波変動型単独運転検出系統１７０から出力される第２追加無効電力Ｑ２２とを加算器１８０で加算することにより、第２注入無効電力Ｑ２を生成している。

【0054】

系統電圧変動型単独運転検出系統１６０とは、系統電圧変動を単独運転状態時に示す電気的変動として電力系統に無効電力を注入する単独運転検出系統である。具体的には、系統電圧変動型単独運転検出系統１６０は、基本波電圧計測部１６１と、第１追加無効電力演算部１６２とを備える。

【0055】

基本波電圧計測部１６１は、系統電圧の計測結果を基に、基本波電圧を算出する。

【0056】

第１追加無効電力演算部１６２は、基本波電圧計測部１６１で算出された基本波電圧を基に、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動であるか否かを判定する。さらに、第１追加無効電力演算部１６２は、周波数偏差算出部１２２で演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動である場合に、第１追加無効電力Ｑ２１を加算器１８０に出力する。なお、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動であるか否かの判定は、前述の第１実施形態における所定の基本波電圧条件を満たすかどうかの判定と同様にすることができるので、ここではその詳細説明を省略する。第１追加無効電力Ｑ２１は、系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力の一例である。

【0057】

高調波変動型単独運転検出系統１７０とは、高調波歪電圧変動（高調波変動）を単独運転状態時に示す電気的変動として電力系統に無効電力を注入する単独運転検出系統である。具体的には、高調波変動型単独運転検出系統１７０は、高調波電圧計測部１７１と、第２追加無効電力演算部１７２とを備える。

【0058】

高調波電圧計測部１７１は、系統電圧の計測結果を基に、高調波電圧を算出する。

【0059】

第２追加無効電力演算部１７２は、高調波電圧計測部１７１で算出された高調波電圧を基に、単独運転状態での電気的変動が高調波変動であるか否かを判定する。さらに、第２追加無効電力演算部１７２は、周波数偏差算出部１２２で演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が高調波変動である場合に、第２追加無効電力Ｑ２２を加算器１８０に出力する。なお、単独運転状態での電気的変動が高調波変動であるか否かの判定は、前述の第１実施形態における所定の高調波電圧条件を満たすかどうかの判定と同様にすることができるので、ここではその詳細説明を省略する。第２追加無効電力Ｑ２２は、高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力の一例である。

【0060】

加算器１８０は、第１追加無効電力Ｑ２１と第２追加無効電力Ｑ２２とを加算し、加算結果を第２注入無効電力Ｑ２として加算器１４０に出力する。本実施形態において、加算器１４０は、無効電力加算部の一例である。

【0061】

第１追加無効電力Ｑ２１及び第２追加無効電力Ｑ２２は、加算器１８０からの出力（加算結果）が、所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するような電力となるように設定される。ここで、第１追加無効電力演算部１６２または第２追加無効電力演算部１７２の一方のみから追加無効電力が出力される場合がある。したがって、第１追加無効電力Ｑ２１及び第２追加無効電力Ｑ２２は、いずれか一方から追加無効電力が出力された場合と両方から追加無効電力が出力されて加算された場合のいずれにおいても、所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するような電力となっている。具体的な波形の形状は、特に限定されないが、例えば、第１追加無効電力演算部１６２及び第２追加無効電力演算部１７２の両方から、図３（ａ）の波形を同一または少しタイミングをずらして出力することにより実現することができる。

【0062】

以上をまとめると、本実施形態では、 以下の（１）〜（４）の工程を経て単独運転を検出するようにしている。

【0063】

（１）系統周波数計測部１２１で計測された系統電力の系統周波数の計測結果を基に、周波数偏差算出部１２２が系統周波数偏差を演算し、無効電力演算部１２３が、周波数偏差算出部１２２で演算された系統周波数偏差を基に系統周波数変動型単独運転検出系統からの無効電力量を演算して加算器１４０に出力する工程。なお、本実施形態において、第１無効電力演算部１２０は、系統周波数変動型単独運転検出系統の一例である。系統周波数変動型単独運転検出系統とは、系統周波数変動を単独運転状態時に示す電気的変動として電力系統に無効電力を注入する単独運転検出系統である。

【0064】

（２）周波数偏差算出部１２２で演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が系統電圧変動である場合に、系統電圧変動型単独運転検出系統１６０から出力された第１追加無効電力Ｑ２１を、加算器１８０を介して加算器１４０に入力する工程。

【0065】

（３）周波数偏差算出部１２２で演算した系統周波数偏差が一定以下で、かつ、単独運転状態での電気的変動が高調波変動である場合に、高調波変動型単独運転検出系統１７０から出力された第２追加無効電力Ｑ２２を、加算器１８０を介して加算器１４０に入力する工程。

【0066】

（４）加算器１４０にて入力された無効電力を加算し、この加算された無効電力を系統に注入する工程。

【0067】

ここで、第１追加無効電力Ｑ２１及び第２追加無効電力Ｑ２２は、加算器１８０から出力される第２注入無効電力Ｑ２が所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するように設定されていることを特徴とする。第２注入無効電力Ｑ２は、第１追加無効電力Ｑ２１と第２追加無効電力Ｑ２２とを加算器１８０で加算した電力である。

【0068】

以上のように、本実施形態によると、実施形態１と同様に、所定の傾きで徐々に増加しかつ所定の傾きで徐々に減少するような第２注入無効電力Ｑ２を系統に追加注入することにより、系統５にフリッカ事象が発生するのを抑制することができる。

【符号の説明】

【0069】

１２０ 第１無効電力演算部（系統周波数変動型単独運転検出系統）
１４０ 加算器（無効電力加算部）
１６０ 系統電圧変動型単独運転検出系統
１７０ 高調波変動型単独運転検出系統
Ｑ１ 第１注入無効電力
Ｑ２ 第２注入無効電力

【要約】

【課題】無効電力注入方式の単独運転検出方法において、無効電力を注入しても系統のフリッカ事象を抑制する。
【解決手段】単独運転検出方法は、系統周波数変動型単独運転検出系統からの無効電力量を演算して無効電力加算部に入力する工程と、所定の条件に基づいて系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力を無効電力加算部に入力する工程と、所定の条件に基づいて高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力を無効電力加算部に入力する工程と、無効電力加算部で加算された無効電力を系統に注入する工程とを含む。系統電圧変動型単独運転検出系統からの無効電力と高調波変動型単独運転検出系統からの無効電力とを加算した無効電力として、所定の傾きで徐々に増加し、かつ、所定の傾きで徐々に減少するような無効電力を注入する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】