JP2647928B2 - 電圧,無効電力制御方式 - Google Patents

電圧,無効電力制御方式

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JP2647928B2 JP63268569A JP26856988A JP2647928B2 JP 2647928 B2 JP2647928 B2 JP 2647928B2 JP 63268569 A JP63268569 A JP 63268569A JP 26856988 A JP26856988 A JP 26856988A JP 2647928 B2 JP2647928 B2 JP 2647928B2
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徹 佐野
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Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
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    • Y02E40/30Reactive power compensation

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は電力系統における電圧,無効電力制御方式
に関するものである。
[従来の技術] 従来のこの種電圧,無効電力制御方式としては第3図
に示すように変電所に於けるバンク2次電圧及びバンク
1次通過無効電力をそれぞれの目標値に保つように、負
荷時タップ切替変圧器、電力用コンデンサ、分路リアク
トル等の選択操作を制御するようにしている。
すなわち、第3図において、1はバンク1次側母線、
2はバンク2次側母線、PT1及びCT1はそれぞれバンク1
次側母線に接続された電圧変成器及び電流変成器、3は
バンク1次電圧V1及びバンク1次通過電流(一次電流)
I1よりバンク1次通過無効電力Q1を算出する無効電力変
換器、LRTは負荷時タップ切替変圧器、SC及びShRはそれ
ぞれ前記負荷時タップ切替変圧器LRTに接続された電力
用コンデンサ及び分路リアクトル、PT2はバンク2次側
母線2に接続された電圧変成器、V2はその電圧変成器PT
2の出力であるバンク2次電圧、4は電圧,無効電力制
御装置である。
次に第3図の動作について以下に説明する。今、バン
ク2次電圧V2及びバンク1次通過無効電力Q1の目標値V
20,Q10からの偏差値をそれぞれΔV2及びΔQ1とし、これ
らの値を縦軸及び横軸とする直交座標系を考えると第2
図の如く表せる。この第2図の原点はバンク2次電圧V2
及びバンク1次通過無効電力Q1の目標値Q10,V20を示
す。そして、前記目標値Q10,V20の周囲に不感帯Aを設
け、目標値Q10,V20からの夫々の偏差値ΔV2及びΔQ1
前記不感帯Aに追込むように制御を行う。
このときの各電圧調整機器、例えば、負荷時タップ切
替変圧器LRT、電力用コンデンサSC、分路リアクトルShR
等の電圧及び無効電力調整効果は一般に下記の通り表わ
せる。
負荷時タップ切替変圧器LRTのタップ上げ、V2→大、Q
1→大、タップ下げ、V2→小、Q1→小、 電力用コンデンサSCの投入、V2→大、Q1→小(ただ
し、分路リアクトルShRは断) 分路リアクトルShRの投入、V2→小、Q1→大(ただ
し、電力用コンデンサSCは断) 上記の各種電圧,無効電力調整機器等の電圧及び無効
電力調整効果を考慮した制御論理を組み込んだ電圧,無
効電力制御装置4によって各種操作機器の選択動作が行
われるものであった。
[発明が解決しようとする課題] 従来の電圧,無効電力制御方式は以上のように構成さ
れていたので、系統全体の変動等によってバンク1次電
圧V1が低下すると、V2=V1×1/n(V2:バンク2次電圧、
n:タップ比)であり、V2も低下する。また、1次無効電
力(1次通過無効電力)Q1、1次有効電力P1は、 Q1=V1・I1・sinθ P1=V1・I1・cosθ で求められるので、バンク1次電流I1、cosθ、sinθが
一定であれば、バンク1次電圧V1が低下することによ
り、1次無効電力Q1、1次有効電力P1も低下する。バン
ク2次電圧V2、1次無効電力Q1が低下すると、このバン
ク2次電圧V2及び1次無効電力Q1の偏差値ΔV2及びΔQ1
はそれぞれ減少し、第2図の第3象限(タップ上げ領
域)に移ることがある。この結果、タップを上げ(n−
Δn)、バンク2次電圧V2をあげる。
ところが、バンク1次側の系統が安定(変動を受けて
も電圧値が確保される強さがある)している場合は、バ
ンク1次電圧V1は大きく変化しないが、電源が遠隔地に
あり、負荷が集中している場合には、バンク1次電圧V1
は不安定な状況にあるため、タップを上げると、バンク
の無効分インピーダンス(リアクタンスXL分+側)が増
加することになり、1次無効電力Q1が増加して、バンク
1次電圧V1が下がり不安定となる。このため、系統運用
に悪影響を及ぼす等の問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、バンク1次側電圧の変動が大きい電力系統
に対しても適切なる操作機器が選択でき、かつ、バンク
1次電圧V1の安定化が図れる電圧,無効電力制御方式を
提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る電圧,無効電力制御方式はバンク1次
通過無効電力Q1の目標値Q10にバンク1次電圧V1の目標
値V10に対する偏差値(V1−V10)を加味したバンク1次
通過無効電力Q1の新目標値X0を下記式で求めて、前記バ
ンク1次通過無効電力Q1の目標値Q10を前記バンク1次
通過無効電力Q1の新目標値X0に移行させて制御を実施
し、バンク2次電圧V2及びバンク1次通過無効電力Q1
所定の制御目標値内に保つように制御する電圧,無効電
力制御装置を設けたものである。
記 X0=Q10+K(V1−V10) ここで、 Q10 バンク1次通過無効電力Q1の目標値 X0 バンク1次通過無効電力Q1の新目標値 V1 バンク1次電圧 V10 バンク1次電圧V1の目標値 K 係数 [作用] この発明における電圧,無効電力制御方式はバンク1
次通過無効電力Q1の目標値Q10にバンク1次電圧V1の目
標値V10に対する偏差値(V1−V10)を予め加味して制御
を行うようにしたため、バンク1次側電圧の変動が大き
い系統に対しても適正な操作機器の選択が自動的に行わ
れる。
[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。こ
の発明の構成は第3図に示したものと同一であり、また
第2図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第1
図の動作について以下に説明する。すなわち、この発明
の制御方式は従来の制御方式に於けるバンク1次通過無
効電力の目標値Q10に対して、下記のようにバンク1次
電圧を加味したバンク1次通過無効電力の新目標値X0
設定する。
X0=Q10+(V1−V10) ……(1) ここで、 Q10:バンク1次通過無効電力の目標値、 V1:バンク1次電圧、 V10:バンク1次電圧の目標値、 K:係数(正の実数) (1)式で定義した新目標値に向ってバンク1次通過
無効電力を制御する。
(1)式より本制御方式では第2図に示した従来のV
−Q平面に比べ、縦軸、すなわち目標値Q10を示す原点
が第1図に示す如くK(V1−V10)だけ平行移動した結
果、その新しい原点はX0=Q10+K(V1−V10)となる。
このとき、新偏差値ΔXは ΔX=Q1−X0=Q1−{Q10+K(V1−V10)}……(2) で表される。
従って、第4図において、例えば系統の特性として1
次電圧の変動が大きい場合には、負荷が増大し、バンク
1次、及び2次電圧V1,V2の両者とも低下した、従ってQ
1も低下した第4図B点のときは、K(V1−V10)<0と
なり縦軸は左方へ移動する。その結果、従来方式でB点
では、タップ上げ操作(V2→大、Q1→大)となり、1次
電圧V1をさらに低下させる場合でも、本発明の制御方式
では、新しい原点を左方に移動させており、その結果と
して電力用コンデンサSCが選択され、V2→大、Q1→小と
なり、1次,2次電圧V1,V2とも上昇させることができ
る。
また、系統の特性が一般的で1次電圧V1の変動が小さ
い場合にはK(V1−V10)が極めて小さい値となり、バ
ンク1次通過無効電力Q1の新目標値X0は従来のバンク1
次通過無効電力Q1の目標値Q10とほぼ同一となる。すな
わち第1図に見られるような座標軸の移動は起らず、制
御機器の選択も自動的に従来通り行われることとなり制
御不具合は発生しない。従って本装置は汎用性をもった
制御特性を有する。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、バンク1次通過無効
電力Q1の目標値Q10にバンク1次電圧V1の目標値V10に対
する偏差値(V1−V10)を加味したバンク1次通過無効
電力Q1の新目標値X0を下記式で求めて、前記バンク1次
通過無効電力Q1の目標値Q10を前記バンク1次通過無効
電力Q1の新目標値X0に移行させて制御を実施し、バンク
2次電圧V2及びバンク1次通過無効電力Q1を所定の制御
目標値内に保つように制御する電圧,無効電力制御装置
を設けたものであるので、バンク1次側電圧の変動が大
きい系統に対しても適正な操作機器の選択が自動的に行
われる。また、バンク1次側電圧変動の小さい一般の電
力系統に対しても自動的に従来方式の制御形態をとって
動作し汎用性の高い電圧,無効電力制御方式が得られる
効果がある。
X0=Q10+K(V1−V10) ここで、 Q10 バンク1次通過無効電力Q1の目標値 X0 バンク1次通過無効電力Q1の新目標値 V1 バンク1次電圧 V10 バンク1次電圧V1の目標値 K 係数
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す制御平面の特性変化
を従来方式と比較した制御特性説明図、第2図は従来の
電圧,無効電力制御方式の制御平面を示す制御特性説明
図、第3図は従来及び本発明の電圧,無効電力制御方式
の構成要素を示す系統制御機器の構成図、第4図はこの
発明の一実施例における制御平面の特性変化を説明する
制御特性説明図である。 1……バンク1次側母線、2……バンク2次側母線、3
……無効電力変換器、4……電圧,無効電力制御装置。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合田 忠弘 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番 2号 三菱電機株式会社制御製作所内 (72)発明者 鈴木 守 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−59926(JP,A) 特開 昭60−106330(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変電所におけるバンク2次電圧V2及びバン
    ク1次通過無効電力Q1を電圧,無効電力制御装置に入力
    し、その電圧,無効電力制御装置の出力により負荷時タ
    ップ切替変圧器、分路リアクトル、電力用コンデンサ等
    を制御して前記バンク2次電圧V2及びバンク1次通過無
    効電力Q1を所定の制御目標値内に保つように制御する電
    圧,無効電力制御方式において、前記バンク1次通過無
    効電力Q1の目標値Q10にバンク1次電圧V1の目標値V10
    対する偏差値(V1−V10)を加味したバンク1次通過無
    効電力Q1の新目標値X0を下記式で求めて、前記バンク1
    次通過無効電力Q1の目標値Q10を前記バンク1次通過無
    効電力Q1の新目標値X0に移行させて制御を実施し、前記
    バンク2次電圧V2及びバンク1次通過無効電力Q1を所定
    の制御目標値内に保つようにしたことを特徴とする電
    圧,無効電力制御方式。 記 X0=Q10+K(V1−V10) ここで、 Q10 バンク1次通過無効電力Q1の目標値 X0 バンク1次通過無効電力Q1の新目標値 V1 バンク1次電圧 V10 バンク1次電圧V1の目標値 K 係数
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