系統連携に関して

個別分散発電の拡大に伴い、商用電源に発電設備からの電源を直接接続しますが、その時、電気はなぜ負荷側だけに流れて商用側に流れないのでしょうか？
周囲の人に聞いてみると、「電圧の差だ」と言いますが、そうすると発電側の電圧は商用側より低くしないといけなくなります。そうなるとせっかく発電した電気が流れないことになります。
どうしても分かりません教えてくださいお願いいたします。

No.1 回答者： assamtea 回答日時： 2002/10/29 10:14

こんにちは。

電力の流れの事を潮流と言います。これは、まるで海の潮流のように
電気が振る舞うからです。電力デバイスが発達して、ある程度のコント
ロールは出来ますが水の流れをイメージしてもらえばいいです。

いま、負荷Ｌ（ｋＷ）の人がＧ（ｋＷ）の発電機を導入した場合、Ｌよりも
Ｇの方が小さければ、Ｌ＝Ｇ＋購入電力となり、１本の線で電力系統
に連系していますので、電気の流れは系統側から負荷になります。
（川の水の流れの中で一部が上流に流れる事が無いのと同じです）

逆に、Ｌが小さくなりＬ＜Ｇとなる場合、（Ｇ－Ｌ）だけ系統に流れ込み
ます。この場合、系統の電圧よりも発電機の電圧が低かったらどうな
るかと言うと、ものすごく簡単に書くと、水でもドンドンたまると圧力が
上がってついには押し出すように、発電機側が無効電力（押し出す
ためのパワーだと思って下さい）を供給して押し出します。

補足として、余剰電力購入契約などを電力会社と結んでいない場合
は電力系統に直接発電機を接続できませんし、Ｌ＜Ｇとなる場合は
Ｇを停めるような装置を付けなければなりません。
また、都市中心部で用いられるようなスポットネットワークの場合、
アップ潮流はネットワークプロテクタと呼ばれる装置によって制限され
ますのでＬ＜Ｇとして余剰電力を流す事は出来ません。

この回答へのお礼

回答ありがとう御座います。
このような理解でいいのでしょうか？

川の流れは、常に上流から下流にしか流れない。
電気も同じで、発電側（上流）から常に負荷側（下流）にしか流れない。
負荷に対して、発電機側の発電量が、常に小さくなるようにすれば逆流（逆潮）する事はあり得ない。
ただ、負荷が大きく減って、発電機の発電量が負荷より増えると逆流（逆潮）する事がある。

この解釈でいいのですね。

ただ、最後の部分の「発電機側が無効電力（押し出す
ためのパワーだと思って下さい）を供給して押し出します。 」押し出すと言うことは、商用側に流れると言うことなのでしょうか？

お礼日時：2002/10/30 06:06

No.2 回答者： poohhoop 回答日時： 2002/10/29 21:58

>はなぜ負荷側だけに流れて商用側に流れないのでしう？

そんなことはありません商用側へも流れる可能性があります。
ただ実際には負荷よりも発電機が小さいために、商用側へは流れないよう設計されてます。
たとえば
　発電機＝1000ｋＷ
　負荷　＝1500ｋＷ
という具合にすれば、商用から500ｋＷ流れ込みます。
ただし状況によっては負荷が1000ｋＷ以下になると商用へ流れ出す可能性があります。
そのような場合は発電機の出力を絞って商用側へ流れ出ないよう制御しています。
万が一商用側へ流れ出した場合は「逆潮流」を検知して発電機を系統から切り離します。

なぜ逆潮流（商用へ流れ出す）が起こらないようにするかといいますと、送電線等で事故が発生した場合に変電所で電気を遮断したにもかかわらず、送電線に電気が流れるということを防止するためです。

>「電圧の差だ」

これはある意味正しい部分はあるのですが、接続点では電圧に差があるわけではありません。
発電機のインピーダンス、送電線のインピーダンス、商用の発電機のインピーダンスや発電機の電圧等々により負荷の分担が決まります。
これで理解できるかどうかわかりませんので自信なしとしておきます。

この回答へのお礼

回答ありがとう御座います。
このような理解でいいのでしょうか？

川の流れは、常に上流から下流にしか流れない。
電気も同じで、発電側（上流）から常に負荷側（下流）にしか流れない。
負荷に対して、発電機側の発電量が、常に小さくなるようにすれば逆流（逆潮）する事はあり得ない。
ただ、負荷が大きく減って、発電機の発電量が負荷より増えると逆流（逆潮）する事がある。

この解釈でいいのですね。
ただ最後の部分の、「電圧等々により負荷の分担が決まります。 」この部分がちょっと理解できません。

お礼日時：2002/10/30 06:01

No.3 ベストアンサー 回答者： assamtea 回答日時： 2002/10/30 23:25

こんばんは。

＃１です。

> このような理解でいいのでしょうか？

その通りです。

> は、商用側に流れると言うことなのでしょうか？

そうです。これも、書いてあるようにあくまで発電量が負荷よりも
大きい時だけです。

どのレベルで説明すればいいのかちょっとわからないですが、簡単に
言うと、電力系統というのは負荷と発電量のバランスが保たれている
ので電圧と周波数が保たれています。
負荷を発電量が上回れば、系統の電圧と周波数は上がりますし、発電量が
下回れば系統の電圧と周波数は下がります。

ですから、「電圧の差」と言う答えは結果として間違いではありません。

○需要家の中だけで考えて、負荷より発電量が小さい場合
需要家の中の電圧と周波数が下がる方向に働くため、電力会社の系統から
電気が流れ込みます。そして、流れ込む分系統の電圧と周波数が下がるので
電力会社の発電機が規程の電圧と周波数を保つために出力を上げます。


○需要家の中だけで考えて、負荷より発電量が大きい場合
需要家の中の電圧と周波数が上がる方向に働くため、電力会社の系統に
電気を押し出します。すると、系統全体ではバランスが崩れ発電量が負荷を
上回り電圧と周波数が上昇するので、電力会社の発電機が出力を絞り電圧と
周波数を保つようにします。

このように、負荷を発電量が上回れば結果的に電圧が上昇して電力系統に
電気が流れるようになります。

現在では、託送を行っている発電機も多く電力系統に繋がっているため、
系統全体の電圧、周波数を一定に保つ為に調整する事をアンシラリーサービス
と言い、その調整を行う容量をガバナフリー容量と言い、出力調整幅の
大きな発電機を設置します。（効率の良い運転をするものは出力調整幅を
ほとんど持っていないです）

この回答へのお礼

よく分かりました本当にありがとう御座いました。

お礼日時：2002/11/02 05:38