JP2002233194A - 系統連系用電圧制御システム - Google Patents

系統連系用電圧制御システム

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JP2002233194A
JP2002233194A JP2001023674A JP2001023674A JP2002233194A JP 2002233194 A JP2002233194 A JP 2002233194A JP 2001023674 A JP2001023674 A JP 2001023674A JP 2001023674 A JP2001023674 A JP 2001023674A JP 2002233194 A JP2002233194 A JP 2002233194A
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power generation
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JP2001023674A
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Tateo Kataoka
健郎 片岡
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Nishishiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Nishishiba Electric Co Ltd
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    • Y02E40/30Reactive power compensation

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】系統電圧に変動が発生した場合に、自家発電設
備の運転を安定に行うことができる系統連系用電圧制御
システムを提供する。 【解決手段】自家用発電設備を系統連系運転する電圧制
御システムにおいて、受電点電圧を検出する電圧検出回
路13aと、受電電流の無効分を検出する無効電流検出
回路と、無効電流に線路インピーダンスを乗じ、線路電
圧降下を検出する線路電圧降下検出回路13bと、受電
点電圧検出回路13aの出力と線路電圧降下検出回路1
3bの出力を加算し系統送り出し電圧を演算する加算回
路と、系統連系運転時に電圧設定器を切り離し、加算回
路の出力を接続する切り替え回路を設け、系統連系中は
加算回路の出力を自動電圧調整装置4の電圧基準とする
ことで、系統側で電圧変動発生時にも発電機電圧を系統
電圧に追従させることにより、安定な運転を行うことが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電力線連系方
式(系統連系方式)に適用する自動電圧調整装置を改良
した系統連系用電圧制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、コージェネレーション等の自家
用発電設備(以下、自家発電設備という)を系統連系す
る場合の自家発電設備は、図2に示すような電圧制御シ
ステムが用いられている。
【0003】このような自家発電設備の電圧制御システ
ムは、自家発電設備1と、受電用遮断器2と、自家発電
設備用遮断器3と、比例(P)及び積分(I)制御を行
う自動電圧調整装置(以下、AVRという)4と、自動
電圧調整装置4の電圧検出用変圧器5と、電圧設定器
(以下、90Rという)6と、力率検出用の変圧器9及
び変流器8と、力率調整装置(以下、APFRという)
10と、力率調整装置用の力率設定器11と、力率調整
装置の出力信号をAVR4に接続するための切換え用接
点12とから構成されている。20は構内負荷、21は
構内負荷用の遮断器である。なお、Vs は系統送り出し
電圧、Vr は受電点電圧、7は系統送り出し点から受電
点までの線路インピーダンスであり、抵抗R及びリアク
タンスXから構成されている。
【0004】次に、上記従来の系統連系用電圧制御シス
テムの動作について、以下説明する。自家発電設備1は
発電機及び機関(図示しない)により構成され、発電機
はAVR4により、90R6で設定される電圧に制御さ
れる。一方、系統送り出し電圧Vs から線路インピーダ
ンス7、受電用遮断器2及び負荷用遮断器21を介して
構内負荷20に電力が供給されている。
【0005】自家発電設備1は受電点電圧に周波数、電
圧、位相を合わせて系統に投入される。APFR10の
出力は、AVR4の90R6の信号電圧に加算して接続
用接点12を介して力率調整装置用力率設定器11で決
まる力率に制御される。受電点の力率は基本的に1.0
で運転される。
【0006】このような構成で運転される系統連系用電
圧制御システムでは、系統側で何らかの要因で系統電圧
が変動した場合、線路インピーダンス7を介して受電点
電圧Vr も変動する。しかし、自家発電設備1の電圧
は、90R6で常に一定に制御されているため、AVR
動作としての発電機の電圧制御及びAPFR動作として
の電圧制御が同時に行われ、電圧が不安定になりやす
い。そのため、APFR動作を極力遅くしてAVR動作
と干渉しないようにしている。また、系統の電圧変動に
対してAVRが独立した電圧設定を持っているため、A
VRは不必要な動作を行い、電圧の不安定要因となって
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その目的は系統連系運転時におい
て、系統電圧に変動が発生した場合に、自家発電設備の
AVRが不必要な動作を行わないようにして自家発電設
備の運転を安定に行うことができる系統連系用電圧制御
システムを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、自家用発電設備を系統連系運
転する電圧制御システムにおいて、受電点電圧を検出す
る電圧検出回路と、受電電流の無効分を検出する無効電
流検出回路と、無効電流に線路インピーダンスを乗じ、
線路電圧降下を検出する線路電圧降下検出回路と、前記
受電点電圧検出回路の出力と前記線路電圧降下検出回路
の出力を加算し系統送り出し電圧を演算する加算回路
と、系統連系運転時に電圧設定器を切り離し、前記加算
回路の出力を接続する切り替え回路を設け、系統連系中
は前記加算回路の出力を自動電圧調整装置の電圧基準と
することを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明によると、系統連系を目的に設置された
自家用発電設備のAVRの電圧設定基準を、単独運転の
場合は90Rとし、系統連系運転の場合は系統側電圧を
電圧設定基準とすることで、系統側で電圧変動発生時に
も発電機電圧を系統電圧に追従させることにより、安定
な運転を行うことが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は本発明の一実施例(請求項1
対応)である自家発電設備を系統連系する場合の電圧基
準の設定を系統送り出し電圧から検出し、安定な運転を
行わせようとする構成図である。
【0011】本実施例が既に説明した図2の従来例と相
違する構成は、変圧器9を介して検出する受電点電圧検
出回路13aと、変流器8と変圧器9から受電の無効電
流と線路のインピーダンスを乗じた線路の電圧降下を検
出する線路電圧降下検出回路13bと、前記受電点電圧
検出回路13aの出力と前記線路電圧降下検出回路13
bの出力を加算する系統送り出し電圧を検出する系統送
り出し電圧検出回路13と、自家発電設備の単独運転中
は90R、系統運転中は前記系統送り出し電圧検出回路
13の出力をAVR4の電圧設定規準とするための切替
え回路用の接点14,15を設けた点であり、その他の
構成は図2の従来例の構成と同一であるので、同一構成
部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
【0012】次に、本実施例の系統連系電圧制御システ
ムの動作について説明する。構内負荷20には系統より
線路インピーダンス7及び受電遮断器3、負荷遮断器2
1を介して電力が供給されている。自家発電設備1は、
機関(図示せず)により駆動されると、発電機はAVR
4により90R6で設定される電圧に制御される。この
状態から自家発電設備1は系統と連系するために受電点
電圧に周波数、電圧、位相を合わせて系統に投入され
る。
【0013】系統への投入後は、自家発電設備1の機関
の回転数を制御して、構内負荷20の一部を自家発電設
備で担うことになる。同時に系統側からは力率1.0で
運転するのが一般的である。
【0014】通常、分散発電用の自家発電設備の容量
は、系統容量に比較すると極めて小容量であり、系統連
系後は自家発電設備の電圧設定信号を切替え接点14及
び15により90Rから系統送り出し電圧に切替えて、
自家発電設備の電圧を系統電圧に一致させるように構成
する。
【0015】しかし、系統送り出し電圧を直接的に検出
できないため、受電電圧Vr に線路の電圧降下分を加算
するために、受電電流の無効分を変流器8で、受電電圧
を変圧器9で検出し、通常線路インピーダンス7は、R
<<Xであるため、R分は無視し、無効電流に線路イン
ピーダンスのリアクタンスXを乗じることで線路の電圧
降下を検出するようにしている。
【0016】このように構成し、自家発電設備の電圧を
系統送り出し電圧に一致するように制御すると、受電力
率は1.0で運転することができる。力率を制御する場
合、従来通り力率調整装置(APFR)を設けることが
可能であるが、力率1.0で運転する限り力率調整装置
は不要である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
系統容量に比較して極めて容量の小さな自家発電設備を
系統と連系運転する場合は、自家発電設備の電圧調整装
置の電圧基準を比較的簡単な回路構成で、系統送り出し
電圧と同等な電圧とすることができる。この系統送り出
し電圧を連系中の自家発電設備の電圧基準とすることに
より、自家発電設備の電圧は、常に系統電圧に追従して
制御されるため、不必要な動作を行うことなく、安定な
電圧制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である自家発電設備の系統連
系電圧制御システムの構成図。
【図2】従来の自家発電設備の系統連系電圧制御システ
ムの構成図。
【符号の説明】
1…自家発電設備、2,3,21…遮断器、4…自動電
圧調整装置、5,9…変圧器、6…電圧設定器、7…線
路インピーダンス、8…変流器、10…力率調整装置、
12,14,15…切替え接点、13…系統送り出し電
圧検出回路、13a…受電電圧検出回路、13b…線路
電圧降下検出回路、20…構内負荷。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自家用発電設備を系統連系運転する電圧
    制御システムにおいて、受電点電圧を検出する電圧検出
    回路と、受電電流の無効分を検出する無効電流検出回路
    と、無効電流に線路インピーダンスを乗じ、線路電圧降
    下を検出する線路電圧降下検出回路と、前記受電点電圧
    検出回路の出力と前記線路電圧降下検出回路の出力を加
    算し系統送り出し電圧を演算する加算回路と、系統連系
    運転時に電圧設定器を切り離し、前記加算回路の出力を
    接続する切り替え回路を設け、系統連系中は前記加算回
    路の出力を自動電圧調整装置の電圧基準とすることを特
    徴とする系統連系用電圧制御システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005348481A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Osaka Gas Co Ltd 発電システム及び発電システムの電力供給方法
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030401