特許 7687936 マイクログリッド制御システム、制御方法、インテリジェント電子装置、およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】マイクログリッド制御システム、制御方法、インテリジェント電子装置、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02H 3/02 20060101AFI20250527BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

H02H3/02 E

H02J13/00 301A

H02J13/00 311S

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021189106

(22)【出願日】2021-11-22

(65)【公開番号】P2023075985

(43)【公開日】2023-06-01

【審査請求日】2023-11-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100206081

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 央

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 駿介

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２３７９６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－６１４１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｈ １／００－３／０７

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ３／００－５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態を検出する第１のインテリジェント電子装置と、
事故電流を検出すると、需要家を前記マイクログリッドから切り離す保護リレーと、
前記開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する保護リレー制御部を備えた第２のインテリジェント電子装置と
を備え、
前記第２のインテリジェント電子装置は、
前記開閉状態と、前記マイクログリッド内の電力供給元の供給電力との組み合わせと、前記保護リレーに設定する前記整定値との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記保護リレーは、
前記第２のインテリジェント電子装置により設定された前記整定値を用いて前記事故電流を検出するマイクログリッド制御システム。

【請求項2】

前記第２のインテリジェント電子装置は、前記第１のインテリジェント電子装置から、前記開閉状態を示す通知を受信する通信部を備える、請求項１に記載のマイクログリッド制御システム。

【請求項3】

前記保護リレーに設定される整定値は、前記開閉状態が開状態であるときより、前記開閉状態が閉状態であるとき方が大きな値である、請求項１または請求項２に記載のマイクログリッド制御システム。

【請求項4】

前記記憶部が記憶する対応関係は、前記開閉状態が開状態であるときは、前記マイクログリッド内の電力供給元の電力が小さくなるほど、前記整定値が小さくなる対応関係であり、
前記保護リレーに設定される整定値は、前記需要家がより高い電圧で電力を受給しているほど、大きくなる、請求項１に記載のマイクログリッド制御システム。

【請求項5】

前記開閉器の開閉状態の変化と、前記第２のインテリジェント電子装置が前記保護リレーに設定した整定値の変化と、前記マイクログリッド内の電力供給元の電力供給の状態とを表示する管理装置を備える、請求項１に記載のマイクログリッド制御システム。

【請求項6】

マイクログリッドの制御方法であって、
第１のインテリジェント電子装置が、前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態を検出するステップと、
第２のインテリジェント電子装置が、前記開閉状態と、前記マイクログリッド内の電力供給元の供給電力との組み合わせと、整定値との対応関係であって、前記第２のインテリジェント電子装置が記憶する前記対応関係、および前記開閉状態に少なくとも応じた前記整定値を、前記マイクログリッドにおける保護リレーに設定するステップと、
前記保護リレーが、前記第２のインテリジェント電子装置により設定された前記整定値を用いて事故電流を検出すると、需要家を前記マイクログリッドから切り離すステップと
を有する制御方法。

【請求項7】

マイクログリッドにおける保護リレーを制御するインテリジェント電子装置であって、
前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する保護リレー制御部と、
前記開閉状態と、前記マイクログリッド内の電力供給元の供給電力との組み合わせと、前記保護リレーに設定する前記整定値との対応関係を記憶する記憶部と
を備えるインテリジェント電子装置。

【請求項8】

マイクログリッドにおける保護リレーを制御するインテリジェント電子装置のコンピュータを、
前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する保護リレー制御部
前記開閉状態と、前記マイクログリッド内の電力供給元の供給電力との組み合わせと、前記保護リレーに設定する前記整定値との対応関係を記憶する記憶部
として動作させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクログリッド制御システム、制御方法、インテリジェント電子装置、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

分散型の電源から電力負荷に対し電力を供給する小規模電力系統であるマイクログリッドは、再生可能エネルギーの活用、電力の安定供給などの観点から注目されている。マイクログリッドの運用状態には、上位系統に接続されて運用されているグリッド接続モードと、上位系統から切り離されて運用されているアイランドモードとがある。特許文献１には、マイクログリッドを隣接する送電系統に相互接続する際の同期方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０２０－５２６１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、マイクログリッドにおいては、アイランドモードにおける事故電流が、グリッド接続モードにおける事故電流よりも小さいために、アイランドモード単体、グリッド接続モード単体ではそれぞれ事故電流を検出可だが、切替運用する場合に個々の事故電流の違いにより不可となることがあるという問題がある。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたもので、アイランドモードとグリッド接続モードとの切替運用する場合であっても、保護リレーにおいて事故電流を検出可能なマイクログリッド制御システム、制御方法、インテリジェント電子装置、およびプログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は上述した課題を解決するためになされたもので、本開示の一態様は、マイクログリッド制御システムであって、マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態を検出する第１のインテリジェント電子装置と、事故電流を検出すると、需要家を前記マイクログリッドから切り離す保護リレーと、前記開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する第２のインテリジェント電子装置とを備え、前記保護リレーは、前記第２のインテリジェント電子装置により設定された前記整定値を用いて前記事故電流を検出する。

【0007】

本開示の他の一態様は、上述したマイクログリッド制御システムであって、前記第２のインテリジェント電子装置は、前記第１のインテリジェント電子装置から、前記開閉状態を示す通知を受信する通信部を備える。

【0008】

本開示の他の一態様は、上述したマイクログリッド制御システムであって、前記保護リレーに設定される整定値は、前記開閉状態が開状態であるときより、前記開閉状態が閉状態であるとき方が大きな値である。

【0009】

本開示の他の一態様は、上述したマイクログリッド制御システムであって、前記保護リレーに設定される整定値は、前記開閉状態が開状態であるときは、さらに前記マイクログリッド内の電力供給元の大きさに応じた値である。

【0010】

本開示の他の一態様は、マイクログリッドの制御方法であって、第１のインテリジェント電子装置が、前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態を検出するステップと、前記第２のインテリジェント電子装置が、前記開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記マイクログリッドにおける保護リレーに設定するステップと、前記保護リレーが、前記第２のインテリジェント電子装置により設定された前記整定値を用いて事故電流を検出すると、需要家を前記マイクログリッドから切り離すステップとを有する。

【0011】

本開示の他の一態様は、マイクログリッドにおける保護リレーを制御するインテリジェント電子装置であって、前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する保護リレー制御部を備える。

【0012】

本開示の他の一態様は、プログラムであって、マイクログリッドにおける保護リレーを制御するインテリジェント電子装置のコンピュータを、前記マイクログリッドと上位系統とを結合する開閉器の開閉状態に少なくとも応じた整定値を、前記保護リレーに設定する保護リレー制御部として動作させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、アイランドモードとグリッド接続モードとの切替運用する場合であっても、保護リレーにおいて事故電流を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示の実施形態による送配電系統１０の構成を示す概略ブロック図である。

【図2】同実施形態によるＩＥＤ２０の構成を示す概略ブロック図である。

【図3】同実施形態による保護リレー３０の構成を示す概略ブロック図である。

【図4】同実施形態による管理装置２５０の構成を示す概略ブロック図である。

【図5】同実施形態による整定値決定テーブルの内容例１を示す表である。

【図6】同実施形態による整定値決定テーブルの内容例２を示す表である。

【図7】同実施形態によるＩＥＤ２３５、２４３の動作を説明するフローチャートである。

【図8】同実施形態によるマイクログリッド２００の動作を説明するシーケンス図である。

【図9】同実施形態による管理装置２５０の表示画面例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態による送配電系統１０の構成を示す概略ブロック図である。送配電系統１０は、上位系統１００と、マイクログリッド２００とを備える。上位系統１００は、送電系統１１０と、大規模発電所１２０とを備える。送電系統１１０は、大規模発電所１２０が供給する電力を、マイクログリッド２００まで送電する。大規模発電所１２０は、火力発電、水力発電、原子力発電、あるいはその他の発電により、電力を上位系統１００に供給する電力供給元である。図１では、上位系統１００が備える電力供給元として、1つの大規模発電所１２０のみが示されているが、上位系統１００は、小規模なものを含め複数の電力供給元を備えていてもよい。

【0016】

マイクログリッド２００は、開閉器２１０、インテリジェント電子装置（ＩＥＤ；Intelligent Electronic Device）２１１（第１のインテリジェント電子装置）、高圧系統２２０、小規模発電所２２１、ＩＥＤ２２２、低圧系統２３０、蓄電池２３１、ＩＥＤ２３２、需要家２３３、保護リレー２３４、ＩＥＤ２３５（第２のインテリジェント電子装置）、配電線２４０、需要家２４１、保護リレー２４２、ＩＥＤ２４３（第２のインテリジェント電子装置）、管理装置２５０を備える。ＩＥＤ２１１、２２２、２３２、２３５、２４３および管理装置２５０は、図示しない有線または無線のネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標））により、通信可能に接続されており、例えば、ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission）61850で定義されたＧＯＯＳＥ（Generic Object Oriented Substation Events）を用いて通信する。なお、本実施形態においては、これらのうち、少なくとも、ＩＥＤ２１１と、ＩＥＤ２３５またはＩＥＤ２４３と、保護リレー２３４または保護リレー２４２により、マイクログリッド制御システムが構成されている。

【0017】

開閉器２１０は、上位系統１００とマイクログリッド２００とを結合する位置（例えば変電所）に設置されており、閉状態のときは、上位系統１００とマイクログリッド２００とを接続し、開状態のときは、上位系統１００とマイクログリッド２００とを切り離す。ＩＥＤ２１１は、開閉器２１０の近傍に設置され、この開閉器２１０と有線接続される。ＩＥＤ２１１は、開閉器２１０の開閉状態が変化すると、変化後の開閉状態をＩＥＤ２３５、ＩＥＤ２４３を含む他のＩＥＤおよび管理装置２５０に通知する。開閉器２１０が閉状態のときは、マイクログリッド２００は、上位系統１００から電力を受給可能なグリッド接続モードになる。また、開閉器２１０が開状態のときは、マイクログリッド２００は、上位系統１００から電力を受給されないアイランドモードになる。したがって、ＩＥＤ２１１が通知する開閉器２１０の開閉状態は、マイクログリッド２００がグリッド接続モードにあるか、アイランドモードにあるかを示してもいる。

【0018】

高圧系統２２０は、マイクログリッド２００内で最も高い電圧の送電系統であり、開閉器２１０を介して、上位系統１００と接続されている。小規模発電所２２１は、火力発電、水力発電、太陽光発電、風力発電、あるいはその他の発電により、マイクログリッド２００に電力を供給する電力供給元である。小規模発電所２２１は、高圧系統２２０に接続されている。ＩＥＤ２２２は、小規模発電所２２１の近傍に設置され、この小規模発電所２２１と有線接続される。ＩＥＤ２２２は、小規模発電所２２１が電力を供給しているか否かをＩＥＤ２３５、ＩＥＤ２４３を含む他のＩＥＤおよび管理装置２５０に通知する。

【0019】

低圧系統２３０は、高圧系統２２０よりも低い電圧の送配電系統であり、図示しない変電設備を介して、高圧系統２２０と接続されている。蓄電池２３１は、マイクログリッド２００からの電力の保存、およびマイクログリッド２００への電力の供給を行う。蓄電池２３１は、リチウムイオン電池などの二次電池であってもよいし、水を電気分解して生成した水素を貯蔵することで電力を保存する施設であってもよい。ＩＥＤ２３２は、蓄電池２３１の近傍に設置され、この蓄電池２３１と有線接続される。ＩＥＤ２３２は、蓄電池２３１が電力を供給しているか否かをＩＥＤ２３５、ＩＥＤ２４３を含む他のＩＥＤおよび管理装置２５０に通知する。

【0020】

需要家２３３は、マイクログリッド２００に接続された需要家である。需要家とは、電気の供給を必要とし、供給を受けて電気を使用している者である。需要家２３３は、マイクログリッド２００から、低圧系統２３０の電圧で電力を受給する比較的大口の需要家である。したがって、需要家２３３は、後述する一般の需要家２４１よりも、高い電圧で電力を受給している。保護リレー２３４は、低圧系統２３０と需要家２３３との間に設置されている。保護リレー２３４は、設定された整定値を超える電流を検出すると、事故電流を検出したとみなし、需要家２３３をマイクログリッド２００から切り離す。ＩＥＤ２３５は、保護リレー２３４の近傍に設置され、この保護リレー２３４と有線接続される。ＩＥＤ２３５は、需要家２３３の保護リレー２３４を制御する。例えば、ＩＥＤ２３５は、他のＩＥＤからの通知に基づき保護リレー２３４に整定値を設定し、設定した整定値を管理装置２５０に通知する。

【0021】

配電線２４０は、低圧系統２３０から一般の需要家２４１までの配電線である。配電線２４０は、需要家２４１への供給電圧まで降圧するための柱上トランスを含んでよい。需要家２４１は、マイクログリッド２００に接続された需要家である。保護リレー２４２は、配電線２４０と需要家２４１との間に設置されている。保護リレー２４２は、設定された整定値を超える電流を検出すると、需要家２４１をマイクログリッド２００から切り離す。ＩＥＤ２４３は、保護リレー２４２の近傍に設置され、この保護リレー２４２と有線接続される。ＩＥＤ２４３は、需要家２４１の保護リレー２４２を制御する。例えば、ＩＥＤ２４３は、他のＩＥＤからの通知に基づき保護リレー２４２に整定値を設定し、設定した整定値を管理装置２５０に通知する。

【0022】

管理装置２５０は、ＩＥＤ２１１、２２２、２３２、２３５、２４３からの通知を受けて、マイクログリッド２００の状態を画面表示などにより、オペレータに通知する。オペレータに通知するマイクログリッド２００の状態としては、アイランドモードとグリッド接続モードのいずれであるか、各電力供給元（小規模発電所２２１、蓄電池２３１）の電力供給状況、保護リレー２３４、２４２に設定された整定値が挙げられる。また、管理装置２５０は、オペレータ操作に従い、ＩＥＤ２３５、２４３の各々に対し、保護リレー２３４、２４２に設定する整定値を指示できるようにしてもよい。また、管理装置２５０は、オペレータ操作に従い、ＩＥＤ２３５、２４３の各々に対し、後述する整定値決定テーブルを設定できるようにしてもよい。

【0023】

なお、図１において、マイクログリッド２００の高圧系統２２０と低圧系統２３０とを備えているが、これに限らない。マイクログリッド２００が、２つを超える系統を備えていてもよいし、１つの系統のみを備えていてもよい。また、マイクログリッド２００は、電力供給元として、小規模発電所２２１と蓄電池２３１とを備えているが、これに限らない。マイクログリッド２００が、２つを超える電力供給元を備えていてもよいし、１つの電力供給元のみを備えていてもよい。
また、ＩＥＤ２１１、２２２、２３２による他のＩＥＤへの通知は、それぞれ、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャストのうち、いずれのプロトコルを用いて行われていてもよい。

【0024】

図２は、本実施形態によるＩＥＤ２０の構成を示す概略ブロック図である。ＩＥＤ２３５と、ＩＥＤ２４３は、ＩＥＤ２０と同様の構成を有する。ＩＥＤ２０は、通信部２１と、保護リレー制御部２２と、保護リレーＩＦ(Interface)部２３と、記憶部２４とを備える。通信部２１は、他の装置と通信する。例えば、通信部２１は、開閉器２１０の開閉状態を検出するＩＥＤ２１１から、該開閉状態を示す通知を受信する。また、通信部２１は、当該ＩＥＤ２０が接続されている保護リレーに設定した整定値を管理装置２５０に通知する。保護リレー制御部２２は、当該ＩＥＤ２０が接続されている保護リレーを制御する。保護リレー制御部２２は、上述の通知が示す開閉状態に少なくとも応じた整定値を、記憶部２４が記憶する整定値決定テーブルを参照して決定する。保護リレー制御部２２は、当該ＩＥＤ２０が接続されている保護リレーに、保護リレーＩＦ部２３を介して、決定した整定値を設定する。例えば、保護リレー制御部２２は、開閉器２１０が開状態のときは、閉状態のときよりも小さな整定値を保護リレーに設定する。記憶部２４は、後述する整定値決定テーブルを記憶する。保護リレーＩＦ部２３は、保護リレーとの接続インターフェースである。なお、ＩＥＤ２３５の保護リレー制御部２２は、保護リレー２３４を制御し、ＩＥＤ２４３の保護リレー制御部２２は、保護リレー２４２を制御する。ＩＥＤ２３５の保護リレーＩＦ部２３は、保護リレー２３４に接続され、ＩＥＤ２４３の保護リレーＩＦ部２３は、保護リレー２４２に接続される。

【0025】

さらに、保護リレー制御部２２は、開閉器２１０が開状態のときは、マイクログリッド２００の電力供給元の供給電力に基づき、整定値を決定してもよい。例えば、保護リレー制御部２２は、開閉器２１０の開閉状態と、マイクログリッド２００の電力供給元の供給電力との組合せと、整定値との対応関係を記憶している整定値決定テーブルを用いて、保護リレーに設定する整定を決定してもよい。なお、開閉器２１０が開状態のとき、保護リレー制御部２２が決定する整定値は、マイクログリッド２００の電力供給元の供給電力が小さいほど、小さな値であってもよい。

【0026】

例えば、通信部２１が、小規模発電所２２１が電力を供給しているか否かの通知をＩＥＤ２２２から受信し、蓄電池２３１が電力を供給しているか否かの通知をＩＥＤ２３２から受信し、保護リレー制御部２２は、これらの通知に基づき、マイクログリッド２００の電力供給元の供給電力を決めてもよい。例えば、記憶部２４が、マイクログリッド２００の電力供給元各々の供給電力を予め記憶しており、保護リレー制御部２２は、それらのうち、電力を供給していることが通知された電力供給元の供給電力を足し合わせて、マイクログリッド２００の電力供給元の全体の供給電力としてもよい。

【0027】

また、例えば、通信部２１が、小規模発電所２２１が供給している電力の大きさの通知をＩＥＤ２２２から受信し、蓄電池２３１が供給している電力の大きさの通知をＩＥＤ２３２から受信する。蓄電池２３１が電力を保存する状態であれば、供給している電力の大きさをマイナスの値とするようにしてもよい。そして、保護リレー制御部２２は、これらの通知が示す電力の大きさを足し合わせて、マイクログリッド２００の電力供給元の供給電力の大きさとしてもよい。

【0028】

図３は、本実施形態による保護リレー３０の構成を示す概略ブロック図である。保護リレー２３４と保護リレー２４２とは、保護リレー３０と同様の構成を有する。保護リレー３０は、ＩＥＤＩＦ部３１と、制御部３２と、記憶部３３と、電流測定部３４と、リレー部３５とを備える。ＩＥＤＩＦ部３１は、ＩＥＤ２３５、ＩＥＤ２４３などとの接続インターフェースである。例えば、保護リレー３０への整定値の設定は、ＩＥＤＩＦ部３１を介して行われる。制御部３２は、保護リレー３０の動作を制御する。例えば、制御部３２は、設定された整定値を記憶部３３に記憶させる。また、制御部３２は、電流測定部３４が測定した電流が整定値を超えているときは、事故電流を検出したとみなし、リレー部３５をオフにさせる。電流測定部３４は、需要家に供給されている電流を測定する。リレー部３５は、オンのときは、マイクログリッド２００からの電力を需要家に供給し、オフのときは、マイクログリッド２００から需要家を切り離す。

【0029】

図４は、本実施形態による管理装置２５０の構成を示す概略ブロック図である。管理装置２５０は、通信部２５１と、制御部２５２と、表示部２５３と、記憶部２５４とを備える。通信部２５１は、ＩＥＤ２１１、２２２、２３２、２３５、２４３と通信する。制御部２５２は、ＩＥＤ２１１、２２２、２３２、２３５、２４３からの通知を、通信部２５１を介して受信し、これらの通知に基づき、マイクログリッド２００の状態を表す表示画像を生成する。また、制御部２５２は、ＩＥＤ２１１、２２２、２３２、２３５、２４３から通知された内容を、記憶部２５４に記憶させる。このように、通知された内容を記憶部２５４に記憶させておくことで、制御部２５２は、通知された内容がどのように変化したかを把握することができる。表示部２５３は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの画像表示手段を備え、制御部２５２が生成した表示画像を、画面表示する。

【0030】

図５は、本実施形態による整定値決定テーブルの内容例１を示す表である。内容例１は、例えば、ＩＥＤ２４３の記憶部２４が記憶している整定値決定テーブルの内容例である。内容例１では、開閉器２１０の開閉状態「閉状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「－」との組み合わせに、整定値「Ａ１[Ａ]」が対応付けられている。ここで、電力「－」は、マイクログリッド２００の電力供給元の電力の大きさに依らないことを示す。これは、閉状態、すなわちグリッド接続モードにあるときの事故電流が大きいため、マイクログリッド２００の電力供給元による、事故電流への影響割合が小さくなっているためである。また、[Ａ]は、単位がアンペアであることを示す。同様に、内容例１では、開閉器２１０の開閉状態「開状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ１[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ａ２[Ａ]」が対応付けられている。ここで、[ｋＷ]は、単位がキロワットであることを示す。

【0031】

さらに、内容例１では、開閉器２１０の開閉状態「開状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ２[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ａ３[Ａ]」が対応付けられており、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ３[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ａ４[Ａ]」が対応付けられている。なお、Ｘ１＞Ｘ２＞Ｘ３であり、Ａ１＞Ａ２＞Ａ３＞Ａ４である。すなわち、閉状態（グリッド接続モード）のときの整定値よりも、開状態（アイランドモード）のときの整定値の方が小さい。また、開状態のときは、電力供給元の電力が小さくなるほど、整定値も小さくなる。このようにすることで、電力供給元の稼働状態によって事故電流の大きさが異なっていても、保護リレー２３４、２４２において、事故電流を検出することができる。

【0032】

また、Ｘ１は、小規模発電所２２１の供給電力と、蓄電池２３１の供給電力との和であってもよい。小規模発電所２２１の供給電力の方が、蓄電池２３１の供給電力よりも大きい場合は、Ｘ２は、小規模発電所２２１の供給電力であり、Ｘ３は、蓄電池２３１の供給電力であってもよい。逆に、小規模発電所２２１の供給電力の方が、蓄電池２３１の供給電力よりも小さい場合は、Ｘ２は、蓄電池２３１の供給電力であり、Ｘ３は、小規模発電所２２１の供給電力であってもよい。

【0033】

また、図５では、整定値決定テーブルが整定値と対応付ける電力供給元の大きさを特定の数値としたが、数値の範囲であってもよい。例えば、整定値決定テーブルは、開閉状態「開状態」と、電力供給元「Ｘ１[ｋＷ]以上」との組み合わせに、整定値「Ａ２[Ａ]」を対応付け、開閉状態「開状態」と、電力供給元「Ｘ２[ｋＷ]以上かつＸ１[ｋＷ]未満」との組み合わせに、整定値「Ａ３[Ａ]」を対応付け、開閉状態「開状態」と、電力供給元「Ｘ２[ｋＷ]未満」との組み合わせに、整定値「Ａ４[Ａ]」を対応づけてもよい。後述する図６も同様である。

【0034】

また、図５では、整定値決定テーブルが整定値と対応付ける電力供給元の大きさを特定の数値としたが、電力を供給している電力供給元の組み合わせであってもよい。例えば、整定値決定テーブルは、開閉状態「開状態」と、電力供給元「小規模発電所２２１と蓄電池２３１」との組み合わせに、整定値「Ａ２[Ａ]」を対応付け、開閉状態「開状態」と、電力供給元「小規模発電所２２１」との組み合わせに、整定値「Ａ３[Ａ]」を対応付け、開閉状態「開状態」と、電力供給元「蓄電池２３１」との組み合わせに、整定値「Ａ４[Ａ]」を対応づけてもよい。後述する図６も同様である。

【0035】

図６は、本実施形態による整定値決定テーブルの内容例２を示す表である。内容例２は、例えば、ＩＥＤ２３５が記憶している整定値決定テーブルの内容例である。すなわち、内容例２は、内容例１の場合よりも高い電圧で、需要家２３３が電力を受給している場合の整定値決定テーブルの内容例である。内容例２では、開閉器２１０の開閉状態「閉状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「－」との組み合わせに、整定値「Ｂ１[Ａ]」が対応付けられている。同様に、開閉器２１０の開閉状態「開状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ１[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ｂ２[Ａ]」が対応付けられており、開閉器２１０の開閉状態「開状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ２[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ｂ３[Ａ]」が対応付けられており、開閉器２１０の開閉状態「開状態」と、マイクログリッド２００の電力供給元の電力「Ｘ３[ｋＷ]」との組み合わせに、整定値「Ｂ４[Ａ]」が対応付けられている。

【0036】

なお、内容例２においても、Ｂ１＞Ｂ２＞Ｂ３＞Ｂ４である。すなわち、閉状態（グリッド接続モード）のときの整定値よりも、開状態（アイランドモード）のときの整定値の方が小さい。また、開状態のときは、電力供給元の電力が小さくなるほど、整定値も小さくなる。さらに、Ａ１＜Ｂ１、Ａ２＜Ｂ２、Ａ３＜Ｂ３、Ａ４＜Ｂ４である。すなわち、より高い電圧で、電力を受給している場合が、整定値はより大きくなっている。このようにすることで、需要家によって事故電流の大きさが異なっていても、保護リレー２３４、２４２において、事故電流を検出することができる。

【0037】

図７は、本実施形態による保護リレー制御部２２の動作を説明するフローチャートである。ここでは、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３の保護リレー制御部２２として説明する。保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５の保護リレー制御部２２の場合は、以下の説明における保護リレー２４２を保護リレー２３４に読み替える。

【0038】

まず、保護リレー制御部２２は、開閉器２１０の開閉状態を取得する（ステップＳＴ１）。この開閉状態は、ＩＥＤ２１１が送信した通知であって、通信部２１が受信した通知が示す開閉状態である。次に、保護リレー制御部２２は、取得した開閉状態が閉状態を示すか否かを判定する（ステップＳＴ２）。開閉状態が閉状態を示すと判定したときは（ステップＳＴ２－Ｙｅｓ）、保護リレー制御部２２は、開閉状態が変化したか否かを判定する（ステップＳＴ３）。例えば、保護リレー制御部２２は、前回取得した開閉状態を記憶部２４に記憶しておき、今回取得した開閉状態と比較することで、開閉状態が変化したか否かを判定するようにしてもよい。

【0039】

開閉状態が変化したと判定したときは（ステップＳＴ３－Ｙｅｓ）、保護リレー制御部２２は、整定値決定テーブルを参照して、閉状態の整定値を、保護リレーＩＦ部２３を介して保護リレー２４２に設定し（ステップＳＴ４）、保護リレー制御部２２の処理は、ステップＳＴ１に戻る。ステップＳＴ３において、開閉状態が変化していないと判定したときは（ステップＳＴ３－Ｎｏ）、保護リレー制御部２２の処理は、そのままステップＳＴ１に戻る。

【0040】

また、ステップＳＴ２において、開閉状態が閉状態を示さない（開状態を示す）と判定したときは（ステップＳＴ２－Ｎｏ）、保護リレー制御部２２は、マイクログリッド２００の電力供給元の大きさを取得する（ステップＳＴ５）。この電力供給元の大きさは、ＩＥＤ２２２とＩＥＤ２３２が送信した通知であって、通信部２１が受信した通知に基づき、保護リレー制御部２２が算出した値である。

【0041】

例えば、ＩＥＤ２２２が送信した通知は、小規模発電所２２１が電力を供給していることを示し、ＩＥＤ２３２が送信した通知も、蓄電池２３１が電力を供給していることを示しているときは、保護リレー制御部２２は、小規模発電所２２１の電力と、蓄電池２３１の電力との合計を、電力供給元の大きさとする。また、ＩＥＤ２２２が送信した通知は、小規模発電所２２１が電力を供給していることを示し、ＩＥＤ２３２が送信した通知は、蓄電池２３１が電力を供給していないことを示しているときは、保護リレー制御部２２は、小規模発電所２２１の電力を、電力供給元の大きさとする。なお、ＩＥＤ２２２および２３２が送信した通知が、それぞれ、小規模発電所２２１および蓄電池２３１が供給している電力を示すときは、保護リレー制御部２２は、これらの通知が示す電力の合計を、電力供給元の大きさとしてもよい。

【0042】

次に、保護リレー制御部２２は、開閉状態、または電力供給元の大きさが変化したか否かを判定する（ステップＳＴ６）。開閉状態については、例えば、保護リレー制御部２２は、前回取得した開閉状態を記憶部２４に記憶しておき、今回取得した開閉状態と比較することで、開閉状態が変化したか否かを判定するようにしてもよい。また、電力供給元の大きさについては、例えば、保護リレー制御部２２は、前回取得した電力供給元の大きさを記憶部２４に記憶しておき、今回取得した電力供給元の大きさと比較することで、電力供給元の大きさが変化したか否かを判定するようにしてもよい。

【0043】

開閉状態と電力供給元の大きさとのうち、いずれかが変化したと判定したときは（ステップＳＴ６－Ｙｅｓ）、保護リレー制御部２２は、整定値決定テーブルを参照して、電力供給元の大きさに応じた整定値を、保護リレーＩＦ部２３を介して保護リレー２４２に設定し（ステップＳＴ７）、保護リレー制御部２２の処理は、ステップＳＴ１に戻る。また、ステップＳＴ６において、開閉状態と電力供給元の大きさとのうち、いずれもが変化していないと判定したときも（ステップＳＴ６－Ｎｏ）、保護リレー制御部２２の処理は、ステップＳＴ１に戻る。

【0044】

図８は、本実施形態によるマイクログリッド２００の動作を説明するシーケンス図である。図８のシーケンスが始まるときには、開閉器２１０は閉状態であり、小規模発電所２２１および蓄電池２３１は電力を供給していないとする。小規模発電所２２１が稼働し、電力を供給し始めると、ＩＥＤ２２２は、小規模発電所２２１が電力を供給していることを通知する（シーケンスＳ１）。この通知を、保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５と、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３とが受信する。開閉器２１０は閉状態であり、グリッド接続モードにあるため、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、それぞれ、保護リレー２３４および保護リレー２４２に対して、整定値の変更を行わない。

【0045】

次に、何らかの要因により、開閉器２１０が開状態に変化すると、ＩＥＤ２１１は、開閉器２１０が開状態であることを通知する（シーケンスＳ２）。この通知を、蓄電池２３１のＩＥＤ２３２と、保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５と、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３とが受信する。開閉器２１０が開状態に変化し、アイランドモードになったため、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、それぞれ、保護リレー２３４および保護リレー２４２に対して、マイクログリッド２００の電力供給元に応じた整定値を設定する。このときは、小規模発電所２２１のみが電力を供給しているので、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、それぞれ、保護リレー２３４および保護リレー２４２に対して、小規模発電所２２１の電力に応じた整定値を設定する。

【0046】

また、ＩＥＤ２３２は、このシーケンスＳ２の通知を受けて、蓄電池２３１が電力の供給を始めるように制御する。さらに、ＩＥＤ２３２は、蓄電池２３１が電力を供給していることを通知する（シーケンスＳ３）。この通知を、保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５と、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３とが受信する。これにより、アイランドモードから変化していないが、小規模発電所２２１と蓄電池２３１とが電力を供給するようになったので、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、それぞれ、保護リレー２３４および保護リレー２４２に対して、小規模発電所２２１と蓄電池２３１の合計電力に応じた整定値を設定する。

【0047】

次に、開閉器２１０が閉状態に戻ると、ＩＥＤ２１１は、開閉器２１０が閉状態であることを通知する（シーケンスＳ４）。この通知を、蓄電池２３１のＩＥＤ２３２と、保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５と、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３とが受信する。開閉器２１０が閉状態に変化し、グリッド接続モードになったため、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、それぞれ、保護リレー２３４および保護リレー２４２に対して、閉状態に応じた整定値を設定する。

【0048】

また、ＩＥＤ２３２は、このシーケンスＳ４の通知を受けて、蓄電池２３１が電力の供給を停止するように制御する。さらに、ＩＥＤ２３２は、蓄電池２３１が電力の供給を停止していることを通知する（シーケンスＳ５）。この通知を、保護リレー２３４を制御するＩＥＤ２３５と、保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２４３とが受信する。これにより、電力供給元の大きさは変化するが、開閉状態が閉状態のままであるため、ＩＥＤ２３５およびＩＥＤ２４３は、整定値を変更しない。

【0049】

図９は、実施形態による管理装置２５０の表示画面例を示す模式図である。図９の表示画面例は、開閉器２１０の開閉状態が、１０月２１日の１０時２分に、閉状態から開状態に変化したときの表示画面例である。管理装置２５０は、ＩＥＤ２１１から開閉器２１０が開状態であることを示す通知を受けて、ＩＥＤ２１１のアイコン付近に、「[開閉器２１０]閉⇒開（１０／２１ １０：０２）」と表示する。括弧内の日時は、この通知を受けた日時あるいは通知が発せられた日時である。

【0050】

また、管理装置２５０は、その通知において開閉状態の変更があった開閉器２１０、この開閉器２１０に結合されているマイクログリッド２００、及び上位系統１００についての情報を表示する。管理装置２５０は、マイクログリッド２００が設置されている地域を、地図上に表示する。また、管理装置２５０は、ＩＥＤ２３５から整定値をＢ２に設定したことを示す通知を受けて、ＩＥＤ２３５のアイコン付近に、「[保護リレー２３４]整定値：減（Ｂ１⇒Ｂ２）（１０／２１ １０：０２）」と表示する。同様に、管理装置２５０は、ＩＥＤ２４３から整定値をＡ２に設定したことを示す通知を受けて、ＩＥＤ２４３のアイコン付近に、「[保護リレー２４２]整定値：減（Ａ１⇒Ａ２）（１０／２１ １０：０２）」と表示する。

【0051】

また、管理装置２５０は、ＩＥＤ２２２から小規模発電所２２１が電力を供給していることを示す通知を１０月１９日の１１時２３分に受けており、ＩＥＤ２２２のアイコン付近に、「[小規模発電所２２１]電力供給中（１０／１９ １１：２３）」と表示する。同様に、管理装置２５０は、ＩＥＤ２３２から蓄電池２３１が電力を供給していることを示す通知を１０月２１日の１０時２分に受けており、ＩＥＤ２３２のアイコン付近に、「[蓄電池２３１]電力供給中（１０／２１ １０：０２）」と表示する。このように表示することで、マイクログリッド２００および各保護リレー２３４、２４２の状況を、オペレータが容易に把握することができる。

【0052】

なお、上述の実施形態において、整定値決定テーブルは、開閉状態と、電力供給元との組み合わせに、整定値を対応付けているが、開閉状態に整定値を対応付けてもよい。例えば、開閉状態に整定値を対応付けることは、マイクログリッド２００の電力供給元が１つのみの場合など、アイランドモードにおいて、電力供給元の大きさの変化がない、あるいは、小さい場合に適している。

【0053】

上述の実施形態におけるマイクログリッド制御システムは、マイクログリッド２００と、上位系統１００とを結合する開閉器の開閉状態を検出するＩＥＤ２１１と、マイクログリッド２００における保護リレー２３４または保護リレー２４２を制御するＩＥＤ２３５またはＩＥＤ２４３とを備え、ＩＥＤ２３５またはＩＥＤ２４３は、ＩＥＤ２１１から、開閉状態を示す通知を受信する通信部２１と、通知が示す開閉状態に少なくとも応じた整定値を、保護リレー２３４または保護リレー２４２に設定する保護リレー制御部２２とを備える。これにより、マイクログリッドが上位系統と接続されているか否かに応じた整定値が保護リレー２３４または保護リレー２４２に設定される。したがって、アイランドモードであっても、保護リレー２３４または保護リレー２４２が事故電流を検出することが可能となる。また、ＩＥＤ２３５、２４３は、自律的に整定値を設定するので、容易に同様のＩＥＤをマイクログリッド制御システムに追加することができる。

【0054】

また、図２におけるＩＥＤ２０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりＩＥＤ２０を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0055】

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク、ＳＳＤ等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

【0056】

また、上述した図２におけるＩＥＤ２０の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず、専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。ハイブリッド、モノリシックのいずれでも良い。一部は、ハードウェアにより、一部はソフトウェアにより機能を実現させても良い。
また、半導体技術の進歩により、ＬＳＩに代替する集積回路化等の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

【0057】

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【符号の説明】

【0058】

１０…送配電系統
２０…ＩＥＤ
２１…通信部
２２…保護リレー制御部
２３…保護リレーＩＦ部
２４…記憶部
３０…保護リレー
３１…ＩＥＤＩＦ部
３２…制御部
３３…記憶部
３４…電流測定部
３５…リレー部
１００…上位系統
１１０…送電系統
２００…マイクログリッド
２１０…開閉器
２１１…ＩＥＤ
２２０…高圧系統
２２１…小規模発電所
２２２…ＩＥＤ
２３０…低圧系統
２３１…蓄電池
２３２…ＩＥＤ
２３３…需要家
２３４…保護リレー
２３５…ＩＥＤ
２４０…配電線
２４１…需要家
２４２…保護リレー
２４３…ＩＥＤ
２５０…管理装置
２５１…通信部
２５２…制御部
２５３…表示部
２５４…記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】