配電線における送電方向判別装置
【課題】 変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流であるのかを正確に判別する配電線における送電方向判別装置を提供する。
【解決手段】 配電線１２に設けた高圧センサー３０に無停電時送電方向判別回路４２を接続する。該判別回路４２は相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内の場合、配電線１２の送電方向を順潮流と判別し、範囲外の場合、逆潮流と判別する。逆潮流種別判別回路４８により変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源１５からの逆潮流かを、相電流変化分の位相差が０°〜４５°の範囲内にあるか否かと、相電圧変化分と相電流変化分の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にあるか否かとによって判別する。判別回路４８の判別結果が分散型電源１５からの逆潮流の場合、予め判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源１５からの逆潮流でない場合は、ロックを行わないようにする。
【解決手段】 配電線１２に設けた高圧センサー３０に無停電時送電方向判別回路４２を接続する。該判別回路４２は相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内の場合、配電線１２の送電方向を順潮流と判別し、範囲外の場合、逆潮流と判別する。逆潮流種別判別回路４８により変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源１５からの逆潮流かを、相電流変化分の位相差が０°〜４５°の範囲内にあるか否かと、相電圧変化分と相電流変化分の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にあるか否かとによって判別する。判別回路４８の判別結果が分散型電源１５からの逆潮流の場合、予め判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源１５からの逆潮流でない場合は、ロックを行わないようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる送電方向変化か分散型電源からの逆潮流による送電方向の変化かを正確に判別することができる配電線における送電方向判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の配電線における送電方向判別装置として、特許文献１に示すものが提案されている。この判別装置は配電線の単相の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段とを備えている。前記送電方向判別手段は、前記相電圧と前記相電流の位相差が−７０°〜１１０°の範囲内にある場合には、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が１１０°〜２９０°の範囲内にある場合には、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別するようになっている。
【０００３】
上述した位相差の範囲「−７０°〜１１０°」は次のような理由によって設定されたものである。第１に重負荷時には経験上から配電系統の負荷力率は６５％、遅れ位相角５０°になると考えられている。又、軽負荷時には進相コンデンサの影響から配電系統の進み位相角が９０°近くになる。この２つの理由と、送電方向判別装置側の温度特性等による誤差を遅れと進み共に各位相角２０°を考慮して、−７０°〜１１０°の範囲に設定されている。
【特許文献１】特開平３−１１９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の送電方向判別装置は、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、その逆潮流によって系統の変電所の切り換えをしない場合においても、潮流方向を判定する位相差−７０°〜１１０°の範囲を超えてしまう場合があることが判明した。このため、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流による送電方向の切り換えであるのかを正確に判別することができなかった。従って、例えば地絡事故が生じてから変電所の遮断器をトリップしない無停電時における地絡事故方向判別装置の送電方向判別装置として用いる場合に信頼性に欠けるという問題があった。すなわち、前記位相差−７０°〜１１０°の範囲とした場合、分散型電源と、配電系統及び分散型電源からの双方の供給によって賄われている負荷との間に設置されている送電方向判別装置が潮流方向を誤判定するおそれがあった。この点を図２（ａ）に基づいて説明する。
【０００５】
送電方向判別装置は、図２（ａ）において、相電圧と相電流の位相差が−７０°〜１１０°の範囲内の時に順潮流（Ｋ→Ｌ）、範囲外の時に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判断するようになっているものとする。分散型電源の連系による逆潮流の場合、例えば負荷の大きさが７００ｋＶＡで分散型電源の出力が３００ｋＷの場合には、分散型電源の出力が負荷が消費する容量を下回っているため、変電所側から電源の供給を受ける。このため、相電圧と相電流の位相差のベクトルが矢印Ｙ１で示されるように順潮流の範囲に現われるので問題はない。しかし、負荷の大きさが変化せず、分散型電源が７００ｋＷになり、分散型電源の出力が負荷の消費する容量と同等となった場合、変電所側からの供給を受けないために、図２（ａ）において、相電圧と相電流の位相差のベクトルが矢印Ｙ２で示されるように位相差−９０〜−７０°の範囲に現れる。このため、実際には順潮流と判断しなければならない場合に逆潮流と判断してしまうことになる。
【０００６】
上述の課題を発見したのは、本願発明者が新規な無停電時地絡方向判別装置を開発する過程で、この判別装置に従来と同様の送電方向判別装置を用いたのでは判別精度が低下するという問題に直面したからである。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる配電線における送電方向判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、配電線の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、同検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを判別するための状態変化判別手段とを備え、前記状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別する逆潮流種別判別手段と、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流である場合には、送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源からの逆潮流でない場合には、ロックを行わないようにする機能を有する送電方向補正手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段であって、該送電方向判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別する機能とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の変化分を演算するとともに、それらの演算結果が所定の設定範囲を超えたか否かを判定する相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段であることを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、請求項２に記載の前記送電方向判別手段と、請求項３に記載の相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は４において、前記送電方向判別手段は、該送電方向判別手段により判別された送電方向が予め設定された設定時間を継続して変化したか否かを判定する継続時間判定機能を備え、この判定結果によって前記逆潮流種別判別手段の処理動作へ移行するか否かを判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は５において、前記逆潮流種別判別手段は、前記送電方向判別手段により送電方向が変化したと判別された場合、相電流位相差演算手段による演算処理を行い、その演算結果が相電流位相範囲判定手段により設定値を超えたと判定された場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段の演算結果に基づいて、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化分の位相差が所定の設定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が設定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定するとともに、前記相電流位相差演算手段の演算結果が前記相電流位相範囲判定手段により設定値を超えていないと判定された場合には、分散型電源からの逆潮流と判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項３において、前記逆潮流種別判別手段は、前記相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段により判別された相電圧及び相電流の変化分が設定値を超えた場合には、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分と電流変化分の位相差が所定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が所定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項２又は３において、前記送電方向補正手段は、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流であり、前記送電方向判別手段により判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックしている状態において、再度前記送電方向判別手段により判別された送電方向が変化前の状態に戻った場合には、前記ロックを解除するロック解除機能を備えたことを要旨とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、電源側である変電所の方向を設定するための変電所方向設定手段を備えていることを要旨とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項６において、前記相電流位相範囲判定手段の所定位相範囲は、０°〜４５°であり、前記変化分位相範囲判定手段の所定位相範囲は、−９０°〜９０°に設定されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを状態変化判別手段により判別し、該状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、逆潮流種別判別手段により変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別することができる。このため、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した配電線における事故方向判別装置の一実施形態を図１〜図１５に従って説明する。
図１に示すように、変電所１１Ａと変電所１１Ｂは配電線１２によって繋がれており、その途中に遮断器１３Ａが設けられ、この遮断器１３Ａには転送遮断装置１４Ａが設けられている。そして、変電所１１ＡのＺＣＴ（零相変流器：図示略）及び配電線１２に設けたＧＰＴ（接地形計器用変圧器：図示略）が配電線１２に生じる一線地絡事故の零相電流と零相電圧を検出した時に地絡継電器が動作して前記遮断器１３Ａをトリップし、変電所１１Ａから配電線１２を切り離すようになっている。前記配電線１２の他端には別の変電所１１Ｂ、遮断器１３Ｂ、保護継電器１４Ｂが接続され、必要に応じて負荷２０へ供給する電力を切り換えることが可能な構成になっている。前記配電線１２の途中には分散型電源１５が配設され、負荷２０に電力を供給するようになっている。分散型電源１５には遮断器１３Ｃ及び転送遮断装置１４Ｃが設けられ、転送遮断装置１４Ａの信号に基づいて、転送遮断装置１４Ｃが動作する。すると、所定時間後に分散型電源１５を遮断するようになっている。前記配電線１２の途中には第１表示器２１及び第２表示器２２が図示しない区分開閉器と対応して装着されている。これらの第１表示器２１及び第２表示器２２は同様に構成されているので、図１において一つの第１表示器２１について説明する。
【００１９】
配電線１２のＲ相、Ｓ相及びＴ相には高圧センサー３０がそれぞれ設けられている。この高圧センサー３０は、各相の相電圧を検出する結合コンデンサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、変流器３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより構成されている。前記結合コンデンサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃには三相の配電線からの相電圧信号Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔに基づいて零相電圧信号Ｖ０を出力するための電圧信号処理回路３４が接続されている。又、前記変流器３２ａ，３２ｂ，３２ｃには、三相の配電線からの相電流信号Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔに基づいて零相電流信号Ｉ０を出力するための電流信号処理回路３５が接続されている。
【００２０】
次に、地絡事故が発生し遮断器１３Ａが作動する「停電有モード」において地絡事故の判定表示を行うための構成について説明する。
前記結合コンデンサ３１ａ及び変流器３２ａには停電時の送電方向判別手段としての停電時送電方向判別回路３６が並列に接続されている。前記停電時送電方向判別回路３６は、常時継続してＲ相の相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差に基づいてＲ相の配電線の送電方向を判別して記憶するようになっている。この実施形態では、停電時送電方向判別回路３６は図２（ａ）に示すように、Ｒ相電圧の位相角０°を基準に遅れ−７０°〜進み１１０°の範囲内に相電流Ｉｒの位相が有る場合に、順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別し、無い場合に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別する。
【００２１】
前記電圧信号処理回路３４と電流信号処理回路３５には地絡検出手段としての地絡検出回路３８が接続され、零相電圧Ｖ０の電圧値及び零相電流Ｉ０の電流値に基づいて地絡事故を検出するようになっている。例えば、６ｋＶの配電線の場合、零相電流のレベルが１００ｍＡに、零相電圧のレベルが３８０Ｖに供に達した時に地絡事故であると判定するようになっている。前記停電時送電方向判別回路３６及び地絡検出回路３８には停電時地絡方向判定回路３９が接続されている。そして、地絡事故が検出された時、前記送電方向と前記零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０の位相差に基づいて前記地絡事故の方向を判定するようになっている。この実施形態では、図３に示すように、零相電圧の位相角０°を基準に遅れ−３０°〜進み１５０°の範囲内に零相電流Ｉ０の位相が有り、かつ、送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別されている時に、負荷側の地絡事故と判定する。又、前記位相−３０°〜１５０°の範囲内に零相電流Ｉ０の位相が無い状態で、かつ逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別されている時にも、負荷側の地絡事故と判定する。上述した判定結果は停電時地絡方向判定回路３９に設けた記憶手段（図示略）により記憶される。前記停電時地絡方向判定回路３９には判定された地絡事故の方向が負荷側である場合にその地絡事故を表示するための表示灯４１が接続されている。
【００２２】
次に、零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０が発生しても遮断器１３Ａが作動しない「停電無モード」において零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０が発生した区間の判定表示を行うための構成について説明する。
【００２３】
前記結合コンデンサ３１ａ及び変流器３２ａには常時送電方向を判別して記憶する無停電時送電方向判別手段及び状態変化判別手段としての無停電時送電方向判別回路４２が接続されている。又、前記無停電時送電方向判別回路４２には、変電所方向設定手段としての変電所方向設定スイッチ４３が接続されている。前記変電所方向設定スイッチ４３は、配電線１２に前記分散型電源１５からの逆潮流がある状態で、第１表示器２１及び第２表示器２２を設置する場合において、前記変電所１１Ａ又は変電所１１Ｂの方向を確定するために設けられている。そして、このスイッチ４３によって、設定された変電所方向を基準として前記無停電時送電方向判別回路４２はＲ相の相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差の基準位相を決定するようになっている。この実施形態では前記変電所方向設定スイッチ４３にてＫ側に変電所があると設定されている。この設定条件においては、図２（ｂ）に示すように、Ｒ相電圧の位相角０°を基準に遅れ−９０°〜進み９０°の範囲内に相電流Ｉｒの位相が有る場合に、前記無停電時送電方向判別回路４２が順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別し、無い場合には、つまり９０°〜２７０°（−９０°）の場合に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別する。
【００２４】
図１に示すように前記結合コンデンサ３１ａ、変流器３２ａ及び無停電時送電方向判別回路４２には相電流位相差演算手段としての相電流位相差変化分の相電流位相差演算回路４４が接続されている。この相電流位相差演算回路４４によって送電方向が逆潮流に切り換わった時点におけるその前後の相電流の位相差を演算するようになっている。前記相電流位相差演算回路４４には相電流位相範囲判定手段としての相電流位相範囲判定回路４５が接続され、前記相電流位相差演算回路４４によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（０°〜４５°）内にあるか否かを判定するようになっている。更に前記相電流位相差演算回路４４によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（０°〜４５°）外であった場合に用いるための相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段としての相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６が接続されている。この相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６によって送電方向が逆潮流に切り換わった時点におけるその前後の相電圧変化分と相電流変化分の位相差を演算するようになっている。前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６には変化分位相範囲判定手段としての変化分位相範囲判定回路４７が接続され、前記位相差演算回路４６によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（−９０°〜９０°）内にあるか否かを判定するようになっている。
【００２５】
前記無停電時送電方向判別回路４２、相電流位相範囲判定回路４５及び前記変化分位相範囲判定回路４７には送電方向補正手段としての送電方向補正回路４９が接続されている。そして、相電流位相範囲判定回路４５及び変化分位相範囲判定回路４７の判定結果に基づいて、後述するように送電方向の補正を行うようになっている。前記地絡検出回路３８と送電方向補正回路４９には無停電時地絡方向判定手段としての無停電時地絡方向判定回路５０が接続されている。そして、地絡事故が検出された時、送電方向補正回路４９により補正された送電方向と、零相電圧Ｖ０と零相電流Ｉ０の位相差とに基づいて予め設定された変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡事故か否かを判定するようになっている。無停電時地絡方向判定回路５０は前記表示灯４１に接続されている。
【００２６】
この実施形態では、前記相電流位相差演算回路４４と前記相電流位相範囲判定回路４５及び前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６と変化分位相範囲判定回路４７によって逆潮流種別判別手段としての逆潮流種別判別回路４８が構成されている。
【００２７】
次に、上述した各回路４４、４５，４６，４７，４９，５０の機能について説明する。
前記相電流位相差演算回路４４及び相電流位相範囲判定回路４５は、分散型電源１５からの逆潮流であるのか、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流なのかを判定する。相電流位相差演算回路４４は無停電時送電方向判別回路４２からの判別信号（逆潮流の種別は不明）が出力された時、その前後における相電流変化分の位相差Δδを演算する。そして、送電方向が変化した前後の相電流変化分の位相差Δδが図４に示す０°〜４５°の所定位相範囲内の場合には、分散型電源１５からの逆潮流と判定する。又、前記位相差Δδが０°〜４５°の所定位相範囲外の場合には、前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６及び変化分位相範囲判定回路４７による判定結果から、分散型電源１５からの逆潮流であるのか、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流であるのかを判定する。
【００２８】
前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６は、無停電時送電方向判別回路４２からの判別信号（逆潮流の種別は不明）が出力された時、その前後における相電圧Ｖｒの変化分ΔＶｒと、相電流Ｉｒの変化分ΔＩｒとの位相差を演算する。そして、電圧変化分ΔＶｒが例えば０°にある時の電流変化分ΔＩｒとの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが図５に示す−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する。又、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定するようにしている。
【００２９】
ところで、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え操作を行う手順の一つであるループ点開閉器（図示略）を投入する場合には、ループ点開閉器の左右の電圧位相差が極力近い状態になった時に行われるように電力会社での運用基準が規定されている。又、分散型電源１５においても配電系統へ連系する場合には配電系統の電圧を適正値に維持する必要がある。これらのことから主に自動同期投入装置等を用いて配電系統の電圧位相に分散型電源１５の電圧位相を合わせて投入する操作が行われているため、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えもしくは分散型電源１５の連系が行われた場合についても電圧には顕著な位相変化が現れない。しかしながら、電流については電圧位相のように同期を取ることを行わないため、送電方向が変化した前後において相電流の位相角に変化が現れる。この時、分散型電源１５からの逆潮流では、相電流の位相変化が緩やかであり相電流変化分の位相差Δδは小さくなる。これは、分散型電源１５の電源容量が変電所１１Ａ（１１Ｂ）の電源容量に比べ当然のことながら小さいため、連系する配電系統に変電所１１Ａ（１１Ｂ）から供給されている相電流に追従するようにして分散型電源１５からの電流は除々に増えるように配電系統へ供給されていくためである。又、変電所１１Ａ（１１Ｂ）の切り換えによる逆潮流では、相電流の位相変化が早く相電流変化分の位相差Δδは大きくなる。これは、切り換えをする変電所１１Ａ（１１Ｂ）の電源容量もその配電系統に供給するために十分な電源容量を備えているため、供給する配電系統に既に流れている相電流に追従せずに電流位相が変化するためである。
【００３０】
但し、分散型電源１５が連系されている状態の配電系統において、その配電系統から分散型電源１５の出力に匹敵するような大容量負荷が脱落した場合には、相電流の位相変化が早く相電流変化分の位相差Δδは大きくなる。
【００３１】
従って、相電流変化分の位相差Δδが大きくなった場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流か分散型電源１５による逆潮流かを区別するため、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分と相電流変化分の位相差を判断条件に加え、逆潮流の種別を判断することとした。
【００３２】
前記相電流変化分の位相差Δδの判定基準となる所定位相範囲を、前述の０°〜４５°に設定したのは以下の理由による。即ち、実配電線において、試験して収集したデータをもとに設定したものであって、相電流変化分の位相差Δδが０°〜４５°の範囲内にある場合に分散型電源１５からの逆潮流と判定しても誤判定にならないことが判明し、それ以外の場合には逆潮流の種別の判定が難しいことが判明したからである。
【００３３】
次に、相電流変化分の位相差Δδが大きくなった場合の次の判断条件として用いられる送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分と相電流変化分の位相差と、その位相差に基づいて逆潮流の種別を更に判定する理論を以下に順次説明する。
【００３４】
変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流は、図６（ａ）〜（ｃ）に示す変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え時の手順により起こり、切り換え前の状態を示す図６（ａ）はループ点開閉器（図示略）が開放され、区分開閉器１６Ａが閉じられ、かつ区分開閉器１６Ｂが開かれて、変電所１１Ａのみが電源側となっている。ループ状態を示す図６（ｂ）はループ点開閉器（図示略）が投入され、両区分開閉器１６Ａ，１６Ｂが閉じられ、変電所１１Ａ, １１Ｂがともに電源側となっている。更に、切り換え後を示す図６（ｃ）はループ点開閉器（図示略）が開放され、区分開閉器１６Ａが開かれ、かつ区分開閉器１６Ｂが閉じられ、変電所１１Ｂが電源側に切り換えられている。図６（ｃ）に示す変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え後の破線部分の等価回路は、図７のように示される。
【００３５】
ここで、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩは、図６（ｃ）に示す切り換え後の状態から図６（ｂ）に示すループ状態を引くことによって得られ、次の（１）〜（３）式によって演算される。
＜ループ＞
【００３６】
【数１】
＜切り換え後＞
【００３７】
【数２】
＜切り換え後＞−＜ループ＞
【００３８】
【数３】
変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｓは、第１表示器２１から切り換えられた変電所１１Ｂ側を見たインピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）によって決定される。このインピーダンスのうち、抵抗分Ｒは正（Ｒ＞０）であるため、相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｓは、次の不等式（４）のとおりとなり、｜π／２｜以内となる。
【００３９】
【数４】
図８（ａ）は分散型電源１５からの逆潮流が無い状態を示す。この状態から図８（ｂ）に示すように分散型電源１５からの逆潮流が有る状態に変化した時の等価回路は、図９のように示される。
【００４０】
ここで、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩは、分散型電源１５からの逆潮有の状態から逆潮無の状態を引くことによって得られ、次の（５）〜（７）式によって演算される。
＜逆潮無＞
【００４１】
【数５】
＜逆潮有＞
【００４２】
【数６】
＜逆潮有＞−＜逆潮無＞
【００４３】
【数７】
分散型電源１５からの逆潮流の有無による相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｇは、第１表示器２１から変電所１１Ａ側を見たインピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）によって決定される。このインピーダンスのうち、抵抗分Ｒは正（Ｒ＞０）であるため、相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｇは、次の不等式（８）のとおりとなり、｜π／２｜以上となる。
【００４４】
【数８】
よって、電圧変化分ΔＶｒが０°にある時の電流変化分ΔＩｒとの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判定でき、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定できる。
【００４５】
そして、相電流位相範囲判定回路４５又は変化分位相範囲判定回路４７により分散型電源１５からの逆潮流と判定された場合には、送電方向補正回路４９により、送電方向判別回路４２が判別記憶していた変化前の送電方向のままロックし、予め設定された変電所１１Ａを基準とした正しい送電方向を維持する。なお、変化分位相範囲判定回路４７によって変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流と判定された場合には、変電所を基準とした正しい送電方向であるため変化前の送電方向を維持するためのロックは行われない。更に、無停電時地絡方向判定回路５０は、送電方向補正回路４９によって補正が行われた適正な送電方向と地絡検出回路３８により予め判定記憶されていた地絡方向とに基づいて無停電時地絡方向判定回路５０において負荷側地絡の有無を判定する。
【００４６】
次に、前記のように構成した配電線の地絡方向判別装置についてその動作を説明する。
（停電有モードの場合）
配電線１２が停電する状態において動作する「停電有モード」の動作は従来の動作と同様であるため詳しい説明を省略する。概要を述べると停電時送電方向判別回路３６、地絡検出回路３８及び停電時地絡方向判定回路３９により負荷側地絡の有無が判定記憶され、表示灯４１により表示される。
（停電無モードの場合）
図１０及び図１１は、配電系統に分散型電源１５が連系され、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えが行われず、分散型電源１５による逆潮流により送電方向が変化した場合の送電方向の判別と、その補正動作及び地絡事故時の第１表示器２１，第２表示器２２の変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡の表示動作を示すタイミングチャートである。又、図１２は分散型電源１５が連系されていないか解列されていて、変電所１１Ａが変電所１１Ｂに切り換えられた場合の図１０及び図１１と同様の表示動作を示すタイミングチャートである。
【００４７】
次に、図１０及び図１１に関係する図１３のフローチャートにより送電方向の補正動作を説明する。
図１３のステップＳ１では変電所方向設定スイッチ４３によって変電所方向がＫ側（変電所１１Ａ）にセットされる。ステップＳ２において、無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。ステップＳ３において、同じく前記送電方向判別回路４２によって送電方向が１秒間継続して変化したか否かが判別され、Ｙｅｓの場合にはステップＳ４において相電流位相差演算回路４４により送電方向変化前後の相電流変化分の位相差Δδの演算が行われる。そして、ステップＳ５おいて変化前後の相電流変化分の位相差Δδが４５°より大きいか否かが相電流位相範囲判定回路４５によって判定される。
【００４８】
なお、ステップＳ５では分散型電源１５からの逆潮流か否かが判断され、Ｎｏ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）と記憶（セット）される。
【００４９】
一方、前述のステップＳ５において、Ｙｅｓと判断された場合にはステップＳ６において相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６により送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差∠（ΔＶ−ΔＩ）の演算が行われる。そして、ステップＳ７において送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差の絶対値| ∠（ΔＶ−ΔＩ）| が９０°以上か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定される。即ちステップＳ７によって、最終的に変電所の切り換えによる逆潮流か、分散型電源１５からの逆潮流かが判断され、Ｙｅｓ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、前述したように送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）として記憶（セット）される。そして、ステップＳ１０において、無停電時送電方向判別回路４２により常時送電方向の判別が行われる。ステップＳ１１において、同じく無停電時送電方向判別回路４２により送電方向が１秒間継続して変化前の送電方向へ戻ったか否かが判別され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１３において、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている変化前の送電方向を維持するためのロックと、順潮流（Ｋ→Ｌ）の記憶（セット）が解除され、ステップＳ２において、再び無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。
【００５０】
一方、ステップＳ１１において、Ｎｏと判定された場合、ステップＳ１２において、変化前後の相電流変化分ΔＩの位相差Δδが３０°より大きく、かつ変化前後の相電流変化分ΔＩの大きさ（電流値）が５Ａ（アンペア）より大きいかを相電流位相範囲判定回路４５によって判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１４において、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている変化前の送電方向を維持するためのロックの解除と、順潮流（Ｋ→Ｌ）の記憶（セット）が解除され、ステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１２において、Ｎｏと判定された場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００５１】
一方、前述のステップＳ７において、Ｎｏと判定された場合、つまり変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判断された場合には、ステップＳ９において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることなく送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が逆潮流（Ｌ→Ｋ）として記憶（セット）され、その後、ステップＳ２において、無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。
【００５２】
図１３に示すフローチャートにより、結論として、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流の場合には、潮流方向は潮流変化後のままでロックする補正が行われず、分散型電源１５による逆潮流の場合には潮流方向は変化前の送電方向のままロックされることで、補正が行われることになる。
【００５３】
図１４は、ステップＳ１において変電所方向設定スイッチ４３によって変電所方向がＬ側にセットされた場合を示し、図１３の動作と同様であるため詳しい説明を省略する。異なる箇所の概要を述べるとステップＳ７において送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差の絶対値| ∠（ΔＶ−ΔＩ）| が９０°以下か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定され、Ｙｅｓ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｌ→Ｋ）として記憶（セット）される。一方、ステップＳ７において、Ｎｏと判定された場合、つまり変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判断された場合には、ステップＳ９において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることなく送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が逆潮流（Ｋ→Ｌ）として記憶（セット）される。
【００５４】
次に、上述した送電方向の補正動作と連係して行われる負荷側地絡事故の表示動作を図１５のフローチャートに基づいて説明する。
図１５のステップＳ１において地絡検出回路３８により地絡事故が発生したか否かが検出され、ステップＳ２において同じく地絡検出回路３８により零相電圧と零相電流の演算が行われる。次にステップＳ３において図１３もしくは図１４のフローチャートに基づいて行われた処理において送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている送電方向が無停電時地絡方向判定回路５０によって順潮流( Ｋ→Ｌ) か否かが判断される。Ｙｅｓの場合にはステップＳ２において演算した結果、つまり零相電圧と零相電流の位相差が−３０°〜１５０°の位相範囲内の場合には、ステップＳ４において無停電時地絡方向判定回路５０によって負荷側地絡（Ｋ→Ｌ）と判定し、零相電圧と零相電流の位相差が上記位相範囲外の場合には、電源側地絡（Ｌ→Ｋ）と判定する。このステップＳ４においてＹｅｓと判断された場合には、ステップＳ５で表示灯４１により負荷側地絡事故の表示が行われる。
【００５５】
一方、ステップＳ３においてＮｏと判断された場合には、ステップＳ６において地絡発生位相方向は負荷側地絡（Ｌ→Ｋ）か否かが無停電時地絡方向判定回路５０によって判断され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ５において負荷側地絡事故が表示される。又、ステップＳ６においてＮｏと判断された場合には、ステップＳ７に移行し、負荷側地絡事故を表示しない。更に、ステップＳ４においてＮｏと判断された場合にも、ステップＳ７へ移行する。
【００５６】
ここで、無停電時送電方向判別回路４２の潮流方向を判定する位相範囲を−９０°〜９０°の範囲に設定した理由を以下に説明する。
分散型電源１５からの逆潮流が及ぶ場合と、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え時には有効電力が変化する。有効電力Ｐは、相電圧Ｖ、相電流Ｉ、相電圧Ｖ及び相電流Ｉの力率角θとすると、次式で示される。
【００５７】
Ｐ＝３Ｖ・Ｉｃｏｓθ
上式のｃｏｓθは９０°もしくは−９０°で０となり、θ＜９０°→θ＞−９０°又はθ＞−９０°→θ＜９０°には、プラス→マイナスの値となり、極性が変化することから判定処理上において明確に潮流方向が変化することが捉えられるので、−９０°〜９０°の範囲に設定した。又、無停電時送電方向判別回路４２の記憶媒体には−９０°〜９０°の位相範囲であった場合には順潮流（Ｋ→Ｌ）と記憶（セット）され、それ以外は逆潮流（Ｌ→Ｋ）と記憶（セット）される。
【００５８】
次に、無停電時地絡方向判定回路５０によって、変電所を基準とした負荷側地絡を判定する動作を更に説明する。
相電流位相差演算回路４４及び相電流位相範囲判定回路４５と、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６及び変化分位相範囲判定回路４７とにおいてそれぞれ演算が行われる。そして、無停電時地絡方向判定回路５０において変電所１１Ａから変電所１１Ｂの切り換え時には送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化した変電所１１Ｂ方向と、地絡方向とのアンド条件をもって変電所１１Ｂを基準とした負荷側地絡か否かを判定する。反対に、分散型電源１５からの逆潮流の場合には、送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化する前の変電所１１Ａ方向としてロックされた送電方向と、地絡方向とのアンド条件をもって変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡か否かを判定する。
【００５９】
一例として、分散型電源１５の連系によって、有効電力の極性が変化するのは、分散型電源１５と該分散型電源１５の逆潮流のみによって賄われている負荷２０との間に設置されている第２表示器２２であって、逆潮流（Ｌ→Ｋ) を示す範囲に入るからである。一方、第１表示器２１については、分散型電源１５の潮流が及ばない位置にあり、変電所からの供給によって賄われているため分散型電源１５が連系されている場合においても順潮流（Ｋ→Ｌ) を示す範囲に入り極性は変化せず、分散型電源１５からの逆潮流が及んでいるか否かを判別することができる。その後の処理として第２表示器２２の送電方向は補正され、送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化する前の変電所方向をロックした送電方向と地絡方向とのアンド条件をもって変電所を基準とした負荷側地絡を判定する。第１表示器２１の送電方向は送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化したままの変電所方向をロックしない送電方向と地絡方向とのアンド条件をもって変電所を基準とした負荷側地絡を判定する。
【００６０】
上記実施形態の配電線における事故方向判別装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線１２の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線１２の送電方向を逆潮流と判別するようにした。又、相電流位相差演算回路４４と相電流位相範囲判定回路４５及び相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６と変化分位相範囲判定回路４７とからなる逆潮流種別判別回路４８を設けた。このため、配電系統に分散型電源１５が連系されている場合に、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源１５からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる。
【００６１】
（２）上記実施形態では、停電無モードにおいて、無停電時送電方向判別回路４２の判別結果に基づいて、分散型電源１５が連系され、送電方向が変化した場合に、相電流位相差演算回路４４により相電流変化分の位相差Δδの演算が行われ、送電方向変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲内か否かが相電流位相範囲判定回路４５により判定され、変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲内の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定され、一方、変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲外の場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６により電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒの演算が行われる。そして、変化前後の位相差が−９０°〜９０°の範囲内か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定され、電圧変化分ΔＶｒと電流変化分ΔＩｒの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが図５に示す位相−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判定する。又、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の位相範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定するようにしている。
【００６２】
更に、送電方向変化後の送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）か否かが送電方向補正回路４９に記憶（セット）される。この記憶（セット）された送電方向の補正結果に基づいて無停電時地絡方向判定回路５０により負荷側地絡の判定が行われる。従って、無停電時において送電方向が変化しても負荷側地絡か否かを正確に判定することができる。
【００６３】
次に、この発明の別の実施形態を図１６〜図１８に基づいて説明する。図１６は送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図、図１７，１８は図１６の回路図に基づく処理動作のフローチャートである。この別の実施形態においては、図１６に示すように、前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６の上流側に相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段としての相電圧変化分・相電流変化分演算判定回路５１を接続している。この演算判定回路５１は、相電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩが設定値を超えたか否かを判断し、かつ相電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差を演算する機能を備えている。
【００６４】
そして、前述した実施形態の図１３に示すステップＳ３において、Ｎｏと判断された場合に、図１７に示すステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を行うようにしたものである。ステップＳ１５において、前記演算判定回路５１によって相電圧と相電流の電圧変化分ΔＶが設定値（例えば３Ｖ）、電流変化分ΔＩが設定値（例えば３Ａ）を超えたか否かが判断され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１６において、前記位相差演算回路４６によって相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差∠ΔＶ−ΔＩが演算される。次に、ステップＳ１７において、演算された位相差∠ΔＶ−ΔＩが所定位相角（９０°）以上か否かが判定されるとともに、この判定結果が予め設定された設定回数を超えたか否かがカウントされる。そして、ステップＳ１７において、Ｙｅｓと判断された場合には、分散型電源１５からの逆潮流と判定し、ステップＳ８に移行する。反対に、ステップＳ１７において、Ｎｏと判断された場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定し、ステップＳ９に移行する。
【００６５】
上述したステップＳ１５〜Ｓ１７を設けた理由を以下に説明する。
ステップＳ３において送電方向が１秒間継続して変化した場合には、大方の場合において送電方向が変化したことを判定することができる。しかし、レアケースにおいては、設定された１秒以下の場合においても変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と分散型電源１５からの逆潮流の場合が考えられる。すなわち、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えの場合は、例えば変電所１１Ｂからの潮流が分散型電源１５の出力の大小によって第１表示器２１へ到達したりしなかったりするため、分散型電源１５の出力の大小が１秒以内に変動する場合において短時間（１秒以下）に送電方向が切り換わることがある。又、分散型電源１５からの逆潮流の場合は、例えば第１表示器２１が分散型電源１５の連系点と負荷２０との間に設置されている場合において、分散型電源１５の出力変動ないしは負荷２０の電力消費の変化によって短時間（１秒以下）に送電方向が切り換わることがある。従って、所定設定時間の１秒以下の場合においても変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流か分散型電源１５からの逆潮流かを判別することにより判別精度を向上することができる。
【００６６】
次に、ステップＳ１７において位相差が９０°以上となる回数が設定回数を超えたか否かを判定する理由を以下に説明する。
ステップＳ３でＮｏとなった場合にはステップＳ１５において電圧変化分ΔＶが３Ｖ、電流変化分ΔＩが３Ａを超えるか否かという位相以外の電圧及び電流を判別要素として用いているため、位相差が一定でない状態での相電圧及び相電流から変化分位相範囲判定回路４７を用いて位相差ΔＶ−ΔＩが９０°以上か否かを演算することとなる。そのために設定回数以上の変化があったか否かを確認することとした。確認する理由としては、ステップＳ３において送電方向が１秒間継続しておらず、短時間に位相が変化している状態の相電圧及び相電流から位相差∠ΔＶ−ΔＩを判別しようとするために、判別する所定判別時間内（例えば本実施例では変化前後各４０ｍｓ）において、判定精度を向上するために設定回数を定め、多い回数の条件をセットするようにした。なお、ステップ３において、Ｙｅｓの場合には送電方向が１秒間継続しているためステップＳ７において位相差∠ΔＶ−ΔＩが変化することは無いが前述したステップＳ１７と同様の処理を行なってもよい。
【００６７】
図１８は変電所方向がＬ側にセットされた場合のフローチャートである。この処理動作は図１７の変電所方向がＫ側にセットされた場合の処理動作のうちステップＳ７と、Ｓ１７の判定において所定の設定範囲内であるか否かが逆となる。又、ステップＳ８，Ｓ９においても変電所方向をロックするしないの基準が逆となるが、その他の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００６８】
次に、この発明のさらに別の実施形態を図１９〜図２１について説明する。
図１９は送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図、図２０，２１は図１６の回路図に基づく処理動作のフローチャートである。図１９のブロック回路においては、前記無停電時送電方向判別回路４２、位相差演算回路４４、相電流位相範囲判定回路４５が省略され、前記演算回路４６の前に前記演算判定回路５１が接続されている。又、この演算判定回路５１には前記変電所方向設定スイッチ４３が接続されている。
【００６９】
この実施形態においては、図２０に示すように変電所方向をＫ側にセットし、その後、図１７において説明したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７と同様のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４に移行する。さらに、前述した図１７のステップＳ８〜Ｓ１４と同様のステップＳ５〜Ｓ１１に移行する。
【００７０】
図２０においては、図１７に示す前述したステップＳ２〜Ｓ７が省略されている。又、図２０の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
図２１は図２０のステップＳ１において、変電所をＬ側にセットした場合のフローチャートであって、この処理動作は図２０の変電所方向がＫ側にセットされた場合の処理動作のうちステップＳ４の判定において所定の設定範囲内であるか否かが逆となる。又、ステップＳ５，Ｓ６においても変電所方向をロックするしないの基準が逆となるが、その他の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００７１】
この別例においては、配電線に分散型電源１５の出力の大小及び負荷２０の変動によって、送電方向が一秒間継続して変化しない状態が多く現れる配電系統に用いることができ、回路構成が簡素化されているので、事故方向判別装置の構成を簡素化することができる。
【００７２】
なお、前記実施形態は以下のように変更して具体化することができる。
○ 前記変電所方向設定スイッチ４３を省略してもよい。この場合には配電線１２を変電所１１Ａからの潮流のみの状態にしておいて、第１及び第２表示器２１，２２を設置する必要がある。
【００７３】
○ 送電方向補正回路４９からの信号を前記表示灯４１に入力し、この表示灯４１により変電所の切り換えによる逆潮流の有無と、分散型電源１５からの逆潮流の有無とを表示するようにしてもよい。
【００７４】
○ 前記相電流位相範囲判定回路４５の所定位相範囲を、０°〜４５°に代えて、０°〜４０°又は０°〜５０°に設定してもよい。
○ 前述した第１表示器２１及び第２表示器２２の各種の位相範囲、設定値については、変電所からの切り換え信号によって切り換えられるようにしてもよい。
【００７５】
前記実施形態から把握される請求項以外の技術思想について説明する。
（１）請求項１〜１０のいずれか１項において、送電方向補正手段には変電所の切り換えによる逆潮流の有無と、分散型電源１５からの逆潮流の有無とを表示する機能が備えられている配電線における送電方向判別装置。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】配電線における送電方向判別機能を備えた事故方向判別装置を示すブロック回路図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、Ｒ相電圧基準に対する送電方向の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図３】地絡事故の方向を判定するための零相電圧基準に対する零相電流の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図４】変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源の逆潮流かを判定する相電流変化分の位相差Δδの判定位相角の範囲を示す説明図。
【図５】変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判定する相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、変電所が切り換わる時の手順を示す説明図。
【図７】変電所が切り換わった後の等価回路図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、分散型電源からの逆潮流による送電方向の変化状態を示す説明図。
【図９】分散型電源からの逆潮流が有る状態の等価回路図。
【図１０】分散型電源が系統に連系された場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１１】分散型電源が系統に連系された場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１２】変電所が切り換えられた場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１３】変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１４】変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１５】負荷側地絡事故の判定表示動作を説明するフローチャート。
【図１６】この発明の送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図。
【図１７】図１６の送電方向判別装置の変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１８】図１６の送電方向判別装置の変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１９】この発明の送電方向判別装置のさらに別例を示すブロック回路図。
【図２０】図１９の送電方向判別装置の変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図２１】図１９の送電方向判別装置の変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００７７】
Ｉ，Ｉｒ…相電流、Ｖ，Ｖｒ…相電圧、Δδ，θｇ，θｓ，ΔＶｒ−ΔＩｒ，ΔＶｒ−ΔＩｒ…位相差、ΔＩ…相電流変化分、ΔＶ…相電圧変化分、１１Ａ，１１Ｂ…変電所、１２…配電線、１５…分散型電源。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる送電方向変化か分散型電源からの逆潮流による送電方向の変化かを正確に判別することができる配電線における送電方向判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の配電線における送電方向判別装置として、特許文献１に示すものが提案されている。この判別装置は配電線の単相の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段とを備えている。前記送電方向判別手段は、前記相電圧と前記相電流の位相差が−７０°〜１１０°の範囲内にある場合には、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が１１０°〜２９０°の範囲内にある場合には、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別するようになっている。
【０００３】
上述した位相差の範囲「−７０°〜１１０°」は次のような理由によって設定されたものである。第１に重負荷時には経験上から配電系統の負荷力率は６５％、遅れ位相角５０°になると考えられている。又、軽負荷時には進相コンデンサの影響から配電系統の進み位相角が９０°近くになる。この２つの理由と、送電方向判別装置側の温度特性等による誤差を遅れと進み共に各位相角２０°を考慮して、−７０°〜１１０°の範囲に設定されている。
【特許文献１】特開平３−１１９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の送電方向判別装置は、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、その逆潮流によって系統の変電所の切り換えをしない場合においても、潮流方向を判定する位相差−７０°〜１１０°の範囲を超えてしまう場合があることが判明した。このため、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流による送電方向の切り換えであるのかを正確に判別することができなかった。従って、例えば地絡事故が生じてから変電所の遮断器をトリップしない無停電時における地絡事故方向判別装置の送電方向判別装置として用いる場合に信頼性に欠けるという問題があった。すなわち、前記位相差−７０°〜１１０°の範囲とした場合、分散型電源と、配電系統及び分散型電源からの双方の供給によって賄われている負荷との間に設置されている送電方向判別装置が潮流方向を誤判定するおそれがあった。この点を図２（ａ）に基づいて説明する。
【０００５】
送電方向判別装置は、図２（ａ）において、相電圧と相電流の位相差が−７０°〜１１０°の範囲内の時に順潮流（Ｋ→Ｌ）、範囲外の時に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判断するようになっているものとする。分散型電源の連系による逆潮流の場合、例えば負荷の大きさが７００ｋＶＡで分散型電源の出力が３００ｋＷの場合には、分散型電源の出力が負荷が消費する容量を下回っているため、変電所側から電源の供給を受ける。このため、相電圧と相電流の位相差のベクトルが矢印Ｙ１で示されるように順潮流の範囲に現われるので問題はない。しかし、負荷の大きさが変化せず、分散型電源が７００ｋＷになり、分散型電源の出力が負荷の消費する容量と同等となった場合、変電所側からの供給を受けないために、図２（ａ）において、相電圧と相電流の位相差のベクトルが矢印Ｙ２で示されるように位相差−９０〜−７０°の範囲に現れる。このため、実際には順潮流と判断しなければならない場合に逆潮流と判断してしまうことになる。
【０００６】
上述の課題を発見したのは、本願発明者が新規な無停電時地絡方向判別装置を開発する過程で、この判別装置に従来と同様の送電方向判別装置を用いたのでは判別精度が低下するという問題に直面したからである。
【０００７】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる配電線における送電方向判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、配電線の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、同検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを判別するための状態変化判別手段とを備え、前記状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別する逆潮流種別判別手段と、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流である場合には、送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源からの逆潮流でない場合には、ロックを行わないようにする機能を有する送電方向補正手段とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段であって、該送電方向判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別する機能とを備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の変化分を演算するとともに、それらの演算結果が所定の設定範囲を超えたか否かを判定する相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段であることを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、請求項２に記載の前記送電方向判別手段と、請求項３に記載の相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は４において、前記送電方向判別手段は、該送電方向判別手段により判別された送電方向が予め設定された設定時間を継続して変化したか否かを判定する継続時間判定機能を備え、この判定結果によって前記逆潮流種別判別手段の処理動作へ移行するか否かを判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は５において、前記逆潮流種別判別手段は、前記送電方向判別手段により送電方向が変化したと判別された場合、相電流位相差演算手段による演算処理を行い、その演算結果が相電流位相範囲判定手段により設定値を超えたと判定された場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段の演算結果に基づいて、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化分の位相差が所定の設定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が設定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定するとともに、前記相電流位相差演算手段の演算結果が前記相電流位相範囲判定手段により設定値を超えていないと判定された場合には、分散型電源からの逆潮流と判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項３において、前記逆潮流種別判別手段は、前記相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段により判別された相電圧及び相電流の変化分が設定値を超えた場合には、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分と電流変化分の位相差が所定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が所定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する機能を備えたことを要旨とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項２又は３において、前記送電方向補正手段は、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流であり、前記送電方向判別手段により判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックしている状態において、再度前記送電方向判別手段により判別された送電方向が変化前の状態に戻った場合には、前記ロックを解除するロック解除機能を備えたことを要旨とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１において、前記状態変化判別手段は、電源側である変電所の方向を設定するための変電所方向設定手段を備えていることを要旨とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項６において、前記相電流位相範囲判定手段の所定位相範囲は、０°〜４５°であり、前記変化分位相範囲判定手段の所定位相範囲は、−９０°〜９０°に設定されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は、検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを状態変化判別手段により判別し、該状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、逆潮流種別判別手段により変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別することができる。このため、配電系統に分散型電源が連系されている場合に、変電所の切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した配電線における事故方向判別装置の一実施形態を図１〜図１５に従って説明する。
図１に示すように、変電所１１Ａと変電所１１Ｂは配電線１２によって繋がれており、その途中に遮断器１３Ａが設けられ、この遮断器１３Ａには転送遮断装置１４Ａが設けられている。そして、変電所１１ＡのＺＣＴ（零相変流器：図示略）及び配電線１２に設けたＧＰＴ（接地形計器用変圧器：図示略）が配電線１２に生じる一線地絡事故の零相電流と零相電圧を検出した時に地絡継電器が動作して前記遮断器１３Ａをトリップし、変電所１１Ａから配電線１２を切り離すようになっている。前記配電線１２の他端には別の変電所１１Ｂ、遮断器１３Ｂ、保護継電器１４Ｂが接続され、必要に応じて負荷２０へ供給する電力を切り換えることが可能な構成になっている。前記配電線１２の途中には分散型電源１５が配設され、負荷２０に電力を供給するようになっている。分散型電源１５には遮断器１３Ｃ及び転送遮断装置１４Ｃが設けられ、転送遮断装置１４Ａの信号に基づいて、転送遮断装置１４Ｃが動作する。すると、所定時間後に分散型電源１５を遮断するようになっている。前記配電線１２の途中には第１表示器２１及び第２表示器２２が図示しない区分開閉器と対応して装着されている。これらの第１表示器２１及び第２表示器２２は同様に構成されているので、図１において一つの第１表示器２１について説明する。
【００１９】
配電線１２のＲ相、Ｓ相及びＴ相には高圧センサー３０がそれぞれ設けられている。この高圧センサー３０は、各相の相電圧を検出する結合コンデンサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ、変流器３２ａ，３２ｂ，３２ｃにより構成されている。前記結合コンデンサ３１ａ，３１ｂ，３１ｃには三相の配電線からの相電圧信号Ｖｒ，Ｖｓ，Ｖｔに基づいて零相電圧信号Ｖ０を出力するための電圧信号処理回路３４が接続されている。又、前記変流器３２ａ，３２ｂ，３２ｃには、三相の配電線からの相電流信号Ｉｒ，Ｉｓ，Ｉｔに基づいて零相電流信号Ｉ０を出力するための電流信号処理回路３５が接続されている。
【００２０】
次に、地絡事故が発生し遮断器１３Ａが作動する「停電有モード」において地絡事故の判定表示を行うための構成について説明する。
前記結合コンデンサ３１ａ及び変流器３２ａには停電時の送電方向判別手段としての停電時送電方向判別回路３６が並列に接続されている。前記停電時送電方向判別回路３６は、常時継続してＲ相の相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差に基づいてＲ相の配電線の送電方向を判別して記憶するようになっている。この実施形態では、停電時送電方向判別回路３６は図２（ａ）に示すように、Ｒ相電圧の位相角０°を基準に遅れ−７０°〜進み１１０°の範囲内に相電流Ｉｒの位相が有る場合に、順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別し、無い場合に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別する。
【００２１】
前記電圧信号処理回路３４と電流信号処理回路３５には地絡検出手段としての地絡検出回路３８が接続され、零相電圧Ｖ０の電圧値及び零相電流Ｉ０の電流値に基づいて地絡事故を検出するようになっている。例えば、６ｋＶの配電線の場合、零相電流のレベルが１００ｍＡに、零相電圧のレベルが３８０Ｖに供に達した時に地絡事故であると判定するようになっている。前記停電時送電方向判別回路３６及び地絡検出回路３８には停電時地絡方向判定回路３９が接続されている。そして、地絡事故が検出された時、前記送電方向と前記零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０の位相差に基づいて前記地絡事故の方向を判定するようになっている。この実施形態では、図３に示すように、零相電圧の位相角０°を基準に遅れ−３０°〜進み１５０°の範囲内に零相電流Ｉ０の位相が有り、かつ、送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別されている時に、負荷側の地絡事故と判定する。又、前記位相−３０°〜１５０°の範囲内に零相電流Ｉ０の位相が無い状態で、かつ逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別されている時にも、負荷側の地絡事故と判定する。上述した判定結果は停電時地絡方向判定回路３９に設けた記憶手段（図示略）により記憶される。前記停電時地絡方向判定回路３９には判定された地絡事故の方向が負荷側である場合にその地絡事故を表示するための表示灯４１が接続されている。
【００２２】
次に、零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０が発生しても遮断器１３Ａが作動しない「停電無モード」において零相電圧Ｖ０及び零相電流Ｉ０が発生した区間の判定表示を行うための構成について説明する。
【００２３】
前記結合コンデンサ３１ａ及び変流器３２ａには常時送電方向を判別して記憶する無停電時送電方向判別手段及び状態変化判別手段としての無停電時送電方向判別回路４２が接続されている。又、前記無停電時送電方向判別回路４２には、変電所方向設定手段としての変電所方向設定スイッチ４３が接続されている。前記変電所方向設定スイッチ４３は、配電線１２に前記分散型電源１５からの逆潮流がある状態で、第１表示器２１及び第２表示器２２を設置する場合において、前記変電所１１Ａ又は変電所１１Ｂの方向を確定するために設けられている。そして、このスイッチ４３によって、設定された変電所方向を基準として前記無停電時送電方向判別回路４２はＲ相の相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差の基準位相を決定するようになっている。この実施形態では前記変電所方向設定スイッチ４３にてＫ側に変電所があると設定されている。この設定条件においては、図２（ｂ）に示すように、Ｒ相電圧の位相角０°を基準に遅れ−９０°〜進み９０°の範囲内に相電流Ｉｒの位相が有る場合に、前記無停電時送電方向判別回路４２が順潮流（Ｋ→Ｌ）と判別し、無い場合には、つまり９０°〜２７０°（−９０°）の場合に逆潮流（Ｌ→Ｋ）と判別する。
【００２４】
図１に示すように前記結合コンデンサ３１ａ、変流器３２ａ及び無停電時送電方向判別回路４２には相電流位相差演算手段としての相電流位相差変化分の相電流位相差演算回路４４が接続されている。この相電流位相差演算回路４４によって送電方向が逆潮流に切り換わった時点におけるその前後の相電流の位相差を演算するようになっている。前記相電流位相差演算回路４４には相電流位相範囲判定手段としての相電流位相範囲判定回路４５が接続され、前記相電流位相差演算回路４４によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（０°〜４５°）内にあるか否かを判定するようになっている。更に前記相電流位相差演算回路４４によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（０°〜４５°）外であった場合に用いるための相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段としての相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６が接続されている。この相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６によって送電方向が逆潮流に切り換わった時点におけるその前後の相電圧変化分と相電流変化分の位相差を演算するようになっている。前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６には変化分位相範囲判定手段としての変化分位相範囲判定回路４７が接続され、前記位相差演算回路４６によって得られた位相差が予め設定された所定の位相範囲（−９０°〜９０°）内にあるか否かを判定するようになっている。
【００２５】
前記無停電時送電方向判別回路４２、相電流位相範囲判定回路４５及び前記変化分位相範囲判定回路４７には送電方向補正手段としての送電方向補正回路４９が接続されている。そして、相電流位相範囲判定回路４５及び変化分位相範囲判定回路４７の判定結果に基づいて、後述するように送電方向の補正を行うようになっている。前記地絡検出回路３８と送電方向補正回路４９には無停電時地絡方向判定手段としての無停電時地絡方向判定回路５０が接続されている。そして、地絡事故が検出された時、送電方向補正回路４９により補正された送電方向と、零相電圧Ｖ０と零相電流Ｉ０の位相差とに基づいて予め設定された変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡事故か否かを判定するようになっている。無停電時地絡方向判定回路５０は前記表示灯４１に接続されている。
【００２６】
この実施形態では、前記相電流位相差演算回路４４と前記相電流位相範囲判定回路４５及び前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６と変化分位相範囲判定回路４７によって逆潮流種別判別手段としての逆潮流種別判別回路４８が構成されている。
【００２７】
次に、上述した各回路４４、４５，４６，４７，４９，５０の機能について説明する。
前記相電流位相差演算回路４４及び相電流位相範囲判定回路４５は、分散型電源１５からの逆潮流であるのか、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流なのかを判定する。相電流位相差演算回路４４は無停電時送電方向判別回路４２からの判別信号（逆潮流の種別は不明）が出力された時、その前後における相電流変化分の位相差Δδを演算する。そして、送電方向が変化した前後の相電流変化分の位相差Δδが図４に示す０°〜４５°の所定位相範囲内の場合には、分散型電源１５からの逆潮流と判定する。又、前記位相差Δδが０°〜４５°の所定位相範囲外の場合には、前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６及び変化分位相範囲判定回路４７による判定結果から、分散型電源１５からの逆潮流であるのか、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流であるのかを判定する。
【００２８】
前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６は、無停電時送電方向判別回路４２からの判別信号（逆潮流の種別は不明）が出力された時、その前後における相電圧Ｖｒの変化分ΔＶｒと、相電流Ｉｒの変化分ΔＩｒとの位相差を演算する。そして、電圧変化分ΔＶｒが例えば０°にある時の電流変化分ΔＩｒとの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが図５に示す−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する。又、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定するようにしている。
【００２９】
ところで、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え操作を行う手順の一つであるループ点開閉器（図示略）を投入する場合には、ループ点開閉器の左右の電圧位相差が極力近い状態になった時に行われるように電力会社での運用基準が規定されている。又、分散型電源１５においても配電系統へ連系する場合には配電系統の電圧を適正値に維持する必要がある。これらのことから主に自動同期投入装置等を用いて配電系統の電圧位相に分散型電源１５の電圧位相を合わせて投入する操作が行われているため、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えもしくは分散型電源１５の連系が行われた場合についても電圧には顕著な位相変化が現れない。しかしながら、電流については電圧位相のように同期を取ることを行わないため、送電方向が変化した前後において相電流の位相角に変化が現れる。この時、分散型電源１５からの逆潮流では、相電流の位相変化が緩やかであり相電流変化分の位相差Δδは小さくなる。これは、分散型電源１５の電源容量が変電所１１Ａ（１１Ｂ）の電源容量に比べ当然のことながら小さいため、連系する配電系統に変電所１１Ａ（１１Ｂ）から供給されている相電流に追従するようにして分散型電源１５からの電流は除々に増えるように配電系統へ供給されていくためである。又、変電所１１Ａ（１１Ｂ）の切り換えによる逆潮流では、相電流の位相変化が早く相電流変化分の位相差Δδは大きくなる。これは、切り換えをする変電所１１Ａ（１１Ｂ）の電源容量もその配電系統に供給するために十分な電源容量を備えているため、供給する配電系統に既に流れている相電流に追従せずに電流位相が変化するためである。
【００３０】
但し、分散型電源１５が連系されている状態の配電系統において、その配電系統から分散型電源１５の出力に匹敵するような大容量負荷が脱落した場合には、相電流の位相変化が早く相電流変化分の位相差Δδは大きくなる。
【００３１】
従って、相電流変化分の位相差Δδが大きくなった場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流か分散型電源１５による逆潮流かを区別するため、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分と相電流変化分の位相差を判断条件に加え、逆潮流の種別を判断することとした。
【００３２】
前記相電流変化分の位相差Δδの判定基準となる所定位相範囲を、前述の０°〜４５°に設定したのは以下の理由による。即ち、実配電線において、試験して収集したデータをもとに設定したものであって、相電流変化分の位相差Δδが０°〜４５°の範囲内にある場合に分散型電源１５からの逆潮流と判定しても誤判定にならないことが判明し、それ以外の場合には逆潮流の種別の判定が難しいことが判明したからである。
【００３３】
次に、相電流変化分の位相差Δδが大きくなった場合の次の判断条件として用いられる送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分と相電流変化分の位相差と、その位相差に基づいて逆潮流の種別を更に判定する理論を以下に順次説明する。
【００３４】
変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流は、図６（ａ）〜（ｃ）に示す変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え時の手順により起こり、切り換え前の状態を示す図６（ａ）はループ点開閉器（図示略）が開放され、区分開閉器１６Ａが閉じられ、かつ区分開閉器１６Ｂが開かれて、変電所１１Ａのみが電源側となっている。ループ状態を示す図６（ｂ）はループ点開閉器（図示略）が投入され、両区分開閉器１６Ａ，１６Ｂが閉じられ、変電所１１Ａ, １１Ｂがともに電源側となっている。更に、切り換え後を示す図６（ｃ）はループ点開閉器（図示略）が開放され、区分開閉器１６Ａが開かれ、かつ区分開閉器１６Ｂが閉じられ、変電所１１Ｂが電源側に切り換えられている。図６（ｃ）に示す変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え後の破線部分の等価回路は、図７のように示される。
【００３５】
ここで、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩは、図６（ｃ）に示す切り換え後の状態から図６（ｂ）に示すループ状態を引くことによって得られ、次の（１）〜（３）式によって演算される。
＜ループ＞
【００３６】
【数１】
＜切り換え後＞
【００３７】
【数２】
＜切り換え後＞−＜ループ＞
【００３８】
【数３】
変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｓは、第１表示器２１から切り換えられた変電所１１Ｂ側を見たインピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）によって決定される。このインピーダンスのうち、抵抗分Ｒは正（Ｒ＞０）であるため、相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｓは、次の不等式（４）のとおりとなり、｜π／２｜以内となる。
【００３９】
【数４】
図８（ａ）は分散型電源１５からの逆潮流が無い状態を示す。この状態から図８（ｂ）に示すように分散型電源１５からの逆潮流が有る状態に変化した時の等価回路は、図９のように示される。
【００４０】
ここで、送電方向の変化前と変化後における相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩは、分散型電源１５からの逆潮有の状態から逆潮無の状態を引くことによって得られ、次の（５）〜（７）式によって演算される。
＜逆潮無＞
【００４１】
【数５】
＜逆潮有＞
【００４２】
【数６】
＜逆潮有＞−＜逆潮無＞
【００４３】
【数７】
分散型電源１５からの逆潮流の有無による相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｇは、第１表示器２１から変電所１１Ａ側を見たインピーダンス（Ｒ＋ｊＸ）によって決定される。このインピーダンスのうち、抵抗分Ｒは正（Ｒ＞０）であるため、相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差θｇは、次の不等式（８）のとおりとなり、｜π／２｜以上となる。
【００４４】
【数８】
よって、電圧変化分ΔＶｒが０°にある時の電流変化分ΔＩｒとの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判定でき、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定できる。
【００４５】
そして、相電流位相範囲判定回路４５又は変化分位相範囲判定回路４７により分散型電源１５からの逆潮流と判定された場合には、送電方向補正回路４９により、送電方向判別回路４２が判別記憶していた変化前の送電方向のままロックし、予め設定された変電所１１Ａを基準とした正しい送電方向を維持する。なお、変化分位相範囲判定回路４７によって変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えによる逆潮流と判定された場合には、変電所を基準とした正しい送電方向であるため変化前の送電方向を維持するためのロックは行われない。更に、無停電時地絡方向判定回路５０は、送電方向補正回路４９によって補正が行われた適正な送電方向と地絡検出回路３８により予め判定記憶されていた地絡方向とに基づいて無停電時地絡方向判定回路５０において負荷側地絡の有無を判定する。
【００４６】
次に、前記のように構成した配電線の地絡方向判別装置についてその動作を説明する。
（停電有モードの場合）
配電線１２が停電する状態において動作する「停電有モード」の動作は従来の動作と同様であるため詳しい説明を省略する。概要を述べると停電時送電方向判別回路３６、地絡検出回路３８及び停電時地絡方向判定回路３９により負荷側地絡の有無が判定記憶され、表示灯４１により表示される。
（停電無モードの場合）
図１０及び図１１は、配電系統に分散型電源１５が連系され、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えが行われず、分散型電源１５による逆潮流により送電方向が変化した場合の送電方向の判別と、その補正動作及び地絡事故時の第１表示器２１，第２表示器２２の変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡の表示動作を示すタイミングチャートである。又、図１２は分散型電源１５が連系されていないか解列されていて、変電所１１Ａが変電所１１Ｂに切り換えられた場合の図１０及び図１１と同様の表示動作を示すタイミングチャートである。
【００４７】
次に、図１０及び図１１に関係する図１３のフローチャートにより送電方向の補正動作を説明する。
図１３のステップＳ１では変電所方向設定スイッチ４３によって変電所方向がＫ側（変電所１１Ａ）にセットされる。ステップＳ２において、無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。ステップＳ３において、同じく前記送電方向判別回路４２によって送電方向が１秒間継続して変化したか否かが判別され、Ｙｅｓの場合にはステップＳ４において相電流位相差演算回路４４により送電方向変化前後の相電流変化分の位相差Δδの演算が行われる。そして、ステップＳ５おいて変化前後の相電流変化分の位相差Δδが４５°より大きいか否かが相電流位相範囲判定回路４５によって判定される。
【００４８】
なお、ステップＳ５では分散型電源１５からの逆潮流か否かが判断され、Ｎｏ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）と記憶（セット）される。
【００４９】
一方、前述のステップＳ５において、Ｙｅｓと判断された場合にはステップＳ６において相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６により送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差∠（ΔＶ−ΔＩ）の演算が行われる。そして、ステップＳ７において送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差の絶対値| ∠（ΔＶ−ΔＩ）| が９０°以上か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定される。即ちステップＳ７によって、最終的に変電所の切り換えによる逆潮流か、分散型電源１５からの逆潮流かが判断され、Ｙｅｓ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、前述したように送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）として記憶（セット）される。そして、ステップＳ１０において、無停電時送電方向判別回路４２により常時送電方向の判別が行われる。ステップＳ１１において、同じく無停電時送電方向判別回路４２により送電方向が１秒間継続して変化前の送電方向へ戻ったか否かが判別され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１３において、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている変化前の送電方向を維持するためのロックと、順潮流（Ｋ→Ｌ）の記憶（セット）が解除され、ステップＳ２において、再び無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。
【００５０】
一方、ステップＳ１１において、Ｎｏと判定された場合、ステップＳ１２において、変化前後の相電流変化分ΔＩの位相差Δδが３０°より大きく、かつ変化前後の相電流変化分ΔＩの大きさ（電流値）が５Ａ（アンペア）より大きいかを相電流位相範囲判定回路４５によって判定し、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１４において、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている変化前の送電方向を維持するためのロックの解除と、順潮流（Ｋ→Ｌ）の記憶（セット）が解除され、ステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１２において、Ｎｏと判定された場合には、ステップＳ１０に戻る。
【００５１】
一方、前述のステップＳ７において、Ｎｏと判定された場合、つまり変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判断された場合には、ステップＳ９において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることなく送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が逆潮流（Ｌ→Ｋ）として記憶（セット）され、その後、ステップＳ２において、無停電時送電方向判別回路４２によって常時送電方向の判別が行われる。
【００５２】
図１３に示すフローチャートにより、結論として、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流の場合には、潮流方向は潮流変化後のままでロックする補正が行われず、分散型電源１５による逆潮流の場合には潮流方向は変化前の送電方向のままロックされることで、補正が行われることになる。
【００５３】
図１４は、ステップＳ１において変電所方向設定スイッチ４３によって変電所方向がＬ側にセットされた場合を示し、図１３の動作と同様であるため詳しい説明を省略する。異なる箇所の概要を述べるとステップＳ７において送電方向変化前後の電圧変化分（ΔＶ）と電流変化分（ΔＩ）の位相差の絶対値| ∠（ΔＶ−ΔＩ）| が９０°以下か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定され、Ｙｅｓ、つまり分散型電源１５からの逆潮流の場合には、ステップＳ８において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることで補正され、送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が順潮流（Ｌ→Ｋ）として記憶（セット）される。一方、ステップＳ７において、Ｎｏと判定された場合、つまり変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判断された場合には、ステップＳ９において、送電方向補正回路４９により送電方向変化後の送電方向が変化前の送電方向のままロックされることなく送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に送電方向が逆潮流（Ｋ→Ｌ）として記憶（セット）される。
【００５４】
次に、上述した送電方向の補正動作と連係して行われる負荷側地絡事故の表示動作を図１５のフローチャートに基づいて説明する。
図１５のステップＳ１において地絡検出回路３８により地絡事故が発生したか否かが検出され、ステップＳ２において同じく地絡検出回路３８により零相電圧と零相電流の演算が行われる。次にステップＳ３において図１３もしくは図１４のフローチャートに基づいて行われた処理において送電方向補正回路４９の記憶媒体（図示略）に記憶（セット）されている送電方向が無停電時地絡方向判定回路５０によって順潮流( Ｋ→Ｌ) か否かが判断される。Ｙｅｓの場合にはステップＳ２において演算した結果、つまり零相電圧と零相電流の位相差が−３０°〜１５０°の位相範囲内の場合には、ステップＳ４において無停電時地絡方向判定回路５０によって負荷側地絡（Ｋ→Ｌ）と判定し、零相電圧と零相電流の位相差が上記位相範囲外の場合には、電源側地絡（Ｌ→Ｋ）と判定する。このステップＳ４においてＹｅｓと判断された場合には、ステップＳ５で表示灯４１により負荷側地絡事故の表示が行われる。
【００５５】
一方、ステップＳ３においてＮｏと判断された場合には、ステップＳ６において地絡発生位相方向は負荷側地絡（Ｌ→Ｋ）か否かが無停電時地絡方向判定回路５０によって判断され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ５において負荷側地絡事故が表示される。又、ステップＳ６においてＮｏと判断された場合には、ステップＳ７に移行し、負荷側地絡事故を表示しない。更に、ステップＳ４においてＮｏと判断された場合にも、ステップＳ７へ移行する。
【００５６】
ここで、無停電時送電方向判別回路４２の潮流方向を判定する位相範囲を−９０°〜９０°の範囲に設定した理由を以下に説明する。
分散型電源１５からの逆潮流が及ぶ場合と、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換え時には有効電力が変化する。有効電力Ｐは、相電圧Ｖ、相電流Ｉ、相電圧Ｖ及び相電流Ｉの力率角θとすると、次式で示される。
【００５７】
Ｐ＝３Ｖ・Ｉｃｏｓθ
上式のｃｏｓθは９０°もしくは−９０°で０となり、θ＜９０°→θ＞−９０°又はθ＞−９０°→θ＜９０°には、プラス→マイナスの値となり、極性が変化することから判定処理上において明確に潮流方向が変化することが捉えられるので、−９０°〜９０°の範囲に設定した。又、無停電時送電方向判別回路４２の記憶媒体には−９０°〜９０°の位相範囲であった場合には順潮流（Ｋ→Ｌ）と記憶（セット）され、それ以外は逆潮流（Ｌ→Ｋ）と記憶（セット）される。
【００５８】
次に、無停電時地絡方向判定回路５０によって、変電所を基準とした負荷側地絡を判定する動作を更に説明する。
相電流位相差演算回路４４及び相電流位相範囲判定回路４５と、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６及び変化分位相範囲判定回路４７とにおいてそれぞれ演算が行われる。そして、無停電時地絡方向判定回路５０において変電所１１Ａから変電所１１Ｂの切り換え時には送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化した変電所１１Ｂ方向と、地絡方向とのアンド条件をもって変電所１１Ｂを基準とした負荷側地絡か否かを判定する。反対に、分散型電源１５からの逆潮流の場合には、送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化する前の変電所１１Ａ方向としてロックされた送電方向と、地絡方向とのアンド条件をもって変電所１１Ａを基準とした負荷側地絡か否かを判定する。
【００５９】
一例として、分散型電源１５の連系によって、有効電力の極性が変化するのは、分散型電源１５と該分散型電源１５の逆潮流のみによって賄われている負荷２０との間に設置されている第２表示器２２であって、逆潮流（Ｌ→Ｋ) を示す範囲に入るからである。一方、第１表示器２１については、分散型電源１５の潮流が及ばない位置にあり、変電所からの供給によって賄われているため分散型電源１５が連系されている場合においても順潮流（Ｋ→Ｌ) を示す範囲に入り極性は変化せず、分散型電源１５からの逆潮流が及んでいるか否かを判別することができる。その後の処理として第２表示器２２の送電方向は補正され、送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化する前の変電所方向をロックした送電方向と地絡方向とのアンド条件をもって変電所を基準とした負荷側地絡を判定する。第１表示器２１の送電方向は送電方向補正回路４９に記憶（セット）された送電方向が変化したままの変電所方向をロックしない送電方向と地絡方向とのアンド条件をもって変電所を基準とした負荷側地絡を判定する。
【００６０】
上記実施形態の配電線における事故方向判別装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線１２の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧Ｖｒと相電流Ｉｒの位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線１２の送電方向を逆潮流と判別するようにした。又、相電流位相差演算回路４４と相電流位相範囲判定回路４５及び相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６と変化分位相範囲判定回路４７とからなる逆潮流種別判別回路４８を設けた。このため、配電系統に分散型電源１５が連系されている場合に、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流であるのか分散型電源１５からの逆潮流であるのかを正確に判別することができる。
【００６１】
（２）上記実施形態では、停電無モードにおいて、無停電時送電方向判別回路４２の判別結果に基づいて、分散型電源１５が連系され、送電方向が変化した場合に、相電流位相差演算回路４４により相電流変化分の位相差Δδの演算が行われ、送電方向変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲内か否かが相電流位相範囲判定回路４５により判定され、変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲内の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定され、一方、変化前後の位相差が０°〜４５°の範囲外の場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６により電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒの演算が行われる。そして、変化前後の位相差が−９０°〜９０°の範囲内か否かが変化分位相範囲判定回路４７によって判定され、電圧変化分ΔＶｒと電流変化分ΔＩｒの位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが図５に示す位相−９０°〜９０°の範囲内の場合には、変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と判定する。又、前記位相差ΔＶｒ−ΔＩｒが−９０°〜９０°の位相範囲外の場合には分散型電源１５からの逆潮流と判定するようにしている。
【００６２】
更に、送電方向変化後の送電方向が順潮流（Ｋ→Ｌ）か否かが送電方向補正回路４９に記憶（セット）される。この記憶（セット）された送電方向の補正結果に基づいて無停電時地絡方向判定回路５０により負荷側地絡の判定が行われる。従って、無停電時において送電方向が変化しても負荷側地絡か否かを正確に判定することができる。
【００６３】
次に、この発明の別の実施形態を図１６〜図１８に基づいて説明する。図１６は送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図、図１７，１８は図１６の回路図に基づく処理動作のフローチャートである。この別の実施形態においては、図１６に示すように、前記相電圧変化分・相電流変化分位相差演算回路４６の上流側に相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段としての相電圧変化分・相電流変化分演算判定回路５１を接続している。この演算判定回路５１は、相電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩが設定値を超えたか否かを判断し、かつ相電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差を演算する機能を備えている。
【００６４】
そして、前述した実施形態の図１３に示すステップＳ３において、Ｎｏと判断された場合に、図１７に示すステップＳ１５〜Ｓ１７の処理を行うようにしたものである。ステップＳ１５において、前記演算判定回路５１によって相電圧と相電流の電圧変化分ΔＶが設定値（例えば３Ｖ）、電流変化分ΔＩが設定値（例えば３Ａ）を超えたか否かが判断され、Ｙｅｓの場合には、ステップＳ１６において、前記位相差演算回路４６によって相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分ΔＶと電流変化分ΔＩの位相差∠ΔＶ−ΔＩが演算される。次に、ステップＳ１７において、演算された位相差∠ΔＶ−ΔＩが所定位相角（９０°）以上か否かが判定されるとともに、この判定結果が予め設定された設定回数を超えたか否かがカウントされる。そして、ステップＳ１７において、Ｙｅｓと判断された場合には、分散型電源１５からの逆潮流と判定し、ステップＳ８に移行する。反対に、ステップＳ１７において、Ｎｏと判断された場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定し、ステップＳ９に移行する。
【００６５】
上述したステップＳ１５〜Ｓ１７を設けた理由を以下に説明する。
ステップＳ３において送電方向が１秒間継続して変化した場合には、大方の場合において送電方向が変化したことを判定することができる。しかし、レアケースにおいては、設定された１秒以下の場合においても変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流と分散型電源１５からの逆潮流の場合が考えられる。すなわち、変電所１１Ａから変電所１１Ｂへの切り換えの場合は、例えば変電所１１Ｂからの潮流が分散型電源１５の出力の大小によって第１表示器２１へ到達したりしなかったりするため、分散型電源１５の出力の大小が１秒以内に変動する場合において短時間（１秒以下）に送電方向が切り換わることがある。又、分散型電源１５からの逆潮流の場合は、例えば第１表示器２１が分散型電源１５の連系点と負荷２０との間に設置されている場合において、分散型電源１５の出力変動ないしは負荷２０の電力消費の変化によって短時間（１秒以下）に送電方向が切り換わることがある。従って、所定設定時間の１秒以下の場合においても変電所１１Ａ，１１Ｂの切り換えによる逆潮流か分散型電源１５からの逆潮流かを判別することにより判別精度を向上することができる。
【００６６】
次に、ステップＳ１７において位相差が９０°以上となる回数が設定回数を超えたか否かを判定する理由を以下に説明する。
ステップＳ３でＮｏとなった場合にはステップＳ１５において電圧変化分ΔＶが３Ｖ、電流変化分ΔＩが３Ａを超えるか否かという位相以外の電圧及び電流を判別要素として用いているため、位相差が一定でない状態での相電圧及び相電流から変化分位相範囲判定回路４７を用いて位相差ΔＶ−ΔＩが９０°以上か否かを演算することとなる。そのために設定回数以上の変化があったか否かを確認することとした。確認する理由としては、ステップＳ３において送電方向が１秒間継続しておらず、短時間に位相が変化している状態の相電圧及び相電流から位相差∠ΔＶ−ΔＩを判別しようとするために、判別する所定判別時間内（例えば本実施例では変化前後各４０ｍｓ）において、判定精度を向上するために設定回数を定め、多い回数の条件をセットするようにした。なお、ステップ３において、Ｙｅｓの場合には送電方向が１秒間継続しているためステップＳ７において位相差∠ΔＶ−ΔＩが変化することは無いが前述したステップＳ１７と同様の処理を行なってもよい。
【００６７】
図１８は変電所方向がＬ側にセットされた場合のフローチャートである。この処理動作は図１７の変電所方向がＫ側にセットされた場合の処理動作のうちステップＳ７と、Ｓ１７の判定において所定の設定範囲内であるか否かが逆となる。又、ステップＳ８，Ｓ９においても変電所方向をロックするしないの基準が逆となるが、その他の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００６８】
次に、この発明のさらに別の実施形態を図１９〜図２１について説明する。
図１９は送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図、図２０，２１は図１６の回路図に基づく処理動作のフローチャートである。図１９のブロック回路においては、前記無停電時送電方向判別回路４２、位相差演算回路４４、相電流位相範囲判定回路４５が省略され、前記演算回路４６の前に前記演算判定回路５１が接続されている。又、この演算判定回路５１には前記変電所方向設定スイッチ４３が接続されている。
【００６９】
この実施形態においては、図２０に示すように変電所方向をＫ側にセットし、その後、図１７において説明したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７と同様のステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４に移行する。さらに、前述した図１７のステップＳ８〜Ｓ１４と同様のステップＳ５〜Ｓ１１に移行する。
【００７０】
図２０においては、図１７に示す前述したステップＳ２〜Ｓ７が省略されている。又、図２０の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
図２１は図２０のステップＳ１において、変電所をＬ側にセットした場合のフローチャートであって、この処理動作は図２０の変電所方向がＫ側にセットされた場合の処理動作のうちステップＳ４の判定において所定の設定範囲内であるか否かが逆となる。又、ステップＳ５，Ｓ６においても変電所方向をロックするしないの基準が逆となるが、その他の処理動作は図１７の処理動作と同様であるため説明を省略する。
【００７１】
この別例においては、配電線に分散型電源１５の出力の大小及び負荷２０の変動によって、送電方向が一秒間継続して変化しない状態が多く現れる配電系統に用いることができ、回路構成が簡素化されているので、事故方向判別装置の構成を簡素化することができる。
【００７２】
なお、前記実施形態は以下のように変更して具体化することができる。
○ 前記変電所方向設定スイッチ４３を省略してもよい。この場合には配電線１２を変電所１１Ａからの潮流のみの状態にしておいて、第１及び第２表示器２１，２２を設置する必要がある。
【００７３】
○ 送電方向補正回路４９からの信号を前記表示灯４１に入力し、この表示灯４１により変電所の切り換えによる逆潮流の有無と、分散型電源１５からの逆潮流の有無とを表示するようにしてもよい。
【００７４】
○ 前記相電流位相範囲判定回路４５の所定位相範囲を、０°〜４５°に代えて、０°〜４０°又は０°〜５０°に設定してもよい。
○ 前述した第１表示器２１及び第２表示器２２の各種の位相範囲、設定値については、変電所からの切り換え信号によって切り換えられるようにしてもよい。
【００７５】
前記実施形態から把握される請求項以外の技術思想について説明する。
（１）請求項１〜１０のいずれか１項において、送電方向補正手段には変電所の切り換えによる逆潮流の有無と、分散型電源１５からの逆潮流の有無とを表示する機能が備えられている配電線における送電方向判別装置。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】配電線における送電方向判別機能を備えた事故方向判別装置を示すブロック回路図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、Ｒ相電圧基準に対する送電方向の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図３】地絡事故の方向を判定するための零相電圧基準に対する零相電流の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図４】変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源の逆潮流かを判定する相電流変化分の位相差Δδの判定位相角の範囲を示す説明図。
【図５】変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判定する相電圧変化分ΔＶと相電流変化分ΔＩの位相差の判定位相角の範囲を示す説明図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、変電所が切り換わる時の手順を示す説明図。
【図７】変電所が切り換わった後の等価回路図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、分散型電源からの逆潮流による送電方向の変化状態を示す説明図。
【図９】分散型電源からの逆潮流が有る状態の等価回路図。
【図１０】分散型電源が系統に連系された場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１１】分散型電源が系統に連系された場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１２】変電所が切り換えられた場合の地絡事故表示動作を示すタイミングチャート。
【図１３】変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１４】変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１５】負荷側地絡事故の判定表示動作を説明するフローチャート。
【図１６】この発明の送電方向判別装置の別例を示すブロック回路図。
【図１７】図１６の送電方向判別装置の変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１８】図１６の送電方向判別装置の変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図１９】この発明の送電方向判別装置のさらに別例を示すブロック回路図。
【図２０】図１９の送電方向判別装置の変電所方向をＫ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【図２１】図１９の送電方向判別装置の変電所方向をＬ側にセットした場合の送電方向の補正動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００７７】
Ｉ，Ｉｒ…相電流、Ｖ，Ｖｒ…相電圧、Δδ，θｇ，θｓ，ΔＶｒ−ΔＩｒ，ΔＶｒ−ΔＩｒ…位相差、ΔＩ…相電流変化分、ΔＶ…相電圧変化分、１１Ａ，１１Ｂ…変電所、１２…配電線、１５…分散型電源。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電線の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、
同検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを判別するための状態変化判別手段とを備え、
前記状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別する逆潮流種別判別手段と、
前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流である場合には、送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源からの逆潮流でない場合には、ロックを行わないようにする機能を有する送電方向補正手段と
を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項２】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段であって、該送電方向判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別する機能とを備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項３】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の変化分を演算するとともに、それらの演算結果が所定の設定範囲を超えたか否かを判定する相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段であることを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項４】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、請求項２に記載の前記送電方向判別手段と、請求項に３記載の相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段とを備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項５】
請求項２又は４において、前記送電方向判別手段は、該送電方向判別手段により判別された送電方向が予め設定された設定時間を継続して変化したか否かを判定する継続時間判定機能を備え、この判定結果によって前記逆潮流種別判別手段の処理動作へ移行するか否かを判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項６】
請求項２又は５において、前記逆潮流種別判別手段は、前記送電方向判別手段により送電方向が変化したと判別された場合、相電流位相差演算手段による演算処理を行い、その演算結果が相電流位相範囲判定手段により設定値を超えたと判定された場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段の演算結果に基づいて、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化分の位相差が所定の設定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が設定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定するとともに、前記相電流位相差演算手段の演算結果が前記相電流位相範囲判定手段により設定値を超えていないと判定された場合には、分散型電源からの逆潮流と判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項７】
請求項３において、前記逆潮流種別判別手段は、前記相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段により判別された相電圧及び相電流の変化分が設定値を超えた場合には、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分と電流変化分の位相差が所定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が所定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項８】
請求項２又は３において、前記送電方向補正手段は、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流であり、前記送電方向判別手段により判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックしている状態において、再度前記送電方向判別手段により判別された送電方向が変化前の状態に戻った場合には、前記ロックを解除するロック解除機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項９】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、電源側である変電所の方向を設定するための変電所方向設定手段を備えている配電線における送電方向判別装置。
【請求項１０】
請求項６において、前記相電流位相範囲判定手段の所定位相範囲は、０°〜４５°であり、前記変化分位相範囲判定手段の所定位相範囲は、−９０°〜９０°に設定されている配電線における送電方向判別装置。
【請求項１】
配電線の相電圧及び相電流を検出する検出手段と、
同検出手段によって検出された相電圧、相電流及びそれらの位相が変化したか否かを判別するための状態変化判別手段とを備え、
前記状態変化判別手段によって相電圧、相電流及びそれらの位相が所定の設定範囲と判定された場合に、変電所の切り換えによる逆潮流か分散型電源からの逆潮流かを判別する逆潮流種別判別手段と、
前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流である場合には、送電方向を変化前の送電方向のままロックし、分散型電源からの逆潮流でない場合には、ロックを行わないようにする機能を有する送電方向補正手段と
を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項２】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差に基づいて前記配電線の送電方向を判別する送電方向判別手段であって、該送電方向判別手段は、前記相電圧と相電流の位相差が−９０°〜９０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を順潮流と判別し、前記相電圧と相電流の位相差が９０°〜２７０°の範囲内にある場合、前記配電線の送電方向を逆潮流と判別する機能とを備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項３】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、前記相電圧と相電流の変化分を演算するとともに、それらの演算結果が所定の設定範囲を超えたか否かを判定する相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段であることを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項４】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、請求項２に記載の前記送電方向判別手段と、請求項に３記載の相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段とを備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項５】
請求項２又は４において、前記送電方向判別手段は、該送電方向判別手段により判別された送電方向が予め設定された設定時間を継続して変化したか否かを判定する継続時間判定機能を備え、この判定結果によって前記逆潮流種別判別手段の処理動作へ移行するか否かを判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項６】
請求項２又は５において、前記逆潮流種別判別手段は、前記送電方向判別手段により送電方向が変化したと判別された場合、相電流位相差演算手段による演算処理を行い、その演算結果が相電流位相範囲判定手段により設定値を超えたと判定された場合には、相電圧変化分・相電流変化分位相差演算手段の演算結果に基づいて、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化分の位相差が所定の設定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が設定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定するとともに、前記相電流位相差演算手段の演算結果が前記相電流位相範囲判定手段により設定値を超えていないと判定された場合には、分散型電源からの逆潮流と判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項７】
請求項３において、前記逆潮流種別判別手段は、前記相電圧変化分・相電流変化分演算判定手段により判別された相電圧及び相電流の変化分が設定値を超えた場合には、変化分位相範囲判定手段により相電圧と相電流の変化前後の電圧変化分と電流変化分の位相差が所定範囲を超えるか否かを判定し、その判定結果が所定範囲を超えた場合は、分散型電源からの逆潮流と判定し、超えていない場合には、変電所の切り換えによる逆潮流と判定する機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項８】
請求項２又は３において、前記送電方向補正手段は、前記逆潮流種別判別手段により判別された結果が分散型電源からの逆潮流であり、前記送電方向判別手段により判別された送電方向を変化前の送電方向のままロックしている状態において、再度前記送電方向判別手段により判別された送電方向が変化前の状態に戻った場合には、前記ロックを解除するロック解除機能を備えたことを特徴とする配電線における送電方向判別装置。
【請求項９】
請求項１において、前記状態変化判別手段は、電源側である変電所の方向を設定するための変電所方向設定手段を備えている配電線における送電方向判別装置。
【請求項１０】
請求項６において、前記相電流位相範囲判定手段の所定位相範囲は、０°〜４５°であり、前記変化分位相範囲判定手段の所定位相範囲は、−９０°〜９０°に設定されている配電線における送電方向判別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００６−２４６６００（Ｐ２００６−２４６６００Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５８２２９（Ｐ２００５−５８２２９）
【出願日】平成１７年３月２日（２００５．３．２）
【出願人】（０００２２２０３７）東北電力株式会社 (228)
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【出願人】（０００１４４１０８）株式会社三英社製作所 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２日（２００５．３．２）
【出願人】（０００２２２０３７）東北電力株式会社 (228)
【出願人】（０００１０２６３６）エナジーサポート株式会社 (51)
【出願人】（０００１４４１０８）株式会社三英社製作所 (35)
【Ｆターム（参考）】
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