パワエレ50【電験3種 機械】太陽光パワーコンディショナの単独運転検出機能(パワエレ49の類題)!平成24年 A問題9 完全解説

電験3種 機械科目【パワーエレクトロニクス】平成24年度 A問題9 パワーコンディショナの単独運転検出機能

今回は平成24年度 機械科目 A問題9を解説します。★パワエレ49(令和7年度上期A問題8)と一言一句同じ問題文の再出題で、選択肢の並び順のみが異なります。太陽光パワーコンディショナの単独運転検出機能に関する空欄補充問題です。

太陽電池発電設備は出力が直流のため、配電線と連系運転するには逆変換装置(インバータ)が必要です。単独運転検出のため電圧位相や周波数の急変を監視し、瞬時電圧低下では不要な切り離しをしないという考え方はパワエレ49と同じです。

🔁 この問題は繰り返し出題されています
ほぼ同じ問題が 【機械】令和7年度上期A問題8 でも出題されています。出題パターンが固定なので、セットで解けば確実な得点源になります。
目次

平成24年度 機械科目 A問題9:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 機械科目 パワーエレクトロニクス 平成24年度 A問題9 問題文
平成24年度 機械科目 A問題9 問題文

電験3種 機械科目 【パワーエレクトロニクス】 平成24年度 A問題9

 次の文章は,太陽光発電設備におけるパワーコンディショナに関する記述である。

 近年,住宅に太陽光発電設備が設置され,低圧配電線に連系されることが増えてきた。連系のためには,太陽電池と配電線との間にパワーコンディショナが設置される。パワーコンディショナは(ア)と系統連系用保護装置とが一体になった装置である。パワーコンディショナは,連系中の配電線で事故が生じた場合に,太陽光発電設備が(イ)状態を継続しないように,これを検出して太陽光発電設備を系統から切り離す機能をもっている。パワーコンディショナには(イ)の検出のために,電圧位相や(ウ)の急変などを常時監視する機能が組み込まれている。ただし,配電線側で発生する(エ)に対しては,系統からの不要な切り離しをしないよう対策がとられている。

 上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)逆変換装置単独運転周波数瞬時電圧低下
(2)逆変換装置単独運転発電力瞬時電圧低下
(3)逆変換装置自立運転発電力停電
(4)整流装置自立運転発電力停電
(5)整流装置単独運転周波数停電

出題のポイント:単独運転を検出して事故系統から切り離す

太陽電池の直流を逆変換装置で交流へ変換し系統連系用保護装置を介して低圧配電線へ接続する構成図
パワーコンディショナは逆変換装置と系統連系用保護装置を一体化した装置です。

パワーコンディショナは逆変換装置と系統連系用保護装置を一体化した装置です。通常時は遮断器を閉じて系統連系し、配電線事故で系統電源が失われたときは電圧位相・周波数の急変から単独運転を検出し、遮断器を開いて切り離します。瞬時電圧低下は事故停電と区別し、不要な切り離しを防ぎます。令和7年度上期問8と同じ文章でも選択肢の並びが異なるため、平成24年度の正解は(1)です。

ポイント解説:通常は閉、事故検出後は遮断器を開く

通常時は遮断器を閉じ配電線事故時は単独運転を検出して遮断器を開く比較図
位相・周波数の急変を監視し、事故時は単独運転を検出して系統から切り離します。

パワエレ49(令和7年度上期A問題8)と一言一句同じ問題文です。太陽電池発電設備は出力が直流のため、配電線と連系運転するには逆変換装置(インバータ)が必要です。単独運転検出のため電圧位相や周波数の急変を監視し、瞬時電圧低下では不要な切り離しをしません。

問題の解説:同じ内容でも平成24年度は正解(1)

逆変換装置、単独運転、周波数、瞬時電圧低下の空欄と平成24年度の正解1を示した図
内容は令和7年度上期問8と同じでも選択肢番号が異なり、平成24年度は正解(1)です。

STEP1 (ア)(イ)パワーコンディショナの構成要素を確認する

パワーコンディショナは逆変換装置と系統連系用保護装置が一体になった装置で、単独運転状態を検出して切り離します。

STEP2 (ウ)(エ)監視項目と誤検出防止の対象を確認する

単独運転検出には電圧位相や周波数の急変を監視し、瞬時電圧低下には不要な切り離しをしません。

STEP3 組合せを選ぶ

パワエレ49と同じ内容の組合せですが、この問題では選択肢(1)の位置にあります。

答え:(1)

💡 覚え方
パワエレ49と同一問題文。逆変換装置+単独運転+周波数+瞬時電圧低下、という組合せ自体は変わらない。

⚠️ よくある間違い
パワエレ49の答え(3)を条件反射で書かない。この問題では同じ内容が(1)の位置にある。

まとめ

(ア)逆変換装置
(イ)単独運転
(ウ)周波数
(エ)瞬時電圧低下
答え(1)

▼あわせて解きたい関連問題
・パワーコンディショナの単独運転検出機能(令和7年度上期):【機械】令和7年度上期A問題8
・太陽光発電用パワーコンディショナの構成:【機械】令和6年度下期A問題10

📚 次に解くべき関連問題
【機械】令和6年度下期A問題10(パワエレ51)
【機械】平成28年度A問題10(パワエレ48)
【機械】平成19年度A問題10(パワエレ52)
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