JP2012105488A - Reactive power adjustment system and reactive power adjustment method of distribution line - Google Patents

Reactive power adjustment system and reactive power adjustment method of distribution line Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactive power adjustment technique of a distribution line capable of reducing the reactive power of the entire distribution line by grasping the reactive power requirements of the distribution line and performing phase modification control for a low-voltage load apparatus connected to the end of the distribution line.SOLUTION: A reactive power adjustment system of a distribution line comprises: measuring means which is installed in the distribution line to calculate a reactive power and a power factor; power factor adjusting means which is provided in each of a plurality of low-voltage load apparatuses connected to the end of a low-voltage distribution line on the load side via each of the distribution transformers disposed in the distribution line; a control device which issues a control command signal when the reactive power periodically calculated based on the measuring results of the measuring means is out of a predetermined range; and communication means which enables signal exchange between the measuring means, each of the power factor adjusting means, and the control device. The reactive power adjustment system and the adjustment method using the same sequentially perform phase modification control to consume and reduce the reactive power of the distribution line when each of the power factor adjusting means which received an input of the control command signal operates for each of the distribution transformers.

Description

本発明は、配電線全体の無効電力をその末端に接続される低圧負荷機器の調相制御を実施することで、安価かつ簡単に、しかも効率的に吸収できる配電線の無効電力調整技術に関する。   The present invention relates to a reactive power adjustment technique for a distribution line that can absorb the reactive power of the entire distribution line at low cost, easily, and efficiently by performing phase adjustment control of a low-voltage load device connected to the terminal.

一般に、各地の発電所から送電線および配電用変電所を経て、配電線により電力需要家への配電が行われている。配電線には、所定の区間ごとに配電変圧器(架空配電線の場合、柱上変圧器と呼ばれることもある。)が配置され、当該配電変圧器およびその負荷側の低圧配電線を介して1又は複数の区域に配電されている。各区域では、一般家庭などのいわゆる小口の電力需要家は、それぞれ分岐線からさらに分岐された引込線の引き込みを受けて受電し、家電製品などの各種の低圧負荷機器に分電している。他方、大口(大規模)電力需要家は、構内に自家用受電設備を設けて配電線から直接、高圧又は特別高圧にて受電し、構内で降圧、分電し、低圧負荷機器に給電している。   In general, power is distributed from power stations in various places to power consumers through distribution lines and distribution substations. A distribution transformer (also called a pole transformer in the case of an aerial distribution line) is arranged for each predetermined section in the distribution line, and the distribution line and the low-voltage distribution line on the load side thereof are used. Power is distributed to one or more areas. In each area, so-called small-sized electric power consumers such as ordinary households receive power by receiving a lead-in line further branched from the branch line, and distribute power to various low-voltage load devices such as home appliances. On the other hand, large-scale (large-scale) electric power consumers are equipped with private power receiving equipment on the premises, receiving power directly from the distribution line at high voltage or extra high voltage, stepping down and distributing electricity on the premises, and feeding low-voltage load equipment .

このような低圧負荷機器は、一般に電動機や軽負荷変圧器などを含んでいるので、稼働時にはこれらのインダクタンス分により遅れ力率となり無効電力需要が増加する。そのため、電源側の変電所などから配電線を通じて低力率の大電流が送られ、過大な電圧降下と電力損失とを生じることになる。この遅れ無効電力を低減すべく、電力会社各社などの一般電気事業者は、自社の進相コンデンサや分路リアクトルなどの調相設備を稼働させることで日々の無効電力の調整を行っている。また、現行の電気料金制度における割引などの優遇措置により、電力需要家において進相コンデンサを設置するなどして受電点での力率改善を図っている。さらに、家電メーカーなども自社のモータなどを含む家電製品の電源回路に力率改善用として進相コンデンサを常時投入状態に設置し、運転時には高い力率を示すようになってきている。   Such low-voltage load devices generally include an electric motor, a light load transformer, and the like, so that during operation, a delay power factor is caused by these inductance components, and the demand for reactive power increases. For this reason, a large current with a low power factor is sent from a substation on the power source side through a distribution line, resulting in an excessive voltage drop and power loss. In order to reduce this delayed reactive power, general electric utilities such as electric power companies adjust their daily reactive power by operating their own phase-adjusting equipment such as phase-advancing capacitors and shunt reactors. In addition, power consumers are working to improve the power factor at the power receiving point by installing phase-advancing capacitors, etc., through preferential measures such as discounts in the current electricity rate system. In addition, home appliance manufacturers have installed a phase-advancing capacitor in the power-on state for power factor improvement in the power supply circuit of home appliances including their own motors, and have come to show a high power factor during operation.

一方、近年、連休や夜間などの軽負荷時に進み無効電力需要が増加傾向を見せている。この傾向は、主に家電製品などの低圧負荷機器に力率改善用コンデンサが浸透したことの影響およびケーブル設備の増加に起因すると考えられている。一般電気事業者は、このような進み無効電力が増加する期間や時間帯に自社が所有する分路リアクトル、発電機、同期調相機などの調相設備を稼働させることによって無効電力需要の増加に対応しようとしているが、結果的には日々の無効電力を十分に調整できない事態も生じている。このように無効電力の調整が困難な場合には、一般電気事業者の要請に応じて、電力需要家サイドにて投入開放操作の可能な力率改善用コンデンサ設備を夜間や連休に開放するなどしているケースもある。   On the other hand, in recent years, the demand for reactive power has been increasing due to light loads such as consecutive holidays and nights. This trend is thought to be mainly due to the influence of the penetration of power factor improving capacitors into low-voltage load devices such as home appliances and an increase in cable facilities. General electric utilities can increase the demand for reactive power by operating phase-adjusting equipment such as shunt reactors, generators, and synchronous phase adjusters that they own during such periods and times when the reactive power increases. As a result, there is a situation where daily reactive power cannot be sufficiently adjusted. When reactive power is difficult to adjust in this way, power factor improvement capacitor equipment that can be turned on and off on the power consumer side is opened at night or during consecutive holidays, etc. at the request of general electric utilities. There are also cases.

配電線における無効電力の調整については、今日まで幾つかの提案がなされている(例えば特許文献1〜3参照)。これらの特許文献における提案は、端的にいえば、いずれも配電線の電気機器の構成などを包括的に把握したうえで、配電線全体の無効電力需要を監視しながら、その電源側に設置された上位の調相設備を必要に応じて作動させて配電線全体の無効電力の低減を図ろうとするものである。   About the adjustment of the reactive power in a distribution line, some proposals are made to date (for example, refer patent documents 1-3). In short, the proposals in these patent documents are installed on the power supply side while monitoring the reactive power demand of the entire distribution line after comprehensively grasping the configuration of the electrical equipment of the distribution line. The higher-order phase adjusting equipment is operated as necessary to reduce the reactive power of the entire distribution line.

特開2002−252924号公報JP 2002-252924 A 特開2002−159184号公報JP 2002-159184 A 特開2004−180402号公報JP 2004-180402 A

しかしながら、これらの提案では、大型の調相設備を採用して大規模な無効電力調整を行うため、進相コンデンサ設備や分路リアクトル設備だけでなく、遮断器の設置も必要となり、これらの設置コストは非常に過大となる反面、無効電力の過調整の問題や配電線におけるロスが大きくなる問題が生じる。また、特に特許文献2の提案に係る無効電力調整システムでは、通信網構築のための設備費や通信コストが多大となる問題がある。このように、現状は、各配電線の末端の低圧負荷機器に至る細かな無効電力管理は実施されておらず、また小規模電力需要家の自家用電気設備における無効電力需要の活用やその調整能力などに関しても注目されていない。   However, in these proposals, large-scale phase adjustment equipment is used to adjust the reactive power on a large scale, so it is necessary to install not only the phase-advancing capacitor equipment and shunt reactor equipment but also circuit breakers. While the cost is extremely excessive, there arises a problem of over-adjustment of reactive power and a problem of increased loss in distribution lines. In particular, in the reactive power adjustment system according to the proposal of Patent Document 2, there is a problem that the equipment cost and the communication cost for constructing the communication network become large. Thus, at present, there is no detailed reactive power management that reaches the low-voltage load equipment at the end of each distribution line, and the utilization and adjustment capacity of reactive power demand in private electrical equipment for small-scale power consumers. It is not attracting attention as well.

本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり、配電線の需要端における家電機器などの低圧負荷機器について低圧側で調相制御を行うことで、安価かつ簡単に、また効率的に当該配電線の無効電力を吸収可能な配電線の無効電力調整システム及び無効電力調整方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and by performing phase adjustment control on the low-voltage side for low-voltage load devices such as home appliances at the demand end of distribution lines, the present invention is inexpensive, simple, and efficient. It is an object of the present invention to provide a reactive power adjustment system and reactive power adjustment method for a distribution line that can absorb the reactive power of the distribution line.

前記目的は、本発明の一局面によれば、無効電力及び力率を求めるために配電線の所定位置に設置される計測手段と、当該配電線に配置された各配電変圧器を介してその負荷側の低圧配電線の末端に接続される複数の低圧負荷機器の全部または一部にそれぞれ設けられる力率調整手段と、前記計測手段の計測結果に基づいて定期的に求めた無効電力が所定の範囲を外れている場合に制御指令信号を発する制御装置と、前記計測手段および前記各力率調整手段と前記制御装置との間で信号の授受を可能にする通信手段とを備え、前記制御指令信号の入力を受けて当該配電変圧器ごとに前記各力率調整手段を作動させる調相制御が前記配電線に沿って順次実施され、前記配電線の無効電力を消費、低減するように構成されてなることを特徴とする配電線の無効電力調整システムによって達成される。   According to one aspect of the present invention, the object is that the measuring means installed at a predetermined position of the distribution line in order to obtain the reactive power and the power factor, and each distribution transformer disposed on the distribution line Power factor adjusting means provided on all or part of a plurality of low-voltage load devices connected to the ends of the load-side low-voltage distribution lines, and reactive power periodically obtained based on the measurement results of the measuring means is predetermined. A control device that issues a control command signal when out of the range, and a communication device that enables transmission and reception of signals between the measuring device and each power factor adjusting device and the control device, A phase adjustment control for operating each power factor adjusting means for each distribution transformer in response to an input of a command signal is sequentially performed along the distribution line, and is configured to consume and reduce reactive power of the distribution line It is characterized by being It is achieved by reactive power regulator system of the electric wire.

前記目的はまた、本発明の別の局面によれば、配電線に配置された個々の配電変圧器に接続されている複数の低圧負荷機器にそれぞれ力率調整手段を設けておき、当該配電線の力率及び無効電力を定期的に把握し、所定範囲を超える進みまたは遅れ無効電力を検出したときは前記配電変圧器ごと前記力率調整手段を作動させる調相制御を前記配電線に沿って順次実施し、前記配電線の無効電力を消費、低減するようにしたことを特徴とする配電線の無効電力調整方法によって達成される。   The object is also according to another aspect of the present invention, in which a plurality of low-voltage load devices connected to individual distribution transformers arranged on the distribution line are provided with power factor adjusting means, respectively, The power factor and the reactive power are periodically grasped, and when the advanced or delayed reactive power exceeding the predetermined range is detected, the phase adjustment control for operating the power factor adjusting means for each of the distribution transformers is performed along the distribution line. The present invention is achieved by a reactive power adjustment method for a distribution line, which is performed sequentially to consume and reduce the reactive power of the distribution line.

本発明の無効電力調整システムは、高圧配電線においてではなく、低圧配電線末端において個々の電力需要家が所有する家電機器などの低圧負荷機器の力率調整を実施することとしたので、本来低圧負荷機器が持っている無効電力需要を有効活用することが可能となる。そのため、特別に大型設備を導入することなく、配電線の線路損失とともに、高周波の吸収率も高く高調波に起因する焼損事故低減でき、COの削減にも貢献できる。また、本発明の無効電力調整システムは、既設の設備および低圧負荷機器を改良することにより安価かつ簡単に構築できる。 Since the reactive power adjustment system of the present invention performs power factor adjustment of low-voltage load equipment such as home appliances owned by individual power consumers, not at high-voltage distribution lines but at low-voltage distribution line terminals, It becomes possible to effectively utilize the reactive power demand possessed by the load device. Therefore, without introducing special large-scale equipment, along with the line loss of the distribution line, the high-frequency absorptance is high, so that it is possible to reduce the burnout accident caused by the harmonics and contribute to the reduction of CO 2 . The reactive power adjustment system of the present invention can be constructed inexpensively and easily by improving existing facilities and low-voltage load equipment.

本発明の配電線無効電力調整システムの実施形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of embodiment of the distribution line reactive power adjustment system of this invention. 無効電力認定機器の稼働パターンおよび無効電力出力タイプの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation pattern and reactive power output type of a reactive power certification | authentication apparatus. 一般的なインバータ装置への力率調整手段の接続状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the connection state of the power factor adjustment means to a general inverter apparatus. 力率調整手段を備えた一般的なインバータ装置の回路図を示す図である。It is a figure which shows the circuit diagram of the general inverter apparatus provided with the power factor adjustment means. インバータ装置を有しない低圧負荷の場合の力率調整手段の接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the power factor adjustment means in the case of the low voltage | pressure load which does not have an inverter apparatus. 本発明における制御装置の機器構成を示すブロック図の一例である。It is an example of the block diagram which shows the apparatus structure of the control apparatus in this invention. 本発明における調相制御の制御フロー図である。It is a control flowchart of phase adjustment control in the present invention. 図7中、遅れ制御(1)の制御フロー図である。In FIG. 7, it is a control flowchart of delay control (1). 図7中、高力率戻し制御(2)の制御フロー図である。FIG. 8 is a control flow diagram of high power factor return control (2) in FIG. 7. 図7中、進み制御(3)の制御フロー図である。In FIG. 7, it is a control flowchart of advance control (3). 図7中、高力率戻し方向(4)の制御フロー図である。FIG. 8 is a control flowchart in the high power factor return direction (4) in FIG. 7. 本発明の調相制御の配電線に沿った制御方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control direction along the distribution line of the phase-modulation control of this invention. 一般的な配電線の無効電力需要に対して本発明における調相制御例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of phase control in this invention with respect to the reactive power demand of a general distribution line. 一般的な配電線の無効電力需要に対して本発明における好適な調相制御例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the suitable phase adjustment control example in this invention with respect to the reactive power demand of a general distribution line.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の配電線無効電力調整システムの実施形態の一例を示している。この図において、本発明の配電線の無効電力調整システム(以下、単に「システム」という。)1は、配電線11の所定位置に設置された電圧計測手段13および16並びに電流計測手段14と、前記各計測手段からの計測結果を取得し、所定の演算処理を行い、低圧負荷機器の一部に設けられた力率調整手段に対して通信手段を介して制御指令信号を発する制御装置30とを有している。本実施形態のシステム1は、配電用変電所における母線10から遮断器12を介して各電力需要家に電力を分配して給電する配電線11の無効電力調整に適用しているが、この配電線にはその中間または末端から分岐される分岐線を含めることができる。本発明のシステム1は、さらに配電用変電所における変圧器(複数の変圧器が設置されている場合には、バンクごと)の2次側から母線までを含む配電系統全体に適用することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1: has shown an example of embodiment of the distribution line reactive power adjustment system of this invention. In this figure, a reactive power adjustment system (hereinafter simply referred to as “system”) 1 for a distribution line according to the present invention includes voltage measurement means 13 and 16 and a current measurement means 14 installed at predetermined positions of the distribution line 11, A control device 30 that obtains measurement results from the respective measurement means, performs predetermined calculation processing, and issues a control command signal to the power factor adjustment means provided in a part of the low-pressure load device via the communication means; have. The system 1 according to the present embodiment is applied to reactive power adjustment of the distribution line 11 that distributes and supplies power from the bus 10 in the distribution substation to each power consumer via the circuit breaker 12. The electric wire can include a branch line branched from the middle or the end thereof. The system 1 of the present invention can also be applied to the entire distribution system including from the secondary side of the transformer in the distribution substation (for each bank when a plurality of transformers are installed) to the bus. .

配電線11には、所定の区間ごとに配電変圧器15、17、19、21、23、25、・・・が配置され、当該各配電変圧器の2次側に設けられた低圧配電線(不図示)によってそれぞれ1又は複数の区域(不図示)に向けて配電されている。各区域では、低圧配電線から引込線を介して各電力需要家(一般家庭など)が受電し、さらに例えば家電製品などの複数の低圧負荷機器(図1では、配電変圧器17からの低圧配電線に接続される低圧負荷機器L1、L2、L3、・・・のみ図示し、その他の配電変圧器の負荷側は図示を省略している。)に分電している。   In the distribution line 11, distribution transformers 15, 17, 19, 21, 23, 25,... Are arranged for each predetermined section, and a low-voltage distribution line (on the secondary side of each distribution transformer) The power is distributed toward one or a plurality of areas (not shown). In each area, each electric power consumer (general household etc.) receives power from the low voltage distribution line via a lead-in line, and further, for example, a plurality of low voltage load devices such as home appliances (in FIG. 1, the low voltage distribution line from the distribution transformer 17) Only the low-voltage load devices L1, L2, L3,... Connected to are shown, and the load side of other distribution transformers is not shown.

本実施形態おける計測手段13および14は、それぞれ計器用変圧器及び変流器であり、ともに配電線11の母線寄りに設置されている。計器用変圧器13は母線10からの送出電圧V1を計測し、変流器14は配電線11を流れる負荷電流Iを計測している。また、計測手段16は、計器用変圧器であり、配電線11において適宜選定された配電変圧器(図中では符号15)の設置位置における電圧V2を計測している。これら各計測手段の2次側出力信号はそれぞれ信号線13a、14aおよび16aを介して制御装置30に入力されている。なお、図1に示す実施形態では、前記のように計測手段13、14および16として計器用変圧器及び変流器を用いるが、これらに限定されず、力率及び無効電力を計測するのに通常用いられる力率計、無効電力量計その他の計測手段なども用いることができる。なお、以下では、前記の計器用変圧器や変流器について、計測手段に付した符号(13、14、16)と同じ符号を付することとする。   The measuring means 13 and 14 in the present embodiment are an instrument transformer and a current transformer, respectively, and are installed near the bus of the distribution line 11. The instrument transformer 13 measures the output voltage V <b> 1 from the bus 10, and the current transformer 14 measures the load current I flowing through the distribution line 11. The measuring means 16 is an instrument transformer and measures the voltage V2 at the installation position of a distribution transformer (symbol 15 in the drawing) appropriately selected in the distribution line 11. The secondary output signals of these measuring means are inputted to the control device 30 via signal lines 13a, 14a and 16a, respectively. In the embodiment shown in FIG. 1, the measuring transformers 13 and 14 and the current transformer are used as the measuring means 13, 14 and 16 as described above. However, the measuring means 13 and 14 and 16 are not limited to these. Commonly used power factor meters, reactive energy meters and other measuring means can also be used. In the following, the instrument transformer and current transformer are denoted by the same reference numerals as the reference numerals (13, 14, 16) attached to the measuring means.

[低圧負荷機器]
本発明における低圧負荷機器としては、主には一般家庭で使用されるテレビ、オーディオ機器、洗濯機、冷蔵庫、エアコンなどの家電機器やパソコンなどのOA機器のほか、高圧で受電していない電力需要家または高圧で受電していても進相コンデンサ設備を有していない電力需要家などにおける低圧負荷機器など(工作機械や印刷工場における印刷機械など)が挙げられる。
[Low pressure load equipment]
The low-voltage load equipment in the present invention is mainly used for household appliances such as televisions, audio equipment, washing machines, refrigerators, air conditioners, and OA equipment such as personal computers used in general homes, and demand for power that is not received at high voltage. For example, low-voltage load devices (machine tools, printing machines in a printing factory, etc.) in homes or electric power consumers who have received power at high voltage but do not have a phase advance capacitor facility.

このような低圧負荷機器は、その稼働時間帯により幾つかのパターン(以下、「稼働パターン」という。)に分類できる。例えば、一般家庭やオフィスなどにおける家電機器やOA機器、工場における工作機械などは昼間に運転され、最近普及の進んでいる自然冷媒ヒートポンプ給湯機などの蓄熱装置は夜間に運転されるのが通常である。また、昼間に運転される低圧負荷機器のうち、例えばエアコンなどのように必要に応じて不定期に運転されるものもある。それに対して、冷蔵庫などの一部の家電機器は、常時(24時間)運転される。ここで、昼間とは、午前8時から午後11時までの時間帯、夜間とはそれ以外の時間帯を表しており、電気料金算定などにおける稼働時間帯の区分と同等である。この稼働時間帯としてはまた、例えば一般的な配電線の日間の無効電力需要曲線(例えば図13(a)参照)に従い、午前10時から午後5時の時間帯を昼間に、午後11時から翌午前8時を夜間に設定し、残りの時間帯である午前8時から午前10時までおよび午後5時から午後11時までの時間帯をそれぞれ朝方及び順夜間のいわゆるファミリータイムとして4区分に分けることもできる。例えば、図13(a)に示す無効電力需要曲線によれば、時間帯によって進み無効電力需要または遅れ無効電力需要が増加し、あるいは高力率を示すことが分かる。すなわち、午前10時ごろから午後4時ごろまで(午前12時から午後1時の1時間を除く)は遅れ無効電力需要が増加し、午後10時ごろから翌午前9時ごろまでは反対に進み無効電力需要が増加する。また、その他の時間帯はほぼ高力率を示す。   Such low-voltage load devices can be classified into several patterns (hereinafter referred to as “operation patterns”) according to their operation time zones. For example, home appliances and office automation equipment in ordinary homes and offices, machine tools in factories, etc. are operated in the daytime, and heat storage devices such as natural refrigerant heat pump water heaters that have recently become popular are operated at nighttime. is there. In addition, among low-pressure load devices that are operated during the daytime, some devices are operated irregularly as necessary, such as an air conditioner. On the other hand, some home appliances such as a refrigerator are always operated (24 hours). Here, the daytime represents the time zone from 8:00 am to 11:00 pm, and the nighttime represents the other time zone, which is equivalent to the division of the operation time zone in the calculation of electricity charges. As this operating time zone, for example, according to the daily reactive power demand curve of a general distribution line (see, for example, FIG. 13A), the time zone from 10 am to 5 pm is daytime and from 11 pm The next day at 8am is set to night, and the remaining time zones from 8am to 10am and from 5pm to 11pm are divided into 4 categories as so-called family time in the morning and forward night respectively. It can also be divided. For example, according to the reactive power demand curve shown in FIG. 13 (a), it can be seen that the reactive power demand or the delayed reactive power demand increases according to the time zone, or shows a high power factor. In other words, the demand for reactive power increases from 10:00 am to 4:00 pm (except for 1 hour from 12:00 pm to 1 pm), and the reverse progress is made from 10:00 pm to 9:00 am the next day. Reactive power demand will increase. In other time zones, the power factor is high.

[無効電力認定機器]
本実施形態においては、低圧負荷機器をその無効電力の出力タイプにより遅れ型と進み型とに区分し、それぞれの稼働パターンに沿って稼働させて無効電力の吸収を行わせることとする。これにより、当該低圧負荷機器(家電機器など)の本来有している無効電力を有効に活用できる。こうした運用管理は、電力会社各社が実施することができる(以下では、電力会社による運用、管理に係るこのような低圧負荷機器を「無効電力認定機器」と呼ぶこととする。)。無効電力認定機器が家電機器の場合、その無効電力量の調整は、電力会社によって毎年変更される小規模家電機器の無効電力量の認定に基づき、新規の家電機器についてはメーカー出荷時に無効電力の変更により、また既設の家電機器については力率改善機器の手動切替により実施される。なお、無効電力量の調整は、対象とする低圧負荷機器の力率が85%以内となるように行われる。図2は、このような運用に基づく無効電力認定機器の無効電力の出力タイプ(進み型、遅れ型または高力率型)および稼働パターンの組み合わせ例を示している。無効電力認定機器は、この図に示すような(1)夜間稼働・遅れ型(図2(a)参照,)、(2)昼間稼動・進み型(図2(b)参照)および(3)24時間稼働・高力率型(図2(c)参照)の3区分に分類できる。多くの無効電力認定機器は、高力率型として稼働させることができるが、無効電力需要が大きい地域などでは、その稼働パターンにより進み型又は遅れ型(前記(1)または(2)の区分)として稼働させるのが好ましい。
[Reactive power certified equipment]
In the present embodiment, the low-voltage load device is classified into a delay type and an advanced type according to its reactive power output type, and is operated along respective operation patterns to absorb reactive power. Thereby, the reactive power which the low voltage | pressure load apparatus (home appliance etc.) originally has can be used effectively. Such operation management can be performed by each electric power company (hereinafter, such low-voltage load equipment related to operation and management by the electric power company will be referred to as “reactive power certified equipment”). If the reactive power certified device is a household electrical appliance, the reactive power adjustment is based on the reactive power certification of small household electrical appliances that is changed annually by the power company. It is implemented by changing the power factor correction device manually for existing home appliances. The reactive power amount is adjusted so that the power factor of the target low-voltage load device is within 85%. FIG. 2 shows a combination example of the reactive power output type (advanced type, delayed type or high power factor type) and operation pattern of the reactive power certified device based on such operation. The reactive power certified devices are as shown in this figure: (1) Nighttime operation / delay type (see FIG. 2 (a)), (2) Daytime operation / advanced type (see FIG. 2 (b)) and (3) It can be classified into three categories: 24-hour operation and high power factor type (see Fig. 2 (c)). Many reactive power certified devices can be operated as a high power factor type, but in regions where reactive power demand is large, etc., the advanced type or the delayed type (category (1) or (2)) depending on the operation pattern It is preferable to operate as

[力率調整手段]
本発明においては、配電線における配電変圧器ごとの低圧配電線に接続された複数の低圧負荷機器(無効電力認定機器を含む)に力率調整手段を設ける。力率調整手段は、すべての低圧負荷機器に設けてもよく、そのうちの一部に設けてもよい。全部か一部かは、低圧配電線ごとの負荷の特質や力率調整手段付加についての費用対効果などを考慮して決定することができる。また、一部の低圧負荷機器に力率調整手段を設ける場合、どの低圧負荷機器に力率調整手段を付加するかは、その低圧負荷機器の種類や容量、インダクタンスおよび稼働パターンなどを考慮して決定できる。
[Power factor adjustment means]
In this invention, a power factor adjustment means is provided in the several low voltage | pressure load apparatus (including reactive power certification | authentication apparatus) connected to the low voltage distribution line for every distribution transformer in a distribution line. The power factor adjusting means may be provided in all low-voltage load devices, or may be provided in a part of them. Whether it is all or part of it can be determined in consideration of the load characteristics of each low-voltage distribution line and the cost-effectiveness of adding power factor adjusting means. In addition, when providing power factor adjustment means for some low-voltage load devices, the type, capacity, inductance, operating pattern, etc. of the low-voltage load device determines which low-voltage load device the power factor adjustment means is added to. Can be determined.

本実施形態では、力率調整手段を一部の低圧負荷機器(無効電力認定機器を含む)に設けることとしている。具体的には、複数の低圧負荷機器をその容量の大小により二分し、大容量の低圧負荷機器には原則として力率調整手段を設け、小容量の低圧負荷機器には必要に応じて力率調整手段を設けている。低圧負荷機器の大小の容量の境界値は適宜設定できるが、本実施形態ではその境界値を1kWに設定し、「大容量」を1kW以上とし、「小容量」を1kW未満に設定している。この場合、大容量の機器としては、OA機器のほか、テレビ、洗濯機、エアコン、照明、電磁調理器などの家電機器が挙げられる。但し、大容量の低圧負荷機器のうちで、通常、夜間蓄熱型の自然冷媒ヒートポンプ給湯機などのように夜間に稼働し、稼動パターンが決まっているものは,以下に示すような力率調整手段を特に付加しないで用いることも可能である。このような自然冷媒ヒートポンプ給湯機には、通常、内蔵するインダクタ(誘導性リアクタンス)成分により、遅れ力率の電流が流れるので、夜間稼働により進み力率を改善する効果が期待でき、また通常は力率改善が図られているので、何の変更も加えなければ高力率型として経済的には有利になるという利点があるからである。このような低圧負荷機器は、電力会社が夜間稼働・遅れ型の無効電力認定機器として認定し、製造メーカーと連携をとりながら管理することができる。   In the present embodiment, the power factor adjusting means is provided in some low-voltage load devices (including reactive power certified devices). Specifically, a plurality of low-voltage load devices are divided in two according to their capacity, and in principle, power factor adjustment means is provided for large-capacity low-voltage load devices, and power factor is adjusted as necessary for small-capacity low-pressure load devices. Adjustment means are provided. Although the boundary value between the large and small capacities of the low-voltage load device can be set as appropriate, in this embodiment, the boundary value is set to 1 kW, the “large capacity” is set to 1 kW or more, and the “small capacity” is set to less than 1 kW. . In this case, examples of the large-capacity device include home appliances such as a television, a washing machine, an air conditioner, lighting, and an electromagnetic cooker in addition to the OA device. However, among large-capacity low-pressure load devices that normally operate at night, such as a night-time heat storage type natural refrigerant heat pump water heater, the operation pattern is determined. It is also possible to use without adding. Such natural refrigerant heat pump water heaters usually have a delayed power factor current due to the built-in inductor (inductive reactance) component, so the effect of improving the power factor by night operation can be expected. This is because the power factor is improved, and if no change is made, there is an advantage that it becomes economically advantageous as a high power factor type. Such a low-voltage load device can be managed by an electric power company as a reactive power certified device for nighttime operation and delayed type, and in cooperation with the manufacturer.

本発明の力率調整手段は、少なくとも1つの力率改善用コンデンサなどの力率改善機器と当該力率改善機器の投入、切り離しの切換スイッチとを含む構成を備えていれば使用可能であり、その回路構成などについて特に制限されない。好ましくは、本発明の力率調整手段は、通信機能を備え、制御装置から通信手段を介して送信される制御指令信号などの信号の入力を受けて力率改善機器の投入、切り離しなどを行えるように構成されているのがよい。また、本発明の力率調整手段は、通信表示機能を備え、制御装置からの信号を受け、力率調整手段を作動させる必要があることを表示して視覚的又は聴覚的に告知するように構成されているのがよい。大容量の低圧負荷機器に付加する場合には、特に力率調整手段は、通信機能を備え、制御装置からの制御指令信号の入力を通信手段により受けて遅れ型、進み型又は高力率型の3つの状態を切換可能に構成されているのが好ましい。   The power factor adjusting means of the present invention can be used as long as it has a configuration including a power factor improving device such as at least one power factor improving capacitor and a switch for switching on and off the power factor improving device. There is no particular limitation on the circuit configuration. Preferably, the power factor adjusting means of the present invention has a communication function, and can receive and input a power factor improving device upon receiving a signal such as a control command signal transmitted from the control device via the communication means. It is good to be configured as follows. Further, the power factor adjusting means of the present invention has a communication display function, receives a signal from the control device, displays that it is necessary to operate the power factor adjusting means, and notifies visually or audibly. It should be configured. When adding to a large-capacity low-voltage load device, the power factor adjustment means is particularly equipped with a communication function, and receives a control command signal from the control device via the communication means, and is a delayed type, advanced type or high power factor type. It is preferable that these three states can be switched.

力率調整手段の前記力率改善機器や前記切換スイッチは、大容量の低圧負荷機器の電源回路の構成(例えば、インバータ装置の装備不備)などに応じて適宜選択して用いることができる。ここで、大容量の低圧負荷機器がインバータ装置を有する場合、有しない場合の2つの場合について、当該低圧負荷機器に負荷できる切換機能を備える力率調整手段の具体例をそれぞれ示す。   The power factor improving device and the changeover switch of the power factor adjusting means can be appropriately selected and used according to the configuration of the power supply circuit of the large-capacity low-voltage load device (for example, lack of equipment of the inverter device). Here, specific examples of the power factor adjusting means having a switching function capable of loading the low-voltage load device are shown for two cases of the case where the large-capacity low-voltage load device has the inverter device and the case where it does not have the inverter device.

A.インバータ装置を有する低圧負荷機器の場合
まず、エアコン、テレビ、OA機器、自然冷媒ヒートポンプ給湯機、照明などのインバータ装置を内蔵する大容量の低圧負荷機器の場合について説明する。図3は、一般的なインバータ装置を内蔵する大容量の低圧負荷機器のスイッチ電源装置35に対して、力率調整手段を付加した構成例のブロック図を示している。なお、この図においては、平滑回路やフィルター回路などの図示は省略している。この図の例のように、交流電源36をAC/DCコンバータ回路37において直流に変換した上で、DC/DCコンバータ回路38にて別の直流に変換する回路と、電源36から分岐して整流器40及び力率調整手段41を通す回路とを並列に接続してモータ回路39に供給することで、調相機能を持たせている。なお、DC/DCコンバータ回路38はDC/ACインバータ回路で代用することもできる。また、インバータ装置を有する低圧負荷機器であっても、前記のような力率調整手段に限定されず、従来公知の各種方法に基づいて力率改善機器を設けてこれを用いることもできる。
A. In the case of a low-pressure load device having an inverter device First, the case of a large-capacity low-pressure load device incorporating an inverter device such as an air conditioner, a television, an OA device, a natural refrigerant heat pump water heater, or a lighting will be described. FIG. 3 shows a block diagram of a configuration example in which a power factor adjusting means is added to a switch power supply device 35 of a large-capacity low-voltage load device incorporating a general inverter device. In this figure, illustration of a smoothing circuit, a filter circuit, etc. is omitted. As in the example of this figure, the AC power source 36 is converted into a direct current in the AC / DC converter circuit 37 and then converted into another direct current in the DC / DC converter circuit 38, and the rectifier is branched from the power source 36. 40 and the circuit through which the power factor adjustment means 41 are connected in parallel and supplied to the motor circuit 39 to provide a phase adjusting function. The DC / DC converter circuit 38 can be replaced with a DC / AC inverter circuit. Moreover, even if it is a low voltage | pressure load apparatus which has an inverter apparatus, it is not limited to the above power factor adjustment means, A power factor improvement apparatus can be provided and used based on conventionally well-known various methods.

図4は、インバータ装置におけるスイッチ電源装置の具体的な回路図を示している。この図において、符号36は商用交流電源(電圧V1)、42は全波整流器、C、Cは平滑コンデンサ、M1、M2はトランス、D1〜D4はダイオード、S1、S2はスイッチ素子、PWMはパルス幅変換回路、Rは負荷抵抗であり、スイッチ素子S2を含む付加部分41以外は従来公知の回路構成である。スイッチ素子S1は、PWMによってオン−オフ制御され、スイッチ素子S2はダイオードD2の前流における電圧信号によってオン−オフ制御されるように構成されている。なお、図4に示す電源装置35では、スイッチ素子S1、S2にそれぞれFETを用い、トランスM1,M2を用いて絶縁を図る構成としている。 FIG. 4 shows a specific circuit diagram of the switch power supply device in the inverter device. In this figure, reference numeral 36 is a commercial AC power source (voltage V1), 42 is a full-wave rectifier, C, C 0 is a smoothing capacitor, M1, M2 transformer, D1 to D4 are diodes, S1, S2 are switching elements, PWM is A pulse width conversion circuit, R 0 is a load resistor, and has a conventionally known circuit configuration except for the additional portion 41 including the switch element S2. The switch element S1 is ON / OFF controlled by PWM, and the switch element S2 is configured to be ON / OFF controlled by a voltage signal in the upstream of the diode D2. In the power supply device 35 shown in FIG. 4, FETs are used for the switch elements S <b> 1 and S <b> 2, respectively, and insulation is performed using transformers M <b> 1 and M <b> 2.

このスイッチ電源装置35では、商用交流電源36に接続された全波整流器42と、この出力間に設けられたコンデンサC、並びにトランスM1の1次側およびスイッチ素子S1とによりコンデンサインプット型の回路35bが形成され、全波整流器42を流れる電流iはパルス状を呈する(図4(b)〜(d)参照)。また、電源36に接続された2つのダイオードD1、D2の出力は合成され、トランスM2およびスイッ素子S2を介在させてスイッチ素子S1の前流に接続されており、この力率改善用回路35aのダイオード出力合成後の電流iは、負荷電流を+90°、−90°、0°の3段階に位相制御するスイッチ素子S2のON、OFFのカットタイミングにより、図4(b)〜(d)に示すように進み型、遅れ型および高力率型の各状態の波形を呈する。電流iの波形を位相制御することで、この電流iと電流iとを合成して得られる電流iは、進み型、遅れ型、または高力率型の各状態の波形を呈するようになる。2つのトランスM1,M2の2次側では、それぞれの出力が合成され、平滑コンデンサCoによって出力信号が平滑化される。インバータ装置を備える低圧負荷機器では、このようなスイッチ電源装置35を設けることで、電源側で進み力率、遅れ力率、高力率の調相制御が可能となる。なお、本発明においては、図4に示したこのようなスイッチ電源装置35による調相制御の回路構成に限定されず、可能であれば、他の調相制御回路(または機器)を用いることもできる。 In this switch power supply device 35, a capacitor input type circuit 35b is constituted by a full-wave rectifier 42 connected to a commercial AC power supply 36, a capacitor C provided between the outputs, and a primary side of the transformer M1 and the switch element S1. And the current i 2 flowing through the full-wave rectifier 42 has a pulse shape (see FIGS. 4B to 4D). The outputs of the two diodes D1 and D2 connected to the power source 36 are combined and connected to the upstream side of the switch element S1 through the transformer M2 and the switch element S2. The power factor improving circuit 35a The current i 1 after the diode output synthesis is shown in FIGS. 4B to 4D according to the ON / OFF cut timing of the switch element S2 that controls the phase of the load current in three stages of + 90 °, −90 °, and 0 °. As shown in Fig. 4, the waveforms of the advanced type, the delayed type and the high power factor type are presented. By phase-controlling the waveform of the current i 1, the current i 3 obtained by synthesizing the current i 1 and the current i 2 exhibits a waveform of each state of an advanced type, a delayed type, or a high power factor type. It becomes like this. On the secondary side of the two transformers M1 and M2, the respective outputs are combined, and the output signal is smoothed by the smoothing capacitor Co. In a low-voltage load device provided with an inverter device, by providing such a switch power supply device 35, it is possible to perform phased control of a leading power factor, a delay power factor, and a high power factor on the power source side. The present invention is not limited to the circuit configuration of the phase control by the switch power supply device 35 shown in FIG. 4, and other phase control circuits (or devices) may be used if possible. it can.

B.インバータ装置を有しない低圧負荷機器の場合
次に、インバータ装置を有しない低圧負荷に付加できる力率調整手段について説明する。以下に例示する力率調整手段は、いずれも力率改善用コンデンサを用いており、低圧負荷機器における電源スイッチの負荷側の電源ラインに設けることができるものである。コンデンサの投入、切り離しをこのように低圧で行うことにより、高圧における場合よりも容易であり安全性も高いという利点がある。
B. In the case of low-voltage load equipment that does not have an inverter device Next, power factor adjusting means that can be applied to a low-voltage load that does not have an inverter device will be described. The power factor adjusting means exemplified below uses a power factor improving capacitor, and can be provided on the power line on the load side of the power switch in the low-voltage load device. By performing the insertion and removal of the capacitor at such a low pressure, there is an advantage that it is easier and safer than at the high pressure.

図5は、インバータ装置を有しない低圧負荷に付加される力率調整手段の幾つかの例を示している。図5(a)は、大容量の低圧負荷機器に付加するのに適した構成の力率調整手段の一例を示している。この力率調整手段45は、進み用コンデンサ46、力率改善用コンデンサ47および3点切換型のスイッチ48を備え、進み用コンデンサ46若しくは力率改善用コンデンサ47またはこれら2基のコンデンサの投入、切り離しを自在に行えるように構成されている。進み用コンデンサ46および力率改善用コンデンサ47の静電容量はそれぞれ適宜設定できるが、後者は低圧負荷機器の誘導性リアクタンス成分による遅れ無効電力を相殺可能な程度の進み無効電力が得られる静電容量を備え、前者は力率改善用コンデンサ47よりも相対的に大きい静電容量を備えるように構成することができる。このような力率調整手段45を用いることにより、インバータ装置を有しない大容量の低圧負荷機器を遅れ型、進み型、高力率型に切換ることができる。   FIG. 5 shows some examples of the power factor adjusting means added to the low-pressure load not having the inverter device. FIG. 5A shows an example of a power factor adjusting unit having a configuration suitable for being added to a large-capacity low-pressure load device. The power factor adjusting means 45 includes a leading capacitor 46, a power factor improving capacitor 47, and a three-point switching type switch 48, and the leading capacitor 46 or the power factor improving capacitor 47 or these two capacitors are turned on, It is configured so that it can be separated freely. Capacitances of the advance capacitor 46 and the power factor improving capacitor 47 can be set as appropriate, but the latter can provide an advance reactive power that can cancel the delayed reactive power due to the inductive reactance component of the low-voltage load device. The former can be configured to have a relatively larger capacitance than the power factor improving capacitor 47. By using such a power factor adjusting means 45, a large-capacity low-pressure load device having no inverter device can be switched to a delay type, a lead type, or a high power factor type.

この力率調整手段45は、後述の制御装置との間で信号の授受が可能なように通信機能を備え、当該制御装置からの制御指令信号によって進み用コンデンサ46および力率改善用コンデンサ47の投入、切離しを行えるように構成されていることが好ましい。そして、配電線において遅れ無効電力需要が大きい場合、制御装置から制御指令信号の入力を受けて切換スイッチ48が進み用コンデンサ46投入位置に切り換わることで、遅れ無効電力低減に貢献することになる。また、配電線の進み無効電力需要が大きい場合には、切換スイッチ48が進み用コンデンサ46および力率改善用コンデンサ47の切り離しに切り換わり、低圧負荷機器のリアクタンス成分によって進み無効電力の低減に貢献することになる。さらに、配電線の無効電力需要が所定の範囲(高力率の範囲)にある場合や調相制御が過制御状態になった場合には、切換スイッチ48が力率改善用コンデンサ47投入に切り換わり、高力率の状態を維持するのに貢献することになる。   This power factor adjusting means 45 has a communication function so that signals can be exchanged with a control device to be described later. The advance capacitor 46 and the power factor improving capacitor 47 are controlled by a control command signal from the control device. It is preferable to be configured so that it can be turned on and off. When the delayed reactive power demand is large in the distribution line, the changeover switch 48 is switched to the advance capacitor 46 input position in response to the input of the control command signal from the control device, thereby contributing to the reduction of the delayed reactive power. . Further, when the demand for the reactive power on the distribution line is large, the changeover switch 48 is switched to disconnecting the forward capacitor 46 and the power factor improving capacitor 47, and the reactive component of the low-voltage load device advances and contributes to the reduction of reactive power. Will do. In addition, when the reactive power demand of the distribution line is within a predetermined range (high power factor range) or when the phase adjustment control is over-controlled, the changeover switch 48 is switched to the power factor improving capacitor 47. Instead, it contributes to maintaining a high power factor.

小容量(例えば1kW未満)の低圧負荷機器については、その機器の構造や経済性(費用対効果)などを考慮して、以下に例示するバリエーションの中から力率調整手段を適宜選択して付加できる。これらのバリエーションのそれぞれは、経済性などの点で有利な場合には、大容量の低圧負荷機器と同様に後述する通信手段を設け、遠隔でこれを作動させ、あるいは通信表示手段を設け、電力需要家に視覚的に告知するようにしてもよい。   For low-voltage load equipment with a small capacity (for example, less than 1 kW), considering the structure and economics (cost-effectiveness) of the equipment, power factor adjustment means are appropriately selected from the following examples and added. it can. If each of these variations is advantageous in terms of economy, etc., the communication means described later is provided in the same manner as the large-capacity low-pressure load equipment, and this is operated remotely, or the communication display means is provided. You may make it notify visually to a consumer.

まず、前記バリエーションの一例として、図5(b)に示す力率調整手段が挙げられる。この力率調整手段49は、図5(a)に示したものと同程度の静電容量を有する進み用コンデンサ50と2点切換型のスイッチ51とを含んだ構成であり、このスイッチ51により進み用コンデンサ50の投入、切り離しを切換可能とされている。この力率調整手段49は、通信表示機能を備え、その告知内容に応じて電力需要家が手動にて切り換える手動切換型としてもよい。この力率調整手段49では、配電線における遅れ無効電力需要が増加したことが告知された場合には、切換スイッチ51を切り換えて進み用コンデンサ50を投入することで、遅れ無効電力の低減に貢献できる。一方、配電線の進み無効電力需要が増加したことが告知された場合には、切換スイッチ51を切換えて進み用コンデンサ50を切り離すことで、低圧負荷機器のリアクタンス成分によって進み無効電力の低減に貢献できる。   First, as an example of the variation, there is a power factor adjusting means shown in FIG. The power factor adjusting means 49 includes a lead capacitor 50 having a capacitance comparable to that shown in FIG. 5A and a two-point switching type switch 51. Switching on and off of the advance capacitor 50 can be switched. The power factor adjusting means 49 may have a communication display function, and may be a manual switching type that is manually switched by an electric power consumer according to the notification content. In the power factor adjusting means 49, when it is notified that the demand for delayed reactive power in the distribution line has increased, the changeover switch 51 is switched and the advance capacitor 50 is turned on, thereby contributing to the reduction of the delayed reactive power. it can. On the other hand, when it is announced that the demand for the advanced reactive power of the distribution line has increased, the advancement capacitor 50 is disconnected by switching the changeover switch 51, thereby contributing to the reduction of the reactive power by the reactance component of the low-voltage load device. it can.

また、小容量の低圧負荷機器について、所定の費用対効果が得られないと予想される場合などには、特に力率調整手段を設けない構成とすることもできる(図5(c)参照)。この場合、小容量の低圧負荷機器がインダクタ成分を備えていれば、その運転中に遅れ無効電力需要を僅かに増加させることになる。また、当該低圧負荷機器が力率改善用コンデンサを装備している場合には、切換スイッチを取り付けない構成とすることもできる(不図示。以下では、説明の便宜上、このように新たに力率調整手段を付加しない場合、この低圧負荷機器を「無効電力認定機器(固定型)」と呼ぶことにする。)なお、小容量の低圧負荷機器にも、これら以外のバリエーションとして、大容量のそれと同様に、図5(a)に示した、進み用コンデンサ46、力率改善用コンデンサ47および3点切換型のスイッチ48を備える力率調整手段45を設置可能であることは言うまでもない。   In addition, for a low-capacity load device having a small capacity, when it is predicted that a predetermined cost-effectiveness cannot be obtained, a configuration in which the power factor adjusting means is not particularly provided (see FIG. 5C). . In this case, if the low-capacity load device having a small capacity has an inductor component, the reactive power demand will be increased slightly during the operation. Further, when the low-voltage load device is equipped with a power factor improving capacitor, it is possible to adopt a configuration in which a changeover switch is not attached (not shown. In the following, for the sake of convenience of explanation, a new power factor is used in this way. If no adjustment means is added, this low-voltage load device will be referred to as “reactive power certification device (fixed type)”. Similarly, it goes without saying that the power factor adjusting means 45 including the advance capacitor 46, the power factor improving capacitor 47, and the three-point switching type switch 48 shown in FIG. 5A can be installed.

[制御装置]
制御装置30としては、演算制御部、記憶部、入力部、出力部を備える従来公知のものが使用できる。このような制御装置30の内部構成の一例を図6に示す。この図に示すように、演算制御部55はCPU、ワーキングメモリなどを含み、演算とともに制御装置内の各部の動作を制御するよう構成されている。タイマー部56は、調相制御;における計時機能を備え、後述の入力部から入力された設定時間の経過時に所定の信号が出力されるように構成されている。入力部57は、配電線の所定の位置における電圧、電流などの計測手段からの出力信号やオペレータによる各種設定の入力を受け、また出力部59は、演算制御部における演算結果に基づいて制御指令信号を後述の通信手段に対して出力するように構成されている。この出力信号は、例えば電力線搬送通信などを通じて個々の配電変圧器に個別にまたは一括して送信することができる。記憶部56は、入力部を通して入力された計測値や設定値などのほか、演算制御部55が出力する制御指令信号を必要に応じて一時的に格納するなどの機能を備えている。このような各部を備えることで、制御装置30は、配電線11の所定の箇所に配置された各種計測手段からそれぞれ計測結果を取得し、必要な場合にはこれらの計測結果を用いて演算処理を行い、力率(角)および無効電力を求め、この演算結果に基づいて調相制御信号を出力することができる。
[Control device]
As the control device 30, a conventionally known device including an arithmetic control unit, a storage unit, an input unit, and an output unit can be used. An example of the internal configuration of such a control device 30 is shown in FIG. As shown in this figure, the calculation control unit 55 includes a CPU, a working memory, and the like, and is configured to control the operation of each unit in the control device together with the calculation. The timer unit 56 has a timing function in phase adjustment control; and is configured to output a predetermined signal when a set time input from an input unit described later has elapsed. The input unit 57 receives output signals from measuring means such as voltage and current at a predetermined position of the distribution line and various setting inputs by the operator, and the output unit 59 controls control commands based on the calculation results in the calculation control unit. A signal is output to a communication means described later. This output signal can be individually or collectively transmitted to each distribution transformer through, for example, power line carrier communication. The storage unit 56 has a function of temporarily storing a control command signal output from the calculation control unit 55 as necessary, in addition to a measurement value and a set value input through the input unit. By providing each part as described above, the control device 30 acquires measurement results from various measurement means arranged at predetermined locations of the distribution line 11, and performs calculation processing using these measurement results when necessary. The power factor (angle) and reactive power can be obtained, and the phase control signal can be output based on the calculation result.

[通信手段]
本発明において制御装置30からの制御指令信号を伝送する通信手段としては、従来公知の方式を使用でき、特に制限されない。例えば電力線搬送通信やテレビのデータ伝送などは通信手段として好適に使用できる。電力線搬送通信の場合、変電所にバンクごとに電力線搬送装置(親局)を、また配電用変圧器に電力線搬送中継器を設け、各低圧負荷機器の力率調整手段の通信手段に子局としての機能を持たせることにより、制御装置30からの制御信号を配電用変圧器の中継装置を介して各低圧負荷機器の力率調整手段に送るようにすることができる。また、図1に示すように、制御信号線13a、14aなどを活用し、有線にて直接各力率調整手段に制御指令信号を伝送してもよく、無線で伝送するようにしてもよい。前記通信手段は、各低圧負荷機器の力率調整手段を動作させる制御指令信号を搬送するほか、力率調整手段が表示機能を備える場合に当該表示機能において表示させることができる信号を搬送するものであってもよい。
[Communication means]
In the present invention, a conventionally known method can be used as the communication means for transmitting the control command signal from the control device 30, and is not particularly limited. For example, power line carrier communication and television data transmission can be suitably used as communication means. In the case of power line carrier communication, a power line carrier device (master station) is provided for each bank in a substation, and a power line carrier repeater is provided in a distribution transformer. By providing this function, the control signal from the control device 30 can be sent to the power factor adjusting means of each low-voltage load device via the relay device of the distribution transformer. Further, as shown in FIG. 1, control command lines 13a, 14a, etc. may be utilized to transmit a control command signal directly to each power factor adjusting means by wire, or may be transmitted wirelessly. The communication means carries a control command signal for operating the power factor adjusting means of each low-voltage load device, and also carries a signal that can be displayed in the display function when the power factor adjusting means has a display function. It may be.

[力率および無効電力の計測]
図1に示す実施形態では、制御装置30は、入力部を介して配電線11の送出電圧V1、配電変圧器15設置点における電圧V2および配電線11の負荷電流Iのそれぞれに相当する小勢力の信号をそれぞれ受け、配電変圧器15設置点における電圧降下ΔV(=V1−V2)を求め、これと負荷電流Iとから力率(力率角)を求めている。この演算は、以下に示すように、電圧降下の式1を変形して式5を導き出すことで説明できる。この式5から明らかなように、配電線の抵抗分rおよびリアクタンス分Xが既知であれば、電圧降下ΔVおよび負荷電流Iを求めることで、力率角θを算出することができる。そして、この力率(角)の演算結果を用いて、常法により無効電力を求めることができる。
[Measurement of power factor and reactive power]
In the embodiment shown in FIG. 1, the control device 30 has a small force corresponding to each of the transmission voltage V1 of the distribution line 11, the voltage V2 at the installation point of the distribution transformer 15, and the load current I of the distribution line 11 via the input unit. The voltage drop ΔV (= V1−V2) at the installation point of the distribution transformer 15 is obtained, and the power factor (power factor angle) is obtained from this and the load current I. This calculation can be explained by modifying Equation 1 of voltage drop and deriving Equation 5 as shown below. As is apparent from Equation 5, if the resistance component r and reactance component X of the distribution line are known, the power factor angle θ can be calculated by obtaining the voltage drop ΔV and the load current I. The reactive power can be obtained by a conventional method using the calculation result of the power factor (angle).

Figure 2012105488
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このような力率(角)および無効電力の算出方法を採用することで、従来のように配電線の所定位置に高価な機器である力率計を設置したり、無効電力量計を設置したりする必要がなくなり安価なシステムの構築が可能になる利点がある。こうして得られる演算結果に基づいて、制御装置30は、出力部を通じて配電線における所定の配電変圧器に向けて制御指令信号を送信する。なお、力率及び無効電力の計測方法は、このような方法に限定されるものではなく、従来公知の各種方法によって求めてもよい。   By adopting this power factor (corner) and reactive power calculation method, a power factor meter, which is an expensive device, or a reactive energy meter is installed at a predetermined position on the distribution line as before. There is an advantage that an inexpensive system can be constructed. Based on the calculation result thus obtained, the control device 30 transmits a control command signal to a predetermined distribution transformer in the distribution line through the output unit. In addition, the measuring method of a power factor and reactive power is not limited to such a method, You may obtain | require by conventionally well-known various methods.

[調相制御]
本発明においては、前記のように、配電線の無効電力が所定の範囲を外れている場合に、その全部又は一部に力率調整手段を付加した配電変圧器ごとの低圧負荷機器群をそれぞれ1単位として、配電線に沿って当該単位ごとに順次調相制御を実施し、力率を改善し無効電力の低減を図ることを特徴としている。次に、以下の表1および添付の図7〜図12を参照しながら、本発明のコンデンサ方式による調相制御とインバータ方式を含めて説明する。表1は、本発明のシステム1の調相制御の内容を低圧負荷機器の稼働パターン別にまとめたものである。また、図7は、本発明システム1が実施する調相制御の基本的なフローを示している。また、図8及び図10は、図7中の遅れ制御(1)及び進み制御(3)の制御フロー図を示し、図9及び図11は、図7中、遅れ制御から高力率制御に戻す高力率戻し制御(2)及び進み制御から高力率制御に戻す高力率戻し制御(4)の制御フロー図を示している。さらに、図12は、本発明の調相制御の配電線に沿った制御方向を説明するための図である。
[Phase control]
In the present invention, as described above, when the reactive power of the distribution line is out of the predetermined range, the low-voltage load device group for each distribution transformer in which the power factor adjusting means is added to all or a part thereof, respectively. As one unit, phase adjustment control is sequentially performed for each unit along the distribution line to improve the power factor and reduce reactive power. Next, with reference to the following Table 1 and the attached FIGS. 7 to 12, a description will be given including the phase adjustment control by the capacitor method and the inverter method of the present invention. Table 1 summarizes the contents of the phase control of the system 1 of the present invention according to the operation pattern of the low-voltage load equipment. FIG. 7 shows a basic flow of phase adjustment control performed by the system 1 of the present invention. 8 and 10 show control flow charts of the delay control (1) and the advance control (3) in FIG. 7, and FIGS. 9 and 11 show the control from the delay control to the high power factor control in FIG. The control flowchart of the high power factor return control (2) to return and the high power factor return control (4) to return from the advance control to the high power factor control is shown. Furthermore, FIG. 12 is a figure for demonstrating the control direction along the distribution line of the phase-modulation control of this invention.

本発明の配電線無効電力調整システムは、これを起動すると(S01)、配電線の力率(力率角)および無効電力の計測を行う(S02)。ここで、計測とは、計測手段13,14および16からの出力信号を瞬間的に取得し、制御装置が力率および無効電力を演算する一連のステップを指している。演算方法については前記の通りである。なお、配電線の力率(力率角)および無効電力は、このような計測方法に限定されず、力率計や無効電力量計などを使用する従来公知の計測方法によってもよい。これらの計測周期は、約5〜60分の時間で適宜設定できるが、本発明のシステム1が配電線の無効電力需要に確実に対応させるために、通常、10分程度に設定される。   When the distribution line reactive power adjustment system of the present invention is activated (S01), it measures the power factor (power factor angle) and reactive power of the distribution line (S02). Here, the measurement refers to a series of steps in which output signals from the measuring means 13, 14 and 16 are acquired instantaneously and the control device calculates the power factor and reactive power. The calculation method is as described above. In addition, the power factor (power factor angle) and reactive power of a distribution line are not limited to such a measuring method, You may be based on the conventionally well-known measuring method using a power factor meter, a reactive energy meter, etc. These measurement cycles can be appropriately set in a time of about 5 to 60 minutes, but are usually set to about 10 minutes in order for the system 1 of the present invention to reliably respond to the reactive power demand of the distribution lines.

本発明のシステム1では、制御装置30は、無効電力計測値が所定の範囲内か否かによって無効電力調整が必要か否かを判断する(S03)。この所定の範囲(いわゆる不感帯)は、予めオペレータが入力部から設定値を入力することにより設定できる。ここで、無効電力計測値が不感帯内にある場合には、所定時間だけ待機した後に(S03)、再度、力率、無効電力の計測を行う(S02)。この所定時間は、通常、約10分程度に設定される。一方、無効電力計測値が前記不感帯を外れている場合には、力率角から当該無効電力が遅れ無効電力か進み無効電力かを判定する(S05)。   In the system 1 of the present invention, the control device 30 determines whether or not reactive power adjustment is necessary based on whether or not the reactive power measurement value is within a predetermined range (S03). This predetermined range (so-called dead zone) can be set in advance by the operator inputting a set value from the input unit. If the reactive power measurement value is within the dead zone, after waiting for a predetermined time (S03), the power factor and reactive power are measured again (S02). This predetermined time is normally set to about 10 minutes. On the other hand, when the reactive power measurement value is out of the dead zone, it is determined whether the reactive power is delayed reactive power or advanced reactive power from the power factor angle (S05).

その判定結果が進み無効電力である場合には、進み制御MAX(P3)と高力率戻し制御MAX(P4)のフラグを0とする(S06)。ここで、制御MAXのフラグは0又は1の値をとり、そのフラグが0の状態とは、配電線において中間に位置する配電変圧器を介してその負荷に調相制御が行われ、さらに当該配電線に沿った制御の進行方向に調相制御が可能であり、それによってさらに無効電力需要の低減が図れる状態を示しており、前記フラグに1が立った状態とは、配電線の末端の配電変圧器を介してその負荷に調相制御が行われており、同制御の進行方向に配電変圧器が隣接して存在しないため調相制御が移行できず、無効電力需要の低減が図れない制御量最大の状態をいうこととする(以下、同様)。   If the determination result is advance reactive power, the flags of advance control MAX (P3) and high power factor return control MAX (P4) are set to 0 (S06). Here, the flag of the control MAX takes a value of 0 or 1, and when the flag is 0, phase control is performed on the load via a distribution transformer located in the middle of the distribution line, and The phase adjustment control is possible in the traveling direction of the control along the distribution line, and thereby the reactive power demand can be further reduced. The state where the flag is set to 1 means that the end of the distribution line Phase modulation control is performed on the load via the distribution transformer, and phase distribution control cannot be shifted because there is no distribution transformer adjacent to the traveling direction of the control, and reactive power demand cannot be reduced. This is the state where the control amount is maximum (hereinafter the same).

そして、前回制御終了パターンが遅れ制御MAXであったか否かをフラグの数値によって判定する(S07)。その結果、遅れ制御MAX(P1)のフラグに1が立っている場合には、制御の進行方向に隣接して配電変圧器が存在しないため,所定時間だけ待機した後に(S04)、力率、無効電力計測に戻る(S02)。制御MAX(P1)のフラグが0の場合には、続いて前回制御終了パターンが進み制御であったか否かを判定する(S12)。判定の結果、進み制御でない場合は、「遅れ制御(1)」パターンの調相制御が実施され(S09)、低圧負荷機器における力率調整手段の高力率用コンデンサを逐次切って進み無効電力の低減が図られる。前回制御終了パターンが進み制御である場合には、進み用コンデンサSCが投入されているため、これを高力率に制御するため進み用コンデンサを切り離し、進み無効電力の低減を行う「高力率戻し制御(2)」パターンの制御が実施される(S10)。   Then, it is determined from the numerical value of the flag whether or not the previous control end pattern was the delay control MAX (S07). As a result, when the flag of the delay control MAX (P1) is set to 1, since there is no distribution transformer adjacent to the control traveling direction, after waiting for a predetermined time (S04), the power factor, Return to reactive power measurement (S02). When the flag of the control MAX (P1) is 0, it is subsequently determined whether or not the previous control end pattern is advance control (S12). If the result of determination is not advance control, phase adjustment control of the “delay control (1)” pattern is carried out (S09), and the high power factor capacitor of the power factor adjusting means in the low-voltage load device is sequentially cut to advance reactive power Can be reduced. If the previous control end pattern is advance control, the advance capacitor SC is inserted. Therefore, in order to control this to a high power factor, the advance capacitor is disconnected, and the advance reactive power is reduced. Return control (2) "pattern control is performed (S10).

一方、前記判定結果が遅れ無効電力である場合には、遅れ制御MAX(P1)および高力率戻し制御MAX(P2)のフラグを0とする(S11)。そして、前回制御終了時に進み制御MAX(P3)であったか否かをフラグの数値によって判定する(S12)。その結果、遅れ制御MAX(P3)のフラグに1が立っている場合には(S07)、制御の進行方向に隣接して配電変圧器が存在しないため、調相制御を行わずに所定時間だけ待機した後に(S04)、力率、無効電力の計測を行うようにする(S02)。制御MAX(P1)のフラグが0の場合には、続いて前回制御終了パターンが遅れ制御であったか否かを判定する(S13)。その結果、遅れ制御でない場合は、高力率用コンデンサを逐次切って,進み無効電力の低減を行う,「進み制御(3)」パターンの調相調相が実施され(S14)、前回制御終了パターンが遅れ制御である場合には、進み用コンデンサSCが投入されているため,これを高力率へと制御するため進み用コンデンサを切り離し進み無効電力の低減を行う,「高力率戻し制御(4)」パターンの制御が実施される(S15)。   On the other hand, if the determination result is delayed reactive power, the flags of the delay control MAX (P1) and the high power factor return control MAX (P2) are set to 0 (S11). Then, it is determined from the numerical value of the flag whether or not the control MAX (P3) was reached at the end of the previous control (S12). As a result, when the flag of the delay control MAX (P3) is set to 1 (S07), there is no distribution transformer adjacent to the control traveling direction, and therefore, the phase control is not performed for a predetermined time. After waiting (S04), power factor and reactive power are measured (S02). When the flag of the control MAX (P1) is 0, it is subsequently determined whether or not the previous control end pattern was delay control (S13). As a result, when the delay control is not performed, the high power factor capacitor is sequentially turned off to reduce the advance reactive power, and the phase adjustment and phase adjustment of the “advance control (3)” pattern is performed (S14), and the previous control ends. If the pattern is a delay control, the advance capacitor SC is inserted, so in order to control this to a high power factor, the advance capacitor is disconnected and the reactive power is reduced. (4) "The pattern is controlled (S15).

次に、前記の「遅れ制御(1)」、「高力率戻し制御(2)」および「進み制御(3)」、「高力率戻し制御(4)」の各パターンの制御の内容についてより詳細に説明する。これらの各パターンの関係は、遅れ制御(1)及び進み制御(3)の各パターンがそれぞれ遅れ方向または進み方向に無効電力を低減させるように制御するものであるのに対し、高力率戻し制御(2)および(4)は、それぞれ前記遅れ制御などにより過制御となった場合に、力率調整手段を高力率型に移行させて無効電力を低減させるように制御するものである。そして、遅れ制御(1)パターンの状態で無効電力が遅れ力率に推移した場合には、遅れ制御(1)→高力率戻し制御(4)→進み制御(3)の順で制御パターンが移行し、進み制御(3)パターンの状態で無効電力が進み力率に推移した場合には、進み制御(3)→高力率戻し制御(2)→遅れ制御(1)の順で制御パターンが移行することになる。これら各パターンの制御は、無効電力が所定の範囲に収まったことが確認されるまで、配電線に沿って順次繰り返される。   Next, the contents of the control of each pattern of the “delay control (1)”, “high power factor return control (2)”, “advance control (3)”, and “high power factor return control (4)”. This will be described in more detail. The relationship between these patterns is that each pattern of the delay control (1) and the advance control (3) is controlled so as to reduce the reactive power in the delay direction or the advance direction, while the high power factor return. Controls (2) and (4) are for controlling the reactive power to be reduced by shifting the power factor adjusting means to the high power factor type when over-control is caused by the delay control or the like. When the reactive power changes to the delay power factor in the state of the delay control (1) pattern, the control pattern is changed in the order of delay control (1) → high power factor return control (4) → advance control (3). If the reactive power shifts to the advance power factor in the state of advance control (3) pattern, the control pattern is in the order of advance control (3) → high power factor return control (2) → delay control (1). Will migrate. The control of each pattern is sequentially repeated along the distribution line until it is confirmed that the reactive power is within a predetermined range.

前記各パターンの制御はいずれも、図8〜図11に示すように、まず制御開始点(Tr)の確定を行う(S20、S30、S40、S50)。ここで、制御開始点(Tr)は、制御開始に係る配電変圧器を示しており、無効電力需要が所定の範囲を超えた場合には、該制御開始点(Tr)から調相制御が開始されることになる。本発明のシステム起動時における制御開始点(Tr)は、例えば配電線における任意の配電変圧器(例えば最も電源側もしくは負荷側の端部に位置する配電変圧器又は当該配電線の中間に位置する配電変圧器など)に設定できるが、無効電力の低減効果の観点からは、当該効果に優れる配電線の最も末端の配電変圧器に設定するのが好ましい。 In the control of each pattern, as shown in FIGS. 8 to 11, first, a control start point (Tr n ) is determined (S20, S30, S40, S50). Here, the control start point (Tr n ) indicates a distribution transformer related to the start of control, and when the reactive power demand exceeds a predetermined range, phase control is performed from the control start point (Tr n ). Will be started. The control start point (Tr n ) at the time of starting the system of the present invention is, for example, an arbitrary distribution transformer in the distribution line (for example, the distribution transformer located at the end of the most power supply side or load side, or the middle of the distribution line) However, from the viewpoint of reducing the reactive power, it is preferable to set the distribution transformer at the end of the distribution line that is excellent in the effect.

なお、以下の各制御パターンでは、電力線搬送通信などの通信手段を用い、低圧負荷機器の力率調整手段に対して制御指令信号を発信する態様について説明している。しかし、低圧負荷機器が例えば小容量であり、該低圧負荷機器またはこれが備える力率調整手段が表示機能を備える場合には、このような制御指令信号の代わりに、視覚的に表示可能又は聴覚的に告知可能な信号を送信し、低圧負荷機器を所有する電力需要家に対して小容量の低圧負荷機器の全部又は一部における力率調整手段の力率改善用コンデンサを手動にて開閉することを要請するものであってもよい。   Each control pattern below describes a mode in which a control command signal is transmitted to a power factor adjusting unit of a low-voltage load device using a communication unit such as power line carrier communication. However, when the low-voltage load device has a small capacity, for example, and the power factor adjusting means included in the low-voltage load device has a display function, it is possible to display visually or audibly instead of such a control command signal. The power factor improvement capacitor of the power factor adjustment means in all or part of the small-capacity low-voltage load equipment is manually opened and closed for power consumers who own low-voltage load equipment. It may be a request.

1.遅れ制御(1)
遅れ制御(1)パターンでは、図8に示すように、制御装置30は、制御開始点(Tr)の確定を行った後(S20)、当該制御御開始点(Tr)の配電変圧器に対して制御指令信号を発する(S21)。この制御指令信号を受けた配電変圧器負荷側では、大容量の低圧負荷機器のうち、インバータ装置を有するものは図4に示した力率調整手段35にて予め設定された無効電力の分だけ遅れ制御動作を行い、インバータ装置を有しないものは図5(a)に示した力率調整手段45において、高力率用コンデンサ47を切り離すように制御される。また、小容量の低圧負荷機器で力率調整手段45および通信機能を有する力率調整手段を備える場合には、前記のインバータ装置を有しない低圧負荷機器の場合と同様に制御指令信号の入力を受けて高力率用コンデンサを切り離すように制御される。さらに、この遅れ制御(1)パターンにおいては、モータ回路を備え、遅れ力率を示す固定型の低圧負荷機器が稼働中であれば、力率改善及び進み無効電力の低減に貢献することになる。なお、力率調整手段が表示機能を備え、そこに力率調整の要請が表示された場合には、電力需要家は、力率調整手段の力率改善用コンデンサを手動にて切り離すことになる。
1. Delay control (1)
In the delay control (1) pattern, as shown in FIG. 8, after the control device 30 determines the control start point (Tr n ) (S20), the distribution transformer at the control start point (Tr n ) A control command signal is issued (S21). On the load side of the distribution transformer that has received this control command signal, among the large-capacity low-voltage load devices, those having an inverter device are equivalent to the reactive power set in advance by the power factor adjusting means 35 shown in FIG. A device that performs a delay control operation and does not have an inverter device is controlled so as to disconnect the high power factor capacitor 47 in the power factor adjusting means 45 shown in FIG. In addition, when a low-capacity load device having a small capacity is provided with a power factor adjustment unit 45 and a power factor adjustment unit having a communication function, the control command signal is input in the same manner as in the case of the low-voltage load device having no inverter device. In response, the high power factor capacitor is controlled to be disconnected. Further, in this delay control (1) pattern, if a fixed low-voltage load device that includes a motor circuit and exhibits a delay power factor is in operation, it contributes to power factor improvement and reduction of the advanced reactive power. . When the power factor adjustment means has a display function and a request for power factor adjustment is displayed there, the power consumer manually disconnects the power factor improving capacitor of the power factor adjustment means. .

その後、制御装置30は、所定時間待機する(S22)。この所定時間は、例えば1分間などのように適宜設定できる。そうして、配電線に設置された各種計測手段からの計測結果を取得し、演算によって力率(角)および無効電力を求める(S23)。力率(角)および無効電力の演算については、前記の方法を採用できる。その結果得られる無効電力計測値が所定の範囲から外れていれば、制御開始点(Tr)の配電変圧器が配電線における電源側の末端に位置する(n=1)か否かを判定し(S25)、n=1の場合には制御量最大として遅れ制御MAXを確定させ、そのフラグP1に1を立て(S27)、調相制御を終了させる。また、当該配電変圧器が配電線の末端に位置せず、n=1でない場合には、当該配電線の電源側に隣り合う配電変圧器に移行し、これを介してその負荷側に制御指令信号を発信する(S26,S21)。この制御パターンでは、このような所定時間待機、無効電力計測、当該計測結果に関する判定を順次配電線に沿って電源側に配置された配電変圧器について順次繰り返し、無効電力計測値が所定の不感帯の範囲内に収まったところで、遅れ調相制御は終了する。そして、この最後における配電変圧器が、制御終了点として確定される。仮に制御終了点における遅れ制御を実施することで無効電力計測値が遅れ力率となり、過制御状態となった場合には、前記の制御パターンの移行順に従い、「高力率戻し制御(4)」(後述)を実施することで、過制御状態を解消することができる。また、可能と判断される場合には、制御終了点における一部の大容量低圧負荷機器の力率調整手段を高力率状態に切り換えることで対応してもよい。この制御終了点が、次に制御パターンに移行した場合には、制御開始点として確定される。 Thereafter, the control device 30 stands by for a predetermined time (S22). This predetermined time can be set as appropriate, such as 1 minute. Then, the measurement result from the various measuring means installed in the distribution line is acquired, and a power factor (angle) and reactive power are calculated | required by calculation (S23). For the calculation of the power factor (corner) and reactive power, the above method can be adopted. If the reactive power measurement value obtained as a result is out of the predetermined range, it is determined whether or not the distribution transformer at the control start point (Tr n ) is located at the terminal on the power supply side of the distribution line (n = 1). (S25) If n = 1, the delay control MAX is determined as the maximum control amount, 1 is set to the flag P1 (S27), and the phase adjustment control is terminated. Further, when the distribution transformer is not located at the end of the distribution line and n = 1 is not established, the distribution transformer is moved to the distribution transformer adjacent to the power supply side of the distribution line, and the control command is sent to the load side through this. A signal is transmitted (S26, S21). In this control pattern, the standby for the predetermined time, the reactive power measurement, and the determination on the measurement result are sequentially repeated for the distribution transformer arranged on the power supply side along the distribution line, and the reactive power measurement value is a predetermined dead band. When it falls within the range, the delay phase control ends. And the distribution transformer in this last is decided as a control end point. If the reactive power measurement value becomes a delay power factor by executing the delay control at the control end point, and becomes an over-control state, the “high power factor return control (4)” is performed according to the transition order of the control pattern. "(Described later), the over-control state can be resolved. Further, when it is determined that it is possible, the power factor adjusting means of some large-capacity low-pressure load devices at the control end point may be switched to the high power factor state. When this control end point moves to the next control pattern, it is determined as the control start point.

2.高力率戻し制御(2)
高力率戻し制御(2)の場合、制御装置は、図9に示すように、まず制御開始点(Tr)の確定を行った後(S30)、この制御開始点Trの配電変圧器に対して高力率戻し制御指令信号を発する(S31)。この信号の授受には、前記遅れ制御(1)の場合と同様に、電力線搬送通信などの通信手段を使用できる。この制御指令信号を受けた配電変圧器の負荷側では、大容量の低圧負荷機器のうち、インバータ装置を有するものは図4に示した力率調整手段にて予め設定された無効電力の分だけ高力率制御動作が行われ、インバータ装置を有しないものは図5(a)に示した力率調整手段において、進み用コンデンサを切り離すように制御される。また、通信機能を備えた小容量の低圧負荷機器についても、前記のインバータ装置を有しない低圧負荷機器の場合と同様に制御指令信号の入力を受けて進み用コンデンサを切り離すように制御される。そうして、前記遅れ制御(1)の場合と同様に、所定時間だけ経過した後に(S32)無効電力を計測し(S33)、無効電力計測結果が所定の範囲内か否かを判定する(S34)。所定の範囲から外れている場合、配電変圧器が配電線における最も負荷側の末端に位置する(n=N)か否かを判定し(S35)、n=Nの場合には、制御量最大として高力率戻し制御MAXを確定させ、そのフラグP2に1を立て(S37)、調相制御を終了させる。また、n=Nでない場合には、当該配電線の負荷側に隣り合う配電変圧器に移行し、これを介してその負荷側に制御指令信号を発信する(S36,S31)。前記遅れ制御(1)の場合と同様に、所定時間待機、無効電力計測、当該計測結果についての判定を配電線に沿って負荷側に配置された配電変圧器について順次繰り返し、無効電力計測値が所定の不感帯の範囲内に収まったところで、調相制御は終了する。最後の配電変圧器が、制御終了点として確定される。
2. High power factor return control (2)
In the case of the high power factor return control (2), as shown in FIG. 9, the control device first determines the control start point (Tr n ) (S30), and then the distribution transformer at the control start point Tr n . In response to this, a high power factor return control command signal is issued (S31). For transmission / reception of this signal, communication means such as power line carrier communication can be used as in the case of the delay control (1). On the load side of the distribution transformer that has received this control command signal, among the large-capacity low-voltage load devices, those having an inverter device are equivalent to the reactive power set in advance by the power factor adjusting means shown in FIG. Those having a high power factor control operation and not having an inverter device are controlled so as to disconnect the advance capacitor in the power factor adjusting means shown in FIG. Further, the low-capacity load equipment having a small capacity having a communication function is controlled so as to receive the control command signal and disconnect the advance capacitor as in the case of the low-voltage load equipment not having the inverter device. Then, as in the case of the delay control (1), after a predetermined time has elapsed (S32), reactive power is measured (S33), and it is determined whether or not the reactive power measurement result is within a predetermined range ( S34). If it is out of the predetermined range, it is determined whether or not the distribution transformer is located at the most load side end of the distribution line (n = N) (S35). Then, the high power factor return control MAX is determined, the flag P2 is set to 1 (S37), and the phase control is terminated. Moreover, when it is not n = N, it transfers to the distribution transformer adjacent to the load side of the said distribution line, and transmits a control command signal to the load side via this (S36, S31). As in the case of the delay control (1), standby for a predetermined time, reactive power measurement, and determination on the measurement result are sequentially repeated for the distribution transformer arranged on the load side along the distribution line, and the reactive power measurement value is The phase adjustment control ends when it falls within a predetermined dead zone. The last distribution transformer is determined as the control end point.

3.進み制御(3)
進み制御(3)パターンでは、図10に示すように、制御装置30は、制御開始点(Tr)の確定を行った後(S40)、当該制御御開始点(Tr)の配電変圧器に対して制御指令信号を発する(S41)。この制御指令信号を受けた配電変圧器の負荷側では、大容量の低圧負荷機器のうち、インバータ装置を有するものは図4に示した力率調整手段35にて予め設定された無効電力の分だけ遅れ制御動作を行い、インバータ装置を有しないものは図5(a)に示した力率調整手段45において、高力率用コンデンサ47を切り離すように制御される。また、小容量の低圧負荷機器で力率調整手段45および通信機能を備える場合には、同様に制御指令信号の入力を受けて高力率用コンデンサ47を切り離すように制御される。また、この制御指令信号は、低圧負荷機器を所有する電力需要家に対して、小容量の低圧負荷機器の力率改善用コンデンサを切り離すように、視覚的に又は聴覚的に告知するようなものであってもよい。この場合、このような要請を受けた電力需要家は、自身が所有しており力率調整手段を備えた小容量の低圧負荷機器の全部又は一部について、当該力率調整手段の力率改善用コンデンサを手動にて切り離すようにする。さらに、この進み制御(3)においては、進み用コンデンサを備え、進み力率を示す固定型の低圧負荷機器が稼働中であれば、力率改善及び遅れ無効電力の低減に貢献することになる。
3. Advance control (3)
In the advance control (3) pattern, as shown in FIG. 10, after the control device 30 determines the control start point (Tr n ) (S40), the distribution transformer at the control start point (Tr n ) A control command signal is issued (S41). On the load side of the distribution transformer that has received this control command signal, among the large-capacity low-voltage load devices, those having an inverter device share the reactive power set in advance by the power factor adjusting means 35 shown in FIG. In the power factor adjusting means 45 shown in FIG. 5 (a), the high power factor capacitor 47 is controlled so as to be disconnected. Further, when the power factor adjusting means 45 and the communication function are provided in a low-capacity low-voltage load device, the control is similarly performed so as to disconnect the high power factor capacitor 47 in response to the input of the control command signal. In addition, this control command signal is used to visually or audibly notify the power consumer who owns the low-voltage load equipment to disconnect the power factor improvement capacitor of the low-capacity low-voltage load equipment. It may be. In this case, the power consumer who has received such a request improves the power factor of the power factor adjusting means with respect to all or part of the small-capacity low-voltage load equipment that is owned by the power consumer and that has the power factor adjusting means. Manually disconnect the capacitor. Further, in this advance control (3), if a fixed low-voltage load device that includes an advance capacitor and shows an advance power factor is in operation, it contributes to power factor improvement and reduction of delayed reactive power. .

その後、制御装置は、所定時間だけ経過した後(S42)、無効電力を計測する(S43)。力率(角)および無効電力の演算については、前記と同様の方法を採用できる。その結果得られる無効電力計測値が所定の範囲から外れていれば、制御開始点(Tr)の配電変圧器が配電線における電源側の末端に位置する(n=1)か否かを判定し(S45)、n=1の場合には制御量最大として遅れ制御MAXを確定させ、そのフラグP1に1を立て(S27)、調相制御を終了させる。また、当該配電変圧器が配電線の末端に位置せず、n=1でない場合には、当該配電線の電源側に隣り合う配電変圧器に移行し、これを介してその負荷側に制御指令信号を発信する(S26、S21)。この制御パターンでは、このような所定時間待機、無効電力計測、当該計測結果に関する判定を順次配電線に沿って電源側に配置された配電変圧器について順次繰り返し、無効電力計測値が所定の不感帯の範囲内に収まったところで、遅れ調相制御は終了する。そして、この最後における配電変圧器が、制御終了点として確定される。仮に制御終了点における遅れ制御を実施することで無効電力計測値が遅れ力率となり、過制御状態となった場合には、前記の制御パターンの移行順に従い、「高力率戻し制御(2)」(後述)を実施することで、過制御状態を解消することができる。また、可能と判断される場合には、制御終了点における一部の大容量低圧負荷機器の力率調整手段を高力率状態に切り換えることで対応してもよい。この制御終了点が、次に制御パターンに移行した場合には、制御開始点として確定される。 Thereafter, the control device measures reactive power (S43) after a predetermined time has elapsed (S42). For the calculation of the power factor (corner) and reactive power, the same method as described above can be adopted. If the reactive power measurement value obtained as a result is out of the predetermined range, it is determined whether or not the distribution transformer at the control start point (Tr n ) is located at the terminal on the power supply side of the distribution line (n = 1). (S45) When n = 1, the delay control MAX is determined as the maximum control amount, 1 is set to the flag P1 (S27), and the phase adjustment control is terminated. Further, when the distribution transformer is not located at the end of the distribution line and n = 1 is not established, the distribution transformer is moved to the distribution transformer adjacent to the power supply side of the distribution line, and the control command is sent to the load side through this. A signal is transmitted (S26, S21). In this control pattern, the standby for the predetermined time, the reactive power measurement, and the determination on the measurement result are sequentially repeated for the distribution transformer arranged on the power supply side along the distribution line, and the reactive power measurement value is a predetermined dead band. When it falls within the range, the delay phase control ends. And the distribution transformer in this last is decided as a control end point. If the reactive power measurement value becomes a delay power factor by executing the delay control at the control end point, and becomes an over-control state, the “high power factor return control (2)” is performed according to the transition order of the control pattern. "(Described later), the over-control state can be resolved. Further, when it is determined that it is possible, the power factor adjusting means of some large-capacity low-pressure load devices at the control end point may be switched to the high power factor state. When this control end point moves to the next control pattern, it is determined as the control start point.

(4)高力率戻し制御(4)
高力率戻し制御(4)では、制御装置は、図9に示すように、まず制御開始点(Tr)の確定を行った後(S50)、この制御開始点Trの配電変圧器に対して高力率戻し制御指令信号を発する(S51)。この信号の授受には、前記各制御パターンの場合と同様に、電力線搬送通信などの通信手段を使用できる。この制御指令信号を受けた配電変圧器の負荷側では、大容量の低圧負荷機器のうち、インバータ装置を有するものは例えば図4に示した力率調整手段にて予め設定された無効電力の分だけ高力率制御動作が行われ、インバータ装置を有しないものは図5(a)に示した力率調整手段において、進み用コンデンサを切り離すように制御される。また、小容量の低圧負荷機器で通信機能を備えたものも、前記のインバータ装置を有しない低圧負荷機器の場合と同様に制御指令信号の入力を受けて進み用コンデンサを切り離すように制御される。そうして、前記遅れ制御(1)の場合と同様に、所定時間だけ経過した後に(S32)無効電力を計測し(S33)、無効電力計測結果が所定の範囲内か否かを判定する(S34)。所定の範囲から外れている場合、配電変圧器が配電線における最も負荷側の末端に位置する(n=N)か否かを判定し(S55)、n=Nの場合には、制御量最大として高力率戻し制御MAXを確定させ、そのフラグP2に1を立て(S57)、調相制御を終了させる。また、n=Nでない場合には、当該配電線の負荷側に隣り合う配電変圧器に移行し、これを介してその負荷側に制御指令信号を発信する(S56、S51)。前記高力率戻し制御(2)の場合と同様に、所定時間待機、無効電力計測、当該計測結果についての判定を配電線に沿って制御開始点から負荷側に向け、当該配電線上の配電変圧器について順次繰り返し、無効電力計測値が所定の不感帯の範囲内に収まったところで、調相制御は終了する。最後の配電変圧器が、制御終了点として確定される。
(4) High power factor return control (4)
In the high power factor return control (4), as shown in FIG. 9, the control device first determines the control start point (Tr n ) (S50), and then applies it to the distribution transformer at the control start point Tr n. On the other hand, a high power factor return control command signal is issued (S51). As in the case of each control pattern, communication means such as power line carrier communication can be used for the transmission / reception of this signal. On the load side of the distribution transformer that has received this control command signal, among the large-capacity low-voltage load devices, those having an inverter device are, for example, the reactive power set in advance by the power factor adjusting means shown in FIG. Only the high power factor control operation is performed, and those having no inverter device are controlled so as to disconnect the advance capacitor in the power factor adjusting means shown in FIG. Also, a small-capacity low-voltage load device having a communication function is controlled so as to disconnect the advance capacitor in response to the input of the control command signal, as in the case of the low-voltage load device not having the inverter device. . Then, as in the case of the delay control (1), after a predetermined time has elapsed (S32), reactive power is measured (S33), and it is determined whether or not the reactive power measurement result is within a predetermined range ( S34). When it is out of the predetermined range, it is determined whether or not the distribution transformer is located at the most load end of the distribution line (n = N) (S55). Then, the high power factor return control MAX is determined, the flag P2 is set to 1 (S57), and the phase control is terminated. Moreover, when it is not n = N, it transfers to the distribution transformer adjacent to the load side of the said distribution line, and transmits a control command signal to the load side via this (S56, S51). As in the case of the high power factor return control (2), standby for a predetermined time, reactive power measurement, and determination of the measurement result are directed along the distribution line from the control start point to the load side, and distribution transformation on the distribution line is performed. When the reactive power measurement value falls within a predetermined dead band, the phase adjustment control ends. The last distribution transformer is determined as the control end point.

Figure 2012105488
Figure 2012105488

次に、図10を参照して、前記の進み制御または遅れ制御について具体的に説明する。この図では、説明の便宜上、配電線に配置されている配電変圧器には電源側から末端に向かって通し番号を含む記号を付し、Tr1、Tr2、Tr3、・・・、Trm+5のように表示することとする(図10参照)。無効電力計測値が進相方向に所定の範囲を超えた場合、制御開始点である末端の配電変圧器Trm+5に対して遅れ制御(1)パターンの制御指令信号が発せられて遅れ制御が開始される。制御指令信号発信から所定の時間経過後に無効電力が計測され、その結果が所定の範囲に収まっていない場合には、配電線に沿って電源側に隣接する配電変圧器Trm+4に対して遅れ制御(1)指令信号が発せられる。このように配電線上を電源側に調相制御が順次移行していき、無効電力計測値が所定の範囲に収まったところで、当該制御は終了する。この制御終了時の配電変圧器が制御終了点となる。ここで、仮に制御終了点をTrであるとする(図12(a)参照)。 Next, the advance control or delay control will be described in detail with reference to FIG. In this figure, for convenience of explanation, symbols including serial numbers from the power supply side to the end are attached to the distribution transformers arranged on the distribution lines, such as Tr1, Tr2, Tr3,..., Tr m + 5 Displayed (see FIG. 10). When the measured reactive power exceeds a predetermined range in the phase advance direction, the control command signal of the delay control (1) pattern is issued to the terminal distribution transformer Tr m + 5 which is the control start point, and the delay control is started. Is done. When the reactive power is measured after a predetermined time has elapsed from the transmission of the control command signal and the result is not within the predetermined range, the delay control is performed on the distribution transformer Tr m + 4 adjacent to the power supply side along the distribution line. (1) A command signal is issued. In this way, the phase adjustment control sequentially shifts to the power supply side on the distribution line, and when the reactive power measurement value falls within a predetermined range, the control ends. The distribution transformer at the end of the control becomes the control end point. Here, it is assumed that the control end point is Tr m (see FIG. 12A).

遅れ制御(1)中に無効電力計測値が遅相方向に所定の範囲を超えた場合には、制御開始点となる配電変圧器Trに対して高力率戻し制御(4)指令信号が発せられて高力率制御が開始される。制御指令信号発信から所定の時間経過後に無効電力が計測され、その結果が所定の範囲に収まっていない場合には、配電線に沿って今度は末端側に隣接する配電変圧器Trm+1に対して高力率制御指令信号が発せられる。このように制御が末端方向に順次移行していき、無効電力計測値が所定の範囲に収まったところで、当該制御は終了する。この制御終了時の配電変圧器(制御終了点)を、仮にTrm+5とする(図12(b)参照)。 When the reactive power measurements in a delay control (1) exceeds a predetermined range in the slow direction, high power factor return control (4) command signal with respect to a distribution transformer Tr m as the control start point It is emitted and high power factor control is started. When the reactive power is measured after a lapse of a predetermined time from the transmission of the control command signal and the result is not within the predetermined range, the distribution transformer Tr m + 1 that is adjacent to the terminal side along the distribution line is now measured. A high power factor control command signal is issued. In this way, the control is sequentially shifted in the terminal direction, and when the reactive power measurement value falls within a predetermined range, the control ends. The distribution transformer (control end point) at the end of this control is assumed to be Tr m + 5 (see FIG. 12B).

次に、無効電力計測値が遅相方向に所定の範囲を超えた場合には、制御開始点となる配電変圧器Trm+5に対して進み制御(3)指令信号が発せられて進み制御が開始される。制御指令信号発信から所定の時間経過後に無効電力が計測され、その結果が所定の範囲に収まっていない場合には、配電線に沿って今度は電源側に隣接する配電変圧器Trm+4に対して進み制御(3)指令信号が発せられる。このように制御が電源側に向けて順次移行していき、無効電力計測値が所定の範囲に収まったところで、当該制御は終了する。この制御終了時の配電変圧器(制御終了点)を仮にTrm−1とする(図12(c)参照)。 Next, when the measured value of reactive power exceeds a predetermined range in the slow direction, advance control (3) is issued to the distribution transformer Tr m + 5 serving as a control start point, and advance control is started. Is done. If the reactive power is measured after a lapse of a predetermined time from the transmission of the control command signal and the result does not fall within the predetermined range, this time the distribution transformer Tr m + 4 adjacent to the power supply side along the distribution line. Advance control (3) command signal is issued. In this way, the control is sequentially shifted toward the power source side, and the control is terminated when the reactive power measurement value falls within a predetermined range. The distribution transformer (control end point) at the end of this control is assumed to be Tr m-1 (see FIG. 12C).

進み制御(3)中に無効電力計測値が遅相方向に所定の範囲を超えた場合には、制御開始点である配電変圧器Trm−1に対して高力率戻し制御(2)指令信号が発せられて高力率制御が開始される。制御指令信号発信から所定の時間経過後に無効電力が計測され、その結果が所定の範囲に収まっていない場合には、配電線に沿って今度は末端側に隣接する配電変圧器Trに対して高力率制御指令信号が発せられる。このように制御が負荷側の末端に向けて順次移行していき、無効電力計測値が所定の範囲に収まったところで、当該制御は終了する。この制御終了時の配電変圧器(制御終了点)を、例えばTrm+5となる(図12(d)参照。このように、遅れ制御(1)の場合には、配電線に沿って電源側に向けて順に配電変圧器に制御指令信号が発せられるのに対して、高力率戻し制御(4)の場合は負荷側の末端に向けて配電変圧器に順に制御指令信号が発せられることになる。また、進み制御(3)の場合も同様に、電源側に向けて順に配電変圧器に制御指令信号が発せられるのに対して、高力率戻し制御(2)の場合、負荷側の末端に向けて配電変圧器に順に制御指令信号が発せられることになる。 When the reactive power measurement value exceeds the predetermined range in the slow phase direction during the advance control (3), the high power factor return control (2) command is given to the distribution transformer Tr m-1 that is the control start point. A signal is issued and high power factor control is started. The measured reactive power from the control command signal is initiated after a predetermined time has passed, if the result is not within a predetermined range, in turn along a distribution line against distribution transformer Tr m adjacent to the distal A high power factor control command signal is issued. In this way, the control is sequentially shifted toward the end on the load side, and when the reactive power measurement value falls within a predetermined range, the control ends. The distribution transformer (control end point) at the end of this control is, for example, Tr m + 5 (see FIG. 12 (d). Thus, in the case of delay control (1), along the distribution line, the power supply side In contrast, in the case of the high power factor return control (4), the control command signal is sequentially issued to the distribution transformer toward the end on the load side. Similarly, in the case of the advance control (3), control command signals are issued to the distribution transformer in order toward the power supply side, whereas in the case of the high power factor return control (2), the terminal on the load side. A control command signal will be issued to the distribution transformer in order.

図13(b)は、本発明の配電線無効電力調整システムを活用した場合の無効電力調整の一例を示している。図13(a)に示すような無効電力需要に対して、本発明の配電線無効電力調整システムでは、夜間10時から翌午前8時までの間および午前12時から午後1時の間は遅れ制御が、また午前10時〜12時、午後1時〜4時の間は進み制御が実施され、その他の時間帯は特に調相制御が実施されない状態か、高力率制御状態を示している。このように本発明によれば、配電線における無効電力の低減が図られ、電力需要家における受電端電圧も改善され、配電線の電力損失の低減が図られることになる。   FIG.13 (b) has shown an example of the reactive power adjustment at the time of utilizing the distribution line reactive power adjustment system of this invention. In response to the reactive power demand as shown in FIG. 13 (a), in the distribution line reactive power adjustment system of the present invention, delay control is performed from 10:00 to 18:00 and from 12:00 to 1pm. Further, the advance control is performed between 10:00 am and 12:00 am, and between 1 pm and 4 pm, and the phase adjustment control is not performed or the high power factor control state is shown in other time zones. As described above, according to the present invention, the reactive power in the distribution line can be reduced, the receiving end voltage in the power consumer can be improved, and the power loss in the distribution line can be reduced.

図14は、本発明の配電線無効電力調整システムの無効電力調整の別の例を示す図であり、(a)は一般的な配電線の無効電力需要曲線を単純化して図示したものであり、(b)はさらに固定型や手動切換型の小容量の低圧負荷機器についての調相制御を制御指令信号に応じた自動調相制御とは別に示した制御パターンの例を示している。この図において、斜線部分65a,66aが固定型及び手動切換型の低圧負荷による無効電力調整分(図中、「認定無効分(固定分)」と表示。)を示している。手動切換型の低圧負荷機器は、前記したように、一般電気事業者からの告知、要請により、電力需要家サイドで力率調整手段を手動で作動させることで、力率調整を実施するものである。図14に示すように、手動切換型や固定型の低圧負荷機器についての調相制御分をベースとし、その上に自動調相制御分65,66を上乗せするような制御が可能となる。   FIG. 14 is a diagram showing another example of reactive power adjustment of the distribution line reactive power adjustment system of the present invention. FIG. 14A is a simplified illustration of a reactive power demand curve of a general distribution line. (B) further shows an example of a control pattern in which phase adjustment control for a fixed type or manual switching type small-capacity low-voltage load device is shown separately from automatic phase adjustment control according to a control command signal. In this figure, the hatched portions 65a and 66a indicate the reactive power adjustment by the low voltage load of the fixed type and the manual switching type (indicated as “authorized invalid part (fixed part)” in the figure). As described above, the manual switching type low-voltage load device performs power factor adjustment by manually operating the power factor adjusting means on the electric power consumer side in response to a notice or request from a general electric utility. is there. As shown in FIG. 14, it is possible to perform control such that automatic phase control 65 and 66 are added on top of the phase control for a manually switched or fixed low-voltage load device.

以上説明したように、本発明の配電線の無効電力調整システム及び無効電力調整方法を用いることで、安価かつ簡単に、しかも効果的に配電線の力率を高く維持でき無効電力の低減を図ることができる。また、配電線の線路損失が低減できるとともに、高調波の吸収率が高いので高調波に起因する焼損事故も低減でき、COの削減にも貢献し得る。さらに、本発明では、制御装置から大容量の低圧負荷機器への制御指令信号の送信を従来公知の電力線搬送通信などにより行うことができるので、通信費用を安価に抑えることができる。また、特に電力線搬送通信可能な配電線であれば、低圧負荷機器の力率調整手段の付加および制御装置を設置することで、この既存の配電線に簡単かつ安価に本発明のシステムを追加構築することができる。 As described above, by using the reactive power adjustment system and reactive power adjustment method of the distribution line according to the present invention, the power factor of the distribution line can be maintained high at low cost, easily and effectively, and the reactive power can be reduced. be able to. Moreover, the line loss of the distribution line can be reduced, and since the absorption rate of the harmonics is high, the burning accident caused by the harmonics can be reduced, which can contribute to the reduction of CO 2 . Furthermore, in the present invention, since the control command signal can be transmitted from the control device to the large-capacity low-voltage load device by a conventionally known power line carrier communication or the like, the communication cost can be suppressed at a low cost. In addition, especially for power distribution lines capable of power line communication, the system of the present invention can be added to the existing power distribution line easily and inexpensively by adding a power factor adjustment means and a control device for low-voltage load equipment. can do.

1 配電線無効電力調整システム
10 母線
11 配電線
12 遮断器
13、16 計器用変圧器(計測手段)
14 変流器(計測手段)
13a、14a、16a 信号線
15、17、19、21、23、25 配電変圧器
30 制御装置
31、34 制御信号線
32 電力線搬送中継装置
33 電力線搬送装置(親局)
35 インバータ装置
35a AC/DCコンバータ部
35b DC/DCコンバータ部
39 モータ回路
41 力率調整回路
45、49 力率調整手段
46 進み用コンデンサ
47、50 力率改善用コンデンサ
L1〜L6 低圧負荷(機器)
L7〜L9 低圧負荷機器の誘導性リアクタンス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distribution line reactive power adjustment system 10 Bus 11 Distribution line 12 Circuit breaker 13, 16 Instrument transformer (measuring means)
14 Current transformer (measuring means)
13a, 14a, 16a Signal line 15, 17, 19, 21, 23, 25 Distribution transformer 30 Control device 31, 34 Control signal line 32 Power line carrier relay device 33 Power line carrier device (master station)
35 Inverter device 35a AC / DC converter unit 35b DC / DC converter unit 39 Motor circuit 41 Power factor adjusting circuit 45, 49 Power factor adjusting means 46 Advance capacitor 47, 50 Power factor improving capacitors L1-L6 Low voltage load (equipment)
L7 to L9 Inductive reactance of low-pressure load equipment

Claims (6)

無効電力及び力率を求めるために配電線の所定位置に設置される計測手段と、
当該計測手段の計測結果に基づいて定期的に求めた無効電力が所定の範囲を外れている場合に制御指令信号を発する制御装置と、前記配電線に配置された各配電変圧器を介してその負荷側の低圧配電線の末端に接続される複数の低圧負荷機器の全部または一部にそれぞれ設けられる力率調整手段と、
前記計測手段と前記制御装置との間、および前記各力率調整手段と前記制御装置との間で信号の授受を可能にする通信手段とを備え、
前記配電変圧器ごとに前記制御指令信号の入力を受けた前記各力率調整手段が作動することで行われる調相制御が前記配電線の無効電力を消費、低減するように前記配電線に沿って順次実施されるようにしたことを特徴とする配電線の無効電力調整システム。
Measuring means installed at a predetermined position of the distribution line in order to obtain reactive power and power factor;
A control device that issues a control command signal when the reactive power periodically obtained based on the measurement result of the measuring means is out of a predetermined range, and the power distribution device via each distribution transformer disposed on the distribution line Power factor adjusting means provided respectively in all or part of a plurality of low-voltage load devices connected to the end of the load-side low-voltage distribution line;
Communication means that enables transmission and reception of signals between the measurement means and the control device, and between each power factor adjustment means and the control device,
Along with the distribution line, the phase adjustment control performed by the operation of each power factor adjusting unit that receives the control command signal for each distribution transformer consumes and reduces the reactive power of the distribution line. A reactive power adjustment system for distribution lines, which is implemented sequentially.
前記各低圧負荷機器は、その稼働パターンに応じて、または当該各低圧負荷機器の稼働パターンおよび容量の大小に応じて異なる調相制御を行うように構成されてなる請求項1に記載の配電線の無効電力調整システム。   2. The distribution line according to claim 1, wherein each of the low-voltage load devices is configured to perform different phase adjustment control according to an operation pattern thereof or according to an operation pattern and a capacity of each of the low-voltage load devices. Reactive power regulation system. 前記調相制御は、それが進み制御である場合と、遅れ制御である場合とで、前記配電線に沿って逆向きに順次実施されるものである請求項1または2に記載の配電線の無効電力調整システム。   3. The distribution line according to claim 1, wherein the phase adjustment control is sequentially performed in a reverse direction along the distribution line in a case where it is advance control and a case where it is delay control. Reactive power regulation system. 配電線に配置された個々の配電変圧器に接続されている複数の低圧負荷機器の一部または全部に力率調整手段を設けておき、当該配電線路の力率及び無効電力を定期的に把握し、所定範囲を超える進みまたは遅れ無効電力を検出したときは、前記配電変圧器ごとに前記配電線の無効電力を消費、低減するように前記力率調整手段を作動させる調相制御を前記配電線路に沿って順次実施するようにしたことを特徴とする配電線の無効電力調整方法。   Power factor adjustment means is provided in some or all of the multiple low-voltage load devices connected to individual distribution transformers arranged on the distribution line, and the power factor and reactive power of the distribution line are regularly monitored. And, when detecting a leading or lagging reactive power exceeding a predetermined range, phase distribution control for operating the power factor adjusting means to consume and reduce the reactive power of the distribution line for each of the distribution transformers. A reactive power adjustment method for a distribution line, which is performed sequentially along a track. 前記各低圧負荷機器は、その稼働パターンに応じて、または当該各低圧負荷機器の稼働パターンおよび容量の大小に応じて異なる調相制御を行うように構成されてなる請求項4に記載の配電線の無効電力調整方法。   5. The distribution line according to claim 4, wherein each of the low-voltage load devices is configured to perform different phase control depending on the operation pattern or depending on the operation pattern and the capacity of each low-voltage load device. Reactive power adjustment method. 前記調相制御は、それが進み制御である場合と、遅れ制御である場合とで、前記配電線に沿って逆向きに順次実施されるものである請求項4または5に記載の配電線の無効電力調整方法。   6. The distribution line according to claim 4, wherein the phase adjustment control is sequentially performed in a reverse direction along the distribution line, depending on whether the phase control is advance control or delay control. 7. Reactive power adjustment method.
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