JP4852898B2 - Distributed power supply, distribution facility, and power supply method - Google Patents
Distributed power supply, distribution facility, and power supply method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4852898B2 JP4852898B2 JP2005168484A JP2005168484A JP4852898B2 JP 4852898 B2 JP4852898 B2 JP 4852898B2 JP 2005168484 A JP2005168484 A JP 2005168484A JP 2005168484 A JP2005168484 A JP 2005168484A JP 4852898 B2 JP4852898 B2 JP 4852898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- reactive
- active
- distributed
- point voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
本発明は、分散型電源、配電設備及び電力供給方法に関する。 The present invention relates to a distributed power source, a power distribution facility, and a power supply method.
近年、風力発電装置や太陽電池等の分散型電源が既存の配電系統と連系して需要者に電力を供給することが行われている。そして、このような分散型電源を電力系統に連系する場合の技術要件のうち、電圧、周波数等の電力品質を確保していくために必要な事項が、経済産業省から「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」として、策定されている。 In recent years, distributed power sources such as wind power generators and solar cells are connected to existing power distribution systems to supply power to consumers. Of the technical requirements for connecting such distributed power sources to the power grid, the Ministry of Economy, Trade and Industry It has been formulated as “Guidelines for grid interconnection technical requirements”.
一方、電気事業者には、供給する電気の電圧が電気事業法及び経済産業省令によって維持すべき値として規定されており、上記ガイドラインでは、低圧需要家の電圧を適正値に維持するための対策として、分散型電源からの逆潮流により低圧需要家の電圧が適正値を逸脱して上昇するおそれがあるときは、分散型電源の進相無効電力制御機能または出力制御機能により自動的に電圧を調整する対策を行うことが記載されている。
ところで、既存の電力系統では、周知のように系統電圧を適正値に維持するために無効電力補償装置が用いられている。無効電力補償装置は、系統電流と系統電圧との位相差を調節することにより系統電力中の無効電力を調節して系統電圧を制御するものである。しかし、このような無効電力補償装置は比較的高価なものであり、上記ガイドラインでは、低コストが要求される分散型電源に無効電力補償装置を具備するのではなく、分散型電源の進相無効電力制御または出力制御機能による簡単な(低コストな)方法で連系点電圧を制御する手段を採用している。 By the way, in the existing power system, as is well known, a reactive power compensator is used to maintain the system voltage at an appropriate value. The reactive power compensator controls the system voltage by adjusting the reactive power in the system power by adjusting the phase difference between the system current and the system voltage. However, such a reactive power compensator is relatively expensive. According to the above guidelines, the reactive power compensator is not provided in a distributed power source that requires a low cost. A means for controlling the interconnection point voltage by a simple (low cost) method using power control or output control function is adopted.
進相無効電力制御機能によれば、分散型電源自身の無効電力を利用して電圧を適正値に維持する制御を行うことが可能であるが、分散型電源の容量は一般的に小さいため、1つの分散電源のみでは容量の限界に達してしまい効果的に系統電圧の変動を抑制することができない。すなわち、負荷変動や系統運用状態の変化に起因する電圧変動を補償しようとして、分散型電源の出力限界に達してしまい、制御不能になる。
また、多数の分散型電源で分担して無効電力制御を行うためには、無効電力出力を最適に分担させるために、分散型電源間の通信及び多数の分散型電源を制御するための中央制御装置が必要となり、通信設備や中央制御装置の設置のためにコストがかかる。
一方、出力制御機能によれば、分散型電源の出力を抑制することになるため、負荷に対して電力を供給するという分散型電源の本来の機能を果たすことができず、分散型電源の設置に要した資金を回収することができなくなり、分散型電源の経済性を損なうことになる。
According to the advanced phase reactive power control function, it is possible to perform control to maintain the voltage at an appropriate value by using the reactive power of the distributed power source itself, but the capacity of the distributed power source is generally small, With only one distributed power supply, the capacity limit is reached, and fluctuations in the system voltage cannot be effectively suppressed. In other words, the output limit of the distributed power source is reached and control becomes impossible in an attempt to compensate for voltage fluctuations caused by load fluctuations or changes in system operation conditions.
In addition, in order to share reactive power with multiple distributed power sources, centralized control for controlling communication between distributed power sources and controlling multiple distributed power sources to optimally share reactive power output. A device is required, and it is expensive to install communication equipment and a central control device.
On the other hand, according to the output control function, since the output of the distributed power supply is suppressed, the original function of the distributed power supply for supplying power to the load cannot be achieved. As a result, it becomes impossible to recover the funds required for this, and the economics of the distributed power source are impaired.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
(1)分散型電源と既存の電力系統とが連系して負荷に電力を供給する場合において、分散型電源から出力される有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する。
(2)分散型電源に連系点電圧を規定電圧範囲内に維持させるための低コストな機能を提供する。
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has the following objects.
(1) When a distributed power source and an existing power system are connected to supply power to a load, fluctuations in the connection point voltage due to active power output from the distributed power source are suppressed.
(2) To provide a low-cost function for maintaining the interconnection point voltage within a specified voltage range in the distributed power source.
上記目的を達成するために、本発明では、分散型電源に係わる第1の解決手段として、既存の電力系統と連系して電力を負荷に供給する分散型電源において、有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、有効電力P G 及び無効電力Q G 、負荷が消費する負荷電力P+jQ、系統インピーダンスR+jX及び連系点電圧Vの変動ΔVからなる下記関係式(1)を複数時刻について連立させた方程式を解くことにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて無効電力Q G の最適値を求める、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solution for a distributed power source, in a distributed power source that supplies power to a load in conjunction with an existing power system, active power and reactive power are reduced. An electric power generating means that generates and outputs to the interconnection point, and obtains an optimum value of reactive power that suppresses fluctuation of the interconnection point voltage caused by the active power, and outputs the optimum value according to the active power Control means for controlling the power generation means, the control means from the active power P G and the reactive power Q G , the load power P + jQ consumed by the load, the system impedance R + jX and the fluctuation ΔV of the interconnection point voltage V The system impedance R + jX of the existing power system is estimated by solving an equation in which the following relational expression (1) is established for a plurality of times, and fluctuations in the estimated value and the connection point voltage are minimized. Finding an optimum value of the reactive power Q G based on the following equation (10) relates to the active power P G and the reactive power Q G of order, to adopt a means of.
また、分散型電源に係わる第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、複数の分散型電源が各々の連系点で系統インピーダンスR+jXを推定する場合に対応し、制御手段は、他の分散型電源とは異なる複数時刻についての関係式を連立させた方程式を解くことにより系統インピーダンスR+jXを推定する、という手段を採用する。 Further, as a second solving means related to the distributed power supply, in the first solving means described above, this corresponds to a case where a plurality of distributed power supplies estimate the system impedance R + jX at each interconnection point. The system impedance R + jX is estimated by solving an equation in which relational expressions for a plurality of times different from the distributed power source of FIG.
また、分散型電源に係わる第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、連系点について計測された電圧をノイズ除去フィルタに通すことにより連系点電圧Vとする、という手段を採用する。Further, as a third solution for the distributed power source, the voltage measured at the connection point in the first or second solution is passed through a noise removal filter to obtain the connection point voltage V. Adopt means.
また、分散型電源に係わる第4の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、制御手段は、時系列的に複数個取得した系統インピーダンスR+jXの推定値をノイズ除去処理することにより得られた値を最終的な推定値とする、という手段を採用する。 Further, as a fourth solving means related to the distributed power source, in the first or second solving means, the control means performs noise removal processing on the estimated value of the system impedance R + jX obtained in time series. A method is adopted in which the obtained value is used as a final estimated value .
また、分散型電源に係わる第5の解決手段として、既存の電力系統と連系して電力を負荷に供給する分散型電源において、有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力の周波数成分から系統周波数の2倍の周波数成分を取り除くとともに、取り除いた後の周波数成分のいずれかに対応する1つの周波数を選択し、当該選択した周波数に該当する連系点電圧の周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PFurther, as a fifth solution for the distributed power source, in the distributed power source that supplies power to the load in connection with the existing power system, power that generates active power and reactive power and outputs it to the connection point Generating means, and control means for determining an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in the interconnection point voltage caused by the active power and controlling the power generating means so as to output the optimum value according to the active power; The control means obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is varied in a predetermined cycle, In addition, a frequency component that is twice the system frequency is removed from the frequency component of the active power, and one frequency corresponding to one of the frequency components after the removal is selected, and the grid connection corresponding to the selected frequency is selected. By determining the real part R of the line impedance based on the frequency components of the existing estimates the system impedance R + jX of the power system, the active power P for minimizing the variation of the estimated value and the interconnection node voltage GG 及び無効電力QAnd reactive power Q GG に関する下記関係式(10)に基づいて無効電力QReactive power Q based on the following relational expression (10) GG の最適値を求める、という手段を採用する。The method of obtaining the optimum value of is adopted.
また、分散型電源に係わる第6の解決手段として、既存の電力系統と連系して電力を負荷に供給する分散型電源において、有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて無効電力Q G の最適値を求める、という手段を採用する。 In addition, as a sixth means for solving the distributed power source, in the distributed power source that supplies power to the load in connection with the existing power system, the power that generates active power and reactive power and outputs it to the connection point Generating means, and control means for determining an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in the interconnection point voltage caused by the active power and controlling the power generating means so as to output the optimum value according to the active power; The control means obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is varied in a predetermined cycle, Further, by obtaining the real part R of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the active power is fluctuated in a predetermined cycle, the system of the existing power system I Estimate the impedance R + jX, obtain the optimum value of the reactive power Q G based on the estimated value and the linking point voltage following relationship for the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of (10) , Is adopted.
また、分散型電源に係わる第7の解決手段として、上記第5または第6の解決手段において、複数の分散型電源が各々の連系点で系統インピーダンスR+jXを推定する場合に対応し、他の分散型電源とは異なる周期で無効電力及び/または有効電力を変動させる、という手段を採用する。 Further, as a seventh solving means related to the distributed power supply, in the fifth or sixth solving means, a case where a plurality of distributed power supplies estimate the system impedance R + jX at each interconnection point, A means of changing reactive power and / or active power at a different period from that of the distributed power supply is adopted.
また、分散型電源に係わる第8の解決手段として、既存の電力系統と連系して電力を負荷に供給する分散型電源において、有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて無効電力Q G の最適値を求める一方、負荷変動による無効電流変化ΔI Q が既知の場合には、前記無効電流ΔI Q と前記連系点電圧Vの変動ΔVとの関係式X=ΔV/ΔI Q によって系統インピーダンスR+jXの虚部Xを推定する、という手段を採用する。 Further, as an eighth solution related to the distributed power source, in the distributed power source that supplies power to the load in connection with the existing power system, power that generates active power and reactive power and outputs it to the connection point Generating means, and control means for determining an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in the interconnection point voltage caused by the active power and controlling the power generating means so as to output the optimum value according to the active power; comprising a, wherein, the existing estimates the system impedance R + jX of the power system, the following relationship for the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the interconnection node voltage When the optimum value of the reactive power Q G is obtained based on (10), and the reactive current change ΔI Q due to the load fluctuation is known, the relationship between the reactive current ΔI Q and the fluctuation ΔV of the interconnection point voltage V Formula X = ΔV / ΔI The means of estimating the imaginary part X of the system impedance R + jX by Q is employed.
一方、本発明では、配電設備に係わる第1の解決手段として、負荷に電力を供給する既存の電力系統と、分散型電源に係わる上記第1〜第8のいずれかの解決手段を有する分散型電源とを具備する、という手段を採用する。 On the other hand, in the present invention, as the first solving means relating to the power distribution facility , a distributed type having an existing power system for supplying power to the load and any one of the above first to eighth solving means relating to the distributed power source. A means of providing a power source is adopted.
さらに、本発明では、電力供給方法に係わる第1の解決手段として、既存の電力系統と分散型電源とが連系して負荷に電力を供給する方法において、前記分散型電源は、有効電力P G 及び無効電力Q G 、負荷が消費する負荷電力P+jQ、系統インピーダンスR+jX及び連系点電圧Vの変動ΔVからなる下記関係式(1)を複数時刻について連立させた方程式を解くことにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力Q G の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力Q G の最適値を負荷に出力する、という手段を採用する。 Furthermore, in the present invention, as a first solving means related to the power supply method , an existing power system and a distributed power supply are connected to supply power to a load. G and reactive power Q G , load power P + jQ consumed by load, system impedance R + jX, and variation ΔV of interconnection point voltage V Based on the following relational expression (10) regarding the active power P G and the reactive power Q G for estimating the system impedance R + jX of the power system and minimizing the fluctuation of the estimated value and the connection point voltage, determine the optimum value of the reactive power Q G suppresses fluctuation of interconnection point voltage, and outputs the optimum value of the reactive power Q G corresponding to the active power and the active power to a load, gutter To adopt the means.
また、電力供給方法に係わる第2の解決手段として、既存の電力系統と分散型電源とが連系して負荷に電力を供給する方法において、前記分散型電源は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力の周波数成分から系統周波数の2倍の周波数成分を取り除くとともに、取り除いた後の周波数成分のいずれかに対応する1つの周波数を選択し、当該選択した周波数に該当する連系点電圧の周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力Q G の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力Q G の最適値を負荷に出力する、という手段を採用する。 In addition, as a second solution related to the power supply method , in the method of supplying power to a load by connecting an existing power system and a distributed power source, the distributed power source supplies reactive power at a predetermined cycle. The imaginary part X of the system impedance is obtained based on the frequency component corresponding to the period among the frequency components of the interconnection point voltage when it is changed, and the frequency component twice the system frequency is obtained from the frequency component of the active power. By selecting one frequency corresponding to any of the frequency components after removal and obtaining the real part R of the system impedance based on the frequency component of the interconnection point voltage corresponding to the selected frequency, estimates the system impedance R + jX of existing power system, the lower on the effective power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the interconnection node voltage Based on the equation (10), determine the optimum value of the reactive power Q G suppresses fluctuation of interconnection point voltage due to active power, said active power and said reactive power Q G in accordance with the effective power optimum A method of outputting the value to the load is adopted.
また、電力供給方法に係わる第3の解決手段として、既存の電力系統と分散型電源とが連系して負荷に電力を供給する方法において、前記分散型電源は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力Q G の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力Q G の最適値を負荷に出力する、という手段を採用する。 In addition, as a third solution related to the power supply method , in the method of supplying power to a load by connecting an existing power system and a distributed power source, the distributed power source supplies reactive power at a predetermined cycle. The imaginary part X of the system impedance is obtained based on the frequency component corresponding to the period among the frequency components of the connection point voltage when it is changed, and the connection point when the active power is changed in a predetermined period The system impedance R + jX of the existing power system is estimated by obtaining the real part R of the system impedance based on the frequency component corresponding to the period among the frequency components of the voltage, and the estimated value and the fluctuation of the connection point voltage are estimated. based on the following equation (10) relates to the active power P G and the reactive power Q G to minimize the optimum value of the reactive power Q G suppresses fluctuation of interconnection point voltage caused by the active power Calculated, and outputs the optimum value of the reactive power Q G corresponding to the active power and the active power to a load, employing the means of.
また、電力供給方法に係わる第4の解決手段として、既存の電力系統と分散型電源とが連系して負荷に電力を供給する方法において、前記分散型電源は、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力Q G の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力Q G の最適値を負荷に出力する一方、負荷変動による無効電流変化ΔI Q が既知の場合には、前記無効電流ΔI Q と前記連系点電圧Vの変動ΔVとの関係式X=ΔV/ΔI Q によって系統インピーダンスR+jXの虚部Xを推定する、という手段を採用する。 Further, as a fourth solving means according to the power supply method, a method for supplying power to a load existing power system and a distributed power supply and interconnection, the distributed power supply system impedance existing power system Based on the following relational expression (10) regarding the active power P G and the reactive power Q G for estimating the R + jX and minimizing the fluctuation of the estimated value and the connection point voltage, the connection point voltage caused by the active power determine the optimum value of the reactive power Q G suppressing variation of, while outputting the optimum value of the reactive power Q G corresponding to the active power and the active power to the load, reactive current change [Delta] I Q due to the load variation is known In this case , a means is adopted in which the imaginary part X of the system impedance R + jX is estimated by the relational expression X = ΔV / ΔI Q between the reactive current ΔI Q and the fluctuation ΔV of the interconnection point voltage V.
本発明によれば、既存の電力系統と連系して負荷に電力を供給する分散型電源が有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力を最適値として求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記最適値を負荷に出力するので、有効電力に起因する連系点電圧の変動をより確実に抑制することができる。 According to the present invention, a distributed power source that supplies power to a load in linkage with an existing power system obtains reactive power that suppresses fluctuations in interconnection point voltage caused by active power as an optimum value, and And since the said optimal value according to the said active power is output to load, the fluctuation | variation of the connection point voltage resulting from active power can be suppressed more reliably.
また、本発明によれば、分散型電源の力率制御によって有効電力に対する最適値(無効電力)の設定が可能なので、従来の無効電力補償装置を必要とすることなく、低コストで連系点電圧の変動を抑制することができる。すなわち、連系点電圧の変動を抑制するための機能を実現するためのコストが低いので、低コストが要求される分散型電源に容易に導入することができる。 Further, according to the present invention, since the optimum value (reactive power) for the active power can be set by the power factor control of the distributed power source, the connection point can be obtained at low cost without requiring a conventional reactive power compensator. Voltage fluctuation can be suppressed. That is, since the cost for realizing the function for suppressing the fluctuation of the interconnection point voltage is low, it can be easily introduced into a distributed power source that requires low cost.
また、本発明によれば、分散型電源自身の有効電力に起因する連系点の電圧変動のみを補償するので、小容量の分散型電源の能力を効果的に活用することができる。また、多数の分散型電源間での通信が不要なため、通信設備のためのコストが不要である。さらに、分散型電源の有効電力出力を抑制することがないので、分散型電源の経済性を損なうことがない。 Further, according to the present invention, only the voltage fluctuation at the interconnection point caused by the active power of the distributed power supply itself is compensated, so that the capacity of the small capacity distributed power supply can be effectively utilized. In addition, since communication between a large number of distributed power sources is unnecessary, the cost for communication facilities is unnecessary. Furthermore, since the effective power output of the distributed power source is not suppressed, the economic efficiency of the distributed power source is not impaired.
さらに、本発明によれば、既存の電力系統と連系する分散型電源が自ら出力した有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制するので、既存の電力系統側で無効電力補償装置を用いて連系点電圧の補償する場合よりも、連系点電圧を規定電圧範囲内に効果的に維持することができる。例えば、複数の分散型電源が既存の電力系統と連系する場合には、既存の電力系統側で全ての連系点の連系点電圧を補償することは困難である。しかしながら、本発明では、各分散型電源が自立的に連系点電圧を補償するので、複数の連系点の連系点電圧をより確実に規定電圧範囲内に維持することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the distributed power source connected to the existing power system suppresses fluctuations in the connection point voltage caused by the active power output by itself, the reactive power compensator is provided on the existing power system side. The connection point voltage can be effectively maintained within the specified voltage range as compared with the case where the connection point voltage is compensated. For example, when a plurality of distributed power sources are connected to an existing power system, it is difficult to compensate the connection point voltages of all connection points on the existing power system side. However, in the present invention, each distributed power source autonomously compensates the interconnection point voltage, so that the interconnection point voltages of a plurality of interconnection points can be more reliably maintained within the specified voltage range.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係わる配電設備の系統図である。本第1実施形態は、自らが出力する有効電力PGを実質的に制御し得ないタイプの分散型電源PW1を具備する配電設備に関する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a system diagram of a power distribution facility according to the first embodiment of the present invention. This first embodiment relates to power distribution equipment having a distributed power PW1 of the type not substantially control the active power P G to which itself outputs.
この図1において、符号Sは配電用変電所、C1は高圧配電線、T1,T2は配電用変圧器(柱上変圧器)、C2は低圧配電線、PW1は分散型電源、Lは負荷である。配電用変電所Sは高圧配電線C1を介して配電用変圧器T1,T2の一次側に接続されている。高圧配電線C1は、上記配電用変電所Sから出力された高圧電力(例えば6600V)を配電用変圧器T1,T2まで伝送する。配電用変圧器T1,T2は、高圧配電線C1を介して供給された高圧電力を例えば200Vの低圧電力に電圧変換し低圧配電線C2に供給する。低圧配電線C2は、配電用変圧器T1,T2と負荷Lとの間に設けられており、低圧電力を負荷Lに供給する。 In FIG. 1, S is a distribution substation, C1 is a high voltage distribution line, T1 and T2 are distribution transformers (post transformers), C2 is a low voltage distribution line, PW1 is a distributed power supply, and L is a load. is there. The distribution substation S is connected to the primary side of the distribution transformers T1, T2 via the high-voltage distribution line C1. The high-voltage distribution line C1 transmits high-voltage power (for example, 6600 V) output from the distribution substation S to the distribution transformers T1 and T2. The distribution transformers T1 and T2 convert the high-voltage power supplied via the high-voltage distribution line C1 into a low-voltage power of, for example, 200 V and supply the low-voltage distribution line C2. The low-voltage distribution line C2 is provided between the distribution transformers T1 and T2 and the load L, and supplies low-voltage power to the load L.
ここで、上記配電用変電所S、高圧配電線C1、配電用変圧器T1,T2及び低圧配電線C2は、市中にネットワーク状に敷設された既存の配電系統を構成している。これに対して、分散型電源PW1は、連系点において低圧配電線C2と接続されており、上記既存の配電系統と連系して負荷Lに低圧電力を供給するものである。また、負荷Lは、既存の配電系統に接続された全ての負荷である。 Here, the distribution substation S, the high voltage distribution line C1, the distribution transformers T1 and T2, and the low voltage distribution line C2 constitute an existing distribution system laid in a network in the city. On the other hand, the distributed power source PW1 is connected to the low-voltage distribution line C2 at the connection point, and supplies low-voltage power to the load L in connection with the existing distribution system. Moreover, the load L is all the loads connected to the existing power distribution system.
このような分散型電源PW1は、図示するように、主な機能構成要素として電圧計1、電流計2、検出電力演算部3、最適出力演算部4、記憶部5、出力電流設定部6、出力電流制御部7、インバータ8、直流電源9及び連系リアクトル10を備えている。電圧計1は、低圧配電線C2の連系点における電圧(連系点電圧V)を検出して検出電力演算部3に出力する。電流計2は、本分散型電源PW1の出力電流を検出して検出電力演算部3に出力する。
As shown, the distributed power source PW1 includes a
検出電力演算部3は、上記電圧計1から入力された連系点の電圧瞬時値及び上記電流計2から入力された出力電流瞬時値に基づいて分散型電源PW1から連系点に出力される出力電力(つまり有効電力PG及び無効電力QG)を演算し、検出電力として最適出力演算部4に出力すると共に、電圧計1から入力された連系点の電圧瞬時値に基づいて当該連系点の電圧の実効値演算を行い、連系点電圧の実効値(連系点電圧V)として最適出力演算部4に出力する。
Based on the instantaneous voltage value of the connection point input from the
最適出力演算部4は、検出電力演算部3から入力される検出電力(有効電力PG及び無効電力QG)と連系点電圧Vとを記憶部5に出力して記憶させる一方、当該記憶部5に記憶された連系点電圧Vと有効電力PGあるいは無効電力QGとに基づいてインバータ8の出力電力を電力指令値として出力電流設定部6に出力する。この電力指令値は、インバータ8の出力電力、つまり有効電力PGと無効電力QGとを個別に指示するものである。
The optimum
詳細は後述するが、最適出力演算部4は、無効電力QGを出力電流設定部6に指示する無効電力指令値を生成する際に、上記既存の配電系統の系統インピーダンスZを推定し、この推定値を前提として、有効電力PGを連系点に出力することに起因する連系点電圧Vの変動を抑制する無効電力QGを最適値として求め、該最適値の出力を指示する無効電力指令値を出力電流設定部6に出力する。記憶部5は、無効電力が最適に調整されたときの検出電力(有効電力PG及び無効電力QG)と連系点電圧Vとを1つのレコードとして有効電力PGの大きさの順に順序をつけて記憶すると共に、必要時に当該レコードを読み出して最適出力演算部4に出力する。
Although details will be described later, the optimum
出力電流設定部6は、上記電力指令値に準じた有効電力PG及び無効電力QGをインバータ8から出力させるように力率を設定し、その設定値(力率設定値)を出力電流制御部7に出力する。出力電流制御部7は、上記力率設定値に基づいてインバータ8を制御するための制御信号、例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号を生成してインバータ8に出力する。インバータ8は、直流電源9から供給された直流電圧を上記制御信号に基づいてスイッチングすることにより交流電圧に変換する。
The output
直流電源9は、例えば太陽電池であり、所定の直流電圧をインバータ8に出力する。ここで、直流電源9は発電電力が太陽から照射される光の光量に依存するので、インバータ8は、一定の値に制御された有効電力PGを連系点に出力することができない。すなわち、本配電設備における分散型電源PW1は、有効電力PGを一定の値に制御できず、ランダムに変動する有効電力PGを出力するものである。なお、連系リアクトル10は、インダクタンスを付与するためにインバータ8の出力端に設けられている。
The DC power supply 9 is a solar cell, for example, and outputs a predetermined DC voltage to the inverter 8. Since the DC power source 9 depends on the amount of light generated power is irradiated from the sun, the inverter 8 can not output the active power P G which is controlled to a constant value to the interconnection point. That is, distributed power PW1 in the distribution equipment can not control the active power P G to a constant value, and outputs the active power P G which varies randomly. The interconnecting
ここで、分散型電源PW1は、上述したように主な機能構成要素として、電圧計1、電流計2、検出電力演算部3、最適出力演算部4、記憶部5、出力電流設定部6、出力電流制御部7、インバータ8、直流電源9及び連系リアクトル10を備えているが、これら機能構成要素のうち、インバータ8、直流電源9及び連系リアクトル10は、有効電力PG及び無効電力QGを発生して連系点に出力する電力発生手段を構成している。
Here, the distributed power source PW1 includes the
また、電圧計1、電流計2、検出電力演算部3、最適出力演算部4、記憶部5、出力電流設定部6及び出力電流制御部7は、有効電力PGに起因する連系点電圧Vの変動を抑制するような無効電力QGを系統インピーダンスZに基づいて求め、当該無効電力QGを発生するように上記電力発生手段を制御する制御手段を構成している。このような分散型電源PW1は、本配電設備の特徴的な構成要素である。
The
次に、このように構成された配電設備の動作について詳しく説明する。
本配電設備では、既存の配電系統と分散型電源PW1とが電力を連係して負荷Lに供給する。ここで、連系点電圧Vは、一般的には分散型電源PW1から出力される有効電力PGに依存して変動することになるが、本配電設備の分散型電源PW1は、自らが連系点に出力する有効電力PGに起因する連系点電圧Vの変動を抑制するように無効電力QGを最適化して連系点に出力する。
Next, the operation of the power distribution equipment configured as described above will be described in detail.
In this power distribution facility, the existing power distribution system and the distributed power source PW1 link the power to supply the load L. Here, interconnection node voltage V is generally but will vary depending on the active power P G which is output from the distributed power source PW1, distributed power PW1 of the power distribution facility may, itself communicating and it outputs the linking point to optimize the reactive power Q G so as to suppress the fluctuation of interconnection point voltage V caused by the active power P G to be output to the system point.
図2は、このような無効電力QGによる連系点電圧Vの変動抑制原理を説明するための模式図である。この模式図では、系統インピーダンスZを「R+jX」、配電用変電所Sの出力電圧を「E」、分散型電源PW1から出力される電力を「PG+jQG」、また連系点から負荷Lが消費する負荷電力を「P+jQ」としている。負荷電力P+jQのうち、「P」は負荷実効電力を、また「Q」は負荷無効電力をそれぞれ示している。 Figure 2 is a schematic diagram for explaining a fluctuation suppression principle of interconnection point voltage V due to such reactive power Q G. In this schematic diagram, the system impedance Z is “R + jX”, the output voltage of the distribution substation S is “E”, the power output from the distributed power source PW1 is “P G + jQ G ”, and the load L from the interconnection point Is assumed to be “P + jQ”. Of the load power P + jQ, “P” indicates load effective power, and “Q” indicates load reactive power.
本配電設備には、このような各値を変数あるいは定数とする以下の近似式(1)が成立する。 In this power distribution facility, the following approximate expression (1) is established with each value as a variable or constant.
この近似式(1)は、連系点における電圧変動ΔVが負荷Lの変動に起因する電圧変動ΔV1(=R・P+X・Q)と分散型電源PW1から出力される有効電力PGに起因する電圧変動ΔV2(=R・PG+X・QG)とからなることを示している。 The approximate expression (1) is due to active power P G to a voltage fluctuation ΔV output from the voltage fluctuation ΔV1 (= R · P + X · Q) and distributed power source PW1 due to variation of the load L at the interconnection node It shows that the voltage fluctuation ΔV2 (= R · P G + X · Q G ).
すなわち、分散型電源PW1の有効電力PGに起因する電圧変動ΔV2は、分散型電源PW1の無効電力QGを最適化することにより、つまり条件式:R・PG+X・QG=0を満足するように無効電力QGを設定することにより、最小化することが可能である。この電圧変動ΔV2は、分散型電源PW1の有効電力PGが既存の配電系統に流入すること及び当該有効電力PGが変動することによって生じるものである。そして、このような電圧変動ΔV2を最小化するための無効電力QG(つまり無効電力QGの最適値)を求めるためには、系統インピーダンスZを求める必要がある。
That is, the voltage variation ΔV2 due to the active power P G of distributed power PW1 by optimizing reactive power Q G of the dispersed power source PW1, i.e. the conditional expression: the R · P G + X · Q G = 0 It is possible to minimize by setting the reactive power Q G to satisfy. This voltage fluctuation ΔV2 are those active power P that G flows into the existing distribution system and the active power P G of the dispersed type power supply PW1 is generated by varying. In order to obtain the reactive power Q G (that is, the optimum value of the reactive power Q G ) for minimizing such
さて、連系点電圧Vの変動抑制原理は以上の通りであるが、このような変動抑制原理に基づいて無効電力QGを最適値に設定するためには、系統インピーダンスZを知る必要がある。既存の配電系統の構成に変更がなく系統インピーダンスZが固定である場合は、計測によって得られた系統インピーダンスZを用いて無効電力QGを最適設定することが考えられるが、実際の配電系統は種々に事情で構成が変更されることが多く、よって実際には固定値と考えることができない。 Now, fluctuation suppressing principles of interconnection point voltage V is as described above, in order to set the optimum value of reactive power Q G on the basis of such a change inhibition principle, it is necessary to know the system impedance Z . If there is no change in the configuration of the existing distribution system and the system impedance Z is fixed, the reactive power Q G may be optimally set using the system impedance Z obtained by measurement, but the actual distribution system is The configuration is often changed for various reasons, and therefore cannot be considered as a fixed value in practice.
このような事情から、最適出力演算部4は、電力PG+jQGのうち無効電力QGを意図的に変動させた場合の連系点の連系点電圧Vと求めることによって系統インピーダンスZを推定する。なお、本配電設備における分散型電源PW1の場合、上述したように有効電力PGについて実効的な制御ができないので、無効電力QGのみを意図的に変動させる。
Under such circumstances, the optimum
すなわち、最適出力演算部4は、負荷電力P+jQが変動しないような比較的短期間内の3時刻t1,t2,t3について無効電力QGを指定値QG1〜QG3に設定させる無効電力指令値を出力電流設定部6に出力し、このときの連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を検出電力演算部3から取得する。そして、最適出力演算部4は、これら連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を上式(1)に代入して得られる連立方程式(2)〜(4)を解くことにより系統インピーダンスZの実部R及び虚部Xを求める。
That is, the optimum
式(3)から式(2)を引くことにより下式(5)が得られ、また式(4)から式(2)を引くことにより下式(6)が得られる。 The following expression (5) is obtained by subtracting the expression (2) from the expression (3), and the following expression (6) is obtained by subtracting the expression (2) from the expression (4).
ここで、ΔP2=PG1−PG2、ΔP3=PG1−PG3、ΔQ2=QG1−QG2、ΔQ3=QG1−QG3、またΔV2=V1−V2、ΔV3=V1−V3と置くと、上式(5)、(6)は以下の行列式(7)として表される。
Here, ΔP 2 = P G1 -P G2 , ΔP 3 = P G1 -P G3,
そして、この行列式(7)から系統インピーダンスZの実部R及び虚部Xは下式(8)によって求められる。上記最適出力演算部4には、この式(8)に検出電力演算部3から取得される連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を代入することにより系統インピーダンス実部R及び虚部Xを求める。
Then, from this determinant (7), the real part R and the imaginary part X of the system impedance Z are obtained by the following expression (8). The optimum
ここで、上述したように分散型電源PW1は有効電力PGを実質的に制御することはできない。したがって、3つの時刻t1,t2,t3について得られる連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を上式(8)に代入することによって系統インピーダンスZを求めることになる。しかしながら、有効電力PG1と有効電力PG2とが等しい場合には、系統インピーダンスZの虚部Xを上式(8)よりも簡単な式(9)によって求めることができる。 Here, distributed power PW1 can not be substantially controlled active power P G, as described above. Therefore, the grid point voltage V 1 to V 3 , the active powers P G1 to P G3 and the reactive powers Q G1 to Q G3 obtained for the three times t1, t2, and t3 are substituted into the system (8). The impedance Z is obtained. However, when the active power P G1 and the active power P G2 are equal, the imaginary part X of the system impedance Z can be obtained by an equation (9) simpler than the above equation (8).
また、上記3つの時刻t1,t2,t3は、負荷電力P+jQが変動しない比較的短期間のうち、つまり負荷Lの運転点が変動することなく一定と見なせる期間内に設定されているので、無効電力QGの最適値は、上述した電圧変動ΔV2を0とした条件式:R・PG+X・QG=0を変形して得られる下式(10)によって表される。
The three times t1, t2, and t3 are invalid because they are set within a relatively short period in which the load power P + jQ does not fluctuate, that is, within a period in which the operating point of the load L can be regarded as constant without fluctuating. The optimum value of the power Q G is expressed by the following expression (10) obtained by modifying the conditional expression: R · P G + X · Q G = 0 with the
すなわち、最適出力演算部4は、式(8)に基づいて求めた系統インピーダンスZ及び有効電力PGを式(10)に代入することによって無効電力QGの最適値、つまり連系点への有効電力PGをの出力に起因する連系点電圧Vの電圧変動ΔVを抑制する無効電力QG(つまり最適値)の出力を電流設定部6に指示する。この結果、連系点電圧Vの電圧変動ΔVは最小限に抑制される。なお、最適出力演算部4は、このような系統インピーダンスZの推定処理を一定時間間隔で行うことにより、既存の配電系統の構成変更による系統インピーダンスZの変動に対して常に適切な最適値を推定する。
That is, the optimum
なお、上記のように連立方程式(2)〜(4)に基づいて系統インピーダンスZを推定する場合、負荷Lの運転点が変動することなく一定と見なせる期間について連系点電圧Vを検出する必要があるが、実際の配電系統に接続される負荷Lには、常時ある周期で変動しているものや、または瞬間的に変動するものが存在する。このような負荷Lが接続されている場合、連系点電圧Vの電圧変動ΔVには、意図的に無効電力QGを変動させた場合の電圧変動に加え、上記のような負荷Lの変動に起因する電圧変動が重畳することになり、結果として系統インピーダンスZの推定値に誤差が生じることになる。また、連系点電圧Vを検出する際の計測ノイズも系統インピーダンスZの推定値に誤差を生じる原因になる。 When the system impedance Z is estimated based on the simultaneous equations (2) to (4) as described above, it is necessary to detect the connection point voltage V for a period in which the operating point of the load L can be considered constant without fluctuation. However, the load L connected to the actual power distribution system includes a load that constantly varies in a certain period or a load that varies instantaneously. If such a load L is connected, the voltage change ΔV of interconnection point voltage V, in addition to voltage variation when varying the intentionally reactive power Q G, variations in load L, as described above As a result, an error occurs in the estimated value of the system impedance Z. Further, measurement noise when detecting the interconnection point voltage V also causes an error in the estimated value of the system impedance Z.
このような負荷Lの変動に起因する連系点電圧Vの電圧変動及び連系点電圧Vの計測ノイズの影響を除去するために、無効電力QGを変動させた時に検出する連系点電圧Vをローパスフィルタに通した値に基づいて系統インピーダンスZを推定する。これにより、高周波の負荷変動に起因する連系点電圧Vの電圧変動のみならず連系点電圧Vの計測ノイズの影響を除去し、系統インピーダンスZの推定値の誤差を軽減できる。 Such load L in order to eliminate the influence of measurement noise of voltage fluctuation and connecting point voltage V interconnection node voltage V caused by the change of interconnection point voltage detecting when varying the reactive power Q G System impedance Z is estimated based on a value obtained by passing V through a low-pass filter. Thereby, the influence of the measurement noise of the connection point voltage V as well as the voltage change of the connection point voltage V due to the high frequency load change can be removed, and the error of the estimated value of the system impedance Z can be reduced.
また、他の方法として、系統インピーダンスZの推定値を時系列データとして記憶部5に記憶しておき、それら時系列データの平均値を求め、その値を最終的な系統インピーダンスZの推定値として用いることによっても高周波の負荷変動に起因する連系点電圧Vの電圧変動のみならず連系点電圧Vの計測ノイズの影響を除去し、系統インピーダンスZの推定値の誤差を軽減できる。なお、系統インピーダンスZの推定値の時系列データにデジタルローパスフィルタをかけることで平均化処理を行っても良い。
As another method, an estimated value of the system impedance Z is stored in the
一方、負荷Lの負荷変動が予めわかっている場合には、以下の方法により系統インピーダンスZの虚部Xの推定精度を上げることができる。 On the other hand, when the load fluctuation of the load L is known in advance, the estimation accuracy of the imaginary part X of the system impedance Z can be increased by the following method.
図1において、負荷L(ここでは誘導機とする)の起動時に生じる突入電流をΔIQとする。ここで、負荷Lの起動時の突入電流ΔIQは無効成分がほとんどであると考えると、上記突入電流ΔIQによって生じる連系点電圧Vの電圧変動ΔVを検出することで系統インピーダンスZの虚部XをX=ΔV/ΔIQによって求めることができる。 In FIG. 1, an inrush current generated when a load L (in this case, an induction machine) is started is represented by ΔI Q. Here, when it is considered that the inrush current ΔI Q at the time of starting the load L is mostly ineffective components, the voltage fluctuation ΔV of the interconnection point voltage V caused by the inrush current ΔI Q is detected to detect the imaginary impedance of the system impedance Z. Part X can be determined by X = ΔV / ΔI Q.
従って、負荷Lの起動時の突入電流ΔIQの値が予めわかっていれば、分散型電源PW1の記憶部5に突入電流ΔIQを記憶しておき、常時連系点電圧Vを検出して、突入電流ΔIQに起因する電圧変動ΔVが検出された時に最適出力演算部4は記憶部5から突入電流値ΔIQを読み出し、系統インピーダンスZの虚部X=ΔV/ΔIQを算出する。ここで突入電流ΔIQに起因する電圧変動ΔVは、スパイク状の大きな電圧変動であるので、予め最適出力演算部4に閾値を設定しておき、最適出力演算部4はその閾値を超えた電圧変動ΔVを検出した場合に突入電流ΔIQに起因する電圧変動ΔVと判断し、系統インピーダンスZの虚部Xを算出する。
Therefore, if the value of the inrush current ΔI Q at the start of the load L is known in advance, the inrush current ΔI Q is stored in the
突入電流ΔIQの値は負荷Lの定格容量の数倍に達し、突入電流ΔIQによる連系点の電圧変動ΔVは無効電力QGの出力による連系点電圧Vの電圧変動幅よりはるかに大きいため、計測ノイズ等の外乱の影響を受けず、系統インピーダンスZの虚部Xの推定精度を上げることができる。よって、連立方程式(2)〜(4)に基づいて系統インピーダンスZを推定する場合、上記の方法で求めた虚部Xを用いることにより虚部Xについて推定精度を上げることができる。 The value of the rush current [Delta] I Q reaches several times the rated capacity of the load L, inrush current [Delta] I Q voltage fluctuation ΔV of the interconnection points by the far the voltage fluctuation range of the interconnection point voltage V by the output of the reactive power Q G Therefore, the estimation accuracy of the imaginary part X of the system impedance Z can be increased without being affected by disturbances such as measurement noise. Therefore, when estimating the system | strain impedance Z based on simultaneous equations (2)-(4), estimation accuracy can be raised about the imaginary part X by using the imaginary part X calculated | required by said method.
なお、このように突入電流ΔIQによって生じるスパイク状の電圧変動ΔVによって系統インピーダンスZの虚部Xを推定する場合、上記で説明したローパスフィルタを用いることはできない。従って、系統インピーダンスZの実部Rを求める際には、連立方程式(2)〜(4)に基づいて推定した実部Rを時系列データとして記憶しておき、その時系列データの平均値を実部Rの最終値とする。これにより、実部Rについても精度の良い推定値とすることができる。 In the case of estimating the imaginary part X of the system impedance Z by spike-like voltage variations ΔV caused by such inrush current [Delta] I Q, it can not be used a low-pass filter described above. Therefore, when the real part R of the system impedance Z is obtained, the real part R estimated based on the simultaneous equations (2) to (4) is stored as time series data, and the average value of the time series data is obtained as an actual value. Let it be the final value of part R. As a result, the real part R can be estimated with high accuracy.
ところで、上述したように連立方程式(2)〜(4)を解くことにより系統インピーダンスZを求め、そして当該系統インピーダンスZと式(10)を用いて無効電力QGの最適値を求める方法に代えて、系統インピーダンスZを以下に説明する周期変動法を用いて求めること、また系統インピーダンスZを求めることなく無効電力QGの最適値を求める方法として以下に説明する最適値探索法を採用しても良い。 Incidentally, instead of the method of determining the optimum value of the reactive power Q G with seeking system impedance Z by solving the simultaneous equations as described above (2) to (4), and the system impedance Z and the formula (10) Te, we determined using periodic variation method described the system impedance Z below, also employs the optimum value search method described below as a method for determining the optimum value of the reactive power Q G without obtaining a system impedance Z Also good.
周期変動法によれば、処理が複雑になるものの上述したようなローパスフィルタや平均化処理を行う必要がなく、外乱(負荷変動及び計測ノイズ)による連系点電圧Vの変動の影響を除去することが可能であり、精度良く系統インピーダンスZを求めることができる。
また、最適値探索法によれば、同様に処理が複雑になるものの系統インピーダンスZを推定することなく、また近似式である式(10)を用いることなく無効電力QGの最適値を直接求めるので、無効電力QGの最適値を上記周期変動法を用いる場合よりもさらに正確に求めることができる。
According to the periodic variation method, although the processing is complicated, it is not necessary to perform the low-pass filter and the averaging processing as described above, and the influence of the fluctuation of the connection point voltage V due to disturbance (load fluctuation and measurement noise) is removed. Therefore, the system impedance Z can be obtained with high accuracy.
Further, determined according to the optimum value search method, without estimating the system impedance Z of which similar processing is complicated, and the optimum value of the reactive power Q G without using the equation (10) is an approximate equation directly since, it is possible to more accurately determine than the case of using the periodic variation method the optimum value of the reactive power Q G.
図3は、上記周期変動法の処理手順を示すフローチャートである。
この図に示すように、最適出力演算部4は、規定時刻になると(ステップS1)、直流電源9の出力変動に応じてランダムに変動する有効電力PGと連系点電圧Vとを検出電力演算部3から時系列的に順次取得する(ステップS2)。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the periodic variation method.
As shown in this figure, the optimum
ここで、有効電力PGは、三相平衡の状況では一定値(実効値)となるため、有効電力の時間変化は有効電力PGの実効値の変化となり、連系点電圧Vも同様の時間変化を示す。しかしながら、三相不平衡であったり、単相電力の場合には、実効値が変化しなくても、有効電力PGは系統周波数の2倍の周波数で振動する。すなわち、一定値(実効値)、つまり直流成分である有効電力PGに系統周波数の倍周波の振動が重畳してしまうことになる。従って、このような実効値の変化とは無関係の振動の影響を排除するために、ステップS2で取得した有効電力PGの時系列データにフィルタをかけることで系統周波数の倍周波成分を除去する。 Here, the active power P G is a constant value in the context of three-phase balanced for the (effective), the time variation of the active power becomes change in the effective value of the effective power P G, interconnection node voltage V a similar Shows time change. However, or a three-phase unbalanced, in the case of single-phase power, without effective value is changed, the effective power P G oscillates at twice the frequency of the system frequency. That is, a constant value (effective value), i.e. the vibration of the frequency doubled system frequency to enable power P G is a direct current component so that the thus superposed. Therefore, in order to eliminate the influence of extraneous vibration and change of such effective value, removing the frequency doubled component of the system frequency by filtering the time series data of the active power P G obtained in step S2 .
これにより有効電力PGの実効値の変動分のみが抽出できるので、次に最適出力演算部4は、このようなフィルタリング後の有効電力PGの時系列データをFFT(Fast Fourier Transform)処理し、該時系列データの周波数成分の中から1つだけ特定の周波数成分PG(ω0)を選択する(ステップS3)。
Since this only by variation of the effective value of the effective power P G can be extracted, then the optimum
また、最適出力演算部4は、連系点電圧Vの時系列データを有効電力PGの周波数成分PG(ω0)に関してDFT(Discrete Fourier Transform)処理することにより、上記有効電力PGの周波数成分PG(ω0)と同一の周波数成分V(ω0)を抽出する(ステップS4)。ここで、連系点電圧Vに対する負荷P,Qの同一周波数成分による影響を無視できるとし、無効電力QGを当該期間中一定に保持しておけば、連系点電圧Vの時系列データについて抽出された上記同一周波数成分V(ω0)は、有効電力PGの影響によるものだけとなるため、V(ω0)≒R・PG(ω0)となる。最適出力演算部4は、このようにして抽出された有効電力PGの周波数成分PG(ω0)と、これに一致する連系点電圧Vの周波数成分V(ω0)とに基づいて、系統インピーダンスZの実部Rを算出する(ステップS5)。
The optimum
続いて、最適出力演算部4は、無効電力QGを所定周期で変動させる無効電力指令値を出力電流設定部7に出力してインバータ8から連系点に出力される無効電力QGを所定周期で変動させ(ステップS6)、このときの連系点電圧Vを検出電力演算部3から時系列的に順次取得する(ステップS7)。そして、最適出力演算部4は、この連系点電圧Vの時系列データをDFT処理することにより、無効電力QGの変動周波数と同一周波数の成分を抽出し(ステップS8)、このように抽出した連系点電圧Vの周波数成分に基づいて系統インピーダンスZの虚部Xを算出する(ステップS9)。
Then, the optimal
そして、最適出力演算部4は、上記スッテプS1〜S9の一連の処理が完了すると、処理をステップS1に戻し、次の規定時刻になると(スッテプS1)、スッテプS2以降の処理を繰り返すことにより所定時間間隔で系統インピーダンスZを推定する。このような周期変動法によれば、有効電力PG及び無効電力QGの変動周波数に合致する周波数の連系点電圧Vを用いて系統インピーダンスZを推定するので、外乱を排除して系統インピーダンスZをより正確に推定することができる。推定された系統インピーダンスZに基づき式(10)より最適な無効電力QGを求めて出力する。なお、FFT処理やDFT処理に代えてフィルタ(例えばバンドパスフィルタ)を用いても良い。
When the series of processes of steps S1 to S9 is completed, the optimum
次に、図4は、上記最適値探索法の処理手順を示すフローチャートである。
最適出力演算部4は、最初に処理における制御変数iを「0」に初期化し(ステップSa1)、さらに有効電力PG及び無効電力QGを一瞬だけ「0」に設定させる有効・無効電力指令値を出力電流設定部7に出力してインバータ8から連系点に出力される電力を強制的に「0」に設定させる(ステップSa2)。そして、最適出力演算部4は、このときの連系点電圧Vを検出電力演算部3から取得し(ステップSa3)、当該連系点電圧Vを上記有効電力PG及び無効電力QGの値(つまり「0」)と共に1つのレコードとして有効電力PGの大きさの順に記憶部5内に設定した対応表テーブルに登録させる(ステップSa4)。
Next, FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the optimum value search method.
Optimum
これ以降、最適出力演算部4は、上記制御変数iをインクリメントを繰り返して(ステップSa5)、分散型電源PW1の通常運転状態における有効電力PG、無効電力QG及び連系点電圧Vを時系列的に順次取得し(ステップSa6)、有効電力PGの変化状態を判断し(ステップSa7)、この変化状態に応じて無効電力QGの最適値を求める最適値探索処理(ステップSa8)、上記対応表テーブルの書換処理(1)(ステップSa8)、あるいは対応表テーブルの書換処理(2)(ステップSa10)を実行する。なお、ステップSa7における有効電力PGの変化状態の判定処理は、有効電力PGの今回値(有効電力今回値Ppre)と前回値(有効電力前回値Plast)の大小関係を比較することによって行われる。
Thereafter, the optimum
すなわち、有効電力今回値Ppreが有効電力前回値Plastよりも大きい場合つまり有効電力PGが上昇状態にある場合に最適値探索処理(ステップSa8)が実行される。また、有効電力今回値Ppreが有効電力前回値Plastと等しい場合つまり有効電力PGが一定状態にある場合には対応表テーブルの書換処理(1)(ステップSa8)が実行され、さらに有効電力今回値Ppreが有効電力前回値Plastよりも小さい場合つまり有効電力PGが下降状態にある場合には対応表テーブルの書換処理(2)(ステップSa10)が実行されることになる。 That is, the optimum value if the case real power current value P pre is larger than the active power previous value P last That active power P G is in the raised state search process (step Sa8) is executed. Further, when the real power current value P pre is active power previous value P last equal if that is the effective power P G is in a steady state is performed rewrite processing of a correspondence table Table (1) (step Sa8) it is more effective so that the rewriting processing of the correspondence table table (2) (step Sa10) is executed when the power current value P pre is small if that is the effective power P G than active power previous value P last is in the lowered state.
図5は、上記最適値探索処理(ステップSa8)、対応表テーブルの書換処理(1)(ステップSa9)及び対応表テーブルの書換処理(2)(ステップSa10)の詳細を示すフローチャートである。この図5において、(a)は最適値探索処理を、(b)は対応表テーブの書換処理(1)を、また(c)は対応表テーブルの書換処理(2)をそれぞれ示している。 FIG. 5 is a flowchart showing details of the optimum value search process (step Sa8), the correspondence table table rewriting process (1) (step Sa9), and the correspondence table table rewriting process (2) (step Sa10). In FIG. 5, (a) shows the optimum value search process, (b) shows the rewrite process (1) of the correspondence table table, and (c) shows the rewrite process (2) of the correspondence table.
図5(a)に示すように、最適値探索処理(ステップSa8)では、最初に連系点電圧Vの今回値(連系点電圧今回値Vpre)と前回値(連系点電圧前回値Vlast)とが等しくなる無効電力QGを探索する(ステップSa81)。すなわち、最適出力演算部4は、無効電力QGを順次変化させる無効電力指令値を出力電流設定部7に出力してインバータ8から連系点に出力する無効電力QGを順次変化させ、この際の連系点電圧Vを検出電力演算部3から順次取得することによって連系点電圧今回値Vpreと連系点電圧前回値Vlastとが等しくなる無効電力QGを探索する。
As shown in FIG. 5A, in the optimum value search process (step Sa8), first, the current value of the connection point voltage V (the current value V pre of the connection point voltage) and the previous value (the previous value of the connection point voltage). V last) and to search the reactive power Q G equal (step Sa81). That is, the optimum
そして、最適出力演算部4は、このようにして得られた無効電力QGの探索値の出力を指示する無効電力指令値を出力電流設定部7に再度出力してインバータ8から連系点に上記探索された最適値を出力させ(ステップSa82)、このときに検出電力演算部3から得られた有効電力今回値Ppre、無効電力QGの探索値及び連系点電圧今回値Vpreを対応表テーブルに新規登録する(ステップSa83)。
Then, the optimal
このような有効電力PGが上昇状態に実行される最適値探索処理(ステップSa8)によって、対応表テーブルには分散型電源1の出力容量範囲に亘ってステップSa6でサンプリングされた複数の有効電力PGに関する無効電力QGの最適値とそのときの連系点電圧Vとが上記有効電力PGに対応する多数のレコードとして蓄積される。
Such active power P G is the optimum value search processing executed in raised state (step Sa8), the plurality of the correspondence table table sampled in step Sa6 over the output capacity range of the dispersed
このように対応表テーブルが記憶部3に構築された以降において、最適出力演算部4は、検出電力演算部3から取得した有効電力PGに基づいて対応表テーブルを検索することにより当該有効電力PGに対応する無効電力QGの最適値を取得し、この最適値の出力させる無効電力指令値を出力電流設定部7に出力することにより連系点電圧Vの変動を抑制する無効電力QGをインバータ8から連系点に出力させる。
In the following in this way correspondence table table is constructed in the storage unit 3, the optimum
一方、有効電力PGが一定(変化しない)状態及び下降状態には、対応表テーブルの書換(つまりメンテナンス)が行われる。このメンテナンスは、上述したように既存の配電系統の構成変更を考慮して行われるものである。例えば有効電力PGが一定状態の場合には、図5(b)に示す書換処理(1)(ステップSa9)が実行される。この書換処理において、最適出力演算部4は、無効電力QGの前回値(無効電力前回値Qlast)を出力させる無効電力指令値を出力電流設定部7に出力してインバータ8から連系点に出力する無効電力QGを無効電力前回値Qlastに設定させ(ステップSa91)、この際の連系点電圧Vを検出電力演算部3から取得する(ステップSa92)。
On the other hand, the active power P G is constant (unchanged) state and decreasing state is rewritten correspondence table table (i.e. maintenance) is performed. As described above, this maintenance is performed in consideration of the configuration change of the existing distribution system. For example, when the active power P G is a constant state, rewrite processing (1) shown in FIG. 5 (b) (step Sa9) is executed. In this rewriting process, the optimum
そして、最適出力演算部4は、このように取得した連系点電圧Vが連系点電圧今回値Vpreと等しくない場合には、既存の配電系統に接続関係の変更等の何らかの変化が生じことが原因と考えられるので、対応表テーブルの該当するレコードを上記連系点電圧今回値Vpreに書き換える(ステップSa93)。
Then, when the connection point voltage V acquired in this way is not equal to the connection point voltage current value V pre , the optimum
さらに、有効電力PGが下降状態のときには、図5(c)に示すように、対応表テーブルの書換処理(2)(ステップSa10)において、最適出力演算部4は、対応表テーブルから有効電力今回値Ppreに対応する無効電力QGを検索し(ステップSa101)、当該検索結果として得られた検索値を出力させる無効電力指令値を出力電流設定部7に出力してインバータ8から連系点に出力する無効電力QGを検索値に設定させる(ステップSa102)。
Further, when the active power P G is a decreasing state, as shown in FIG. 5 (c), the rewrite processing of a correspondence table table (2) (Step Sa10), the optimum
そして、最適出力演算部4は、このときの連系点電圧Vを検出電力演算部3から新たに取得し(ステップSa103)、当該連系点電圧Vが対応表テーブルにおいて上記検索値に対応する連系点電圧Vと異なっている場合には、対応表テーブルの該当レコードの連系点電圧Vを検出電力演算部3から取得した新たな連系点電圧Vに書き換える(ステップSa104)。このような連系点電圧Vの不一致は、上述したように既存の配電系統に接続関係の変更等、何らかの変更が生じた場合である。
Then, the optimum
また、最適出力演算部4は、上記最適値探索処理(ステップSa8)で取得した対応表テーブルのうち有効電力今回値Ppreよりも大きい有効電力PGに対応するレコードを消去する(ステップSa105)。このように対応表テーブルのうち有効電力今回値Ppreよりも大きい有効電力PGに対応するレコードが消去されると、対応表テーブルの消去された部分は、次に有効電力PGが上昇状態に実行される時に実行される最適値探索処理(ステップSa8)によって再構築される。
The optimum
ステップSa10の実行に至るための有効電力PGの下降は、例えば太陽光発電の場合は、日の陰りに相当する。また、有効電力PGの下降は必ず発生するとは限らず、しかも有効電力PG=0まで下降するとは限らないので、一定の時間間隔で強制的に有効電力PG=0、無効電力QG=0とし、上記の過程を繰り返すことにより、負荷変動や系統運用状態の変化に起因する電圧変動の要因を取り除き、より正確な最適値を探索することが可能となる。 Lowering the effective power P G to reach the performance of step Sa10, if the example photovoltaic corresponds to obscuration of the day. In addition, the active power P G does not necessarily decrease and does not always decrease to the active power P G = 0. Therefore, the active power P G = 0 and the reactive power Q G are forcibly forced at regular time intervals. By repeating the above process with = 0, it is possible to remove the cause of voltage fluctuations caused by load fluctuations and changes in system operating conditions, and to search for more accurate optimum values.
以上が本第1実施形態の分散型電源PW1の構成及び動作説明であるが、上記では説明の簡略化のため、既存の配電系統に1つの分散型電源PW1が接続されている場合について説明した。しかし、実際には図6に示すように複数の分散型電源が既存の配電系統に連系される場合もあり得る。 The above is the description of the configuration and operation of the distributed power supply PW1 of the first embodiment. In the above, for the sake of simplification of description, the case where one distributed power supply PW1 is connected to the existing distribution system has been described. . However, actually, as shown in FIG. 6, a plurality of distributed power sources may be linked to an existing distribution system.
図6において、図1と同一の構成要素については同一符号を付し、説明を省略する。分散型電源PW11、PW12及びPW13は、それぞれ連系点1、2及び3において低圧配電線C2と接続されており、既存の配電系統と連系して負荷L1、L2、及びL3に低圧電力を供給している。これらの分散型電源PW11、PW12及びPW13は、各連系点からみた既存の配電系統の系統インピーダンスZを上述した方法により推定し、最適な無効電力QGを求めて出力する。なお、図6では省略したが、高圧配電線C1には、配電用変圧器T1、低圧配電線C1、負荷L1、L2及びL3等で構成されるような低圧電力系統が複数接続されている。
In FIG. 6, the same components as those in FIG. The distributed power sources PW11, PW12, and PW13 are connected to the low-voltage distribution line C2 at
このような構成の配電系統において、複数の分散型電源PW11、PW12及びPW13が同時に系統インピーダンス推定処理を行った場合には以下のような問題がある。 In the power distribution system having such a configuration, when a plurality of distributed power sources PW11, PW12, and PW13 simultaneously perform system impedance estimation processing, there are the following problems.
まず、分散型電源PW11、PW12及びPW13が連立方程式(2)〜(4)を解くことにより系統インピーダンスZを推定する場合、各分散型電源は負荷L1、L2及びL3が変動することなく一定とみなせる短期間の3つの時刻について無効電力QGを意図的に変動させ、連系点1、2及び3での電圧変動ΔVを検出することになる。このような動作が同時に行われると、各連系点電圧Vの電圧変動ΔVの値は、各分散型電源が出力する無効電力QGに起因する電圧変動が重畳することになり、各連系点からみた系統インピーダンスZの推定値に大きな誤差が生じることになる。
First, when the distributed power sources PW11, PW12, and PW13 estimate the system impedance Z by solving the simultaneous equations (2) to (4), each distributed power source is assumed to be constant without fluctuations in the loads L1, L2, and L3. intentionally varying the reactive power Q G for three times short regarded will detect a voltage variation ΔV at
そこで、上記のような場合では、無効電力QGを変動させる時刻を各分散型電源で異なるように設定する。例えば、各分散型電源をオンラインで接続し、他の分散型電源の無効電力QGを変動させる時刻を検出して、その時刻が自己の分散型電源と同じ時刻であれば、自立的に自己の無効電力QGを変動させる時刻を変更するようにする。 Therefore, in the above case, to set the time for varying the reactive power Q G as different for each distributed power source. For example, to connect each distributed power source online, by detecting the time varying reactive power Q G of the other dispersed power source, the time is as long as the same time as the self-dispersed power, autonomous self so as to change the time for varying the reactive power Q G of.
このようにすれば、他の分散型電源が無効電力QGを変動させる時刻と同期することがなくなり、系統インピーダンス推定処理を行った分散型電源自身の無効電力QGの変動に起因する連系点電圧Vの電圧変動ΔVのみを抽出することができる。その結果、系統インピーダンスZの推定値の誤差を軽減することができる。 Thus, it is not possible to synchronize the time that other distributed power to vary the reactive power Q G, interconnection caused by the change of the reactive power Q G of the distributed power itself was system impedance estimating process Only the voltage fluctuation ΔV of the point voltage V can be extracted. As a result, an error in the estimated value of the system impedance Z can be reduced.
一方、分散型電源PW11、PW12及びPW13が周期変動法により系統インピーダンス推定処理を行った場合にも、各分散型電源が無効電力QGを周期的に変動させるため、変動周期が他の分散型電源と一致した場合に系統インピーダンスZの推定値に大きな誤差が生じることになる。 On the other hand, distributed power PW11, PW12 and even when performing system impedance estimation process by PW13 is periodic variation method, since each distributed power source to vary the reactive power Q G periodically, fluctuation period other distributed A large error occurs in the estimated value of the system impedance Z when it matches the power source.
そこで、このように各分散型電源が周期変動法により系統インピーダンス推定処理を行った場合、無効電力QGを変動させる周期を各分散型電源で異なるように設定する。例えば、上記と同様に、各分散型電源をオンラインで接続し、他の分散型電源の無効電力QGの変動周期を検出し、他の分散型電源と変動周期が一致すれば自立的に自己の変動周期を変更するようにする。 Therefore, each such distributed power source may performed system impedance estimating process by the periodic variation method, it sets a period for varying the reactive power Q G as different for each distributed power source. For example, as described above, each distributed power source is connected online, the fluctuation period of the reactive power Q G of the other distributed power source is detected, and if the fluctuation period coincides with the other distributed power source, Change the fluctuation cycle.
このようにすれば他の分散型電源による無効電力QGの変動周期と一致することなく、系統インピーダンス推定処理を行った分散型電源自身の無効電力QGの変動周期に起因する連系点電圧Vのみを抽出することができるので、その結果、系統インピーダンスZの推定値の誤差を軽減することができる。 In this way, the interconnected point voltage resulting from the fluctuation cycle of the reactive power Q G of the distributed power source itself that has performed the system impedance estimation process without matching with the fluctuation cycle of the reactive power Q G by other distributed power sources. Since only V can be extracted, as a result, an error in the estimated value of the system impedance Z can be reduced.
以上のように、図6のような複数の分散型電源が連系されている配電系統においても、上述したような系統インピーダンスZの推定を行うことにより無効電力QGの最適値を求め、各連系点の電圧変動を抑制することができる。 As described above, even in a distribution system in which a plurality of distributed power sources are connected as shown in FIG. 6, the optimum value of reactive power Q G is obtained by estimating the system impedance Z as described above. Voltage fluctuation at the interconnection point can be suppressed.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態ついて説明する。
上記第1実施形態は分散型電源PW1が自らが出力する有効電力PGを実質的に制御し得ないタイプのものである場合に関するものであったが、本第2実施形態は、自らが出力する有効電力PGを実質的に制御し得るタイプの分散型電源PW2を備える配電設備に関するものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The first embodiment is distributed power supply PW1 was for the case of the type not substantially control the active power P G to which itself outputs, the second embodiment is itself output it relates distribution equipment comprising a distributed power PW2 of the type capable of substantially controlling the active power P G to.
図7は、第2実施形態に係わる配電設備の系統図である。なお、図7では、上記第1実施形態と同一の構成要素については同一符号が付してある。以下の説明では、第1実施形態と共通する部分の説明を省略し、本第2実施形態の特徴的部分のみについて説明する。 FIG. 7 is a system diagram of a power distribution facility according to the second embodiment. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. In the following description, description of parts common to the first embodiment will be omitted, and only characteristic parts of the second embodiment will be described.
図示するように、本第2実施形態における分散型電源PW2は、電圧計1、電流計2、検出電力演算部3、最適出力演算部4A、記憶部5、出力設定部11、ガバナ12、励磁電流制御部13、原動機14、発電機15及び連系リアクトル10を備えている。電圧計1は、低圧配電線C2の連系点における電圧(連系点電圧V)を検出して検出電力演算部3に出力する。電流計2は、本分散型電源PW2の出力電流を検出して検出電力演算部3に出力する。
As shown in the figure, the distributed power source PW2 in the second embodiment includes a
なお、発電機15は回転機でなくてもよく、例えば燃料電池のような出力を制御可能な直流電源とインバータとの組み合わせでも良い。この場合、ガバナ12は燃料電池への燃料の供給制御装置、原動機14は燃料電池、発電機15はインバータ、励磁電流制御部13はインバータの出力電流制御装置に相当する。
The
最適出力演算部4Aは、第1実施形態における最適出力演算部4と同様の演算機能を有するが、演算処理の内容が最適出力演算部4とは多少異なる。この最適出力演算部4Aの演算処理については後で詳しく説明する。出力設定部11は、最適出力演算部4Aから入力される出力指示に基づいて有効電力PG及び無効電力QGの値をそれぞれ設定し、このうち有効電力PGの設定値についてはガバナ12に、一方無効電力QGの設定値については励磁電流制御部13にそれぞれ出力する。
The optimum
ガバナ12は、上記有効電力PGの設定値に基づいて原動機14への燃料供給量を制御する。一方、励磁電流制御部13は、無効電力QGの設定値に基づいて発電機15に供給する励磁電流を制御する。原動機14は、ガバナ12から供給された燃料によって動力を発生させて発電機15を回転駆動する。発電機15は、上記励磁電流制御部13による励磁電流に応じた力率の電力つまり有効電力PG及び無効電力QGを発生し連系リアクトル10を介して連系点に出力する。
ここで、これら分散型電源PW2の機能構成要素のうち、原動機14、発電機15及び連系リアクトル10は、有効電力PG及び無効電力QGを発生して連系点に出力する電力発生手段を構成しており、また電圧計1、電流計2、検出電力演算部3、最適出力演算部4A、記憶部5、出力設定部11、ガバナ12及び励磁電流制御部13は制御手段を構成している。
Here, among the functional components of these distributed power PW2, the
このように構成された分散型電源PW2では、自らが連系点に出力する有効電力PG及び無効電力QGを実質的に制御することができるので、最適出力演算部4Aにおける演算処理の内容が以下のようになる。
In the thus configured distributed power PW2, it is possible by itself to substantially control the active power P G and the reactive power Q G outputs the interconnection point, the contents of the arithmetic processing in the optimum
(1)連立方程式による系統インピーダンスZの推定処理
上記連立方程式(2)〜(4)に基づいて系統インピーダンスZを推定する場合に、無効電力QGだけではなく有効電力PGも規定することができるので、最適出力演算部4Aは、有効電力PG及び無効電力QGを意図的に変動させた場合の連系点の連系点電圧Vと求めることによって系統インピーダンスZを推定する。
(1) When estimating the system impedance Z based on the estimation processing the simultaneous equations of the system impedance Z by simultaneous equations (2) to (4), that also defines the reactive power Q G active power P G not only Therefore, the optimum
すなわち、最適出力演算部4Aは、負荷電力P+jQが変動しない短期間内の3つの時刻t1,t2,t3について無効電力QGを指定値QG1〜QG3に設定させると共に有効電力PGを指定値PG1〜PG3に設定させる電力指令値を出力設定部11に出力し、このときの連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を検出電力演算部3から取得する。そして、最適出力演算部4Aは、これら連系点電圧V1〜V3、有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3を上式(1)に代入して得られる連立方程式(2)〜(4)を解くことにより、系統インピーダンスZの実部R及び虚部Xを求める。
That is, the optimum
本第2実施形態では、このように無効電力QGだけではなく有効電力PGも意図的に設定することができるので、式(8)の構成からも分かるように各時刻t1,t2,t3における有効電力PG1〜PG3及び無効電力QG1〜QG3をどのような値に設定するかによって簡単に系統インピーダンスZの実部R及び虚部Xを求めることができる。
また、有効電力PGを一定にして無効電力QGのみを変化させるモードと、無効電力QGを一定にして有効電力PGのみを変化させるモードとを交互に実施することにより系統インピーダンスZの実部R及び虚部Xを別々に、交互に求めることが可能である。
In the second embodiment, it is possible to set this way reactive power Q G active power P G not only be intentionally respective times as can be seen from the configuration of the formula (8) t1, t2, t3 The real part R and the imaginary part X of the system impedance Z can be easily obtained by setting values of the active powers P G1 to P G3 and the reactive powers Q G1 to Q G3 in FIG.
Further, the system impedance Z by implementing a mode of changing only the reactive power Q G to a constant active power P G, and a mode of changing only the active power P G to a constant reactive power Q G alternately The real part R and the imaginary part X can be obtained separately and alternately.
また、高周波の負荷変動に起因する連系点電圧Vの電圧変動及び連系点電圧Vの計測ノイズの影響を除去する方法は、第1実施形態と同様である。さらに、負荷Lの突入電流ΔIQが既知の場合の、系統インピーダンスZの虚部Xの推定精度を向上する方法についても第1実施形態と同様である。 The method of removing the influence of the voltage fluctuation of the interconnection point voltage V and the measurement noise of the interconnection point voltage V caused by the high frequency load fluctuation is the same as that of the first embodiment. Further, the method for improving the estimation accuracy of the imaginary part X of the system impedance Z when the inrush current ΔI Q of the load L is known is the same as that of the first embodiment.
(2)周期変動法による系統インピーダンスZの推定処理
無効電力QGだけではなく有効電力PGも意図的に設定することができるので、最適出力演算部4Aは、系統インピーダンスZの実部Rの推定を有効電力PGを所定周期で変動させて得られる連系点電圧Vに基づいて推定する。
(2) Since also the active power P G not only estimation processing reactive power Q G of the system impedance Z due to the periodic variation method can be intentionally set, optimum
(3)最適値探索法による無効電力QGの最適値の推定処理
基本的には第1実施形態における分散型電源PW1の場合と同様であるが、分散型電源PW2の運転中における有効電力PGの変動が分散型電源PW1よりも小さいので、探索処理は分散型電源PW2の起動時や有効電力PGが変化した場合にのみ行うことになる。また、既存の配電系統の変化あるいは負荷電力P+jQの変動を考慮して所定の時間間隔で探索処理を行うようにしても良い。
(3) Although the estimation process basically optimal value of the reactive power Q G by the optimum value search method is the same as that of the distributed power supply PW1 in the first embodiment, the active power P during operation of the dispersed type power supply PW2 since fluctuation of G is less than the distributed power PW1, the search process will be performed only if the startup or active power P G of distributed power PW2 has changed. Further, the search process may be performed at a predetermined time interval in consideration of a change in the existing distribution system or a change in the load power P + jQ.
また、既存の配電系統に複数の分散型電源PW2が連系されている場合、第1実施形態と同様の系統インピーダンスZの推定を行うことによって、精度の良い系統インピーダンスZを求めることができる。 In addition, when a plurality of distributed power sources PW2 are connected to an existing distribution system, the system impedance Z with high accuracy can be obtained by estimating the system impedance Z as in the first embodiment.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1)上記各実施形態では、既存の配電系統の低圧側に分散電源を連系させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、配電系統の高圧側や送電系統等、既存の電力系統や商用電力系統に分散電源を連系させる場合についても適用可能である。 (1) In each of the above embodiments, the case where the distributed power source is connected to the low voltage side of the existing power distribution system has been described, but the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to a case where a distributed power source is connected to an existing power system or a commercial power system, such as a high-voltage side of a distribution system or a power transmission system.
(2)上記各実施形態では、分散型電源PW1,分散型電源PW2について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明における分散型電源は、電力系統に連係される発電設備のうち、系統電圧を単独では決定できる程の影響力を電力系統に対して持たない比較的小容量の電源一般であり、具体的には太陽光発電、風力発電、小水力発電、燃料電池、熱電併給設備あるいはごみ焼却発電等である。 (2) In the above embodiments, the distributed power source PW1 and the distributed power source PW2 have been described. However, the present invention is not limited to these. The distributed power source according to the present invention is a relatively small-capacity power source in general that does not have an influence on the power system so that the system voltage can be determined independently, among power generation facilities linked to the power system. These include solar power generation, wind power generation, small hydropower generation, fuel cells, combined heat and power generation facilities or waste incineration power generation.
(3)上記各実施形態では、条件式:R・PG+X・QG=0を満足する無効電力QG、つまり電圧変動ΔV2(=R・PG+X・QG)を最小化する無効電力QGを最適値としたが、最適値の定義はこれに限定されるものではない。例えば、電圧変動ΔV2が所定のしきい値Vrefとなるように、つまりR・PG+X・QG=Vrefなる条件式を満足する無効電力QGを最適値とすることによっても、分散型電源が連系点に出力する有効電力PGに起因する系統電圧の電圧変動を抑制することができる。
(3) In each of the above embodiments, the reactive power Q G that satisfies the conditional expression: R · P G + X · Q G = 0, that is, the invalidity that minimizes the voltage fluctuation ΔV 2 (= R · P G + X · Q G ). Although the optimum value of power Q G, the definition of the optimum value is not limited thereto. For example, the distributed power supply can be obtained by setting the reactive power Q G that satisfies the conditional expression R · P G + X · Q G = Vref so that the
(4)複数の分散型電源が同時に連立方程式(2)〜(4)に基づいて系統インピーダンスZを推定する場合において、各分散型電源で無効電力QG(分散型電源PW2ならば有効電力PGも含む)を変動させる時刻を異なるように設定する方法に変えて、その時刻を各分散型電源毎に一定の周期でランダムに変更するようにしても良い。なお、この方法に加えて、系統インピーダンスZの推定値を2回連続して求め、その2つの推定値がある一定の誤差内で同じ値になることを確認する。このようにすれば、無効電力QG及び/または有効電力PGを変動させる時刻が他の分散型電源と一時的に一致した場合であっても、2回連続して一致する可能性は低いので、系統インピーダンスZが2回連続してある一定の誤差内で同じ値になれば、それは系統インピーダンス推定処理を行った分散型電源自身が求めた系統インピーダンスZであると判断できる。 (4) When a plurality of distributed power sources simultaneously estimate the system impedance Z based on the simultaneous equations (2) to (4), the reactive power Q G (the active power P if the distributed power source PW2) ( Including G ) may be changed to a method of setting different times to change the time, and the time may be randomly changed at a constant cycle for each distributed power source. In addition to this method, the estimated value of the system impedance Z is obtained twice in succession, and it is confirmed that the two estimated values are the same value within a certain error. In this way, even if the time of varying the reactive power Q G and / or active power P G is other dispersed power source and temporarily match is unlikely to match two consecutive Therefore, if the system impedance Z becomes the same value within a certain error twice consecutively, it can be determined that it is the system impedance Z obtained by the distributed power source itself that has performed the system impedance estimation processing.
(5)また、複数の分散型電源が同時に周期変動法により系統インピーダンスZを推定する場合において、各分散型電源で無効電力QG(分散型電源PW2ならば有効電力PGも含む)を変動させる周期を異なるように設定する方法に変えて、その無効電力QG及び変動させる周期をある一定の期間毎に各分散型電源でランダムに変更するようにしても良い。なお、この方法に加えて、さらに周期を変更して系統インピーダンスZを2回連続して求めるようにする。このようにすれば、無効電力QG及び/または有効電力PGを変動させる周期が他の分散型電源と一時的に一致した場合であっても、2回連続して一致する可能性は低いので、系統インピーダンスZの推定値が2回連続して同じ値になれば、それは系統インピーダンス推定処理を行った分散型電源自身によって求められた系統インピーダンスZであると判断できる。また、配電系統電圧の周波数スペクトルを観測し、系統内に存在しない周波数成分で無効電力QG及び/または有効電力PGを変動させて系統インピーダンスZを推定しても良い。 (5) The change in the case where a plurality of distributed power sources to estimate the system impedance Z by periodic variation method simultaneously, the reactive power Q G (including also distributed power PW2 if active power P G) in the dispersed power source Instead of setting the period to be changed to be different, the reactive power Q G and the period to be changed may be randomly changed at each distributed power source every certain period. In addition to this method, the system impedance Z is continuously obtained twice by changing the cycle. In this way, even when the period for varying the reactive power Q G and / or active power P G is other dispersed power source and temporarily match is unlikely to match two consecutive Therefore, if the estimated value of the system impedance Z becomes the same value twice in succession, it can be determined that it is the system impedance Z obtained by the distributed power source itself that has performed the system impedance estimation processing. Further, the power distribution frequency spectrum of the system voltage by observing, by varying the reactive power Q G and / or active power P G at the frequency component that is not in the system may estimate the system impedance Z.
S…配電用変電所、C1…高圧配電線、T1,T2…配電用変圧器、C2…低圧配電線、PW1、PW2、PW11、PW12、PW13…分散型電源、L、L1、L2、L3…負荷、1…電圧計、2…電流計、3…検出電力演算部、4,4A…最適出力演算部、5…記憶部、6…出力電流設定部、7…出力電流制御部、8…インバータ、9…直流電源、10…連系リアクトル、11…出力設定部、12…ガバナ、13…励磁電流制御部、14…原動機、15…発電機
S: Distribution substation, C1: High voltage distribution line, T1, T2: Distribution transformer, C2: Low voltage distribution line, PW1, PW2, PW11, PW12, PW13: Distributed power supply, L, L1, L2, L3 ... Load, 1 ... Voltmeter, 2 ... Ammeter, 3 ... Detected power calculation unit, 4, 4A ... Optimum output calculation unit, 5 ... Storage unit, 6 ... Output current setting unit, 7 ... Output current control unit, 8 ... Inverter , 9 ... DC power supply, 10 ... interconnected reactor, 11 ... output setting unit, 12 ... governor, 13 ... exciting current control unit, 14 ... prime mover, 15 ... generator
Claims (13)
有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、
前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、有効電力PG及び無効電力QG、負荷が消費する負荷電力P+jQ、系統インピーダンスR+jX及び連系点電圧Vの変動ΔVからなる下記関係式(1)を複数時刻について連立させた方程式を解くことにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PG及び無効電力QGに関する下記関係式(10)に基づいて無効電力QGの最適値を求めることを特徴とする分散型電源。
Power generating means for generating active power and reactive power to output to the interconnection point;
A control unit that obtains an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in interconnection point voltage caused by the active power, and controls the power generation unit to output the optimum value according to active power; and
The said control means made the following relational expression (1) consisting of active power P G and reactive power Q G , load power P + jQ consumed by the load, system impedance R + jX, and fluctuation ΔV of the connection point voltage V simultaneous for a plurality of times. by solving the equations to estimate the system impedance R + jX of existing power system, the following relationship for the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the linking point voltage (10) distributed power and obtaining an optimum value of the reactive power Q G based on.
制御手段は、他の分散型電源とは異なる複数時刻についての関係式を連立させた方程式を解くことにより系統インピーダンスR+jXを推定することを特徴とする請求項1記載の分散型電源。 Corresponding to the case where multiple distributed power sources estimate the system impedance R + jX at each interconnection point,
2. The distributed power supply according to claim 1, wherein the control means estimates the system impedance R + jX by solving an equation in which relational expressions for a plurality of times different from other distributed power supplies are simultaneous.
有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、
前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力の周波数成分から系統周波数の2倍の周波数成分を取り除くとともに、取り除いた後の周波数成分のいずれかに対応する1つの周波数を選択し、当該選択した周波数に該当する連系点電圧の周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PG及び無効電力QGに関する下記関係式(10)に基づいて無効電力QGの最適値を求めることを特徴とする分散型電源。
Power generating means for generating active power and reactive power to output to the interconnection point;
A control unit that obtains an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in interconnection point voltage caused by the active power, and controls the power generation unit to output the optimum value according to active power; and
The control means obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is fluctuated at a predetermined cycle, and the active power A frequency component that is twice the system frequency is removed from the frequency component, one frequency corresponding to any of the frequency components after the removal is selected, and based on the frequency component of the interconnection point voltage corresponding to the selected frequency by determining the real part R of the line impedance Te, estimates the system impedance R + jX of existing power system, to the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the interconnection node voltage distributed power and obtaining an optimum value of the reactive power Q G based on the following equation (10).
有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、
前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PG及び無効電力QGに関する下記関係式(10)に基づいて無効電力QGの最適値を求めることを特徴とする分散型電源。
Power generating means for generating active power and reactive power to output to the interconnection point;
A control unit that obtains an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in interconnection point voltage caused by the active power, and controls the power generation unit to output the optimum value according to active power; and
The control means obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is fluctuated in a predetermined cycle, and the active power is calculated. Estimating the system impedance R + jX of the existing power system by obtaining the real part R of the system impedance based on the frequency component corresponding to the period among the frequency components of the interconnection point voltage when fluctuating at a predetermined period and, said the determining the optimum value of the reactive power Q G based on the following equation (10) relates to the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the interconnection node voltage Distributed power supply.
有効電力及び無効電力を発生して連系点に出力する電力発生手段と、
前記有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力の最適値を求め、有効電力に応じて前記最適値を出力するように前記電力発生手段を制御する制御手段と
を具備し、
前記制御手段は、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PG及び無効電力QGに関する下記関係式(10)に基づいて無効電力QGの最適値を求める一方、負荷変動による無効電流変化ΔIQが既知の場合には、前記無効電流ΔIQと前記連系点電圧Vの変動ΔVとの関係式X=ΔV/ΔIQによって系統インピーダンスR+jXの虚部Xを推定することを特徴とする分散型電源。
Power generating means for generating active power and reactive power to output to the interconnection point;
A control unit that obtains an optimum value of reactive power that suppresses fluctuations in interconnection point voltage caused by the active power, and controls the power generation unit to output the optimum value according to active power; and
The control means estimates the system impedance R + jX of the existing power system, and satisfies the following relational expression (10) regarding the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the fluctuation of the estimated value and the interconnection point voltage. while finding an optimum value of the reactive power Q G based, when the reactive current change [Delta] I Q due to the load variation is known, equation X = [Delta] V between the variation [Delta] V of the reactive current [Delta] I Q and the interconnection point voltage V A distributed power source characterized in that the imaginary part X of the system impedance R + jX is estimated by / ΔI Q.
該既存の電力系統と連系して負荷に電力を供給する請求項1〜8のいずれか一項に記載の分散型電源とThe distributed power source according to any one of claims 1 to 8, wherein power is supplied to a load in connection with the existing power system.
を具備することを特徴とする配電設備。A power distribution facility comprising:
前記分散型電源は、有効電力PThe distributed power source has an active power P GG 及び無効電力QAnd reactive power Q GG 、負荷が消費する負荷電力P+jQ、系統インピーダンスR+jX及び連系点電圧Vの変動ΔVからなる下記関係式(1)を複数時刻について連立させた方程式を解くことにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PBy solving an equation in which the following relational expression (1) consisting of load power P + jQ consumed by the load, system impedance R + jX, and fluctuation ΔV of the connection point voltage V is simultaneous for a plurality of times, system impedance R + jX of the existing power system , And the effective power P for minimizing fluctuations in the estimated value and the interconnection point voltage GG 及び無効電力QAnd reactive power Q GG に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力QBased on the following relational expression (10), reactive power Q that suppresses fluctuations in the interconnection voltage caused by active power GG の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力QThe effective power and the reactive power Q corresponding to the active power are determined. GG の最適値を負荷に出力することを特徴とする電力供給方法。A power supply method characterized by outputting an optimum value of the power to a load.
前記分散型電源は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力の周波数成分から系統周波数の2倍の周波数成分を取り除くとともに、取り除いた後の周波数成分のいずれかに対応する1つの周波数を選択し、当該選択した周波数に該当する連系点電圧の周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PThe distributed power source obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is fluctuated in a predetermined cycle, and the active power The frequency component twice as high as the system frequency is removed from the frequency component, and one frequency corresponding to one of the frequency components after the removal is selected, and the frequency component of the interconnection point voltage corresponding to the selected frequency is selected. Based on this, the system impedance R + jX of the existing power system is estimated by obtaining the real part R of the system impedance, and the effective power P for minimizing the fluctuation of the estimated value and the interconnection point voltage is estimated. GG 及び無効電力QAnd reactive power Q GG に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力QBased on the following relational expression (10), reactive power Q that suppresses fluctuations in the interconnection voltage caused by active power GG の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力QThe effective power and the reactive power Q corresponding to the active power are determined. GG の最適値を負荷に出力することを特徴とする電力供給方法。A power supply method characterized by outputting an optimum value of the power to a load.
前記分散型電源は、無効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの虚部Xを求め、また有効電力を所定の周期で変動させた場合の連系点電圧の周波数成分のうち、前記周期に対応する周波数成分に基づいて系統インピーダンスの実部Rを求めることにより、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力PThe distributed power source obtains the imaginary part X of the system impedance based on the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the reactive power is fluctuated in a predetermined cycle, and the active power Is obtained from the frequency component corresponding to the cycle among the frequency components of the interconnection point voltage when the frequency is varied in a predetermined cycle, thereby obtaining the system impedance R + jX of the existing power system. An effective power P for estimating and minimizing fluctuations of the estimated value and the interconnection point voltage GG 及び無効電力QAnd reactive power Q GG に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力QBased on the following relational expression (10), reactive power Q that suppresses fluctuations in the interconnection voltage caused by active power GG の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力QThe effective power and the reactive power Q corresponding to the active power are determined. GG の最適値を負荷に出力することを特徴とする電力供給方法。A power supply method characterized by outputting an optimum value of the power to a load.
前記分散型電源は、既存の電力系統の系統インピーダンスR+jXを推定し、この推定値及び連系点電圧の変動を最小化するための有効電力P G 及び無効電力Q G に関する下記関係式(10)に基づいて、有効電力に起因する連系点電圧の変動を抑制する無効電力Q G の最適値を求め、前記有効電力及び当該有効電力に応じた前記無効電力Q G の最適値を負荷に出力する一方、負荷変動による無効電流変化ΔI Q が既知の場合には、前記無効電流ΔI Q と前記連系点電圧Vの変動ΔVとの関係式X=ΔV/ΔI Q によって系統インピーダンスR+jXの虚部Xを推定することを特徴とする電力供給方法。
The distributed power source, estimates the system impedance R + jX of existing power system, the following relationship for the active power P G and the reactive power Q G for minimizing the variation of the estimated value and the linking point voltage (10) based on, determine the optimum value of the reactive power Q G suppresses fluctuation of interconnection point voltage due to active power, it outputs the optimum value of the reactive power Q G corresponding to the active power and the active power to a load On the other hand, when the reactive current change ΔI Q due to the load fluctuation is known, the imaginary part of the system impedance R + jX is expressed by the relational expression X = ΔV / ΔI Q between the reactive current ΔI Q and the fluctuation ΔV of the interconnection point voltage V. A power supply method characterized by estimating X.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005168484A JP4852898B2 (en) | 2004-10-29 | 2005-06-08 | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004316928 | 2004-10-29 | ||
JP2004316928 | 2004-10-29 | ||
JP2005168484A JP4852898B2 (en) | 2004-10-29 | 2005-06-08 | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010268681A Division JP5278414B2 (en) | 2004-10-29 | 2010-12-01 | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006158179A JP2006158179A (en) | 2006-06-15 |
JP4852898B2 true JP4852898B2 (en) | 2012-01-11 |
Family
ID=36635773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005168484A Expired - Fee Related JP4852898B2 (en) | 2004-10-29 | 2005-06-08 | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4852898B2 (en) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009153333A (en) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Tokyo Gas Co Ltd | Distributed power supply system and its control method |
JP4749433B2 (en) * | 2008-01-22 | 2011-08-17 | 株式会社日立製作所 | Distributed power supply system and control method thereof |
JP4719760B2 (en) * | 2008-03-25 | 2011-07-06 | 株式会社日立製作所 | Control method and system for distributed power supply group |
JP5074268B2 (en) * | 2008-04-02 | 2012-11-14 | 株式会社日立製作所 | Distributed power system |
US8693228B2 (en) * | 2009-02-19 | 2014-04-08 | Stefan Matan | Power transfer management for local power sources of a grid-tied load |
JP5507959B2 (en) * | 2009-10-26 | 2014-05-28 | パナソニック株式会社 | Power selling system |
CN102823123A (en) * | 2010-01-25 | 2012-12-12 | 吉尼瓦洁净技术公司 | Methods and apparatus for power factor correction and reduction of distortion in and noise in a power supply delivery network |
JP5705606B2 (en) * | 2011-03-23 | 2015-04-22 | 関西電力株式会社 | Voltage rise suppression device and distributed power interconnection system |
JP5862955B2 (en) * | 2011-06-23 | 2016-02-16 | 一般財団法人電力中央研究所 | Customer voltage stabilization system in distribution system |
JP5843520B2 (en) * | 2011-08-15 | 2016-01-13 | 株式会社東芝 | Test apparatus and test method |
EP2858199B1 (en) * | 2012-05-31 | 2020-01-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Voltage control device, control method thereof and voltage control program |
JP5963250B2 (en) * | 2012-07-06 | 2016-08-03 | 一般財団法人電力中央研究所 | Customer voltage stabilization system in low-voltage distribution system. |
EP2951598B1 (en) * | 2013-03-28 | 2019-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for computer-aided ascertainment of the impedance of an electrical energy network |
JP6138573B2 (en) * | 2013-05-15 | 2017-05-31 | 一般財団法人電力中央研究所 | Power generation device and power control method |
JP5969059B2 (en) * | 2015-01-06 | 2016-08-10 | 田淵電機株式会社 | Power conditioner variable control device and control method for power conditioner |
JP2016167954A (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Power generating installation and power-factor control device thereof |
JP6613631B2 (en) * | 2015-06-03 | 2019-12-04 | 東京電力ホールディングス株式会社 | System voltage rise cause determination support apparatus and method |
JP6384439B2 (en) * | 2015-09-24 | 2018-09-05 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Control device and control method for distributed power supply system |
CN105262149B (en) * | 2015-11-26 | 2018-04-10 | 阳光电源股份有限公司 | A kind of method and system for suppressing photovoltaic plant voltage pulsation |
JP7480630B2 (en) | 2020-08-13 | 2024-05-10 | 富士電機株式会社 | Distributed power supply control device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08103025A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Mitsubishi Electric Corp | Load management controller |
JP3719285B2 (en) * | 1996-03-07 | 2005-11-24 | 株式会社キューキ | Equivalent impedance estimation method for power system, and distributed power supply isolated operation detection method and apparatus |
JPH11289668A (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-19 | Tokyo Gas Co Ltd | Apparatus and method for controlling reactive power |
JP2000333373A (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-30 | Toshiba Corp | Distribution power supply system |
JP2002171667A (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Nissin Electric Co Ltd | Power system stabilizer |
-
2005
- 2005-06-08 JP JP2005168484A patent/JP4852898B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006158179A (en) | 2006-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4852898B2 (en) | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method | |
JP5278414B2 (en) | Distributed power supply, distribution facility, and power supply method | |
JP4306760B2 (en) | Distributed power supply | |
JP4575272B2 (en) | Distributed power system and system stabilization method | |
KR101325650B1 (en) | Power converters | |
JP4968105B2 (en) | Distributed power supply | |
Ahmed et al. | A modified stationary reference frame-based predictive current control with zero steady-state error for LCL coupled inverter-based distributed generation systems | |
CN103296693B (en) | Method and apparatus for controlling a grid-connected converter | |
US20070121354A1 (en) | Power converters | |
Pavković et al. | Oil drilling rig diesel power-plant fuel efficiency improvement potentials through rule-based generator scheduling and utilization of battery energy storage system | |
CN103904654B (en) | Three-phase combined inverter bridge circuit parallel Operation Control method | |
JP6762680B2 (en) | Solar power system | |
US9997921B2 (en) | Solar power conversion system and method | |
EP3223023B1 (en) | Method and apparatus for estimating capacitance of dc link | |
US20170104334A1 (en) | Solar power conversion system and method | |
Chishti et al. | PCC voltage quality restoration strategy of an isolated microgrid based on adjustable step adaptive control | |
KR100809451B1 (en) | An controlling apparatus of a power converter of three-phases current for photovoltaic generation system | |
Mahmud et al. | Nonlinear partial feedback linearizing output feedback control of islanded DC microgrids | |
Singh et al. | Decoupled solid state controller for asynchronous generator in pico-hydro power generation | |
JP6842815B1 (en) | Power converter and distributed generation system | |
Sedaghati et al. | Power sharing adaptive control strategy for a microgrid with multiple storage and renewable energy sources | |
Sousa et al. | Selective Harmonic Measurement and Compensation Using Smart Inverters in a Microgrid with Distributed Generation | |
Gupta et al. | Single-phase grid interfaced WEGS using frequency adaptive notch filter for power quality improvement | |
Singh et al. | Design and implementation of single voltage source converter based standalone microgrid | |
Redmann et al. | Black Start and Islanding Operation of Wind Turbines with Auxiliary Power Converters and Energy Storage Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080403 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091019 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111010 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |