JP2019030052A - Reactive power compensation system and method - Google Patents

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正利 吉村
Masatoshi Yoshikawa
正利 吉村
日野 徳昭
Tokuaki Hino
徳昭 日野
守 木村
Mamoru Kimura
守 木村
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Abstract

To provide a reactive power compensation system for suppressing interference between reactive power that a generator outputs and reactive power that a stationary type reactive power compensation device outputs, and a method.SOLUTION: In a reactive power compensation system 7A, reactive power of a system 4 including a generator 5 is adjusted by a stationary type reactive power compensation device 70. The reactive power compensation system comprises: a various electric amount calculation part 711 for calculating a voltage fluctuation amount of the system 4 and first reactive power that the generator 5 outputs; and an output signal generation part 713 which generates an output signal Csvc for controlling second reactive power that the stationary type reactive power compensation device 70 outputs, based on the voltage fluctuation amount and the first reactive power which are calculated by the various electric amount calculation part 711, a bus voltage Vs of the system 4 and an output current ic of the stationary type reactive power compensation device 70. The output signal generation part 713 generates the output signal Csvc in such a manner that interference between the first reactive power and the second reactive power is suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無効電力補償システムおよび方法に関する。   The present invention relates to a reactive power compensation system and method.

ある限られた地域に設けられた電力系統を「局所系統」と呼び、既存の広域の電力系統を「上位系統」と呼ぶ。局所系統は、必要に応じて上位系統と連系し、上位系統に対して電力を売電し、あるいは上位系統から電力を買電する。一般的に、局所系統には、発電機を有するタービン発電システムやエンジン発電システムが備えられている。このような発電機は、ガバナ制御により出力電力を調整したり、AVR(Automatic Voltage Regulator:自動電圧調整)により出力電圧を一定に調整したりすることで、系統の周波数や電圧を安定させることが知られている。   A power system installed in a limited area is called a “local system”, and an existing wide-area power system is called a “upper system”. The local system is linked to the upper system as necessary, and sells power to the upper system or purchases power from the upper system. Generally, a local system is provided with a turbine power generation system or an engine power generation system having a generator. Such a generator can stabilize the frequency and voltage of the system by adjusting the output power by governor control or by adjusting the output voltage to a constant value by AVR (Automatic Voltage Regulator). Are known.

局所系統における電力の需給バランスが急激に変化する場合、発電機によるガバナ制御やAVRの応答速度では調整が間に合わず、系統電圧の振幅が大きく変動してしまう。そこで、この変動を抑制する目的で、電力変換器と直流充電部とを備えたSVC(Static Var Compensator:静止型無効電力補償装置)が用いられる。SVCは、系統電圧の振幅を抑制するように変換器電流を出力する。   When the supply and demand balance of power in the local system changes rapidly, the adjustment of the governor control by the generator and the response speed of AVR is not in time, and the amplitude of the system voltage greatly fluctuates. Therefore, for the purpose of suppressing this fluctuation, an SVC (Static Var Compensator) including a power converter and a DC charging unit is used. The SVC outputs a converter current so as to suppress the amplitude of the system voltage.

しかし、SVCは、発電機のAVRにより電圧低下が発生すると、負荷増加により電圧低下が発生したものと誤認識し、発電機が出力した無効電力を吸収してしまう可能性がある。このような発電機との干渉を防ぐ方法として、特許文献1の要約書には、「干渉動作抑制部100は、周波数信号ωsと変動分Cωsを基に、系統安定化制御と発電機のガバナ制御等とが干渉したかどうかを判定し、干渉している場合には、ローパスフィルタ72の時定数小さくして、変動分Cωsを小さくし、これによりSVCによる制御量を小さくして干渉を防止する」と記載されている。   However, when a voltage drop occurs due to the AVR of the generator, the SVC may misrecognize that the voltage drop has occurred due to an increase in load, and may absorb reactive power output by the generator. As a method for preventing such interference with the generator, the abstract of Patent Document 1 states that “the interference operation suppression unit 100 is based on the frequency signal ωs and the variation Cωs, and the system stabilization control and the governor of the generator. It is determined whether or not there is interference with the control, and if there is interference, the time constant of the low-pass filter 72 is reduced to reduce the variation Cωs, thereby reducing the control amount by SVC and preventing interference. It is described.

特開2009−136640号公報JP 2009-136640 A

しかし、特許文献1に開示されたSVCでは、干渉している場合にSVCの制御量を小さくするため、ある程度干渉を抑制可能ではあるが、干渉を防いではいないため、系統電圧の変動抑制には十分機能しないと考えられる。   However, in the SVC disclosed in Patent Document 1, in order to reduce the control amount of the SVC in the case of interference, the interference can be suppressed to some extent. However, since the interference is not prevented, in order to suppress the fluctuation of the system voltage. It seems that it doesn't work well.

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、発電機の出力する無効電力と静止型無効電力補償装置の出力する無効電力との干渉を抑制できるようにした無効電力補償システムおよび方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a reactive power compensation system and method capable of suppressing interference between reactive power output from a generator and reactive power output from a static reactive power compensator. The purpose is to provide.

上記課題を解決すべく、本発明に従う無効電力補償システムは、発電機を有する系統の無効電力を静止型無効電力補償装置により調整する無効電力補償システムであって、系統の電圧変動量と発電機の出力する第1無効電力とを演算する電気諸量演算部と、電気諸量演算部により演算された電圧変動量および第1無効電力と系統の電圧と静止型無効電力補償装置の出力電流とに基づいて、静止型無効電力補償装置の出力する第2無効電力を制御する出力信号を生成する出力信号生成部と、を備え、出力信号生成部は、第1無効電力と第2無効電力との干渉を抑制するように、出力信号を生成する。   In order to solve the above problems, a reactive power compensation system according to the present invention is a reactive power compensation system that adjusts reactive power of a system having a generator by a static reactive power compensator. An electric quantity calculation unit for calculating the first reactive power output from the power supply, a voltage fluctuation amount calculated by the electric quantity calculation unit, the first reactive power, the system voltage, and the output current of the static reactive power compensator And an output signal generation unit that generates an output signal for controlling the second reactive power output from the static reactive power compensator. The output signal generation unit includes a first reactive power and a second reactive power. The output signal is generated so as to suppress the interference.

本発明によれば、発電機の出力する第1無効電力と静止型無効電力補償装置の出力する第2無効電力との干渉を抑制する出力信号を生成して、静止型無効電力補償装置を制御することができる。これにより、系統の電圧変動を抑制すると共に、元の状態に復帰する時間を短縮できる。   According to the present invention, an output signal that suppresses interference between the first reactive power output from the generator and the second reactive power output from the static reactive power compensator is generated to control the static reactive power compensator. can do. Thereby, while suppressing the voltage fluctuation of a system | strain, the time which returns to the original state can be shortened.

第1実施例に係る無効電力補償システムのブロック図である。It is a block diagram of the reactive power compensation system which concerns on 1st Example. 負荷が変動した場合の無効電力等の変化を示す概略波形図である。It is a schematic waveform diagram which shows a change of reactive power etc. when a load fluctuates. 第2実施例に係る無効電力補償システムのブロック図である。It is a block diagram of the reactive power compensation system which concerns on 2nd Example. 負荷が変動した場合の無効電力等の変化を示す概略波形図である。It is a schematic waveform diagram which shows a change of reactive power etc. when a load fluctuates. 第3実施例に係る無効電力補償システムのブロック図である。It is a block diagram of the reactive power compensation system which concerns on 3rd Example. 第4実施例に係る静止型無効電力補償装置の概略回路図である。It is a schematic circuit diagram of the static reactive power compensator according to the fourth embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態に係る無効電力補償システムは、系統の電圧変動量と発電機の無効電力を演算し、電圧変動量と無効電力と系統電圧と静止型無効電力補償装置の電流とに基づいて、発電機の出力する第1無効電力と静止型無効電力補償装置の出力する第2無効電力との干渉を抑制するように、静止型無効電力補償装置の出力信号を生成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The reactive power compensation system according to the present embodiment calculates the voltage fluctuation amount of the system and the reactive power of the generator, and generates power based on the voltage fluctuation amount, the reactive power, the system voltage, and the current of the static reactive power compensator. An output signal of the static reactive power compensator is generated so as to suppress interference between the first reactive power output from the machine and the second reactive power output from the static reactive power compensator.

図1,図2を用いて第1実施例を説明する。   The first embodiment will be described with reference to FIGS.

<第1実施例の構成>   <Configuration of the first embodiment>

図1は、本実施例による無効電力補償システム7Aの例を示すブロック図である。無効電力補償システム7Aは、静止型無効電力補償装置(SVC)70と、SVC70を制御する制御装置71Aとを備える。後述する他の実施例では、無効電力補償システム7B,7Cと呼ぶが、特に区別しない場合、無効電力補償システム7と呼ぶことができる。同様に、後述の実施例では、制御装置71Bと呼ぶが、特に区別しない場合、制御装置71と呼ぶことができる。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a reactive power compensation system 7A according to the present embodiment. The reactive power compensation system 7 </ b> A includes a static reactive power compensation device (SVC) 70 and a control device 71 </ b> A that controls the SVC 70. In other embodiments to be described later, they are referred to as reactive power compensation systems 7B and 7C, but can be referred to as reactive power compensation system 7 unless otherwise distinguished. Similarly, in the embodiment described later, it is referred to as a control device 71B, but can be referred to as the control device 71 unless otherwise distinguished.

電力系統PSは、広域の基幹電力系統である上位系統1(他の電力系統)と、上位系統1に連系線2で接続された母線系統4を含む局所系統3とを有している。局所系統3では、例えば、発電機5と、負荷設備(以下、負荷とも呼ぶ)6と、無効電力補償システム7A等とが、母線系統4に接続されている。   The power system PS has a high-order system 1 (another power system) that is a wide-area main power system, and a local system 3 that includes a bus system 4 connected to the high-order system 1 through a connection line 2. In the local system 3, for example, a generator 5, a load facility (hereinafter also referred to as a load) 6, a reactive power compensation system 7 </ b> A, and the like are connected to the bus system 4.

発電機5は、例えば、エンジン発電機、タービン発電機等の慣性を有する発電設備であり、局所系統3の負荷6で使用する電力を供給する。局所系統3の電力に余剰が生じた場合は、発電機5から出力する電力を抑制したり、余った電力を連系線2を通じて上位系統1に送電したりして、電力の需給バランスを調整する。局所系統3の電力に不足が生じた場合は、負荷6で使用する電力を抑制したり、連系線2を通じて上位系統1から電力を受電したりして、電力の需給バランスを調整する。   The generator 5 is a power generation facility having inertia such as an engine generator and a turbine generator, for example, and supplies electric power used by the load 6 of the local system 3. When surplus power is generated in the local system 3, the power output from the generator 5 is suppressed, or surplus power is transmitted to the upper system 1 through the interconnection line 2 to adjust the power supply / demand balance. To do. When the power of the local system 3 is insufficient, the power used by the load 6 is suppressed, or the power is received from the higher system 1 through the interconnection line 2 to adjust the power supply / demand balance.

発電機5は、AVR50を有しており、電圧検出器10で検出した発電機端電圧Vgを用いて、発電機端電圧Vgの値を調整する。   The generator 5 has an AVR 50 and uses the generator end voltage Vg detected by the voltage detector 10 to adjust the value of the generator end voltage Vg.

負荷設備6は、住宅、オフィスビル、工場等で使用する各種電気機器を含む。図1では1つの負荷として図示しているが、通常、複数の負荷で構成される。   The load facility 6 includes various electric devices used in houses, office buildings, factories, and the like. Although illustrated as one load in FIG. 1, the load is usually composed of a plurality of loads.

SVC70は、図6で後述するように、例えば電力変換器と直流充電部とを備えて構成することができる。SVC70は、電圧抑制対象である母線系統4の電圧変動ΔVsを抑制するように、制御装置71Aで生成された出力信号CSVCに従って、「第2無効電力」としての無効電力Qcを出力する。   As will be described later with reference to FIG. 6, the SVC 70 can be configured to include, for example, a power converter and a DC charging unit. The SVC 70 outputs reactive power Qc as “second reactive power” in accordance with the output signal CSVC generated by the control device 71A so as to suppress the voltage fluctuation ΔVs of the bus system 4 that is a voltage suppression target.

制御装置71Aは、電気諸量演算部711と、出力信号生成部713とを含んで構成することができる。   The control device 71A can be configured to include an electrical quantity calculation unit 711 and an output signal generation unit 713.

電気諸量演算部711は、電圧検出器11により母線系統4の電圧Vsを検出し、電流検出器12により発電機電流igを検出し、電流検出器13によりSVC電流icを検出する。そして、電気諸量演算部711は、それら検出した各値Vs,ig,icから母線系統4の電圧変動量ΔVsと発電機無効電力Qgとを演算する。   The electrical quantity calculation unit 711 detects the voltage Vs of the bus system 4 with the voltage detector 11, detects the generator current ig with the current detector 12, and detects the SVC current ic with the current detector 13. Then, the electric quantity calculation unit 711 calculates the voltage fluctuation amount ΔVs of the bus system 4 and the generator reactive power Qg from the detected values Vs, ig, ic.

出力信号生成部713は、電気諸量演算部711の出力信号に基づいて、SVC無効電力Qcを指令する出力信号Csvcを生成する。出力信号生成部713は、まず、検出した母線電圧Vsと演算した電圧変動量ΔVsと発電機無効電力Qgとを用いて、発電機無効電力Qgの符号と逆にならないように制御信号を生成する。この制御信号とSVC電流icと母線電圧Vsの値と位相情報とを用いて、出力信号Csvcを生成する。SVC70は、この出力信号Csvcに従ってSVC無効電力Qcを放出または吸収する。   The output signal generation unit 713 generates an output signal Csvc for instructing the SVC reactive power Qc based on the output signal of the electrical quantity calculation unit 711. First, the output signal generation unit 713 generates a control signal using the detected bus voltage Vs, the calculated voltage fluctuation amount ΔVs, and the generator reactive power Qg so as not to reverse the sign of the generator reactive power Qg. . The output signal Csvc is generated using the control signal, the SVC current ic, the value of the bus voltage Vs, and the phase information. The SVC 70 releases or absorbs the SVC reactive power Qc according to the output signal Csvc.

ここで、発電機無効電力Qgは「第1無効電力」に該当する。本実施例では、上述の通り、発電機無効電力Qgの符号とSVC無効電力Qcの符号とが反対にならないように、SVC60へ与える出力信号Csvcを生成する。換言すれば、本実施例では、発電機無効電力Qgの符号とSVC無効電力Qcの符号とが一致するように、出力信号Csvcを生成する。ただし、ここでの符号の一致には、0を含む。符号が一致する場合には、正の符号と正の符号の組合せだけでなく、正の符号と0との組合せも含まれる。   Here, the generator reactive power Qg corresponds to “first reactive power”. In the present embodiment, as described above, the output signal Csvc to be supplied to the SVC 60 is generated so that the sign of the generator reactive power Qg and the sign of the SVC reactive power Qc are not reversed. In other words, in this embodiment, the output signal Csvc is generated so that the sign of the generator reactive power Qg matches the sign of the SVC reactive power Qc. However, the sign match here includes 0. When the codes match, not only a combination of a positive code and a positive code but also a combination of a positive code and 0 is included.

<第1実施例の動作>   <Operation of First Embodiment>

次に、図2を参照して、本実施例の動作を説明する。図2では、本実施例による波形図(実線)と比較例の波形図(点線)とを対比して示す。先に、実線の波形図を参照して、本実施例の動作を説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the waveform diagram according to the present embodiment (solid line) is compared with the waveform diagram of the comparative example (dotted line). First, the operation of the present embodiment will be described with reference to the solid line waveform diagram.

図2(a)に示すように、時刻t1において負荷設備6の負荷電流iLがステップ状に急増したとする。   As shown in FIG. 2 (a), it is assumed that the load current iL of the load facility 6 suddenly increases stepwise at time t1.

負荷電流iLが急増すると、局所系統3では電力供給が不足する。このため、図2(b)に示すように、母線系統の電圧Vsは、時刻t1以降規定値よりも低下する。母線電圧Vsの低下に連動して、発電機電圧Vgが低下する。電圧検出器10が発電機電圧Vgの低下を検出すると、AVR50は、発電機電圧Vgを目標値に戻すように動作する。これにより、図2(c)に示すように、発電機5の無効電力Qgが増加する。   When the load current iL increases rapidly, the local system 3 is insufficient in power supply. For this reason, as shown in FIG.2 (b), the voltage Vs of a bus-line system falls from a regulation value after time t1. The generator voltage Vg decreases in conjunction with the decrease in the bus voltage Vs. When the voltage detector 10 detects a decrease in the generator voltage Vg, the AVR 50 operates to return the generator voltage Vg to the target value. Thereby, as shown in FIG.2 (c), the reactive power Qg of the generator 5 increases.

母線電圧Vsの低下に伴って発電機無効電力Qgが増加し続けるため、時刻t2で母線電圧Vsの減少が停止する。そして、時刻t2において、母線電圧Vsは増加に転じ、時刻t3で規定値に戻る。母線電圧Vsが規定値へ戻るのに合わせて、時刻t2以降、発電機無効電力Qgも減少していく。   Since the generator reactive power Qg continues to increase as the bus voltage Vs decreases, the decrease in the bus voltage Vs stops at time t2. At time t2, the bus voltage Vs starts to increase and returns to the specified value at time t3. As the bus voltage Vs returns to the specified value, the generator reactive power Qg also decreases after time t2.

図2(d)は、母線系統4の電圧変動量ΔVsを示しており、時刻t1から時刻t2の間は負の値を取り、時刻t2から時刻t3の間は正の値となる。   FIG. 2D shows the voltage fluctuation amount ΔVs of the bus system 4, and takes a negative value from time t1 to time t2, and takes a positive value from time t2 to time t3.

図2(e)は、SVC70の無効電力Qcの変化を示す。SVC無効電力Qcを制御する出力信号生成部713は、時刻t1から時刻t2において、規定値以下に低下する母線電圧Vsと電圧変動量ΔVsと増加する発電機無効電力Qgとから、正の制御信号を生成する。この正の制御信号を用いて生成した出力信号CsvcをSVC70に与えることで、SVC70から出力する無効電力Qcは正となり、発電機5の無効電力Qgと同様に電圧変動を抑制するよう動作する。   FIG. 2 (e) shows a change in the reactive power Qc of the SVC 70. The output signal generation unit 713 that controls the SVC reactive power Qc is a positive control signal from the bus voltage Vs that decreases below a specified value, the voltage fluctuation amount ΔVs, and the generator reactive power Qg that increases from time t1 to time t2. Is generated. By giving the output signal Csvc generated using this positive control signal to the SVC 70, the reactive power Qc output from the SVC 70 becomes positive, and operates to suppress voltage fluctuations in the same manner as the reactive power Qg of the generator 5.

時刻t2から時刻t3の間は、電圧変動量ΔVsの符号が負から反転して正となるが、母線電圧Vsが負で発電機無効電力Qgが正であるため、出力信号生成部713は、引き続き正の制御信号を生成する。したがって、時刻t1から時刻t2と同様に、SVC70の無効電力Qcは正となり、発電機5と同様に電圧変動を抑制するよう動作する。   From time t2 to time t3, the sign of the voltage fluctuation amount ΔVs is inverted from negative to positive, but since the bus voltage Vs is negative and the generator reactive power Qg is positive, the output signal generation unit 713 Subsequently, a positive control signal is generated. Accordingly, the reactive power Qc of the SVC 70 is positive, similar to the time t1 to the time t2, and operates so as to suppress voltage fluctuations as with the generator 5.

<比較例>   <Comparative example>

次に、図2中に点線で示す比較例を説明する。比較例は、本実施例の構成に比べて、電流検出器12を備えていない点で少なくとも異なる。したがって、比較例では、発電機無効電力Qgを演算することができないため、発電機無効電力Qgを考慮しないでSVC70への出力信号を生成する。   Next, a comparative example indicated by a dotted line in FIG. 2 will be described. The comparative example is at least different from the configuration of the present embodiment in that the current detector 12 is not provided. Therefore, in the comparative example, since the generator reactive power Qg cannot be calculated, an output signal to the SVC 70 is generated without considering the generator reactive power Qg.

時刻t1において負荷設備6の負荷電流iLがステップ状に急増するという条件は、本実施例と同じである。   The condition that the load current iL of the load facility 6 rapidly increases stepwise at time t1 is the same as in the present embodiment.

図2(d)に示す通り、電圧変動量ΔVsは時刻t1より零から負に減少し、その後増加に転じて時刻t2で零に戻る。比較例の場合も、出力信号生成部713は、この電圧変動ΔVsを抑制するように制御信号を生成するため、図2(e)のようなSVC無効電力Qcとなる。   As shown in FIG. 2 (d), the voltage fluctuation amount ΔVs decreases from zero to negative from time t1, then increases and returns to zero at time t2. Also in the case of the comparative example, the output signal generation unit 713 generates the control signal so as to suppress the voltage fluctuation ΔVs, so that the SVC reactive power Qc as illustrated in FIG.

時刻t2以降は、図2(d)に示す通り、電圧変動量ΔVsが正の値に転じるため、比較例の場合、SVC無効電力Qcは負(吸収)となる。この時、母線電圧Vsは負であり、発電機無効電力Qgは正(放出)であるため、SVC70は発電機5による電圧変動抑制を阻害することになる。従って、比較例の場合、時刻t3の段階でも母線電圧Vsは規定値に戻ることができない。母線電圧Vsが規定値に戻るのは、時刻t3よりも遅い時刻t4である。   After time t2, as shown in FIG. 2 (d), the voltage fluctuation amount ΔVs turns to a positive value. In the comparative example, the SVC reactive power Qc becomes negative (absorbed). At this time, since the bus voltage Vs is negative and the generator reactive power Qg is positive (released), the SVC 70 inhibits voltage fluctuation suppression by the generator 5. Therefore, in the case of the comparative example, the bus voltage Vs cannot return to the specified value even at the stage of time t3. The bus voltage Vs returns to the specified value at time t4 that is later than time t3.

<第1実施例の効果>   <Effect of the first embodiment>

以上のように、本実施例によれば、検出した母線電圧Vsと演算した電圧変動量ΔVsと発電機無効電力Qgとを用いて、発電機無効電力Qgの符号と逆にならないように制御信号を生成し、SVC70から無効電力Qcを出力する。これにより、SVC70の無効電力Qcと発電機5の無効電力Qgとが干渉するのを抑制することができ、電圧変動の抑制効果を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, using the detected bus voltage Vs, the calculated voltage fluctuation amount ΔVs, and the generator reactive power Qg, the control signal is prevented from being reversed from the sign of the generator reactive power Qg. And the reactive power Qc is output from the SVC 70. Thereby, it can suppress that the reactive power Qc of SVC70 and the reactive power Qg of the generator 5 interfere, and can suppress the suppression effect of a voltage fluctuation.

すなわち、本実施例の無効電力補償システム7Aは、発電機5と協調して無効電力補償動作を実施する。これにより、本実施例では、負荷6が急激に増加した場合でも、発電機無効電力QgとSVC無効電力Qcとが互いに打ち消しあうのを抑制して、系統電圧(母線系統4の電圧Vs)の変動量を少なくでき、系統電圧が規定値に復帰するまでの時間を短縮できる。これにより、本実施例では、局所系統3を安定化することができ、信頼性を高めることができる。   That is, the reactive power compensation system 7A according to the present embodiment performs the reactive power compensation operation in cooperation with the generator 5. Thus, in this embodiment, even when the load 6 increases rapidly, the generator reactive power Qg and the SVC reactive power Qc are suppressed from canceling each other, and the system voltage (the voltage Vs of the bus system 4) is reduced. The amount of fluctuation can be reduced, and the time until the system voltage returns to the specified value can be shortened. Thereby, in a present Example, the local system | strain 3 can be stabilized and reliability can be improved.

図3,図4を用いて第2実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、第1実施例との相違を中心に説明する。本実施例では、制御装置71Aに代えて、干渉判定部712を備える制御装置71Bを用いる点で第1実施例と異なる。   A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the following embodiments including the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described. This embodiment is different from the first embodiment in that a control device 71B including an interference determination unit 712 is used instead of the control device 71A.

図3は、本実施例による無効電力補償システム7Bの構成を示すブロック図である。制御装置71Bは、電気諸量演算部711と出力信号生成部713とを有する点で第1実施例の制御装置71Aと共通しているが、本実施例では、干渉判定部712が新たに設けられている。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the reactive power compensation system 7B according to this embodiment. The control device 71B is common to the control device 71A of the first embodiment in that it includes an electrical quantity calculation unit 711 and an output signal generation unit 713, but in this embodiment, an interference determination unit 712 is newly provided. It has been.

干渉判定部712は、母線電圧Vsが負かつ電圧変動量ΔVsが正かつ発電機無効電力Qgが正の場合と、母線電圧Vsが正かつ電圧変動量ΔVsが負かつ発電機無効電力Qgが負の場合とで、発電機5との干渉を避けるための補正信号CIFを出力する。   The interference determination unit 712 includes a case where the bus voltage Vs is negative, the voltage fluctuation amount ΔVs is positive, and the generator reactive power Qg is positive, and the bus voltage Vs is positive, the voltage fluctuation amount ΔVs is negative, and the generator reactive power Qg is negative. In this case, a correction signal CIF for avoiding interference with the generator 5 is output.

図4は、本実施例の無効電力補償システム7Bを用いた場合の波形図の例である。図4(a)に示すように、時刻t1において負荷設備6の負荷電流iLがステップ状に急増したとする。負荷電流iLが急増すると、局所系統3は電力供給不足となるため、図4(b)に示すように、母線系統の電圧Vsはt1以降規定値よりも低下する。   FIG. 4 is an example of a waveform diagram when the reactive power compensation system 7B of the present embodiment is used. As shown in FIG. 4A, it is assumed that the load current iL of the load facility 6 rapidly increases in a step shape at time t1. When the load current iL increases rapidly, the local system 3 becomes insufficient in power supply, so that the voltage Vs of the bus system decreases from the specified value after t1 as shown in FIG. 4B.

母線電圧Vsの低下に連動して、発電機電圧Vgも低下するため、図4(c)に示すように、発電機5の無効電力Qgが増加する。母線電圧Vsの低下に伴って、発電機無効電力Qgが増加し続け、時刻t2で母線電圧Vsの減少が収まる。   Since the generator voltage Vg also decreases in conjunction with the decrease in the bus voltage Vs, the reactive power Qg of the generator 5 increases as shown in FIG. As the bus voltage Vs decreases, the generator reactive power Qg continues to increase, and the decrease in the bus voltage Vs stops at time t2.

一方、SVC70は、制御装置71Bの電気諸量演算部711で、図4(d)に示す母線系統4の電圧変動量ΔVsを演算し、出力信号生成部713にて電圧変動量ΔVsに応じた出力指令Csvcを生成する。図4(e)に示すように、時刻t1から時刻t2の間は、電圧変動量ΔVsが負であるため、SVC70は無効電力Qcを放出する。   On the other hand, the SVC 70 calculates the voltage fluctuation amount ΔVs of the bus system 4 shown in FIG. 4D by the electric quantity calculation unit 711 of the control device 71B, and the output signal generation unit 713 responds to the voltage fluctuation amount ΔVs. An output command Csvc is generated. As shown in FIG. 4 (e), since the voltage fluctuation amount ΔVs is negative between time t1 and time t2, the SVC 70 releases reactive power Qc.

時刻t2以降、図4(b)に示すように、母線電圧Vsは増加に転じ、時刻t5で規定値に戻る。これに合わせて、発電機無効電力Qgも減少していく。この時、母線電圧Vsが負かつ電圧変動量ΔVsが正かつ発電機無効電力Qgが正であるため、干渉判定部712は、補正信号CIFを出力する。   After time t2, as shown in FIG. 4B, the bus voltage Vs starts to increase and returns to the specified value at time t5. In accordance with this, the generator reactive power Qg also decreases. At this time, since the bus voltage Vs is negative, the voltage fluctuation amount ΔVs is positive, and the generator reactive power Qg is positive, the interference determination unit 712 outputs the correction signal CIF.

出力信号生成部713は、補正信号CIFを受けると、SVC70が発電機無効電力Qgを吸収しないように、出力信号Csvcを生成する。したがって、時刻t1から時刻t2の間は、電圧変動量ΔVsが正であるが、SVC70は無効電力を吸収しない。すなわち、SVC70は、無効電力Qgを放出する発電機5と干渉しない。   When receiving the correction signal CIF, the output signal generation unit 713 generates the output signal Csvc so that the SVC 70 does not absorb the generator reactive power Qg. Therefore, between time t1 and time t2, voltage fluctuation amount ΔVs is positive, but SVC 70 does not absorb reactive power. That is, the SVC 70 does not interfere with the generator 5 that emits the reactive power Qg.

本実施例も上述の通り、第1実施例と同様の作用効果を奏する。本実施例では、発電機5の動作とSVC70の動作とが干渉するタイミングを検出し、そのタイミングで補正信号CIFを出力信号生成部713へ出力することにより、SVC70により無効電力の吸収を抑制する。したがって、本実施例によれば、効率的にSVC70を作動させることができる。   As described above, this embodiment also has the same operational effects as the first embodiment. In this embodiment, the timing at which the operation of the generator 5 interferes with the operation of the SVC 70 is detected, and the correction signal CIF is output to the output signal generation unit 713 at that timing, thereby suppressing the absorption of reactive power by the SVC 70. . Therefore, according to the present embodiment, the SVC 70 can be operated efficiently.

図5を用いて第3実施例を説明する。本実施例の無効電力補償システム7Cは、SVC70の接続点を、母線系統4から、母線系統4と発電機5とを接続する線路(連系線)に代えた点で第1実施例と異なる。   A third embodiment will be described with reference to FIG. The reactive power compensation system 7C of the present embodiment differs from that of the first embodiment in that the connection point of the SVC 70 is changed from a bus system 4 to a line (interconnection line) connecting the bus system 4 and the generator 5. .

図5は、本実施例による無効電力補償システム7Cのブロック図である。SVC7が無効電力Qcを出力するための連系線L1が、母線系統4と発電機5の連系線L2に接続されている。   FIG. 5 is a block diagram of a reactive power compensation system 7C according to this embodiment. A connection line L <b> 1 for the SVC 7 to output reactive power Qc is connected to the bus line system 4 and the connection line L <b> 2 of the generator 5.

これにより、本実施例によれば、SVC70は、母線系統4を介さずに発電機5と接続されるため、発電機5の近傍における電圧変動の抑制効果や、発電機5に逆流する電流成分の補償効果等を向上させることができる。本実施例は、第1実施例および第2実施例のいずれとも結合可能である。   Thereby, according to the present embodiment, since the SVC 70 is connected to the generator 5 without going through the bus system 4, the effect of suppressing the voltage fluctuation in the vicinity of the generator 5 and the current component flowing back to the generator 5 are obtained. This can improve the compensation effect. This embodiment can be combined with either the first embodiment or the second embodiment.

図6を用いて、第4実施例を説明する。第4実施例では、SVC70の構成例を幾つか説明する。本実施例で述べる各タイプのSVCは、第1〜第3実施例のいずれにも適用可能である。   A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, several configuration examples of the SVC 70 will be described. Each type of SVC described in the present embodiment is applicable to any of the first to third embodiments.

図6(a)に示す第1のタイプのSVC70−1は、電力変換器701と直流充電部703とを備えて構成することができる。直流充電部703として、蓄電池等の直流電源を用いることができる。   A first type SVC 70-1 shown in FIG. 6A can be configured by including a power converter 701 and a DC charging unit 703. As the DC charging unit 703, a DC power source such as a storage battery can be used.

図6(b)に示す第2のタイプのSVC70−2は、電力変換器701と、逆変換器702と、電力変換器701と逆変換器702を接続するコンデンサ704と、直流充電部703へ交流電力を供給する交流電源705とを備える。   A second type of SVC 70-2 shown in FIG. 6B includes a power converter 701, an inverse converter 702, a capacitor 704 that connects the power converter 701 and the inverse converter 702, and a DC charging unit 703. And an AC power source 705 for supplying AC power.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. The above-described embodiments are illustrated for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について削除し、若しくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。   Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to delete a part of the configuration of each embodiment, or to add or replace another configuration. In addition, the control lines and information lines shown in the figure are those that are considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines that are necessary on the product are shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。   Moreover, each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention. Further, the configurations described in the claims can be combined with combinations other than those specified in the claims.

1:上位系統、2:連系線、3:局所系統、4:母線系統、5:発電機、6:負荷設備、7A,7B,7C:無効電力補償システム、10,11:電圧検出器、12,13:電流検出器:50:自動電圧調整装置、70:静止型無効電力補償装置、711:電気諸量演算部、712:干渉判定部、713:出力信号生成部   1: host system, 2: interconnection line, 3: local system, 4: bus system, 5: generator, 6: load equipment, 7A, 7B, 7C: reactive power compensation system, 10, 11: voltage detector, 12, 13: Current detector: 50: Automatic voltage regulator, 70: Static reactive power compensator, 711: Electric quantity calculation unit, 712: Interference determination unit, 713: Output signal generation unit

Claims (7)

発電機を有する系統の無効電力を静止型無効電力補償装置により調整する無効電力補償システムであって、
前記系統の電圧変動量と前記発電機の出力する第1無効電力とを演算する電気諸量演算部と、
前記電気諸量演算部により演算された前記電圧変動量および前記第1無効電力と前記系統の電圧と前記静止型無効電力補償装置の出力電流とに基づいて、前記静止型無効電力補償装置の出力する第2無効電力を制御する出力信号を生成する出力信号生成部と、
を備え、
前記出力信号生成部は、前記第1無効電力と前記第2無効電力との干渉を抑制するように、前記出力信号を生成する、
無効電力補償システム。
A reactive power compensation system that adjusts reactive power of a system having a generator by a static reactive power compensator,
Various electric quantity calculation units for calculating the voltage fluctuation amount of the system and the first reactive power output by the generator;
The output of the static reactive power compensator is based on the voltage fluctuation amount calculated by the electrical quantity calculator, the first reactive power, the voltage of the system, and the output current of the static reactive power compensator. An output signal generator for generating an output signal for controlling the second reactive power to be
With
The output signal generation unit generates the output signal so as to suppress interference between the first reactive power and the second reactive power.
Reactive power compensation system.
前記出力信号生成部は、前記第1無効電力の符号と前記第2無効電力の符号とが反対にならないように、前記出力信号を生成する、
請求項1に記載の無効電力補償システム。
The output signal generation unit generates the output signal so that the sign of the first reactive power and the sign of the second reactive power are not reversed.
The reactive power compensation system according to claim 1.
前記系統の電圧と前記電圧変動量と前記第1無効電力とに基づいて、前記第1無効電力と前記第2無効電力とが干渉するか判定する干渉判定部をさらに備え、
前記出力信号生成部は、前記干渉判定部により干渉すると判定された場合に、前記第2無効電力の出力を停止させる、
請求項1に記載の無効電力補償システム。
An interference determination unit for determining whether the first reactive power and the second reactive power interfere based on the voltage of the system, the voltage fluctuation amount, and the first reactive power;
The output signal generation unit stops the output of the second reactive power when it is determined by the interference determination unit to interfere;
The reactive power compensation system according to claim 1.
前記静止型無効電力補償装置は、前記系統と前記発電機とを接続する線路上に接続されている、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の無効電力補償システム。
The static reactive power compensator is connected on a line connecting the system and the generator,
The reactive power compensation system according to any one of claims 1 to 3.
発電機を有する系統の無効電力を静止型無効電力補償装置を用いて調整する無効電力補償方法であって、
前記系統の電圧変動量と前記発電機の出力する第1無効電力とを演算し、
前記電圧変動量および前記第1無効電力と前記系統の電圧と前記静止型無効電力補償装置の出力電流とに基づいて、前記第1無効電力と前記静止型無効電力補償装置の出力する第2無効電力との干渉を抑制するように、前記静止型無効電力補償装置を制御する出力信号を生成する、
無効電力補償方法。
A reactive power compensation method for adjusting reactive power of a system having a generator using a static reactive power compensator,
Calculate the voltage fluctuation amount of the system and the first reactive power output from the generator,
Based on the voltage fluctuation amount, the first reactive power, the system voltage, and the output current of the static reactive power compensator, the first reactive power and the second reactive power output from the static reactive power compensator Generating an output signal for controlling the static reactive power compensator so as to suppress interference with power;
Reactive power compensation method.
前記出力信号は、前記第1無効電力の符号と前記第2無効電力の符号とが反対にならないように生成される、
請求項5に記載の無効電力補償方法。
The output signal is generated so that the sign of the first reactive power and the sign of the second reactive power are not reversed.
The reactive power compensation method according to claim 5.
前記出力信号は、前記第1無効電力と前記第2無効電力とが干渉すると判定された場合には出力が停止される、
請求項5に記載の無効電力補償方法。
The output of the output signal is stopped when it is determined that the first reactive power and the second reactive power interfere with each other.
The reactive power compensation method according to claim 5.
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