JP2001078358A - Distribution system model and power flow calculation method for radial system - Google Patents

Distribution system model and power flow calculation method for radial system

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JP2001078358A JP24705399A JP24705399A JP2001078358A JP 2001078358 A JP2001078358 A JP 2001078358A JP 24705399 A JP24705399 A JP 24705399A JP 24705399 A JP24705399 A JP 24705399A JP 2001078358 A JP2001078358 A JP 2001078358A
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栄 藤根
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Yousuke Nakanishi
要祐 中西
Takuya Watanabe
拓也 渡辺
Hiroki Okabayashi
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a practical system model optimal to power flow calculation by approximating a reactive power Q in the constant output control of an effective power P, i.e., the output from a power supply model where induction generators are linked with a system as distributed power supplies. SOLUTION: Assuming the primary effective power P1 is constant in constant output control of an induction machine type distributed power supply model, primary reactive power Q1 outputted from the induction machine type distributed power supply model is approximated by the product of a coefficient a2 and the square term of a voltage v at an link node, the product of a coefficient a1 and the linear term of the voltage v, and the product of a coefficient a0 and the 0 power term of the voltage v. According to the method, power flow calculation for determining voltage/current distribution of a system can be carried out at a higher speed with higher efficiency when distributed power supplies are introduced in a power flow calculation method for radial system where a distribution system model is built in the forward calculation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射状系統の高速
潮流計算に使用される各種の配電系統モデル、及びこれ
らの配電系統モデルを使用した潮流計算方法に関する。
具体的には、配電営業所の制御用コンピュータによって
放射状配電系統を対象とした高速潮流計算を行うに当た
り、系統に連系される分散電源としての誘導機型分散電
源モデル、電圧制御方式インバータ型分散電源モデル、
電流制御方式インバータ型分散電源モデル、更には、静
止型無効電力補償装置(SVC)としての他励式SVC
モデル、自励式SVCモデルを定式化して実現するよう
にした各種配電系統モデルと、これらの配電系統モデル
を用いた高速潮流計算方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various power distribution system models used for high-speed power flow calculation of a radial system, and to a power flow calculation method using these distribution system models.
Specifically, in performing high-speed power flow calculations for the radial distribution system by the control computer of the distribution office, an induction machine type distributed power supply model as a distributed power supply connected to the grid, a voltage control type inverter type distributed Power supply model,
Inverter-type distributed power supply model with current control method, and a separately-excited SVC as a static var compensator (SVC)
The present invention relates to various distribution system models that are realized by formulating a model and a self-excited SVC model, and a high-speed power flow calculation method using these distribution system models.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】潮流計
算は、現在系統における負荷や発電力の変化、送電線の
停止等に関して電力系統の運用方法を検討する場合や、
将来系統において発電所、送電線、変電所の新増設計画
を立案する場合に必要不可欠である。この潮流計算方法
は、主としてループ系統である高圧配電系統への適用を
目的としている。しかしながら、従来では、放射状配電
系統に対しても従前の潮流計算方法をそのまま適用して
おり、その場合には、放射状配電系統の特性上、収束特
性が悪く、計算に長時間を必要としていた。
2. Description of the Related Art A power flow calculation is used when examining an operation method of a power system with respect to a change in a load or power generation in a current system, a stoppage of a transmission line, and the like.
It is indispensable for planning new expansion plans of power plants, transmission lines and substations in the future system. This power flow calculation method is intended mainly for application to a high-voltage distribution system that is a loop system. However, conventionally, the conventional power flow calculation method is also applied to the radial distribution system as it is, and in that case, the convergence characteristics are poor due to the characteristics of the radial distribution system, and the calculation requires a long time.

【0003】このため、放射状配電系統のみを対象とし
て、系統構成、システム容量、変電所電圧・位相角等の
各種データを入力するデータ入力ステップと、状態変数
の初期値計算ステップと、前進計算としての系統状態量
の計算ステップと、後進計算としての状態変数の修正ス
テップと、状態変数の収束判定ステップとを順次実行す
るようにした高速の放射状配電系統用潮流計算方法が、
例えば特開平8−214458号公報等によって知られ
ている。
[0003] Therefore, for only the radial distribution system, a data input step of inputting various data such as a system configuration, a system capacity, a substation voltage and a phase angle, an initial value calculation step of a state variable, and a forward calculation are performed. A high-speed radial distribution system power flow calculation method that sequentially executes a calculation step of a system state quantity, a correction step of a state variable as backward calculation, and a convergence determination step of the state variable,
For example, it is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-214458.

【0004】一方、近年では配電系統に分散電源が導入
されつつあり、配電系統における逆潮流もあり得ること
から、従来型の系統管理・運営、制御手法を変更する必
要がある。特に、系統電圧の制御に関しては、需要家の
端子電圧が法規によって規定されており、きめ細かな電
圧制御手法の確立が要請されている。従来の電圧制御
は、配電用変圧器及び各フィーダに必要に応じて設置さ
れるSVR(自動電圧調整器)によって実現されてき
た。しかるに、系統に分散電源が連系される場合には、
従来の一方向のみの潮流に応じて動作が緩慢な制御機器
だけでは対応が困難なため、パワエレクトロニクス機器
等の新たな電圧制御機器の検討が必要になる。また、分
散電源が多数連系される場合には電圧変動が複雑になる
ことも考慮すると、このような制御の前提となる電圧・
電流分布を計算するためには、前述の放射状系統用の高
速潮流計算を用いた解析が必要になるが、現在のとこ
ろ、放射状系統用潮流計算に使用される各種の配電系統
モデルは開発されていない。
On the other hand, in recent years, distributed power sources have been introduced into distribution systems, and reverse power flows in the distribution systems may occur. Therefore, it is necessary to change the conventional system management, operation, and control methods. In particular, regarding the control of the system voltage, the terminal voltage of the consumer is regulated by regulations, and it is required to establish a fine voltage control method. Conventional voltage control has been realized by a distribution transformer and an SVR (automatic voltage regulator) installed as necessary in each feeder. However, if a distributed power supply is connected to the grid,
Since it is difficult to cope with a conventional control device that operates slowly in response to a current in only one direction, it is necessary to consider a new voltage control device such as a power electronics device. Considering that the voltage fluctuation becomes complicated when a large number of distributed power sources are interconnected, the voltage and
In order to calculate the current distribution, analysis using the above-mentioned high-speed power flow calculation for the radial system is necessary.At present, various distribution system models used for the power flow calculation for the radial system have been developed. Absent.

【0005】そこで本発明は、分散電源が導入された場
合の電圧・電流分布を求めるための放射状系統用潮流計
算に最適かつ実用的な各種配電系統モデルを提供し、更
にはこれらを用いた潮流計算方法を提供しようとするも
のである。
Accordingly, the present invention provides various distribution system models that are optimal and practical for radial system power flow calculation for obtaining voltage / current distribution when a distributed power supply is introduced, and furthermore, use these power flow models. It is intended to provide a calculation method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の配電系統モデルは、誘導発電機が分
散電源として系統に連系された誘導機型分散電源モデル
であり、この誘導機型分散電源モデルは、その出力であ
る有効電力Pを一定として定出力制御したときに係数a
2及び連系ノードの電圧Vの2乗項の積と、係数a1及び
電圧Vの1乗項の積と、係数a0及び電圧Vの0乗項の
積との和によって無効電力Qを近似し、前記係数a
2を、前記有効電力P、誘導発電機の一次漏れリアクタ
ンスx1、二次漏れリアクタンスx2、励磁サセプタンス
0を用いて表し、前記係数a1及びa0を、前記有効電
力P、誘導発電機の一次漏れリアクタンスx1、二次漏
れリアクタンスx2を用いて表すものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric power distribution system model comprising an induction generator-type distributed power supply model in which an induction generator is connected to a system as a distributed power supply. When the constant output control is performed with the active power P being constant, the
And square terms of the product of 2 and the voltage V of the interconnection nodes, and the product of 1 square terms of coefficients a 1 and a voltage V, the reactive power Q by the sum of zero power term of the product of the coefficient a 0 and the voltage V Approximate the coefficient a
2 is expressed using the active power P, the primary leakage reactance x 1 of the induction generator, the secondary leakage reactance x 2 , and the excitation susceptance b 0 , and the coefficients a 1 and a 0 are expressed by the active power P and the induction power generation. This is expressed using the primary leakage reactance x 1 and the secondary leakage reactance x 2 of the machine.

【0007】請求項2記載の配電系統モデルは、電圧制
御方式または電流制御方式のインバータが分散電源とし
て系統に連系されたインバータ型分散電源モデルであ
り、このインバータ型分散電源モデルは、その出力であ
る有効電力Pと系統への注入電流Iとが指定されたとき
に、計算された連系ノードの電圧Vと前記有効電力Pと
から前記注入電流Iの指定値に見合う無効電力Qを、 Q=±√{|I|2(e2+f2)−P2} により計算し、かつ、指定された力率に応じて無効電力
Qの正負を決定するものである。
According to a second aspect of the present invention, the distribution system model is an inverter type distributed power supply model in which a voltage control type or current control type inverter is connected to the system as a distributed power source. When the active power P and the injection current I to the system are specified, the reactive power Q corresponding to the specified value of the injection current I is calculated from the calculated voltage V of the interconnection node and the active power P, Q = ± {| I | 2 (e 2 + f 2 ) −P 2 }, and determines the sign of the reactive power Q according to the designated power factor.

【0008】請求項3記載の配電系統モデルは、他励式
または自励式の静止型無効電力補償装置モデルであり、
他励式または自励式の静止型無効電力補償装置モデル
は、計算された設置ノードの電圧Vnが、モデル出力で
ある無効電流の正負の最大値±Imaxとモデル特性であ
るスロープリアクタンスXSとから決まる二つの電圧
A,VBに対してVA<Vn<VBである場合に、電圧規
定値Vref(VA<Vref<VB)と前記VAとの差電圧Δ
Vと前記XSと前記Vnとから注入または消費無効電力 Q=±Vn(ΔV/XS) を求め、他励式の静止型無効電力補償装置モデルは、V
n<VAの場合に、コンデンサ動作時のアドミタンスYC
と前記Vnとから注入無効電力 Q=YCn 2 を求め、Vn>VBの場合に、リアクトル動作時のインピ
ーダンスXLと前記Vnとから消費無効電力 Q=−Vn 2/XL を求め、自励式の静止型無効電力補償装置モデルは、V
n<VAまたはVn>VBの場合に、前記Imaxと前記Vn
から注入または消費無効電力 Q=±Vnmax を求めるものである。
A distribution system model according to a third aspect is a separately-excited or self-excited static var compensator model,
Separately excited or self-excited static var compensator model, the voltage V n of the calculated installation node, and slope reactance X S is the maximum value ± I max and models the characteristics of positive and negative reactive current is a model output two voltages V a determined from, in the case of V a <V n <V B with respect to V B, the difference voltage between the voltage specified value V ref (V a <V ref <V B) and the V a delta
V and asked to injection or consumption reactive power Q = ± V n (ΔV / X S) from said X S and the V n, the static var compensator model of the separately excited, V
When n <V A , admittance Y C during capacitor operation
Said V n injecting reactive power and a Q = Y C V n 2 look, V n> V in the case of B, consumed reactive power from the impedance X L during reactor operation and the V n Q = -V n 2 / seek X L, self-excited static var compensator model of, V
When n of <V A or V n> V B, and requests the I max and the V n invalid injection or consumed from the power Q = ± V n I max.

【0009】請求項4記載の放射状系統用潮流計算方法
は、放射状系統の系統構成、電源容量、負荷容量、線路
データ、変圧器データ等をコンピュータに入力するデー
タ入力ステップと、負荷量の初期計算値を主配電線及び
分岐配電線の末端ノードから加算して各配電線の先頭ノ
ードにおける状態変数の初期値を求める初期値計算ステ
ップと、前記状態変数を用いて各配電線の各ノードにお
ける状態量を先頭ノードから末端ノード方向へ逐次計算
する系統状態量の計算ステップと、各配電線の末端ノー
ドにおける誤差分だけ各配電線の先頭ノードの状態変数
を修正する状態変数の修正ステップと、末端ノードにお
ける状態量を判定基準と比較して収束判定を行う収束判
定ステップと、を有する放射状系統用潮流計算方法にお
いて、前記系統状態量の計算ステップでは、請求項1の
誘導機型分散電源モデルにより求めた無効電力と指定さ
れた有効電力、請求項2のインバータ型分散電源モデル
により求めた無効電力と指定された有効電力、及び、請
求項3の静止型無効電力補償装置モデルにより求めた無
効電力を各ノードにおける負荷量に取り込むものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power flow calculation method for a radial system, comprising: a data input step of inputting a system configuration of a radial system, power supply capacity, load capacity, line data, transformer data, etc. to a computer; An initial value calculating step of adding a value from an end node of the main distribution line and the branch distribution line to obtain an initial value of a state variable at a head node of each distribution line, and a state at each node of each distribution line using the state variable A step of calculating a system state quantity for sequentially calculating the amount from the head node to the terminal node; a step of correcting a state variable of a head node of each distribution line by an error at a terminal node of each distribution line; A convergence determination step of performing a convergence determination by comparing a state quantity at a node with a determination criterion. In the step of calculating the amount, the reactive power determined by the induction-type distributed power supply model of claim 1 and the specified active power, the reactive power determined by the inverter-type distributed power supply model of claim 2 and the specified active power, and The reactive power obtained by the static var compensator model according to claim 3 is incorporated into the load amount at each node.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。まず、請求項1に記載した配電系統モデ
ルの発明の実施形態として、誘導機型分散電源モデルを
説明する。この誘導機型分散電源モデルは、分散電源と
して電力系統に誘導発電機が連系されている場合をモデ
ル化するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an induction machine type distributed power supply model will be described as an embodiment of the distribution system model according to the present invention. This induction machine type distributed power supply model models a case where an induction generator is connected to a power system as a distributed power supply.

【0011】まず、誘導機の二次側を1次側に換算した
図1上段の等価回路(定常状態)に基づいて、誘導機の
各部の電気量(有効電力、無効電力、力率、トルク)を
計算する。これらの計算に必要な一相分の電圧、電流、
インピーダンスを以下のように定める。 V1:一次の端子電圧、 E:一次の印加電圧、 E1:一次の誘起電圧、 E2’:電動機静止時における二次の誘起電圧の一次側
換算値(以下において、二次側の各値の一次側換算値に
は ’を付す)、 I1:一次電流、 I2’:二次電流の一次側換算値、 Z1=r1+jx1:一次インピーダンス、 Z2’=r2’+jsx2’:すべりsの時の二次インピ
ーダンスの一次側換算値、 Y0=jb0:励磁アドミタンス
First, based on the equivalent circuit (steady state) in the upper part of FIG. 1 in which the secondary side of the induction machine is converted to the primary side, the electric quantity (active power, reactive power, power factor, torque) of each part of the induction machine is obtained. ) Is calculated. One phase voltage, current,
The impedance is determined as follows. V 1 : primary terminal voltage, E: primary applied voltage, E 1 : primary induced voltage, E 2 ′: primary-side converted value of secondary induced voltage when the motor is at rest (hereinafter, each secondary side voltage) I 1 : primary current, I 2 ′: primary current converted value of secondary current, Z 1 = r 1 + jx 1 : primary impedance, Z 2 ′ = r 2 ′ + Jsx 2 ': primary side converted value of secondary impedance at the time of slip s, Y 0 = jb 0 : excitation admittance

【0012】はじめに、三相の誘導機の一次側の有効電
力P1、無効電力Q1、力率pf1を求める。有効電力
1、無効電力Q1については、誘導発電機の場合に出力
となり、誘導電動機として動作する場合には入力とな
る。誘導機がすべりsで回転している場合、二次導体を
磁束が切る速さは静止時のs倍となるので、二次導体に
誘起される電圧は静止時の二次誘起電圧E2に対してs
2となる。同時に、この電圧sE2の周波数も静止時の
fに対してsfとなるため、二次回路のリアクタンスも
静止時のx2に対してsx2となる。以上のことを考慮
し、かつ数式1の条件の下で各電流、電圧の値を求める
と、図1上段の等価回路を考慮することにより、電流ベ
クトルI2’,I1及び電圧ベクトルV1について数式
2,3,4の関係が得られる。
First, the primary-side active power P 1 , reactive power Q 1 , and power factor pf 1 of the three-phase induction motor are determined. The active power P 1 and the reactive power Q 1 are output in the case of an induction generator, and are input in the case of operating as an induction motor. When the induction machine is rotating with the slip s, the speed at which the magnetic flux cuts through the secondary conductor is s times as fast as at rest, and the voltage induced in the secondary conductor is equal to the stationary induced voltage E 2 at rest. For s
The E 2. At the same time, the frequency of the voltage sE 2 also becomes sf with respect to f at rest, and the reactance of the secondary circuit also becomes sx 2 with respect to x 2 at rest. Taking the above into consideration and calculating the values of the currents and voltages under the condition of Equation 1, the current vectors I 2 ′ and I 1 and the voltage vector V 1 are obtained by considering the equivalent circuit in the upper part of FIG. , The relationships of Expressions 2, 3, and 4 are obtained.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】[0014]

【数2】 (Equation 2)

【0015】[0015]

【数3】 (Equation 3)

【0016】[0016]

【数4】 (Equation 4)

【0017】数式4から一次の印加電圧(誘起電圧)ベ
クトルEを求め、数式3に代入すると、数式5を得る。
A first-order applied voltage (induced voltage) vector E is obtained from Equation 4 and substituted into Equation 3 to obtain Equation 5.

【0018】[0018]

【数5】 (Equation 5)

【0019】数式5の右辺のインピーダンス部分におけ
る分母を、数式6と置き、数式6における係数a,bを
それぞれ数式7,8によって表す。
The denominator in the impedance part on the right side of Equation 5 is set as Equation 6, and coefficients a and b in Equation 6 are expressed by Equations 7 and 8, respectively.

【0020】[0020]

【数6】 (Equation 6)

【0021】[0021]

【数7】 a=(r1+r12’b0)s+(r2’+x12’b0[Equation 7] a = (r 1 + r 1 x 2 'b 0) s + (r 2' + x 1 r 2 'b 0)

【0022】[0022]

【数8】b=(x2’+x12’b0+x1)s+(−r1
2’b0
B = (x 2 ′ + x 1 x 2 ′ b 0 + x 1 ) s + (− r 1
r 2 'b 0 )

【0023】なお、数式7,8におけるr1,x1
0,r2’,x2’は図1上段の等価回路における諸量
である。また、数式5の右辺のインピーダンス部分にお
ける分子を数式9と置き、数式9における係数c,dを
それぞれ数式10,11によって表す。
Note that r 1 , x 1 ,
b 0 , r 2 ′, x 2 ′ are various quantities in the equivalent circuit in the upper part of FIG. The numerator in the impedance part on the right side of Equation 5 is represented by Equation 9, and the coefficients c and d in Equation 9 are represented by Equations 10 and 11, respectively.

【0024】[0024]

【数9】 (Equation 9)

【0025】[0025]

【数10】c=(1+x2’b0)sC = (1 + x 2 'b 0 ) s

【0026】[0026]

【数11】d=−r2’b0 ## EQU11 ## d = −r 2 ′ b 0

【0027】よって、数式5は数式12のようになる。Therefore, Equation 5 becomes Equation 12.

【0028】[0028]

【数12】 (Equation 12)

【0029】以上から、三相の誘導機の一次側の有効電
力P1、無効電力Q1、力率pf1は数式13〜15に示
すとおりになる。なお、図1の中段及び下段は誘導電動
機における一次側及び二次側のエネルギーの流れを示し
ており、有効電力P1、無効電力Q1はそれぞれ誘導機に
対する入力として図示してある。
From the above, the active power P 1 , the reactive power Q 1 , and the power factor pf 1 on the primary side of the three-phase induction motor are as shown in Expressions 13 to 15. The middle and lower parts of FIG. 1 show the flow of energy on the primary side and the secondary side in the induction motor, and the active power P 1 and the reactive power Q 1 are shown as inputs to the induction motor, respectively.

【0030】[0030]

【数13】 (Equation 13)

【0031】[0031]

【数14】 [Equation 14]

【0032】[0032]

【数15】 (Equation 15)

【0033】次に、二次側の有効な電力P2を求める。
図1の中段に示したように、全二次入力(=一次有効電
力P1−一次銅損Pc1)から二次銅損Pc2を差し引いた
ものが二次側の有効な電力P2となる。まず、数式4か
ら電圧ベクトルEを求め、数式2に代入すると、数式1
6を得る。
Next, the effective power P 2 on the secondary side is obtained.
As shown in the middle part of FIG. 1, the value obtained by subtracting the secondary copper loss P c2 from the total secondary input (= primary active power P 1 −primary copper loss P c1 ) is the effective power P 2 on the secondary side. Become. First, a voltage vector E is obtained from Equation 4 and substituted into Equation 2, to obtain Equation 1
Get 6.

【0034】[0034]

【数16】 (Equation 16)

【0035】数式16の右辺分数の分母は数式6によっ
てa+jbであるから、分子、分母に(a−jb)を掛
ければ、数式16は数式17に変形される。
Since the denominator of the fraction on the right side of Expression 16 is a + jb according to Expression 6, by multiplying the numerator and denominator by (a−jb), Expression 16 is transformed into Expression 17.

【0036】[0036]

【数17】 [Equation 17]

【0037】よって、三相の誘導機の二次側の有効な電
力P2は、数式18のようになる。
Therefore, the effective power P 2 on the secondary side of the three-phase induction motor is expressed by the following equation (18).

【0038】[0038]

【数18】 (Equation 18)

【0039】次に、誘導機のトルクTは、前記電力
2、回転子角速度ω、すべりs、同期角速度ω0を用い
て数式19のように表すことができる。
Next, the torque T of the induction machine can be expressed by Expression 19 using the electric power P 2 , the rotor angular velocity ω, the slip s, and the synchronous angular velocity ω 0 .

【0040】[0040]

【数19】T=P2/ω=P2/{ω0(1−s)}T = P 2 / ω = P 2 / {ω 0 (1-s)}

【0041】また、三相の誘導機の二次銅損の有効電力
c2、無効電力Qc2は、数式17から、次の数式20,
21によって表される。
The active power P c2 and the reactive power Q c2 of the secondary copper loss of the three-phase induction motor are calculated from the following equation (20) using the following equation (20).
21.

【0042】[0042]

【数20】 (Equation 20)

【0043】[0043]

【数21】 (Equation 21)

【0044】更に、三相の誘導機の一次銅損の有効電力
c1、無効電力Qc1は、数式12から、次の数式22,
23によって表される。
Further, the active power P c1 and the reactive power Q c1 of the primary copper loss of the three-phase induction motor are calculated by using the following equations (22) and (22).
23.

【0045】[0045]

【数22】 (Equation 22)

【0046】[0046]

【数23】 (Equation 23)

【0047】次に、三相の誘導機の鉄損の無効電力Q0
を求める。数式4から電圧ベクトルEを求めると、数式
24となる。
Next, the reactive power Q 0 of the iron loss of the three-phase induction motor.
Ask for. Equation 24 is obtained when the voltage vector E is obtained from Equation 4.

【0048】[0048]

【数24】 (Equation 24)

【0049】数式24の右辺分数の分母はa+jbであ
るから、数式24の分子、分母に(a−jb)を掛けれ
ば、数式25のようになる。
Since the denominator of the fraction on the right side of Equation 24 is a + jb, Equation (25) is obtained by multiplying the numerator and denominator of Equation 24 by (a−jb).

【0050】[0050]

【数25】 (Equation 25)

【0051】よって、三相の誘導機の鉄損の無効電力Q
0は、数式26のようになる。
Therefore, the reactive power Q of the iron loss of the three-phase induction motor
0 is as shown in Expression 26.

【0052】[0052]

【数26】 (Equation 26)

【0053】次いで、誘導発電機を例にとって、その一
次有効電力P1及び一次無効電力Q1を計算する。スター
結線の一次一相に換算した誘導発電機の定数を表1に示
す。
Next, taking the induction generator as an example, its primary active power P 1 and primary reactive power Q 1 are calculated. Table 1 shows the constants of the induction generator converted to the primary phase of the star connection.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】誘導発電機が一定出力制御を行っている場
合、数式13の一次有効電力P1を数式27に示すごと
く一定とし、数式14から一次無効電力Q1の一次端子
電圧V1に対する電圧特性を得る。この電圧特性とし
て、数式28に示すように無効電力Q1を電圧V(V1
の2乗項(Z特性:インピーダンス特性)、1乗項(I
特性:電流特性)、0乗項(P特性:電力特性)の各項
からなる多項式に展開する。つまり、誘導発電機が出力
する無効電力を、従来負荷と同様にZIP形式で表現す
る。なお、数式28におけるa2,a1,a0はP1の関数
として表される係数である。
When the induction generator is performing constant output control, the primary active power P 1 of Expression 13 is made constant as shown in Expression 27, and from Expression 14, the voltage characteristic of the primary reactive power Q 1 with respect to the primary terminal voltage V 1 is obtained . Get. As the voltage characteristic, the voltage reactive power Q 1 as shown in Equation 28 V (V 1)
Squared term (Z characteristic: impedance characteristic), squared term (I
It is expanded into a polynomial composed of terms of a characteristic: current characteristic) and a zero-th term (P characteristic: power characteristic). That is, the reactive power output from the induction generator is expressed in a ZIP format, similarly to the conventional load. Note that a 2 , a 1 , and a 0 in Expression 28 are coefficients expressed as a function of P 1 .

【0056】[0056]

【数27】P1=const[Equation 27] P 1 = const

【0057】[0057]

【数28】 Q1=f(V1,S)=f(V1,S(P1,V1))=f(V1,P1) ≒a2(P1)V2+a1(P1)V1+a0(P1)V0 Q 1 = f (V 1 , S) = f (V 1 , S (P 1 , V 1 )) = f (V 1 , P 1 ) ≒ a 2 (P 1 ) V 2 + a 1 ( P 1 ) V 1 + a 0 (P 1 ) V 0

【0058】この数式28において、a2(P1),a1
(P1),a0(P1)は前述のごとくそれぞれP1の関数
であることを示す。以下、上記の数式28の導出につき
説明する。図1上段の等価回路における励磁サセプタン
スb0を左端に移動してインピーダンスとして別途に扱
うものとし、係数a,b,c,dに関する数式7,8,
10,11のb0を0、x2’=x2,r2’=r2とおく
ことにより、 a=r1s+r2, b=(x1+x2)s, c=s, d=0 として、数式13のP1、数式14のQ1をそれぞれ1相
分について計算すると、数式29,30を得る。
In the equation (28), a 2 (P 1 ), a 1
(P 1 ) and a 0 (P 1 ) indicate that they are functions of P 1 as described above. Hereinafter, the derivation of Equation 28 will be described. Excitation susceptance b 0 in the upper equivalent circuit of FIG. 1 is moved to the left end and treated separately as impedance. Equations 7, 8, and 9 relating to coefficients a, b, c, d
By setting b 0 of 10, 11 to 0 and x 2 ′ = x 2 , r 2 ′ = r 2 , a = r 1 s + r 2 , b = (x 1 + x 2 ) s, c = s, d = When P 1 of Equation 13 and Q 1 of Equation 14 are calculated for one phase assuming 0, Equations 29 and 30 are obtained.

【0059】[0059]

【数29】P1=s(r1s+r2)V1 2/{(r1s+r
22+s2(x1+x22
[Number 29] P 1 = s (r 1 s + r 2) V 1 2 / {(r 1 s + r
2 ) 2 + s 2 (x 1 + x 2 ) 2

【0060】[0060]

【数30】Q1=s21 2(x1+x2)/{(r1s+
22+s2(x1+x22
[Number 30] Q 1 = s 2 V 1 2 (x 1 + x 2) / {(r 1 s +
r 2 ) 2 + s 2 (x 1 + x 2 ) 2

【0061】これらの式からsを消去し、下記の数式3
1に示すQ1の二次方程式を解いて数式32,33の解
を得る。なお、数式32,33のうち−側の解(数式3
2に示すQ1の詳細解)を用いることとする。
By eliminating s from these equations, the following equation 3
The solution of Equations 32 and 33 is obtained by solving the quadratic equation of Q 1 shown in FIG. It should be noted that the solution on the negative side of Formulas 32 and 33 (Formula 3)
And the use of detailed solution of Q 1) shown in 2.

【0062】[0062]

【数31】 P1 2(x1+x2)=Q1(V1 2−Q11−Q12[Number 31] P 1 2 (x 1 + x 2) = Q 1 (V 1 2 -Q 1 x 1 -Q 1 x 2)

【0063】[0063]

【数32】 (Equation 32)

【0064】[0064]

【数33】 [Equation 33]

【0065】数式32を電圧V1=1.0(pu)の付
近でテーラー展開することにより、数式34のQ1の近
似式と、数式35〜37に示すごとく電圧Vの各次数ご
との係数a2(P1),a1(P1),a0(P1)を得る。
なお、V2の係数a2(P1)(数式35)では、今まで
無視した励磁サセプタンスb0を付加している。
By performing the Taylor expansion of Expression 32 near the voltage V 1 = 1.0 (pu), the approximate expression of Q 1 in Expression 34 and the coefficient for each order of the voltage V as shown in Expressions 35 to 37 are obtained. a 2 (P 1), a 1 (P 1), to obtain a 0 to (P 1).
In the coefficient a 2 (P 1 ) of V 2 (Equation 35), the excitation susceptance b 0 ignored so far is added.

【0066】[0066]

【数34】 Q1≒a2(P1)V2+a1(P1)V1+a0(P1)V0 Q 1 34a 2 (P 1 ) V 2 + a 1 (P 1 ) V 1 + a 0 (P 1 ) V 0

【0067】[0067]

【数35】 (Equation 35)

【0068】[0068]

【数36】 [Equation 36]

【0069】[0069]

【数37】 (37)

【0070】次に、前に提示した表1の数値を用いて、
数式32により求めたQ1の詳細解と数式34〜37に
より求めたQ1の近似解とを、電圧V1(図ではV)及び
有効電力P1(図ではP)の関数として3次元表示した
のが図2である。図2において、(a)が詳細解、
(b)が近似解である。同様にして、電圧V1をパラメ
ータとした有効電力P1に対する無効電力Q1を2次元表
示したものが図3、有効電力P1をパラメータとした電
圧V1に対する無効電力Q1を2次元表示したものが図4
であり、いずれも(a)が詳細解、(b)が近似解であ
る。これらの図2〜図4から明らかなように、近似解は
詳細解に極めて近いものとなっている。
Next, using the numerical values of Table 1 presented earlier,
The detailed solution of Q 1 obtained by Expression 32 and the approximate solution of Q 1 obtained by Expressions 34 to 37 are three-dimensionally displayed as a function of voltage V 1 (V in the figure) and active power P 1 (P in the figure). FIG. 2 shows the result. In FIG. 2, (a) is a detailed solution,
(B) is an approximate solution. Similarly, those displaying 2D reactive power Q 1 the voltages V 1 to the effective power P 1 which is a parameter 3, the reactive power Q 1 with respect to voltages V 1 that was active power P 1 Parameter 2-dimensional display Fig. 4
(A) is a detailed solution and (b) is an approximate solution. As apparent from FIGS. 2 to 4, the approximate solution is very close to the detailed solution.

【0071】このように、本実施形態では、誘導機型分
散電源モデルが一定出力制御を行っていて一次有効電力
1を一定(P1=const)とおいたときに、誘導機型分
散電源モデルが出力する一次無効電力Q1を数式34に
よって近似することができる。そして、数式34におけ
るV2,V1,V0の各係数a2(P1),a1(P1),a0
(P1)は、数式35〜37に示すように既知である一
次漏れリアクタンスx 1,二次漏れリアクタンスx2、一
次有効電力P1及び励磁サセプタンスb0によってあらか
じめ計算することができるので、数式34〜37によ
り、誘導機型分散電源モデルが出力する一次無効電力Q
1を簡単に求めることができる。
As described above, in the present embodiment, the induction machine type
Primary active power with distributed power model performing constant output control
P1Constant (P1= Const), the induction machine type
Primary reactive power Q output by the distributed power model1Into Equation 34
Therefore, it can be approximated. And in equation 34
VTwo, V1, V0Each coefficient aTwo(P1), A1(P1), A0
(P1) Is a known one as shown in equations 35 to 37.
Next leakage reactance x 1, Secondary leakage reactance xTwo,one
Next active power P1And excitation susceptance b0By
Since it can be calculated first,
The primary reactive power Q output by the induction machine type distributed power model
1Can be easily obtained.

【0072】次に、請求項2に記載した配電系統モデル
として、インバータ型分散電源モデルの実施形態を説明
する。太陽光発電装置や同期機、誘導機(風力発電機
等)等の回転機がインバータを介して系統に接続される
場合、インバータ型分散電源モデルとなる。インバータ
型分散電源モデルには、制御方式の相違により電圧制御
方式と電流制御方式とがある。電圧制御方式は、連系さ
れている系統電圧を基準とした制御を行い、電流制御方
式はモデルから系統に注入する電流を基準とした制御を
行う。従って、電圧制御方式インバータ型分散電源モデ
ルは定電圧源、電流制御方式インバータ型分散電源モデ
ルは定電流源と考えることができる。しかし、どちらの
制御方式でも、発電機の容量に応じて系統に注入できる
電流最大値があるため、この電流最大値を考慮した制御
となる。一般的には、電圧制御方式インバータが主流と
いえる。
Next, an embodiment of an inverter type distributed power supply model will be described as a distribution system model described in claim 2. When a rotating machine such as a photovoltaic power generator, a synchronous machine, or an induction machine (such as a wind power generator) is connected to a system via an inverter, an inverter-type distributed power supply model is provided. The inverter-type distributed power supply model includes a voltage control method and a current control method depending on the difference in the control method. The voltage control method performs control based on the system voltage that is connected, and the current control method performs control based on the current injected from the model into the system. Therefore, the voltage-controlled inverter-type distributed power supply model can be considered as a constant voltage source, and the current-controlled inverter-type distributed power supply model can be considered as a constant current source. However, in either control method, there is a maximum value of the current that can be injected into the system according to the capacity of the generator. Therefore, the control is performed in consideration of the maximum value of the current. Generally, voltage-controlled inverters can be said to be the mainstream.

【0073】また、誘導機型分散電源モデルのように、
誘導機をそのまま系統に接続した場合には、前述の電圧
特性が存在するため機器特性は複雑になる。しかし、イ
ンバータを介して誘導機を系統に接続する場合、系統か
ら見ればインバータとしてのみ見えるため、誘導機を備
えた電圧制御方式インバータ型分散電源モデルは有効電
力P(インバータ出力電力)及び電圧V(インバータ出
力電圧)を指定したいわゆるP,V指定としてモデル化
が可能である。しかしながら、上述したように系統に注
入できる電流最大値の制約があるため、この最大値に達
した場合には定電流で固定される。このようになった場
合には、電流制御方式と同様に有効電力Pのほかに注入
電流(分散電源モデルの出力電流)Iが指定値となり、
言い換えればP,Q指定となる。分散電源モデルの出力
有効電力Pと出力電流Iとが指定された場合の潮流計算
の取り扱いは、以下のように考えられる。つまり、分散
電源モデルが接続されたノードの計算された電圧値Vと
指定された電力値Pとから、指定の電流値Iに見合う無
効電力値Qを数式38に基づいて計算する。
Also, as in the induction machine type distributed power supply model,
If the induction machine is directly connected to the grid, the device characteristics become complicated because of the above-mentioned voltage characteristics. However, when an induction machine is connected to a system via an inverter, the voltage-controlled inverter-type distributed power supply model provided with the induction machine has an active power P (inverter output power) and a voltage V (Inverter output voltage) can be modeled as so-called P and V designations. However, as described above, there is a restriction on the maximum value of the current that can be injected into the system, and when the maximum value is reached, the current is fixed at a constant current. In this case, similarly to the current control method, the injection current (output current of the distributed power supply model) I becomes a designated value in addition to the active power P,
In other words, P and Q are designated. The handling of the power flow calculation when the output active power P and the output current I of the distributed power supply model are specified is considered as follows. That is, based on the calculated voltage value V of the node to which the distributed power supply model is connected and the specified power value P, a reactive power value Q corresponding to the specified current value I is calculated based on Expression 38.

【0074】[0074]

【数38】VI*=P+jQ (V:計算されたノードの電圧値、I:分散電源の出力
電流値(I*はその共役複素数)、P+jQ:ノードの
電力値)
## EQU38 ## VI * = P + jQ (V: calculated node voltage, I: output current value of distributed power supply (I * is a complex conjugate thereof), P + jQ: power value of node)

【0075】V=e+jfとして数式38を変形すると
数式39となり、この数式39から数式40〜42が得
られる。
By transforming Equation 38 as V = e + jf, Equation 39 is obtained, and Equations 40 to 42 are obtained from Equation 39.

【0076】[0076]

【数39】I*=(P+jQ)/(e+jf)I * = (P + jQ) / (e + jf)

【0077】[0077]

【数40】 I*I=|I|2 ={(P+jQ)/(e+jf)}×{(P−jQ)/(e−jf)} =(P2+Q2)/(e2+f2I * I = | I | 2 = {(P + jQ) / (e + jf)} × {(P−jQ) / (e−jf)} = (P 2 + Q 2 ) / (e 2 + f 2 )

【0078】[0078]

【数41】Q2=|I|2(e2+f2)−P2 Q 2 = | I | 2 (e 2 + f 2 ) −P 2

【0079】[0079]

【数42】Q=±√{|I|2(e2+f2)−P2Q = ± {| I | 2 (e 2 + f 2 ) −P 2 }

【0080】ここで、分散電源モデルの力率の指定によ
り、数式42の+または−の何れかの解とする。数式4
2によれば、計算されたノード電圧V(=e+jf)
と、分散電源モデルの出力電流の絶対値|I|及び有効
電力Pとから、無効電力Qを計算することができ、これ
らのP,Q値をノードにおける負荷値に組み込んで潮流
計算を行なえば良い。
Here, depending on the designation of the power factor of the distributed power supply model, the solution is either + or-in equation (42). Equation 4
According to 2, the calculated node voltage V (= e + jf)
And the absolute value | I | of the output current of the distributed power supply model and the active power P, the reactive power Q can be calculated. If the P and Q values are incorporated into the load value at the node, and the power flow is calculated, good.

【0081】次に、請求項3に記載した配電系統モデル
として、他励式SVCモデルの実施形態を説明する。S
VCは、負荷側の無効電力が変動した場合に系統の無効
電力も変動し、これに応じて系統電圧も変動するため、
進相または遅相の無効電流を流して系統に容量性または
誘導性無効電力を注入することにより、系統電圧の変動
を抑制する装置である。図5は他励式SVCの特性図で
ある。図5において、InはSVCが出力する無効電
流、VnはSVCが設置されたノードの電圧(絶対
値)、Imaxは電流最大値、Vrefはノードの電圧規定
値、XS(=ΔV/In)はSVCの特性としてのスロー
プリアクタンス、VA,VBはそれぞれ無効電流出力が±
maxを超える時の電圧である。他励式SVCには、V
ref,Imax,XS,及び、SVCがリアクトルとして動
作する場合のインピーダンスXL,同じくコンデンサと
して動作する場合のアドミタンスYCが入力される。
Next, an embodiment of a separately-excited SVC model will be described as a distribution system model described in claim 3. S
When the reactive power on the load side fluctuates, the VC also fluctuates in the reactive power of the system, and the system voltage fluctuates accordingly.
This is a device that suppresses fluctuations in the system voltage by injecting capacitive or inductive reactive power into the system by flowing a leading or lagging reactive current. FIG. 5 is a characteristic diagram of the separately excited SVC. In FIG. 5, I n the voltage (absolute value) of the reactive current, V n is a node which SVC is installed the SVC is output, I max is the maximum current, the voltage specified value V ref node, X S (= [Delta] V / I n) is the slope reactance of the characteristics of SVC, V a, V B is a reactive current output respectively ±
This is the voltage when I max is exceeded. V for separately excited SVC
ref, I max, X S, and the impedance X L in the case of SVC operates as a reactor, the admittance Y C when also operates as a capacitor is input.

【0082】図5における点A〜点Bの間は、スロープ
リアクタンスに従い、SVCの出力する無効電流は以下
の数式43によって計算される。そして、電圧VnがVB
以上になると単なるリアクトルとして働き、VA以下に
なると単なるコンデンサとして働く。
In FIG. 5, between points A and B, the reactive current output from the SVC is calculated by the following equation 43 according to the slow preactance. Then, the voltage V n V B
When it is above, it works as a simple reactor, and when it is below V A , it works just as a capacitor.

【0083】[0083]

【数43】In=ΔV/XS [Number 43] I n = ΔV / X S

【0084】SVCが設置されているノードでは、ノー
ドの電圧に対して無効電流のみが注入され、系統には無
効電力Qのみが注入される。ここで、あるノード電圧の
もとで無効電力Qのみが注入されるためには、ノード電
圧をe+jf、注入無効電力をjQとした場合、以下の
関係を満たさなければならない。
At the node where the SVC is installed, only the reactive current is injected with respect to the voltage of the node, and only the reactive power Q is injected into the system. Here, in order for only the reactive power Q to be injected under a certain node voltage, the following relationship must be satisfied when the node voltage is e + jf and the injected reactive power is jQ.

【0085】[0085]

【数44】(e+jf)(g+jh)*=jQ ((g+jh):無効電流ベクトル、(g+jh)*
その共役複素数)
(E + jf) (g + jh) * = jQ ((g + jh): reactive current vector, (g + jh) * is its conjugate complex number)

【0086】[0086]

【数45】(eg+fh)+j(fg−eh)=jQ(Eg + fh) + j (fg−eh) = jQ

【0087】[0087]

【数46】(eg+fh)=0[Equation 46] (eg + fh) = 0

【0088】[0088]

【数47】(fg−eh)=Q(Fg−eh) = Q

【0089】数式46から求めたh=−eg/fを数式
47に代入して、数式48を得る。
By substituting h = −eg / f obtained from Expression 46 into Expression 47, Expression 48 is obtained.

【0090】[0090]

【数48】 g=Qf/(e2+f2), h=−Qe/(e2+f2G = Qf / (e 2 + f 2 ), h = −Qe / (e 2 + f 2 )

【0091】ここで、√(g2+h2)=Inであること
から、数式49〜51を得る。
[0091] Here, since it is √ (g 2 + h 2) = I n, to obtain a formula 49-51.

【0092】[0092]

【数49】 [Equation 49]

【0093】[0093]

【数50】 [Equation 50]

【0094】[0094]

【数51】Q=√(e2+f2)In =Vnn Equation 51] Q = √ (e 2 + f 2) I n = V n I n

【0095】数式51により、ノード電圧の絶対値と無
効電流の絶対値とから他励式SVCモデルが注入または
消費する無効電力Qを計算することができる。具体的に
は、他励式SVCモデルが設置されているノードの電圧
nと前記電圧VA,VBとの大小関係により、以下の数
式52〜55によって計算可能である。すなわち、 Vn<VAの場合、注入無効電力は数式52となる。
From the equation 51, the reactive power Q injected or consumed by the separately excited SVC model can be calculated from the absolute value of the node voltage and the absolute value of the reactive current. Specifically, the voltage V n nodes separately excited SVC model is installed voltage V A, the magnitude relation between V B, can be calculated by the following equation 52-55. That is, when V n <V A , the injected reactive power is represented by Expression 52.

【0096】[0096]

【数52】Q=YCn 2 Q = Y C V n 2

【0097】VA<Vn<VBの場合、注入無効電力
(V1−V1ref<0の場合)は数式53、消費無効電力
(V1−V1ref>0の場合)は数式54となる。
When V A <V n <V B , the injected reactive power (when V 1 −V 1ref <0) is given by Equation 53, and the reactive power consumption (when V 1 −V 1ref > 0) is given by Equation 54. Become.

【0098】[0098]

【数53】Q=Vn(ΔV/XSQ = V n (ΔV / X S )

【0099】[0099]

【数54】Q=−Vn(ΔV/XSQ = -V n (ΔV / X S )

【0100】Vn>VBの場合、消費無効電力は数式5
5となる。
When V n > V B , the reactive power consumption is given by
It becomes 5.

【0101】[0101]

【数55】Q=−Vn 2/XL [Number 55] Q = -V n 2 / X L

【0102】次いで、同じく請求項3に記載した配電系
統モデルとして、自励式SVCモデルの実施形態を説明
する。図6は自励式SVCの特性図である。図6におい
て、点A〜点Bの間は、スロープリアクタンスに従い、
SVCの出力する無効電流は前述の数式43によって計
算される。電圧VnがVB以上またはVA以下になると、
無効電流Inが±Imaxに固定される。実際には、電圧が
過電圧または不足電圧に至ると過電圧リレーや不足電圧
リレーの動作によりトリップしてしまうが、ここではこ
れらのリレー動作は模擬しないこととする。この場合、
自励式SVCモデルには電圧規定値Vref、電流最大値
max、スロープリアクタンスXSがパラメータとして入
力される。
Next, an embodiment of a self-excited SVC model will be described as a distribution system model according to the third aspect. FIG. 6 is a characteristic diagram of the self-excited SVC. In FIG. 6, between points A and B, according to the slow reactance,
The reactive current output from the SVC is calculated by the aforementioned equation (43). When the voltage V n becomes below V B above or V A,
Reactive current I n is fixed to ± I max. Actually, when the voltage reaches the overvoltage or the undervoltage, the trip occurs due to the operation of the overvoltage relay or the undervoltage relay, but here, the operation of these relays is not simulated. in this case,
The specified voltage value V ref , the maximum current value I max , and the slow reactance X S are input as parameters to the self-excited SVC model.

【0103】自励式SVCモデルでは、設置されている
ノードの電圧Vnと前記電圧VA,V Bとの大小関係によ
り、以下の数式56〜59によって計算可能である。す
なわち、 Vn<VAの場合、注入無効電力は数式56となる。
In the self-excited SVC model,
Node voltage VnAnd the voltage VA, V BDue to the size relationship with
Thus, it can be calculated by the following equations 56 to 59. You
That is, Vn<VAIn the case of, the injected reactive power is represented by Expression 56.

【0104】[0104]

【数56】Q=Vnmax [Expression 56] Q = V n I max

【0105】VA<Vn<VBの場合、注入無効電力
(V1−V1ref<0の場合)は数式57、消費無効電力
(V1−V1ref>0の場合)は数式58となる。
[0105] For V A <V n <V B , ( the case of V 1 -V 1ref <0) injecting reactive power (in the case of V 1 -V 1ref> 0) Equation 57, consumption reactive power to the formula 58 Become.

【0106】[0106]

【数57】Q=Vn(ΔV/XSQ = V n (ΔV / X S )

【0107】[0107]

【数58】Q=−Vn(ΔV/XSQ = −V n (ΔV / X S )

【0108】Vn>VBの場合、消費無効電力は数式5
9となる。
When V n > V B , the reactive power consumption is given by
It becomes 9.

【0109】[0109]

【数59】Q=−Vnmax Q = −V n I max

【0110】次に、請求項4に記載した発明の実施形態
として、上記各種配電系統モデルを用いた放射状系統用
の高速潮流計算方法(Backward-Forward法)を説明す
る。まず、系統の各ブランチに流入する電力及びノード
電圧を状態量とする状態方程式を考える。図7の2ノー
ドによる系統において、ブランチが配電線である場合に
は、ノード2における有効電力P2、無効電力Q2、電圧
2,|V2|2に関して、以下の数式60〜63が成り立
つ。なお、線路のアドミタンスY1,Y2は線路充電容量
のため、容量性と仮定する。ここで、添字「1,2」は、
前述した誘導機型分散電源モデルの実施形態における
「一次」、「二次」に対応する添字とは異なり、「ノー
ド1」,「ノード2」に対応する。
Next, as an embodiment of the invention described in claim 4, a high-speed power flow calculation method (Backward-Forward method) for a radial system using the various distribution system models will be described. First, consider a state equation in which the power flowing into each branch of the system and the node voltage are state quantities. In systems with two nodes in FIG. 7, if the branch is distribution line, the effective power P 2 at the node 2, the reactive power Q 2, the voltage V 2, | V 2 | respect 2, the following equations 60 to 63 Holds. The admittances Y 1 and Y 2 of the line are assumed to be capacitive because of the line charging capacity. Where the subscript " 1,2 "
Unlike the suffixes corresponding to “primary” and “secondary” in the embodiment of the induction machine type distributed power supply model described above, they correspond to “node 1” and “node 2”.

【0111】[0111]

【数60】 [Equation 60]

【0112】この数式60において、P1はノード1に
流入する有効電力、Q1は同じく無効電力、Ploss,1
ノード1における有効電力損失、PL2はノード2におけ
る負荷の有効電力である。ここで、P2はP1,Q1,|
1|2の関数fPによって表される。
In equation (60), P 1 is the active power flowing into the node 1, Q 1 is the reactive power, P loss, 1 is the active power loss at the node 1, and P L2 is the active power of the load at the node 2. . Here, P 2 is P 1 , Q 1 , |
It is represented by a function f P of V 1 | 2 .

【0113】[0113]

【数61】 [Equation 61]

【0114】この数式61において、Qloss,1はノード
1における無効電力損失、QL2はノード2における負荷
の無効電力である。ここで、Q2もP1,Q1,|V1|2
関数fQによって表される。
In this equation 61, Q loss, 1 is the reactive power loss at node 1 and QL2 is the reactive power of the load at node 2. Here, Q 2 is also represented by a function f Q of P 1 , Q 1 , | V 1 | 2 .

【0115】[0115]

【数62】 (Equation 62)

【0116】なお、数式62において、e1,f1はベク
トルV1の実数部(有効分)及び虚数部(無効分)、
2,f2はベクトルV2の実数部及び虚数部である。
In Equation 62, e 1 and f 1 are the real part (effective part) and the imaginary part (ineffective part) of the vector V 1 ,
e 2 and f 2 are the real part and the imaginary part of the vector V 2 .

【0117】[0117]

【数63】 [Equation 63]

【0118】この数式63において、|V2|2もP1,Q
1,|V1|2の関数fVによって表される。つまり、ノー
ド1における有効電力P1,無効電力Q1、電圧V1を用
いて、ノード2における状態量としての有効電力P2
無効電力Q2及び|V2|2を上記のように表すことができ
る。分岐がある場合には、上述した状態方程式に分岐線
に流れる潮流分を考慮すればよい。
In equation (63), | V 2 | 2 is also P 1 , Q
1 , | V 1 | 2 is represented by the function f V. That is, by using the active power P 1 , the reactive power Q 1 , and the voltage V 1 at the node 1 , the active power P 2 as the state quantity at the node 2 ,
The reactive power Q 2 and | V 2 | 2 can be expressed as described above. When there is a branch, the tidal current flowing through the branch line may be considered in the above-described equation of state.

【0119】ブランチが変圧器である場合には、図8に
おけるアドミタンスY1=n(n−1)/ZL,Y2
(1−n)/ZLとして(nは変成比、ZLは変圧器の漏
れインダクタンス)、有効電力P2、無効電力Q2、電圧
2及び|V2|2は数式64〜67によって表される。こ
こで、Y1,Y2は容量性であると仮定したため、実際に
1,Y2を代入する場合には、マイナスを付けることに
注意する必要がある。
If the branch is a transformer, the admittance Y 1 = n (n-1) / Z L , Y 2 = in FIG.
(1-n) / Z L as (n is transformer ratio, Z L is a transformer leakage inductance), active power P 2, the reactive power Q 2, the voltage V 2 and | by 2 Equation 64 - 67 | V 2 expressed. Here, since it is assumed that Y 1 and Y 2 are capacitive, it is necessary to note that a minus is added when Y 1 and Y 2 are actually substituted.

【0120】[0120]

【数64】 [Equation 64]

【0121】[0121]

【数65】 [Equation 65]

【0122】[0122]

【数66】 [Equation 66]

【0123】[0123]

【数67】 [Equation 67]

【0124】この場合にも、P2,Q2,|V2|2はP1
1,|V12の関数fP,fQ,fVによって表される。
以上のことから、電源電圧は一定であると仮定した場
合、放射状系統においては、上流と下流ノードとの関係
を考慮すると、電源から流れる電力及び各分岐線への流
出電力を状態変数とした潮流計算を行えばよく、他の変
数については状態方程式を用いて電源端から逐次計算す
れば良い。通常の高圧用潮流計算ではすべてのノードの
状態量を状態変数とするのに対し、本発明の方法では状
態変数を配電線から各分岐線への流出電力とすることに
より、状態変数を大幅に減少させて高速な潮流計算を実
現することができる。
[0124] Also in this case, P 2, Q 2, | V 2 | 2 is P 1,
Q 1 , | V 1 | 2 are represented by functions f P , f Q , f V.
From the above, when the power supply voltage is assumed to be constant, in the radial system, considering the relationship between the upstream and downstream nodes, the power flow from the power supply and the power flowing out to each branch line is assumed to be a state variable. The calculation may be performed, and the other variables may be sequentially calculated from the power supply end using the state equation. In the normal high-pressure power flow calculation, the state variables of all nodes are used as state variables, whereas in the method of the present invention, the state variables are greatly reduced by using the power output from the distribution line to each branch line. It is possible to realize high-speed power flow calculation by reducing the power flow.

【0125】図9に、Backward-Forward法の模式図を示
す。図示する11母線系統(母線番号#000〜#2j
2j)において、Newton-Raphson法等の従来法では、ノ
ードの数だけ状態変数が必要であった。しかし、Backwa
rd-Forward法では配電線や分岐線に流れ込む電力量だけ
が状態変数になるため、図9では太線矢印で示した3つ
の電力量P000+jQ000,P1i0+jQ1i0,P2i0+j
2i0だけとなり、状態変数が11から3に減少する。
なお、図9において、F1〜F3は配電線を示す。ま
た、これらの3つの状態変数を用いて、それ以下の各ノ
ードの状態量は逐次計算によって求めることができる
(図9の細線矢印)。更に、末端から流出する電力量は
ないということ(図9の破線矢印)を制約条件として、
状態変数の修正を行っていく。
FIG. 9 is a schematic diagram of the Backward-Forward method. 11 bus system shown (bus numbers # 000 to # 2j
In n 2j ), the conventional method such as the Newton-Raphson method requires the number of state variables as many as the number of nodes. But Backwa
In the rd-Forward method, only the amount of power flowing into the distribution line or the branch line is a state variable. Therefore , three power amounts P 000 + jQ 000 , P 1i0 + jQ 1i0 , P 2i0 + j indicated by thick arrows in FIG.
Q 2i0 only, and the state variable decreases from 11 to 3.
In FIG. 9, F1 to F3 indicate distribution lines. Further, using these three state variables, the state quantity of each node below the three state variables can be obtained by successive calculation (the thin line arrow in FIG. 9). Further, there is no electric power flowing out from the terminal (broken arrow in FIG. 9) as a constraint condition.
Modify the state variables.

【0126】図10はBackward-Forward法による処理の
フローチャートである。以下、順に説明する。 (1)データ入力(S1) 系統構成、電源容量、負荷容量、線路データ(線路イン
ピーダンス等)、変圧器データ(定格電圧やタップ数、
タップ幅)等をコンピュータに入力する。
FIG. 10 is a flowchart of the process according to the Backward-Forward method. Hereinafter, description will be made in order. (1) Data input (S1) System configuration, power supply capacity, load capacity, line data (line impedance, etc.), transformer data (rated voltage and number of taps,
Tap width) is input to the computer.

【0127】(2)初期値計算(S2) 次に、各電圧の初期推定値を用いて負荷量(負荷電力)
の初期計算を行い、末端ノードから加算した負荷量の総
和を各分岐配電線(例えば図9の配電線F2)への流入
電力すなわち状態変数の初期値(配電線F2におけるP
1i0+jQ1i0)とする。
(2) Initial Value Calculation (S2) Next, the load amount (load power) is calculated using the initial estimated value of each voltage.
Is calculated, and the total of the load amounts added from the terminal nodes is calculated as the power flowing into each branch distribution line (for example, the distribution line F2 in FIG. 9), that is, the initial value of the state variable (P in the distribution line F2).
1i0 + jQ1i0 ).

【0128】(3)系統状態量の計算(逐次計算による
前進計算)(S3) 求めた状態変数を用いて、ブランチが配電線であれば前
記数式60〜63により、ブランチが変圧器であれば前
記数式64〜67により、電源から末端ノードに向かっ
て逐次的に状態量(有効電力、無効電力、電圧)を計算
する。
(3) Calculation of system state quantity (forward calculation by sequential calculation) (S3) Using the obtained state variables, if the branch is a distribution line, the above equations 60 to 63 are used, and if the branch is a transformer, The state quantities (active power, reactive power, and voltage) are sequentially calculated from the power supply toward the terminal node according to the equations 64 to 67.

【0129】(4)状態変数の修正(後進計算)(S
4) 末端ノードからの流出電力はないという事実に基づい
て、状態変数を修正する。つまり、末端ノードにおける
誤差分だけ各分岐配電線の先頭ノードの流入電力を修正
する。分岐配電線の流入電力の修正量は、当該分岐配電
線の修正量と当該分岐配電線からの分岐配電線の修正量
の総和となる。
(4) Correction of state variables (reverse calculation) (S
4) Modify state variables based on the fact that there is no power drain from end nodes. That is, the inflow power at the head node of each branch distribution line is corrected by the error at the terminal node. The correction amount of the inflow power of the branch distribution line is the sum of the correction amount of the branch distribution line and the correction amount of the branch distribution line from the branch distribution line.

【0130】(5)収束判定(S5) 末端ノードの電力の絶対値がある判定基準値より小さく
なったかどうかにより、収束判定を行う。
(5) Convergence Judgment (S5) A convergence judgment is made based on whether or not the absolute value of the power of the terminal node has become smaller than a certain judgment reference value.

【0131】ここで、上述の前進計算、後退計算の概念
を図11に示す。図11(a)の前進計算において、
の経路で上流側状態量から下流側状態量を求め、この経
路からで分岐した経路につき、同様に下流側状態量
を求める。以下、同様にして,と計算を進める。図
11(b)の後退計算では、の経路の末端ノードの電
力値に基づいて先頭ノードの状態変数を変化させながら
収束計算を行い、経路を経て分岐元の経路につい
て、同様に末端ノードの電力値に基づいて先頭ノードの
状態変数を更新しながら収束計算を行なう。以下、同様
にして,と計算を進める。この方法は、状態変数が
大幅に少なくなることから、すべてのノードの状態変数
を用いる方法に比べて高速計算が可能になる。
FIG. 11 shows the concept of the forward calculation and the backward calculation described above. In the forward calculation of FIG.
The downstream state quantity is obtained from the upstream state quantity in the path, and the downstream state quantity is similarly obtained for the path branched from this path. Hereinafter, the calculation proceeds in the same manner. In the backward calculation of FIG. 11B, convergence calculation is performed while changing the state variable of the head node based on the power value of the terminal node of the path, and the power of the terminal node is similarly calculated for the branch source path via the path. The convergence calculation is performed while updating the state variable of the head node based on the value. Hereinafter, the calculation proceeds in the same manner. In this method, since the number of state variables is significantly reduced, high-speed calculation is possible as compared with the method using the state variables of all nodes.

【0132】次いで、各配電系統モデルをどのようにし
てBackward-Forward法に組み込むかを述べる。すべての
配電系統モデルは、図10の系統状態量の計算(逐次計
算による前進計算)(S3)において、各ノードの状態
量を計算する際に考慮する。
Next, how to incorporate each distribution system model into the Backward-Forward method will be described. All the distribution system models are considered when calculating the state quantities of each node in the calculation of the system state quantities (forward calculation by sequential calculation) (S3) in FIG.

【0133】(1)誘導機型分散電源モデル この分散電源モデルでは、ノードにおいて有効電力Pを
計算し、かつ、計算された電圧Vを用いて数式34によ
り無効電力Qを近似計算し、これらのP,Q値を当該ノ
ードへの注入電力として数式60,61や数式64,6
5における負荷量PL2,QL2に取り込む(反映させ
る)。
(1) Induction motor type distributed power supply model In this distributed power supply model, active power P is calculated at a node, and reactive power Q is approximately calculated by the equation 34 using the calculated voltage V. Equations 60 and 61 and Equations 64 and 6 use the P and Q values as the power injected into the node.
The load values P L2 and Q L2 in (5) are taken (reflected).

【0134】(2)電圧制御方式インバータ型分散電源
モデル 図10の系統状態量の計算(逐次計算による前進計算)
(S3)において、有効電力P及び電圧Vを指定した
P,V指定により、潮流計算を行ない、無効電力Qを求
める。この無効電力Qを用いて分散電源モデルの出力電
流を計算し、これが最大値I maxを超えていなければそ
のまま下流方向の計算に進む。最大値Imaxを超えてい
たら、有効電力P及び電流Iを固定することになるた
め、数式42で求めた無効電力Qを用いてP,Qを指定
してそのノードの計算をやり直す。そして、P,Q指定
時に計算された電圧Vを用いて分散電源モデルの電流出
力を計算し、これが最大値Imax以下になればP,V指
定としてそのノードの計算をやり直す。
(2) Voltage control type inverter type distributed power supply
Model Calculation of system state variables in Fig. 10 (forward calculation by sequential calculation)
In (S3), the active power P and the voltage V are specified.
By specifying P and V, power flow is calculated and reactive power Q is calculated.
Confuse. The output power of the distributed power model is
Calculate the flow, this is the maximum value I maxIf it does not exceed
Continue with the calculation in the downstream direction. Maximum value ImaxBeyond
Then, the active power P and the current I are fixed.
P and Q are specified using the reactive power Q obtained by Equation 42
And recalculate the node. And P, Q designation
Current output of the distributed power model using the voltage V calculated at the time
Calculate the force and this is the maximum value ImaxP, V finger if below
The calculation of that node is redone as usual.

【0135】(3)電流制御方式インバータ型分散電源
モデル 図10の系統状態量の計算(逐次計算による前進計算)
(S3)において、有効電力P及び電流Iの指定値から
数式42により求めた無効電力Qを用いて、P,Qを指
定してそのノードの計算を行う。
(3) Current control type inverter type distributed power supply model Calculation of system state quantity in FIG. 10 (forward calculation by sequential calculation)
In (S3), P and Q are designated and the node is calculated by using the reactive power Q obtained from the designated values of the active power P and the current I by Expression 42.

【0136】(4)他励式・自励式SVCモデル これらのSVCモデルでは、ノードの状態量の計算にお
いて、数式52〜55または数式56〜59により計算
した無効電力Qをノードの注入電力として数式61,6
5における負荷量QL2に取り込む。
(4) Separately-excited / self-excited SVC model In these SVC models, in calculating the state quantity of a node, the reactive power Q calculated by Equations 52 to 55 or 56 to 59 is used as the injection power of the node as Equation 61 , 6
The load quantity QL2 at 5 is taken in.

【0137】[0137]

【発明の実施例】まず、電圧制御方式インバータ型分散
電源モデルの動作例を説明する。図12は対象とするモ
デル系統を示しており、Gは送り出しの電源(送り出し
電圧は6600〔V〕)、系統容量は10〔MVA〕と
する。なお、CGは電圧制御方式インバータ型分散電源
モデル、0〜5はノードを示す。また、配電線Fのイン
ピーダンスは0.2727+j0.4026〔Ω/k
m〕とし、すべてのノード間の距離を1.0〔km〕と
する。各ノード負荷は定電力負荷で200〔kW〕、力
率は遅れで0.9とする。分散電源モデルCGは末端の
ノード5に連系され、出力指定値は200〔kVA〕、
電圧指定値は6600〔V〕、力率は正(無効電力を注
入)とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an operation example of a voltage controlled inverter type distributed power supply model will be described. FIG. 12 shows a target model system, in which G is a power supply for sending (delivery voltage is 6600 [V]), and system capacity is 10 [MVA]. Here, CG indicates a voltage control type inverter type distributed power supply model, and 0 to 5 indicate nodes. The impedance of the distribution line F is 0.2727 + j0.426 [Ω / k
m], and the distance between all nodes is 1.0 [km]. Each node load is 200 [kW] with a constant power load, and the power factor is 0.9 with a delay. The distributed power supply model CG is connected to the terminal node 5, and the output designation value is 200 [kVA].
The specified voltage value is 6600 [V], and the power factor is positive (reactive power is injected).

【0138】分散電源モデルの出力電流IGと電流最大
値Imaxとをシミュレーションにより求めた時の、以下
の2種類についての各ノードの電圧分布を図13に示
す。 a.電流最大値0.04〔pu〕(約105〔A〕):
出力電流IGが電流最大値Imaxを超えないケース(IG
<Imax) b.電流最大値0.03〔pu〕(約79〔A〕):出
力電流IGが電流最大値Imaxを超えるケース(IG>I
max) なお、図13の凡例は、上記a,bに対応する。
[0138] when obtained by simulation and an output current I G and the current maximum value I max of the distributed power model, the voltage distribution of each node in the following two types shown in FIG. 13. a. Current maximum value 0.04 [pu] (about 105 [A]):
Case the output current I G does not exceed the current maximum value I max (I G
<I max ) b. Current maximum value 0.03 [pu] (approximately 79 [A]): the output current I G is greater than the current maximum value I max Case (I G> I
max ) Note that the legend in FIG. 13 corresponds to a and b described above.

【0139】図13によれば、分散電源モデルの出力電
流IGが電流最大値Imaxを超えないケースaでは、P,
V指定となるため、末端ノードの電圧は電圧制御に従
い、指定値の6600〔V〕になっている。しかし、出
力電流IGが電流最大値Imaxを超えるケースbでは、
P,Iを固定したP,Q指定相当になるため、末端ノー
ドの電圧は指定値の6600〔V〕に達していないこと
がわかる。以上から、電圧制御方式インバータ型分散電
源モデルが適切に動作していることが確認できた。
[0139] According to FIG. 13, the case a output current I G of the distributed power model does not exceed the current maximum value I max, P,
Since V is specified, the voltage of the terminal node is set to the specified value of 6600 [V] according to the voltage control. However, in the case b the output current I G is greater than the current maximum value I max,
It can be seen that the voltage of the terminal node has not reached the specified value of 6600 [V] because P and I are equivalent to the specified P and Q with P and I fixed. From the above, it was confirmed that the voltage-controlled inverter-type distributed power supply model was operating properly.

【0140】次に、電流制御方式インバータ型分散電源
モデルの動作例を説明する。対象とするモデル系統は図
12と同一であり、分散電源モデルの連系地点(ノード
5)及び出力指定値、電源の送り出し電圧、系統容量、
配電線インピーダンス、各ノード負荷の内容は上述した
電圧制御方式の場合と同一である。異なるのは、分散電
源モデルの出力電流指定値を、 c.0.03〔pu〕, d.0.04〔pu〕, e.0.05〔pu〕 と変化させた点である。図14の凡例は、上記c,d,
eに対応する。なお、分散電源モデルの力率は、電圧制
御方式の場合と同様に正(無効電力を注入)とする。
Next, an operation example of the current-controlled inverter-type distributed power supply model will be described. The target model system is the same as that of FIG.
The distribution line impedance and the contents of each node load are the same as those in the above-described voltage control system. The difference is that the specified output current value of the distributed power supply model is c. 0.03 [pu], d. 0.04 [pu], e. This is a point changed to 0.05 [pu]. The legend in FIG.
e. The power factor of the distributed power supply model is positive (reactive power is injected) as in the case of the voltage control method.

【0141】この電流制御方式インバータ型分散電源モ
デルでは、データ入力時に電流最大値を考慮した電流指
定値を入力することを仮定している。従って、電流指定
値を0.03〔pu〕,0.04〔pu〕,0.05
〔pu〕と増加させれば、それに伴って無効電力Qも増
加することになる。図14を見ると、電流指定値の増加
に伴って無効電力が増加し、電圧Vも増加していること
がわかる。これから、電流制御方式インバータ型分散電
源モデルが適切に動作していることが確認できた。
In the current-controlled inverter-type distributed power supply model, it is assumed that a specified current value in consideration of the maximum current value is input when data is input. Therefore, the specified current value is set to 0.03 [pu], 0.04 [pu], 0.05
If the value is increased to [pu], the reactive power Q also increases accordingly. Referring to FIG. 14, it can be seen that the reactive power increases with an increase in the specified current value, and the voltage V also increases. From this, it was confirmed that the current control type inverter type distributed power supply model was operating properly.

【0142】[0142]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来は考
慮されていなかった誘導機型分散電源モデル、電圧制御
方式インバータ型分散電源モデル、電流制御方式インバ
ータ型分散電源モデル、他励式SVCモデル、自励式S
VCモデルを定式化するとともに、これらの配電系統モ
デルを前進計算に組み込んだ放射状系統用潮流計算方法
を提供することができ、分散電源が導入された場合にお
ける系統の電圧、電流分布を求めるための潮流計算を一
層高速化し、その効率を高めることができる。
As described above, according to the present invention, an induction machine type distributed power supply model, a voltage control type inverter type distributed power supply model, a current control type inverter type distributed power supply model, and a separately-excited SVC which have not been considered in the past. Model, self-excited S
In addition to formulating the VC model, it is possible to provide a power flow calculation method for a radial system in which these distribution system models are incorporated in forward calculation, and to obtain a voltage and current distribution of the system when a distributed power source is introduced. Power flow calculation can be further speeded up and its efficiency can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】誘導機の等価回路及びエネルギーの流れを示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of an induction machine and a flow of energy.

【図2】無効電力を電圧及び有効電力の関数として3次
元表示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a three-dimensional display of reactive power as a function of voltage and active power.

【図3】電圧をパラメータとして有効電力に対する無効
電力を2次元表示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a two-dimensional display of reactive power with respect to active power using voltage as a parameter.

【図4】有効電力をパラメータとして電圧に対する無効
電力を2次元表示した図である。
FIG. 4 is a diagram in which reactive power with respect to voltage is two-dimensionally displayed using active power as a parameter.

【図5】他励式SVCの特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a separately excited SVC.

【図6】自励式SVCの特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a self-excited SVC.

【図7】2ノード系統の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a two-node system.

【図8】2ノード系統の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a two-node system.

【図9】Backward-Forward法の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of the Backward-Forward method.

【図10】Backward-Forward法のフローチャートであ
る。
FIG. 10 is a flowchart of the Backward-Forward method.

【図11】前進計算、後進計算の概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram of forward calculation and backward calculation.

【図12】実施例におけるモデル系統の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a model system in the embodiment.

【図13】実施例における各ノードの電圧分布を示す図
である。
FIG. 13 is a diagram showing a voltage distribution of each node in the example.

【図14】実施例における各ノードの電圧分布を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a voltage distribution of each node in the example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福山 良和 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 中西 要祐 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 渡辺 拓也 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 岡林 弘樹 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 5G066 AA01 AA03 AE09  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoshikazu Fukuyama 1-1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazusuke Nakanishi 1, Tanabe-Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture 1 No. 1 Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takuya Watanabe 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (72) Hiroki Okabayashi 1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 Fuji Electric Co., Ltd. F term (reference) 5G066 AA01 AA03 AE09

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 分散電源が連系された電力系統の潮流計
算に用いられる配電系統モデルにおいて、 前記配電系統モデルは、誘導発電機が分散電源として系
統に連系された誘導機型分散電源モデルであり、 この誘導機型分散電源モデルは、その出力である有効電
力Pを一定として定出力制御したときに係数a2及び連
系ノードの電圧Vの2乗項の積と、係数a1及び電圧V
の1乗項の積と、係数a0及び電圧Vの0乗項の積との
和によって無効電力Qを近似し、 前記係数a2を、前記有効電力P、誘導発電機の一次漏
れリアクタンスx1、二次漏れリアクタンスx2、励磁サ
セプタンスb0を用いて表し、 前記係数a1及びa0を、前記有効電力P、誘導発電機の
一次漏れリアクタンスx1、二次漏れリアクタンスx2
用いて表すことを特徴とする配電系統モデル。
1. A distribution system model used for power flow calculation of a power system in which distributed power sources are interconnected, wherein the distribution system model is an induction machine type distributed power source model in which an induction generator is interconnected as a distributed power source in the system. , and the the induction machine type dispersed generator model is the product of square term of the voltage V of the coefficients a 2 and interconnection node when the constant output control active power P which is the output as a constant, the coefficient a 1 and Voltage V
The product of 1 square terms of approximating the reactive power Q by the sum of zero power term of the product of the coefficient a 0 and the voltage V, and the coefficients a 2, the effective power P, the primary leakage reactance x of induction generator 1, the secondary leakage reactance x 2, represented using excitation susceptance b 0, the coefficients a 1 and a 0, the active power P, the induction generator primary leakage reactance x 1, using a secondary leakage reactance x 2 A distribution system model characterized by being represented by.
【請求項2】 分散電源が連系された電力系統の潮流計
算に用いられる配電系統モデルにおいて、 前記配電系統モデルは、電圧制御方式または電流制御方
式のインバータが分散電源として系統に連系されたイン
バータ型分散電源モデルであり、 このインバータ型分散電源モデルは、その出力である有
効電力Pと系統への注入電流Iとが指定されたときに、
計算された連系ノードの電圧Vと前記有効電力Pとから
前記注入電流Iの指定値に見合う無効電力Qを、 Q=±√{|I|2(e2+f2)−P2} により計算し、かつ、指定された力率に応じて無効電力
Qの正負を決定することを特徴とする配電系統モデル。
2. A distribution system model used for power flow calculation of a power system to which a distributed power source is connected, wherein the distribution system model includes a voltage control type or a current control type inverter connected to the system as a distributed power source. This is an inverter-type distributed power supply model. This inverter-type distributed power supply model is configured such that when an active power P as an output thereof and an injection current I to the system are specified,
From the calculated voltage V of the interconnection node and the active power P, a reactive power Q corresponding to the specified value of the injection current I is expressed by: Q = ± {| I | 2 (e 2 + f 2 ) −P 2 } A distribution system model that calculates and determines whether the reactive power Q is positive or negative according to a specified power factor.
【請求項3】 分散電源が連系された電力系統の潮流計
算に用いられる配電系統モデルにおいて、 前記配電系統モデルは、他励式または自励式の静止型無
効電力補償装置モデルであり、 他励式または自励式の静止型無効電力補償装置モデル
は、計算された設置ノードの電圧Vnが、モデル出力で
ある無効電流の正負の最大値±Imaxとモデル特性であ
るスロープリアクタンスXSとから決まる二つの電圧
A,VBに対してVA<Vn<VBである場合に、電圧規
定値Vref(VA<Vref<VB)と前記VAとの差電圧Δ
Vと前記XSと前記Vnとから注入または消費無効電力 Q=±Vn(ΔV/XS) を求め、 他励式の静止型無効電力補償装置モデルは、Vn<VA
場合に、コンデンサ動作時のアドミタンスYCと前記Vn
とから注入無効電力 Q=YCn 2 を求め、Vn>VBの場合に、リアクトル動作時のインピ
ーダンスXLと前記Vnとから消費無効電力 Q=−Vn 2/XL を求め、 自励式の静止型無効電力補償装置モデルは、Vn<VA
たはVn>VBの場合に、前記Imaxと前記Vnとから注入
または消費無効電力 Q=±Vnmax を求めることを特徴とする配電系統モデル。
3. A distribution system model used for power flow calculation of a power system in which distributed power sources are interconnected, wherein the distribution system model is a separately-excited or self-excited static var compensator model, self-excited static var compensator model is determined from the voltage V n of the calculated installation nodes, the slope reactance X S is the maximum value ± I max and models the characteristics of positive and negative reactive current is a model power secondary One of the voltage V a, in the case of V a <V n <V B with respect to V B, the difference voltage between the voltage specified value V ref (V a <V ref <V B) and the V a delta
V and asked to injection or consumption reactive power Q = ± V n (ΔV / X S) from said X S and the V n, the static var compensator model of the separately excited, in the case of V n <V A , The admittance Y C during the operation of the capacitor and the above-mentioned V n
Seeking injected reactive power Q = Y C V n 2 and a, in the case of V n> V B, the reactive power Q = -V n 2 / X L consumed from the impedance X L during reactor operation and the V n The self-excited static var compensator model calculates the reactive power injected or consumed from I max and V n when V n <V A or V n > V B , and Q = ± V n I max A distribution system model characterized by the following.
【請求項4】 放射状系統の系統構成、電源容量、負荷
容量、線路データ、変圧器データ等をコンピュータに入
力するデータ入力ステップと、 負荷量の初期計算値を主配電線及び分岐配電線の末端ノ
ードから加算して各配電線の先頭ノードにおける状態変
数の初期値を求める初期値計算ステップと、 前記状態変数を用いて各配電線の各ノードにおける状態
量を先頭ノードから末端ノード方向へ逐次計算する系統
状態量の計算ステップと、 各配電線の末端ノードにおける誤差分だけ各配電線の先
頭ノードの状態変数を修正する状態変数の修正ステップ
と、 末端ノードにおける状態量を判定基準と比較して収束判
定を行う収束判定ステップと、 を有する放射状系統用潮流計算方法において、 前記系統状態量の計算ステップでは、請求項1の誘導機
型分散電源モデルにより求めた無効電力と指定された有
効電力、請求項2のインバータ型分散電源モデルにより
求めた無効電力と指定された有効電力、及び、請求項3
の静止型無効電力補償装置モデルにより求めた無効電力
を各ノードにおける負荷量に取り込むことを特徴とする
放射状系統用潮流計算方法。
4. A data input step for inputting a system configuration of a radial system, a power supply capacity, a load capacity, line data, transformer data, etc. to a computer, and an initial calculation value of a load amount is provided at an end of a main distribution line and a branch distribution line. An initial value calculation step of adding an initial value of a state variable at a head node of each distribution line by adding from a node; and sequentially calculating a state quantity at each node of each distribution line from the head node to a terminal node using the state variables. Calculating the state variables of the distribution line, correcting the state variables of the top node of each distribution line by the amount of error at the terminal node of each distribution line, and comparing the state variables at the terminal nodes with the criterion. A convergence determination step of performing a convergence determination; and a radial system power flow calculation method, comprising: a step of calculating the system state quantity; The reactive power determined by the distributed power supply model and the specified active power, the reactive power determined by the distributed power supply model of the inverter and the specified active power, and claim 3.
A reactive power calculation method for a radial system, wherein the reactive power obtained by the static var compensator model is taken into the load at each node.
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