JP3594781B2 - 電力系統安定化装置及び電力系統安定化方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力系統の電圧及び無効電力を目標値の範囲内に収める電力系統安定化装置及び電力系統安定化方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図9及び図10は、例えば特開平2−206331号公報に示された従来の電力系統安定化装置の動作原理を説明する制御平面図であり、図9において、1は負荷時タップ切換変圧器(以下、LRTという)の二次側の母線電圧V2を示すV2−Q1平面の縦軸、2はLRTの一次側を通過する無効電力Q1を示すV2−Q1平面の横軸、3は母線電圧V2及び無効電力Q1のスケジュール運転値(目標値)を示すV2−Q1平面の原点、4は制御のハンチングを防止するための不感帯領域、5はLRTのタップを下げたときの母線電圧V2及び無効電力Q1の変化方向を示すベクトル、6は調相設備である分路リアクトル(以下、ShRという)を投入し、調相設備である電力用コンデンサ(以下、SCという)を開放したときの母線電圧V2及び無効電力Q1の変化方向を示すベクトル、7はLRTのタップを上げたときの母線電圧V2及び無効電力Q1の変化方向を示すベクトル、8はSCを投入し、ShRを開放したときの母線電圧V2及び無効電力Q1の変化方向を示すベクトルである。
【0003】
また、図10において、11はLRTの二次側の母線電圧V2を示すV1−V2平面の縦軸、12はLRTの一次側の母線電圧V1を示すV1−V2平面の横軸、13は母線電圧V1,V2のスケジュール運転値(目標値)を示すV1−V2平面の原点、14は制御のハンチングを防止するための不感帯領域、15はShRを投入し、SCを開放したときの母線電圧V1,V2の変化方向を示すベクトル、16はLRTのタップを下げたときの母線電圧V1,V2の変化方向を示すベクトル、17はSCを投入し、ShRを開放したときの母線電圧V1,V2の変化方向を示すベクトル、18はLRTのタップを上げたときの母線電圧V1,V2の変化方向を示すベクトルである。
【0004】
次に動作について説明する。
電力系統が安定しており、LRTの母線電圧V1,V2及び無効電力Q1が不感帯領域4,14の範囲内であれば、LRTのタップ及び調相設備を制御することはないが、電力系統の擾乱により母線電圧V1,V2又は無効電力Q1が上昇又は下降し、不感帯領域4,14の範囲を逸脱した場合には、LRTのタップ又は調相設備を制御して、母線電圧V1,V2及び無効電力Q1を不感帯領域4,14の範囲内に収め、電力系統の安定化を図る。
【0005】
例えば、電力系統の擾乱により母線電圧V2及び無効電力Q1が極めて上昇し、不感帯領域4の範囲を逸脱した場合(図9の第1象限に移行した場合)、LRTのタップを下げる制御を実行して、母線電圧V2及び無効電力Q1を下降させる(図9のベクトル5を参照)。
これにより、通常は、電力系統の安定化が図られるが、例えば、LRTのタップを下げる制御をした場合、図10のベクトル16が示すように、母線電圧V1が上昇するため、母線電圧V2及び無効電力Q1が下降して不感帯領域4の範囲内に収まっても、今度は母線電圧V1が不感帯領域14の範囲を逸脱することがある。
【0006】
従って、この場合には、母線電圧V2がスケジュール運転値より大きければ、ShRを投入してSCを開放する制御を実行し(図10のベクトル15を参照)、母線電圧V2がスケジュール運転値より小さければ、LRTのタップを上げる制御を実行する(図10のベクトル18を参照)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電力系統安定化装置は以上のように構成されているので、母線電圧V1,V2及び無効電力Q1を不感帯領域4,14の範囲内に収めて電力系統の安定化を図ることができるが、V2−Q1の制御とV1−V2の制御は互いに協調性を持たない独立した制御であるため、例えば、V2−Q1の制御を実行して、母線電圧V2及び無効電力Q1を不感帯領域4の範囲内に収めた結果、逆に母線電圧V1を不感帯領域14から逸脱させてしまうなどのハンチングが発生し、電力系統の安定化を速やかに図ることができないなどの課題があった。
【0008】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、制御のハンチングの発生を防止して、電力系統の安定化を速やかに図ることができる電力系統安定化装置及び電力系統安定化方法を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力系統安定化装置は、変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定し、計測手段により計測される各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定するようにしたものである。
【0010】
この発明に係る電力系統安定化装置は、推定手段が変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出する検出手段と、その検出手段により検出された各変化量を変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算する演算手段とを設けたものである。
【0011】
この発明に係る電力系統安定化装置は、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を他変電所に送信する制御要請手段を設けたものである。
【0012】
この発明に係る電力系統安定化装置は、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信する制御要請手段を設けたものである。
【0013】
この発明に係る電力系統安定化装置は、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索する検索手段を設けたものである。
【0014】
この発明に係る電力系統安定化装置は、検索手段が他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算する演算手段を設けたものである。
【0015】
この発明に係る電力系統安定化方法は、変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定したのち、各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定するようにしたものである。
【0016】
この発明に係る電力系統安定化方法は、変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出し、各変化量を変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算するようにしたものである。
【0017】
この発明に係る電力系統安定化方法は、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を他変電所に送信するようにしたものである。
【0018】
この発明に係る電力系統安定化方法は、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信するようにしたものである。
【0019】
この発明に係る電力系統安定化方法は、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索するようにしたものである。
【0020】
この発明に係る電力系統安定化方法は、他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算するようにしたものである。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による電力系統安定化装置を示す構成図であり、図において、21は電力系統における負荷時タップ切換変圧器(以下、LRTという)の一次側の母線電圧V1,二次側の母線電圧V2及びLRTを通過する無効電力Qを計測するとともに、推定部23がLRTのタップの制御量Δtp及び調相設備の制御量ΔQCを決定する際、LRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを検出する計測部(計測手段、検出手段)、22は計測部21により検出された各変化量ΔV1,ΔV2,ΔQをLRTのタップの制御量Δtp又は調相設備の制御量ΔQCで除算して制御感度係数Ka〜Kfを演算する演算部(演算手段)、23はLRTのタップ及び調相設備を制御する際、そのタップの暫定的な制御量Δtp及び調相設備の暫定的な制御量ΔQCに制御感度係数Ka〜Kfを乗算して、その母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定し、計測部21により計測される各計測結果V1,V2,Qが目標値の範囲内に収束するタップの制御量Δtp及び調相設備の制御量ΔQCを決定する推定部(推定手段)、24は推定部23により決定された制御量Δtp,ΔQCにしたがってLRTのタップ及び調相設備を制御する制御部(制御手段)である。
【0022】
なお、図2はこの発明の実施の形態1による電力系統安定化方法を示すフローチャートであり、また、図3はこの発明の実施の形態1による電力系統安定化装置の動作原理を説明する制御立面図であり、図において、X軸はLRTの二次側の母線電圧V2、Y軸はLRTの一次側の母線電圧V1、Z軸はLRTを通過する無効電力Qを示している。
【0023】
次に動作について説明する。
まず、推定部23がLRTのタップの制御量Δtp及び調相設備(分路リアクトルShR,電力用コンデンサSC等)の制御量ΔQCを決定する際、母線電圧V1等の変化量ΔV1等を推定するのに使用する制御感度係数Ka〜Kfを演算するため、計測部21がLRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを検出する(ステップST1)。
即ち、LRTのタップ及び調相設備を実際に制御して、そのとき変化する母線電圧V1等の変化量ΔV1等を検出する。
【0024】
そして、計測部21が母線電圧V1等の変化量ΔV1等を検出すると、下記に示すように、各変化量ΔV1,ΔV2,ΔQをLRTのタップの制御量Δtp(計測部21が変化量ΔV1,ΔV2を検出する際に実際に制御したLRTのタップの制御量Δtp)又は調相設備の制御量ΔQC(計測部21が変化量ΔQを検出する際に実際に制御した調相設備の制御量ΔQC)で除算して制御感度係数Ka〜Kfを演算する(ステップST2)。
Ka=ΔQ /ΔQC ・・・(1)
Kb=ΔV2/ΔQC ・・・(2)
Kc=ΔV1/ΔQC ・・・(3)
Kd=ΔQ /Δtp ・・・(4)
Ke=ΔV2/Δtp ・・・(5)
Kf=ΔV1/Δtp ・・・(6)
【0025】
そして、演算部22が制御感度係数Ka〜Kfを演算すると、推定部23が、計測部21により計測された母線電圧V1等に応じて、暫定的にLRTのタップの制御量Δtp及び調相設備の制御量ΔQCを決定する(ステップST3)。
即ち、現在、電力系統が第何象限に位置するかを計測部21により計測された母線電圧V1等に基づいて判断し、例えば、母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが図3の原点であるスケジュール運転値(目標値)より大きい場合には、「ShRを投入して、SRを開放し、かつ、LRTのタップを下げる」という条件に合致するように制御量Δtp,ΔQCを暫定的に決定する。
【0026】
そして、推定部23は制御量Δtp,ΔQCを暫定的に決定すると、下記に示すように、その制御量Δtp,ΔQCに制御感度係数Ka〜Kfを乗算して、母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定する(ステップST4)。
ΔQ =Ka×ΔQC ・・・ (7)
ΔV2=Kb×ΔQC ・・・ (8)
ΔV1=Kc×ΔQC ・・・ (9)
ΔQ =Kd×Δtp ・・・(10)
ΔV2=Ke×Δtp ・・・(11)
ΔV1=Kf×Δtp ・・・(12)
【0027】
そして、推定部23は変化量ΔV1,ΔV2,ΔQを推定すると、下記に示すように、暫定的に決定した制御量Δtp,ΔQCをもってLRTのタップ及び調相設備を制御したとき、母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束するか否かを判定する(ステップST5)。
Qr −Qd ≦Q −(Ka×ΔQC+Kd×Δtp)≦Qr +Qd・・・(13)
V2r−V2d≦V2−(Kb×ΔQC+Ke×Δtp)≦V2r+V2d・・・(14)
V1r−V1d≦V1−(Kc×ΔQC+Kf×Δtp)≦V1r+V1d・・・(15)
ただし、Qrは無効電力Qの目標値、Qdは無効電力Qの許容値(不感帯領域)、V2rは母線電圧V2の目標値、V2dは母線電圧V2の許容値、V1rは母線電圧V1の目標値、V1dは母線電圧V1の許容値である。
【0028】
そして、推定部23は母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束すると判定した場合には、暫定的に決定した制御量Δtp,ΔQCを正式な制御量として決定する(ステップST6)。
一方、母線電圧V1,V2又は無効電力Qの何れかが目標値の範囲内に収束しないと判定した場合には、暫定的に決定した制御量を判定結果に応じて修正して、再度、母線電圧V1等の変化量ΔV1等を推定し、母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束するまで同様の処理を繰り返す。
ただし、予め設定された回数だけ処理を繰り返しても正式な制御量を決定できない場合には、自変電所だけでは電力系統の安定化を図ることができないと判断し、その繰り返し処理を中止する。
【0029】
そして、推定部23が正式な制御量Δtp,ΔQCを決定すると、制御部24がその制御量Δtp,ΔQCにしたがってLRTのタップ及び調相設備を制御し(ステップST7)、一連の処理を終了する。
なお、LRTのタップ及び調相設備が制御されると、母線電圧V1,V2及び無効電力Qは、図4に示すような制御平面上を移動することになる。
【0030】
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、LRTのタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量Δtp,ΔQCに制御感度係数Ka〜Kfを乗算して、母線電圧V1,V2及び無効電力Qの変化量ΔV1,ΔV2,ΔQを推定し、計測部21により計測される各計測結果V1,V2,Qが目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量Δtp,ΔQCを決定するように構成したので、制御のハンチングを招くことなく、電力系統の安定化を図ることができるようになり、その結果、電力系統に擾乱が発生しても速やかに電力系統の安定化を図ることができる効果を奏する。
【0031】
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2による電力系統安定化装置を示す構成図であり、図において、図1のものと同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
25は推定部23により自変電所におけるLRTのタップ及び調相設備を制御しても、各計測結果V1,V2,Qが目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量Δtp,ΔQCを決定することができないと判断された場合、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の暫定的な制御量Δtp*,ΔQC*に自他変電所間の制御感度係数Kp〜Kuを乗算して、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所におけるLRTの母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定し、自変電所における各計測結果V1,V2,Qを目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量Δtp,ΔQCを供給しうる他変電所を検索する検索部(検索手段)、26は自変電所における各計測結果V1,V2,Qを目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量Δtp,ΔQCを検索部25が検索した他変電所に送信する制御応援部(制御要請手段)である。
なお、図6はこの発明の実施の形態2による電力系統安定化方法を示すフローチャートである。
【0032】
次に動作について説明する。
検索部25及び制御応援部26を設けた点以外は上記実施の形態1と同様であるため、主に、検索部25及び制御応援部26の動作を説明する。
即ち、検索部25は、推定部23が自変電所におけるLRTのタップ及び調相設備を制御しても、各計測結果V1,V2,Qが目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量Δtp,ΔQCを決定することができないと判断して、制御不可信号を出力する場合、まず、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所におけるLRTの母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定する(ステップST11)。
【0033】
即ち、電力系統の電圧−無効電力特性は、送電線のリアクタンスに依存しているので、例えば、図7に示すような電力系統の場合、他変電所における母線電圧V1*の変化量ΔV1*に対する自変電所における変化量ΔV1,ΔV2,ΔQを下記のように表すことができる。
ΔQ = 1/(X1+X2+X3)×ΔV1* ・・(16)
ΔV2= X2/(X1+X2+X3)×ΔV1* ・・(17)
ΔV1=(X2+X3)/(X1+X2+X3)×ΔV1* ・・(18)
【0034】
また、他変電所のLRTの一次側から見た外部系統を電圧源とリアクタンスで表すと、他変電所におけるLRTのタップの制御量Δtp*及び調相設備の制御量ΔQC*に対する母線電圧V1*の変化量ΔV1*を下記のように表すことができる。
ΔV1*=(X4×X5)/(X4+X5+X6)×ΔQC* ・・(19)
ΔV1*= −X4/(X4+X5+X6)×Δtp* ・・(20)
【0035】
式(19)及び式(20)をそれぞれ式(16)〜式(18)に代入すると、下記に示すように、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所におけるLRTの母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定することができる。
ΔQ ={1/(X1+X2+X3)}×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)}×ΔQC*・・・(21)
ΔV2={X2/(X1+X2+X3)×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)}×ΔQC*・・・(22)
ΔV1={(X2+X3)/(X1+X2+X3)×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)}×ΔQC*・・・(23)
ΔQ ={1/(X1+X2+X3)}×{−X4/(X4+X5+X6)}×Δtp*・・・(24)
ΔV2={X2/(X1+X2+X3)×{−X4/(X4+X5+X6)}×Δtp*・・・(25)
ΔV1={(X2+X3)/(X1+X2+X3)×{−X4/(X4+X5+X6)}×Δtp*・・・(26)
【0036】
なお、式(21)〜式(26)におけるΔQC*又はΔtp*以外の右辺がそれぞれ自他変電所間の制御感度係数Kp〜Kuに相当する。
Kp={1/(X1+X2+X3)}×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)} ・・・(27)
Kq={X2/(X1+X2+X3)×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)} ・・・(28)
Kr={(X2+X3)/(X1+X2+X3)×{(X4×X5)/(X4+X5+X6)} ・・・(29)
Ks={1/(X1+X2+X3)}×{−X4/(X4+X5+X6)} ・・・(30)
Kt={X2/(X1+X2+X3)×{−X4/(X4+X5+X6)} ・・・(31)
Ku={(X2+X3)/(X1+X2+X3)×{−X4/(X4+X5+X6)} ・・・(32)
【0037】
そして、検索部25は自変電所における変化量ΔV1,ΔV2,ΔQを推定すると、下記に示すように、他変電所において暫定的に決定した制御量Δtp*,ΔQC*をもって他変電所のLRTのタップ及び調相設備を制御したとき、自変電所における母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束するか否かを判定する(ステップST12)。
Qr −Qd ≦Q −(Kp×ΔQC*+Ks×Δtp*)≦Qr +Qd・・・(33)
V2r−V2d≦V2−(Kq×ΔQC*+Kt×Δtp*)≦V2r+V2d・・・(34)
V1r−V1d≦V1−(Kr×ΔQC*+Ku×Δtp*)≦V1r+V1d・・・(35)
【0038】
そして、検索部25は母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束すると判定した場合には、他変電所において暫定的に決定した制御量Δtp*,ΔQC*を正式な制御量として決定し(ステップST13)、制御応援部26が他変電所に対して制御量Δtp*,ΔQC*分の制御を要請する(ステップST14)。
一方、母線電圧V1,V2又は無効電力Qの何れかが目標値の範囲内に収束しないと判定した場合には、暫定的に決定した制御量を判定結果に応じて修正して、再度、母線電圧V1等の変化量ΔV1等を推定し、母線電圧V1,V2及び無効電力Qのすべてが目標値の範囲内に収束するまで同様の処理を繰り返す(ステップST15)。
ただし、予め設定された回数だけ処理を繰り返しても正式な制御量を決定できない場合には、自変電所及び当該他変電所だけでは電力系統の安定化を図ることができないと判断し、その繰り返し処理を中止する(ステップST15)。
【0039】
そして、自変電所及び当該他変電所だけでは電力系統の安定化を図ることができないと判断した場合には、当該他変電所以外の他変電所のタップ及び調相設備を制御した場合の自変電所の変化量等を同様に計算して、自変電所における各計測結果V1,V2,Qを目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量Δtp*,ΔQC*を供給しうる他変電所を検索する(ステップST16)。
【0040】
そして、制御応援部26が他変電所に対して制御量Δtp*,ΔQC*分の制御を要請すると、他変電所の制御部がその制御量Δtp*,ΔQC*にしたがってLRTのタップ及び調相設備を制御し(ステップST17)、一連の処理を終了する。
なお、LRTのタップ及び調相設備が制御されると、母線電圧V1,V2及び無効電力Qは、図8に示すような制御平面上を移動することになり、図8は自変電所における制御では制御目標領域と交差しない場合においても、応援制御領域の交差域まで自変電所で制御し、その後、隣接する他変電所の応援制御により制御目標領域へ収束させることができることを示している。
【0041】
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の暫定的な制御量Δtp*,ΔQC*に自他変電所間の制御感度係数Kp〜Kuを乗算して、他変電所におけるLRTのタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所におけるLRTの母線電圧V1,V2の変化量ΔV1,ΔV2及び無効電力Qの変化量ΔQを推定し、自変電所における各計測結果V1,V2,Qを目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量Δtp*,ΔQC*を供給しうる他変電所を検索するように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、安全かつ確実に電力系統の安定化を図ることができる効果を奏する。
なお、検索部25が他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数Kp〜Kuを演算するようにしているので、常に最新のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数Kp〜Kuが得られるようになり、その結果、電力系統の構成に変更が生じても、要請を求める他変電所を正確に検索することができる効果を奏する。
【0042】
実施の形態3.
上記実施の形態2では、他変電所に制御の要請をする際、タップ及び調相設備の制御量Δtp*,ΔQC*を他変電所に送信するものについて示したが、タップ及び調相設備の制御量Δtp*,ΔQC*を送信する代わりに、LRTのタップ数(Max,Min)及び応援を要請する制御感度係数の比率を送信するようにしてもよく、上記実施の形態2と同様の効果を奏することができる。
なお、この実施の形態3のように、LRTのタップ数(Max,Min)及び応援を要請する制御感度係数の比率を送信する場合、応援依頼を受けた他変電所はLRTのタップ及び調相設備を制御する際、制御対象機器の選択を任意に行える効果を奏する。
【0043】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定し、計測手段により計測される各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定するように構成したので、制御のハンチングを招くことなく、電力系統の安定化を図ることができるようになり、その結果、電力系統に擾乱が発生しても速やかに電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0044】
この発明によれば、推定手段が変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出する検出手段と、その検出手段により検出された各変化量を変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算する演算手段とを設けるように構成したので、常に最新の制御感度係数が得られるようになり、その結果、電力系統の構成に変更が生じても、正確に変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定することができる効果がある。
【0045】
この発明によれば、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を他変電所に送信する制御要請手段を設けるように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0046】
この発明によれば、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信する制御要請手段を設けるように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0047】
この発明によれば、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索する検索手段を設けるように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、正確かつ確実に電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0048】
この発明によれば、検索手段が他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算する演算手段を設けるように構成したので、常に最新のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数が得られるようになり、その結果、電力系統の構成に変更が生じても、要請を求める他変電所を正確に検索することができる効果がある。
【0049】
この発明によれば、変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定したのち、各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定するように構成したので、制御のハンチングを招くことなく、電力系統の安定化を図ることができるようになり、その結果、電力系統に擾乱が発生しても速やかに電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0050】
この発明によれば、変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出し、各変化量を変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算するように構成したので、常に最新の制御感度係数が得られるようになり、その結果、電力系統の構成に変更が生じても、正確に変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定することができる効果がある。
【0051】
この発明によれば、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を他変電所に送信するように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0052】
この発明によれば、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信するように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0053】
この発明によれば、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索するように構成したので、自変電所における制御だけでは電力系統の安定化を図ることができない場合においても、正確かつ確実に電力系統の安定化を図ることができる効果がある。
【0054】
この発明によれば、他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算するように構成したので、常に最新のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数が得られるようになり、その結果、電力系統の構成に変更が生じても、要請を求める他変電所を正確に検索することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による電力系統安定化装置を示す構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による電力系統安定化方法を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態1による電力系統安定化装置の動作原理を説明する制御立面図である。
【図4】この発明の実施の形態1による電力系統安定化装置の制御平面を説明する制御平面図である。
【図5】この発明の実施の形態2による電力系統安定化装置を示す構成図である。
【図6】この発明の実施の形態2による電力系統安定化方法を示すフローチャートである。
【図7】この発明の実施の形態2による電力系統安定化装置が適用する電力系統を示す系統図である。
【図8】この発明の実施の形態2による電力系統安定化装置の制御平面を説明する制御平面図である。
【図9】従来の電力系統安定化装置の動作原理を説明する制御平面図である。
【図10】従来の電力系統安定化装置の動作原理を説明する制御平面図である。
【符号の説明】
21 計測部(計測手段、検出手段)、22 演算部(演算手段)、23 推定部(推定手段)、24 制御部(制御手段)、25 検索部(検索手段)、26 制御応援部(制御要請手段)。
Claims (8)
- 電力系統における変圧器の一次側及び二次側の電圧を計測するとともに、その変圧器を通過する無効電力を計測する計測手段と、上記変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定し、上記計測手段により計測される各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定する推定手段と、上記推定手段により決定された制御量にしたがってタップ及び調相設備を制御する制御手段と、上記制御手段が自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信する制御要請手段とを備えた電力系統安定化装置。
- 推定手段が変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された各変化量を上記変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算する演算手段とを設けたことを特徴とする請求項1記載の電力系統安定化装置。
- 他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索する検索手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の電力系統安定化装置。
- 検索手段が他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算する演算手段を設けたことを特徴とする請求項3記載の電力系統安定化装置。
- 電力系統における変圧器の一次側及び二次側の電圧を計測するとともに、その変圧器を通過する無効電力を計測し、その変圧器のタップ及び調相設備を制御する際、そのタップ及び調相設備の暫定的な制御量に制御感度係数を乗算して、その電圧及び無効電力の変化量を推定したのち、各計測結果が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定し、その制御量にしたがってタップ及び調相設備を制御する電力系統安定化方法であって、自変電所における変圧器のタップ及び調相設備を制御しても、各計測値が目標値の範囲内に収束するタップ及び調相設備の制御量を決定することができない場合、各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ数及び応援制御感度係数比率を他変電所に送信することを特徴とする電力系統安定化方法。
- 変圧器のタップ及び調相設備の制御量を決定する際、変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する電圧及び無効電力の変化量を検出し、各変化量を上記変圧器のタップ又は調相設備の制御量で除算して制御感度係数を演算することを特徴とする請求項5記載の電力系統安定化方法。
- 他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の暫定的な制御量に自他変電所間の制御感度係数を乗算して、他変電所における変圧器のタップ及び調相設備の制御に伴って変化する自変電所における変圧器の一次側及び二次側の電圧の変化量並びにその変圧器を通過する無効電力の変化量を推定し、自変電所における各計測値を目標値の範囲内に収束させるために必要なタップ及び調相設備の制御量を供給しうる他変電所を検索することを特徴とする請求項5記載の電力系統安定化方法。
- 他変電所を検索する際、送電線のリアクタンスに基づいて自他変電所間の制御感度係数を演算することを特徴とする請求項7記載の電力系統安定化方法。
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