JP3455805B2 - 高圧配電線の電圧制御方法および装置 - Google Patents
高圧配電線の電圧制御方法および装置Info
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統の電圧制御に
係り、特に複数の電圧制御装置を協調させて電圧を制御
するのに好適な高圧配電線の電圧制御方法および装置に
関する。
係り、特に複数の電圧制御装置を協調させて電圧を制御
するのに好適な高圧配電線の電圧制御方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は高圧配電線１００の電源側から末
端側にかけての各点における電圧変化の状況を示したも
のである。図３（ａ）は、高圧配電線の基本形で、電源
側に設置された負荷時タップ切換変圧器１１０により高
圧配電線へ配電される。高圧配電線１００には低圧需要
家に電力を供給するために、高圧を低圧へ変換する柱上
変圧器１１１〜１１３が設置されている。負荷時タップ
切換変圧器１１０から送り出される電圧は、図３（ｂ）
に示すように送り出し点でＶHSであっても、高圧配電線
の末端まで配電する途中の通電電流に伴う電圧降下上昇
もあるが、力率が遅れの場合で説明をするので以降、降
下と表現する）により、末端ではＶHEに降下する。この
電圧降下分を補償して低圧需要側の受電電圧を規定範囲
内に調整するために、図３（ｃ）に示すように柱上変圧
器１１１〜１１３の電圧タップ比ｔｉ（ｉ＝I、II、II
I）を、その設置点に応じて生じる高圧側の電圧降下を
補償するように設定している。それにより、前記柱上変
圧器の低圧側の電圧を、図３（ｃ）に示すように規定範
囲内に調整しようとするものである。ここで、柱上変圧
器１１１、１１２、１１３は、通常、領域I、II、IIIに
それぞれ複数台配置されているが、その電圧タップ比ｔ
ｉはそれぞれの範囲で、ｔI、ｔII、ｔIIIと一律であ
る。
端側にかけての各点における電圧変化の状況を示したも
のである。図３（ａ）は、高圧配電線の基本形で、電源
側に設置された負荷時タップ切換変圧器１１０により高
圧配電線へ配電される。高圧配電線１００には低圧需要
家に電力を供給するために、高圧を低圧へ変換する柱上
変圧器１１１〜１１３が設置されている。負荷時タップ
切換変圧器１１０から送り出される電圧は、図３（ｂ）
に示すように送り出し点でＶHSであっても、高圧配電線
の末端まで配電する途中の通電電流に伴う電圧降下上昇
もあるが、力率が遅れの場合で説明をするので以降、降
下と表現する）により、末端ではＶHEに降下する。この
電圧降下分を補償して低圧需要側の受電電圧を規定範囲
内に調整するために、図３（ｃ）に示すように柱上変圧
器１１１〜１１３の電圧タップ比ｔｉ（ｉ＝I、II、II
I）を、その設置点に応じて生じる高圧側の電圧降下を
補償するように設定している。それにより、前記柱上変
圧器の低圧側の電圧を、図３（ｃ）に示すように規定範
囲内に調整しようとするものである。ここで、柱上変圧
器１１１、１１２、１１３は、通常、領域I、II、IIIに
それぞれ複数台配置されているが、その電圧タップ比ｔ
ｉはそれぞれの範囲で、ｔI、ｔII、ｔIIIと一律であ
る。
【０００３】ところで、この方法には以下に述べるよう
な問題点がある。まず、負荷の変動により高圧配電線の
電流が変化するので、図３(ｂ）のＶHS−ＶHEで表され
る電圧降下の大きさも変化する。このため、柱上変圧器
を固定タップにしておいては、こうした変化に対処でき
ない。次に、融通時における末端側からの逆送電に際し
ては、電力が例えば図３（ａ）の領域IIIから領域II、
領域Iへと供給されるので、平常時における柱上変圧器
のタップ設定が裏目に作用し、遠くて高圧側電圧の低く
なる領域Iや領域IIでは柱上変圧器の低圧側需要家の受
電電圧が一層低くなるという不具合もある。
な問題点がある。まず、負荷の変動により高圧配電線の
電流が変化するので、図３(ｂ）のＶHS−ＶHEで表され
る電圧降下の大きさも変化する。このため、柱上変圧器
を固定タップにしておいては、こうした変化に対処でき
ない。次に、融通時における末端側からの逆送電に際し
ては、電力が例えば図３（ａ）の領域IIIから領域II、
領域Iへと供給されるので、平常時における柱上変圧器
のタップ設定が裏目に作用し、遠くて高圧側電圧の低く
なる領域Iや領域IIでは柱上変圧器の低圧側需要家の受
電電圧が一層低くなるという不具合もある。
【０００４】一方、電圧調整も部分的には行われてい
る。並列コンデンサや分路リアクトルで構成される力率
調整装置や、電圧調整器および負荷時タップ切換変圧器
を用いるもので、各機器の概略の特性は、図４に示すよ
うになっている。図４（ａ）には、電圧調整機器の配置
を示している。電源側には負荷時タップ切換変圧器、地
点ａには力率調整装置、地点ｂには電圧調整器を設置し
ている。図４（ｂ）は並列コンデンサの特性を示すもの
で、並列コンデンサの並入前の電圧、電流のプロフィル
が図４(ｂ）の実線で示すものであると、並列コンデン
サ１２１の並入後は無効補償電流分Ｉqcにより並入点よ
りも電源側の遅れ無効分ＩHqがＩqcだけ低減されてＩ´
Hqとなり、あわせて皮相分ＩHSも破線のように減少して
Ｉ´HSになるので、電圧は破線のように並入点以降を最
大として△ＶHCだけ上昇する。力率調整装置については
並列コンデンサの場合を示すが、分路リアクトルの場合
は無効補償電流分Ｉqcの符号を逆にすれば良い。次に、
図４（ｃ）は電圧調整器の特性を示し、タップ比ｔiを
増すと、破線のように電圧調整器の２次側電圧が上昇す
る。図４（ｄ）は負荷時タップ切換変圧器の特性を示
し、負荷の電圧依存性を無視して示せば、送り出し電圧
の変化分だけ配電線全体の電圧のプロフィルが平行移動
する。
る。並列コンデンサや分路リアクトルで構成される力率
調整装置や、電圧調整器および負荷時タップ切換変圧器
を用いるもので、各機器の概略の特性は、図４に示すよ
うになっている。図４（ａ）には、電圧調整機器の配置
を示している。電源側には負荷時タップ切換変圧器、地
点ａには力率調整装置、地点ｂには電圧調整器を設置し
ている。図４（ｂ）は並列コンデンサの特性を示すもの
で、並列コンデンサの並入前の電圧、電流のプロフィル
が図４(ｂ）の実線で示すものであると、並列コンデン
サ１２１の並入後は無効補償電流分Ｉqcにより並入点よ
りも電源側の遅れ無効分ＩHqがＩqcだけ低減されてＩ´
Hqとなり、あわせて皮相分ＩHSも破線のように減少して
Ｉ´HSになるので、電圧は破線のように並入点以降を最
大として△ＶHCだけ上昇する。力率調整装置については
並列コンデンサの場合を示すが、分路リアクトルの場合
は無効補償電流分Ｉqcの符号を逆にすれば良い。次に、
図４（ｃ）は電圧調整器の特性を示し、タップ比ｔiを
増すと、破線のように電圧調整器の２次側電圧が上昇す
る。図４（ｄ）は負荷時タップ切換変圧器の特性を示
し、負荷の電圧依存性を無視して示せば、送り出し電圧
の変化分だけ配電線全体の電圧のプロフィルが平行移動
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、高
圧配電線においては、電源側の送り出しでは負荷時タッ
プ切換変圧器の二次側電圧であったものが、配電線の末
端に行くに従い電圧降下のために規定範囲から外れる傾
向がある。この対策として、配電線に設置される柱上変
圧器のタップを調整してその低圧側の電圧を制御してい
る。しかし、これでは負荷変動に対処できず、また配電
線末端から逆方向に送電される場合には末端では規定電
圧よりも高い電圧を、電源側では低い電圧を発生すると
いう問題があった。
圧配電線においては、電源側の送り出しでは負荷時タッ
プ切換変圧器の二次側電圧であったものが、配電線の末
端に行くに従い電圧降下のために規定範囲から外れる傾
向がある。この対策として、配電線に設置される柱上変
圧器のタップを調整してその低圧側の電圧を制御してい
る。しかし、これでは負荷変動に対処できず、また配電
線末端から逆方向に送電される場合には末端では規定電
圧よりも高い電圧を、電源側では低い電圧を発生すると
いう問題があった。
【０００６】一方、配電線の電圧降下を補償するために
力率調整装置や電圧調整器も設置されているが、現状で
はこれら制御機器を用いた電圧制御は、柱上変圧器タッ
プによる低圧側電圧調整の補助として機器個々にローカ
ルに行われているにすぎず、柱上変圧器タップ調整に伴
う問題点を根本的に解消するものとはなっていない。
力率調整装置や電圧調整器も設置されているが、現状で
はこれら制御機器を用いた電圧制御は、柱上変圧器タッ
プによる低圧側電圧調整の補助として機器個々にローカ
ルに行われているにすぎず、柱上変圧器タップ調整に伴
う問題点を根本的に解消するものとはなっていない。
【０００７】本発明の目的は、高圧配電線に設置されて
いる複数の電圧制御機器を協調させて制御することによ
り、高圧配電線の電圧を所定範囲内に制御する制御方法
および装置を提供することにある。
いる複数の電圧制御機器を協調させて制御することによ
り、高圧配電線の電圧を所定範囲内に制御する制御方法
および装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、電源側に負荷時タップ切換変圧器を備え、複数の力
率調整装置と電圧調整器とを電源側から末端に向けて分
散して設けた高圧配電線に対し適用する電圧制御方法に
おいて、前記高圧配電線の各点の電圧を設定目標値に対
し偏差を所定範囲内に収めるように、最初に前記力率調
整装置を前記高圧配電線の末端に設置されたものから順
次別途設定の力率を目標に並入または解列の操作パタン
を決定し、次に前記電圧調整器に対し電源側に設置され
たものから順次整定電圧を決定し、最後に前記負荷時タ
ップ切換変圧器の整定電圧を決定することを特徴とする
高圧配電線の電圧制御方法としたのである。
に、電源側に負荷時タップ切換変圧器を備え、複数の力
率調整装置と電圧調整器とを電源側から末端に向けて分
散して設けた高圧配電線に対し適用する電圧制御方法に
おいて、前記高圧配電線の各点の電圧を設定目標値に対
し偏差を所定範囲内に収めるように、最初に前記力率調
整装置を前記高圧配電線の末端に設置されたものから順
次別途設定の力率を目標に並入または解列の操作パタン
を決定し、次に前記電圧調整器に対し電源側に設置され
たものから順次整定電圧を決定し、最後に前記負荷時タ
ップ切換変圧器の整定電圧を決定することを特徴とする
高圧配電線の電圧制御方法としたのである。
【０００９】また上記目的を達成するための装置として
は、電源側に負荷時タップ切換変圧器を備え、複数の力
率調整装置と電圧調整器を電源側から末端に向けて分散
して設けた高圧配電線に対する電圧制御装置において、
前記高圧配電線の電力情報を検出する電力情報検出手段
と、目標力率を設定する目標力率設定手段と、前記電力
情報検出手段の出力である力率を前記目標力率に基づき
前記力率調整装置を前記高圧配電線の末端側に設置され
たものから順次並入・解列を決定する力率調整パタン決
定手段と、該力率調整パタン決定手段の出力から前記高
圧配電線の各点の電圧と送り出しの電圧との偏差を求
め、前記偏差が所定範囲を越えるときは前記目標力率設
定手段へ目標力率の変更値をフィードバック信号として
出力するパタン評価手段と、前記電圧調整器に対し電源
側に設置されたものから順次前記偏差を所定範囲内とす
るように整定電圧を決定する電圧調整器整定電圧決定手
段と、前記偏差を所定範囲内とするように前記負荷時タ
ップ切換変圧器の整定電圧を決定する変圧器整定電圧決
定手段と、前記目標力率設定手段の出力が調整可能範囲
の上限または下限の設定力率値となり、かつ前記パタン
評価手段で所定範囲を越える偏差が出力されたとき、前
記電圧調整器整定電圧決定手段と前記変圧器整定電圧決
定手段を引続き実行させる統括手段を含んでなることを
特徴とする高圧配電線の電圧制御装置としたのである。
は、電源側に負荷時タップ切換変圧器を備え、複数の力
率調整装置と電圧調整器を電源側から末端に向けて分散
して設けた高圧配電線に対する電圧制御装置において、
前記高圧配電線の電力情報を検出する電力情報検出手段
と、目標力率を設定する目標力率設定手段と、前記電力
情報検出手段の出力である力率を前記目標力率に基づき
前記力率調整装置を前記高圧配電線の末端側に設置され
たものから順次並入・解列を決定する力率調整パタン決
定手段と、該力率調整パタン決定手段の出力から前記高
圧配電線の各点の電圧と送り出しの電圧との偏差を求
め、前記偏差が所定範囲を越えるときは前記目標力率設
定手段へ目標力率の変更値をフィードバック信号として
出力するパタン評価手段と、前記電圧調整器に対し電源
側に設置されたものから順次前記偏差を所定範囲内とす
るように整定電圧を決定する電圧調整器整定電圧決定手
段と、前記偏差を所定範囲内とするように前記負荷時タ
ップ切換変圧器の整定電圧を決定する変圧器整定電圧決
定手段と、前記目標力率設定手段の出力が調整可能範囲
の上限または下限の設定力率値となり、かつ前記パタン
評価手段で所定範囲を越える偏差が出力されたとき、前
記電圧調整器整定電圧決定手段と前記変圧器整定電圧決
定手段を引続き実行させる統括手段を含んでなることを
特徴とする高圧配電線の電圧制御装置としたのである。
【００１０】
【作用】このように構成することにより、本発明によれ
ば次の作用により上記の目的が達成される。力率調整装
置が並列コンデンサの場合は進相の負荷として作用する
ので、並列コンデンサの高圧配電線への並入点よりも電
源側の部分で電流無効分が低減され電圧降下も減少す
る。そこで、複数の力率調整装置を高圧配電線の電源側
から末端へ向って分散して設置すれば、電圧降下の調整
が可能である。
ば次の作用により上記の目的が達成される。力率調整装
置が並列コンデンサの場合は進相の負荷として作用する
ので、並列コンデンサの高圧配電線への並入点よりも電
源側の部分で電流無効分が低減され電圧降下も減少す
る。そこで、複数の力率調整装置を高圧配電線の電源側
から末端へ向って分散して設置すれば、電圧降下の調整
が可能である。
【００１１】まず、末端側の力率調整装置から目標力率
よりも進み側にならないように並入か解列を決める。力
率調整装置の設置点よりも末端側の力率は、電源側の力
率調整装置を並入・解列しても変わらない。したがっ
て、順次、末端側から電源側へ力率調整装置の並入・解
列を決定してゆけば、複数の力率調整装置の相互干渉を
回避して、目標力率に応じて効率よく並入・解列パタン
の決定が可能になる。このようにして決定されたパタン
による高圧配電線各点の電圧を、最も電源側の点の値と
比較して、偏差が所定範囲よりも大きければ、前記目標
力率を更新して以上のパタン決定を繰返す。但し、この
目標力率には前記各力率調整装置の容量や運用上の制約
による限界が定められる。
よりも進み側にならないように並入か解列を決める。力
率調整装置の設置点よりも末端側の力率は、電源側の力
率調整装置を並入・解列しても変わらない。したがっ
て、順次、末端側から電源側へ力率調整装置の並入・解
列を決定してゆけば、複数の力率調整装置の相互干渉を
回避して、目標力率に応じて効率よく並入・解列パタン
の決定が可能になる。このようにして決定されたパタン
による高圧配電線各点の電圧を、最も電源側の点の値と
比較して、偏差が所定範囲よりも大きければ、前記目標
力率を更新して以上のパタン決定を繰返す。但し、この
目標力率には前記各力率調整装置の容量や運用上の制約
による限界が定められる。
【００１２】上述したプロセスによる力率の調整を行な
っても偏差が所定範囲内にならないときは、電源側に設
置された電圧調整器から順次整定電圧を決定して末端側
に及べば、配電線の局所的な電圧の補正も可能であるの
で偏差の低減が可能である。それでも偏差が所定範囲内
にならないときは、負荷時タップ切換変圧器の整定電圧
の設定変更により、配電線全体の電圧を一律に上げ下げ
することができるので、さらに偏差の低減が可能とな
る。
っても偏差が所定範囲内にならないときは、電源側に設
置された電圧調整器から順次整定電圧を決定して末端側
に及べば、配電線の局所的な電圧の補正も可能であるの
で偏差の低減が可能である。それでも偏差が所定範囲内
にならないときは、負荷時タップ切換変圧器の整定電圧
の設定変更により、配電線全体の電圧を一律に上げ下げ
することができるので、さらに偏差の低減が可能とな
る。
【００１３】このように、数種類の電圧制御機器を所定
の手順で制御すれば、各機器の協調を図り高圧配電線各
点の電圧を所定範囲内に制御することができる。また力
率調整により、所望の量の電圧偏差の低減が見込まれる
場合、力率調整装置のみで実施してもよい。ここで高圧
配電線が逆に進み力率の場合を想定すると、電圧は上昇
するので力率調整装置としては分路リアクトルを使用す
ればよい。
の手順で制御すれば、各機器の協調を図り高圧配電線各
点の電圧を所定範囲内に制御することができる。また力
率調整により、所望の量の電圧偏差の低減が見込まれる
場合、力率調整装置のみで実施してもよい。ここで高圧
配電線が逆に進み力率の場合を想定すると、電圧は上昇
するので力率調整装置としては分路リアクトルを使用す
ればよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１と図５を用い
て説明する。
て説明する。
【００１５】すでに述べたように、並列コンデンサは高
圧配電線に並入すると配電線の電圧降下を低減し電圧を
持上げるという特性がある。また、通常、定められた容
量の並列コンデンサが並入・解列されるので、それらの
並入・解列の組合せで決るパタンの数だけ制御のモード
が存在する。並列コンデンサを制御することにより力率
も変化するので、逆に、目標の力率を設定すれば、並入
すべき並列コンデンサを決定することができる。
圧配電線に並入すると配電線の電圧降下を低減し電圧を
持上げるという特性がある。また、通常、定められた容
量の並列コンデンサが並入・解列されるので、それらの
並入・解列の組合せで決るパタンの数だけ制御のモード
が存在する。並列コンデンサを制御することにより力率
も変化するので、逆に、目標の力率を設定すれば、並入
すべき並列コンデンサを決定することができる。
【００１６】図５(ａ）に示すように、配電線１００の
Ａ点とＢ点に各々並列コンデンサ１２１と並列コンデン
サ１２２とが設置されていて、並列コンデンサ１２１、
並列コンデンサ１２２とも電源側に設置された計測装置
１６２と１６４の計測結果に基いて制御されるものとす
る。並列コンデンサ１２１と１２２は容量が等しいとし
てＡ点、Ｂ点の電位差を無視すれば、各並列コンデンサ
から配電線に注入される補償電流Ｉqcは等しいとして扱
うことができる。したがって、並列コンデンサ１２１及
び１２２の並入・解列に伴い、Ａ、Ｂ各点より電源側の
高圧配電線の通過電流に印加される並列コンデンサによ
り補償される進相無効分は図５(ｂ）のように表わすこ
とができる。並列コンデンサ並入前の高圧配電線の通過
電流の有効分と遅相無効分を図５(ｃ）の実線で示せ
ば、並列コンデンサ並入後は、図５(ｂ）の各補償パタ
ンに応じ図５(ｃ）の破線のようになる。例えば並列コ
ンデンサ１２１及び１２２とも並入の場合、無効分のプ
ロフィルは、ＱS2−ＱA2−ＱA1−ＱB1−ＱB0−ＰEとな
る。
Ａ点とＢ点に各々並列コンデンサ１２１と並列コンデン
サ１２２とが設置されていて、並列コンデンサ１２１、
並列コンデンサ１２２とも電源側に設置された計測装置
１６２と１６４の計測結果に基いて制御されるものとす
る。並列コンデンサ１２１と１２２は容量が等しいとし
てＡ点、Ｂ点の電位差を無視すれば、各並列コンデンサ
から配電線に注入される補償電流Ｉqcは等しいとして扱
うことができる。したがって、並列コンデンサ１２１及
び１２２の並入・解列に伴い、Ａ、Ｂ各点より電源側の
高圧配電線の通過電流に印加される並列コンデンサによ
り補償される進相無効分は図５(ｂ）のように表わすこ
とができる。並列コンデンサ並入前の高圧配電線の通過
電流の有効分と遅相無効分を図５(ｃ）の実線で示せ
ば、並列コンデンサ並入後は、図５(ｂ）の各補償パタ
ンに応じ図５(ｃ）の破線のようになる。例えば並列コ
ンデンサ１２１及び１２２とも並入の場合、無効分のプ
ロフィルは、ＱS2−ＱA2−ＱA1−ＱB1−ＱB0−ＰEとな
る。
【００１７】並列コンデンサの並入に応じてその設置点
の高圧配電線の通過電流の無効分と力率が変化するが、
その関係は図５(ｄ）の表のように表わされる。並列コ
ンデンサによる補償分とはその設置点のすぐ電源側の計
測点１６２と１６４における並列コンデンサの通過補償
電流の進相無効分のことで、０とは並列コンデンサが並
入されていない状態である。ＩHp、ＩHqは各々通過電流
の有効分と無効分（遅相を正として表す）を示す。各並
列コンデンサによる補償分は電源側に累積されるので、
点Ａについては並列コンデンサ１と並列コンデンサ２の
いずれか一方が並入されていればＩqcとなる。一方、末
端側の点Ｂについては補償分が２Ｉqcとなることはな
い。以上を考慮することにより図５(ｄ）の表に示す関
係を予め求めておくことができる。
の高圧配電線の通過電流の無効分と力率が変化するが、
その関係は図５(ｄ）の表のように表わされる。並列コ
ンデンサによる補償分とはその設置点のすぐ電源側の計
測点１６２と１６４における並列コンデンサの通過補償
電流の進相無効分のことで、０とは並列コンデンサが並
入されていない状態である。ＩHp、ＩHqは各々通過電流
の有効分と無効分（遅相を正として表す）を示す。各並
列コンデンサによる補償分は電源側に累積されるので、
点Ａについては並列コンデンサ１と並列コンデンサ２の
いずれか一方が並入されていればＩqcとなる。一方、末
端側の点Ｂについては補償分が２Ｉqcとなることはな
い。以上を考慮することにより図５(ｄ）の表に示す関
係を予め求めておくことができる。
【００１８】設定される目標力率に対し過補償にしない
限度内で各並列コンデンサを並入するものとすれば、目
標力率から一意に並列コンデンサの並入パタンを決定で
きる。例えば、図５(ｄ）で仮に、φA＝φB＞φA´＞φ
A´´＞φB´とし、目標の力率φCがφA´´＞φC＞φB
´と与えられたとすると、末端側の並列コンデンサ２は
過補償回避のため並入せず、並列コンデンサ１のみを並
入する。なお、ここでφ大（小）を遅れ（進み）側とす
る すなわち、まず、末端側の並列コンデンサ２の設置点Ｂ
については、並列コンデンサ２を並入すると無効分はＩ
´HｑB、力率角はφB´となる。ここで、φB´＜φｃな
ので過補償回避のため並列コンデンサ２は並入しない。
次に並列コンデンサ１の設置点Ａでは、並列コンデンサ
１を並入すると無効分はＩ´HｑA、力率角はφA´とな
り、φA´＞φｃであるから過補償にならないので補償
分はＩqcとなる。なお、この場合、並列コンデンサ２は
並入されていないので、設置点Ａにおいて補償分が２Ｉ
qcとなることはない。したがって、設置点Ａ、Ｂ各点の
補償分の関係から図４（ｂ）において、Ｏ1−Ａ1−Ａ−
Ｂで示される並列コンデンサの並入パタンが求まる。
限度内で各並列コンデンサを並入するものとすれば、目
標力率から一意に並列コンデンサの並入パタンを決定で
きる。例えば、図５(ｄ）で仮に、φA＝φB＞φA´＞φ
A´´＞φB´とし、目標の力率φCがφA´´＞φC＞φB
´と与えられたとすると、末端側の並列コンデンサ２は
過補償回避のため並入せず、並列コンデンサ１のみを並
入する。なお、ここでφ大（小）を遅れ（進み）側とす
る すなわち、まず、末端側の並列コンデンサ２の設置点Ｂ
については、並列コンデンサ２を並入すると無効分はＩ
´HｑB、力率角はφB´となる。ここで、φB´＜φｃな
ので過補償回避のため並列コンデンサ２は並入しない。
次に並列コンデンサ１の設置点Ａでは、並列コンデンサ
１を並入すると無効分はＩ´HｑA、力率角はφA´とな
り、φA´＞φｃであるから過補償にならないので補償
分はＩqcとなる。なお、この場合、並列コンデンサ２は
並入されていないので、設置点Ａにおいて補償分が２Ｉ
qcとなることはない。したがって、設置点Ａ、Ｂ各点の
補償分の関係から図４（ｂ）において、Ｏ1−Ａ1−Ａ−
Ｂで示される並列コンデンサの並入パタンが求まる。
【００１９】図１は、上述した手順をフローチャートで
表したものである。処理ブロック１０で目標力率を設定
する。これに対し、処理ブロック１１により並入すべき
力率制御装置を末端側から決定してパタンを求める。処
理ブロック１２では、目標力率から定まる力率制御装置
の並入パタンが本来制御したいとする電圧降下や送電損
失低減につながるかどうかをシミュレーション等により
チェックする。
表したものである。処理ブロック１０で目標力率を設定
する。これに対し、処理ブロック１１により並入すべき
力率制御装置を末端側から決定してパタンを求める。処
理ブロック１２では、目標力率から定まる力率制御装置
の並入パタンが本来制御したいとする電圧降下や送電損
失低減につながるかどうかをシミュレーション等により
チェックする。
【００２０】目標力率が力率調整装置の調整範囲内であ
るか否かを処理ブロック１３で判別し、範囲内であれば
更に電圧変動や送電損失を設定値と比較する。その結
果、更に改善する必要があれば、処理ブロック１４で目
標力率を変更して以上の処理を繰返す。この目標力率の
変更に際しては図５(ｄ）の表で力率の大きい順または
小さい順に選択して演算していけば良いので、力率の値
が連続であることに拘わる必要はない。しかも、力率に
より電圧と損失とを同時に管理できるので、目標力率を
絞り込んでおくことができ、処理効率の向上を図ること
ができる。
るか否かを処理ブロック１３で判別し、範囲内であれば
更に電圧変動や送電損失を設定値と比較する。その結
果、更に改善する必要があれば、処理ブロック１４で目
標力率を変更して以上の処理を繰返す。この目標力率の
変更に際しては図５(ｄ）の表で力率の大きい順または
小さい順に選択して演算していけば良いので、力率の値
が連続であることに拘わる必要はない。しかも、力率に
より電圧と損失とを同時に管理できるので、目標力率を
絞り込んでおくことができ、処理効率の向上を図ること
ができる。
【００２１】処理ブロック１３で目標力率が装置の調整
範囲外となっても電圧変動が設定値を超えるときは、処
理ブロック２０で判断して処理ブロック２１で電圧調整
器の整定値を電源側から決定する。その結果まだ電圧変
動が設定値を超えるときは、処理ブロック２２で判断し
て処理ブロック２３で負荷時タップ切換変圧器のタップ
調整により整定電圧を決定し電圧制御を行う。
範囲外となっても電圧変動が設定値を超えるときは、処
理ブロック２０で判断して処理ブロック２１で電圧調整
器の整定値を電源側から決定する。その結果まだ電圧変
動が設定値を超えるときは、処理ブロック２２で判断し
て処理ブロック２３で負荷時タップ切換変圧器のタップ
調整により整定電圧を決定し電圧制御を行う。
【００２２】以上のように、本発明では、まず配電線の
末端の力率調整装置から順次電圧のプロフィルを決定
し、次に電圧調整器により順次配電線途中の電圧を持上
げ、最後に負荷時タップ切換変圧器により配電線全体の
電圧レベルを調整するので、処理に際しての後戻りがな
く電圧制御が効率的にできる。
末端の力率調整装置から順次電圧のプロフィルを決定
し、次に電圧調整器により順次配電線途中の電圧を持上
げ、最後に負荷時タップ切換変圧器により配電線全体の
電圧レベルを調整するので、処理に際しての後戻りがな
く電圧制御が効率的にできる。
【００２３】ところで、並列コンデンサ並入による電圧
降下低減の効果は、近似的に下記数式１で表わせるの
で、並列コンデンサの並入パタン毎に効果予測値を用意
しておいてパタンを絞ることもできる。
降下低減の効果は、近似的に下記数式１で表わせるの
で、並列コンデンサの並入パタン毎に効果予測値を用意
しておいてパタンを絞ることもできる。
【００２４】
【数１】△ＶSC＝√３・Ｘc・Ｉqc
ここに △ＶSC：並列コンデンサ並入による電圧降下低
減値 Ｘc ：電源から当該並列コンデンサ並入点までのリアク
タンス Ｉqc：当該並列コンデンサによる進相補償分 なお、上記の説明うち、並列コンデンサについて説明し
た部分は、分路リアクトルの場合も無効電流補償分を逆
極性にすれば並列コンデンサの場合と同様である。
減値 Ｘc ：電源から当該並列コンデンサ並入点までのリアク
タンス Ｉqc：当該並列コンデンサによる進相補償分 なお、上記の説明うち、並列コンデンサについて説明し
た部分は、分路リアクトルの場合も無効電流補償分を逆
極性にすれば並列コンデンサの場合と同様である。
【００２５】以上述べた方法だけでなく、これを装置と
した一実施例を図２に示す。図２は制御装置の構成を示
すものである。高圧配電線に設けられた計測装置１６１
〜１６５を通して得られる系統情報はそれぞれ通信用子
局１４１〜１４６から通信線１５０を介して電圧制御装
置５００の入出力手段５１０へ入力される。入出力手段
５１０から伝送路５５０を介して記憶手段５２０に格納
される。パタン評価手段５４３は記憶手段５２０の情報
を基に電圧や損失および力率など現状の運用状態を評価
する。各手段は統括手段５３０の統括下で動作する。
した一実施例を図２に示す。図２は制御装置の構成を示
すものである。高圧配電線に設けられた計測装置１６１
〜１６５を通して得られる系統情報はそれぞれ通信用子
局１４１〜１４６から通信線１５０を介して電圧制御装
置５００の入出力手段５１０へ入力される。入出力手段
５１０から伝送路５５０を介して記憶手段５２０に格納
される。パタン評価手段５４３は記憶手段５２０の情報
を基に電圧や損失および力率など現状の運用状態を評価
する。各手段は統括手段５３０の統括下で動作する。
【００２６】目標力率に改善の余地があると判断される
場合、例えば、電圧降下を低減させたいとして更に進み
側に力率を変化できるとき、目標力率設定手段５４１に
おいて新たな目標力率が設定される。この目標力率によ
る各力率調整装置の動作パタンが力率調整パタン決定手
段５４２で求められ、この結果に基づく運用状態につい
て、再度、パタン評価手段５４３による評価が行われ
る。その結果、力率の評価の最良パタンが順次記憶手段
５２０に記憶される。力率が設定された後は、電圧調整
器整定電圧決定手段５４４による電圧調整器、そして負
荷時タップ切換変圧器整定電圧決定手段５４５による負
荷時タップ切換変圧器の制御パタンが求まり、結果は記
憶手段５２０に格納されるとともに各機器に対する操作
指令が入出力手段５１０を介して出力される。
場合、例えば、電圧降下を低減させたいとして更に進み
側に力率を変化できるとき、目標力率設定手段５４１に
おいて新たな目標力率が設定される。この目標力率によ
る各力率調整装置の動作パタンが力率調整パタン決定手
段５４２で求められ、この結果に基づく運用状態につい
て、再度、パタン評価手段５４３による評価が行われ
る。その結果、力率の評価の最良パタンが順次記憶手段
５２０に記憶される。力率が設定された後は、電圧調整
器整定電圧決定手段５４４による電圧調整器、そして負
荷時タップ切換変圧器整定電圧決定手段５４５による負
荷時タップ切換変圧器の制御パタンが求まり、結果は記
憶手段５２０に格納されるとともに各機器に対する操作
指令が入出力手段５１０を介して出力される。
【００２７】上述した実施例において、力率調整装置を
用いて高圧配電線を目標力率に設定する電圧制御装置に
よっても高圧配電線の電圧制御を行うことができる。ま
た、本願発明は、高圧配電線に限らず、電力が電源側か
ら末端へ供給される構成で運用される電力系統であれば
適用可能であることはいうまでもない。
用いて高圧配電線を目標力率に設定する電圧制御装置に
よっても高圧配電線の電圧制御を行うことができる。ま
た、本願発明は、高圧配電線に限らず、電力が電源側か
ら末端へ供給される構成で運用される電力系統であれば
適用可能であることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】力率調整装置は着目装置を終端とする電
圧のシフトと力率調整、電圧調整器は着目装置を始端と
する電圧のシフト、そして負荷時タップ切換変圧器は送
り出し電圧の調整という具合に各機器の役割を分担し
て、力率調整装置の並入・解列、電圧調整器のタップ選
定、負荷時タップ切換変圧器の送り出し電圧選定の順に
電圧を制御するので、各機器の特性を活かし相互の協調
を図れるという効果を生じる。
圧のシフトと力率調整、電圧調整器は着目装置を始端と
する電圧のシフト、そして負荷時タップ切換変圧器は送
り出し電圧の調整という具合に各機器の役割を分担し
て、力率調整装置の並入・解列、電圧調整器のタップ選
定、負荷時タップ切換変圧器の送り出し電圧選定の順に
電圧を制御するので、各機器の特性を活かし相互の協調
を図れるという効果を生じる。
【００２９】また、目標力率を設定して力率制御を行う
ので、配電線電圧と送電損失とのバランスのとれた最適
な運用を図れるという効果を生じる。
ので、配電線電圧と送電損失とのバランスのとれた最適
な運用を図れるという効果を生じる。
【図１】本発明の一実施例による高圧配電線の電圧制御
方法のフローを示す図である。
方法のフローを示す図である。
【図２】本発明の一実施例による高圧配電線の電圧制御
装置の基本構成ブロック図である。
装置の基本構成ブロック図である。
【図３】柱上変圧器のタップ整定による低圧需要側の電
圧調整方法を示す図である。
圧調整方法を示す図である。
【図４】高圧配電線で用いられる各電圧制御機器の特性
を示す図である。（ａ）は対象の高圧配電線、（ｂ）は
並列コンデンサ、（ｃ）は電圧調整器、（ｄ）は負荷時
タップ切換変圧器を示す。
を示す図である。（ａ）は対象の高圧配電線、（ｂ）は
並列コンデンサ、（ｃ）は電圧調整器、（ｄ）は負荷時
タップ切換変圧器を示す。
【図５】並列コンデンサによる無効電流分補償と配電線
力率との関係を示す図である。（ａ）は対象の高圧配電
線、（ｂ）は並列コンデンサによる補償電流、（ｃ）は
高圧配電線の通電電流、（ｄ）は並列コンデンサ補償分
と通電電流の有効・無効分と力率との関係を示す。
力率との関係を示す図である。（ａ）は対象の高圧配電
線、（ｂ）は並列コンデンサによる補償電流、（ｃ）は
高圧配電線の通電電流、（ｄ）は並列コンデンサ補償分
と通電電流の有効・無効分と力率との関係を示す。
１００ 高圧配電線
１１０ 負荷時タップ切換変圧器
１１１〜１１３ 柱上変圧器
１２１〜１２２ 並列コンデンサ
１３１〜１３２ 電圧調整器
１４１〜１４６ 通信用子局
１５０ 通信線
１６１〜１６５ 計測装置
５００ 電圧制御装置
５１０ 入出力手段
５２０ 記憶手段
５３０ 統括手段
５４１ 目標力率設定手段
５４２ 力率調整パタン決定手段
５４３ 力率調整パタン評価手段
５４４ 電圧調整器のタップ比決定手段
５４５ 負荷時タップ切換変圧器の整定電圧決定手段
５５０ 情報伝送路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 廣瀬 昭廣
茨城県日立市大みか町五丁目２番１号
株式会社 日立製作所 大みか工場内
(72)発明者 速水 光夫
茨城県日立市大みか町五丁目２番１号
株式会社 日立製作所 大みか工場内
(72)発明者 林 武博
福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82
号 九州電力株式会社内
(72)発明者 上薗 洋之
福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目１番82
号 九州電力株式会社内
(56)参考文献 特開 昭56−53545（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−92912（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−262016（ＪＰ，Ａ)
成田浩、他，パワーコントロール・ア
ンド・インフォメーション・シリーズ
第１巻 電力系統の制御，日本，株式会
社電気書院，1986年 ４月25日，第１
巻，ｐ．62−ｐ．66
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 3/00 - 5/00
G05F 1/70
Claims (6)
- 【請求項１】 電源側に負荷時タップ切換変圧器を備
え、また複数の力率調整装置と電圧調整器を電源側から
末端に向けて分散して設けた高圧配電線に対し適用する
電圧制御方法において、前記高圧配電線の各点の電圧を
目標設定値に対し偏差を所定範囲内に収めるように、最
初に前記力率調整装置を前記高圧配電線の末端に設置さ
れたものから順次別途設定の力率を目標に並入または解
列の操作パタンを決定し、次に前記電圧調整器に対し電
源側に設置されたものから順次整定電圧を決定し、最後
に前記負荷時タップ切換変圧器の整定電圧を決定するこ
とを特徴とする高圧配電線の電圧制御方法。 - 【請求項２】 複数の力率調整装置を電源側から末端に
向けて分散して設けた高圧配電線に対し適用する電圧制
御方法において、前記高圧配電線各点の電圧を設定目標
値に対し偏差を所定範囲内に収めるように、前記力率調
整装置を前記高圧配電線の末端に設置されたものから順
次別途設定の力率を目標に並入または解列の操作パタン
を決定することを特徴とする高圧配電線の電圧制御方
法。 - 【請求項３】 請求項１または２において、力率調整装
置が並列コンデンサまたは分路リアクトルであることを
特徴とする高圧配電線の電圧制御方法。 - 【請求項４】 電源側に負荷時タップ切換変圧器を備
え、複数の力率調整装置と電圧調整器を電源側から末端
に向けて分散して設置の高圧配電線の電圧制御装置にお
いて、前記高圧配電線の電力情報を検出する電力情報検
出手段と、目標力率を設定する目標力率設定手段と、前
記電力情報検出手段の出力に基づく力率を前記力率を目
標に、前記力率調整装置を前記高圧配電線の末端側に設
置されたものから順次並入・解列を決定する力率調整パ
タン決定手段と、該力率調整パタン決定手段の出力から
前記高圧配電線各点の電圧と設定目標値に対する偏差を
求め、前記偏差が所定範囲を越えるときは前記目標力率
設定手段へ目標力率の変更値をフィードバック信号とし
て出力するパタン評価手段と、前記電圧調整器に対し電
源側に設置されたものから順次前記偏差を所定範囲内と
するように整定電圧を決定する電圧調整器整定電圧決定
手段と、前記偏差を所定範囲内とするように前記負荷時
タップ切換変圧器の整定電圧を決定する変圧器整定電圧
決定手段と、前記目標力率設定手段の出力が調整可能範
囲の上限または下限の設定力率値となり、かつ前記パタ
ン評価手段で所定範囲を越える偏差が出力されたとき、
前記電圧調整器整定電圧決定手段と前記変圧器整定電圧
決定手段を引続き実行させる統括手段を含んでなること
を特徴とする高圧配電線の電圧制御装置。 - 【請求項５】 複数の力率調整装置を電源側から末端に
向けて分散して設置の高圧配電線の電圧制御装置におい
て、前記高圧配電線の電力情報を検出する電力情報検出
手段と、調整可能範囲内で目標力率を設定する目標力率
設定手段と、前記電力情報検出手段の出力に基づく力率
を前記力率を目標に、前記力率調整装置を前記高圧配電
線の末端側に設置されたものから順次並入・解列を決定
する力率調整パタン決定手段と、該力率調整パタン決定
手段の出力から前記高圧配電線各点の電圧と設定目標値
との偏差を求め、前記偏差が所定範囲を越えるときは前
記目標力率設定手段へ目標力率の変更値をフィードバッ
ク信号として出力するパタン評価手段とを含んでなるこ
とを特徴とする高圧配電線の電圧制御装置。 - 【請求項６】 請求項４または５において、力率調整装
置が並列コンデンサまたは分路リアクトルであることを
特徴とする高圧配電線の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103394A JP3455805B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 高圧配電線の電圧制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103394A JP3455805B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 高圧配電線の電圧制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07336890A JPH07336890A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3455805B2 true JP3455805B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=14801160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12103394A Expired - Fee Related JP3455805B2 (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 高圧配電線の電圧制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455805B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4758375B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2011-08-24 | 国立大学法人福井大学 | 配電系統システム |
| JP5083687B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2012-11-28 | 関西電力株式会社 | 線路電圧降下補償器の整定方法、系統電圧管理の支障判定方法、線路電圧降下補償器の管理装置、および、配電自動化システム |
| US8812167B2 (en) * | 2011-04-19 | 2014-08-19 | General Electric Company | Volt/var switch plan |
| JP5318156B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2013-10-16 | 中国電力株式会社 | 電圧無効電力制御システム |
| JP5389303B1 (ja) | 2012-03-21 | 2014-01-15 | 三菱電機株式会社 | 配電系統電圧制御システム及び電圧制御装置 |
| CN105453364B (zh) | 2013-08-12 | 2018-01-23 | 三菱电机株式会社 | 变压器型电压控制装置、无功功率调整型电压控制装置、以及配电系统电压控制系统 |
| CN105493382B (zh) | 2013-08-30 | 2018-04-27 | 三菱电机株式会社 | 电压控制装置及电压监视设备 |
| CN103715694B (zh) * | 2013-12-06 | 2015-12-09 | 南京南瑞集团公司 | 基于同步测量信息的电压安全稳定自适应紧急控制方法 |
| EP2894597A1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-15 | Alcatel Lucent | A method and device for controlling a power grid |
| CN104779622B (zh) * | 2015-03-12 | 2017-03-29 | 华南理工大学 | 基于阶梯图的中压配电网分布式电源无功差异控制方法 |
| CN110574251B (zh) * | 2017-04-28 | 2023-07-28 | 大金工业株式会社 | 电源功率因数控制系统、调相装置以及有源滤波器装置 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP12103394A patent/JP3455805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 成田浩、他，パワーコントロール・アンド・インフォメーション・シリーズ 第１巻 電力系統の制御，日本，株式会社電気書院，１９８６年 ４月２５日，第１巻，ｐ．６２−ｐ．６６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07336890A (ja) | 1995-12-22 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |