分散型電源が導入された電力系統について

質問

電力系統に分散型電源が導入された時の配電システムについて教えてください。例えば、
(変電所)――＋――＋――＋――＋
　　　　　　　　｜　　　｜　　　｜　　　｜
　　　　　 　　Load1 　DG1 　DG2 　Load2
DG：分散型電源　，　Load：負荷(需要家)
のような電力系統があり、分散電源の供給電力がDG1=2,DG2=3、負荷の消費電力がLoad1=5,Load2=4だったとします。この場合、消費電力9のうち、分散型電源からの供給電力5(2+3),変電所からの供給電力4ということなのでしょうか？また事故などで変電所からの電力が供給されなくなった場合でも、分散型電源の供給電力5を使って、Load1かLoad2のどちらかの停電を解消できるということですか？根本的に考え方が間違ってましたらすみません…

回答No.6

ymmasayan

No.2です。補足質問に回答します。

>　事故時について、・・・・将来分散型電源が普及しマイクログリッドのような
>　配電システムになった場合、Load1・DG1・DG2・Load2を変電所から切り離して独立運転させ、
>　例えば、DG1とDG2でLoad2に電力を供給するということはどうなのでしょうか？

現在、将来とも自家発電の範疇で単独運転することは問題ないと思います。
しかし自家消費を超えて異なる需要家間でこれが認められることはまず考えにくいでしょう。
１．人身事故、設備事故の可能性
２．どこを生かし、どこを殺すかの優先度付けの難しさとそのシステム化　
３．大元の電源が復旧したときの解列・再投入の問題

お礼

度々お答えいただきありがとうございます。分散電源が単独運転することは問題が多く、現状ではやはり自家発電の範疇ということになってしまうのですね。単独運転の問題点もよく分かりました。

みなさんのご説明で自分なりに納得できました。どの方も丁寧にお答えいただき、甲乙をつけることができないのでポイントはつけない形で締め切らせていただきます。ありがとうございました。

回答No.5

ytrewq

電力量の考え方は基本的にはＯＫだと思います。

電力会社の配電線の場合、変電所の遮断器を切にするときに転送遮断装置によって、各分散電源の遮断器も切りますので、その配電線は停電となります。　変電所の遮断器が切れているときに分散電源から他の負荷へ電力供給することはありません。
これは、現在の配電線保護のしくみからそうせざるを得ないためです。

配電線上には適当な間隔で開閉器があります。（電柱上の入・切と表示のある箱）
これは開閉器によって、配電線を区間に分け、事故が発生したときに、事故区間だけを切り離して他の健全区間を早期に復旧し、停電の影響を最小限に留めるものですが、配電線上に電源があると、事故区間の検出がうまくできません。

分散電源を独立運転することは今の配電線上では不可能です。　各電源を負荷に合わせてうまく協調させたり、系統と同期したりする仕組みが必要となるからです。　最近はマイクログリッドでこの辺の研究や実証が行われています。

お礼

分かりやすい説明ありがとうございます。現在の配電系統では、分散電源が単独で電力を供給するのはやはり難しいようですね。マイクログリッドなどにも関心があるので自分でもっと勉強してみようと思います。

みなさんのご説明で自分なりに納得できました。どの方も丁寧にお答えいただき、甲乙をつけることができないのでポイントはつけない形で締め切らせていただきます。ありがとうございました。

回答No.4

sego

電力系統側が停電する場合、現状発電所のトラブルで停電することは考えられません。発電所は通常１箇所に複数の発電機を備え並列同期運転していて１機故障してもその発電機を系統から切り離すだけで通常１００％運転していないので、殆どのその供給能力も変わらず運転を続けられる構造になっています。またそのうような発電所が複数で同期発電しているので、１箇所の発電所が地震や戦争などで爆破されたとしても供給が止まることは無い設計になっています。しかし途中の系統（マイクログリッドも含む）の事故は防ぐことが出来なく停電になります。ニューヨーク大停電も日本での震災での停電も系統事故で停電しています。
分散型発電が停電を検知した時点で供給を遮断するようになっている（系統連系技術要件ガイドライン）のは、たとえばＤＧ１で停電を検知してもそれがＬｏａｄ１の近くの電柱に車が衝突して線が切れて停電したのか。数キロ先の高圧線にヘリコブタが激突して停電したのかＤＧ１には判断できないです。また近くの線が台風などで切れた場合や柱上トランス２次側ショートなどの事故の場合、危険なだけでなく被害を広げたり、保守員が到着したとき系統は遮断しても電気が印加され続け修復作業の妨害になります。それもＤＧ１からＤＧ５まで供給していて、その方が不在である場合（電力会社は持ち主の許可なく他の施設に入れない）５箇所の接続電線を探しだし遮断しなければなりません。

地震などの災害などを想定して一晩ぐらいは停電しても大丈夫なような各家庭や各会社、社会的備えが必要なのでは。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございます。No.3の方もおっしゃっておられましたが、消費者側である程度停電に対処できるような備えをしておくことが大切みたいですね。
みなさんのご説明で自分なりに納得できました。どの方も丁寧にお答えいただき、甲乙をつけることができないのでポイントはつけない形で締め切らせていただきます。ありがとうございました。

回答No.3

bungosuidou

＞例えば、DG1とDG2でLoad2に電力を供給するということはどうなのでしょうか

分散電源の所内負荷という考え方（同一構内での電力供給）であれば可能だと思われますが、不特定多数へ分散電源が単独に電力を供給する場合、それによるメリットがどの程度有るかということですね。
電力会社の停電に対するバックアップを考えるより、２時間程度の停電が許容できるような社会システムを構築するほうが、危機管理上は楽だと思います。

お礼

分散電源は現段階では、自分のところの電力を供給するというあたりが主な使い道ということでしょうか。参考になりました。
みなさんのご説明で自分なりに納得できました。どの方も丁寧にお答えいただき、甲乙をつけることができないのでポイントはつけない形で締め切らせていただきます。ありがとうございました。

回答No.2

ymmasayan

１）力率のことを考えなければ考え方は合っています。
２）類似質問に答えていますので参考にしてください。
分散電源の単独運転は非常に危険なので法律でも禁止されています。
解列の方法は２つあります。詳細は参考ＵＲＬをどうぞ。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1414519

お礼

ご返答ありがとうございます。類似質問でのymmasayanさんのご説明も参考になりました。
事故時についてなのですが、No.1さんへのお礼欄にも書かせていただいたようなことはどうなのでしょうか？

回答No.1

bungosuidou

分散電源の出力と変電所からの出力の考え方はほぼ合っていますが、有効電力分と無効電力分があるため、単純な加減算とはならないようです。
例えば、有効電力分の電流が０になる点と、無効電力分の電流が０になる点は一致しないことのほうが多いようです
次に事故時の対応ですが、事故が発生した場合は速やかに高圧配電線をすべて停止する必要があります。
このことから、分散電源は高圧本線の停電を判定して、発電機を系統から買い列しなければなりません。
従って、事故発生時に分散電源から電源が供給されて、停電しないということはありえないということになります。

お礼

ご返答ありがとうございます。
有効電力・無効電力をきちんと考えるとなると難しいですね…
事故時について、現状の電力系統では質問で書いたようなことはありえないようですが、将来分散型電源が普及しマイクログリッドのような配電システムになった場合、Load1・DG1・DG2・Load2を変電所から切り離して独立運転させ、例えば、DG1とDG2でLoad2に電力を供給するということはどうなのでしょうか？