JP2020178405A - Generator control status determination device and method - Google Patents

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Abstract

To reduce active power loss in a wind farm WF within the capacity constraint of a phase adjustment facility while satisfying a voltage state by coordinated control of the phase adjustment facility and a wind power generator since the phase adjustment facility has a remaining capacity (a difference between a current value and upper and lower limit values in a reactive power compensation amount of the phase adjustment facility) depending on wind conditions.SOLUTION: A determination device of a generator control state in an electric station, connected to an electric power system at a linkage point, including phase adjustment facility and a generator, includes a determining unit of a voltage control state, to which at least a reactive power compensation amount in the phase adjustment facility and a voltage control state in the generator are input, for obtaining an active power transmission loss in the electric station, referring to a remaining capacity of the phase adjustment facility and the voltage control state of the generator, and determining a voltage control state with a small active power loss by repeated tidal current calculations.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、発電機の制御状態決定装置及び方法に関する。 The present invention relates to a control state determining device and method for a generator.

一般に、電力系統の品質は、電圧一定と周波数一定により保たれている。この中で、本発明に関する電圧面(電圧・無効電力制御)の技術背景について、以下に記載する。 In general, the quality of the power system is maintained by constant voltage and constant frequency. Among them, the technical background of the voltage surface (voltage / reactive power control) according to the present invention will be described below.

電圧・無効電力制御の目的は、基幹系統では、無効電力バランス維持、送電損失低減、電圧安定性維持である。一つ目の無効電力バランス維持では、無効電力のバランスを適正に調整する。二つ目の送電損失低減では、無効電力を供給する機器を無効電力需要の近傍に設置し、送電線の無効電力潮流を減少させることで送電損失を低減する。尚、送電損失は電流の2乗、すなわち有効電力と無効電力の2乗和に比例して増加する。三つ目の電圧安定性維持では、電圧・無効電力を制御する同期調相機や静止型無効電力補償装置を設置し、電圧安定性を維持する。電源の遠隔化や偏在化による長距離にわたる大電力送電と無効電力損失の増加及び、負荷特性の変化(定電力負荷の増加)等により、電圧安定性が問題となる。 The purpose of voltage / reactive power control is to maintain reactive power balance, reduce transmission loss, and maintain voltage stability in the backbone system. In the first maintenance of reactive power balance, the reactive power balance is adjusted appropriately. In the second transmission loss reduction, equipment that supplies reactive power is installed near the reactive power demand, and the reactive power flow of the transmission line is reduced to reduce the transmission loss. The transmission loss increases in proportion to the square of the current, that is, the sum of the squares of the active power and the reactive power. In the third maintenance of voltage stability, a synchronous phase adjuster that controls voltage and reactive power and a static reactive power compensation device are installed to maintain voltage stability. Voltage stability becomes a problem due to long-distance large-power transmission due to remote power supply and uneven distribution, increase in reactive power loss, and change in load characteristics (increase in constant power load).

また、ローカル系統における電圧・無効電力制御の目的は、電圧・無効電力の適正維持である。系統の主要箇所に基準電圧を定めた上で、電圧を制約条件内に収めるように制御する。 The purpose of voltage / reactive power control in the local system is to maintain proper voltage / reactive power. After setting the reference voltage at the main part of the system, the voltage is controlled so as to be within the constraint condition.

電圧・無効電力制御機器は、発電機の機器と電力輸送設備の機器の二つに分けられる。 Voltage / reactive power control equipment can be divided into two types: generator equipment and power transportation equipment equipment.

一つ目が発電機の電圧・無効電力制御機器である。発電機は有効電力の供給に加えて、励磁電流を調整することにより、無効電力を調整することができる。発電機の無効電力制御モードとしては、AVR(励磁電流調整により端子電圧一定制御)、APFR(発電機出力に応じて力率一定制御)、AQR(発電機出力に応じて無効電力一定制御)、AVQC(昇圧用変圧器タップ調整により端子電圧を一定にしながら無効電力制御)等がある。 The first is the voltage / reactive power control device of the generator. The generator can adjust the reactive power by adjusting the exciting current in addition to supplying the active power. The reactive power control modes of the generator include AVR (constant terminal voltage control by adjusting the exciting current), APFR (constant power factor control according to the generator output), AQR (constant reactive power control according to the generator output), and so on. There is AVQC (reactive power control while keeping the terminal voltage constant by adjusting the tap of the transformer for boosting).

二つ目が、電力輸送設備の電圧・無効電力制御機器である。電力輸送設備の電圧・無効電力制御機器は、さらに二つに大別され、一つは無効電力を発生あるいは吸収する機器である調相設備で、並列コンデンサ(SC)、分路リアクトル(ShR)、静止型無効電力補償装置(SVC)、同期調相機(RC)等がある。調相設備の設置箇所は、適正電圧維持、送電損失低減、設置コスト、単一設備事故時の電圧維持等を考慮し決定される。調相設備の設備容量は、適切な無効電力バランス、と適正電圧が維持できると共に、単一設備事故時にも適正電圧維持ができるように必要調相設備容量が決定される。併せて重負荷期に電圧安定性が維持できるように考慮されている。単機容量は、調相設備投入・開放時における電圧変動が系統に影響を与えないように考慮して決定されている。 The second is voltage / reactive power control equipment for power transportation equipment. The voltage / reactive power control equipment of power transportation equipment is further divided into two types, one is phase adjustment equipment that generates or absorbs reactive power, and is a parallel capacitor (SC) and shunt reactor (ShR). , Static reactive power compensator (SVC), synchronous phase adjuster (RC), etc. The installation location of the phase adjustment equipment is determined in consideration of proper voltage maintenance, transmission loss reduction, installation cost, voltage maintenance in the event of a single equipment accident, and the like. The installed capacity of the phase adjustment equipment is determined so that the appropriate reactive power balance and the appropriate voltage can be maintained, and the appropriate voltage can be maintained even in the event of a single equipment accident. At the same time, consideration is given so that voltage stability can be maintained during the heavy load period. The capacity of a single machine is determined in consideration of the fact that voltage fluctuations when the phase adjustment equipment is turned on and off do not affect the system.

電力輸送設備の電圧・無効電力制御機器のもう一つは、電圧比を変化させる設備であり、負荷時タップ切替装置(LTC)等がある。LTCは、上位系の電圧変動に対して下位系電圧を適正値に維持するために必要な調整幅があること、1タップ切替時の電圧変動が許容値以内であること等を考慮し採用されている。 The other of the voltage / reactive power control equipment of the power transportation equipment is the equipment that changes the voltage ratio, and there is a tap changer (LTC) at load. LTC is adopted in consideration of the fact that there is an adjustment range required to maintain the lower system voltage at an appropriate value with respect to the voltage fluctuation of the upper system, and that the voltage fluctuation at the time of 1 tap switching is within the allowable value. ing.

現在、系統電圧の適正維持、運用者の負担軽減、電力設備の不要動作低減、送電損失低減等を導入目的として、電圧・無効電力制御システム(VQC)が導入されている。 Currently, a voltage / reactive power control system (VQC) has been introduced for the purpose of introducing appropriate maintenance of system voltage, reduction of burden on operators, reduction of unnecessary operation of power equipment, reduction of transmission loss, and the like.

VQC導入の背景には、無効電力調整能力の大きな火力機の系統導入、発変電所無人化や集中制御化に伴う制御所への収集情報量拡大、大量情報を収集可能なディジタル伝送方式の採用、計算機発展による系統解析技術のオンライン適用、運用者の電圧調整業務量の増加等の項目が挙げられる。 Behind the introduction of VQC is the introduction of a system of thermal power machines with a large reactive power adjustment capacity, the expansion of the amount of information collected at control stations due to unmanned power generation and substations and centralized control, and the adoption of a digital transmission method that can collect large amounts of information. , Online application of system analysis technology due to computer development, increase in voltage adjustment work volume of operators, etc.

VQC方式には「中央制御方式」と「個別制御方式」がある。このうち中央制御方式は、複数の電気所情報(有効電力P、無効電力Q、電圧V等)を中央装置に集め、中央装置で定めた判断結果を複数の個別の電圧・無効電力制御機器に与えて、電力系統各所を制御することによる協調制御を実施している。電力系統の電圧・無効電力を1か所または階層型の制御システムによって制御している。また、個別制御方式はタイムスケジュール運転と個別VQC方式に分けられる。個別制御方式は、それぞれの電気所において、予め与えられた基準電圧を維持するよう自主的かつ個別的に電圧・無効電力制御機器を制御している。 The VQC method includes a "central control method" and an "individual control method". Of these, the central control method collects multiple electrical station information (active power P, reactive power Q, voltage V, etc.) in the central device, and transfers the judgment results determined by the central device to multiple individual voltage / disabled power control devices. Coordinated control is carried out by giving and controlling various parts of the power system. The voltage and reactive power of the power system are controlled in one place or by a hierarchical control system. Further, the individual control method is divided into a time schedule operation and an individual VQC method. In the individual control method, the voltage / reactive power control device is controlled voluntarily and individually so as to maintain the reference voltage given in advance at each electric station.

電圧・無効電力制御システムVQCの制御目標は次の通りである。500kV系統においては、他者との連系点の基準電圧を定め、両端母線電圧維持、設備分界点での無効電力を極力0にすることを目標に制御する。275以下kV系統においては、負荷供給系統の適正電圧維持・変動抑制、無効電力バランス適正化、送電損失低減(運用上下限電圧以内での電圧高め設定)を目標に制御する。 The control targets of the voltage / reactive power control system VQC are as follows. In the 500kV system, the reference voltage at the interconnection point with others is set, and the control is performed with the goal of maintaining the busbar voltage at both ends and reducing the reactive power at the equipment demarcation point to zero as much as possible. In the 275 or less kV system, control is performed with the goals of maintaining and suppressing fluctuations in the appropriate voltage of the load supply system, optimizing the reactive power balance, and reducing transmission loss (setting to increase the voltage within the lower limit voltage in operation).

電圧・無効電力制御システムVQCに用いられるアルゴリズムは、中央制御方式では、一般的に複数監視点における目標値に対する電圧偏差を一つの評価関数に纏め、これを最小化するための機器制御量を算出し、制御を行う方式が採用されている。評価関数としては、監視点の電圧偏差と監視送電線の送電損失最小化を採用することが多い。個別制御方式では一次、二次母線電圧、変圧器無効電力を適正に保つため、V−V制御方式を採用することが多い。 In the central control method, the algorithm used for the voltage / reactive power control system VQC generally combines the voltage deviations from the target values at multiple monitoring points into one evaluation function and calculates the device control amount to minimize this. However, a control method is adopted. As the evaluation function, the voltage deviation of the monitoring point and the minimization of the transmission loss of the monitoring transmission line are often adopted. In the individual control method, the VV control method is often adopted in order to properly maintain the primary and secondary bus voltage and the transformer reactive power.

送電損失低減の機能は電圧・無効電力制御システムVQCに組み込まれ、多くの会社で導入されている。その中には、オンラインで送電損失を計算し、その送電損失を最小にするように電圧・無効電力制御機器を制御したり、無効電力の消費箇所で無効電力を補償し、系統に余分な無効電力を流さないようにしたりする機能がある。しかし、各電気所の母線電圧を適正範囲に維持する制御が優先されるため、送電損失の低減機能が適正に機能していないのが実状である。この機能は、電力コスト低減という観点から重要であり、適正電圧維持と送電損失低減を双方満たす制御アルゴリズムの開発が望まれている。 The function of reducing transmission loss has been incorporated into the voltage / reactive power control system VQC and has been introduced by many companies. Among them, the transmission loss is calculated online, the voltage / reactive power control device is controlled to minimize the transmission loss, the reactive power is compensated at the point where the reactive power is consumed, and the system is excessively disabled. There is a function to prevent the flow of power. However, since the control to maintain the bus voltage of each electric station in an appropriate range is prioritized, the actual situation is that the transmission loss reduction function is not functioning properly. This function is important from the viewpoint of reducing power costs, and it is desired to develop a control algorithm that satisfies both maintenance of appropriate voltage and reduction of transmission loss.

次に、近年環境保護の点から注目されている風力発電機の技術背景について、以下に記載する。今後の説明では、発電機と述べるものは風力発電機を意味するが、本発明の対象が風力発電機のみに限定されるものでないことに注意されたい。 Next, the technical background of wind power generators, which have been attracting attention from the viewpoint of environmental protection in recent years, will be described below. In the following description, the term generator means a wind power generator, but it should be noted that the subject matter of the present invention is not limited to wind power generators.

風力発電機は電力系統に連系しており、発電した電力を電力系統に供給する。集合型風力発電機、つまりウィンドファーム(WF)を系統に接続する際には、電圧変動を常時電圧の2%以内(電圧規定値)に抑制する必要がある。 The wind power generator is connected to the power system and supplies the generated power to the power system. When connecting a wind farm (WF) to a system, it is necessary to suppress voltage fluctuations within 2% of the constant voltage (voltage specified value).

電圧を調整するために、系統接続箇所に無効電力を調整可能な調相設備を設置することが一般的である。 In order to adjust the voltage, it is common to install a phase adjustment facility that can adjust the reactive power at the grid connection point.

また、風力発電機自身も無効電力を調整することで、電圧を調整できる。そのため、調相設備の状態を考慮した上で、風力発電機による電圧・無効電力制御を実施することは非常に重要となっている。 In addition, the wind power generator itself can adjust the voltage by adjusting the reactive power. Therefore, it is very important to control the voltage and reactive power by the wind power generator in consideration of the state of the phase adjustment equipment.

本技術分野において、特許文献1の系統電圧制御状態決定装置が知られている。特許文献1によると、分散型電源の出力を制御することにより、電圧変動を抑制すると記載されている。 In the present technical field, the system voltage control state determining device of Patent Document 1 is known. According to Patent Document 1, it is described that voltage fluctuation is suppressed by controlling the output of a distributed power source.

また、本技術分野において、特許文献2の分散型電源群の制御方法及びシステムが知られている。特許文献2によると、各分散型電源の出力電圧値と出力電力値から各分散型電源を協調制御して有効電力及び無効電力を適正に配分することで、風力発電機群全体の有効電力変動を最小化すると記載されている。 Further, in the present technical field, a control method and a system of a distributed power source group of Patent Document 2 are known. According to Patent Document 2, active power fluctuation of the entire wind power generator group is performed by coordinating control of each distributed power source from the output voltage value and output power value of each distributed power source and appropriately distributing active power and ineffective power. Is stated to be minimized.

また、本技術分野において、特許文献3の自然エネルギー発電システムが知られている。特許文献3によると、送電線に接続した制御装置でウィンドファームWF内の情報に基づき、ウィンドファームWFの電圧が予め定められた値より小さい場合、同期調相機がウィンドファームWF内に出力する無効電力を制御すると記載されている。 Further, in the present technical field, the renewable energy power generation system of Patent Document 3 is known. According to Patent Document 3, when the voltage of the wind farm WF is smaller than a predetermined value based on the information in the wind farm WF in the control device connected to the transmission line, the synchronous phase adjuster outputs to the wind farm WF ineffective. It is stated to control power.

特許第6416064号Patent No. 6416064 特開2009−239990号公報JP-A-2009-239990 特開2013−198201号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-198201

しかし、特許文献1の系統電圧制御状態決定装置、特許文献2の分散型電源群の制御方法及びシステム、特許文献3の自然エネルギー発電システムでは、電圧一定制御AVRや力率一定制御APFRのパラメータが無数に存在するため、ウィンドファームWF内の有効電力損失を小さくする制御状態を決定することが難しい。 However, in the system voltage control state determining device of Patent Document 1, the control method and system of the distributed power source group of Patent Document 2, and the renewable energy power generation system of Patent Document 3, the parameters of the constant voltage control AVR and the constant power factor control APFR are set. Since there are innumerable numbers, it is difficult to determine the control state that reduces the active power loss in the wind farm WF.

そこで、本発明は、風況によっては調相設備に余力(調相設備の無効電力補償量における現在値と上下限値の差分)があるため、調相設備と風力発電機の協調制御によって、電圧状態を満たしつつ、調相設備の容量制約内でウィンドファームWF内の有効電力損失を小さくすることを目的とする。 Therefore, in the present invention, since the phase adjusting equipment has a surplus capacity (difference between the current value and the upper and lower limit values in the reactive power compensation amount of the phase adjusting equipment) depending on the wind condition, the phase adjusting equipment and the wind power generator are coordinated to control the power. The purpose is to reduce the active power loss in the wind farm WF within the capacity constraint of the phase adjustment equipment while satisfying the voltage state.

上記課題を解決する為に本発明は、調相設備と発電機を含み連係点で電力系統に接続された電気所における発電機の制御状態決定装置であって、少なくとも調相設備における無効電力補償量と、発電機における電圧制御状態を入力し、電気所内の有効電力送電損失を求め、調相設備の余力と発電機の電圧制御状態を参照し、繰り返し潮流計算により有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定する電圧制御状態決定部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a control state determining device for a generator in an electric station connected to an electric power system at a linking point including a phase adjusting facility and a generator, and at least compensation for invalid power in the phase adjusting facility. Input the amount and the voltage control state in the generator, obtain the active power transmission loss in the electric station, refer to the surplus capacity of the phase adjustment equipment and the voltage control state of the generator, and repeat the voltage control with a small active power loss by calculating the power flow. It is characterized by including a voltage control state determining unit for determining a state.

また本発明は、調相設備と発電機を含み連係点で電力系統に接続された電気所における発電機の制御状態決定方法であって、少なくとも調相設備における無効電力補償量と、発電機における電圧制御状態と、電気所内の有効電力送電損失を得、調相設備の余力と発電機の電圧制御状態を参照し、有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定することを特徴とする。 Further, the present invention is a method for determining the control state of a generator in an electric station connected to an electric power system at a linking point including a phase adjusting facility and a generator, and at least the amount of ineffective power compensation in the phase adjusting facility and the generator. It is characterized in that the voltage control state and the active power transmission loss in the electric station are obtained, the surplus capacity of the phase adjustment equipment and the voltage control state of the generator are referred to, and the voltage control state with a small active power loss is determined.

本発明によれば、調相設備の余力と風力発電機の電圧制御状態を参照し、有効電力損失の減少方向にのみ制御状態を変更しながら潮流計算を繰返すことで、有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定できる。 According to the present invention, the voltage with a small active power loss is obtained by repeating the power flow calculation while changing the control state only in the direction of reducing the active power loss by referring to the surplus capacity of the phase adjusting facility and the voltage control state of the wind power generator. The control state can be determined.

本発明の実施例1に係る発電機の制御状態決定装置10と、これを適用した電力系統のハード構成例を示す概念図。The conceptual diagram which shows the control state determination apparatus 10 of the generator which concerns on Example 1 of this invention, and the hardware composition example of the electric power system to which it applies. 実施例1に係る発電機の制御状態決定装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional configuration example of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 1. FIG. 発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart which shows the process of the control state determination apparatus of a generator. 発電機の制御状態決定装置の表示部での表示例を示す図。The figure which shows the display example in the display part of the control state determination device of a generator. 実施例2に係る発電機の制御状態決定装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional configuration example of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 2. FIG. 実施例2に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 2. 発電機の制御状態決定装置の電圧調整優先順位の例を示す図。The figure which shows the example of the voltage adjustment priority of the control state determination device of a generator. 実施例3に係る発電機の制御状態決定装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional configuration example of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 3. FIG. 実施例3に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 3. 実施例4に係る発電機の制御状態決定装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional configuration example of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 4. FIG. 実施例4に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 4. 実施例5に係る発電機の制御状態決定装置の機能構成例を示す図。The figure which shows the functional configuration example of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 5. FIG. 実施例5に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of the control state determination apparatus of the generator which concerns on Example 5.

以下、本発明の実施に好適な実施例について説明する。尚、下記はあくまでも実施例に過ぎず、下記具体的内容に発明自体が限定されることを意図するものではない。 Hereinafter, examples suitable for carrying out the present invention will be described. It should be noted that the following is merely an example, and the invention itself is not intended to be limited to the following specific contents.

本発明の実施例1に係る発電機の制御状態決定装置を図1から図4を用いて説明する。 The generator control state determining device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

図1は、本実施例に係る発電機の制御状態決定装置10と、これを適用した電力系統のハード構成例を示す概念図である。図1上部は電力系統の構成例、図1下部は発電機の制御状態決定装置10の構成例を示している。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a hardware configuration of a generator control state determining device 10 according to the present embodiment and an electric power system to which the device 10 is applied. The upper part of FIG. 1 shows a configuration example of the electric power system, and the lower part of FIG. 1 shows a configuration example of the control state determining device 10 of the generator.

図1上部に例示した電力系統は、無限大系統(巨大系統)100、ノード(母線)110、変圧器120、複数の発電機130、送電線路140、負荷150を備える。図1では、ノード110にノード番号(N1からN6、N100からN400)を適宜付与している。ノード110には、電力系統の保護、制御、監視などの目的に応じた各種の計測器(図示しない)が適宜設置されている。これらの計測器は、電力系統における状態量の計測器ばかりではなく、発電機における状態量や制御状態の計測器を含むものである。複数の発電機130と負荷150は、ノード110、変圧器120、送電線路140等を介して相互に連系されている。 The power system illustrated in the upper part of FIG. 1 includes an infinite system (giant system) 100, a node (bus) 110, a transformer 120, a plurality of generators 130, a power transmission line 140, and a load 150. In FIG. 1, node numbers (N1 to N6, N100 to N400) are appropriately assigned to the nodes 110. Various measuring instruments (not shown) are appropriately installed in the node 110 according to the purpose of protection, control, monitoring, and the like of the electric power system. These measuring instruments include not only the measuring instrument of the state quantity in the power system but also the measuring instrument of the state quantity and the control state in the generator. The plurality of generators 130 and the load 150 are interconnected with each other via a node 110, a transformer 120, a power transmission line 140, and the like.

図1の電力系統において、本発明が制御の対象とするのは発電機130であり、これらの発電機は図示を省略しているがノード110に調相設備160が設置されている。なおウィンドファームWFの場合には、ノード110に調相設備160が設置されているが、本発明は調相設備と発電機が併用されるものであれば適用が可能である。別な言い方をすると本発明は、調相設備と発電機を含み連係点で電力系統に接続された電気所に適用可能ということができる。以下の事例では電気所がウィンドファームWFである場合を想定している。 In the power system of FIG. 1, the target of control by the present invention is a generator 130, and although not shown in these generators, a phase adjustment facility 160 is installed at a node 110. In the case of the wind farm WF, the phase adjustment equipment 160 is installed at the node 110, but the present invention can be applied as long as the phase adjustment equipment and the generator are used together. In other words, it can be said that the present invention is applicable to an electric station connected to an electric power system at a linking point including a phase adjusting facility and a generator. In the following cases, it is assumed that the electric station is a wind farm WF.

通信ネットワーク300は、電力系統の各部と図1下部に例示した発電機の制御状態決定装置10とを接続する。例えば、電力系統のノード110に設置された計測器で計測された計測データは、信号に変換され、通信ネットワーク300を介して後述する発電機の制御状態決定装置10の通信部23に送られる。かくして、計測器からは当該ノードにおける電力系統及び背後電源における各種の状態量が発電機の制御状態決定装置10に時系列的に収集されている。 The communication network 300 connects each part of the electric power system to the control state determination device 10 of the generator illustrated in the lower part of FIG. For example, the measurement data measured by the measuring instrument installed at the node 110 of the power system is converted into a signal and sent to the communication unit 23 of the control state determination device 10 of the generator described later via the communication network 300. Thus, from the measuring instrument, various state quantities in the power system and the back power supply at the node are collected in time series by the control state determining device 10 of the generator.

発電機の制御状態決定装置10は計算機システムで構成されており、ディスプレイ装置等の表示部21、キーボードやマウス等の入力部22、通信部23、プロセッサ24、メモリ25、および各種データベースDBがバス線26に接続されている。 The control state determination device 10 of the generator is composed of a computer system, and a display unit 21 such as a display device, an input unit 22 such as a keyboard and a mouse, a communication unit 23, a processor 24, a memory 25, and various database DBs are bused. It is connected to line 26.

表示部21は、例えば、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、プリンタ装置または音声出力装置等を用いる構成でもよい。 The display unit 21 may be configured to use, for example, a printer device, an audio output device, or the like in place of the display device or in combination with the display device.

入力部22は、例えば、キーボードスイッチ、マウス等のポインティング装置、タッチパネル、音声指示装置等の少なくともいずれか一つを備えて構成できる。 The input unit 22 can be configured to include at least one of a keyboard switch, a pointing device such as a mouse, a touch panel, a voice instruction device, and the like.

通信部23、通信ネットワークに接続するための回路及び通信プロトコルを備える。 It includes a communication unit 23, a circuit for connecting to a communication network, and a communication protocol.

プロセッサ24は、計算プログラムを実行して表示すべき画像データの指示や、各種データベース内のデータの検索等を行う。一つまたは複数の半導体チップとして構成してもよいし、または、計算サーバのようなコンピュータ装置として構成してもよい。 The processor 24 executes a calculation program to instruct image data to be displayed, search data in various databases, and the like. It may be configured as one or more semiconductor chips, or as a computer device such as a computing server.

メモリ25は、例えば、RAMとして構成され、コンピュータプログラムを記憶したり、各処理に必要な計算結果データ及び画像データ等を記憶したりする。メモリ25に格納された画面データは、表示部21に送られて表示される。 The memory 25 is configured as, for example, a RAM, and stores a computer program, calculation result data, image data, and the like required for each process. The screen data stored in the memory 25 is sent to the display unit 21 and displayed.

データベースDBとしては、調相設備無効電力補償量データベースDB1、電圧制御状態現在値データベースDB2、系統状態データベースDB3、有効電力損失データベースDB4、電圧制御状態データベースDB5を備える。これらのデータベースDBに格納されたデータは、ノードに設置された計測器から直接得られた状態量であり、さらには状態量を用いた推定処理により二次的に得られた状態量であり、さらには発電機の制御状態決定装置10での処理における中間生成物としての状態量であり、さらには発電機の制御状態決定装置10での処理における最終生成物としての状態量である。 The database DB includes a phase adjustment equipment invalid power compensation amount database DB1, a voltage control state current value database DB2, a system state database DB3, an active power loss database DB4, and a voltage control state database DB5. The data stored in these database DBs is the state quantity directly obtained from the measuring instrument installed in the node, and further is the state quantity secondarily obtained by the estimation process using the state quantity. Further, it is a state quantity as an intermediate product in the processing in the control state determining device 10 of the generator, and further, it is a state quantity as a final product in the processing in the control state determining device 10 of the generator.

図2は、実施例1に係る発電機の制御状態決定装置10の機能構成例を示す概念図である。発電機の制御状態決定装置10は、調相設備無効電力補償量データベースDB1、電圧制御状態現在値データベースDB2、系統状態データベースDB3、有効電力損失データベースDB4、電圧制御状態データベースDB5、電圧制御状態決定部11、潮流計算部12を備える。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing a functional configuration example of the control state determination device 10 of the generator according to the first embodiment. The generator control state determination device 10 includes a phase adjustment equipment invalid power compensation amount database DB1, a voltage control state current value database DB2, a system state database DB3, an active power loss database DB4, a voltage control state database DB5, and a voltage control state determination unit. 11. The tidal current calculation unit 12 is provided.

背景技術の説明において、電圧・無効電力制御機器は、発電機の機器と電力輸送設備の機器の二つに分けられ、かつ電力輸送設備の機器には調相設備を含むことについて述べたが、上記のデータベースDBの構成から明らかなように、本発明においては発電機についての電圧制御状態現在値データベースDB2と、調相設備についての調相設備無効電力補償量データベースDB1を、系統状態についての系統状態データベースDB3により関連付けて入力するシステム構成を採用する。 In the explanation of the background technology, it was mentioned that the voltage / ineffective power control equipment is divided into the equipment of the generator and the equipment of the power transportation equipment, and the equipment of the power transportation equipment includes the phase adjustment equipment. As is clear from the above database DB configuration, in the present invention, the voltage control state current value database DB2 for the generator, the phase adjustment equipment invalid power compensation amount database DB1 for the phase adjustment equipment, and the system for the system state A system configuration is adopted in which the status database DB3 is associated and input.

これにより、背後電源を有するノードにおける発電機と調相設備による、無効電力の調整可能量が系統状態とともに把握できる。これらのデータは、例えば発電機と調相設備を備えたウィンドファームのノードにおいて計測したデータ群を備えたものである。なお、複数のウィンドファームを管理する場合には、ウィンドファームごとにこれらのデータ群が準備されることになる。 As a result, the adjustable amount of reactive power by the generator and the phase adjustment equipment at the node having the back power supply can be grasped together with the system state. These data include, for example, a group of data measured at a wind farm node equipped with a generator and phase adjustment equipment. When managing a plurality of wind farms, these data groups are prepared for each wind farm.

電圧・無効電力制御機器として調相設備に着目した時の、調相設備無効電力補償量データベースDB1には、電力系統に設置された調相設備における無効電力補償量が格納されている。例えば発電機が風力発電機である場合に、その発電機には多くの場合に調相設備160を付属するが、調相設備の設備容量、現在時点における設備使用容量などが、格納記憶されている。なお無効電力補償量は、その調相設備における現在の運用状態の場合に、進み、あるいは遅れ方向の無効電力をどれだけ供給可能な量であるか、補償できるかを示している。 The reactive power compensation amount in the phase adjusting equipment installed in the power system is stored in the phase adjusting equipment reactive power compensation amount database DB1 when focusing on the phase adjusting equipment as the voltage / reactive power control equipment. For example, when the generator is a wind power generator, the phase adjustment equipment 160 is often attached to the generator, but the installed capacity of the phase adjusting equipment, the capacity used at the present time, etc. are stored and stored. There is. The reactive power compensation amount indicates how much reactive power can be supplied in the advancing or lagging direction and whether it can be compensated in the current operating state of the phase adjusting facility.

電圧・無効電力制御機器として発電機に着目した時の、電圧制御状態現在値データベースDB2には、風力発電機の制御モードとそのパラメータの現在値が格納されている。背景技術の説明によれば、風力発電機の制御モードとしては、AVR(励磁電流調整により端子電圧一定制御)、APFR(発電機出力に応じて力率一定制御)、AQR(発電機出力に応じて無効電力一定制御)、AVQC(昇圧用変圧器タップ調整により端子電圧を一定にしながら無効電力制御)等が例示されており、電力系統の発電機ごとにこれらの区別とパラメータの現在値が格納されることになる。 When the generator is focused on as a voltage / reactive power control device, the current value database DB2 of the voltage control state stores the control mode of the wind power generator and the current values of its parameters. According to the explanation of the background technology, the control modes of the wind generator include AVR (constant terminal voltage control by adjusting the exciting current), APFR (constant force rate control according to the generator output), and AQR (constant force rate control according to the generator output). (Constant control of disabled power), AVQC (Control of disabled power while keeping the terminal voltage constant by adjusting the tap of the transformer for boosting), etc., and these distinctions and the current values of the parameters are stored for each generator of the power system. Will be done.

系統状態データベースDB3には、電力系統の各ノードにおける有効電力P、無効電力Q、電圧V等の系統監視情報が格納されている。なお上記データベースDB1、DB2、DB3に格納されるデータは、ノードに設置した計測器から直接あるいは間接的に取り込んだ入力データである。 The system status database DB3 stores system monitoring information such as active power P, reactive power Q, and voltage V at each node of the power system. The data stored in the databases DB1, DB2, and DB3 are input data directly or indirectly taken from the measuring instrument installed in the node.

有効電力損失データベースDB4には、電力系統の送電線における有効電力損失が格納されている。この有効電力損失は、発電機の制御状態決定装置10での処理における中間生成物あるいは最終生成物としての状態量に位置付けられる。なおこの場合に、電力系統の送電線における有効電力損失とは、ウィンドファーム内の発電機と電力系統への連系点の間での有効電力損失を意味している。 The active power loss database DB4 stores the active power loss in the transmission line of the power system. This active power loss is positioned as a state quantity as an intermediate product or a final product in the processing in the control state determining device 10 of the generator. In this case, the active power loss in the transmission line of the power system means the active power loss between the generator in the wind farm and the interconnection point to the power system.

電圧制御状態データベースDB5には、風力発電機の制御モード(電圧一定制御AVRモード等)とそのパラメータの現在値が格納されている。この制御モードとそのパラメータの現在値は、発電機の制御状態決定装置10での処理における最終生成物としての状態量に位置付けられる。 The voltage control state database DB5 stores the control mode of the wind power generator (constant voltage control AVR mode, etc.) and the current values of its parameters. The current values of this control mode and its parameters are positioned as the state quantity as the final product in the processing by the control state determining device 10 of the generator.

電圧制御状態決定部11では、調相設備無効電力補償量と、電圧制御状態と、有効電力送電損失を入力して、電圧制御状態の最適値を決定し、有効電力損失と、電圧制御状態の最適値を出力する。 The voltage control state determination unit 11 inputs the phase adjustment equipment reactive power compensation amount, the voltage control state, and the active power transmission loss, determines the optimum value of the voltage control state, and determines the active power loss and the voltage control state. Output the optimum value.

潮流計算部12では、系統状態と、電圧制御状態を入力して、潮流計算を実施し、有効電力送電損失と、無効電力補償量を出力する。 The power flow calculation unit 12 inputs the system state and the voltage control state, executes the power flow calculation, and outputs the active power transmission loss and the reactive power compensation amount.

電圧制御状態決定部11と潮流計算部12による、これら一連の処理は電気所単位(この事例ではウィンドファームの単位)で実行される。従って、複数のウィンドファームが管理対象とされる場合には、ウィンドファームごとに実施されることになる。 These series of processes by the voltage control state determination unit 11 and the tidal current calculation unit 12 are executed in units of electric stations (in this case, units of wind farm). Therefore, when a plurality of wind farms are to be managed, it will be carried out for each wind farm.

図3は、発電機の制御状態決定装置の処理のフローチャートを示す。 FIG. 3 shows a flowchart of processing of the control state determination device of the generator.

処理ステップS1では、系統状態(観測値)を取得する。系統状態は適宜系統状態データベースDB3に格納される。 In the processing step S1, the system state (observed value) is acquired. The system state is appropriately stored in the system state database DB3.

処理ステップS2では、観測値または状態推定結果より、当該ウィンドファームを形成する電力系統の有効電力損失を算出する。有効電力損失を算出するには、ウィンドファームWF連系点(系統接続箇所)の有効電力潮流と風力発電機の合計出力の差分より算出しても良いし、各送電線の有効電力損失の和より算出しても良い。これによりウィンドファーム内の有効電力損失を算出する。これは電気所内の有効電力損失を算出したことを意味する。 In the processing step S2, the active power loss of the power system forming the wind farm is calculated from the observed value or the state estimation result. To calculate the active power loss, it may be calculated from the difference between the active power flow at the wind farm WF interconnection point (system connection point) and the total output of the wind power generator, or the sum of the active power loss of each transmission line. It may be calculated from. This calculates the active power loss in the wind farm. This means that the active power loss in the electric station was calculated.

処理ステップS3では、当該ウィンドファームにおける調相設備無効電力補償量、電圧制御状態の現在値(観測値)を取得する。調相設備無効電力補償量、電圧制御状態は、適宜調相設備無効電力補償量データベースDB1、電圧制御状態現在値データベースDB2に格納されている。調相設備の無効電力補償量の現在値に対して、最大値及び最小値を比較することで、それぞれの方向にどれだけ余力があるかを確認することができる。例えば調相設備について、それぞれ進み方向及び遅れ方向の無効電力補償量を定める。 In the process step S3, the phase adjustment equipment reactive power compensation amount and the current value (observed value) of the voltage control state in the wind farm are acquired. The phase-adjusting equipment reactive power compensation amount and the voltage control state are appropriately stored in the phase-adjusting equipment reactive power compensation amount database DB1 and the voltage control state current value database DB2. By comparing the maximum value and the minimum value with respect to the current value of the reactive power compensation amount of the phase adjusting equipment, it is possible to confirm how much reserve capacity is available in each direction. For example, for the phase adjustment equipment, the reactive power compensation amount in the forward direction and the lag direction is determined respectively.

処理ステップS4では、当該ウィンドファームにおける発電機について電圧制御状態を選択する。選択の際には、制御モード(電圧一定制御AVRモード等)の切替えと、そのパラメータの変更等を実施する。有効なパラメータを決定する際には、線形に探索しても良いし、ランダムに探索しても良い。 In process step S4, the voltage control state is selected for the generator in the wind farm. At the time of selection, the control mode (constant voltage control AVR mode, etc.) is switched, and its parameters are changed. When determining the valid parameters, the search may be linear or random.

処理ステップS5では、潮流計算により有効電力損失、調相設備無効電力補償量を算出する。この場合の潮流計算は、当該ウィンドファームにおける調相設備無効電力補償量、電圧制御状態の現在値(観測値)を固定値とし、当該ウィンドファームにおける発電機についての電圧制御状態を可変とするものであり、発電機の電圧制御状態ごとの複数の有効電力損失、調相設備無効電力補償量の組み合わせが算出される。 In the processing step S5, the active power loss and the phase adjustment equipment reactive power compensation amount are calculated by the power flow calculation. In this case, the power flow calculation is such that the reactive power compensation amount of the phase adjustment equipment in the wind farm and the current value (observed value) of the voltage control state are fixed values, and the voltage control state of the generator in the wind farm is variable. Therefore, a combination of a plurality of active power losses and the reactive power compensation amount of the phase adjusting equipment for each voltage control state of the generator is calculated.

処理ステップS6では、処理ステップS5で求めた発電機の電圧制御状態ごとの複数の有効電力送電損失、調相設備無効電力補償量の組み合わせについて、運用制約違反しているかを判定する。運用制約とは、過負荷や電圧逸脱等のことである。違反している場合、処理ステップS7に進む。違反していない場合は処理ステップS8に進む。 In the processing step S6, it is determined whether or not the combination of the plurality of active power transmission losses and the phase adjusting equipment reactive power compensation amount for each voltage control state of the generator obtained in the processing step S5 violates the operational restrictions. Operational restrictions are overloads, voltage deviations, and the like. If the violation is made, the process proceeds to process step S7. If there is no violation, the process proceeds to process step S8.

処理ステップS7では、運用制約を解消する。それぞれの運用制約違反について、各種の一般的に知られた方法によって、違反を解消する。解消後、処理ステップS5に進む。 In the process step S7, the operational restriction is resolved. For each operational constraint violation, resolve the violation by various commonly known methods. After the resolution, the process proceeds to process step S5.

処理ステップS8では、有効電力損失の計算値(今回)<有効電力損失の計算値(最適値)の場合、処理ステップS9に進む。有効電力損失の計算値(今回)<有効電力損失の計算値(最適値)の場合、処理ステップS10に進む。 In the processing step S8, if the calculated value of the active power loss (this time) <the calculated value of the active power loss (optimum value), the process proceeds to the processing step S9. If the calculated value of the active power loss (this time) <the calculated value of the active power loss (optimum value), the process proceeds to process step S10.

処理ステップS9では、電圧制御状態の最適値を前回の値(前回までの最適値)から今回の計算値に更新する。 In the process step S9, the optimum value of the voltage control state is updated from the previous value (optimum value up to the previous time) to the calculated value of this time.

処理ステップS10では、計算条件を満たした場合、フローを終了する。計算条件を満たさない場合、処理ステップS4に戻る。計算終了条件とは、例えば一定時間の経過と設定し、当時間が経過したタイミングで有効電力損失が最も小さい電圧制御状態を電圧制御状態の最適値として決定する。 In the process step S10, when the calculation condition is satisfied, the flow is terminated. If the calculation condition is not satisfied, the process returns to process step S4. The calculation end condition is set, for example, as the lapse of a certain time, and the voltage control state with the smallest active power loss is determined as the optimum value of the voltage control state at the timing when the current time elapses.

上記の一連の処理ステップによれば、調相設備および電圧制御状態が定まった状態で、発電機の運用を可変にした時に、有効電力が最小にできる発電機の運用(電圧制御状態)を定めたものということができる。つまり、調相設備の余力を最大限生かした状態で、かつ有効電力が最小にできる発電機の電圧制御状態をさだめたものである。 According to the above series of processing steps, the operation of the generator (voltage control state) that can minimize the active power is determined when the operation of the generator is changed in the state where the phase adjustment equipment and the voltage control state are fixed. It can be said that it is a thing. In other words, the voltage control state of the generator that can minimize the active power while making the best use of the remaining capacity of the phase adjustment equipment is determined.

図4に、発電機の制御状態決定装置の表示部での表示例を示す。表示部では、当該ウィンドファームについて、前回(最適値)及び、候補における、有効電力損失(風車総出力、連系点潮流値等を含む)、調相設備余力、各風力発電機の制御モードとそのパラメータが表示される。候補における有効電力損失が前回の有効電力損失より小さい場合、自動で候補における風力発電機の制御モードとそのパラメータを採用しても良いし、手動で候補選択ボタンを押すことで変更できるようにしても良い。 FIG. 4 shows a display example on the display unit of the control state determination device of the generator. In the display section, for the wind farm, the previous (optimum value), active power loss (including total wind turbine output, interconnection point tidal current value, etc.), phase adjustment equipment reserve, and control mode of each wind power generator in the candidates. The parameters are displayed. If the active power loss in the candidate is smaller than the previous active power loss, the control mode of the wind power generator in the candidate and its parameters may be automatically adopted, or it can be changed by manually pressing the candidate selection button. Is also good.

実施例1によれば、調相設備の余力(調相設備の無効電力補償量における現在値と上下限値の差分)と風力発電機の電圧制御状態を参照し、有効電力損失の減少方向にのみ制御状態を変更しながら潮流計算を繰返すことで、有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定できる。 According to the first embodiment, the remaining capacity of the phase adjusting equipment (difference between the current value and the upper and lower limit values in the reactive power compensation amount of the phase adjusting equipment) and the voltage control state of the wind power generator are referred to, and the active power loss is reduced. By repeating the power flow calculation while changing the control state only, the voltage control state with small active power loss can be determined.

本発明の実施例2に係る発電機の制御状態決定装置を、図5を用いて説明する。尚、実施例1で説明した内容と重複する説明については省略する。 The generator control state determining device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description that overlaps with the content described in the first embodiment will be omitted.

図5に、本実施例の発電機の制御状態決定装置10を示す。実施例1の発電機の制御状態決定装置との違いは、電圧調整優先順位データベースDB6を更に備える点にある。 FIG. 5 shows the control state determination device 10 of the generator of this embodiment. The difference from the control state determination device of the generator of the first embodiment is that the voltage adjustment priority database DB6 is further provided.

電圧調整優先順位データベースDB6には、電圧調整の優先順位が格納されている。 The voltage adjustment priority database DB 6 stores the priority of voltage adjustment.

図6は、図3の発電機の制御状態決定装置の処理の全体を示すフローチャートのステップS4を後述のステップS4’に変更した、実施例2に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャートの例を表している。 FIG. 6 shows the processing of the generator control state determining device according to the second embodiment, in which step S4 of the flowchart showing the entire processing of the generator control state determining device of FIG. 3 is changed to step S4'described later. An example of a flowchart is shown.

実施例1との差分である本処理ステップS4’では、電圧優先順位を用いて電圧制御状態を選択する。 In this processing step S4', which is a difference from the first embodiment, the voltage control state is selected using the voltage priority.

図7に電圧調整優先順位の表示例を示す。風力発電機の電圧制御状態を決定する際に、優先順位の高い発電機から制御モード(電圧一定制御AVRモード等)やそのパラメータを選択していく。発電機Aの優先順位が10位、発電機Bの優先順位が1位、発電機Zの優先順位が5位であることを示している。この優先順位は、ある断面を用いた感度解析により作成しても良いし、過去データを用いて作成しても良い。 FIG. 7 shows an example of displaying the voltage adjustment priority. When determining the voltage control state of the wind power generator, the control mode (constant voltage control AVR mode, etc.) and its parameters are selected from the generators having the highest priority. It shows that the priority of the generator A is 10th, the priority of the generator B is 1st, and the priority of the generator Z is 5th. This priority may be created by sensitivity analysis using a certain cross section, or may be created using past data.

実施例1では、ウィンドファームに発電機が100台存在する場合に、100台すべてについて、風力発電機の制御モード(電圧一定制御AVRモード等)とそのパラメータを可変とする潮流計算を繰り返し実行することになるが、実施例2では予め優先順位が定められた上位機について実行することができるので、演算負荷軽減、演算時間短縮に貢献できる。 In the first embodiment, when there are 100 generators in the wind farm, the power flow calculation in which the control mode of the wind power generator (constant voltage control AVR mode, etc.) and its parameters are variable is repeatedly executed for all 100 generators. However, in the second embodiment, it is possible to execute the upper machine whose priority is determined in advance, so that it can contribute to the reduction of the calculation load and the reduction of the calculation time.

本発明の実施例3に係る発電機の制御状態決定装置を、図8を用いて説明する。尚、実施例1で説明した内容と重複する説明については省略する。 The generator control state determining device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description that overlaps with the content described in the first embodiment will be omitted.

図8に、本実施例の発電機の制御状態決定装置10を示す。実施例1の発電機の制御状態決定装置との違いは、発電機予測値データベースDB7を更に備える点にある。発電機予測値データベースDB7には、発電機予測値が格納されている。 FIG. 8 shows the control state determination device 10 of the generator of this embodiment. The difference from the generator control state determination device of the first embodiment is that the generator prediction value database DB7 is further provided. The generator predicted value database DB7 stores the generator predicted value.

そのうえで潮流計算部12は、潮流計算の際に系統状態の他に発電機予測値を併用し、有効電力送電損失、調相設備無効電力補償量についての近未来の予測値を算出することで、今後の動向を含めた潮流演算を実現する。 Then, the tidal current calculation unit 12 uses the generator predicted value in addition to the system state when calculating the tidal current, and calculates the predicted value in the near future for the active power transmission loss and the reactive power compensation amount of the phase adjustment equipment. Realize tidal current calculation including future trends.

図9は、図3の発電機の制御状態決定装置の処理の全体を示すフローチャートのステップS1を系統状態(観測値)、後述の処理ステップS1’に変更した、実施例3に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャートの例を表している。実施例1との差分である本処理ステップS1’では、系統状態(観測値)、発電機予測値を取得する。 FIG. 9 shows the generator according to the third embodiment in which step S1 of the flowchart showing the entire process of the control state determination device of the generator of FIG. 3 is changed to the system state (observed value) and the process step S1'described later. An example of a flowchart showing the processing of the control state determination device is shown. In this processing step S1', which is a difference from the first embodiment, the system state (observed value) and the generator predicted value are acquired.

本発明の実施例4に係る発電機の制御状態決定装置を、図10を用いて説明する。尚、実施例1で説明した内容と重複する説明については省略する。 The generator control state determining device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description that overlaps with the content described in the first embodiment will be omitted.

図10に、本実施例の発電機の制御状態決定装置10を示す。実施例1の発電機の制御状態決定装置との違いは、更新周期変更部13を更に備える点にある。 FIG. 10 shows the control state determination device 10 of the generator of this embodiment. The difference from the control state determining device of the generator of the first embodiment is that the update cycle changing unit 13 is further provided.

更新周期変更部13は、系統状態を入力して、更新周期変更を実施し、更新周期を出力する。例えば、風力発電の出力の和または連系点の潮流が一定値以上に変更した場合に更新する。 The update cycle changing unit 13 inputs the system state, changes the update cycle, and outputs the update cycle. For example, it is updated when the sum of the outputs of wind power generation or the tidal current at the interconnection point changes to a certain value or more.

図11は、図3の発電機の制御状態決定装置の処理の全体を示すフローチャートに後述の処理ステップS11を追加した、実施例4に係る発電機の制御状態決定装置の処理を示すフローチャートの例を表している。 FIG. 11 is an example of a flowchart showing the processing of the control state determining device of the generator according to the fourth embodiment, in which the processing step S11 described later is added to the flowchart showing the entire processing of the control state determining device of the generator of FIG. Represents.

実施例1との差分である本処理ステップS11では、更新周期を変更する。 In the present processing step S11, which is a difference from the first embodiment, the update cycle is changed.

実施例4によれば、更新周期変更をすることで、発電機の制御状態決定装置における演算処理を軽減することができる。 According to the fourth embodiment, by changing the update cycle, it is possible to reduce the arithmetic processing in the control state determination device of the generator.

本発明の実施例5に係る発電機の制御装置を、図12を用いて説明する。尚、実施例1で説明した内容と重複する説明については省略する。 The generator control device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description that overlaps with the content described in the first embodiment will be omitted.

図12に、本実施例の発電機の制御状態決定装置10を示す。実施例1の発電機の制御状態決定装置との違いは、電圧制御状態現在値データベースDB2を電圧制御状態指令値データベースDB8に変更し、発電機の制御装置とする点にある。 FIG. 12 shows the control state determination device 10 of the generator of this embodiment. The difference from the generator control state determination device of the first embodiment is that the voltage control state current value database DB2 is changed to the voltage control state command value database DB8 to be used as the generator control device.

電圧制御状態指令値データベースDB8には、電圧制御状態指令が格納されている。 The voltage control state command value database DB 8 stores the voltage control state command.

図13は、図3の発電機の制御装置の処理の全体を示すフローチャートに後述の処理ステップS12を追加した発電機の制御装置の処理を示すフローチャートの例を表している。 FIG. 13 shows an example of a flowchart showing the processing of the generator control device in which the processing step S12 described later is added to the flowchart showing the entire processing of the generator control device of FIG.

実施例1との差分である本処理ステップS12では、電圧制御状態を発電機へ指令する。 In the present processing step S12, which is a difference from the first embodiment, the voltage control state is instructed to the generator.

実施例1から実施例4は、発電機の制御状態決定装置をいわゆる支援装置に位置づけ、運用者が表示内容を確認して発電機の調整を行うことを期待する装置構成である。これに対し、実施例5は判断結果を直接の制御に結び付ける制御装置を構成したものということができる。 The first to fourth embodiments are device configurations in which the control state determining device of the generator is positioned as a so-called support device, and the operator is expected to check the displayed contents and adjust the generator. On the other hand, it can be said that the fifth embodiment constitutes a control device that links the determination result to the direct control.

DB1:調相設備無効電力補償量データベース
DB2:電圧制御状態現在値データベース
DB3:系統状態データベース
DB4:有効電力損失データベース
DB5:電圧制御状態データベース
DB6:電圧調整優先順位データベース
DB7:発電機予測値データベース
DB8:電圧制御状態指令値データベース
10:発電機の制御状態決定装置
11:電圧制御状態決定部
12:潮流計算部
13:更新周期変更部
21:表示部
22:入力部
23:通信部
24:プロセッサ
25:メモリ
26:バス線
100:無限大系統(巨大系統)
110:ノード
120:変圧器
130:発電機
140:送電線路
150:負荷
160:調相設備
300:通信ネットワーク
DB1: Phase adjustment equipment invalid power compensation amount database DB2: Voltage control status current value database DB3: System status database DB4: Active power loss database DB5: Voltage control status database DB6: Voltage adjustment priority database DB7: Generator predicted value database DB8 : Voltage control state command value database 10: Generator control state determination device 11: Voltage control state determination unit 12: Power flow calculation unit 13: Update cycle change unit 21: Display unit 22: Input unit 23: Communication unit 24: Processor 25 : Memory 26: Bus line 100: Infinite system (giant system)
110: Node 120: Transformer 130: Generator 140: Transmission line 150: Load 160: Phase adjustment equipment 300: Communication network

Claims (7)

調相設備と発電機を含み連係点で電力系統に接続された電気所における発電機の制御状態決定装置であって、
少なくとも前記調相設備における無効電力補償量と、前記発電機における電圧制御状態を入力し、電気所内の有効電力送電損失を求め、前記調相設備の余力と前記発電機の電圧制御状態を参照し、繰り返し潮流計算により有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定する電圧制御状態決定部を備えることを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
It is a control state determination device for a generator in an electric station connected to the power system at a linking point, including a phase adjustment facility and a generator.
At least the amount of ineffective power compensation in the phase adjustment equipment and the voltage control state in the generator are input, the active power transmission loss in the electric station is obtained, and the surplus capacity of the phase adjustment equipment and the voltage control state of the generator are referred to. , A generator control state determination device comprising a voltage control state determination unit that determines a voltage control state with a small active power loss by repeated power flow calculation.
請求項1に記載の発電機の制御状態決定装置であって、
前記電気所は、複数の風力発電機で構成されたウィンドファームであることを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
The generator control state determining device according to claim 1.
The electric station is a generator control state determining device, characterized in that it is a wind farm composed of a plurality of wind power generators.
請求項2に記載の発電機の制御状態決定装置であって、
前記発電機における電圧制御状態に優先順位を付与し、優先順位の高い発電機から電圧制御状態決定部の処理を実行することを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
The generator control state determining device according to claim 2.
A generator control state determining device, characterized in that a priority is given to a voltage control state in the generator, and processing of a voltage control state determining unit is executed from a generator having a higher priority.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発電機の制御状態決定装置であって、
前記電圧制御状態決定部は、発電機予測値による予測処理により有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定することを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
The generator control state determining device according to any one of claims 1 to 3.
The voltage control state determining unit is a generator control state determining device, characterized in that a voltage control state having a small active power loss is determined by a prediction process based on a generator predicted value.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の発電機の制御状態決定装置であって、
前記電圧制御状態決定部は、系統状態を入力として更新周期変更を実施し、有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定することを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
The generator control state determining device according to any one of claims 1 to 4.
The voltage control state determining unit is a generator control state determining device, characterized in that an update cycle is changed by inputting a system state and a voltage control state having a small active power loss is determined.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の発電機の制御状態決定装置であって、
前記電圧制御状態決定部は、繰り返し潮流計算により求めた有効電力損失の小さい電圧制御状態を電圧制御状態指令値として前記発電機に与え、これを制御することを特徴とする発電機の制御状態決定装置。
The generator control state determining device according to any one of claims 1 to 5.
The voltage control state determination unit gives the generator a voltage control state with a small active power loss obtained by repeated power flow calculation as a voltage control state command value, and controls the voltage control state of the generator. apparatus.
調相設備と発電機を含み連係点で電力系統に接続された電気所における発電機の制御状態決定方法であって、
少なくとも前記調相設備における無効電力補償量と、前記発電機における電圧制御状態と、電気所内の有効電力送電損失を得、前記調相設備の余力と前記発電機の電圧制御状態を参照し、有効電力損失の小さい電圧制御状態を決定することを特徴とする発電機の制御状態決定方法。
It is a method for determining the control state of a generator in an electric station connected to an electric power system at a linking point including a phase adjustment facility and a generator.
At least the amount of ineffective power compensation in the phase adjustment equipment, the voltage control state in the generator, and the active power transmission loss in the electric station are obtained, and the surplus capacity of the phase adjustment equipment and the voltage control state of the generator are referred to and effective. A method for determining a control state of a generator, which comprises determining a voltage control state with a small power loss.
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