JP2000014011A

JP2000014011A - 電圧無効電力制御装置

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Publication number: JP2000014011A
Application number: JP10174345A
Authority: JP
Inventors: Takaharu Ishida; 隆張石田; Toshifumi Yoshikawa; 敏文吉川; Masahiko Amano; 雅彦天野; Osamu Kubo; 理久保; Saburo Yasukawa; 三郎安川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1998-06-22
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-22
Also published as: JP3791188B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来技術では、基本的に電圧逸脱が発生してか
ら制御を行うフィードバック制御であるため、制御時間
遅れが生じ、応答時間が高速である静止型電圧無効電力
制御装置の場合でも追従できない場合がある。【解決手段】本発明では、まず制御時間遅れによる制御
の遅れを、フィードフォワード制御の考え方を導入した
電圧無効電力制御装置により解決することにより、電圧
無効電力制御に必要な物理量に関する過去の履歴データ
より、電圧変動を予測し、その電圧変化に制御が追従で
きるように該制御機器に関する電圧基準値の補正を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電力系統の制御に係
り、特に常時観測点の電圧目標値に追従させるように電
圧制御を行う電圧無効電力制御方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平8−211951 号公報にある無効電力
補償装置は、自励式インバータを変圧器を介して系統母
線に接続し、上記インバータ出力電圧を系統電圧と同位
相で振幅制御することにより補償用無効電力を発生する
自励式無効電力補償装置を運転するにあたり、負荷変動
に基づくフリッカ、又は電圧変動、又は無効電力変動、
或いは負荷からの運転指令信号を検出し、その検出信号
から負荷変動が所定レベルよりも小さいことを検知した
場合、上記インバータを出力停止、又は出力０に制御固
定して運転損失を低減させることを特徴とする。

【０００３】また、特開平9−135535 号公報にある無効
電力補償装置では、本発明は、配電線または送電線に接
続され、進みから遅れの無効電力を発生する主回路と、
前記配電線または送電線の電圧を検出する変圧器と、前
記主回路の入力電流を検出する第１の変流器と、前記配
電線または送電線に前記主回路の接続点よりも電源側に
挿入された第２の変流器とを備え、前記第２の変流器の
出力と前記変圧器の出力とにより前記配電線または送電
線の潮流の方向を検出し、順方向潮流の場合には前記第
２の変流器の出力と前記変圧器の出力とにより力率また
は無効電力を求め、逆方向潮流の場合には前記第２の変
流器の出力の反転出力に前記第１の変流器の出力を加算
した出力と前記変圧器の出力とにより力率または無効電
力を求め、その値が目標値になるように前記主回路を制
御することにより、潮流潮流方向にかかわらず前記配電
線または送電線の力率または無効電力を一定制御するよ
うにした静止型無効電力補償装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来技術は全
てフィードバック制御を基本としているため、制御時間
遅れが生じ、応答時間が高速である静止型電圧無効電力
制御装置の場合でも追従できない場合がある。また、今
後複雑化が進む電力系統の制御においては複数の制御指
標を満足する必要がある。このような制御を実施する場
合、各制御指標毎に機器を設置する必要があるため設備
コストは高くなる課題点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、まず制御時
間遅れによる制御の遅れを、フィードフォワード制御の
考え方を導入した電圧無効電力制御装置により解決す
る。このために、電圧無効電力制御装置に時刻情報と、
電圧無効電力制御に必要な物理量に関する過去の履歴デ
ータより、電圧変動を予測し、その電圧変化に制御が追
従できるように該制御機器に関する電圧基準値の補正を
行う。また、コスト削減の多機能型制御機器を提供する
観点から制御対象時刻、たとえばピーク時，オフピーク
時ごとに、一台の制御機器に対して役割の異なる制御を
実施可能なように、時刻情報と前記した過去の履歴デー
タをもとに、任意の時刻における制御機器の不感帯幅を
逐次的に変更することにより時間帯に応じて多目的な制
御が可能な制御機器を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面を用い
て説明する。図１は本発明の第一の実施例を示す図であ
る。本発明の電圧無効電力制御装置は従来からの電圧無
効電力制御装置１０１，電圧制御の対象母線である制御
対象設備１０２，詳細について後述する電圧補正装置１
０３，時刻情報を電圧補正装置に伝達するタイマー１０
４からなる。

【０００７】一般的な電圧無効電力制御装置の一例とし
て静止型無効電力補償装置(ＳＶＣ)を対象とした例につ
いて、図２を用いて説明する。静止型無効電力制御装置
は配電線２１０における電圧値Ｖ(ｔ)を検出し、その基
準電圧値Ｖ(ｔ)^*との差を比較する。その差が不感帯幅
設定装置２０１における不感帯幅よりも大きければ、ゲ
イン２０２にて前記電圧差より制御に必要な無効電力Ｉ
ｑ^*を算出し、センサ２０６にて計測する流れる無効電
力を制御する。この無効電力Ｉｑ^*を実際に制御するた
めにゲイン２０３にて、ＰＷＭ２０４，インバータ２０
５のようなパワエレ機器に印加する電圧値を決定する。
なお、本図面での実施例は自励式の静止型無効電力補償
装置を例としてあげているが、他励式の静止型無効電力
補償装置を対象とすることも可能である。

【０００８】本発明の第一の実施例は電圧実績値Ｖ(ｔ)
の変動を小さくするために、逐次的に電圧基準値Ｖ(ｔ)
^*を変更する。その機能の構成例を図３を用いて説明す
る。本発明の電圧補正装置はデータ収集装置３０１，デ
ータ収集装置にて収集したデータを蓄積するデータベー
ス３０２，データ収集装置３０１とデータベース302、
さらにタイマー１０４からの時刻情報をもとに電圧指令
値の補正量を算出する指令値補正ルール作成部３０３、
指令値補正ルール作成部３０３にて算出した指令値補正
ルールを蓄積する指令値補正テーブル３０４、指令値補
正テーブル304にて蓄積された補正テーブルと前記時刻
情報、さらにデータ収集装置からの電流観測値、電圧観
測値に代表される電圧制御に必要な物理量、あるいは他
の電圧無効電力制御装置の動作状況から電圧無効電力制
御装置に対する電圧指定値の補正量を算出する指令値補
正計算部３０５から構成される。

【０００９】次に電圧補正装置１０３中の各機能につい
て説明する。データ収集装置３０１では制御対象である
母線の電圧値に代表される物理量、タイマー１０４から
の時刻情報、あるいは他の電圧無効電力制御装置の動作
状況を収集する。収集したデータは図４中の表４０１に
示す形態で格納される。表４０１の例では一例として実
績電圧値，実績電流値，各時刻における基準電圧値，有
効電力値，無効電力値を各時刻毎に格納する例を示して
いる。また、表４０１に示したデータは図５に示すよう
に曜日毎、あるいは天候毎に分類して各物理量毎の時系
列データとして表すことも可能である。図５の例ではお
およそ１１：００〜１４：００までの有効電力量（負荷
量）が大きく変動する時間帯のデータの傾向について、
有効電力と電圧値の傾向を示している。５０１は平日に
おける傾向、５０２は月曜日における傾向、５０３は土
曜日における傾向、５０４は祝日，休日における傾向を
示している。ここでは一例として曜日ごとの電圧・有効
電力の傾向を示している。もちろん季節，気温，天候ご
とに分類することも可能である。

【００１０】次に指令値補正ルール作成部３０３につい
て説明する。指令値補正ルール作成部の実現には様々な
方法が考えられる。本明細書ではその中でファジィ制御
の考え方を用いた実施例と、クラスタ分析に基づいた実
施例について以下に述べる。まずファジィ制御を用いた
考え方について説明する。この方法は一日の電圧傾向が
若干の時間のずれはあるものの、ほぼ一定周期で変動し
ていることに着目して、大きな電圧変動が生じる時間を
時刻情報をもとに予測を行い、予め電圧変動が少なくな
るように電圧無効電力制御機器を制御する方法である。
たとえば図５中の５０１に示すように、正午前後では昼
休みの休憩時間とともに負荷量が減少しそれと同時に電
圧値が急激に上昇している。このような急激な電圧上昇
を防止するためには、１２：００頃になると電圧が低下
するように予め対象機器を制御しておけばよい。また、
昼休みが終了すると考えられる１３：００ごろには負荷
の急上昇に伴い電圧が低下している。このような急激な
電圧低下を防止するためには、１３：００ごろに電圧が
低下するように予め対象機器を制御しておけばよい。こ
れらの制御を実施する正確な時間は、曜日毎の需要パタ
ーンの違い、あるいは気象条件に左右されることが多
い。

【００１１】従って、以上に示した制御方針は毎日必ず
しも同じではなく、ある程度の時間幅に入った時間内に
制御を実施することが必要である。また、電圧値を一定
値に保つためには単に機器の無効電力発生量を一定の電
圧基準値に維持するのではなく、予め履歴データより高
めに推移するとわかっていれば、電圧基準値を低めに設
定することで、電圧変動を効果的に防止することが可能
であり、予め履歴データより低めに推移するとわかって
いれば、電圧基準値を高めに設定することで電圧変動を
効果的に防止することが可能である。

【００１２】以上の考え方に基づくと、以下に示すファ
ジィ制御ルールが抽出できる。

【００１３】 if（負荷変動が増加する方向に大）and（電圧変動が減少する方向に大） then（電圧基準値を高くする）：：このような制御ルールをまとめると図６のルール表６０
１となる。表６０１中の記号はＮＢが減少する方向に
大、ＮＳが減少する方向に小、ＺＲが増加も減少もしな
い、ＰＳが増加する方向に小、ＰＢが増加する方向に大
であることを意味している。これらのＮＢ，ＮＳ，Ｚ
Ｒ，ＰＳ，ＰＢはそれぞれ図６中の６０２に示すメンバ
ーシップ関数として表現できる。横軸が制御変数（たと
えば負荷量，電圧の大きさを正規化した値）、縦軸がメ
ンバーシップ値（帰属度）である。各メンバーシップ関
数は底辺が２ａ（ａ：スケーリングファクタ）の二等辺
三角形で表すこととする。もちろん釣り鐘型、あるいは
その他の形状をもつメンバーシップ関数であっても構わ
ない。

【００１４】以上のような考え方により、電圧基準値補
正のための基本的な制御ルールを得ることができた。こ
れらのルールをもとにたとえば負荷と電圧値を入力変数
とし、電圧補正値を出力変数とする場合には図８中の８
０１に示す関数関係が作成される。なお、この関数関係
は入力変数に時刻、あるいは気象条件，曜日の種類等を
入れることも可能である。８０１に示す関数関係が求ま
れば、制御実行時の負荷量，電圧値、あるいは時刻情
報，気象条件，曜日種類を関数関係に入力することによ
り、各時刻における電圧基準値補正量Ｖ(ｔ)cor を算出
する。

【００１５】このような制御ルールは、実際の制御に用
いるためには一般的にチューニングが必要である。この
チューニングをデータベース３０２に格納した過去の履
歴データをもとにチューニングを行う。制御ルールのチ
ューニング方法を図７を用いて説明する。まず、制御ル
ールをチューニングすることは、図６０２に示したファ
ジィルールを最適化することである。これは過去の履歴
データをもとに、先に示した二等辺三角形の底辺の値で
あるスケーリングファクタａの大きさを各ファジィ数
（ＮＢ，ＮＳ，ＺＲ，ＰＳ，ＰＢ）ごとに最適な値に変
更する。

【００１６】変更の基準としては任意の時刻の電圧基準
値と実際の電圧値との差が小さいほど、ルールの一致度
が高い（たとえば実績値と補正後の電圧基準値の差が小
さく、かつ補正値が増加の方向に大であった場合）場合
には、ルールはよりあいまい性が少ないことが望ましい
ため、スケーリングファクタａの値を小さくする。その
逆にルールの一致度が小さい場合にはルールに対してさ
らにあいまい性を持たせることが望ましいため、スケー
リングファクタａを大きくする。ここでのスケーリング
ファクタの変更の目安として、本実施例では初期状態の
スケーリングファクタの１０分の１と設定する（後述す
る図７中フローチャートのｓ）。なお、初期状態では隣
り合う各ファジィ変数の重なりの程度を２分の１とす
る。

【００１７】以上のチューニング方法を図７のフローチ
ャートに示す。まず処理７０１にて制御ルールのチュー
ニング対象となる過去の履歴データを収集する範囲，対
象時刻を設定する。次に処理７０２にて、処理７０１に
て設定した範囲のデータをデータベース３０２より収集
する。次に処理７０３にて処理７０１にて選択した制御
対象期間に相当する基本制御ルールを指令値補正テーブ
ル３０４より収集する。ここでの指令値補正テーブルに
は表６０１に示す初期状態におけるルール表、あるいは
前記したスケーリングパラメータａを既にチューニング
したルール表のいずれかを収集する。どちらの種類のル
ール表を取得するかは、季節の変わり目に代表される気
象条件の変化、あるいは至近日における一致度の高いル
ール選択状況により決定する。

【００１８】次に処理７０４にて収集したデータ数を変
数Ｎに設定し、処理７０５にて前記した電圧基準値Ｖ
(ｔ)^*と電圧実績値Ｖ(ｔ)の差によりスケーリングファ
クタの変更量ｓを用いてスケーリングファクタを変更す
る。処理７０５中のεの値の目安はたとえばスケーリン
グファクタａの４分の１とする。処理７０５を対象デー
タが無くなるまで実施し（処理７０６）、対象とするデ
ータがなくなったことを処理７０７にて検出したら、チ
ューニングしたルールの結果を処理７０８にて指令値補
正テーブル３０４に格納する。

【００１９】指令値補正ルール作成部３０３において作
成されたファジィルールを指令値補正テーブル３０４に
対して格納する形態を図８に示す。図８０１は指令値補
正ルール作成部３０３において作成された関数関係の一
例である。図８０１に示すように関数関係は一般的に連
続曲面として得られる。しかし計算機上に実装する場合
には、図８０２に示すように関数関係の曲面を離散化
し、テーブル上に表現することが便利である。図８０２
中の各表は、８１１が平日における関数関係、８１２が
月曜における関数関係、図８１３が土曜における関数関
係、図８１４が祝日，休日における関数関係を示してい
る。このように関数関係を離散化した場合には、入力変
数も離散化（たとえば四捨五入）することにより、処理
が高速であるテーブルルックアップ方式で電圧基準値補
正機能を実装可能となる。

【００２０】次に指令値補正ルール作成部３０３のもう
一つの実現方法として、クラスタ分析を用いた方法につ
いて説明する。図９は簡単のため、入力変数が電圧実績
値，有効電力（負荷）実績値である場合のクラスタ分析
結果の一例である。この例では簡単のため時間断面毎の
電圧実績値と有効電力実績値の関係を図示している。も
ちろん実際には時間軸、あるいはその他の要因を入力デ
ータとしてクラスタ分析を行う。以下、本実施例ではク
ラスタ分析の変量として電圧実績値，有効電力実績値と
し、尺度を電圧基準値補正量とした場合についての実施
例を以下に述べる。図９の９０１〜９０４はクラスタ分
析の結果、尺度である電圧基準値補正量毎に分類された
結果である。クラスタの分類に際しては一般的に多く用
いられる以下の重み付ユークリッド距離を用いる。

【００２１】

【数１】

【００２２】もちろん、マハラノビス距離、

【００２３】

【数２】

【００２４】あるいは内積による類似度

【００２５】

【数３】

【００２６】により分類することも可能である。

【００２７】図１０にクラスタ分析方法を用いた履歴デ
ータの分類方法のフローチャートを示す。処理１００１
ではクラスタ分析対象とする過去の履歴データを収集す
る範囲，対象時刻を設定する。次に処理１００２にて、
処理１００１にて設定した範囲のデータをデータベース
３０２より収集する。処理１００３にて収集したデータ
の数を変数ｐに設定する。処理１００４にて前記した数
１〜数３のいずれかを用いて履歴データをクラスタ分類
する。クラスタ分類が終了した後に処理1005にて各分類
後のクラスタに補正量（ラベル）を設定する。本実施例
においてこの補正量の設定は、各クラスタに含まれるデ
ータの尺度の平均値とする。もちろん重み付け平均値等
の他の指標を用いることも可能である。

【００２８】以上の算出結果を図８中の表８０２にある
形式にて指令値補正テーブル３０４に格納する。

【００２９】最後に指令値補正計算部３０５では、指令
値補正テーブル３０４に格納されている入力変数と出力
変数との関数関係、あるいはテーブルをもとに電圧実績
値，有効電力実績値に代表される入力の変数と、時刻情
報をもとに電圧基準値の補正量を算出する。この処理は
単なる代入計算にて実現が可能である。前記したように
ここで算出した電圧基準値の補正量と予め設定されてい
る電圧基準値とを加算することにより新たな電圧基準値
とし、電圧無効電力制御装置の入力変数とする。

【００３０】本発明の第一の実施例を用いて任意の時刻
における時刻情報と過去の電圧制御に関係する状態変数
を記録した履歴データと、任意の時刻における前記状態
変数を用いて作成した電圧基準値補正値と予め設定され
ている電圧基準値を加算した新たな電圧基準値を電圧無
効電力制御装置の入力変数とすることにより、周期的な
有効電力負荷の急激な変化に伴う電圧の急激な変動を低
減することが可能となる。

【００３１】次に本発明の電圧無効電力制御装置の第二
の実施例について説明する。第二の実施例は電圧無効電
力制御装置１０１に対して、不感帯幅を時刻情報と履歴
データを用いて逐次的に変更する装置である。第二の実
施例は図１１に示すように電圧無効電力制御装置１０
１，制御対象設備１０２，不感帯幅補正装置１１０１，
タイマー１０４から構成される。不感帯幅補正装置１１
０１より電圧無効電力制御装置１０１の不感帯幅の補正
値を算出し、その値で補正した不感帯幅を電圧無効電力
制御装置１０１の不感帯幅とする。

【００３２】図１１に示すような構成とするのは、電圧
無効電力制御装置、特に静止型無効電力補償装置を単に
電圧変動幅の低減のみならず、フリッカと呼ばれる小刻
みな電圧変化の制御にも対応させる目的のためである。
一日の間に必要な電圧制御を考えると、図１２に示すよ
うに１２０１，１２０３の期間は電圧変動はそれほど大
きくなく、どちらかというと小刻みで小さな変動である
フリッカ対策が必要な時間帯である。通常、フリッカに
対する制御は電圧無効電力制御装置の不感帯幅がフリッ
カの変動よりも大きく設定されていることが多いため、
フリッカ対策として用いるには手動で不感帯幅を適宜変
更する必要がある。しかし、急激な電圧変動が発生する
１２０２の期間はフリッカの対策よりも電圧一定制御が
重視されるため、不感帯幅はフリッカ対策の際と比較し
て大きく設定することが望ましい。

【００３３】以上の観点に基づく電圧無効電力制御装置
の第二の実施例を図１３に示す。図１３中の１１０１は
第一の実施例とほぼ同様の構成であり、データ収集装置
1301，データベース１３０２，不感帯幅補正ルール作成
部１３０３，不感帯幅補正テーブル１３０４，不感帯幅
補正計算部１３０５からなる。データ収集装置1301では
タイマー（図１１，１０４）からの時刻情報と該時点で
の電圧不感帯幅，電圧観測値，有効電力（負荷）観測
値、その他の気象条件に代表される要因を収集し、図１
４中の表１４０１に示す形式でデータベース１３０２に
保存する。あるいは第一の実施例と同様に、図１５に示
すように各曜日毎、あるいは季節ごとに収集したデータ
を時系列データとして格納することも可能である。１５
０１は平日における傾向、１５０２は月曜日における傾
向、１５０３は土曜日における傾向、１５０４は祝日，
休日における傾向を示している。ここでは一例として曜
日ごとの電圧・有効電力の傾向を示している。

【００３４】該時点における電圧無効電力制御に必要な
データ収集装置１３０１から収集した物理量とデータベ
ース１３０２，タイマー１０４からの時刻情報より、不
感帯幅補正ルール作成部１３０３にて、制御機器の電圧
不感帯幅を調整するための制御ルールを算出する。ここ
で作成された制御ルールは不感帯幅補正テーブル1304に
格納され、制御時点における電圧無効電力制御に必要な
データ収集装置1301にて収集された物理量をもとに、電
圧不感帯幅の修正量を算出し、電圧無効電力制御装置１
０１の不感帯幅を不感帯幅調整装置である１３０６にて
自動的に調整する。

【００３５】次に不感帯幅補正ルール作成部について説
明する。この部分は第一の実施例と同様の処理にて実施
が可能である。異なる点は第一の実施例にて各時刻毎の
電圧基準値と電圧実績値がそれぞれ各時刻毎の不感帯幅
基準値と、不感帯幅実績値に置き代えればよい。このこ
とにより、不感帯幅補正ルール作成部１３０３、ならび
に不感帯幅補正テーブル１３０４、そして不感帯幅補正
計算部はデータベースから収集するデータを変更するだ
けで図７から図１０までの実施例と同様の手順で実現す
ることが可能となる。

【００３６】本発明の第二の実施例を用いて任意の時刻
における時刻情報と過去の電圧制御に関係する状態変数
を記録した履歴データと、任意の時刻における前記状態
変数を用いて作成した不感帯幅補正値と予め設定されて
いる不感帯幅を加算した新たな不感帯幅を電圧無効電力
制御装置の入力変数とすることにより、時間帯に応じて
多目的な制御が可能な制御機器が可能となる。

【００３７】次に以上の説明した第一の実施例，第二の
実施例を実際の電圧無効電力制御装置に実装する方法に
ついて図１６以後を用いて説明する。図１６は静止型電
圧無効電力制御装置の一実施例である。１６０１は制御
装置の本体、１６０２は各種接続のための端子箱、１６
０３は各種の設定を行う制御箱、装置１６０４は本発明
の電圧補正装置１０３、あるいは不感帯幅補正装置１１
０１が格納されているモジュール、あるいは後述する計
算機を表している。装置１６０４は端子箱中から第一の
実施例の場合は電圧値を、第二の実施例の場合には不感
帯幅の設定値を収集する通信線１６０５にて接続され、
また、制御箱１６０３中の制御設定値を変更する情報を
伝達する通信線１６０６にて接続されている。

【００３８】図１７は装置１４０４を１ボードマイコン
で実装した場合の図である。1701はマイコンの基盤、１
７０２は図１６中の通信線１６０５，１６０６と接続す
るインターフェース端子、１７０３はプロセッサ、１７
０４，１７０５はいずれもメモリを表している。プロセ
ッサ１７０３は図３中の３１０、図１３中の１３１１そ
れぞれの補正ルール作成部３０３，１３０３，補正計算
部３０５，１３０５の実行プログラムを内蔵している。
実行プログラムはプロセッサ中に格納されても、ＲＯＭ
として実現することも可能である。さらにまた、メモリ
１７０４，1705はそれぞれ第一の実施例におけるデータ
ベース３０２，指令値補正テーブル304、第二の実施例
におけるデータベース１３０２，不感帯幅補正テーブル
１３０４を表している。

【００３９】一方図１８は装置１４０４をパーソナルコ
ンピュータ１８０１にインターフェースボード１８０５
を介して電圧無効電力制御装置１５０１に接続した場合
の図である。１８０２は制御動作をモニタするためのデ
ィスプレイ、１８０３はキーボード、１８０４はマウ
ス、１８０６は通信線１６０５，１８０７は通信線1606
を意味する。図１８の例の場合、制御のために必要なソ
フトウエアは全てパーソナルコンピュータ１８０１中の
ハードディスクに内蔵され、制御はすべてインターフェ
ースボード１８０５を通じて実施される。また、図１８
では各装置ごとにパーソナルコンピュータを設けている
が、一つのパーソナルコンピュータで複数の機器を制御
することも可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明の第一の実施例を用いて任意の時
刻における時刻情報と過去の電圧制御に関係する状態変
数を記録した履歴データと、任意の時刻における前記状
態変数を用いて作成した電圧基準値補正値と予め設定さ
れている電圧基準値を加算した新たな電圧基準値を電圧
無効電力制御装置の入力変数とすることにより、周期的
な有効電力負荷の急激な変化に伴う電圧の急激な変動を
低減することが可能となる。また、本発明の第二の実施
例を用いて任意の時刻における時刻情報と過去の電圧制
御に関係する状態変数を記録した履歴データと、任意の
時刻における前記状態変数を用いて作成した不感帯幅補
正値と予め設定されている不感帯幅を加算した新たな不
感帯幅を電圧無効電力制御装置の入力変数とすることに
より、時間帯に応じて多目的な制御が可能な制御機器が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電圧無効電力制御装置の第一の実施例
を示すブロック図。

【図２】一般的な静止型無効電力補償装置の構成を示す
系統図。

【図３】電圧補正装置の構成図。

【図４】データベースへのデータ格納の一例を示す図。

【図５】データベースへのデータ格納の一例を示す図。

【図６】制御ルールの一例を示す図。

【図７】指令値補正ルール作成部の一実施例を示すフロ
ーチャート。

【図８】指令値補正テーブルへの格納の一例を示す図。

【図９】クラスタ分析の一例を示す図。

【図１０】クラスタ分析を行うフローチャート。

【図１１】本発明の電圧無効電力制御装置の第二の実施
例を示す図。

【図１２】一日の負荷変動の一例を示す特性図。

【図１３】不感帯幅補正装置の構成図。

【図１４】データベースへのデータ格納の一例を示す
図。

【図１５】データベースへのデータ格納の一例を示す
図。

【図１６】電圧無効電力制御装置の外観図。

【図１７】ワンボードマイコンで実装した本発明の電圧
無効電力制御装置を示す斜視図。

【図１８】パーソナルコンピュータで実装した本発明の
電圧無効電力制御装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１０１…電圧無効電力制御装置、１０２…制御対象設
備、１０３…電圧補正装置、１０４…タイマー、２０１
…不感帯設定装置、２０２，２０３…ゲイン、２０４…
ＰＷＭ発生装置、２０５…インバータ、２０６…セン
サ、２１０…配電線、３０１，１３０１，１００２…デ
ータ収集装置、３０２，１３０２…データベース、３０
３…指令値補正ルール作成部、３０４…指令値補正テー
ブル、305…指令値補正計算部、３１０…プロセッサ実
装時の対象部分、４０１，１４０１…データ格納テーブ
ル、５０１，１５０１…平日における傾向、５０２，15
02…月曜日における傾向、５０３，１５０３…土曜日に
おける傾向、５０４，1504…祝日，休日における傾向、
６０１…ファジィルール表、６０２…ファジィ変数、７
０１，１００１…対象期間設定処理、７０２…データ収
集処理、７０３…基本ルール収集処理、７０４…変数設
定処理、７０５…チューニング処理、７０６…カウンタ
処理、７０７…判定処理、７０８…指令値補正テーブル
格納処理、801…算出した関数関係曲面、８０２…算出
した関数関係を離散的に表示した表、８１１…平日に対
する関数関係表、８１２…月曜に対する関数関係表、８
１３…土曜に対する関数関係表、８１４…祝日に対する
関数関係表、９０１，９０２，９０３，９０４…クラス
タ分類結果、１００３…変数設定処理、１００４…クラ
スタリング処理、１００５…クラスタラベル設定処理、
１１０１…不感帯幅補正装置、１２０１，１２０３…フ
リッカ対策対象時間帯、１２０２…電圧一定制御対象時
間帯、１３０３…不感帯幅補正ルール作成部、１３０４
…不感帯幅補正テーブル、１３０５…不感帯幅補正計算
部、１３１１…プロセッサ実装時の対象部分、１３０６
…不感帯幅設定装置、１６０１…静止型無効電力制御装
置の外観図、１６０２…端子箱、１６０３…制御箱、１
６０４…本発明の電圧無効電力制御装置、１６０５，１
６０６，１８０６，１８０７…通信線、１７０１…マイ
コン基盤、１７０２…通信線とのインターフェース、１
７０３…プロセッサ、1704，１７０５…メモリ、１８０
１…パーソナルコンピュータの外観、１８０２…ディス
プレイ、１８０３…キーボード、１８０４…マウス、１
８０５…インターフェースボード。

フロントページの続き (72)発明者天野雅彦茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者久保理茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者安川三郎茨城県日立市国分町一丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内Ｆターム(参考） 5G066 AA09 AE01 AE05 AE09 DA08 DA10 5H420 BB02 BB12 BB16 CC04 DD03 EB09 EB26 FF03 FF25 FF26 GG01 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象となる設備の電圧値を検出し、予
め設定された基準電圧値に前記設備の電圧値を制御する
電圧無効電力制御装置において、一定周期で電圧無効電
力制御装置からの各時刻における電圧実績値と、電圧基
準値，電圧制御設備における動作状態に関する情報を入
手し、該情報と時刻情報をもとに、前記電圧無効電力装
置の基準電圧値を自動的に変更する電圧補正装置を備え
ることを特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項２】請求項１の電圧無効電力制御装置中の電圧
補正装置が時刻情報と対象設備の電圧値を収集するデー
タ収集装置，前記データを格納するデータベース，前記
データ収集装置にて収集したデータと前記データベース
中のデータより電圧指令値の補正量を算出する指令値補
正ルール作成部，指令値補正ルール作成部での演算結果
を格納する指令値補正テーブル，前記指令値補正テーブ
ルの内容と、前記対象設備の電圧値から指令値の補正量
を算出する指令値補正計算部からなることを特徴とする
電圧無効電力制御装置。
【請求項３】請求項２の電圧補正装置中の指令値補正ル
ール作成部において、任意の数のルールに対し、任意の
周期をもって補正ルールを前記設備の電圧実績値，該時
点での目標値，時刻情報からの任意の組合せをもとに前
記各ルール間の相関性を逐次的に変更する特徴を有した
電圧無効電力制御装置。
【請求項４】制御対象となる母線電圧値を検出し、予め
設定された基準電圧値に前記母線電圧値を制御する電圧
無効電力制御装置において、一定周期で電圧無効電力制
御装置からの各時刻における電圧実績値，電圧基準値，
電圧制御設備における動作状態に関する情報を入手し、
該情報と時刻情報をもとに、前記電圧無効電力制御装置
の不感帯幅を自動的に変更する不感帯幅補正装置を備え
ること特徴とする電圧無効電力制御装置。
【請求項５】請求項４の電圧無効電力制御装置中の電圧
補正装置が時刻情報と対象設備の電圧値を収集するデー
タ収集装置，前記データを格納するデータベース，前記
データ収集装置にて収集したデータと前記データベース
中のデータより不感帯幅の補正量を算出する指令値補正
ルール作成部，指令値補正ルール作成部での演算結果を
格納する指令値補正テーブル，前記指令値補正テーブル
の内容と、前記対象設備の電圧値から不感帯幅の補正量
を算出する指令値補正計算部からなることを特徴とする
電圧無効電力制御装置。
【請求項６】請求項５の不感帯幅補正装置中の不感帯幅
補正ルール作成部において、任意の数のルールに対し、
任意の周期をもって補正ルールを時刻情報，前記設備の
電圧実績値，該時点での目標値からの任意の組合せをも
とに前記各ルール間の相関性を逐次的に変更する特徴を
有した電圧無効電力制御装置。
【請求項７】制御対象となる設備の電圧値を検出し、予
め設定された基準電圧値に前記設備の電圧値を制御する
電圧無効電力制御装置において、電圧補正方法を実現す
るソフトウエアを記憶した記憶媒体であることを特徴と
する請求項１記載の電圧無効電力制御装置。
【請求項８】制御対象となる設備の電圧値を検出し、予
め設定された基準電圧値に前記設備の電圧値を制御する
電圧無効電力制御装置において、電圧補正方法を実現す
るソフトウエアを記憶した記憶媒体であることを特徴と
する請求項４記載の電圧無効電力制御装置。