JP2001095156A - Power distribution system - Google Patents

Power distribution system

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JP2001095156A
JP2001095156A JP26431299A JP26431299A JP2001095156A JP 2001095156 A JP2001095156 A JP 2001095156A JP 26431299 A JP26431299 A JP 26431299A JP 26431299 A JP26431299 A JP 26431299A JP 2001095156 A JP2001095156 A JP 2001095156A
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power
converter
distribution
distribution line
power supply
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Application number
JP26431299A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumio Yamamoto
文雄 山本
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Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
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    • Y02E60/60Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new power distribution system which can introduce dispersed power or DC power of a power storage means or the like easily and at low cost. SOLUTION: In a power distribution system which supplies a consumer with power through a distribution line 3 from a substation for distribution, an AC-DC- AC converter 5 which has the first inverter/converter, the second inverter/ converter, and a circuit on DC side installed between the first inverter/converter and the second inverter/converter, is arranged in each distribution cable 3, and a DC power source 6 can be connected to the circuit on DC side of this AC-DC-AC converter 5.

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】この出願の発明は、配電シス
テムに関するものである。さらに詳しくは、この出願の
発明は、分散型電源や電力貯蔵手段などの直流電源を容
易に、かつ、安価に導入することができ、近年の電力給
配形態に高い自由度で対応することのできる、新しい配
電システムに関するものである。
TECHNICAL FIELD The invention of this application relates to a power distribution system. More specifically, the invention of this application makes it possible to easily and inexpensively introduce a DC power supply such as a distributed power supply or a power storage means, and to respond to recent power supply and distribution forms with a high degree of freedom. A possible new power distribution system.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】火力、水力、原子力、その他
各種の発電所で発生した電力は、いったん変圧器で昇圧
された後、送電線路によって一次変電所、二次変電所、
配電用変電所に送られ、各変電所から配電線路を通って
様々な需要者(需要設備や需要家)に必要な電圧に降圧
されて供給される。このような一連の流れは電力系統と
呼ばれ、発電から最終の電力使用に至るまでの一貫した
電力システムとなっている。この電力システムにおい
て、一般に、発電所から配電用変電所まで(一次・二次
変電所からの一次・二次需要者までを含む)は送電シス
テム(送電系統とも呼ぶ)、配電用変電所から最終需要
者までは配電システム(配電系統とも呼ぶ)として区別
されており、配電システムが一般需要者に最も関係の近
い部分である。
2. Description of the Related Art The power generated by thermal, hydro, nuclear, and various other power plants is first boosted by a transformer and then transmitted through a transmission line to form a primary substation, a secondary substation, and the like.
The power is sent to distribution substations, and the voltage is reduced to a voltage required for various customers (demand facilities and customers) from each substation through distribution lines. Such a series of flows is called an electric power system, and is a consistent electric power system from power generation to final use of electric power. In this power system, generally, from the power station to the distribution substation (including the primary and secondary consumers from the primary and secondary substations), the transmission system (also called the transmission system) and the distribution substation to the final Up to the consumer, the distribution system (also referred to as the distribution system) is distinguished, and the distribution system is the part closest to the general consumer.

【0003】この配電システムでは、たとえば図4およ
び図5に例示したように、配電用変電所(1)からの電
力は配電線(3)を通って各需要者に供給されるように
なっている。図4および図5の例では、配電用変電所
(1)には変圧器(2)および変圧器(2)からの配電
線(3)に設けられた遮断器(ア)が備えられており、
配電線(3)の各分岐点間(配電線区間と呼ぶこととす
る)には必要箇所に開閉器(4)および連絡用開閉器
(イ)が配設されている。
In this power distribution system, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, power from a power distribution substation (1) is supplied to each customer through a power distribution line (3). I have. 4 and 5, the distribution substation (1) is provided with a transformer (2) and a circuit breaker (A) provided on the distribution line (3) from the transformer (2). ,
Between each branch point of the distribution line (3) (referred to as a distribution line section), a switch (4) and a communication switch (a) are provided at necessary places.

【0004】この場合、通常運転時は、たとえば図4に
例示したように、連絡用開閉器(イ)は開路状態(切)
であり、一つの配電線(2)毎に運転する放射状配電方
式(樹脂状配電方式とも呼ぶ)となっている。この通常
運転状態から、たとえば図5に例示したように事故点
にて配電線(3)に事故が発生すると、次のような運転
が行われる。
In this case, during normal operation, as shown in FIG. 4, for example, the communication switch (a) is open (disconnected).
This is a radial distribution system (also referred to as a resin distribution system) operated for each distribution line (2). From this normal operation state, if an accident occurs in the distribution line (3) at the accident point as exemplified in FIG. 5, for example, the following operation is performed.

【0005】<A>まず、事故点の配電線(3)が接
続されている配電用変電所(1)の遮断器(ア)を閉
路状態[入]から開路状態[切]に切り換える。 <B>このとき、事故が発生していない健全な配電線
区間は、一旦、その配電用変電所(1)からの電力供給
が止まるので停電する。
<A> First, the circuit breaker (A) of the distribution substation (1) to which the distribution line (3) at the fault point is connected is switched from the closed state [ON] to the open state [OFF]. <B> At this time, in a healthy distribution line section where no accident has occurred, the power supply from the distribution substation (1) is temporarily stopped, and the power is cut off.

【0006】<C>次いで、事故点の配電線(3)と
健全な配電線区間との間の開閉器(4)を閉路状態
[入]から開路状態[切]に切り換える。 <D>さらに、健全な配電線区間とそれに隣接する他
の配電線区間との間の連絡用開閉器(イ)を開路状態
[切]から閉路状態[入]に切り換える。
<C> Next, the switch (4) between the distribution line (3) at the fault point and the sound distribution line section is switched from the closed state [ON] to the open state [OFF]. <D> Further, the communication switch (b) between the healthy distribution line section and another distribution line section adjacent thereto is switched from the open state [off] to the closed state [on].

【0007】これにより、健全な配電線区間を事故配
電線区間から救済することができる。しかしながら、こ
のような従来の配電システムでは、近年の電力給配形態
の変化に対して柔軟に対応することが困難となってい
る。
As a result, a healthy distribution line section can be relieved from an accidental distribution line section. However, it is difficult for such a conventional power distribution system to flexibly respond to recent changes in the power supply / distribution mode.

【0008】すなわち、従来は配電用変電所(1)から
の交流電力を一方的に需要者に分配するのみであった
が、近年、重要者等が分散型電源や電力貯蔵手段などの
直流電源を配電線(3)に連系して、その直流電源から
の直流電力をも用いることがしばしば行われるようにな
ってきており、このような近年の電力給配形態を考慮し
ていない従来の配電システムでは、直流電源を連系する
場合に様々な問題点が発生してしまう。たとえば、太陽
電池等の分散型電源やバッテリ等の電力貯蔵手段を配電
線(3)に連系しようとすると、交流電力を流している
配電線(3)に対して個別にインバータを設置する必要
があり、コストが高く、また、交流の配電線(3)に多
数の直流電源が連系されると、配電線(3)の電圧管理
や配電線区間の負荷・電力管理が複雑になってしまう。
[0008] That is, conventionally, the AC power from the distribution substation (1) was only unilaterally distributed to consumers, but in recent years, significant persons and the like have been using DC power sources such as distributed power sources and power storage means. It is often used to connect the DC power from the DC power supply to the distribution line (3). In a power distribution system, various problems occur when interconnecting a DC power supply. For example, if an attempt is made to connect a distributed power supply such as a solar cell or a power storage means such as a battery to the distribution line (3), it is necessary to separately install an inverter for the distribution line (3) through which AC power flows. However, when a large number of DC power sources are connected to the AC distribution line (3), voltage management of the distribution line (3) and load / power management of the distribution line section become complicated. I will.

【0009】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、分散型電源や電力貯蔵手段などの直流電源を容
易に、かつ、安価に導入することのできる、新しい配電
システムを提供することを課題としている。
Therefore, the invention of this application has been made in view of the circumstances described above, and solves the problems of the prior art, so that a DC power supply such as a distributed power supply or a power storage means can be easily and easily provided. It is an object to provide a new power distribution system that can be introduced at low cost.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、配電用変電所から配電線
を通して需要者へ電力供給する配電システムにおいて、
第一インバータ・コンバータと、第二インバータ・コン
バータと、第一インバータ・コンバータおよび第二イン
バータ・コンバータの間に備えられた直流側回路とを有
する交流−直流−交流変換器が各配電線に配設されてお
り、この交流−直流−交流変換器の直流側回路に直流電
源が接続可能となっていることを特徴とする配電システ
ム(請求項1)を提供し、この配電システムにおいて、
直流電源が分散型電源および/または電力貯蔵手段であ
る(請求項2)をその態様として提供する。
Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems by providing a power distribution system for supplying power from a distribution substation to consumers through distribution lines.
An AC-DC-AC converter having a first inverter converter, a second inverter converter, and a DC side circuit provided between the first inverter converter and the second inverter converter is distributed to each distribution line. And a DC power supply is connectable to a DC side circuit of the AC-DC-AC converter.
It is provided as an aspect that the DC power supply is a distributed power supply and / or power storage means (claim 2).

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【実施例】図1および図2は、この発明の一実施例であ
る配電システムの要部構成を概念的に例示したものであ
り、図3は、この配電システムにおいて用いられる交流
−直流−交流変換器の要部構成を概念的に例示したもの
である。
1 and 2 conceptually illustrate a main part of a power distribution system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an AC-DC-AC used in the power distribution system. 3 is a diagram conceptually illustrating a main configuration of a converter.

【0013】たとえばこれら図1〜図3に例示したよう
に、この発明の配電システムは、配電用変電所(1)か
ら配電線(3)を通して需要者(図示していない)へ電
力供給する配電システムであって、第一インバータ・コ
ンバータ(51)と、第二インバータ・コンバータ(5
2)と、第一インバータ・コンバータ(51)および第
二インバータ・コンバータ(52)の間に備えられた直
流側回路(53)とを有する交流−直流−交流変換器
(5)が各配電線(3)に配設されており、この交流−
直流−交流変換器(5)の直流側回路(53)に直流電
源(6)が接続可能となっている。
For example, as shown in FIGS. 1 to 3, the power distribution system of the present invention is a power distribution system for supplying power from a power distribution substation (1) to a consumer (not shown) through a power distribution line (3). A system comprising a first inverter converter (51) and a second inverter converter (5).
2) and an AC-DC-AC converter (5) having a DC side circuit (53) provided between the first inverter converter (51) and the second inverter converter (52). (3), this exchange-
A DC power supply (6) can be connected to the DC side circuit (53) of the DC-AC converter (5).

【0014】この場合さらに説明すると、図1および図
2に示した例では、配電用変電所(1)の変圧器(2)
から延びている配電線(3)およびこの配電線(3)か
ら分岐している各配電線(3)に交流−直流−交流変換
器(5)が配設されている。図4および図5に例示した
従来の配電システムと比べると、遮断器(ア)および連
絡用開閉器(イ)それぞれに代わって交流−直流−交流
変換器(5)が備えられており、これら各交流−直流−
交流変換器(5)に直流電源(6)が接続可能となって
いる。より具体的には、たとえば図3に例示したよう
に、各交流−直流−交流変換器(5)においては、その
一端の配電線(3)からの電力は第一インバータ・コン
バータ(51)または第二インバータ・コンバータ(5
2)により直流に変換された後、直流側回路(53)を
通り、反対側の第二インバータ・コンバータ(52)ま
たは第一インバータ・コンバータ(51)から再び交流
として他端の配電線(3)に出力される。直流電源
(6)は、たとえば図3の例では、自ら直流電力を出力
する分散型電源や電力貯蔵装置等の直流出力手段(6
1)と直流出力手段(61)の出力側に設けられたDC
/DC変換器(62)とを有しており、DC/DC変換
器(62)の出力側が直流側回路(53)の入力側と接
続して、直流電力が流れる直流側回路(53)に連系さ
れるようになっている。
To further explain the case, in the example shown in FIGS. 1 and 2, the transformer (2) of the distribution substation (1)
An AC-DC-AC converter (5) is arranged on the distribution line (3) extending from the power distribution line (3) and on each distribution line (3) branched from the distribution line (3). Compared with the conventional power distribution system illustrated in FIGS. 4 and 5, an AC-DC-AC converter (5) is provided instead of each of the circuit breaker (A) and the communication switch (A). Each AC-DC-
A DC power supply (6) can be connected to the AC converter (5). More specifically, as illustrated in FIG. 3, for example, in each AC-DC-AC converter (5), the power from the distribution line (3) at one end is supplied to the first inverter converter (51) or Second inverter / converter (5
After being converted to DC by 2), the DC power passes through the DC side circuit (53), and is returned from the second inverter converter (52) or the first inverter converter (51) on the opposite side as AC again to the distribution line (3) at the other end. ) Is output. In the example of FIG. 3, the DC power supply (6) is a DC output means (6) such as a distributed power supply or a power storage device that outputs DC power by itself.
1) and the DC provided on the output side of the DC output means (61)
/ DC converter (62), and the output side of the DC / DC converter (62) is connected to the input side of the DC side circuit (53) to connect to the DC side circuit (53) through which DC power flows. They are being interconnected.

【0015】このようなこの発明の配電システムにおい
て、通常運転時は、たとえば図1に例示したように、交
流−直流−交流変換器(5)および開閉器(4)は全て
閉路状態[入]となって、可能な限り隣接する複数の配
電線(3)と常時閉路して連係するネットワーク状配電
方式、つまり全ての配電線(3)に常時電力が通るよう
になっている。この通常運転時から、たとえば図2に例
示したように事故点にて配電線(3)に地絡・短絡等
の事故が発生すると、次のような運転が行われる。
In such a power distribution system of the present invention, during normal operation, for example, as illustrated in FIG. 1, the AC-DC-AC converter (5) and the switch (4) are all in the closed state [ON]. As a result, a network-like power distribution system that is always closed and linked to a plurality of adjacent distribution lines (3) as much as possible, that is, power always flows through all the distribution lines (3). When an accident such as a ground fault or short circuit occurs in the distribution line (3) at the accident point as illustrated in FIG. 2 from the normal operation, for example, the following operation is performed.

【0016】<A>まず、事故点の配電線(3)が接
続されている開閉器(4)を閉路状態[入]から開路
状態[切]に切り換える。 <B>次いで、事故点の配電線(3)が接続されてい
る交流−直流−交流変換器(5)を閉路状態[入]
から開路状態[切]に切り換える。
<A> First, the switch (4) to which the distribution line (3) at the accident point is connected is switched from the closed state [ON] to the open state [OFF]. <B> Next, the AC-DC-AC converter (5) to which the distribution line (3) at the fault point is connected is closed [ON].
To open circuit state [OFF].

【0017】<C>このとき、事故が発生していない健
全な配電線区間は、常に、他の交流−直流−交流変換
器(5)が閉路状態[入]であって別の配電用変電所
(1)からの電力が供給されているので、停電すること
がない。
<C> At this time, in a healthy distribution line section where no accident has occurred, the other AC-DC-AC converter (5) is always in the closed state [ON] and another distribution substation is used. Since power is supplied from the place (1), there is no power outage.

【0018】したがって、前述した従来の配電システム
とは異なり、交流−直流−交流変換器(5)を用いたネ
ットワーク状配電方式となっているので、上述した運転
により、ある配電線(3)に事故が発生したとしても、
隣接する他の配電線(3)は電力供給を続けることがで
き、無停電配電を実現できる。
Therefore, unlike the conventional power distribution system described above, a network-type power distribution system using an AC-DC-AC converter (5) is employed. Even if an accident occurs,
The adjacent other distribution line (3) can continue to supply power, and can realize uninterrupted power distribution.

【0019】なお、交流−直流−交流変換器(5)の
「閉路状態」とは、第一インバータ・コンバータ(5
1)および第二インバータ・コンバータ(52)の両方
が運転状態で、入力側の配電線(3)と出力側の配電線
(3)との間で、有効電力および無効電力の潮流制御を
行っている状態をいい、「開路状態」とは、第一インバ
ータ・コンバータ(51)および第二インバータ・コン
バータ(52)の一方または両方が停止状態で、交流−
直流−交流変換器(5)の両端の配電線(3)間で、有
効電力および無効電力の潮流制御を行っていない状態を
いう。
The "closed state" of the AC-DC-AC converter (5) is defined as the "closed state".
When both 1) and the second inverter / converter (52) are operating, power flow control of active power and reactive power is performed between the distribution line (3) on the input side and the distribution line (3) on the output side. The “open circuit state” refers to a state in which one or both of the first inverter converter (51) and the second inverter converter (52) is in a stopped state, and
A state in which power flow control of active power and reactive power is not performed between the distribution lines (3) at both ends of the DC-AC converter (5).

【0020】また、この交流−直流−交流変換器
(5)、特に第一インバータ・コンバータ(51)およ
び第二インバータ・コンバータ(52)は、配電用変電
所(1)からの交流電力や直流電源(6)が連系された
場合の直流電源(6)からの直流電力の効果的な配電な
どを実現すべく、たとえば以下のような機能や制御・運
転が可能なものとなっていることが好ましい。
The AC-DC-AC converter (5), in particular, the first inverter converter (51) and the second inverter converter (52) are provided with AC power or DC power from the distribution substation (1). In order to achieve effective distribution of DC power from the DC power supply (6) when the power supply (6) is connected, for example, the following functions and control / operation must be possible. Is preferred.

【0021】a.スイッチングは、たとえばPWM方式
で行うことができる(スイッチング周波数はたとえば数
十kHz以上などとする)。 b.交流側(つまり入力側および/または出力側の配電
線(3)以下同じ)電圧と周波数を外部からの指令値で
運転する電圧源モード(自立運転モードとも呼ぶ)の運
転機能を有する。
A. Switching can be performed by, for example, a PWM method (the switching frequency is, for example, several tens of kHz or more). b. It has an operation function of a voltage source mode (also referred to as a self-sustaining operation mode) in which the voltage and frequency of the AC side (that is, the same applies to the distribution line (3) on the input side and / or the output side hereinafter) are operated by external command values.

【0022】c.交流側電圧と周波数を参照して運転す
る電流源モード(連系運転モードとも呼ぶ)の運転機能
を有する。 d.隣り合う交流−直流−交流変換器(5)と協調運転
できるようにするため、電圧と周波数に同期発電機のよ
うな垂下特性を持たせた運転機能を有する。
C. It has an operation function of a current source mode (also referred to as an interconnection operation mode) that operates with reference to the AC side voltage and frequency. d. In order to be able to cooperate with an adjacent AC-DC-AC converter (5), it has an operation function in which the voltage and frequency have drooping characteristics like a synchronous generator.

【0023】e.上述の各運転機能は、外部からの指令
で切換え可能であるものとする。 f.交流−直流−交流変換器(5)を通過する有効電力
及び無効電力を制御できるようにするため、連系リアク
トルより内部の電圧値と、連系リアクトル間の電圧位相
差とを外部からの指令で制御可能となっている。
E. Each of the above-described operation functions can be switched by an external command. f. In order to be able to control the active power and the reactive power passing through the AC-DC-AC converter (5), a voltage value inside the interconnection reactor and a voltage phase difference between the interconnection reactors are commanded from outside. Can be controlled.

【0024】g.交流側の短絡事故時に電流を規定値以
内に制御可能となっている。 h.交流側で短絡、地絡などの事故が発生した場合に
は、事故を検出し、事故が発生した配電線(3)に連係
している第一インバータ・コンバータ(51)および/
または第二インバータ・コンバータ(52)の運転が停
止されるようになっている。これにより、上述したよう
に交流−直流−交流変換器(5)が開路状態となり、隣
接する健全な他の配電線(3)を保護できる。
G. The current can be controlled within the specified value when a short circuit occurs on the AC side. h. If an accident such as a short circuit or ground fault occurs on the AC side, the accident is detected and the first inverter / converter (51) and / or
Alternatively, the operation of the second inverter / converter (52) is stopped. As a result, as described above, the AC-DC-AC converter (5) is in the open circuit state, and the adjacent healthy other distribution line (3) can be protected.

【0025】i.直流側(つまり、第一インバータ・コ
ンバータ(51)と第二インバータ・コンバータ(5
2)との間、および直流側回路(53)と直流電源
(6)との間。以下同じ)で短絡、地絡などの事故が発
生した場合には、事故を検出し、交流−直流−交流変換
器(5)の運転が停止されるようになっている。これに
より、交流−直流−交流変換器(5)に連係している配
電線(3)や直流電源(6)を保護することができる。
I. The DC side (that is, the first inverter converter (51) and the second inverter converter (5)
2) and between the DC side circuit (53) and the DC power supply (6). If an accident such as a short circuit or a ground fault occurs in the following, the accident is detected and the operation of the AC-DC-AC converter (5) is stopped. Thereby, the distribution line (3) and the DC power supply (6) linked to the AC-DC-AC converter (5) can be protected.

【0026】j.交流側の電圧波形に基準値以上の高調
波歪が発生した場合には、その高調波歪を打ち消すよう
な制御が可能となっている。これによりアクティブフィ
ルタ機能が実現される。
J. When harmonic distortion equal to or more than the reference value occurs in the voltage waveform on the AC side, control is possible to cancel the harmonic distortion. Thereby, an active filter function is realized.

【0027】k.交流−直流−交流変換器(5)の両端
の配電線(3)間の接地系は分離可能となっている。さ
らにまた、直流側回路(53)については以下のような
機能や制御・運転が可能なものとなっていることが好ま
しい。 <A>直流電源(6)がコンデンサの場合 a.交流側に基準値以内の三相不平衡電力を供給可能と
なっている。
K. The grounding system between the distribution lines (3) at both ends of the AC-DC-AC converter (5) can be separated. Furthermore, it is preferable that the DC side circuit (53) be capable of performing the following functions, control and operation. <A> When the DC power supply (6) is a capacitor a. Three-phase unbalanced power within the reference value can be supplied to the AC side.

【0028】b.交流側に基準値以内の無効電力を供給
可能となっている。 <B>直流電源(6)が蓄電池の場合 a.交流側に対し基準値以内の有効電力量を充放電可能
となっている。
B. Reactive power within the reference value can be supplied to the AC side. <B> When the DC power supply (6) is a storage battery: a. It is possible to charge and discharge the active power within the reference value for the AC side.

【0029】b.交流側に基準値以内の三相不平衡電力
を供給可能となっている。 c.交流側に基準値以内の無効電力を供給可能となって
いる。 なお、上述の機能や制御・運転並びに各基準値は、配電
電力量や配電設備仕様などの様々な要因によって任意に
調整され得るものであることは言うまでもない。
B. Three-phase unbalanced power within the reference value can be supplied to the AC side. c. Reactive power within the reference value can be supplied to the AC side. Needless to say, the above-described functions, control / operation, and each reference value can be arbitrarily adjusted by various factors such as the amount of power distribution and the specifications of the power distribution equipment.

【0030】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
る。たとえば、図3に示した実施例では交流の配電線
(3)が三相3線式のものとなっているが、たとえば三
相4線式、単相2線式、単相3線式などの配電方式にも
適用できることは言うまでもない。また、図1および図
2に示した実施例では、変圧器(ア)および連絡用開閉
器(イ)の代わりに交流−直流−交流変換器(5)が配
設されているが、開閉器(4)も交流−直流−交流変換
器(5)に取り換えられていもよく、この場合でも上述
と同様に、全ての交流−直流−交流変換器(5)を介し
て、可能な限り隣接する複数の配電線(3)と常時閉路
して連係するネットワーク状配電方式を形成し、直流電
源(6)を任意に連系可能となっており、かつ、たとえ
ば上述した各種制御・運転が可能となっていることが好
ましい。
Of course, the present invention is not limited to the above examples, and various embodiments are possible in detail. For example, in the embodiment shown in FIG. 3, the AC distribution line (3) is of a three-phase three-wire type, but for example, a three-phase four-wire type, a single-phase two-wire type, a single-phase three-wire type, and the like. It is needless to say that the present invention can also be applied to the power distribution system. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the AC-DC-AC converter (5) is provided instead of the transformer (A) and the communication switch (A). (4) may also be replaced by an AC-DC-AC converter (5), and in this case as well as above, as close as possible via all AC-DC-AC converters (5) A network-like power distribution system that is normally closed and linked to a plurality of distribution lines (3) is formed, and the DC power supply (6) can be arbitrarily interconnected, and for example, the above-described various controls and operations can be performed. It is preferred that it is.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳しく説明したこの発明の配電シス
テムは、上述したように各配電線(3)に配設された交
流−直流−交流変換器(5)によって、以下のような著
しい効果を有している。
The power distribution system of the present invention described in detail above has the following remarkable effects by the AC-DC-AC converter (5) disposed on each distribution line (3) as described above. Have.

【0032】<A>交流−直流−交流変換器(5)の直
流側回路(53)による効果 太陽電池等の分散型電源やバッテリ等の電力貯蔵手段な
どの直流電源(6)は直流側回路(53)に接続させる
だけでよいので、従来のように個別にインバータを設置
する必要がなく、かつ、、配電線(3)の電圧管理や配
電線区間の負荷・電力管理と関係なく、配電システムへ
の直流電源(6)の導入を容易、かつ、安価に行うこと
ができ、近年の電力給配形態に対して高い自由度で対応
を実現することができる。
<A> Effects of the DC-side circuit (53) of the AC-DC-AC converter (5) The DC-side power supply (6) such as a distributed power supply such as a solar cell or a power storage means such as a battery is a DC-side circuit. Since it is only necessary to connect to (53), there is no need to separately install an inverter as in the past, and power distribution is performed regardless of voltage management of the distribution line (3) and load / power management of the distribution line section. It is possible to easily and inexpensively introduce the DC power supply (6) into the system, and it is possible to respond to recent power supply and distribution modes with a high degree of freedom.

【0033】<B>交流−直流−交流変換器(5)の交
流側の効果 a.従来では、配電線(3)間の電力潮流制御ができな
かったが、この発明では、交流−直流−交流変換器
(5)を使って、配電線(3)間の電力潮流制御が可能
となるため、配電線(3)間の供給電力を平滑化でき、
配電線(3)の利用率の向上、および配電設備投資の抑
制を図ることができる。
<B> Effect on AC side of AC-DC-AC converter (5) a. Conventionally, power flow control between the distribution lines (3) could not be performed. However, according to the present invention, power flow control between the distribution lines (3) can be performed using the AC-DC-AC converter (5). Therefore, the power supply between the distribution lines (3) can be smoothed,
It is possible to improve the utilization rate of the distribution line (3) and suppress investment in distribution facilities.

【0034】b.従来では、配電線(3)の電圧を不連
続で、かつ、時間的にゆっくりしたタップで制御してい
るためにきめ細やかな電圧制御が行えず、直流電源を連
系させた場合に、直流電源による逆潮流による電圧上昇
抑制のために、配電線(3)に遅相無効電力を流すこと
になり、配電線(3)の損失が増加してしまう。また、
配電線(3)間の電力潮流制御ができないため、負荷の
大きな配電線(3)には集中して有効電力を供給する必
要があり、さらに配電線損失が増加してもいた。これに
対し、この発明では、交流−直流−交流変換器(5)の
交流側の電圧制御を行うことにより、配電線(3)のき
め細やかな電圧制御が可能となり、配電線(3)に不要
な無効電力を流す必要がなくなるため、配電線(3)の
損失の低減を図ることができる。また、交流−直流−交
流変換器(5)を使って、配電線(3)間の電力潮流制
御も可能となり、配電線(3)に流れる有効電力を最小
に制御ができるため、配電線(3)の損失の更なる低減
を図ることができる。
B. Conventionally, the voltage of the distribution line (3) is controlled discontinuously and with a tap that is slow in time, so fine voltage control cannot be performed. In order to suppress the voltage rise due to the reverse power flow by the power source, the delayed reactive power flows through the distribution line (3), and the loss of the distribution line (3) increases. Also,
Since it is not possible to control the power flow between the distribution lines (3), it is necessary to concentrate the active power on the distribution line (3) having a large load, and the distribution line loss has increased. On the other hand, in the present invention, fine voltage control of the distribution line (3) becomes possible by performing voltage control on the AC side of the AC-DC-AC converter (5). Since there is no need to supply unnecessary reactive power, loss of the distribution line (3) can be reduced. In addition, the power flow between the distribution lines (3) can be controlled by using the AC-DC-AC converter (5), and the active power flowing through the distribution line (3) can be controlled to a minimum. The loss of 3) can be further reduced.

【0035】c.従来では、配電線(3)に短絡事故が
発生すると、配電用変電所(1)より上位の電力系統
(つまり前述した送電システム)から大きな電流が供給
されてしまうために、配電設備や需要者の受電設備を多
大な短絡容量に耐え得るものにしておく必要があった
が、この発明では、各区間の配電線(3)が交流−直流
−交流変換器(5)で囲まれているため、短絡事故が発
生したとしても従来のように過大な電流は供給されず、
配電線設備や需要者の受電設備の短絡容量を低減でき、
各種設備のコストダウンを図ることができる。
C. Conventionally, when a short circuit accident occurs in the distribution line (3), a large current is supplied from a power system (that is, the above-described transmission system) higher than the distribution substation (1). However, in the present invention, the distribution line (3) in each section is surrounded by the AC-DC-AC converter (5). Even if a short circuit accident occurs, excessive current is not supplied as in the past,
Short-circuit capacity of distribution line equipment and customer's power receiving equipment can be reduced,
Cost reduction of various facilities can be achieved.

【0036】d.従来では、配電線(3)の電圧を不連
続で、かつ、時間的にゆっくりしたタップで制御してい
るためにきめ細かな電圧制御が行えないことに起因し
て、さらに、配電用変電所(1)側の高調波が配電線
(3)に流れ込み、需要者へ悪い影響を与えており、ま
た配電線(3)にある高調波源も需要者への悪影響の一
要因となっていた。これに対し、この発明では、交流−
直流−交流変換器(5)を使って、配電線(3)の電圧
をきめ細かく制御できるだけでなく、配電用変電所
(1)側に高調波源があったとしても、交流−直流−交
流変換器(5)を介して配電線(3)がつながっている
ために、需要者へ悪影響を与えない。また、配電線
(3)内に高調波源があったとしても、上述したように
交流−直流−交流変換器(5)にアクティブフィルタ機
能が与えられていれば、その配電線(3)につながって
いる需要者への悪影響は抑制できる。したがって、電
圧、高調波、周波数等の電力品質を向上できるようにな
る。
D. Conventionally, since the voltage of the distribution line (3) is controlled discontinuously and with a tap that is slow in time, fine voltage control cannot be performed. The harmonics on the 1) side flowed into the distribution line (3) and had a bad influence on the consumer, and the harmonic source in the distribution line (3) was also a factor of an adverse effect on the consumer. On the other hand, in the present invention,
Not only can the voltage of the distribution line (3) be finely controlled using the DC-AC converter (5), but also the AC-DC-AC converter even if there is a harmonic source on the distribution substation (1) side. Since the distribution line (3) is connected via (5), there is no adverse effect on consumers. Further, even if a harmonic source is present in the distribution line (3), if the active-filter function is given to the AC-DC-AC converter (5) as described above, it is connected to the distribution line (3). Adverse impact on existing consumers can be suppressed. Therefore, power quality such as voltage, harmonics, and frequency can be improved.

【0037】e.従来では、前述したように配電線
(3)に地絡・短絡事故が発生すると、他の健全な配電
線(3)も一旦停電してしまう。また、配電線(3)に
連係する分散型電源等の直流電源(6)には、電圧また
は周波数リレー以外の単独運転防止機能が必要とされ、
さらに直電圧上昇抑制機能をも必要とされ、直流電源
(6)の導入が困難である。さらにまた、配電線(3)
に発生する地絡事故による地絡電流の大きさは、配電用
変電所(1)の変圧器(2)から供給されている全ての
配電線(3)の対地容量に比例した量であり、大きな地
絡電流となっていた。これに対し、この発明では、上述
したように地絡・短絡事故による停電は、交流−直流−
交流変換器(5)で囲まれた配電線区間に限定されるの
で、電力供給信頼度を著しく向上できる。また、交流−
直流−交流変換器(5)で配電線(3)の電圧監視が可
能であるので、分散型電源等の直流電源(6)による単
独運転現象は、交流−直流−交流変換器(5)で検出お
よび対応(つまり、交流系統側へ有効電力または無効電
力の変動を行わせることにより交流系統の電圧または周
波数を変化させる)が可能となり、直流電源(6)には
電圧または周波数リレー以外の単独運転防止機能が不要
となる。さらに、交流−直流−交流変換器(5)による
高圧側の電圧のきめ細かな制御が可能であるので、直流
電源(6)の電圧上昇抑制機能も不要となる。よって、
直流電源(6)の導入を極めて容易、かつ、安価に実現
できる。さらにまた、交流−直流−交流変換器(5)に
よって各配電線区間を接地系から分離できるので、地絡
事故電流は小さく、配電電圧を降圧する変圧器(2)の
B種接地工事が容易となり、かつ、、B種接地抵抗値は
大きくてもよく、B種接地工事費の低減をも図れる。
E. Conventionally, when a ground fault or short circuit accident occurs in the distribution line (3) as described above, the other healthy distribution line (3) also temporarily loses power. In addition, a DC power supply (6) such as a distributed power supply linked to the distribution line (3) needs an isolated operation prevention function other than a voltage or frequency relay,
Further, a direct voltage rise suppression function is required, and it is difficult to introduce a DC power supply (6). Furthermore, distribution line (3)
The magnitude of the ground fault current due to the ground fault occurring in the above is an amount proportional to the ground capacity of all distribution lines (3) supplied from the transformer (2) of the distribution substation (1). It was a large ground fault current. On the other hand, in the present invention, as described above, the power failure due to the ground fault / short circuit accident is caused by AC-DC-
Since it is limited to the distribution line section surrounded by the AC converter (5), the power supply reliability can be significantly improved. In addition,
Since the voltage of the distribution line (3) can be monitored by the DC-AC converter (5), the isolated operation phenomenon caused by the DC power supply (6) such as the distributed power supply is prevented by the AC-DC-AC converter (5). Detection and response (ie, changing the voltage or frequency of the AC system by causing the AC system to fluctuate in active power or reactive power) is possible, and the DC power supply (6) has a single unit other than the voltage or frequency relay. Driving prevention function is not required. Furthermore, since the AC-DC-AC converter (5) can finely control the voltage on the high voltage side, the function of suppressing the voltage rise of the DC power supply (6) becomes unnecessary. Therefore,
The introduction of the DC power supply (6) can be realized extremely easily and at low cost. Further, since each distribution line section can be separated from the grounding system by the AC-DC-AC converter (5), the ground fault current is small, and the class B grounding of the transformer (2) for reducing the distribution voltage is easy. And the class B grounding resistance value may be large, so that the cost of the class B grounding work can be reduced.

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

【図1】この発明の一実施例である配電システムの通常
運転時の運転形態を概念的に例示した要部構成図であ
る。
FIG. 1 is a main part configuration diagram conceptually illustrating an operation mode during normal operation of a power distribution system according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例である配電システムの配電
線事故時の運転形態を概念的に例示した要部構成図であ
る。
FIG. 2 is a main part configuration diagram conceptually illustrating an operation mode of a power distribution system according to an embodiment of the present invention at the time of a distribution line accident.

【図3】交流−直流−交流変換器の要部構成を概念的に
例示した図である。
FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating a configuration of a main part of an AC-DC-AC converter.

【図4】従来の配電システムの通常運転時の運転形態を
概念的に例示した要部構成図である。
FIG. 4 is a main part configuration diagram conceptually illustrating an operation mode during normal operation of a conventional power distribution system.

【図5】図4の配電システムの配電線事故時の運転形態
を概念的に例示した要部構成図である。
FIG. 5 is a main part configuration diagram conceptually illustrating an operation mode of the power distribution system of FIG. 4 at the time of a distribution line accident.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 配電用変電所 2 変圧器 3 配電線 4 開閉器 5 交流−直流−交流変換器 51 第一インバータ・コンバータ 52 第二インバータ・コンバータ 53 直流側回路 6 直流電源 61 直流出力手段 62 DC/DC変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distribution substation 2 Transformer 3 Distribution line 4 Switch 5 AC-DC-AC converter 51 First inverter / converter 52 Second inverter / converter 53 DC side circuit 6 DC power supply 61 DC output means 62 DC / DC conversion vessel

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配電用変電所から配電線を通して需要者
へ電力供給する配電システムにおいて、第一インバータ
・コンバータと、第二インバータ・コンバータと、第一
インバータ・コンバータおよび第二インバータ・コンバ
ータの間に備えられた直流側回路とを有する交流−直流
−交流変換器が各配電線に配設されており、この交流−
直流−交流変換器の直流側回路に直流電源が接続可能と
なっていることを特徴とする配電システム。
1. A power distribution system for supplying power from a distribution substation to a consumer through a distribution line, wherein a first inverter converter, a second inverter converter, and a first inverter converter and a second inverter converter are provided. An AC-DC-AC converter having a DC-side circuit provided in each of the distribution lines is provided.
A power distribution system, wherein a DC power supply is connectable to a DC side circuit of a DC-AC converter.
【請求項2】 直流電源が分散型電源および/または電
力貯蔵手段である請求項1の配電システム。
2. The power distribution system according to claim 1, wherein the DC power supply is a distributed power supply and / or power storage means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009071889A (en) * 2007-07-26 2009-04-02 Central Res Inst Of Electric Power Ind Operation management method for distribution system, system, and program
JP2016195509A (en) * 2015-04-01 2016-11-17 富士電機株式会社 Loop controller and distribution circuit control system

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