JP3041966B2 - 電圧調整継電器装置 - Google Patents

電圧調整継電器装置

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JP3041966B2
JP3041966B2 JP2409200A JP40920090A JP3041966B2 JP 3041966 B2 JP3041966 B2 JP 3041966B2 JP 2409200 A JP2409200 A JP 2409200A JP 40920090 A JP40920090 A JP 40920090A JP 3041966 B2 JP3041966 B2 JP 3041966B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変電所において用いら
れる変圧器の変圧比切り替え用の電圧調整継電器装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】変電所は、例えば発電所側から与えられ
る270、000V程度の高電圧を変圧器により6、60
0V程度に降圧して各需要家に分配して与えている。こ
の場合、変圧器の2次側電圧が一定とされても、送電線
の線路損失に基づく負荷電流の増減に伴って各需要家に
与えられる端末電圧は変動する。
【0003】すなわち、負荷電流が増大する場合は端末
電圧は降下し、負荷電流が減少する場合は端末電圧は上
昇する。したがって、負荷電流が増大する場合は2次側
電圧を高く、減少する場合は2次側電圧を低くするよう
に変圧器の変圧比を調整している。
【0004】この変圧器における調整動作は、電圧調整
継電器の指令信号に基づいて変圧器のタップチェンジャ
ーを切り替えることにより行なっている。
【0005】そして、継電器の指令信号は、変圧器の2
次側の検出電圧値と2次側の検出電流値に基づく目標電
圧値との偏差の時間積分値を設定値と比較し、時間積分
値が設定値を越える場合に出力するようにしている。図
4は偏差eと移動積分時間tとの相関を示すグラフ図で
あり、上記の偏差の時間積分値の算出は、不感帯と積分
時間とを設定して行っている。
【0006】変圧器のタップチェンジャーの切り替えは
2つの点に留意して行われるもので、すなわち、切り替
えが頻繁に行われないと電圧制御の応答性が悪くなり、
逆に切り替えが頻繁に行われるとタップチェンジャーが
消耗して寿命が短くなるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、上記の不
感帯と積分時間との設定は、応答性とタップチェンジャ
ーの保守とが両立するように行われるものであるが、現
状では作業者が前月のデータ等を参考として経験的に設
定したり設定値の変更を行っているもので、実状に即し
た設定が行われず、応答性が悪かったり、タップチェン
ジャーの損傷が多発しているのが現状である。
【0008】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、変圧器における変圧比の切り替え調整
を実状に鑑みて適切にできるようにすることを目的とし
ている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、電圧調整継電器装置を、変圧器の
2次側の電圧変動量を検出する電圧変動量検出器と、電
圧比切り替えのためのタップチェンジャーの切り替え回
数のカウンタと、前記電圧変動量検出器からの電圧変動
量と、前記カウンタからの切り替え回数とを前件部変数
とし、目標電圧値と現在電圧値との偏差の時間積分値算
出の際の不感帯設定値の変更量と積分時間設定値の変更
量とを後件部変数とする複数のファジィルールと、ファ
ジィラベル毎に割り当てられた各前件部変数と後件部変
数それぞれのメンバーシップ関数とに基づいて前記不感
帯設定値の変更量と積分時間設定値の変更量とを推論す
るファジィコントローラと、前記ファジィコントローラ
から与えられる前記不感帯設定値の変更量と積分時間設
定値の変更量とにより設定を変更された不感帯設定値と
積分時間設定値とに基づいて上記偏差の時間積分値を算
出する演算部と、前記演算部から与えられる偏差の時間
積分値が設定範囲を越える場合に継電器駆動信号を出力
する出力制御部と、前記出力制御部から継電器駆動信号
が与えられた場合に駆動されて前記変圧器に変圧比切り
替え信号を出力する継電器とを備えてなる構成とした。
【0010】
【作用】上記構成によれば、2次側電圧変動量と変圧器
のタップチェンジャー切り替え回数とにより不感帯設定
値の変更量と積分時間設定値の変更量とがファジィ推論
され、それに基づいて変更された不感帯設定値と積分時
間設定値とに基づいて目標電圧値と現在電圧値との偏差
の時間積分値が算出され、その偏差の時間積分値が設定
範囲を越える場合に継電器が駆動され継電器から変圧器
に変圧比切り替え信号が出力される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は本発明の実施例のブロック構成図で
ある。
【0012】図において、符号1は変圧器、2は電圧調
整継電器装置、3は電圧検出器、4は電流検出器であ
り、電圧調整継電器装置2は変圧器1に対して変圧比切
り替え指令信号S1を与えるように設けられ、電圧検出
器3と電流検出器4とは変圧器1の2次側にそれぞれ設
けられ、その検出電圧信号Vと検出電流信号Iとを電圧
調整継電器装置2に与えるようになっている。
【0013】電圧調整継電器装置2は、継電器5と制御
部6とからなり、制御部6内には出力制御部10と演算
部7とファジィコントローラ8とが設けられている。1
2は電圧変動量検出器、13はタップチェンジャーの切
り替え回数のカウンタである。
【0014】上記のような構成により、電圧検出器3か
らの電圧信号Vが電圧変動量検出器12に与えられて電
圧変動量が検出され、変圧器1のタップチェンジャーか
らの切り替え信号がカウンタ13でカウントされ、それ
ら電圧変動量と切り替え回数とに基づいてファジィコン
トローラ8で適性とみなされる不感帯設定値の変更量と
積分時間設定値の変更量とがファジィ推論される。そし
て、演算部7において、電圧信号Vと電流信号Iとファ
ジィコントローラ8から得られる不感帯設定値変更量と
積分時間設定値変更量とに基づいて、検出電圧値と2次
側の検出電流値に基づく目標電圧値との偏差の時間積分
値が算出されて、その時間積分値は出力制御部10に送
られる。出力制御部10では、その値を設定値と比較
し、上設定値を上回る場合、下設定値を下回る場合、そ
れぞれ継電器駆動信号を出力する。これにより継電器5
は駆動されて、継電器5から変圧器1のタップチェンジ
ャーに変圧比切り替え指令信号S1としてのアップ/ダ
ウン信号を与えるようになっている。
【0015】上記ファジィコントローラ8は電圧変動量
、タップチェンジャーの切り替え回数xを前件部
変数とし、不感帯設定値の変更量y1と積分時間設定値
の変更量y2を後件部変数とする図2のルールマトリッ
クスに示される複数のファジィルールと、図3の各図に
示されるファジィラベル毎に割り当てられた前記各前件
部変数x1,x2と後件部変数y1,y2それぞれのメ
ンバーシップ関数とに従って不感帯設定値変更量y1、
積分時間設定値変更量y2をファジィ推論するようにな
っている。
【0016】上記図2に示すファジィルールについて説
明する。前件部変数xのフジィラベルは、「NL」
が「電圧変動小」、「ZR」が「電圧変動無し」、「P
L」が「電圧変動大」と設定され、前件部変数xのフ
ジィラベルは、「NL」が「切り替え回数少ない」、
「ZR」が「切り替え回数が適当」、「PL」が「切り
替え回数多い」と設定され、後件部変数y1,y2のフ
ァジィラベルは、「NL」が「設定値を小さくする」、
「NS」が「設定値やや小さくする」、「ZR」が「設
定値を変更しない」、「PS」が「設定値やや大きくす
る」、「PL」が「設定値を大きくする」と設定され、
例えばルール1は[if x1=NLx2=NLthe
n y1=ZR y2=ZR]となり、言語表現による
と「電圧変動量が小でタップチェンジャーの切り替え回
数が少ない場合、不感帯設定値と積分設定値とは変更し
ない。」となる。
【0017】図3の各図に示すメンバーシップ関数にお
いて、図3(a)の横軸は電圧変動量x、図3(b)
の横軸はタップチェンジャーの切り替え回数x、図3
(c)の横軸は不感帯設定値の変更量y1、図3(d)
の横軸は積分時間設定値の変更量y1を示し、縦軸は適
合度それぞれを示している。
【0018】つぎに、ファジィコントローラ8の推論動
作について図3の各図を参照して説明する。
【0019】まず、電圧変動量xがα、タップチェン
ジャー切り替え回数xがβとする場合、図3(a)
(b)からそれぞれ各ファジィルールの対応するメンバ
ーシップ関数において適合度A,B,C,Dが求められ
る。
【0020】そして、各ファジィルール毎に、各前件部
x1,x2の適合度の最も小さい値が前件部適合度とし
て選択される(MIN演算)。このように各ルールにお
いて得られる前件部適合度によって図3(c)(d)か
ら各ファジィルールのy1,y2に関する各メンバーシ
ップ関数が裁断され、さらに裁断されたすべてのファジ
ィルールのy1,y2に関する各メンバーシップ関数が
重ね合わされ(MAX演算)、その斜線で示す重ね合わ
せ図形の重心G位置に対応する位置の不感帯設定値の変
更量y1と積分時間設定値の変更量y2としてαβのそ
れぞれが求められる。
【0021】上記の実施例では、電圧変動量検出器12
とカウンタ13とを電圧調整継電器装置に一体に設けた
が、分離配置してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、2次側電圧変動量と変圧器のタップチ
ェンジャー切り替え回数とにより実状に適応する不感帯
設定値の変更量と積分時間設定値の変更量とががファジ
ィ推論で得られ、これにより、電圧制御の応答性が適性
に維持されるとともに、タップチェンジャーの切り替え
も最適になされてその寿命を長くできるようになる。
【0023】とくにこの発明では、不感帯設定値だけで
なく積分時間設定値もファジィ推論により変更するよう
にしてそれらにより偏差の時間積分値を得るようにした
ので、不感帯設定値の変更だけでは適切な偏差の時間積
分値が得られない場合に積分時間設定値を変更すること
で適切な設定が可能となり、これにより、微妙な設定値
変更を可能として、より安定した電圧調整が行えるよう
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電圧調整継電器装置の構
成を示すブロック図
【図2】図1のファジィコントローラに記憶されている
ファジィルールを示す図
【図3】前件部変数及び後件部メンバーシップ関数を示
す図
【図4】偏差と積分時間との相関を示すグラフ図
【符号の説明】
1 変圧器、 2 電圧調整継電器装置 5 継電器 7 演算部 8 ファジィコントローラ 10 出力制御部 12 電圧変動量検出器 13 カウンタ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−3113(JP,A) 特開 昭60−250415(JP,A) 特開 平3−145930(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 3/00 H02J 3/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変圧器(1)の2次側の電圧変動量を検
    出する電圧変動量検出器(12)と、電圧比切り替えの
    ためのタップチェンジャーの切り替え回数のカウンタ
    (13)と、前記電圧変動量検出器(12)からの電圧
    変動量と、前記カウンタ(13)からの切り替え回数と
    を前件部変数とし、目標電圧値と現在電圧値との偏差の
    時間積分値算出の際の不感帯設定値の変更量と積分時間
    設定値の変更量とを後件部変数とする複数のファジィル
    ールと、ファジィラベル毎に割り当てられた各前件部変
    数と後件部変数それぞれのメンバーシップ関数とに基づ
    いて前記不感帯設定値の変更量と積分時間設定値の変更
    量とを推論するファジィコントローラ(8)と、前記フ
    ァジィコントローラ(8)から与えられる前記不感帯設
    定値の変更量と積分時間設定値の変更量とにより設定を
    変更された不感帯設定値と積分時間設定値とに基づいて
    上記偏差の時間積分値を算出する演算部(7)と、前記
    演算部(7)から与えられる偏差の時間積分値が設定範
    囲を越える場合に継電器駆動信号を出力する出力制御部
    (10)と、前記出力制御部(10)から継電器駆動信
    号が与えられた場合に駆動されて前記変圧器(1)に変
    圧比切り替え信号を出力する継電器(5)と、を備えて
    なる電圧調整継電器装置。
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