JP4101788B2 - Voltage adjusting device and voltage adjusting method - Google Patents
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Description
本発明は、配電系統の電圧を規定範囲に調整する電圧調整装置および電圧調整方法に関する。 The present invention relates to a voltage adjustment device and a voltage adjustment method for adjusting a voltage of a distribution system to a specified range.
単相配電系統の負荷端に設置される自動電圧調整装置を小型、低価格化する目的で、直列変圧器、インバータ、コンバータを用いて構成した電圧調整装置をその出力容量を負荷の定格容量の10〜20%程度にする技術が特許文献1に開示されている。 For the purpose of reducing the size and price of an automatic voltage regulator installed at the load end of a single-phase power distribution system, the output capacity of the voltage regulator constructed using a series transformer, inverter, and converter is adjusted to the rated capacity of the load. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a technique for making the content about 10 to 20%.
また、配電線路の途中に設置して電圧の位相を調整する三相電圧位相調整装置を、三相タップ切替位相調整器と直列変圧器及び三相静止形電圧調整器の組合せで構成し、タップ幅の制約を受けず、電圧の大きさ及び位相の調整を行う技術が特許文献2に開示されている。
Also, a three-phase voltage phase adjustment device that is installed in the middle of the distribution line and adjusts the voltage phase is composed of a combination of a three-phase tap switching phase adjuster, a series transformer, and a three-phase static voltage regulator. A technique for adjusting the magnitude and phase of a voltage without being limited by the width is disclosed in
しかし、上記従来技術には電圧調整方法、特に分散型電源が配電系統に連系された場合に、配電(低圧)系統の電圧を適正範囲に調整する手法が明確にされていない。特に、太陽光発電が導入された低圧配電系統の全域に渡って適正電圧を維持可能とする低圧配電系統が実現されていない。 However, the above prior art does not clarify a voltage adjustment method, particularly a method for adjusting the voltage of the distribution (low voltage) system to an appropriate range when the distributed power source is connected to the distribution system. In particular, a low-voltage distribution system capable of maintaining an appropriate voltage over the entire low-voltage distribution system in which solar power generation is introduced has not been realized.
本発明の目的は、従来技術の現状に鑑み、全域に渡って適正電圧を維持可能とする低圧配電系統とその電圧調整方法及び装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a low-voltage distribution system capable of maintaining an appropriate voltage over the entire area, and a voltage adjustment method and apparatus thereof in view of the current state of the prior art.
上記目的を達成する本発明は、高圧配電系統と低圧配電系統を接続する柱上変圧器と、低圧配電系統に接続された需要家負荷および分散型電源で構成される電力系統の電圧調整装置において、前記柱上変圧器の二次側に直列に一次側を接続される直列変圧器と、低圧配電系統の電圧測定値を入力とする調整電圧制御回路と、該調整電圧制御回路の出力に基づいて前記直列変圧器の二次側に調整電圧を発生させる調整電圧発生回路と、を設けることを特徴とする。 The present invention that achieves the above object provides a voltage regulator for a power system that includes a pole transformer connecting a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system, a consumer load connected to the low-voltage distribution system, and a distributed power source. A series transformer having a primary side connected in series to a secondary side of the pole transformer, a regulated voltage control circuit that receives a voltage measurement value of a low-voltage distribution system, and an output of the regulated voltage control circuit And an adjustment voltage generation circuit for generating an adjustment voltage on the secondary side of the series transformer.
また、前記柱上変圧器の二次側に直列に一次側を接続される直列変圧器と、該直列変圧器の二次側端子間に接続されたバイパススイッチと、低圧配電系統の電圧測定値を入力とする調整電圧制御回路と、該調整電圧制御回路の出力に基づいて前記直列変圧器の二次側に調整電圧を発生させる調整電圧発生回路と、低圧配電系統の電圧に応じて前記調整電圧発生回路を起動または停止させるために、前記バイパススイッチを開または閉する保護回路と、を設けることを特徴とする。 In addition, a series transformer connected in primary to the secondary side of the pole transformer, a bypass switch connected between the secondary terminals of the series transformer, and a voltage measurement value of the low-voltage distribution system An adjustment voltage control circuit that receives the adjustment voltage, an adjustment voltage generation circuit that generates an adjustment voltage on the secondary side of the series transformer based on the output of the adjustment voltage control circuit, and the adjustment according to the voltage of the low-voltage distribution system In order to start or stop the voltage generation circuit, a protection circuit for opening or closing the bypass switch is provided.
前記調整電圧制御回路は、低圧配電系統の電圧を検出するセンサと、該センサによって検出された電圧測定値から電圧実効値を演算する電圧演算部と、予め目標電圧を設定する目標電圧設定部と、前記電圧実効値と前記目標電圧から前記調整電圧を演算する調整電圧演算部と、で構成されることを特徴とする。 The adjustment voltage control circuit includes a sensor that detects a voltage of the low-voltage distribution system, a voltage calculation unit that calculates a voltage effective value from a voltage measurement value detected by the sensor, and a target voltage setting unit that sets a target voltage in advance. And an adjustment voltage calculation unit that calculates the adjustment voltage from the effective voltage value and the target voltage.
また、本発明は高圧配電系統と低圧配電系統を接続する柱上変圧器と、低圧配電系統に接続された需要家負荷または分散型電源で構成される電力系統であって、前記柱上変圧器は上記電圧調整装置を含んで構成することを特徴とする。 The present invention is also a power system comprising a pole transformer connecting a high voltage distribution system and a low voltage distribution system, and a consumer load or a distributed power source connected to the low voltage distribution system, the pole transformer Includes the voltage regulator.
また、本発明の電圧調整方法は、柱上変圧器により高圧配電系統と低圧配電系統を接続し、低圧配電系統に需要家負荷および分散型電源を接続する電力系統の電圧調整方法であって、低圧配電系統の線間電圧の計測値から電圧の実効値を求め、該実効値と予め定めた目標電圧との偏差に基づいて調整電圧発生回路を制御し、前記柱上変圧器の二次側に一次側を接続される直列変圧器の一次側電圧が前記偏差相当となるように前記調整電圧発生回路の出力を前記直列変圧器の二次側に供給することを特徴とする。 The voltage adjustment method of the present invention is a voltage adjustment method for a power system in which a high voltage distribution system and a low voltage distribution system are connected by a pole transformer, and a consumer load and a distributed power source are connected to the low voltage distribution system, Obtain the effective value of the voltage from the measured value of the line voltage of the low-voltage distribution system, control the adjustment voltage generation circuit based on the deviation between the effective value and a predetermined target voltage, the secondary side of the pole transformer The output of the adjustment voltage generating circuit is supplied to the secondary side of the series transformer so that the primary side voltage of the series transformer connected to the primary side is equivalent to the deviation.
また、低圧配電系統の線間電圧の計測値から電圧の実効値を求め、該実効値と予め定めた目標電圧との偏差に基づいて調整電圧発生回路を制御し、前記柱上変圧器の二次側に一次側を接続される直列変圧器の一次側電圧が前記偏差相当となるように前記調整電圧発生回路の出力を前記直列変圧器の二次側に供給し、かつ低圧配電系統の電圧に応じて前記調整電圧発生回路と前記直列変圧器間のバイパススイッチを開または閉することを特徴とする。 Further, the effective value of the voltage is obtained from the measured value of the line voltage of the low-voltage distribution system, and the adjustment voltage generating circuit is controlled based on the deviation between the effective value and a predetermined target voltage. Supply the output of the regulated voltage generation circuit to the secondary side of the series transformer so that the primary side voltage of the series transformer connected to the primary side is equivalent to the deviation, and the voltage of the low-voltage distribution system The bypass switch between the adjustment voltage generating circuit and the series transformer is opened or closed according to the operation.
また、前記目標電圧は101Vに設定する。あるいは、目標電圧を低圧系統に接続される負荷契約容量と分散型電源契約容量に基づいて設定する。あるいは、目標電圧を(1)式により設定する。
目標電圧=負荷契約容量/(負荷契約容量+分散型電源契約容量)×12+95 …(1)
また、前記低圧配電系統の電圧が最低電圧整定値を超える時間がタイマ整定値より長くなった場合に,前記調整電圧発生回路(電力変換器)を起動するか前記バイパススイッチを開放することを特徴とする。
The target voltage is set to 101V. Alternatively, the target voltage is set based on the load contract capacity connected to the low voltage system and the distributed power contract capacity. Alternatively, the target voltage is set according to equation (1).
Target voltage = load contract capacity / (load contract capacity + distributed power contract capacity) x 12 + 95 (1)
In addition, when the time during which the voltage of the low-voltage distribution system exceeds the minimum voltage setting value becomes longer than the timer setting value, the adjustment voltage generation circuit (power converter) is started or the bypass switch is opened. And
また、前記低圧配電系統の電圧が不感帯最小電圧整定値より大きく、かつ不感帯最大電圧整定値より小さい場合で、その継続時間がタイマ整定値より長くなった場合に、前記バイパススイッチを短絡することを特徴とする。 In addition, when the voltage of the low voltage distribution system is larger than the dead band minimum voltage setting value and smaller than the dead band maximum voltage setting value, the bypass switch is short-circuited when the duration becomes longer than the timer setting value. Features.
本発明の電圧調整装置および電圧調整方法によれば、低圧配電系統の系統電圧を適正範囲に維持できる。これに伴い、従来、適正電圧維持のために実施してきた変圧器大容量化、低圧線太線化、系統分割などの対策が不要となる。また、低圧系統における太陽光発電などの分散型電源の発電効率を改善できる。また、負荷変化とインバータ制御の相互干渉によるフリッカの発生を抑制できる。 According to the voltage regulator and the voltage regulation method of the present invention, the system voltage of the low-voltage distribution system can be maintained in an appropriate range. As a result, measures such as increasing the capacity of the transformer, increasing the voltage of the low-voltage line, and dividing the system, which have been conventionally performed for maintaining an appropriate voltage, become unnecessary. In addition, the power generation efficiency of a distributed power source such as solar power generation in a low-voltage system can be improved. Further, it is possible to suppress the occurrence of flicker due to mutual interference between load change and inverter control.
また、本発明の電圧調整装置および電圧調整方法によれば、系統状態が不安定な状態で電圧調整装置が再起動することを防ぐので、系統に擾乱を与えることなく安定に再起動できる利点がある。 Further, according to the voltage regulator and the voltage regulation method of the present invention, the voltage regulator is prevented from restarting in an unstable system state, so that there is an advantage that the system can be stably restarted without causing disturbance to the system. is there.
また、本発明の電圧調整装置および電圧調整方法によれば、電圧制御が不要な場合に休止状態となるので、柱上変圧器の電圧調整部で発生する損失を低減し、電圧調整装置の寿命を延ばすことができる利点がある。 Further, according to the voltage regulator and voltage regulation method of the present invention, when voltage control is unnecessary, the voltage regulation device and the voltage regulation method are in a dormant state. There is an advantage that can be extended.
図1は、本発明の一実施例を示す電圧調整装置の構成図である。線間定格電圧6kVの高圧配電系統の配電線の2相である線路10u,10vに柱上変圧器110の一次側が接続され,柱上変圧器110の二次側は±105V定格の低圧配電線路20a,20bおよび中性線20nに接続されている。電圧調整装置100は柱上変圧器110及び電圧調整回路120によって構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a voltage adjusting apparatus showing an embodiment of the present invention. The primary side of the pole transformer 110 is connected to the
電圧調整回路120は以下に示すように、直列変圧器211,212、バイパススイッチ220、調整電圧発生回路230、電圧センサ213、調整電圧制御回路240、保護装置214及びそれらを結合する回路および情報伝達手段によって構成される。直列変圧器211,212は各々の一次側を低圧配電線路20a,20bにそれぞれ直列に挿入される。
As shown below, the
直列変圧器211,212の二次側は調整電圧発生回路230のインバータ231の交流端子に接続される。インバータ231と直列変圧器211,212二次側の間にはバイパススイッチ220が設けられ、保護装置214からの開閉指令に基づいて線間を短絡・開放する。調整電圧発生回路230はインバータ231、コンバータ232、直流コンデンサ233、変換器制御装置234で構成される。
The secondary sides of
コンバータ232の交流側端子は低圧配電線路20a,20bに接続され、直流端子は直流コンデンサ233に接続される。インバータ231の直流端子も直列コンデンサ233に接続される。インバータ231、コンバータ232の制御指令は変換器制御装置234によって与えられる。調整電圧制御回路240は電圧演算部241、調整電圧演算部242、目標電圧設定部243で構成される。
The AC side terminal of the
なお、図1ではコンバータ232の交流側端子は直列変圧器211,212より高圧系統側(柱上変圧器110と直列変圧器211,212の間)で低圧配電線路20a,20bと接続しているが、直列変圧器211,212より低圧系統側で低圧配電線路20a,20bと接続しても良い。
In FIG. 1, the AC side terminal of the
次に、電圧調整装置100による電圧調整の概要を説明する。低圧系統のan間およびbn間の線間電圧は電圧センサ213で計測され、測定された信号は調整電圧制御回路240の電圧演算部241に送られ、電圧実効値Veおよび電圧位相θに変換される。Veは調整電圧演算部242と保護装置214に、θは変換器制御装置234に送られる。目標電圧設定部243には予め目標電圧Vrefが整定されており、このVrefは調整電圧演算部242に送られる。調整電圧演算部242では、電圧調整装置100で調整すべき電圧偏差ΔVを計算する。すなわち、目標電圧Vrefと低圧系統の電圧Veとの偏差を計算し、調整電圧演算部242の出力とする。ΔV信号は変換器制御装置234に送られ、変換器制御装置234は直列変圧器211,212の一次側電圧がΔV相当の電圧となるように、インバータ231およびコンバータ232を制御する。
Next, an outline of voltage adjustment by the
すなわち、直列変圧器211,212の変圧比が一次:二次が1:mであれば、インバータ231の出力電圧がΔV×mとなるようにインバータ231およびコンバータ232に制御指令を与える。このとき、a相に加えられるΔVaはan間の電圧V'anの位相θaと同位相となるように制御される。また、b相に加えられるΔVbはΔVaと180゜位相が反転した電圧となる。このようにして、直列変圧器211,212の一次側にはΔVa,ΔVbの電圧が発生される。
That is, if the transformation ratio of the
低圧配電系統が平衡である場合、柱上変圧器110の二次側の電圧Va,Vbに、直列変圧器211,212の一次側電圧ΔVa,ΔVbが加えられることで,低圧系統の電圧V'an,V'bnは目標電圧Vrefとなるように制御される。
When the low-voltage distribution system is balanced, the primary-side voltages ΔVa and ΔVb of the
また、電圧調整回路120において、直列変圧器211、212、バイパススイッチ220、調整電圧発生回路230のインバータ231を、an間,bn間で独立して構成した場合でも、低圧系統の電圧V'an,V'bnを目標電圧Vrefとなるように制御することできる。さらに、調整電圧制御回路240および調整電圧発生回路230の変換器制御装置234において、電圧調整装置100で調整すべき電圧偏差ΔVを、an間,bn間で独立して計算、出力するよう構成する。これにより、低圧系統が不平衡である場合でも、低圧系統の電圧V'an,V'bnを目標電圧Vrefとなるように制御することができる。
Further, in the
保護装置214では、電圧演算部241で計算された電圧Veを元に、バイパススイッチ220の開閉指令および変換器制御装置234への開閉器起動停止指令を与える。保護装置214の処理アルゴリズムについては後述する。
The
変換器制御装置234の応答速度は、低圧系統に連系される他のインバータ装置との相互干渉や、電圧フリッカの発生を押さえるために一定値以下に制限する必要がある。例えば、フリッカは人間の視感度係数がもっとも大きくなる10Hz付近の電圧振動で発生し易くなるため、これよりも十分遅い1秒程度以上の応答速度としておくことが目安となる。
The response speed of the
次に,本発明の電圧調整装置100を適用した配電系統の構成について、図2に示す単線結線図を用いて説明する。配電変電所11に接続される高圧配電線路10に、電圧調整装置100の一次側(高圧側)が接続され、その二次側(低圧側)に低圧配電線路20が接続される。低圧配電線路20には需要家への引込線21が接続され、引込線21の末端に需要家負荷22および太陽光発電設備23が接続されている。
Next, the configuration of the power distribution system to which the
電気事業法による規定により、需要家への引込線末端の電圧は101±6V内に保つ必要がある。今、太陽光発電23が接続されない配電系統の場合を考えると、高圧配電線10を介して受電している需要家のもっとも高い電圧を107V以下とし、もっとも低い電圧は95V以上とすればよい。配電線に負荷がつながる場合、負荷電流によって各線路や変圧器のインピーダンスに応じて電圧低下が生じる。この場合、例えば図3に示すような電圧降下量の配分(100V換算値)よりも小さい電圧低下に収まるような配電系統の構成とすれば、需要家端の電圧は前述の101±6Vに収まることになる。
According to the provisions of the Electricity Business Law, the voltage at the end of the lead-in line to the consumer needs to be kept within 101 ± 6V. Now, considering the case of a distribution system to which the
このようにして設計された配電系統に太陽光発電23のような分散型電源が接続された場合の電圧分布への影響について説明する。図4は配電系統の各構成要素(図2)の電圧分布の例を示したグラフである。横軸は配電系統の代表的な場所を、縦軸は100V定格換算の電圧値を示す。
The influence on the voltage distribution when a distributed power source such as the
グラフ410は分散型電源がない場合に、図3の電圧降下配分によって、もっとも電圧低下が大きい場合の電圧分布を示す。すなわち、配電変電所直近の定圧系統で107Vとなる電圧を配電変電所11の送り出し電圧とした場合、高圧系統で4V相当の電圧低下が生じて柱上変圧器高圧側では103V、柱上変圧器で2V相当の電圧低下が生じて低圧側では101V、同様に低圧線で3V、引込線で3Vの電圧低下が生じる。結局、需要家端ではせいぜい95Vに電圧が維持されるように、配電系統を構成することができる。
A
ところが、太陽光発電23のような分散型電源が接続された場合で負荷が小さい場合、分散型電源からの逆潮流によって配電線路の電流の向きが末端の需要家側から配電変電所側に流れ、そのために配電系統の末端の電圧が上昇する場合が生じる。例えば、グラフ411の電圧分布は、需要家負荷容量と同容量の太陽光発電が定格出力しており、需要家負荷は0の例を示している。この場合、引込線の需要家端付近で電圧が107Vを超えてしまう。
However, when a distributed power source such as the
このような状況で、電圧調整装置100によって低圧線送り出し点の電圧を101Vに制御した場合の電圧分布はグラフ412のようになる。低圧線、引込線合計の電圧上昇量は、一般的な発電設備容量が需要家負荷容量を超えない場合はせいぜい6Vであるため、各需要家の分散型電源有無、負荷量の大小に関わらず末端を101±6V以内となるように配電系統を構成することが可能となる。
Under such circumstances, the voltage distribution when the
次に、低圧系統12に接続される負荷22の契約容量と分散型電源23の契約容量が既知の場合の電圧制御方法を説明する。図5は分散型電源の契約容量が負荷の契約容量の1/3である低圧系統の電圧制御時の電圧分布例を示している。ここで、低圧系統12に接続される負荷22の契約容量は,負荷電流最大時に低圧線20と引込線21の電圧降下が最大で6V発生するような容量としている。
Next, a voltage control method when the contract capacity of the
この場合、負荷電流が0で分散型電源の出力が最大の場合、分散型電源23から柱上変圧器側に流れる電流によって、低圧線20と引込線21で発生する電圧上昇量は、負荷電流最大時の電圧降下量の1/3の大きさとなる。すなわち、6Vの1/3である2Vほどの電圧上昇が発生する。従って、この低圧系統では、低圧線20、引込線21合計の電圧低下は最大6V、電圧上昇は最大2Vであることがわかる。この場合、電圧規定値の95V,107Vまでの余裕が、上下とも同様の割合で持たせておくことが望ましい。
In this case, when the load current is 0 and the output of the distributed power source is the maximum, the voltage increase generated in the
そこで、電圧調整装置100の制御電圧目標値Vrefは(1)式で求めればよい。
Vref=WL/(WL+WG)×12+95 …(1)
ここで、WLは負荷の契約容量、WGは分散型電源の契約容量を表す。(1)式は、低圧系統の送り出し点(電圧調整装置100の低圧側)の電圧を、負荷22および分散型電源23の割合に応じて、101Vからずらすことを意味している。
Therefore, the control voltage target value Vref of the
Vref = WL / (WL + WG) × 12 + 95 (1)
Here, WL represents the contract capacity of the load, and WG represents the contract capacity of the distributed power source. The expression (1) means that the voltage at the low-voltage system delivery point (low voltage side of the voltage regulator 100) is shifted from 101V in accordance with the ratio of the
例えば、図5の例では、WGはWLの1/3であるから、Vrefは(2)式のように求められ、電圧調整装置100の低圧側端を104Vに設定すればよいことがわかる。
Vref=WL/(WL+(1/3)WL)×12+95=104(V) …(2)
次に、保護装置214の処理について説明する。図6は、系統故障や停電が復旧した場合の再起動アルゴリズムの処理フローを示している。ここで、Vは配電系統の電圧、Vlowは再起動の目安となる最低電圧整定値、τは時間カウンタ、τminはタイマ整定値を示す。
For example, in the example of FIG. 5, since WG is 1/3 of WL, it is understood that Vref is obtained as shown in Equation (2), and the low-voltage side end of
Vref = WL / (WL + (1/3) WL) × 12 + 95 = 104 (V) (2)
Next, processing of the
S1で時間カウンタτを0にリセットする。S2で系統電圧VがVlow以上であるかを監視し、その結果Vlow未満であれば監視を継続するために、処理の最初に戻る。Vlow以上であれば、S3で時間カウンタを増加させる。S4の判定処理で、時間カウンタτが一定値τmin未満であれば、判定処理S2に戻り電圧の大きさを再度判定する。時間カウンタτが一定値τmin以上であれば、S5でバイパススイッチ220をOFFにする指令を出し、S6でインバータ起動指令を変換器制御装置234に与える。
The time counter τ is reset to 0 at S1. In S2, it is monitored whether the system voltage V is equal to or higher than Vlow, and if the result is less than Vlow, the process returns to the beginning to continue monitoring. If it is Vlow or higher, the time counter is incremented in S3. If the time counter τ is less than the constant value τmin in the determination process of S4, the process returns to the determination process S2 to determine the magnitude of the voltage again. If the time counter τ is equal to or greater than a certain value τmin, a command to turn off the
これにより、電圧調整装置100を再起動する。この様な処理フローを設けることで、系統故障時や停電時に電圧調整装置100が一旦停止した場合に、系統復帰後に必要以上に早く再起動せずに、十分系統状態が安定となった後(負荷や太陽光発電が再起動した後)に、電圧調整装置100が再起動することとなる。すなわち、系統復帰を検出し、系統状態が安定となったことを確認して、再起動することになる。
Thereby, the
図7は、電圧調整装置の損失低減アルゴリズムの処理フローを示している。ここで、Vは配電系統の電圧、Vminは運転停止の目安となる不感帯最小電圧整定値、Vmaxは運転停止の目安となる不感帯最大電圧整定値、τは時間カウンタ、τminはタイマ整定値を示す。 FIG. 7 shows a processing flow of the loss reduction algorithm of the voltage regulator. Where V is the voltage of the distribution system, Vmin is the minimum dead band voltage setting value that serves as a guide for shutdown, Vmax is the maximum dead band voltage setting value that serves as a guide for shutdown, τ is the time counter, and τmin is the timer setting value. .
S11で時間カウンタτを0にリセットする。S12で系統電圧VがVmin以上かつVmax以下の不感帯範囲であるかを監視し、その結果不感帯外であれば監視を継続するために、処理の最初に戻る。不感帯内であれば、S13で時間カウンタを増加させる。S14の判定処理で時間カウンタτが一定値τmin未満であれば、判定処理S12に戻り電圧の大きさを再度判定する。時間カウンタτが一定値τmin以上であれば、S15でインバータ停止指令を変換器制御装置234に与え、S16でバイパススイッチ220をONにする指令を出す。
In S11, the time counter τ is reset to zero. In S12, it is monitored whether or not the system voltage V is in the dead band range of Vmin or more and Vmax or less. As a result, if it is outside the dead band, the process returns to the beginning to continue monitoring. If it is within the dead zone, the time counter is incremented in S13. If the time counter τ is less than the constant value τmin in the determination process of S14, the process returns to the determination process S12 to determine the magnitude of the voltage again. If the time counter τ is greater than or equal to the constant value τmin, an inverter stop command is given to the
これにより、電圧調整装置100を停止する。このような処理フローを電圧調整装置100に設けることで,電圧調整装置の変換器部で発生する損失を低減し、また電圧調整装置の寿命を延ばすことができる効果がある。
Thereby, the
本実施例の電圧調整装置によれば、配電系統に分散型電源が新たに設置された場合でも、配電線路や系統構成を変えることなく配電系統の電圧を規定範囲に保つことができる。また、このような電圧調整機能を持つ柱上変圧器として適用できる。さらに、電圧変動の大きい配電系統に設置し、電圧変動量を低減することで、設備効率のよい配電系統を構成することができる。 According to the voltage regulator of the present embodiment, even when a distributed power source is newly installed in the distribution system, the voltage of the distribution system can be maintained within a specified range without changing the distribution line path or the system configuration. Moreover, it can be applied as a pole transformer having such a voltage adjustment function. Furthermore, it is possible to configure a power distribution system with good facility efficiency by installing it in a power distribution system having a large voltage fluctuation and reducing the amount of voltage fluctuation.
10…高圧配電線路、11…配電変電所、12…配電系統、20…低圧配電線路、21…引込線、22…需要家、23…太陽光発電などの分散型電源、100…電圧調整装置、110…柱上変圧器、120…電圧調整回路、211,212…直列変圧器、213…電圧センサ、214…保護装置、220…バイパススイッチ、230v調整電圧発生回路、231…インバータ、232…コンバータ、233…直流コンデンサ、234…変換器制御装置、240…調整電圧制御回路、241…電圧演算部、242…調整電圧演算部、243…目標電圧設定部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記柱上変圧器の二次側に直列に一次側を接続される直列変圧器と、低圧配電系統の電圧測定値を入力とする調整電圧制御回路と、該調整電圧制御回路の出力に基づいて前記直列変圧器の二次側に調整電圧を発生させる調整電圧発生回路と、を設けることを特徴とする電圧調整装置。 In a voltage regulator for a power system composed of a pole transformer connecting a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system, and a consumer load and a distributed power source connected to the low-voltage distribution system,
Based on the series transformer connected in series to the secondary side of the pole transformer, the adjustment voltage control circuit that receives the voltage measurement value of the low-voltage distribution system, and the output of the adjustment voltage control circuit An adjustment voltage generation circuit for generating an adjustment voltage on the secondary side of the series transformer is provided.
前記柱上変圧器の二次側に直列に一次側を接続される直列変圧器と、該直列変圧器の二次側端子間に接続されたバイパススイッチと、低圧配電系統の電圧測定値を入力とする調整電圧制御回路と、該調整電圧制御回路の出力に基づいて前記直列変圧器の二次側に調整電圧を発生させる調整電圧発生回路と、低圧配電系統の電圧に応じて前記調整電圧発生回路を起動または停止させるために、前記バイパススイッチを開または閉する保護回路と、を設けることを特徴とする電圧調整装置。 In a voltage regulator for a power system composed of a pole transformer connecting a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system, and a consumer load and a distributed power source connected to the low-voltage distribution system,
Input the voltage measurement value of the low-voltage distribution system, the series transformer connected in series to the secondary side of the pole transformer, the bypass switch connected between the secondary terminals of the series transformer An adjustment voltage control circuit for generating an adjustment voltage on the secondary side of the series transformer based on the output of the adjustment voltage control circuit, and the adjustment voltage generation according to the voltage of the low-voltage distribution system And a protection circuit that opens or closes the bypass switch in order to start or stop the circuit.
低圧配電系統の線間電圧の計測値から電圧の実効値を求め、該実効値と予め定めた目標電圧との偏差に基づいて調整電圧発生回路を制御し、前記柱上変圧器の二次側に一次側を接続される直列変圧器の一次側電圧が前記偏差相当となるように前記調整電圧発生回路の出力を前記直列変圧器の二次側に供給することを特徴とする電圧調整方法。 In the voltage regulation method of the power system, connecting the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system with a pole transformer, and connecting the consumer load and the distributed power source to the low-voltage distribution system,
Obtain the effective value of the voltage from the measured value of the line voltage of the low-voltage distribution system, control the adjustment voltage generation circuit based on the deviation between the effective value and a predetermined target voltage, the secondary side of the pole transformer A voltage adjusting method comprising: supplying an output of the adjustment voltage generating circuit to a secondary side of the series transformer so that a primary side voltage of a series transformer connected to the primary side of the inverter is equivalent to the deviation.
低圧配電系統の線間電圧の計測値から電圧の実効値を求め、該実効値と予め定めた目標電圧との偏差に基づいて調整電圧発生回路を制御し、前記柱上変圧器の二次側に一次側を接続される直列変圧器の一次側電圧が前記偏差相当となるように前記調整電圧発生回路の出力を前記直列変圧器の二次側に供給し、かつ低圧配電系統の電圧に応じて前記調整電圧発生回路と前記直列変圧器間のバイパススイッチを開または閉することを特徴とする電圧調整方法。 In the voltage regulation method of the power system, connecting the high-voltage distribution system and the low-voltage distribution system with a pole transformer, and connecting the consumer load and the distributed power source to the low-voltage distribution system,
Obtain the effective value of the voltage from the measured value of the line voltage of the low-voltage distribution system, control the adjustment voltage generation circuit based on the deviation between the effective value and a predetermined target voltage, the secondary side of the pole transformer The output of the regulated voltage generation circuit is supplied to the secondary side of the series transformer so that the primary side voltage of the series transformer connected to the primary side corresponds to the deviation, and according to the voltage of the low-voltage distribution system A voltage adjustment method comprising: opening or closing a bypass switch between the adjustment voltage generation circuit and the series transformer.
目標電圧=負荷契約容量/(負荷契約容量+分散型電源契約容量)×12+95 …(1) 6. The voltage adjustment method according to claim 4, wherein the target voltage is set according to equation (1).
Target voltage = load contract capacity / (load contract capacity + distributed power contract capacity) x 12 + 95 (1)
前記柱上変圧器は請求項1〜3の何れかに記載の電圧調整装置を含んで構成することを特徴とする電力系統。
A power system composed of a pole transformer connecting a high-voltage distribution system and a low-voltage distribution system, and a consumer load or a distributed power source connected to the low-voltage distribution system,
The said pole transformer includes the voltage regulator in any one of Claims 1-3, and is comprised, The electric power system characterized by the above-mentioned.
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