JP5833338B2 - Low voltage distribution line impedance calculation device - Google Patents

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Description

本発明は、交流電力を負荷に配電する低圧配電線の電圧を調整する電圧調整装置に必要な低圧配電線のインピーダンスを算出する低圧配電線のインピーダンス算出装置に関する。   The present invention relates to an impedance calculation device for a low-voltage distribution line that calculates the impedance of the low-voltage distribution line necessary for a voltage adjustment device that adjusts the voltage of the low-voltage distribution line that distributes AC power to a load.

配電系統電源(柱上変圧器)から負荷までの低圧配電線が長い場合、負荷の軽重に応じて低圧配電線の電圧変動(線路電圧変動)も大きくなる。このため、系統電源側に設けられた電圧調整装置が低圧配電線の電圧を調整して、電力供給における電圧を安定化させている。   When the low-voltage distribution line from the distribution system power supply (post transformer) to the load is long, the voltage fluctuation (line voltage fluctuation) of the low-voltage distribution line also increases according to the load weight. For this reason, the voltage regulator provided in the system power supply side regulates the voltage of a low voltage distribution line, and stabilizes the voltage in power supply.

この電圧調整装置は、低圧配電線の電圧降下を算出し、低圧配電線の送電端から末端までの電圧を調整している。低圧配電線の電圧降下を算出するにあたっては、低圧配電線のインピーダンスを予め調査して入力しておく必要がある。   This voltage adjusting device calculates the voltage drop of the low-voltage distribution line and adjusts the voltage from the power transmission end to the end of the low-voltage distribution line. In calculating the voltage drop of the low-voltage distribution line, it is necessary to investigate and input the impedance of the low-voltage distribution line in advance.

また、従来の技術として、特許文献1が知られている。特許文献1に記載されたインピーダンス簡易測定装置は、通電状態の低圧配電線路に接続した負荷回路と、負荷回路に予め設定した入力電流を流す電流供給手段と、低圧配電線路と負荷回路との間に接続し、検出した電圧と電流および電力により力率を算出する力率計と、力率計で算出した力率に基づき低圧配電線路のインピーダンスの絶対値を得る演算手段とを備える。   Moreover, patent document 1 is known as a prior art. The simple impedance measuring apparatus described in Patent Document 1 includes a load circuit connected to a low-voltage distribution line in an energized state, current supply means for supplying a preset input current to the load circuit, and a low-voltage distribution line and a load circuit. And a power factor meter that calculates a power factor from the detected voltage, current, and power, and an arithmetic means that obtains an absolute value of the impedance of the low-voltage distribution line based on the power factor calculated by the power factor meter.

特開平9−304453号公報JP-A-9-304453

しかしながら、従来の電圧調整装置では、低圧配電線のインピーダンスを予め調査して入力するため、非常に手間がかかるという課題を有していた。   However, in the conventional voltage regulator, since the impedance of the low voltage distribution line is investigated and input in advance, there is a problem that it takes much time.

本発明は、手間がかからず簡単な方法で低圧配電線のインピーダンスを算出することができる低圧配電線のインピーダンス算出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an impedance calculation device for a low-voltage distribution line that can calculate the impedance of the low-voltage distribution line by a simple method without taking time and effort.

請求項1の発明は、配電系統電源に入力端子が接続され送電端から末端までの間の複数地点に負荷が接続された低圧配電線の送電端に出力端子が接続された電圧調整装置に必要な前記低圧配電線のインピーダンスを算出するインピーダンス算出装置であって、変圧器容量と、前記各負荷の最大容量の総和と前記変圧器容量の比である最大負荷容量と、前記最大負荷容量時の前記低圧配電線の電圧降下と、負荷力率と、前記低圧配電線の抵抗分とリアクタンス分との比率とを入力する入力部と、前記最大負荷容量と、前記各負荷の接続方法とに応じて決定される計数とから末端最大負荷容量換算値を算出し、末端最大負荷容量換算値と、前記変圧器の出力電圧と、最大負荷容量時の負荷力率とから有効電流を算出し、最大負荷容量時の前記低圧配電線の電圧降下と、前記低圧配電線の抵抗分とリアクタンス分との比率と、最大負荷容量時の負荷力率と、前記有効電流とから前記低圧配電線のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部とを備えることを特徴とする。 The invention of claim 1 is required for a voltage regulator in which an output terminal is connected to a power transmission end of a low voltage distribution line in which an input terminal is connected to a power distribution system power source and a load is connected to a plurality of points between a power transmission end and a terminal. An impedance calculation device for calculating the impedance of the low-voltage distribution line, wherein the transformer capacity, the maximum load capacity that is the ratio of the sum of the maximum capacities of the loads and the transformer capacity, and the maximum load capacity According to the voltage drop of the low-voltage distribution line, the load power factor, the input unit for inputting the ratio of the resistance and reactance of the low-voltage distribution line, the maximum load capacity, and the connection method of each load calculating the end maximum load capacity corresponding value from the count determined Te calculates a distal maximum load capacity converted value, the output voltage of the transformer, the active current and a load power factor at the time of maximum load capacity, maximum the low pressure at the time of load capacity And the voltage drop of the wire, the ratio between the resistance component and reactance component of the low-voltage distribution line, and a load power factor at the time of maximum load capacity, the impedance calculation unit for calculating the impedance of the active current Toka et the low-voltage distribution lines It is characterized by providing.

請求項2の発明は、前記電圧調整装置は、前記低圧配電線の送電端に流れる電流を検出する電流検出器と、前記低圧配電線の送電端の電圧を検出する電圧検出器と、前記電流検出器からの検出電流と前記電圧検出器からの検出電圧と前記インピーダンス算出部で算出された前記低圧配電線のインピーダンスとに基づき前記低圧配電線の送電端から末端までの電圧が規定値内になるように補償量を調整することにより前記低圧配電線の送電端の電圧を調整する電圧調整装置本体とを備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the voltage regulator includes a current detector that detects a current flowing through a power transmission end of the low-voltage distribution line, a voltage detector that detects a voltage at the power transmission end of the low-voltage distribution line, and the current. Based on the detected current from the detector, the detected voltage from the voltage detector, and the impedance of the low-voltage distribution line calculated by the impedance calculator, the voltage from the transmission end to the end of the low-voltage distribution line is within a specified value. And a voltage adjusting device main body for adjusting the voltage at the power transmission end of the low-voltage distribution line by adjusting the compensation amount.

本発明によれば、各負荷の最大負荷容量の総和と前記変圧器容量の比である最大負荷容量時の低圧配電線の電圧降下と最大負荷容量時の負荷力率と低圧配電線の抵抗分とリアクタンス分との比率と、有効電流とから低圧配電線のインピーダンスを算出するので、手間がかからず簡単な方法で低圧配電線のインピーダンスを算出できる。 According to the present invention, the resistance of the maximum load capacity of the sum and the transformer capacity of the voltage drop of the maximum load capacity at a low-voltage distribution line is the ratio and the maximum load capacity at a load power factor and low-voltage distribution line of each load Since the impedance of the low-voltage distribution line is calculated from the ratio of the minutes and reactances and the effective current, the impedance of the low-voltage distribution line can be calculated by a simple method with little effort.

本発明の実施例1の低圧配電線のインピーダンス算出装置及び電圧調整装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the impedance calculation apparatus and voltage regulator of the low voltage distribution line of Example 1 of this invention. 末端電圧を補償する電圧調整装置を示す図である。It is a figure which shows the voltage regulator which compensates a terminal voltage. 低圧配電線のインピーダンスを算出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of calculating the impedance of a low voltage distribution line. 低圧配電線を三分割し、1/3のインピーダンス及び1/3の負荷により低圧配電線のインピーダンスを算出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of dividing the low-voltage distribution line into three and calculating the impedance of a low-voltage distribution line by 1/3 impedance and 1/3 load. 低圧配電線のインピーダンスを算出する際に用いられる入力データを示す図である。It is a figure which shows the input data used when calculating the impedance of a low voltage distribution line. 実施例1の電圧調整装置による低圧配電線の末端電圧の電圧算出を示す図である。It is a figure which shows the voltage calculation of the terminal voltage of the low voltage distribution line by the voltage regulator of Example 1. FIG. 実施例1の電圧調整装置の具体例の全体構成図である。It is a whole block diagram of the specific example of the voltage regulator of Example 1. FIG. 図7に示す実施例1の電圧調整装置の具体例の詳細構成図である。It is a detailed block diagram of the specific example of the voltage regulator of Example 1 shown in FIG. 図7に示す実施例1の電圧調整装置のトライアックのオン/オフと補償電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between ON / OFF of a triac and the compensation voltage of the voltage regulator of Example 1 shown in FIG. 実施例1の低圧配電線のインピーダンス算出装置及び電圧調整装置により実現されるインピーダンス算出方法及び電圧調整方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the impedance calculation method and voltage adjustment method which are implement | achieved by the impedance calculation apparatus and voltage regulator of the low voltage distribution line of Example 1.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1の低圧配電線のインピーダンス算出装置及び電圧調整装置の回路構成図である。図2は、末端電圧を補償する電圧調整装置を示す図である。   1 is a circuit configuration diagram of an impedance calculation device and a voltage adjustment device for a low-voltage distribution line according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a voltage regulator for compensating for the terminal voltage.

図2において、柱上変圧器TF(例えば6.6kV/200V(100×2))のR−N相の二次電圧をVR−J、N−T相の二次電圧をVT−Jとする。配電線インピーダンスをRL、XLとし、R−N相の配電線の末端電圧をVR−M、N−T相の配電線の末端電圧をVT−Mとする。R相の負荷電流をIR、T相の負荷電流をITとする。   In FIG. 2, the RN phase secondary voltage of the pole transformer TF (for example, 6.6 kV / 200 V (100 × 2)) is VR-J, and the NT phase secondary voltage is VT-J. . The distribution line impedance is RL and XL, the terminal voltage of the RN phase distribution line is VR-M, and the terminal voltage of the NT phase distribution line is VT-M. Let the R-phase load current be IR and the T-phase load current be IT.

低圧配電線を設計するにあたっては、最大負荷容量(MVA)とそのときの電圧降下(ΔV)と負荷力率(PF)が予め定められている。図3に示すように、負荷が最大負荷容量(MVA)時における低圧配電線のインピーダンスRL,XLによる電圧降下をΔVとする。また、低圧配電線のR成分とX成分との比率がわかっているものとする。   In designing a low-voltage distribution line, a maximum load capacity (MVA), a voltage drop (ΔV), and a load power factor (PF) are determined in advance. As shown in FIG. 3, the voltage drop due to the impedances RL and XL of the low-voltage distribution line when the load is the maximum load capacity (MVA) is assumed to be ΔV. Further, it is assumed that the ratio between the R component and the X component of the low-voltage distribution line is known.

配電線インピーダンス算出装置5は、データ入力部51とインピーダンス算出部52とを有する。データ入力部51は、最大負荷容量(MVA)と、最大負荷容量(MVA)時の低圧配電線の電圧降下(ΔV)と、負荷力率(PF)と、低圧配電線のR成分とX成分との比率とを入力する。   The distribution line impedance calculation device 5 includes a data input unit 51 and an impedance calculation unit 52. The data input unit 51 includes the maximum load capacity (MVA), the voltage drop (ΔV) of the low voltage distribution line at the maximum load capacity (MVA), the load power factor (PF), the R component and the X component of the low voltage distribution line. And the ratio.

インピーダンス算出部52は、最大負荷容量(MVA)と、最大負荷容量(MVA)時の低圧配電線の電圧降下(ΔV)と、負荷力率(PF)と、低圧配電線のR成分とX成分との比率とに基づいて低圧配電線のインピーダンス(RL(抵抗分),XL(リアクタンス分))を算出し、算出された低圧配電線のインピーダンスRL,XLを電圧調整装置2に出力する。   The impedance calculation unit 52 includes a maximum load capacity (MVA), a voltage drop (ΔV) of the low voltage distribution line at the maximum load capacity (MVA), a load power factor (PF), and an R component and an X component of the low voltage distribution line. Based on the ratio, the impedance (RL (resistance), XL (reactance)) of the low-voltage distribution line is calculated, and the calculated impedances RL, XL of the low-voltage distribution line are output to the voltage regulator 2.

電圧調整装置2は、配電線インピーダンス算出装置5で算出された低圧配電線のインピーダンスRL,XLを用いて低圧配電線の末端電圧が規定値内に入るように電圧を調整する。   The voltage adjustment device 2 adjusts the voltage so that the terminal voltage of the low-voltage distribution line falls within a specified value using the impedances RL and XL of the low-voltage distribution line calculated by the distribution line impedance calculation device 5.

図4では、低圧配電線の途中に負荷が分散して接続されていることを想定し、低圧配電線を三分割し、1/3のインピーダンスRL/3,XL/3及び1/3の負荷により低圧配電線のインピーダンスを算出する方法を示している。   In FIG. 4, assuming that the load is distributed and connected in the middle of the low-voltage distribution line, the low-voltage distribution line is divided into three parts, and 1/3 impedance RL / 3, XL / 3 and 1/3 load. Shows a method of calculating the impedance of the low-voltage distribution line.

図5は、低圧配電線のインピーダンスを算出する際に用いられる入力データを示す。図5(a)に示すように、入力項目としては、変圧器容量TVAは初期設定値が50KVAであり、最大負荷容量MVAは100%であり、最大負荷容量時の低圧配電線の電圧降下ΔVは6Vであり、平均負荷力率PFは95%で固定で、低圧配電線線径は60mm2である。図5(b)は、柱上変圧器TFのインピーダンス算出値を示している。   FIG. 5 shows input data used when calculating the impedance of the low-voltage distribution line. As shown in FIG. 5A, as input items, the transformer capacity TVA has an initial setting value of 50 KVA, the maximum load capacity MVA is 100%, and the voltage drop ΔV of the low-voltage distribution line at the maximum load capacity. Is 6V, the average load power factor PF is fixed at 95%, and the wire diameter of the low-voltage distribution line is 60 mm 2. FIG. 5B shows the calculated impedance value of the pole transformer TF.

図5(c)は、低圧配電線の1kmあたりのインピーダンスのRKL(抵抗分),XKL(リアクタンス分)の算出値を示している。線種がCU−OWで、線径が60mmで、RKLは313mΩ、XKLは267mΩである。なお、低圧配電線がL(m)の時のインピーダンスをRL,XLとする。   FIG.5 (c) has shown the calculated value of RKL (resistance part) and XKL (reactance part) of the impedance per km of a low voltage distribution line. The wire type is CU-OW, the wire diameter is 60 mm, RKL is 313 mΩ, and XKL is 267 mΩ. The impedance when the low voltage distribution line is L (m) is RL and XL.

まず、図4に示すように、低圧配電線の負荷を例えば3分割し、低圧配電線が全長の1/3毎の位置に各1/3負荷容量の負荷を配置した場合の末端最大負荷容量換算値(AVA)を以下の式により算出する。ここでは、3軒均等配線分割均等負荷容量であるものとする。   First, as shown in FIG. 4, the load of the low-voltage distribution line is divided into three, for example, and the terminal maximum load capacity when the low-voltage distribution line has a load of each 1/3 load capacity at a position of every 1/3 of the total length. A conversion value (AVA) is calculated by the following formula. Here, it is assumed that the three-house equal wiring division equal load capacity.

AVA=(1×MVA/3+2/3×MVA/3+1/3×MVA/3)×TVA=0.667×TVA×MVA
この場合、係数KAは0.67となる。
AVA = (1 × MVA / 3 + 2/3 × MVA / 3 + 1/3 × MVA / 3) × TVA = 0.667 × TVA × MVA
In this case, the coefficient KA is 0.67.

また、負荷が低圧配電線の末端に集中した場合には、係数KAは1である。KAが1である場合には、
AVA=TVA×MVA/100=50(kVA)
となる。
Further, when the load is concentrated at the end of the low-voltage distribution line, the coefficient KA is 1. If KA is 1,
AVA = TVA × MVA / 100 = 50 (kVA)
It becomes.

そして、算出された末端最大負荷容量換算を用いて以下の式により有効電流IPを算出する。負荷力率が図5(a)に示す例のように95%の場合、
IP=0.95×AVA/0.2kV=4.75×AVA
IP=4.75×KA×TAV×MVA
次に、低圧配電線のインピーダンスの抵抗分RL,リアクタンス分XLの算出方法を説明する。
Then, the effective current IP is calculated by the following formula using the calculated terminal maximum load capacity conversion. When the load power factor is 95% as in the example shown in FIG.
IP = 0.95 × AVA / 0.2 kV = 4.75 × AVA
IP = 4.75 × KA × TAV × MVA
Next, a method for calculating the resistance component RL and reactance component XL of the impedance of the low-voltage distribution line will be described.

単相3線負荷平衡時における最大負荷容量MVA時の配電線電圧降下ΔV(末端負荷容量換算)は、以下の式により算出される。   Distribution line voltage drop ΔV (terminal load capacity conversion) at the time of maximum load capacity MVA at the time of single-phase three-wire load equilibrium is calculated by the following equation.

ΔV=RL×IP+XL×IQ
なお、IQは無効電流、RLの単位はΩ、XL=(XKL/RKL)×RL、IQ=(0.312/0.95)×IPである。
ΔV = RL × IP + XL × IQ
IQ is a reactive current, RL is in Ω, XL = (XKL / RKL) × RL, and IQ = (0.312 / 0.95) × IP.

なお、0.312はSIN(cos−10.95)により求められる。 In addition, 0.312 is calculated | required by SIN (cos < -1 > 0.95).

この式を用いて低圧配電線の電圧降下ΔVを表すと、以下の式となる。   When the voltage drop ΔV of the low-voltage distribution line is expressed using this equation, the following equation is obtained.

ΔV=RL×(1+(XKL/RKL)×(0.312/0.95))×IP
=RL×(1+(XKL/RKL)×(0.312/0.95))×4.75×AVA
この式からRLは以下の式で表される。
ΔV = RL × (1+ (XKL / RKL) × (0.312 / 0.95)) × IP
= RL * (1+ (XKL / RKL) * (0.312 / 0.95)) * 4.75 * AVA
From this equation, RL is expressed by the following equation.

RL=ΔV/((1+(XKL/RKL)×(0.312/0.95))×4.75×AVA))×1000
この式において、ΔVは、図5(a)に示す例のように6Vであり、XKL/RKLは、図5(c)に示すように267/313である。AVAは、図5(a)に示すTVAとMVAとで表されるから、これらのデータを上式に代入することにより、RLは19.73mΩとなる。
RL = ΔV / ((1+ (XKL / RKL) × (0.312 / 0.95)) × 4.75 × AVA)) × 1000
In this equation, ΔV is 6V as in the example shown in FIG. 5A, and XKL / RKL is 267/313 as shown in FIG. 5C. Since AVA is represented by TVA and MVA shown in FIG. 5A, RL becomes 19.73 mΩ by substituting these data into the above equation.

また、XL=(XKL/RKL)×RLであるから、XLは16.83mΩとなる。   Since XL = (XKL / RKL) × RL, XL is 16.83 mΩ.

次に、低圧配電線の末端電圧を算出する。まず、図2に示す単相3線式において、R−N相末端電圧(V)は以下の式で求められる。   Next, the terminal voltage of the low voltage distribution line is calculated. First, in the single-phase three-wire system shown in FIG. 2, the RN phase terminal voltage (V) is obtained by the following formula.

VR−M=(VR−J)−KA×(RK×(IRの有効電流分)+XK×(IRの無効電流分))−KA×(RK×((IR−IT)の有効電流分)+XK×((IR−IT)の無効電流分))
T−N相末端電圧(V)は以下の式で求められる。
VR−M = (VR−J) −KA × (RK × (IR effective current component) + XK × (IR reactive current component)) − KA × (RK × ((IR−IT) effective current component) + XK × (Reactive current of (IR-IT)))
The TN phase terminal voltage (V) is obtained by the following equation.

VT−M=(VT−J)−KA×(RK×(ITの有効電流分)+XK×(ITの無効電流分))−KA×(RK×((IT−IR)の有効電流分)+XK×((IT−IR)の無効電流分))
ここで、RT,XTは図5(b)の例のデータによる。RK=RT+RL、XK=XT+XLである。
VT−M = (VT−J) −KA × (RK × (IT active current) + XK × (IT reactive current)) − KA × (RK × ((IT−IR) effective current) + XK × (Reactive current of (IT-IR)))
Here, RT and XT are based on the data in the example of FIG. RK = RT + RL, XK = XT + XL.

このように実施例1の配電線インピーダンス算出装置5によれば、配電線路基本設計で既知である最大負荷容量(MVA)と、最大負荷容量(MVA)時の低圧配電線の電圧降下(ΔV)と、負荷力率(PF)と、低圧配電線のR成分とX成分との比率と、有効電流とに基づいて低圧配電線のインピーダンス(RL,XL)を算出するので、手間がかからず簡単な方法で低圧配電線のインピーダンスを算出することができる。
Thus, according to the distribution line impedance calculation apparatus 5 of Example 1, the maximum load capacity (MVA) known in the distribution line basic design and the voltage drop (ΔV) of the low-voltage distribution line at the maximum load capacity (MVA). Since the impedance (RL, XL) of the low voltage distribution line is calculated based on the load power factor (PF), the ratio of the R component and the X component of the low voltage distribution line, and the effective current, it does not take time and effort. The impedance of the low voltage distribution line can be calculated by a simple method.

次に、配電線インピーダンス算出装置5で算出された低圧配電線のインピーダンスRL,XLのデータを用いて低圧配電線の末端電圧が規定値内に入るように電圧を調整する電圧調整装置2の詳細を説明する。   Next, details of the voltage adjustment device 2 that adjusts the voltage so that the terminal voltage of the low-voltage distribution line falls within the specified value using the data of the impedances RL and XL of the low-voltage distribution line calculated by the distribution line impedance calculation device 5. Will be explained.

図1に示す電圧調整装置2は、第1配電線2a(電力供給線)を介して系統電源1(例えば、単相3線式交流電源)に入力端子が接続され、送電端から末端までの間の複数地点Pt1〜Pt5に複数の負荷3−1〜3−5と複数の太陽光発電装置(PV)4−1〜4−5とが接続された第2配電線2b(電力供給線)の送電端に出力端子が接続されている。   The voltage regulator 2 shown in FIG. 1 has an input terminal connected to a system power source 1 (for example, a single-phase three-wire AC power source) via a first distribution line 2a (power supply line), and is connected from the power transmission end to the end. Second distribution line 2b (power supply line) in which a plurality of loads 3-1 to 3-5 and a plurality of photovoltaic power generation devices (PV) 4-1 to 4-5 are connected to a plurality of points Pt1 to Pt5 The output terminal is connected to the power transmission end.

第2配電線2bの配電線インピーダンスZは、上記より算出した抵抗が%Rであり、リアクタンスが%Xである。第2配電線2bの地点Pt1には、負荷3−1および太陽光発電装置4−1が接続され、地点Pt2には、負荷3−2および太陽光発電装置4−2が接続され、地点Pt3には、負荷3−3および太陽光発電装置4−3が接続され、地点Pt4には、負荷3−4および太陽光発電装置4−4が接続され、地点Pt5には、負荷3−5および太陽光発電装置4−5が接続されている。   In the distribution line impedance Z of the second distribution line 2b, the resistance calculated from the above is% R, and the reactance is% X. The load 3-1 and the solar power generation device 4-1 are connected to the point Pt1 of the second distribution line 2b, the load 3-2 and the solar power generation device 4-2 are connected to the point Pt2, and the point Pt3 Are connected to the load 3-3 and the solar power generation device 4-3, the point Pt4 is connected to the load 3-4 and the solar power generation device 4-4, and the point Pt5 is connected to the load 3-5 and A solar power generation device 4-5 is connected.

なお、太陽光発電装置は、地点Pt1〜Pt5の全てに設ける必要はなく、例えば、地点Pt1〜Pt5の少なくとも1地点に設けられても良い。   Note that the solar power generation device does not have to be provided at all of the points Pt1 to Pt5, and may be provided, for example, at at least one of the points Pt1 to Pt5.

電圧調整装置2は、検出用太陽電池21、電流検出器22、電圧検出器23、電圧調整装置本体24を有している。   The voltage regulator 2 includes a detection solar cell 21, a current detector 22, a voltage detector 23, and a voltage regulator main body 24.

検出用太陽電池21は、各太陽光発電装置4−1〜4−5の各発電容量を予測するために設けられ、太陽光を受けて発電し、その発電量を太陽電池発電量として電圧調整装置本体24に出力する。ここで、検出用太陽電池21および各太陽光発電装置4−1〜4−5の各太陽電池は、太陽からの日射量がほぼ等しく届くように配置されている。また、電圧調整装置2には各地点Pt1〜Pt5における各太陽光発電装置4−1〜4−5の各定格発電容量が予め入力されている。   The solar cell for detection 21 is provided to predict each power generation capacity of each of the solar power generation devices 4-1 to 4-5, generates power by receiving sunlight, and adjusts the voltage using the power generation amount as the solar cell power generation amount. The data is output to the apparatus main body 24. Here, the solar cell for detection 21 and each solar cell of each of the solar power generation devices 4-1 to 4-5 are arranged so that the amount of solar radiation from the sun reaches almost equally. In addition, the rated power generation capacities of the solar power generation devices 4-1 to 4-5 at the respective points Pt1 to Pt5 are input to the voltage adjustment device 2 in advance.

電流検出器22は、第2配電線2bの送電端に流れる電流を検出する。電圧検出器23は、第2配電線2bの送電端の電圧を検出する。電圧調整装置本体24は、検出用太陽電池21からの太陽電池発電量と電流検出器22からの検出電流と電圧検出器23からの検出電圧とに基づき第2配電線2bの送電端から末端までの電圧を規定値内に調整する。   The current detector 22 detects a current flowing through the power transmission end of the second distribution line 2b. The voltage detector 23 detects the voltage at the power transmission end of the second distribution line 2b. The voltage adjustment device main body 24 is based on the amount of solar cell power generated from the solar cell for detection 21, the detected current from the current detector 22, and the detected voltage from the voltage detector 23, from the power transmission end to the end of the second distribution line 2b. Adjust the voltage within the specified value.

より詳細には、電圧調整装置2は、当該装置2(第2配電線2bの送電端)から第2配電線2bの末端までの上記算出した配電線インピーダンスZ(%R,%X)を予め算出値として入力するとともに、電流検出器22の検出電流と電圧検出器23の検出電圧とに基づき有効電流と無効電流とを演算し、太陽光発電装置4−1〜4−5による第2配電線2bの末端電圧の電圧上昇を計算する。   More specifically, the voltage regulator 2 preliminarily calculates the calculated distribution line impedance Z (% R,% X) from the apparatus 2 (the power transmission end of the second distribution line 2b) to the end of the second distribution line 2b. While being inputted as a calculated value, the effective current and the reactive current are calculated based on the detection current of the current detector 22 and the detection voltage of the voltage detector 23, and the second distribution by the solar power generation devices 4-1 to 4-5. The voltage rise of the terminal voltage of the electric wire 2b is calculated.

また、電圧調整装置2は、検出用太陽電池21からの太陽電池発電量に基づき、第2配電線2bの送電端から末端までの間に取付けた各太陽光発電装置4−1〜4−5の各発電容量を予測計算する。具体的には、電圧調整装置2は、検出用太陽電池21からの太陽電池発電量が定格太陽電池発電量(100%)に対して何%かを求める。これをAo%とする。また、電圧調整装置2に予め入力されている各地点Pt1〜Pt5における各太陽光発電装置4−1〜4−5の各定格発電容量(各定格電流)をIpv1T〜Ipv5Tとすると、各太陽光発電装置4−1〜4−5の実際の発電による有効電流Ipv1(又はIpv2,Ipv3,Ipv4,Ipv5)は、
Ipv1(又はIpv2,Ipv3,Ipv4,Ipv5)=Ipv1T(又はIpv2T,Ipv3T,Ipv4T,Ipv5T)×Ao
として各地点毎に求められる。
Moreover, the voltage regulator 2 is based on the solar cell power generation amount from the solar cell 21 for detection, and each photovoltaic power generator 4-1 to 4-5 attached between the power transmission end of the 2nd distribution line 2b to the terminal. Predict and calculate each generation capacity. Specifically, the voltage regulator 2 determines how much the solar cell power generation amount from the detection solar cell 21 is relative to the rated solar cell power generation amount (100%). This is Ao%. Further, when the rated power generation capacities (rated currents) of the solar power generation devices 4-1 to 4-5 at the points Pt1 to Pt5 input in advance to the voltage adjusting device 2 are Ipv1T to Ipv5T, The effective current Ipv1 (or Ipv2, Ipv3, Ipv4, Ipv5) by the actual power generation of the power generation devices 4-1 to 4-5 is
Ipv1 (or Ipv2, Ipv3, Ipv4, Ipv5) = Ipv1T (or Ipv2T, Ipv3T, Ipv4T, Ipv5T) × Ao
It is calculated for each point.

図6は実施例1の電圧調整装置2による配電線の末端電圧の電圧算出を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、地点Pt0、Pt1、Pt2のみとし、地点Pt0が第2配電線2bの送電端で電圧調整装置2の出力端子の位置とし、地点Pt2が第2配電線2bの末端に相当する。   FIG. 6 is a diagram illustrating voltage calculation of the terminal voltage of the distribution line by the voltage regulator 2 according to the first embodiment. Here, for simplicity of explanation, only the points Pt0, Pt1, and Pt2 are assumed, the point Pt0 is the position of the output terminal of the voltage regulator 2 at the power transmission end of the second distribution line 2b, and the point Pt2 is the second distribution line. Corresponds to the end of 2b.

P1は地点Pt1の負荷3−1の有効電力、Q1は無効電力、Ip1は有効電流、Iq1は無効電流、PV1は太陽光発電装置4−1の有効電力、Ipv1は有効電流である。P2は地点Pt2の負荷3−2の有効電力、Q2は無効電力、Ip2は有効電流、Iq2は無効電流、PV2は太陽光発電装置4−2の有効電力、Ipv2は有効電流である。算出した地点Pt0、Pt1間の配電線インピーダンスは、抵抗r1,リアクタンスx1、地点Pt1、Pt2間の配電線インピーダンスは、抵抗r2,リアクタンスx2である。   P1 is the active power of the load 3-1 at the point Pt1, Q1 is the reactive power, Ip1 is the active current, Iq1 is the reactive current, PV1 is the active power of the solar power generation device 4-1, and Ipv1 is the active current. P2 is the active power of the load 3-2 at the point Pt2, Q2 is the reactive power, Ip2 is the active current, Iq2 is the reactive current, PV2 is the active power of the solar power generation device 4-2, and Ipv2 is the active current. The distribution line impedance between the calculated points Pt0 and Pt1 is resistance r1, reactance x1, and the distribution line impedance between the points Pt1 and Pt2 is resistance r2 and reactance x2.

電圧調整装置2を第2配電線2bの送電端側に設置し、電圧調整装置2は、第2配電線2bの送電端に流れる電流および第2配電線2bの送電端の電圧を検出して、第2配電線2bの末端の電圧を算出し、第2配電線2bの送電端電圧から末端電圧までの電圧が規定値内になるように電圧調整装置2の出力電圧(送電端電圧)を調整する。   The voltage adjustment device 2 is installed on the power transmission end side of the second distribution line 2b, and the voltage adjustment device 2 detects the current flowing through the power transmission end of the second distribution line 2b and the voltage at the power transmission end of the second distribution line 2b. The terminal voltage of the second distribution line 2b is calculated, and the output voltage (transmission end voltage) of the voltage regulator 2 is set so that the voltage from the transmission end voltage to the end voltage of the second distribution line 2b is within the specified value. adjust.

各負荷および各太陽光発電装置の各発電容量が第2配電線2bに対して、均等に配置され、かつ負荷が力率負荷である場合には、配電線インピーダンス(%R,%X)<<負荷インピーダンス(RL、XL)の条件で、配電線一線当り(一相当り)、
配電線電圧降下=有効電流×配電線抵抗r+無効電流×配電線リアクタンスxと見なせる。このため、第2配電線2bの末端電圧は、
末端電圧=送電端電圧−係数K×(有効電流×配電線抵抗%R+無効電流×配電線リアクタンス%X)
で求められる。
When the loads and the power generation capacities of the solar power generation devices are evenly arranged with respect to the second distribution line 2b and the load is a power factor load, the distribution line impedance (% R,% X) <<Under the condition of load impedance (RL, XL), per distribution line (one equivalent),
Distribution line voltage drop = effective current × distribution line resistance r + reactive current × distribution line reactance x. For this reason, the terminal voltage of the second distribution line 2b is
Terminal voltage = transmission end voltage−coefficient K × (active current × distribution line resistance% R + reactive current × distribution line reactance% X)
Is required.

係数Kは、%Rと抵抗値、%Xとリアクタンス値、配電線のインピーダンスおよび配電線の送電端に流れる有効電流の均等から配置された負荷量を求めるための換算から求められる。   The coefficient K is obtained from conversion for obtaining a load amount arranged from equality of% R and resistance value,% X and reactance value, distribution line impedance, and effective current flowing through the transmission end of the distribution line.

次に、配電線電圧降下、末端電圧の算出をより具体的に説明する。各配電線電圧降下は、配電線インピーダンス(%R、%X)<<負荷インピーダンス(RL、XL)の条件で、配電線一線当り(一相当り)以下のようになる。   Next, calculation of distribution line voltage drop and terminal voltage will be described more specifically. Each distribution line voltage drop is as follows per distribution line (corresponding to one) under the condition of distribution line impedance (% R,% X) << load impedance (RL, XL).

地点Pt1、Pt2間の電圧降下V1-2は、
V1-2=r2×(Ip2−Ipv2)+x2×Iq2
となる。
The voltage drop V1-2 between points Pt1 and Pt2 is
V1-2 = r2 * (Ip2-Ipv2) + x2 * Iq2
It becomes.

地点Pt0、Pt1間の電圧降下V0-1は、
V0-1=r1×(Ip1+Ip2−Ipv1−Ipv2)+x1×(Iq1+Iq2)
となる。
The voltage drop V0-1 between points Pt0 and Pt1 is
V0-1 = r1 * (Ip1 + Ip2-Ipv1-Ipv2) + x1 * (Iq1 + Iq2)
It becomes.

地点Pt0、Pt2間の電圧降下V0-2は、
r1=r2、x1=x2として
V0-2=r1×(Ip1+2×Ip2−Ipv1−2×Ipv2)+x1×(Iq1+2×Iq2)となる。
The voltage drop V0-2 between points Pt0 and Pt2 is
When r1 = r2 and x1 = x2, V0-2 = r1 * (Ip1 + 2 * Ip2-Ipv1-2-2 * Ipv2) + x1 * (Iq1 + 2 * Iq2).

P1=P2、Q1=Q2と仮定すると、
V0-2=r1×(3×Ip2−Ipv1−2×Ipv2)+x1×(3×Iq2)
地点Pt2の電圧(末端電圧)V2は、
P1=P2、Q1=Q2と仮定すると
V2=V0−r1×(3×Ip2−Ipv1−2×Ipv2)+x1×(3×Iq2)
さらに、PV1=PV2と仮定すると
V0-2=r1×(3×Ip2−3×Ipv2)+x1×(3×Iq2)
地点Pt2 の電圧は
V2=V0−r1×(3×Ip2−3×Ipv2)+x1×(3×Iq2)
さらに、負荷力率100%とした場合、
V0-2=r1×(3×Ip2−3×Ipv2)
地点Pt2の電圧は
VPt2 =V0−r1×(3×Ip2−3×Ipv2)
となる。
Assuming P1 = P2 and Q1 = Q2,
V0-2 = r1 * (3 * Ip2-Ipv1-2-2Ipv2) + x1 * (3 * Iq2)
The voltage (terminal voltage) V2 at the point Pt2 is
Assuming P1 = P2 and Q1 = Q2, V2 = V0−r1 × (3 × Ip2−Ipv1-2 × Ipv2) + x1 × (3 × Iq2)
Furthermore, assuming PV1 = PV2, V0-2 = r1 × (3 × Ip2-3 × Ipv2) + x1 × (3 × Iq2)
The voltage at the point Pt2 is V2 = V0−r1 × (3 × Ip2−3 × Ipv2) + x1 × (3 × Iq2)
Furthermore, when the load power factor is 100%,
V0-2 = r1 * (3 * Ip2-3 * Ipv2)
The voltage at the point Pt2 is VPt2 = V0−r1 × (3 × Ip2−3 × Ipv2)
It becomes.

図7は実施例1の電圧調整装置の具体例の全体構成図である。図8は図7に示す実施例1の電圧調整装置の具体例の詳細構成図である。   FIG. 7 is an overall configuration diagram of a specific example of the voltage regulator according to the first embodiment. FIG. 8 is a detailed configuration diagram of a specific example of the voltage regulator of Embodiment 1 shown in FIG.

図7に示す電圧調整装置2は、単相3線式の配電線において、入力端子R1,N1,T1に単相3線式交流が入力され、出力端子R2,N2,T2から単相3線式交流が出力される。電圧調整装置2は、検出用太陽電池21、出力端子R2に接続される配電線の送電端に流れる電流を検出する電流検出器22a、出力端子T2に接続される配電線の送電端に流れる電流を検出する電流検出器22b、出力端子R2,N2,T2の電圧を検出する電圧検出器23、電圧調整部24a,24b、制御回路25、ゲート回路26a,26bを有する。制御回路25は、メモリ25aを有する。   In the voltage regulator 2 shown in FIG. 7, in a single-phase three-wire distribution line, single-phase three-wire AC is input to input terminals R1, N1, and T1, and single-phase three-wires are output from output terminals R2, N2, and T2. Formula AC is output. The voltage regulator 2 includes a detection solar cell 21, a current detector 22a that detects a current flowing through the power transmission end of the distribution line connected to the output terminal R2, and a current flowing through the power transmission end of the distribution line connected to the output terminal T2. Current detector 22b for detecting voltage, voltage detector 23 for detecting the voltage at output terminals R2, N2, and T2, voltage adjusting sections 24a and 24b, control circuit 25, and gate circuits 26a and 26b. The control circuit 25 has a memory 25a.

メモリ25aは、算出し入力した各地点間の配電線インピーダンスと各地点における各太陽光発電装置4−1〜4−5の各定格発電容量(各定格電流)とを記憶する。制御回路25は、検出用太陽電池21、電流検出器22a,22b、および電圧検出器23の検出信号とメモリ25aからの各地点間の配電線インピーダンスと各地点における各太陽光発電装置4−1〜4−5の各定格発電容量(各定格電流)とに基づき、第2配電線2bの末端電圧を算出する。   The memory 25a stores the calculated distribution line impedance between the points and the rated power generation capacities (rated currents) of the solar power generation devices 4-1 to 4-5 at the points. The control circuit 25 is configured to detect the detection solar cell 21, the current detectors 22a and 22b, the voltage detector 23, the distribution line impedance between the points from the memory 25a, and the photovoltaic power generators 4-1 at each point. The terminal voltage of the second distribution line 2b is calculated based on each rated power generation capacity (each rated current) of -4-5.

ゲート回路26a,26bは、制御回路25からの末端電圧に基づき、電圧調整部24a,24bにゲート信号を送出する。   Based on the terminal voltage from the control circuit 25, the gate circuits 26a and 26b send gate signals to the voltage adjusting units 24a and 24b.

電圧調整部24aは、R−N相側に設けられ、電圧調整部24bは、N−T相側に設けられている。電圧調整部24a,24bは、ゲート回路26a,26bからのゲート信号に基づき、第2配電線2bの末端電圧が規定値内になるように交流半導体スイッチからなるトライアックTRC1〜TRC5をオンまたはオフさせることにより補償電圧を変えて、末端電圧の電圧上昇対策および電圧降下対策を行う。   The voltage adjustment unit 24a is provided on the RN phase side, and the voltage adjustment unit 24b is provided on the NT phase side. Based on the gate signals from the gate circuits 26a and 26b, the voltage adjusting units 24a and 24b turn on or off the triacs TRC1 to TRC5 including the AC semiconductor switches so that the terminal voltage of the second distribution line 2b is within the specified value. Therefore, the compensation voltage is changed to take measures against voltage rise and voltage drop of the terminal voltage.

図8では、電圧調整部24aの詳細構成を示す。なお、電圧調整部24bも電圧調整部24aと同一構成である。ここでは、電圧調整部24aの構成を説明する。   FIG. 8 shows a detailed configuration of the voltage adjustment unit 24a. The voltage adjustment unit 24b has the same configuration as the voltage adjustment unit 24a. Here, the configuration of the voltage adjustment unit 24a will be described.

図8において、トランスT1aの一次巻線T1apは、入力端子R1と出力端子R2との間に接続され、トランスT1aの二次巻線T1asの一端は、トライアックTRC1,TRC2の一端に接続されている。トランスT1aの二次巻線T1asの他端は、リアクトルL1を介してトライアックTRC3,TRC4,TRC5の一端に接続されている。   In FIG. 8, the primary winding T1ap of the transformer T1a is connected between the input terminal R1 and the output terminal R2, and one end of the secondary winding T1as of the transformer T1a is connected to one end of the triacs TRC1 and TRC2. . The other end of the secondary winding T1as of the transformer T1a is connected to one end of the triacs TRC3, TRC4, and TRC5 via the reactor L1.

トライアックTRC1の他端は、トライアックTRC5の他端およびトランスT3の二次巻線T3sの一端に接続されている。トライアックTRC2の他端は、トライアックTRC3の他端に接続されるとともに、ヒューズF1を介してトランスT3の二次巻線T3sの他端に接続されている。トライアックTRC4の他端は、ヒューズF2を介してトランスT3の二次巻線T3sの中点端に接続されている。トランスT3の一次巻線T3pの一端はトランスT1aの一次巻線T1apの一端に接続されている。トランスT3は、誘導雷などによる半導体素子の破損を防止する。   The other end of the triac TRC1 is connected to the other end of the triac TRC5 and one end of the secondary winding T3s of the transformer T3. The other end of the triac TRC2 is connected to the other end of the triac TRC3, and is connected to the other end of the secondary winding T3s of the transformer T3 via the fuse F1. The other end of the triac TRC4 is connected to the midpoint end of the secondary winding T3s of the transformer T3 via the fuse F2. One end of the primary winding T3p of the transformer T3 is connected to one end of the primary winding T1ap of the transformer T1a. The transformer T3 prevents damage to the semiconductor element due to induced lightning.

図9はトライアックTRC1〜TRC5のオン/オフと補償電圧との関係を示す図である。ゲート回路26aは、トライアックTRC1〜TRC5のゲート端子にゲート信号を出力する。   FIG. 9 is a diagram showing a relationship between on / off of the triacs TRC1 to TRC5 and the compensation voltage. The gate circuit 26a outputs a gate signal to the gate terminals of the triacs TRC1 to TRC5.

トライアックTRC1〜TRC5は、ゲート信号に基づき、図9のテーブルに示すようにオン又はオフして、例えば、補償電圧を+5V,+2.5V,0V,−2.5V,−5Vとすることにより、トランスT1aの一次巻線T1apの両端電圧が補償される。   The triacs TRC1 to TRC5 are turned on or off as shown in the table of FIG. 9 based on the gate signal, for example, by setting the compensation voltage to + 5V, + 2.5V, 0V, −2.5V, −5V, The voltage across the primary winding T1ap of the transformer T1a is compensated.

第2配電線2bの末端電圧が規定電圧以上であれば、最初に補償電圧を−2.5Vとし、まだ末端電圧が規定電圧以上であれば、補償電圧を−5Vとする。末端電圧が規定電圧未満であれば、最初に補償電圧を+2.5Vとし、まだ末端電圧が規定電圧未満であれば、補償電圧を+5Vとする。   If the terminal voltage of the second distribution line 2b is equal to or higher than the specified voltage, the compensation voltage is first set to -2.5V, and if the terminal voltage is still higher than the specified voltage, the compensation voltage is set to -5V. If the terminal voltage is less than the specified voltage, the compensation voltage is first set to + 2.5V, and if the terminal voltage is still less than the specified voltage, the compensation voltage is set to + 5V.

また、例えば、図1(b)に示すように、第2配電線2bの末端電圧が200Vラインから上昇した場合には、トライアックTRC2,TRC5をオンさせることにより、補償電圧が−5Vとなる。交流入力が200Vであり、補償電圧が−5Vであるので、交流出力、即ち、地点(送電端)Pt0の電圧は195Vとなり、200Vラインから下降する。   Also, for example, as shown in FIG. 1B, when the terminal voltage of the second distribution line 2b rises from the 200V line, the compensation voltage becomes −5V by turning on the triacs TRC2 and TRC5. Since the AC input is 200V and the compensation voltage is -5V, the AC output, that is, the voltage at the point (power transmission end) Pt0 becomes 195V, and falls from the 200V line.

同様にして、T−N相の電圧調整部24bにトライアックTRC6〜TRC10を設け、トライアックTRC6〜TRC10をオン又はオフすることにより、R−N相、T−N相を独立に制御でき、不平衡負荷対策も行える。   Similarly, TRIACs TRC6 to TRC10 are provided in the TN phase voltage adjustment unit 24b, and by turning on or off the TRIACs TRC6 to TRC10, the RN phase and the TN phase can be controlled independently, and unbalanced. Load countermeasures can also be performed.

図10は実施例1の配電線インピーダンス算出装置及び電圧調整装置2により実現される配電線インピーダンス算出方法及び電圧調整方法を示すフローチャートである。図10を参照しながら、配電線インピーダンス算出方法及び電圧調整方法を説明する。   FIG. 10 is a flowchart illustrating a distribution line impedance calculation method and a voltage adjustment method realized by the distribution line impedance calculation apparatus and the voltage adjustment apparatus 2 according to the first embodiment. A distribution line impedance calculation method and a voltage adjustment method will be described with reference to FIG.

まず、配電線インピーダンス算出装置5において、対象配電線の最大負荷容量(MVA)とその時の低圧配電線の電圧降下(ΔV)とを入力する(ステップS10)。   First, in the distribution line impedance calculation device 5, the maximum load capacity (MVA) of the target distribution line and the voltage drop (ΔV) of the low-voltage distribution line at that time are input (step S10).

次に、配電線インピーダンス算出装置5において、既知の負荷力率と低圧配電線のRとXとの比とを入力し、最大負荷容量(MVA)とその時の低圧配電線の電圧降下(ΔV)と負荷力率と低圧配電線のRとXとの比とに基づいて、低圧配電線のインピーダンスRL,XLを算出する(ステップS11)。   Next, in the distribution line impedance calculation device 5, the known load power factor and the ratio of R and X of the low-voltage distribution line are input, and the maximum load capacity (MVA) and the voltage drop (ΔV) of the low-voltage distribution line at that time Based on the load power factor and the ratio of R and X of the low-voltage distribution line, impedances RL and XL of the low-voltage distribution line are calculated (step S11).

次に、送電端である第2配電線2bの地点Pt0の電流、電圧を電流検出器22、電圧検出器23により検出する。また、太陽電池発電量を検出用太陽電池21により検出する(ステップS12)。   Next, the current detector 22 and the voltage detector 23 detect the current and voltage at the point Pt0 of the second distribution line 2b which is the power transmission end. Moreover, the solar cell power generation amount is detected by the detection solar cell 21 (step S12).

電圧調整装置本体24内の制御回路25は、検出用太陽電池21からの太陽電池発電量と各太陽光発電装置4−1,4−2の各定格発電容量(各定格電流)とから各太陽光発電装置4−1,4−2の実際の発電による各有効電流Ipv1,Ipv2を算出する(ステップS13)。   The control circuit 25 in the voltage adjusting device main body 24 is configured so that each solar power is generated from the solar cell power generation amount from the detection solar cell 21 and each rated power generation capacity (each rated current) of each solar power generation device 4-1, 4-2. The effective currents Ipv1, Ipv2 due to actual power generation of the photovoltaic power generators 4-1, 4-2 are calculated (step S13).

制御回路25は、電流検出器22からの検出電流と電圧検出器23からの検出電圧とから有効電流、無効電流を求め、各有効電流Ipv1,Ipv2との差から各負荷3−1,3−2の有効電流Ip1,Ip2、無効電流Iq1,Iq2とを求める(ステップS15)。   The control circuit 25 obtains an effective current and a reactive current from the detection current from the current detector 22 and the detection voltage from the voltage detector 23, and determines each load 3-1 and 3-by the difference from each effective current Ipv1, Ipv2. 2 effective currents Ip1, Ip2 and reactive currents Iq1, Iq2 are obtained (step S15).

次に、制御回路25は、配電線インピーダンス(r,x)のデータを用いて、所定の電圧計算により第2配電線2bの末端電圧を算出する(ステップS17)。所定の電圧計算とは、第2配電線2bに接続される負荷が力率負荷の場合の計算式である。ゲート回路26a,26bは、制御回路25からの末端電圧に基づきゲート信号を生成する。   Next, the control circuit 25 calculates the terminal voltage of the 2nd distribution line 2b by predetermined voltage calculation using the data of distribution line impedance (r, x) (step S17). The predetermined voltage calculation is a calculation formula when the load connected to the second distribution line 2b is a power factor load. The gate circuits 26 a and 26 b generate a gate signal based on the terminal voltage from the control circuit 25.

次に、電圧調整部24a,24bは、ゲート回路26a,26bからのゲート信号に基づき、末端電圧が規定値内になるようにトライアックTRC1〜TRC10をオン又はオフさせて、補償量(補償電圧)を調整し決定する(ステップS19)。   Next, based on the gate signals from the gate circuits 26a and 26b, the voltage adjustment units 24a and 24b turn on or off the triacs TRC1 to TRC10 so that the terminal voltages are within a specified value, thereby providing a compensation amount (compensation voltage). Are adjusted and determined (step S19).

ゲート回路26a,26bは、制御回路25からの末端電圧および送電端電圧が規定値内かどうかを判定し、末端電圧および送電端電圧が規定値内でない場合には、ゲート信号を生成してステップS19に戻る。   The gate circuits 26a and 26b determine whether or not the terminal voltage and the power transmission end voltage from the control circuit 25 are within the specified values. If the terminal voltage and the power transmission end voltage are not within the specified values, the gate circuits 26a and 26b generate a gate signal to perform the step. Return to S19.

一方、末端電圧および送電端電圧が規定値内である場合には、ステップS19で決定された補償量により、電圧調整装置2で補償し(ステップS23)、地点Pt0の補償結果を確認する(ステップS25)。
このように、実施例1の電圧調整装置2によれば、例えば、太陽光発電量が負荷量を上回り、末端電圧が上昇した場合には、複数地点の各太陽光発電量を算出し、送電端の電流・電圧を検出し、逆潮流を含む有効電力、無効電力を算出し、これらと配電線インピーダンスから末端電圧を算出し、送電端電圧、末端電圧および各地点電圧が規定値内となるように電圧調整装置2の電圧を調整することができる。
On the other hand, when the terminal voltage and the power transmission end voltage are within the specified values, the voltage adjustment device 2 compensates for the compensation amount determined in step S19 (step S23), and the compensation result at the point Pt0 is confirmed (step S23). S25).
Thus, according to the voltage regulator 2 of Example 1, for example, when the amount of photovoltaic power generation exceeds the amount of load and the terminal voltage increases, the amount of photovoltaic power generation at a plurality of points is calculated and transmitted. Detects the current and voltage at the end, calculates the active power and reactive power including reverse power flow, calculates the terminal voltage from these and distribution line impedance, and the power transmission end voltage, terminal voltage and each point voltage are within the specified value Thus, the voltage of the voltage adjusting device 2 can be adjusted.

なお、電圧調整装置2の接続位置は、送電端のみならず中間点および複数点でも良い。   In addition, the connection position of the voltage regulator 2 may be not only the power transmission end but also an intermediate point and a plurality of points.

本発明は、配電設備などに適用することができる。   The present invention can be applied to power distribution facilities and the like.

1 配電系統電源
2 電圧調整装置
3−1〜3−5 負荷
4−1〜4−5 太陽光発電装置(PV)
5 配電線インピーダンス算出装置
21 検出用太陽電池
22,22a,22b 電流検出器
23 電圧検出器
25 制御回路
26a,26b ゲート回路
25a メモリ
51 データ入力部
52 インピーダンス算出部
Z 配電線インピーダンス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power distribution system power supply 2 Voltage regulator 3-1 to 3-5 Load 4-1 to 4-5 Photovoltaic power generation device (PV)
5 Distribution Line Impedance Calculation Device 21 Detection Solar Cells 22, 22a, 22b Current Detector 23 Voltage Detector 25 Control Circuits 26a, 26b Gate Circuit 25a Memory 51 Data Input Unit 52 Impedance Calculation Unit Z Distribution Line Impedance

Claims (2)

配電系統電源に入力端子が接続され送電端から末端までの間の複数地点に負荷が接続された低圧配電線の送電端に出力端子が接続された電圧調整装置に必要な前記低圧配電線のインピーダンスを算出するインピーダンス算出装置であって、
変圧器容量と、前記各負荷の最大容量の総和と前記変圧器容量の比である最大負荷容量と、前記最大負荷容量時の前記低圧配電線の電圧降下と、負荷力率と、前記低圧配電線の抵抗分とリアクタンス分との比率とを入力する入力部と、
前記最大負荷容量と、前記各負荷の接続方法とに応じて決定される計数とから末端最大負荷容量換算値を算出し、末端最大負荷容量換算値と、前記変圧器の出力電圧と、最大負荷容量時の負荷力率とから有効電流を算出し、最大負荷容量時の前記低圧配電線の電圧降下と、前記低圧配電線の抵抗分とリアクタンス分との比率と、最大負荷容量時の負荷力率と、前記有効電流とから前記低圧配電線のインピーダンスを算出するインピーダンス算出部と、
を備えることを特徴とする低圧配電線のインピーダンス算出装置。
The impedance of the low-voltage distribution line required for the voltage regulator in which the output terminal is connected to the power transmission end of the low-voltage distribution line whose input terminal is connected to the power distribution system power source and the load is connected to multiple points between the transmission end and the terminal end An impedance calculation device for calculating
A transformer capacity, a maximum load capacity that is a ratio of the sum of the maximum capacity of each load and the transformer capacity, a voltage drop of the low-voltage distribution line at the maximum load capacity, a load power factor, and the low-voltage distribution An input unit for inputting the ratio of the resistance and reactance of the wire;
The terminal maximum load capacity conversion value is calculated from the maximum load capacity and the count determined according to the connection method of each load, the terminal maximum load capacity conversion value, the output voltage of the transformer, and the maximum load The effective current is calculated from the load power factor at the capacity , the voltage drop of the low-voltage distribution line at the maximum load capacity , the ratio of the resistance and reactance of the low-voltage distribution line, and the load force at the maximum load capacity an impedance calculating unit that calculates a ratio, the impedance of the active current Toka et the low-voltage distribution lines,
An impedance calculating device for a low-voltage distribution line, comprising:
前記電圧調整装置は、
前記低圧配電線の送電端に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記低圧配電線の送電端の電圧を検出する電圧検出器と、
前記電流検出器からの検出電流と前記電圧検出器からの検出電圧と前記インピーダンス算出部で算出された前記低圧配電線のインピーダンスとに基づき前記低圧配電線の送電端から末端までの電圧が規定値内になるように補償量を調整することにより前記低圧配電線の送電端の電圧を調整する電圧調整装置本体と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の低圧配電線のインピーダンス算出装置。
The voltage regulator is
A current detector for detecting a current flowing through a power transmission end of the low-voltage distribution line;
A voltage detector for detecting a voltage at a power transmission end of the low-voltage distribution line;
Based on the detected current from the current detector, the detected voltage from the voltage detector, and the impedance of the low-voltage distribution line calculated by the impedance calculation unit, the voltage from the transmission end to the end of the low-voltage distribution line is a specified value. A voltage adjusting device main body for adjusting the voltage at the power transmission end of the low-voltage distribution line by adjusting the compensation amount so as to be within,
The impedance calculation device for a low-voltage distribution line according to claim 1.
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