[发明专利]小型发电装置连接系统的控制装置

说明书

本发明涉及用以控制分散设置在电力用户处的小型发电装置与电力系统进行连接和脱开的方便的小型发电装置系统连接的控制装置。

近年来，为了利用自然能量和有效地使用能量，已开发了将太阳能电池、燃料电池等直流电力用逆变器变换为交流电力的静止逆变器方式的小型发电装置，以及发动机与发电机联合以产生交流电力和热，即所谓联合发电方式的小型发电装置。由于将这样的小型发电装置与电力系统（由发电站、输电线、变电所、配电线等构成）进行连接，以便在小型发电装置发生故障时、或在仅由小型发电装置发电不足以驱动负载时，可从电力系统供应其不足部分，也就是说，将小型发电装置连接到电力系统可确保供电的稳定性。

然而，将上述小型发电装置与电力系统进行连接时可能会产生如下的问题：即，在由于执行电力系统安装或修理、打开断路器而中断供电情况下，这时，若小型发电装置已连接在配电线上，虽然已切断电力系统（即，已打开配电线的断路器，已中止断路器以下配电线的供电），但小型发电装置将电压加到配电线上（所谓的“反向电压”加到配电线上）。由于该反向电压就有可能使在从事配电线安装或修理的人受到电击。

在这方面，从来采用的是如下的方法：在小型发电装置侧配置过电压和欠电压继电器（基准电压±15%左右）和异常频率继电器（基准频率±1Hz左右）等，在电力系统中断时，检测出现的电压与基准电压间的差、或频率与基准频率间的差超出了容限时，该继电器确定电力系统已经中断，从而动作使小型发电装置从电力系统断开。

但是，用上述方法的不利之处在于：从小型发电装置输出的电功率与电力用户所使用负荷处于平衡时，电压和频率的变化很小，因为上述继电器不能检测出所述变化，所以，存在不能检出电力系统中断之类的问题。

因此，本发明人曾在日本公开特许公报第63（1988）-237327号中，提出发明名称为“分散型电源与系统连接的控制装置”。所提出的装置基于如下事实，即通过对电力系统和小型发电装置频率变动分量进行比较的结果，业以发现电力系统的频率变动分量具有微小变动的固有周期，而使用逆变器装置的小型发电装置的频率变动分量不包含有在电力系统固有的变动分量。即，在小型发电装置侧监视频率的变动分量，一到未出现电力系统固有的变动分量时，就可确定来自电力系统的供电已被中断，于是将小型发电装置与电力系统断开。

但是，经进一步深入研究，发现在日本公开特许公报第63（1988）-237327号的发明中，还存在如下的有待改进之处：即，若在小型发电装置不仅使用太阳能发电装置那样的静止型的发电装置、而且还增加使用了柴油机的联合发电方式那样的旋转发电装置的情况下，就会发生与电力系统固有的变动分量相类似的变动分量，而造成难于确定电力系统是否已中断的情况。

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种即使采用了依靠柴油机联合发电方式那样的旋转式小型发电装置的场合，也有可能检出电力系统中断的小型发电装置与系统连接的控制装置。

为达到上述目的本发明的小型发电装置与系统连接的控制装置包含：用于使电力系统与小型发电装置连接和脱开的开关装置;以及开关控制装置;其特征在于，用于检测在电力系统已中断后出现的小型发电装置中固有的频率变动分量、并根据该检测结果判断小型发电装置是否允许连接到电力系统的判断装置;所述开关控制装置按照上述判断装置的判断结果、给上述开关装置输出开关控制信号。

在如上构成的本发明中，判断装置检测在电力系统中断后出现的小型发电装置中固有的变动分量，并根据在该小型发电装置中有无固有的频率变动分量，来判断是否允许将小型发电装置连接到电力系统。

然而，根据该判断装置的判断结果，由开关控制装置将开关控制信号输出给开关装置。

开关装置在小型发电装置与电力系统断开（脱开）情况下，使小型发电装置连接到系统（连网）上，另外，在与电力系统连接情况下，使其从电力系统脱开。

图1是表示按照本发明的小型发电装置与系统连接控制装置的最佳实施例的概略图，

图2是表示正常电力系统的频率微小变动的实例图示，

图3是表示小型发电装置中仅仅逆变器装置频率有微小变动的实例图，

图4是表示小型发电装置中仅仅联合发电方式的有频率微小变动的图。

下面参照附图对本发明的小型发电装置与系统连接的控制装置加以详细的说明。