JP2006042546A - Automatic voltage regulator - Google Patents
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Description
本発明は、配電系統に設置される自動電圧調整器において、配電系統の系統切換えや、分散電源との連係によって前記自動電圧調整器に逆潮流が生じた場合、前記自動電圧調整器の1次側と2次側の何れに電源変電所が接続されているかを即座に判断して、配電系統の状態を正確に把握することにより、常に負荷側の電圧調整を適正に行うことのできる自動電圧調整器に関する。 In the automatic voltage regulator installed in the power distribution system, when a reverse power flow occurs in the automatic voltage regulator due to system switching of the distribution system or linkage with a distributed power source, the primary voltage regulator of the automatic voltage regulator Automatic voltage that can always adjust the voltage on the load side properly by immediately determining whether the power substation is connected to the secondary side or the secondary side, and accurately grasping the state of the distribution system Regarding the regulator.
従来の配電系統では、配電線の電圧制御を目的として配電線路の途中に設置される自動電圧調整器(以下、SVRという)の設置点における電力潮流が逆潮流となる条件は、配電系統における系統の切り換えが行われた場合が想定されており、1次側に接続されていた変電所が前記配電系統の切換え動作によって2次側に接続されることにより、SVRの2次側から1次側に向かって電力が供給されると考えられてきた。 In the conventional distribution system, the condition that the power flow at the installation point of the automatic voltage regulator (hereinafter referred to as SVR) installed in the middle of the distribution line for the purpose of voltage control of the distribution line is a reverse flow is the system in the distribution system The substation connected to the primary side is connected to the secondary side by the switching operation of the distribution system, so that the SVR secondary side to the primary side are assumed. It has been thought that power is supplied toward
しかし、近年、太陽光発電装置等の自家発電設備が普及するにしたがって、これらの設備が分散電源として配電系統と連係されるようになった。この結果、SVRの1次側に変電所が存在している系統でも分散電源の容量と負荷容量との関係から、SVR設置点の電力潮流が逆潮流となる場合がある。 However, in recent years, as private power generation facilities such as solar power generation devices have become widespread, these facilities have been linked to the distribution system as distributed power sources. As a result, even in a system where a substation exists on the primary side of the SVR, the power flow at the SVR installation point may be a reverse flow due to the relationship between the capacity of the distributed power source and the load capacity.
従来のSVRには、電力の順送時に2次側の電圧を目標電圧に保持する構成のものがあり、この種のSVRは、上記のように配電系統の切換えや分散電源の連係によってその設置点に電力の逆潮流が生じた場合、タップを固定制御するものが存在する(特許文献1参照)。
然るに、この種のSVRが配電系統に設置された状態で、SVRの設置点に逆潮流が生じて、タップの固定制御を実行した場合、配電系統の電圧に異常が発生することは阻止できるが、前記逆潮流が2次側に接続した分散電源に起因(自家発電設備等の出力が2次側に接続した負荷より大きい場合等)して発生した場合、タップを固定制御することによって、2次側に接続された負荷の電圧調整動作を停止してしまうという問題があった。 However, when this type of SVR is installed in the distribution system, if a reverse power flow occurs at the installation point of the SVR and the tap fixing control is executed, the occurrence of an abnormality in the voltage of the distribution system can be prevented. When the reverse power flow is caused by a distributed power source connected to the secondary side (such as when the output of the private power generation facility is larger than the load connected to the secondary side), the tap is fixedly controlled to There was a problem that the voltage adjustment operation of the load connected to the secondary side was stopped.
本発明は、このような問題点に鑑み、配電系統に設置された自動電圧調整器の設置点に逆潮流が生じた場合、前記自動電圧調整器の1次側と2次側のどちらに変電所および負荷が接続されているかを判定して、確実に負荷側の電圧調整を常時適正に実行することのできる自動電圧調整器を提供する。 In view of such problems, the present invention provides a substation on either the primary side or the secondary side of the automatic voltage regulator when a reverse power flow occurs at the installation point of the automatic voltage regulator installed in the distribution system. An automatic voltage regulator is provided that can determine whether or not a place and a load are connected and reliably perform load-side voltage adjustment at all times.
第1の局面によれば、配電線路の途中に設置された負荷時タップ切換器による電圧調整変圧器のタップ切換え操作によって、負荷側電圧の調整を自動的に行う自動電圧調整器において、かかる自動電圧調整器の設置点における電力潮流の方向を検出する逆流継電器と、当該逆流継電器によって逆潮流が検出された際、前記自動電圧調整器の2次側の配電線に接続されるインピーダンス計測用の負荷と、前記自動電圧調整器の2次側を流れる電流を検出する第1の計器用変流器と、前記負荷が接続された際、前記負荷に流れる電流を検出する第2の計器用変流器、および、前記第2の計器用変流器による検出電流と前記負荷の接続前後における前記第1の計器用変流器による検出電流の変化に基づいて算出される1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比から前記逆潮流の原因を判定する配電系統状態検出手段を具備して構成した。 According to the first aspect, in the automatic voltage regulator that automatically adjusts the load side voltage by the tap switching operation of the voltage regulating transformer by the on-load tap switching device installed in the middle of the distribution line, A reverse flow relay that detects the direction of the power flow at the installation point of the voltage regulator, and an impedance measurement unit that is connected to the distribution line on the secondary side of the automatic voltage regulator when the reverse flow is detected by the reverse flow relay A load, a first current transformer for detecting the current flowing through the secondary side of the automatic voltage regulator, and a second instrument current detecting for detecting the current flowing through the load when the load is connected. A primary current distribution system calculated based on a current detected by the current transformer and a change in the current detected by the first current transformer before and after connection of the load. Impedan When configured by comprising determining the distribution system condition detecting means cause the reverse flow from the ratio of the impedance on the secondary side distribution system.
第2の局面によれば、配電線路の途中に設置された負荷時タップ切換器による電圧調整変圧器のタップ切換え操作によって、負荷側電圧の調整を自動的に行う自動電圧調整器において、かかる自動電圧調整器の設置点における電力潮流の方向を検出する逆流継電器と、当該逆流継電器によって逆潮流が検出された際、前記電圧調整変圧器によって励磁される降圧用変圧器を介して配電線に接続されるインピーダンス計測用の負荷と、前記自動電圧調整器の2次側を流れる電流を検出する第1の計器用変流器と、前記負荷が接続された際、前記負荷に流れる電流を検出する第2の計器用変流器、および、前記第2の計器用変流器による検出電流と前記負荷の接続前後における前記第1の計器用変流器による検出電流の変化に基づいて算出される1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比から前記逆潮流の原因を判定する配電系統状態検出手段を具備して構成した。 According to the second aspect, in the automatic voltage regulator that automatically adjusts the load side voltage by the tap switching operation of the voltage adjusting transformer by the on-load tap switching device installed in the middle of the distribution line, Connects to the distribution line via a reverse relay that detects the direction of the power flow at the installation point of the voltage regulator, and a step-down transformer that is excited by the voltage adjustment transformer when the reverse flow is detected by the reverse relay A load for impedance measurement, a first current transformer for detecting a current flowing through the secondary side of the automatic voltage regulator, and a current flowing through the load when the load is connected Calculated on the basis of a change in the detected current by the second instrument current transformer and the detected current by the first instrument current transformer before and after the connection of the load with the detected current by the second instrument current transformer From the ratio of the impedance of the impedance and the secondary side power distribution system of the next-side power lines were configured by including determining distribution system condition detecting means cause the reverse flow.
第3の局面によれば、第1,2の局面において、前記配電系統状態検出手段は、その出力信号に応じて投入/解除されるスイッチング手段を具備し、前記逆流継電器の出力信号に応じて前記スイッチング手段を操作することにより、前記配電線に対する前記負荷の接続/非接続を切り換えるように構成した。 According to a third aspect, in the first and second aspects, the distribution system state detection means includes switching means that is turned on / off according to the output signal, and according to the output signal of the reverse flow relay. By operating the switching means, the connection / disconnection of the load to the distribution line is switched.
第4の局面によれば、第3の局面において、前記配電系統状態検出手段は、前記スイッチング手段が投入された際、前記第1,2の計器用変流器にて検出される電流値を記憶させる記憶手段を備え、前記スイッチング手段の投入が解除されたとき前記第1の計器用変流器により検出される電流値と前記記憶手段に記憶した電流値とから前記インピーダンス比を算出する機能を具備して構成した。 According to a fourth aspect, in the third aspect, the power distribution system state detecting means calculates a current value detected by the first and second current transformers when the switching means is turned on. A function for calculating the impedance ratio from a current value detected by the first current transformer for current and a current value stored in the storage means when the switching means is released; It comprised and was comprised.
第5の局面によれば、第1ないし4の局面において、前記配電系統状態検出手段は、1次側配電系統のインピーダンスの2次側配電系統のインピーダンスに対する比が1より小さい場合は、前記自動電圧調整器の2次側に分散電源が連係したことに起因して前記逆潮流が発生したと判定し、前記1次側配電系統のインピーダンスの2次側配電系統のインピーダンスに対する比が1より大きい場合は、系統の切り換えにより前記自動電圧調整器の2次側に電源変電所が接続されたことに起因して前記逆潮流が発生したと判定する機能を具備して構成した。 According to a fifth aspect, in the first to fourth aspects, the distribution system state detecting means is configured such that when the ratio of the impedance of the primary distribution system to the impedance of the secondary distribution system is less than 1, the automatic It is determined that the reverse power flow has occurred due to the connection of the distributed power supply to the secondary side of the voltage regulator, and the ratio of the impedance of the primary side distribution system to the impedance of the secondary side distribution system is greater than 1. In this case, it was configured to have a function of determining that the reverse power flow occurred due to the fact that a power substation was connected to the secondary side of the automatic voltage regulator by switching the system.
第6の局面によれば、第5の局面において、自動電圧調整器の2次側電圧を検出する計器用変圧器と、前記2次側電圧を整定値に保持する電圧調整継電器を具備し、前記配電系統状態検出手段による逆潮流発生原因の判定が、前記自動電圧調整器の2次側に分散電源が連係したことに起因する場合、負荷時タップ切換器が前記電圧調整変圧器のタップを予め整定されたタップに固定することを禁止して、前記2次側電圧の自動調整を行い、また、前記配電系統状態検出手段による逆潮流発生原因の判定が、前記自動電圧調整器の2次側に電源変電所が接続されたことに起因する場合、負荷時タップ切換器が電圧調整変圧器のタップを予め整定されたタップに固定するように制御するように構成した。 According to a sixth aspect, in the fifth aspect, comprising an instrument transformer for detecting the secondary voltage of the automatic voltage regulator, and a voltage regulation relay for holding the secondary voltage at a set value, When the determination of the cause of reverse power flow by the distribution system state detection means is due to the fact that the distributed power source is linked to the secondary side of the automatic voltage regulator, the on-load tap changer switches the tap of the voltage regulation transformer. The secondary voltage is automatically adjusted by prohibiting fixing to a tap set in advance, and the determination of the cause of the reverse power flow by the distribution system state detection means is the secondary voltage of the automatic voltage regulator. When the power transformer substation is connected to the side, the on-load tap changer is configured to control the tap of the voltage regulating transformer to be fixed to the tap set in advance.
請求項1記載の発明によれば、逆流継電器によって自動電圧調整器の設置点に逆潮流が生じたことを検出した場合、自動電圧調整器の2次側の配電線に負荷を接続して、前記負荷に流れる電流と自動電圧調整器の2次側電流を検出し、次に、前記負荷の接続を解除したときの前記2次側電流を検出することにより、これら電流値から1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比を算出することができるので、既存の自動電圧調整器に、前記電流を検出する計器用変流器とインピーダンス比を算出する配電系統状態検出手段を付加的に備えることによって、前記インピーダンス比から自動電圧調整器の設置点における逆潮流の原因を簡単,確実に解明することができ、有効である。
According to the invention described in
請求項2記載の発明によれば、逆流継電器によって自動電圧調整器の設置点に逆潮流が生じたことを検出した場合、自動電圧調整器の電圧調整変圧器によって励磁される降圧用変圧器を介して配電線に負荷を接続して、前記負荷に流れる電流と自動電圧調整器の2次側電流を検出し、次に、前記負荷の接続を解除したときの前記2次側電流を検出することにより、これら電流値から1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比を算出することができるので、前記負荷を自動電圧調整器内に一体的に組み込むことが可能となり、自動電圧調整器の小型化を図りつつ、算出したインピーダンス比から自動電圧調整器の設置点における逆潮流の原因を簡単,確実に解明することができ、有効である According to the second aspect of the present invention, the step-down transformer excited by the voltage adjustment transformer of the automatic voltage regulator is detected when the reverse current is detected by the reverse relay at the installation point of the automatic voltage regulator. A load is connected to the distribution line, the current flowing through the load and the secondary current of the automatic voltage regulator are detected, and then the secondary current when the load is disconnected is detected. Thus, since the ratio of the impedance of the primary distribution system and the impedance of the secondary distribution system can be calculated from these current values, the load can be integrated into the automatic voltage regulator, While reducing the size of the automatic voltage regulator, the cause of the reverse power flow at the installation point of the automatic voltage regulator can be easily and reliably clarified from the calculated impedance ratio.
請求項3記載の発明によれば、自動電圧調整器の設置点に逆潮流が生じた際、その出力信号によってスイッチング手段を一旦投入して配電線にインピーダンス計測用の負荷を接続し、所定の制御を実行した後、再び前記スイッチング手段の投入状態を解除する構成であるので、非常に簡易な構成により前記インピーダンス計測用負荷の接続と接続解除を切り換えることができ、利便である。 According to the third aspect of the present invention, when a reverse power flow occurs at the installation point of the automatic voltage regulator, the switching means is once turned on by the output signal, and the load for impedance measurement is connected to the distribution line. Since the configuration is such that the switching means is again released after the control is executed, connection and disconnection of the impedance measurement load can be switched with a very simple configuration, which is convenient.
請求項4記載の発明によれば、所要なデータを記憶するための記憶手段を備えて構成したので、インピーダンス計測用の負荷が接続されたときの2次側電流と前記負荷に流れる電流を一旦記憶しておき、この負荷の接続を解除したときの前記2次側電流と前記記憶手段に記憶させた2次側電流および負荷電流に基づいて、1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比を算出することが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the storage means for storing necessary data is provided, the secondary current when the load for impedance measurement is connected and the current flowing through the load are temporarily stored. Based on the secondary current when the load is disconnected and the secondary current and load current stored in the storage means, the impedance of the primary distribution system and the secondary distribution are stored. It becomes possible to calculate the impedance ratio of the system.
請求項5記載の発明によれば、算出した前記インピーダンス比が1より大きいか小さいかによって自動電圧調整器の1次側と2次側のどちらに変電所および負荷が接続されているかを判定することができ、逆潮流が生じた原因が系統切換えによるものであるか分散電源との連係に起因するものであるかを確実に判別することが可能となる。
According to the invention of
請求項6記載の発明によれば、前記逆潮流の発生原因が自動電圧調整器の2次側に分散電源が連係したことに起因する場合、負荷時タップ切換器によって電圧調整継電器のタップを整定タップに固定することを禁止して、2次側の電圧を整定値に近づける制御を停止することなく続行し、また、前記逆潮流の発生原因が、配電系統の系統切換えによって変電所が2次側に接続されたことに起因するものである場合、負荷時タップ切換器によって電圧調整変圧器のタップを整定タップに固定するように制御することによって、常に負荷側の電圧を制御することができ、効果的である。 According to the sixth aspect of the present invention, when the cause of the reverse power flow is due to the fact that the distributed power source is linked to the secondary side of the automatic voltage regulator, the tap of the voltage regulating relay is settled by the on-load tap changer. Prohibiting fixing to the tap and continuing the control to bring the secondary voltage close to the set value without stopping, and the cause of the reverse power flow is that the substation is secondary to the distribution system switching The voltage on the load side can always be controlled by controlling the tap of the voltage regulating transformer to be fixed to the settling tap by the load tap changer. Is effective.
以下、本発明の実施の形態を図1ないし図3により説明する。図1は、本発明の自動電圧調整器(以下、SVRという)1を示す回路図であり、図1において、2はタップ付の電圧調整変圧器を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram showing an automatic voltage regulator (hereinafter referred to as SVR) 1 according to the present invention. In FIG. 1,
3および4はそれぞれ電圧調整変圧器2の1次側および2次側に接続された配電線であり、5は電圧調整変圧器2のタップを切り換える負荷時タップ切換器を示している。6は前記SVR1の2次側電圧を検出する計器用変圧器であり、7はSVR1の2次側に接続した配電線4に流れる電流(以下、2次側電流という)を検出する第1の計器用変流器である。
8は計器用変圧器6によって検出されるSVR1の2次側の電圧を整定値に保つように負荷時タップ切換器5に切換指令を与える電圧調整継電器(90リレー)であり、9は計器用変圧器6の出力と第1の計器用変流器7の出力とを入力としてSVR1の設置点における電力潮流の方向を検出する逆流継電器(67リレー)を示している。
8 is a voltage adjusting relay (90 relay) that gives a switching command to the on-
すなわち、図1に示すSVR1は、上記電圧調整変圧器2と、負荷時タップ切換器5、計器用変圧器6、第1の計器用変流器7、電圧調整継電器8と、逆流継電器9を備えて構成されており、順潮流時は2次側電圧を制御し、逆潮流時は、予め整定されたタップに固定制御する。
That is, the
10は前記SVR1に附属する配電系統状態検出装置であり、該配電系統状態検出装置10は、負荷11と後述するスイッチング手段を使用可能な電圧に降圧する変圧器(以下、降圧用変圧器という)12と、負荷11を前記降圧用変圧器12を介して配電線4に接続したときに当該負荷11に流れる電流(以下、負荷電流という)と、負荷11の接続前後における2次側電流に基づいて、1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比を算出する配電系統状態検出手段13と、該配電系統状態検出手段13の出力に応じて、負荷11と配電線4の接続と接続解除を切り換えるスイッチング手段14、配電線4と降圧用変圧器12間に具備されて、負荷11に流れる電流を検出する第2の計器用変流器15、および、2次側電流を検出して配電系統状態検出手段13に入力する第3の計器用変流器16を備えて構成されている。
つづいて、前記配電系統状態検出装置10を具備した自動電圧調整器(SVR)1の動作について説明する。まず、前記SVR1が単独で動作する場合について説明する。図1に示すSVR1の逆流継電器9は、SVR1の2次側の電圧位相を基準にして電流位相を監視することによって、SVR1の設置点における電力潮流の順送と逆送の判定を行っている。
Next, the operation of the automatic voltage regulator (SVR) 1 including the distribution system
電圧調整継電器8は、計器用変圧器6の出力電圧からSVR1の2次側電圧を検出して、逆流継電器9の出力結果によって電力潮流が順送のときは2次側電圧を整定値に近づけるように負荷時タップ切換器5にタップの切換指令を与える。
The
負荷時タップ切換器5は、電圧調整継電器8のタップ切換指令に基づき、電圧調整変圧器2のタップを切り換えて、SVR1の2次側電圧を電圧調整継電器8の整定値に近づけるように電圧を調整する。
The on-
すなわち、電力潮流が順送時にSVR1の2次側電圧が整定値より低い場合には、電圧調整継電器8から負荷時タップ切換器5に昇圧指令が与えられ、この結果、前記負荷時タップ切換器5は、電圧調整変圧器2のタップを昇圧側に切り換えて、2次側電圧を整定値に近づけるように電圧を調整する。
That is, if the secondary voltage of the
また、SVR1の2次側電圧が整定値より高い場合には、電圧調整継電器8から負荷時タップ切換器5に降圧指令が与えられ、電圧調整変圧器2はタップを降圧側に切り換えることにより、2次側電圧を整定値に近づけるように電圧調整する。
When the secondary voltage of SVR1 is higher than the set value, the
一方、前記SVR1を設置した配電系統の系統切換えによって配電線3側の電源変電所が切り離され、配電線4側に存在する電源変電所によってSVR1の2次側の配電線4側からSVR1の1次側の配電線3側に電力潮流が逆送された場合、逆流継電器9は、計器用変圧器6の出力と第1の計器用変流器7の出力を入力してSVR1の設置点における電力潮流の方向を検出する。
On the other hand, the power substation on the
そして、前記逆流継電器9によって逆潮流が検出された場合、当該逆流継電器9は、負荷時タップ切換器5にタップの切換指令を与え、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップに固定する。
When a reverse power flow is detected by the
つまり、図1に示すSVR1は、単独でも逆流継電器9によって電力潮流の方向を検出し、順送状態が検出された場合は、SVR1の2次側電圧を制御し、また、逆送状態が検出された場合は、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップ(整定タップ)に固定して、1次側電圧が異常となることを阻止するように制御される。
That is, the
しかしながら、電力潮流の逆潮流が系統切換えに起因するものではなく分散電源の連係に起因する場合において、上記のようにSVR1が予め整定されたタップに固定する制御を実行した場合、前記[背景技術]欄で説明した従来技術と同様に、配電系統の電圧に異常が発生することは阻止できるが、2次側に接続された負荷の電圧調整動作を停止してしまうことになる。
However, in the case where the reverse flow of the power flow is not caused by system switching but is caused by linkage of distributed power sources, when the control for fixing the
そこで、前記SVR1に図1に示す配電系統状態検出装置10を具備することにより、逆潮流の原因が系統の切換えに起因するものであるか、分散電源に起因するものであるかを判定して、その原因が系統の切り換えによるものである場合は、タップの固定制御を行い、分散電源によるものである場合は、2次側電圧制御を行うように構成した。
Thus, by providing the
つまり、図1に示すSVR1を構成する計器用変圧器6の出力と第1の計器用変流器7の出力に基づき、逆流継電器9によってSVR1の設置点における電力の潮流方向を検出(図2のステップS1)した結果、逆潮流が生じている場合、配電系統状態検出手段13は逆流継電器9の出力信号から逆潮流が生じていることを把握して、図2のステップS2において、スイッチング手段14をオン(投入)して、負荷11を降圧用変圧器12を介して配電線4に接続する。
That is, based on the output of the
これにより、負荷11に流れる電流I2が第2の計器用変流器15によって検出され、また、負荷11接続時の2次側電流I1´は第1の計器用変流器7から第3の計器用変流器16を介して検出され(図2のステップS3)、それぞれ配電系統状態検出手段13内に具備した図示しない記憶手段に記憶される(図2のステップS4)。
Thereby, the current I2 flowing through the
前記記憶手段に電流値I2,I1´が記憶されると、前記配電系統状態検出手段13は、図2に示すステップS5において、スイッチング手段14の投入状態をオフ(投入解除)して、負荷11を配電線4から切り離す。
When the current values I2 and I1 ′ are stored in the storage unit, the distribution system
これにより、前記2次側電流の値は変化するので、配電系統状態検出手段13は、第3の計器用変流器16によって、値が変化した後の2次側電流I1を再度検出して取り込む(図2のステップS6)ことにより、先に前記記憶手段(図示せず)に記憶させた電流値I2,I1´と合わせて、SVR1の2次側配電系統のインピーダンスZ2に対する1次側配電系統のインピーダンスZ1の比を次式によって算出する(図2のステップS7)。
Thereby, since the value of the secondary side current changes, the distribution system state detection means 13 detects again the secondary side current I1 after the value is changed by the third instrument
そして、図2のステップS8において、前記[数1]によって算出したインピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きいか小さいかを判定し、その結果、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より小さい場合は、ステップS9に移行して、図1に示す逆流継電器9は配電系統状態検出手段13の出力信号を受けて、負荷時タップ切換器5にタップの切換え指令を与えて、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップ(整定タップ)に固定することを禁止する。
Then, in step S8 of FIG. 2, it is determined whether the impedance ratio (Z1 / Z2) calculated by [Equation 1] is larger or smaller than 1, and as a result, the impedance ratio (Z1 / Z2) is smaller than 1. In step S9, the
つまり、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より小さい場合は、SVR1の設置点における逆潮流の原因が分散電源との連係に起因するものであり、電源変電所はSVR1の1次側に存在すると判断して、SVR1の2次側電圧を整定値に近づけるように電圧の自動調整を行う。 That is, when the impedance ratio (Z1 / Z2) is smaller than 1, the cause of the reverse power flow at the installation point of SVR1 is due to the linkage with the distributed power source, and the power supply substation exists on the primary side of SVR1. Accordingly, the voltage is automatically adjusted so that the secondary voltage of SVR1 approaches the set value.
一方、前記ステップS8において、前記[数1]によって算出したインピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きい場合は、ステップS10に移行して、図1に示す逆流継電器9は配電系統状態検出手段13の出力信号を受けて、負荷時タップ切換器5にタップの切換指令を与えることにより、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップ(整定タップ)に固定し、配電線3,4の電圧が異常になることを阻止するように制御する。
On the other hand, when the impedance ratio (Z1 / Z2) calculated by [Equation 1] is greater than 1 in step S8, the process proceeds to step S10, where the
つまり、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きい場合は、配電系統の系統切換えによって電源変電所がSVR1の2次側に接続されたことによりSVR1の設置点において逆潮流が発生したものと判断して、整定タップに固定する制御を行うのである。 That is, when the impedance ratio (Z1 / Z2) is greater than 1, a reverse power flow occurs at the installation point of SVR1 because the power substation is connected to the secondary side of SVR1 by switching the distribution system. Judgment and control to fix to the settling tap are performed.
なお、前記インピーダンス比(Z1/Z2)と数値1との大小比較によって電源変電所がSVR1の1次側と2次側のどちらに接続されているかを判定できる理由は以下に記すとおりである。
The reason why the power substation is connected to the primary side or the secondary side of the
つまり、一般的に電源変電所の系統容量は非常に大きいため、無限大母線とみなすことができる。したがって、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より小さい場合は、SVR1の1次側が無限大母線(電源変電所)に接続されていると判断することができ、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きい場合は、SVR1の2次側が無限大母線(電源変電所)に接続されていると判断することができるのである。 That is, since the system capacity of a power substation is generally very large, it can be regarded as an infinite bus. Therefore, when the impedance ratio (Z1 / Z2) is smaller than 1, it can be determined that the primary side of SVR1 is connected to an infinite bus (power substation), and the impedance ratio (Z1 / Z2) Is greater than 1, it can be determined that the secondary side of SVR1 is connected to an infinite bus (power substation).
また、ステップS1で逆潮流が検出されない場合は、ステップS11に移行して、2次側電圧の自動制御を行う。 If no reverse power flow is detected in step S1, the process proceeds to step S11 to automatically control the secondary side voltage.
図3は本発明の他の実施例における自動電圧調整器(SVR)1Aの回路構成図を示している。図3に示すSVR1Aは、電圧調整変圧器2によって励磁される降圧用変圧器12を備え、この降圧用変圧器12に、配電系統状態検出手段13からの指令により動作するスイッチング手段14のオン/オフに応じて、降圧用変圧器12を介して配電線4に接続/非接続される負荷11を具備して構成されている。
FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of an automatic voltage regulator (SVR) 1A according to another embodiment of the present invention. The SVR 1A shown in FIG. 3 includes a step-down
また、第2の計器用変流器15は、降圧用変圧器12と負荷11との間に取り付けられ、前記配電系統状態検出手段13は、この第2の計器用変流器15によって前記負荷11に流れる電流を検出して取り込む。以下に、前記SVR1Aの動作について説明する。
The second instrument
図3に示すSVR1Aは、計器用変圧器6の出力と第1の計器用変流器7の出力に基づき、逆流継電器9によってSVR1Aの設置点における電力の潮流方向を検出(図2のステップS1)した結果、逆潮流が生じている場合、配電系統状態検出手段13は逆流継電器9の出力信号から逆潮流が生じていることを把握して、図2のステップS2において、スイッチング手段14をオン(投入)し、負荷11を降圧用変圧器12を介して配電線4に接続する。
The SVR 1A shown in FIG. 3 detects the power flow direction at the installation point of the SVR 1A by the
これにより、負荷11に流れる電流I2が第2の計器用変流器15によって検出され、また、負荷11接続時の2次側電流I1´は第1の計器用変流器7によって検出され(図2のステップS3)、それぞれ配電系統状態検出手段13の図示しない記憶手段に記憶される(図2のステップS4)。
Thereby, the current I2 flowing through the
前記配電系統状態検出手段13に電流値I2,I1´が記憶されると、前記配電系統状態検出手段13は、図2に示すステップS5において、スイッチング手段14の投入状態をオフ(投入解除)して、負荷11を配電線4から切り離す。
When the current values I2 and I1 ′ are stored in the distribution system
これにより、前記2次側電流の値は変化するので、配電系統状態検出手段13は、第1の計器用変流器7によって、値が変化した後の2次側電流I1を再度検出して取り込む(図2のステップS6)ことにより、先に記憶させた電流値I2,I1´と合わせて、SVR1Aの2次側配電系統のインピーダンスZ2に対する1次側配電系統のインピーダンスZ1の比を次式によって算出する(図2のステップS7)。
Thereby, since the value of the secondary side current changes, the distribution system state detection means 13 again detects the secondary side current I1 after the value is changed by the first instrument
そして、図2のステップS8において、前記[数2]によって算出したインピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きいか小さいかを判定し、その結果、前記インピーダンス比(Z1/Z2)が1より小さい場合は、ステップS9に移行して、図3に示す逆流継電器9は配電系統状態検出手段13の出力信号を受けて、負荷時タップ切換器5にタップの切換え指令を与えて、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップ(整定タップ)に固定することを禁止し、2次側電圧を整定値に近づけるべく電圧の自動調整を行う。
Then, in step S8 in FIG. 2, it is determined whether the impedance ratio (Z1 / Z2) calculated by [Equation 2] is larger or smaller than 1, and as a result, the impedance ratio (Z1 / Z2) is smaller than 1. In this case, the process proceeds to step S9, where the
一方、前記ステップS8において、前記[数2]によって算出したインピーダンス比(Z1/Z2)が1より大きい場合は、ステップS10に移行して、図3に示す逆流継電器9は、配電系統状態検出手段13の出力信号を受けて、負荷時タップ切換器5にタップの切換指令を与えることにより、電圧調整変圧器2のタップを予め整定されたタップ(整定タップ)に固定し、配電線の電圧が異常になることを阻止するように制御する。
On the other hand, when the impedance ratio (Z1 / Z2) calculated by [Equation 2] is larger than 1 in step S8, the process proceeds to step S10, where the
また、ステップS1で逆潮流が検出されない場合は、ステップS11に移行して、2次側電圧の自動制御を行う。 If no reverse power flow is detected in step S1, the process proceeds to step S11 to automatically control the secondary side voltage.
つまり、図3に示すSVR1Aは、電圧調整変圧器2によって励磁される降圧用変圧器12を備えて、これにスイッチング手段14を介して負荷11を接続するように構成したので、図1に示すSVR1と配電系統状態検出装置10の一体化および装置自体の小型化を簡単,確実に実現することができ、非常に有効である。
That is, the SVR 1A shown in FIG. 3 includes the step-down
なお、図3に示すSVR1Aにおいても、前記インピーダンス比(Z1/Z2)と数値1との大小比較から、電源変電所がSVR1Aの1次側と2次側のどちらに接続されているかを判定できる理由は、図1に示す場合と同様であるので、説明は割愛する。
Also in the SVR 1A shown in FIG. 3, it can be determined from the magnitude comparison between the impedance ratio (Z1 / Z2) and the
以上説明したように、本発明の自動電圧調整器(SVR)1,1Aは、SVR1,1Aの設置点において逆潮流が生じた場合、これが配電系統の系統切り換えによるものか、分散電源に起因するものかを確実に判別し、系統切り換えによるものである場合は、SVR1,1Aのタップを整定タップに固定する制御を実行し、また、前記逆潮流の発生原因が分散電源に起因するものである場合は、SVR1,1Aの2次側電圧を自動調整することにより前記2次側電圧を整定値に近づける制御を実行する構成であるので、従前のように、電源変電所が1次側に接続された状態でタップの固定制御を実施した結果、2次側に接続された負荷の電圧調整動作を停止してしまうといった問題の発生を完全に防止することができる。
As described above, the automatic voltage regulator (SVR) 1, 1A according to the present invention is caused by the switching of the distribution system or when the reverse power flow occurs at the installation point of the
さらに、電圧調整変圧器2によって励磁される降圧用変圧器12と、これにスイッチング手段14を介して接続される負荷11を備えて構成することにより、SVR1と配電系統状態検出装置10を一体的に、且つ、小型に形成したSVR1Aの提供が可能となり、非常に有効である。
Further, the step-down
本発明によれば、計器用変圧器の出力と第1の計器用変流器の出力に基づき逆流継電器によって逆潮流の発生を検出した場合、配電系統状態検出手段の指令に応じてスイッチング手段を投入して、負荷を降圧用変圧器を介して配電線に接続する。このとき、負荷に流れる電流を第2の計器用変流器によって検出し、また、第1の計器用変流器によって検出したSVRの2次側電流とともに配電系統状態検出手段の記憶手段に記憶させる。その後、前記配電系統状態検出手段は、前記スイッチング手段の投入状態を解除することによって変化した前記2次側電流を第1の計器用変流器にて検出して取得し、先に前記記憶手段に記憶させた電流値とともに1次側配電系統のインピーダンスと2次側配電系統のインピーダンスの比を算出することができる。このインピーダンス比からSVRの設置点における逆潮流が、系統切り換えによるものか分散電源との連係によるものかを確実に判別することが可能となる。つまり、逆潮流の発生原因を特定することが可能となるので、その発生原因に応じて、常に負荷側の電圧制御を行うことができるのである。以って、負荷側電圧を常時、適切に制御することが可能な自動電圧調整器の提供が実現できる。 According to the present invention, when the occurrence of reverse power flow is detected by the reverse flow relay based on the output of the instrument transformer and the output of the first instrument current transformer, the switching means is switched according to the command of the distribution system state detection means. The load is connected to the distribution line via a step-down transformer. At this time, the current flowing through the load is detected by the second instrument current transformer, and stored in the storage means of the distribution system state detection means together with the secondary current of the SVR detected by the first instrument current transformer. Let Thereafter, the distribution system state detecting means detects and acquires the secondary current changed by releasing the switching-on state of the switching means with a first instrument current transformer, and previously stores the storage means. The ratio of the impedance of the primary side distribution system and the impedance of the secondary side distribution system can be calculated together with the current value stored in. From this impedance ratio, it is possible to reliably determine whether the reverse power flow at the installation point of the SVR is due to system switching or linkage with the distributed power source. In other words, the cause of the reverse power flow can be specified, so that the voltage control on the load side can always be performed according to the cause of the reverse power flow. Thus, it is possible to provide an automatic voltage regulator capable of appropriately controlling the load side voltage at all times.
1,1A 自動電圧調整器
2 電圧調整変圧器
3,4 配電線
5 負荷時タップ切換器
6 計器用変圧器
7 第1の計器用変流器
8 電圧調整継電器
9 逆流継電器
10 配電系統状態検出装置
11 負荷
12 降圧用変圧器
13 配電系統状態検出手段
14 スイッチング手段
15 第2の計器用変流器
16 第3の計器用変流器
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- 2004-07-29 JP JP2004221481A patent/JP2006042546A/en active Pending
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