JP5318156B2 - Voltage reactive power control system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage and reactive power control system which performs voltage adjustment with transmission losses of power taken into consideration in a loop system, and thereby enables voltage adjustment to be exerted while aiming at reducing transmission losses of power within a voltage operations range. <P>SOLUTION: A voltage and reactive power control system maintains the bus voltage of a loop system, configured with power transmission lines in loop form via a plurality of substations to supply electric power, in an appropriate range. When the bus voltage exceeds a target set voltage range, the amount of reactive power which would occur when phase modifying facilities at each substation of the loop system are separately switched on or off is calculated, and a simulation is made to see if it is possible to reduce transmission losses of power on the basis of the calculated amount of reactive power. At the same time, a simulation is made to see if the bus voltage would fall within the target set voltage range. When it is found that transmission losses of power can be reduced and that the bus voltage would fall within the target set voltage range, the phase modifying facilities are controlled so that they will be in the state of settings that the simulation was conducted. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ループ系統の母線電圧を適正な状態に維持するために、各発変電所に設置された調相設備の入り切り制御および変圧器のタップ制御により、電圧・無効電力を調整するための電圧無効電力調整システムに関する。   The present invention is for adjusting voltage / reactive power by turning on / off control of phase-adjusting equipment installed in each substation and tap control of transformer in order to maintain the bus voltage of loop system in an appropriate state. The present invention relates to a voltage reactive power adjustment system.

電力系統の電圧を調整する設備として、発変電所には、通常、二次側電圧の調整を可能とする負荷時タップ切替付き変圧器や無効電力の供給・吸収を行うコンデンサやリアクトルなどの無効電力調整装置(調相設備)が設置されている。
しかしながら、電源の遠隔化により、大地との間の静電容量が大きくなり、発電機による無効電力の調整幅が低下していること、電力系統に接続されている需要家(負荷)が大容量化すると共にこれに比例して無効電力の必要量も増加していること、需要家(負荷)が電力系統内で集中・分散していること、等から電圧の維持に支障をきたすようになってきており、また,無効電力による送電ロスも増大してきている。
As equipment for adjusting the voltage of the power grid, the substations usually have a transformer with a load tap changer that can adjust the secondary side voltage, a reactive power supply / absorption capacitor or reactor, etc. A power conditioner (phase adjusting equipment) is installed.
However, due to the remote power supply, the capacitance between the power supply and the ground has increased, the adjustment range of reactive power by the generator has decreased, and consumers (loads) connected to the power system have a large capacity. As a result, the required amount of reactive power has increased in proportion to this, and customers (loads) are concentrated and distributed in the power system, which has hindered voltage maintenance. In addition, transmission loss due to reactive power is increasing.

この点を解決する手法として、従来、各発電所や変電所に設置されている自動電圧調整装置や自動電圧無効電力調整装置を協調制御することにより電力系統に電圧不安定性が生じないようにする電圧無効電力制御装置が提案されている。   As a technique for solving this problem, voltage instability is prevented from occurring in the power system by cooperatively controlling automatic voltage regulators and automatic voltage reactive power regulators that have been installed in power plants and substations. A voltage reactive power control device has been proposed.

特開平4−275026号公報JP-A-4-275026

しかしながら、上述した制御装置にあっては、電力系統内で定められた電圧運用幅(電圧維持目標)で最適な電圧調整制御ができるよう発変電所に設置された自動電圧調整装置等に制御条件を伝送して電圧維持を図るものであるが、電圧運用幅内での電圧調整のみで、送電ロスの低減の観点での制御は行われていない。このため、電圧が所定の運用巾で最適に制御されても、無効電力による送電ロスが増大する不都合が生じ得るものであった。   However, in the control device described above, the control conditions are set in the automatic voltage regulator installed in the substation so that the optimum voltage regulation control can be performed with the voltage operation width (voltage maintenance target) determined in the power system. However, control is not performed from the viewpoint of reducing power transmission loss only by adjusting the voltage within the voltage operating range. For this reason, even if the voltage is optimally controlled within a predetermined operating width, there may be a disadvantage that the power transmission loss due to reactive power increases.

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、特にループ系統において、電力系統内の送電ロスの観点を取り入れた電圧調整を行い、電圧運用範囲内で送電ロスの低減を図りつつ電圧調整を行うことを可能とした電圧無効電力制御システムを提供することを主たる課題としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and in particular, in a loop system, voltage adjustment that incorporates the viewpoint of power transmission loss in the power system is performed, and voltage adjustment is performed while reducing power transmission loss within the voltage operation range. The main problem is to provide a voltage reactive power control system that can perform the above.

上記課題を達成するために、本発明に係る電圧無効電力制御システムは、複数の発変電所を介して送電線をループ状に構成して電力を供給するようにしているループ系統の母線電圧を適正範囲に維持するための電圧無効電力制御システムであって、前記発変電所毎の母線電圧を計測する母線電圧計測手段と、前記発変電所毎の無効電力及びその方向を計測する無効電力計測手段と、前記発変電所毎に設けられる調相設備の状態を検出する調相設備状態検出手段と、前記母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合に、ループ系統の各発変電所の調相設備を別々に投入または開放した場合の無効電力量を演算する無効電力量演算手段と、この無効電力量演算手段で演算された無効電力量に基づき、送電ロスの低減の有無をシミュレーションする送電ロスシミュレーション手段と、前記各発変電所の調相設備を投入または開放した場合に前記母線電圧が目標設定電圧範囲に収まるか否かをシミュレーションする電圧シミュレーション手段と、前記電圧シミュレーション手段により前記母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定され、且つ、前記送電ロスシミュレーション手段により送電ロスの低減が図れると判定されたシミュレーションがある場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるよう前記調相設備を制御する制御手段とを具備することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a voltage reactive power control system according to the present invention is configured to generate a bus line voltage of a loop system configured to supply power by configuring a transmission line in a loop shape via a plurality of substations. A voltage reactive power control system for maintaining in an appropriate range, the bus voltage measuring means for measuring the bus voltage for each of the substations, and the reactive power measurement for measuring the reactive power and the direction of each of the substations Means, phase-adjusting equipment state detecting means for detecting the state of the phase-adjusting equipment provided for each power generation substation, and when the bus voltage exceeds a target set voltage range, the control of each power generation substation in the loop system Reactive power calculation means for calculating the reactive power amount when the phase equipment is separately turned on or opened, and a transmission for simulating whether or not transmission loss is reduced based on the reactive power calculated by the reactive power calculation means. Loss simulation means, voltage simulation means for simulating whether or not the bus voltage falls within a target set voltage range when the phase adjusting equipment of each power generation substation is turned on or opened, and the bus voltage by the voltage simulation means If there is a simulation that is determined to be within the target set voltage range and it is determined that the transmission loss can be reduced by the transmission loss simulation means, the phase adjusting equipment is set to the setting state in which the simulation is performed. And a control means for controlling.

したがって、母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合には、無効電力量演算手段によりループ系統の各発変電所の調相設備を別々に投入または開放した場合の無効電力量が演算され、送電ロスシミュレーション手段により、この演算された無効電力量に基づき、送電ロスの低減が図れるか否かがシミュレーションされ、また、電圧シミュレーション手段により、各発変電所の調相設備を別々に投入または開放した場合に母線電圧が目標設定電圧範囲に収まるか否かがシミュレーションされ、制御手段により、送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるよう調相設備が制御されるので、送電ロスの低減を図りつつ電圧運用範囲に母線電圧を調整することが可能となる。   Therefore, when the bus voltage exceeds the target set voltage range, the reactive energy calculation means calculates the reactive energy when the phase-adjusting equipment at each power generation substation of the loop system is turned on or off separately. The loss simulation means simulates whether or not transmission loss can be reduced based on the calculated reactive power amount, and the voltage simulation means separately turns on or opens the phase-adjusting equipment of each power substation. If the bus voltage falls within the target set voltage range, the control means determines that the transmission loss can be reduced, and the bus voltage is determined to fall within the target set voltage range. Therefore, the phase adjusting equipment is controlled so that the simulation is performed and the phase adjustment equipment is controlled. It is possible to adjust the voltage.

また、電圧無効電力制御システムは、前記発変電所毎に設けられる変圧器のタップ状態を検出するタップ状態検出手段を備え、前記無効電力量演算手段は、前記母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器タップを別々に変更した場合の無効電力量を演算する手段を含み、前記送電ロスシミュレーション手段は、前記無効電力量演算手段で演算された変圧器タップを変更した場合の無効電力量に基づき、送電ロスの低減の有無をシミュレーションする手段を含み、前記電圧シミュレーション手段は、前記変圧器タップを変更した場合に前記母線電圧が目標設定電圧内に収まるか否かを判定する手段を含み、前記制御手段は、前記送電ロスシミュレーション手段によりタップ変更後に送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、前記電圧シミュレーション手段によりタップ変更後に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがある場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるように前記変圧器タップを切り替える制御を含むようにしてもよい。   Further, the voltage reactive power control system includes a tap state detection unit that detects a tap state of a transformer provided for each power generation substation, and the reactive power amount calculation unit includes the bus voltage exceeding a target set voltage range. Means for calculating the reactive power when the transformer taps of each power generation substation of the loop system are changed separately, the power transmission loss simulation means is the transformer calculated by the reactive power calculation means Including a means for simulating the presence or absence of a reduction in power transmission loss based on the reactive power amount when the transformer tap is changed, wherein the voltage simulation means is configured such that the bus voltage is within a target set voltage when the transformer tap is changed. Including a means for determining whether or not it fits, and the control means can reduce the power transmission loss after the tap change by the power transmission loss simulation means. When there is a simulation that is determined and determined that the bus voltage is within the target set voltage range after the tap is changed by the voltage simulation means, the transformer tap is switched so that the simulation is performed. Control may be included.

このような構成においては、母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合には、無効電力量演算手段によりループ系統の各発変電所の変圧器タップを別々に変更した場合の無効電力量が演算され、送電ロスシミュレーション手段により、無効電力量演算手段で演算された変圧器タップを変更した場合の無効電力量に基づき、送電ロスの低減が図れるか否かがシミュレーションされ、また、電圧シミュレーション手段により、変圧器タップを変更した場合に母線電圧が目標設定電圧内に収まるか否かがシミュレーションされ、制御手段により、タップ変更後に送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、タップ変更後に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるように変圧器タップが切り替えられるので、変圧器タップの変更により、ループ系統に無効電力を循環させ、これにより、変圧器タップの変更前の無効電力を低減させ、送電ロスの低減を図りつつ母線電圧を電圧運用範囲に調整することが可能となる   In such a configuration, when the bus voltage exceeds the target set voltage range, the reactive energy is calculated when the transformer taps of each generating substation in the loop system are changed separately by the reactive energy calculation means. The transmission loss simulation means simulates whether the transmission loss can be reduced based on the reactive power amount when the transformer tap calculated by the reactive power calculation means is changed, and the voltage simulation means When the transformer tap is changed, it is simulated whether or not the bus voltage falls within the target set voltage, and it is determined by the control means that the transmission loss can be reduced after the tap change, and the bus voltage is changed after the tap change. When it is determined that the voltage falls within the target set voltage range, the transformer touch is set so that the simulation is performed. By switching the transformer tap, reactive power is circulated through the loop system, thereby reducing the reactive power before changing the transformer tap and reducing the power transmission loss while reducing the bus voltage to the voltage operating range. Can be adjusted to

ここで、送電ロスシミュレーション手段により、送電ロスの低減が図れるシミュレーションが複数ある場合には、送電ロスの低減効果が最も高いシミュレーションの設定状態となるよう制御手段による制御を行うようにするとよい。   Here, when there are a plurality of simulations capable of reducing the power transmission loss by the power transmission loss simulation means, it is preferable to perform control by the control means so that the simulation setting state having the highest power transmission loss reduction effect is obtained.

また、上述した制御において、送電ロスシミュレーション手段によるシミュレーションの結果、送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、電圧シミュレーション手段によるシミュレーションの結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがない場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを同時に下げ又は上げの制御を行った場合に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるか否かをシミュレーションする第2の電圧シミュレーション手段と、この第2の電圧シミュレーション手段のシミュレーションにより、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるようにループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを切り替える第2の制御手段とをさらに具備するようにしてもよい。   Further, in the above-described control, it is determined that the transmission loss can be reduced as a result of the simulation by the power transmission loss simulation means, and the bus voltage is determined to be within the target set voltage range as a result of the simulation by the voltage simulation means. In the case where there is no simulation, the second simulation is performed to determine whether the bus voltage falls within the target set voltage range when the primary side taps of the transformers of the power generation substations in the loop system are simultaneously controlled to be lowered or raised. When the bus voltage is determined to be within the target set voltage range by the simulation of the voltage simulation means and the second voltage simulation means, each of the loop systems is set so that the simulation is performed. 2nd to switch the primary tap of the transformer in the substation It may further comprise a control means.

このような構成によれば、送電ロスシミュレーション手段で送電ロスの低減が図れると判定されたシミュレーションがない場合や、電圧シミュレーション手段で母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがない場合には、第2の電圧シミュレーション手段により、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを同時に下げ又は上げの制御を行った場合の母線電圧がシミュレーションされ、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まる場合に、第2の制御手段により、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップをそのシミュレーションを行った設定状態となるように制御するので、送電ロスの低減を図りつつ母線電圧を目標設定電圧範囲内に収めることが難しい場合に、電圧を安定化させる制御を優先させることが可能となる。   According to such a configuration, there is no simulation in which it is determined that the power transmission loss can be reduced by the power transmission loss simulation unit, or there is no simulation in which the bus voltage is determined to be within the target set voltage range by the voltage simulation unit. In this case, the second voltage simulation means simulates the bus voltage when the primary side taps of the transformers of the power generation substations of the loop system are simultaneously lowered or raised, and the bus voltage is set to the target set voltage. When it falls within the range, the second control means controls the primary taps of the transformers of each power generation substation in the loop system so as to be in the setting state obtained by the simulation, thereby reducing the transmission loss. However, when it is difficult to keep the bus voltage within the target setting voltage range, priority is given to control to stabilize the voltage. Theft is possible.

また、第2の電圧シミュレーション手段によるシミュレーションの結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合には、調相設備や変圧器タップの制御で電圧を安定化させることが困難な場合であるので、オペレータに通知する通知手段を設け、オペレータによる制御に委ねるようにするとよい。
このような構成によれば、第2の電圧シミュレーション手段によるシミュレーションの結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらない場合にオペレータに通知されるので、オペレータによって該当系統に接続されている発電所の発電機の励磁調整や別の発変電所の調相設備を制御することで電圧を目標設定電圧内に収まるようにすることが可能となる。
Moreover, when it is determined that the bus voltage does not fall within the target set voltage range as a result of the simulation by the second voltage simulation means, it is difficult to stabilize the voltage by controlling the phase adjusting equipment and the transformer tap. In this case, it is preferable to provide a notification means for notifying the operator and leave it to the control by the operator.
According to such a configuration, since the operator is notified when the bus voltage does not fall within the target set voltage range as a result of the simulation by the second voltage simulation means, the power plant connected to the system by the operator It becomes possible to keep the voltage within the target set voltage by adjusting the excitation of the generator and controlling the phase adjusting equipment of another power generation substation.

以上述べたように、本発明に係る電圧無効電力制御システムによれば、母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合に、各発変電所の調相設備を別々に投入または開放した場合の無効電力量が演算されて、送電ロスの低減が図れるか否かがシミュレーションされ、また、各発変電所の調相設備を投入または開放した場合に母線電圧が目標設定電圧範囲に収まるか否かがシミュレーションされ、送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるよう調相設備が制御されるので、送電ロスの低減を図りつつ母線電圧を電圧運用範囲に調整することが可能となる。   As described above, according to the voltage reactive power control system according to the present invention, when the bus voltage exceeds the target set voltage range, the invalidation when the phase-adjusting equipment of each power generation substation is separately turned on or opened. It is simulated whether the amount of electric power is calculated and power transmission loss can be reduced, and whether or not the bus voltage is within the target set voltage range when the phase-adjusting equipment at each power substation is turned on or opened. When the simulation is performed and it is determined that the transmission loss can be reduced, and the bus voltage is determined to be within the target set voltage range, the phase adjusting equipment is controlled so that the simulation is performed. Thus, it is possible to adjust the bus voltage to the voltage operating range while reducing power transmission loss.

また、上述の電圧無効電力制御システムにおいては、母線電圧が目標電圧範囲を超えた場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器タップを別々に変更した場合の無効電力量を演算して、それに基づき送電ロスの低減の有無をシミュレーションすると共に、変圧器タップを変更した場合に母線電圧が目標設定電圧内に収まるか否かをシミュレーションし、そのシミュレーションの結果、送電ロスシミュレーション手段により送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、シミュレーションを行った設定状態となるように変圧器タップを制御するようにしてもよく、このような制御によれば、変圧器タップの変更によって循環する無効電力により、タップ変更前に生じていたループ系統の無効電力を低減させ、母線電圧を電圧運用範囲に調整することが可能となる。   Further, in the above-described voltage reactive power control system, when the bus voltage exceeds the target voltage range, the reactive power amount when the transformer tap of each generating substation of the loop system is changed separately is calculated, Based on this, we simulated whether or not the transmission loss was reduced, and also simulated whether or not the bus voltage would fall within the target set voltage when the transformer tap was changed. When it is determined that reduction can be achieved and it is determined that the bus voltage is within the target set voltage range, the transformer tap may be controlled so as to be in a set state in which simulation is performed. According to the control, the loop system that occurred before the tap change due to the reactive power circulating by changing the transformer tap Reduce the reactive power, it is possible to adjust the bus voltage to the voltage operation range.

ここで、送電ロスの低減が図れるシミュレーションが複数ある場合には、送電ロスの低減効果が最も高いシミュレーションの設定状態となるよう制御手段による制御を行うことで、送電ロスの低減を効果的に行いつつ、電圧の安定化を図ることが可能となる。   Here, when there are multiple simulations that can reduce power transmission loss, control by the control means to achieve the setting state of the simulation with the highest power transmission loss reduction effect can effectively reduce power transmission loss. However, it is possible to stabilize the voltage.

尚、以上のシミュレーションにおいて、送電ロスの低減が図れない場合や、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらない場合において、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを同時に下げ又は上げの制御を行った場合に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるか否かをシミュレーションし、その結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるとの判定された場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを、そのシミュレーションを行った設定状態となるように制御することで、送電ロスの低減に優先して電圧の安定化を図ることが可能となる。   In the above simulation, when the transmission loss cannot be reduced, or when the bus voltage does not fall within the target set voltage range, the primary taps of the transformers at each power station in the loop system are simultaneously lowered or raised. Simulation of whether the bus voltage is within the target set voltage range, and if it is determined that the bus voltage is within the target set voltage range, By controlling the primary side tap of the transformer of the substation so as to be in the setting state in which the simulation is performed, it is possible to stabilize the voltage in preference to the reduction of power transmission loss.

また、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次タップを同時に下げ又は上げの制御を行った場合のシミュレーションの結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合には、オペレータに通知することで、オペレータによる電圧調整を優先させることが可能となる。   In addition, if it is determined that the bus voltage does not fall within the target set voltage range as a result of simulation when the primary taps of the transformers at each power generation substation in the loop system are controlled to be lowered or raised simultaneously, By notifying the operator, voltage adjustment by the operator can be prioritized.

図1は、本発明に係る電圧無効電力制御システムが適用されるループ系統の構成例を示す図であり、(a)はループ系統図、(b)はループ系統を構成する各変電所の設備仕様を説明する表である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a loop system to which a voltage reactive power control system according to the present invention is applied, where (a) is a loop system diagram, and (b) is equipment of each substation constituting the loop system. It is a table | surface explaining a specification. 図2は、本発明に係る電圧無効電力制御システムの構成を説明するブロックダイヤグラムである。FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the voltage reactive power control system according to the present invention. 図3は、電圧無効電力制御システムの演算・制御装置での制御処理例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an example of control processing in the calculation / control apparatus of the voltage reactive power control system. 図4は、B変電所のShRを1台投入した場合の220kV送電線廻りの無効電力と110kV送電線廻りの無効電力の変化を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining changes in reactive power around the 220 kV transmission line and reactive power around the 110 kV transmission line when one ShR of the B substation is inserted. 図5は、A変電所のShRを1台投入した場合のA変電所の連系変圧器下りの無効電力と110kV送電線廻りの無効電力の変化を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a change in reactive power around the interconnection transformer of the A substation and reactive power around the 110 kV transmission line when one ShR of the A substation is inserted. 図6は、Q2=Q1+4の直線を中心に、A変電所のShR投入により送電ロスの低減が図れた場合とB変電所のShR投入により送電ロスの低減が図れた場合の分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing distributions in the case where transmission loss can be reduced by turning on ShR at the A substation and transmission loss can be reduced by turning on ShR at the B substation, centering on the straight line of Q2 = Q1 + 4. is there. 図7は、連系変圧器の一次側タップを切り替えた場合の無効電力の変化を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a change in reactive power when the primary tap of the interconnection transformer is switched. 図8は、B変電所でShRを1台投入する前後の無効電力の変化を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the change in reactive power before and after the introduction of one ShR at the B substation.

以下、本発明の電圧無効電力制御システムについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態においては、複数の変電所の変圧器(バンク)を介して電圧が異なる系統がループ構成された異電圧ループ系統(環状系統)について説明するが、これに限定されるものではない。   Hereinafter, the voltage reactive power control system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a description will be given of a different voltage loop system (annular system) in which systems having different voltages are looped via transformers (banks) of a plurality of substations. However, the present invention is not limited to this. Absent.

図1において、本発明に係る電圧無効電力制御システムに適用されるループ系統の構成例が示されており、A変電所1とB変電所2との間は、220kVのB連絡線3で接続され、また、110kVのAB線4で接続されている。さらに、A変電所1とC変電所5との間は、110kVのAC線6で接続され、C変電所5とB変電所2の間は、110kVのC線7で接続されている。尚、この例においては、110kV送電線のインピーダンスは、220kV送電線のインピーダンスに比べて非常に大きく設定されている。   FIG. 1 shows a configuration example of a loop system applied to the voltage reactive power control system according to the present invention. A substation 1 and a B substation 2 are connected by a B connection line 3 of 220 kV. In addition, they are connected by an AB line 4 of 110 kV. Furthermore, the A substation 1 and the C substation 5 are connected by a 110 kV AC line 6, and the C substation 5 and the B substation 2 are connected by a 110 kV C line 7. In this example, the impedance of the 110 kV transmission line is set to be very large compared to the impedance of the 220 kV transmission line.

このため、A変電所1とB変電所2とは、異電圧であるが、ループ系統で接続されており、系統電圧の調整は、A変電所1とB変電所2において、調相設備(ShR,SC)を入り切り制御することにより、また、連系変圧器の一次側タップを切り換え制御することにより行われ、A変電所、B変電所の110kV母線電圧を、ピーク時に112±1.0kVとなるように調整し、また、オフピーク時に109±1.0kVとなるように調整している。   For this reason, although the A substation 1 and the B substation 2 have different voltages, they are connected by a loop system, and the adjustment of the system voltage is performed in the phase-adjusting facilities (the A substation 1 and the B substation 2) ShR, SC) is controlled by switching on and off the primary side tap of the interconnection transformer, and the 110 kV bus voltage of the A substation and the B substation is set to 112 ± 1.0 kV at the peak. And is adjusted so as to be 109 ± 1.0 kV at the off-peak time.

ここで、A変電所には、連系変圧器として、220/110kV、200MVAの変圧器が2台、調相設備として、20MVAのShR(分路リアクトル)が1台、設置され、また、B変電所には、連系変圧器として、220/110kV,300MVAの連系変圧器が2台、調相設備として、20MVAのShR(分路リアクトル)が4台、20MVAのSC(電力畜電器)が2台、30MVAのSC(電力畜電器)が1台、設置されている。
なお、A変電所1とB変電所2の連系変圧器のタップは、無効電力の循環を防止するため、通常は同一タップで運用されている。
Here, the A substation has two 220/110 kV and 200 MVA transformers as interconnection transformers, and one 20 MVA ShR (shunt reactor) as phase adjusting equipment. The substation has two 220 / 110kV, 300MVA interconnected transformers as interconnecting transformers, four 20MVA ShRs (shunt reactors), and 20 MVA SCs (electric power generators). 2 units and 30 MVA SC (electric power plant) are installed.
In addition, the tap of the interconnection transformer of A substation 1 and B substation 2 is normally operated with the same tap in order to prevent the circulation of reactive power.

電圧無効電力制御システムは、図2に示されるような構成を有しているもので、A変電所1及びB変電所2のそれぞれにおいて、母線電圧と無効電力とを計測する計測部A1,B1と、調整設備の入り切り状態を把握すると共に変圧器のタップ値を把握する状態把握部A2,B2とを備え、これら計測部A1,B1で計測された母線電圧と無効電力との情報と、状態把握部A2,B2で把握された調整設備の状態と変圧器タップ値の情報は、送信部A3,B3を介して演算・制御装置10へ送信されるようになっている。   The voltage reactive power control system has a configuration as shown in FIG. 2, and measuring units A1 and B1 that measure the bus voltage and reactive power in each of the A substation 1 and the B substation 2. And state grasping parts A2 and B2 for grasping the on / off state of the adjusting equipment and grasping the tap value of the transformer, information on the bus voltage and reactive power measured by these measuring parts A1 and B1, and the state The information on the state of the adjustment equipment and the transformer tap value grasped by the grasping units A2 and B2 is transmitted to the arithmetic / control device 10 via the transmitting units A3 and B3.

演算・制御装置10は、A変電所1及びB変電所2から送られた情報を受信部11で受信し、受信した情報に基づき、演算部12で所定のプログラムにしたがって演算処理し、操作箇所選定部13で母線電圧や無効電力を調整するために最も適した操作箇所(調相設備や変圧器のタップ)を選定し、その選定された操作箇所に対して、操作指令信号を送信部14を介して送信するようにしている。   The calculation / control apparatus 10 receives information sent from the A substation 1 and the B substation 2 at the reception unit 11 and performs calculation processing according to a predetermined program at the calculation unit 12 based on the received information. The selection unit 13 selects the most suitable operation point (phase adjusting equipment or transformer tap) for adjusting the bus voltage or reactive power, and sends an operation command signal to the selected operation point. To send through.

各変電所は、演算・制御装置10の送信部14から送信された操作指令信号を受信部A4,B4で受信し、操作機器振分け部A5,B5で操作すべき機器(調整設備、変圧器)に対して操作指令信号を振り分けて送信し、操作すべき機器が変圧器であれば、操作指令信号に基づき変圧器タップの上げ下げ制御が自動で行われ、また、操作すべき機器が調相設備であれば、操作指令信号に基づき調相設備の入り切り制御が自動で行われる。   Each substation receives the operation command signal transmitted from the transmission unit 14 of the calculation / control apparatus 10 at the reception units A4 and B4, and the devices to be operated at the operation device distribution units A5 and B5 (conditioning equipment, transformer) If the device to be operated is a transformer, the control of the transformer tap is automatically controlled based on the operation command signal. Then, on / off control of the phase adjusting equipment is automatically performed based on the operation command signal.

以上の構成において、次に無効電力を調整する手法について、図3に示されるフローチャートに基づき説明する。
まず、演算・制御装置10の演算部12においては、各変電所の計測部A1,B1で計測された母線電圧の情報が随時入力されて、予め設定された電圧目標値(目標設定電圧)を逸脱したか否かがモニタリングされ(ステップ50)、目標設定電圧を逸脱したと判定された場合に、上記ループ系統における送電ロスのシミュレーションと電圧変化のシミュレーションとを行う(ステップ52)。
Next, a method of adjusting reactive power in the above configuration will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, in the calculation unit 12 of the calculation / control apparatus 10, information on the bus voltage measured by the measurement units A1 and B1 of each substation is input as needed, and a preset voltage target value (target set voltage) is obtained. Whether it has deviated or not is monitored (step 50), and if it is determined that the target set voltage has been deviated, a power transmission loss simulation and a voltage change simulation in the loop system are performed (step 52).

ここで、送電ロスのシミュレーションは、それぞれの変電所(A変電所、B変電所)において1台の調相設備を別々に「入」とした場合のシミュレーションと、それぞれの変電所(A変電所、B変電所)において連系変圧器の一次側の変圧器タップの「下げ」を別々に実施した場合のシミュレーションとを含み、したがって、電圧のシミュレーションも、それぞれの送電ロスのシミュレーション毎に行われる(それぞれの変電所の調相設備を別々に「入」とした場合の電圧シミュレーションと、それぞれの変電所の変圧器タップを別々に「下げ」とした場合の電圧シミュレーションが行われる)ようになっている。   Here, the simulation of power transmission loss is carried out in the case where one phase-adjusting equipment is separately “on” in each substation (A substation, B substation), and each substation (A substation). , B substation) in the case where the “down” of the transformer tap on the primary side of the interconnection transformer is separately performed, and therefore the voltage simulation is also performed for each transmission loss simulation. (A voltage simulation is performed when the phase-adjusting equipment of each substation is separately turned on, and a voltage simulation is performed when the transformer tap of each substation is separately lowered.) ing.

その後、ステップ52のシミュレーションを完了した後に、全てのシミュレーションに対して、送電ロスの低減効果が高い順に順位付けする(ステップ54)。   Then, after completing the simulation of step 52, ranking is performed for all simulations in descending order of the power transmission loss reduction effect (step 54).

その後、送電ロスの低減を図ることができ、且つ、母線電圧が目標設定電圧範囲内となるシミュレーションがあるかどうかを判定し(ステップ56)、送電ロスの低減を図ることができ、且つ、母線電圧が目標設定電圧範囲内となるシミュレーションがあると判定された場合には、ステップ54の優先順位に基づき、最も優先順位が高い(最も送電ロスの低減効果が高い)設定状態となるよう、該当の調相設備又は変圧器タップの制御を行う(ステップ58)。   Thereafter, it is possible to reduce power transmission loss and determine whether there is a simulation in which the bus voltage is within the target set voltage range (step 56). If it is determined that there is a simulation in which the voltage falls within the target set voltage range, the corresponding state is set so that the highest priority (highest power loss reduction effect) is set based on the priority in step 54. The phase adjusting equipment or transformer tap is controlled (step 58).

これに対して、送電ロスの低減が図れるシミュレーションがない場合や、送電ロスの低減が図れる場合であっても、電圧が目標設定電圧範囲内に収めることができるシミュレーションがないと判定された場合には、ステップ60へ進み、両変電所の変圧器タップを同時に下げた場合の電圧変化のシミュレーションを開始し、その上で、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるか否かを判定する(ステップ62)。   On the other hand, when there is no simulation that can reduce power transmission loss or when it is determined that there is no simulation that can keep the voltage within the target set voltage range even when power transmission loss can be reduced Proceeds to step 60 and starts a simulation of the voltage change when the transformer taps of both substations are lowered at the same time, and then determines whether or not the bus voltage falls within the target set voltage range (step 62).

その結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合には、送電ロスの低減の有無は考慮せずに両変電所の変圧器のタップを下げる制御を行い(ステップ64)、その後、母線電圧をモニタリングするステップ50へ戻る。これに対して、ステップ62において、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合には、オペレータに通知し(ステップ66)、その後、母線電圧をモニタリングするステップ50へ戻る。そして、母線電圧が目標電圧を依然として逸脱していることが判定された場合には、上述した処理を繰り返す。   As a result, when it is determined that the bus voltage falls within the target set voltage range, control is performed to lower the taps of the transformers in both substations without considering the reduction of power transmission loss (step 64), Thereafter, the process returns to step 50 for monitoring the bus voltage. On the other hand, when it is determined in step 62 that the bus voltage does not fall within the target set voltage range, the operator is notified (step 66), and then the process returns to step 50 for monitoring the bus voltage. When it is determined that the bus voltage still deviates from the target voltage, the above-described processing is repeated.

尚、オペレータは、ステップ66の通知を受けた場合に、該当系統に接続されている発電所の発電機の励磁調整や別の発変電所の調相設備を制御することで電圧を目標設定電圧内に収まるように調節する。
また、ステップ58の調相設備や変圧器タップの制御、ステップ64の両変電所の変圧器タップの制御は、制御後の状態が状態把握部A2,B2で把握され、演算・制御装置10の演算部12へ送られるので、演算部12で演算された指令値と実際に制御した状態とが一致しているかどうかを確認することが可能となり、制御状態を監視できるようになっている。
When the operator receives the notification in step 66, the operator sets the voltage to the target set voltage by controlling the excitation adjustment of the generator of the power plant connected to the corresponding system and the phase adjusting equipment of another power generation substation. Adjust to fit inside.
Further, in the control of the phase adjusting equipment and the transformer tap in step 58 and the control of the transformer taps in both substations in step 64, the state after the control is grasped by the state grasping units A2 and B2, and the calculation / control device 10 Since it is sent to the calculation unit 12, it is possible to check whether the command value calculated by the calculation unit 12 matches the actually controlled state, and the control state can be monitored.

したがって、上述の制御によれば、ループ系統内の変電所の調相設備や変圧器タップを別々に制御した場合の送電ロスのシミュレーションが実行された上で、送電ロスが軽減されると判定され、且つ、電圧が目標電圧設定範囲内に収まると判定されたシミュレーションがある場合に、最も送電ロスの低減効果が高いシミュレーションの設定状態となるよう調相設備の入り切り制御、又は、変圧器タップの上げ下げ制御が行われるので、送電ロスの低減を図りつつ系統電圧を目標設定電圧内に制御することが可能となる。   Therefore, according to the above-described control, it is determined that the transmission loss is reduced after the simulation of the transmission loss in the case where the phase adjusting equipment and the transformer tap of the substation in the loop system are separately controlled. In addition, when there is a simulation in which the voltage is determined to be within the target voltage setting range, the on / off control of the phase adjusting equipment or the transformer tap is set so that the simulation setting state with the highest effect of reducing the transmission loss is obtained. Since the raising / lowering control is performed, the system voltage can be controlled within the target set voltage while reducing the power transmission loss.

次に、上述の構成において、送電ロスを低減しつつ電圧を目標設定電圧内に調整する具体的手法について説明する。   Next, a specific method of adjusting the voltage within the target set voltage while reducing the power transmission loss in the above configuration will be described.

電圧が目標設定電圧から外れた場合には、従来においては、電圧エラーが発生した変電所で調相設備を投入することで電圧を調整しているが、例えば、B変電所の調相設備のうち、ShRを投入した場合には、無効電力がA変電所からB変電所へ流れる。   When the voltage deviates from the target set voltage, conventionally, the voltage is adjusted by turning on the phase adjusting equipment at the substation where the voltage error has occurred. Among them, when ShR is turned on, reactive power flows from the A substation to the B substation.

このため、調相設備の入り切り制御や連系変圧器のタップの切り変え制御により、無効電力による送電ロスを調整し、ループ系統全体として、この無効電力による送電ロスを零にし、又は、できるだけ零に近づけるように電圧を目標設定電圧内に収めるようにすることが好ましい。
即ち、理想的には、
PL=Σ(%rn × Qn^2)=0 ・・・(1)
とすることが望ましい。
ここで、PL:無効電力の有効ロス
%rn:送電線の各々の%オーム
Qn:送電線の各々の無効電力
For this reason, the transmission loss due to reactive power is adjusted by turning on / off control of the phase adjusting equipment and tap switching of the interconnection transformer, and the transmission loss due to reactive power is reduced to zero or as low as possible for the entire loop system. It is preferable to keep the voltage within the target set voltage so as to be close to.
That is, ideally
PL = Σ (% rn × Qn ^ 2) = 0 (1)
Is desirable.
Where, PL: Effective loss of reactive power
% Rn:% ohm of each transmission line
Qn: Reactive power of each transmission line

そこで、調相設備を投入することで無効電力がどのように変化するかをシミュレーションすると、先ず、A変電所とB変電所の調相設備を別々に投入した場合の無効電力の変化がどの程度あるのかを知るために、系統図表から送電線のインピーダンスを調べ、無効電力の変化量を推定する(A変電所220kV母線基準)。   Therefore, when simulating how the reactive power changes by turning on the phase-adjusting equipment, first, how much the reactive power changes when the phase-adjusting equipment at the A substation and the B substation are turned on separately. In order to know whether or not there is, the impedance of the transmission line is examined from the system diagram, and the amount of change in the reactive power is estimated (A substation 220 kV bus standard).

B変電所のShRを1台投入した場合において、各送電線廻りの%インピーダンスと系統全体の%インピーダンスとの比が、例えば、
110kV送電線廻りのΣ%Z/系統全体のΣ%Z≒0.7
220kV送電線廻りのΣ%Z/系統全体のΣ%Z≒0.3
であるとすると、220kV送電線廻りの無効電力の変化量と110kV送電線廻りの無効電力の変化量の比は、図4に示されるように、7:3(逆比)と推定される。
When one ShR of B substation is introduced, the ratio of the% impedance around each transmission line and the% impedance of the entire system is, for example,
Σ% Z around 110kV transmission line / Σ% Z of entire system ≒ 0.7
Σ% Z around 220kV transmission line / Σ% Z of entire system ≒ 0.3
As shown in FIG. 4, the ratio of the amount of change in reactive power around the 220 kV transmission line and the amount of change in reactive power around the 110 kV transmission line is estimated to be 7: 3 (inverse ratio).

また、A変電所の調相設備(ShR)を1台投入した場合において、各送電線廻りの%インピーダンスと系統全体の%インピーダンスとの比が、例えば、
110kV送電線廻りのΣ%Z/系統全体のΣ%Z≒0.5
A変電所変圧器の%Z/系統全体のΣ%Z≒0.5
であるとすると、A変電所変圧器下りの無効電力の変化量と110kV送電線廻りの無効電力の変化量の比は、図5に示されるように、5:5と推定される。
In addition, when one phase adjusting equipment (ShR) of the A substation is introduced, the ratio between the% impedance around each transmission line and the% impedance of the entire system is, for example,
Σ% Z around 110kV transmission line / Σ% Z of entire system ≒ 0.5
A substation transformer% Z / whole system Σ% Z ≒ 0.5
As shown in FIG. 5, the ratio of the amount of change in reactive power down the A substation transformer and the amount of change in reactive power around the 110 kV transmission line is estimated to be 5: 5.

尚、ここで、送電ロスを軽減したい送電線路は、110kV送電線の線路インピーダンスが、220kV送電線のインピーダンスと比べて非常に大きい場合を想定しているので、110kV送電線路の送電ロスを低減することを考えるものとする。   Here, since it is assumed that the transmission line for which the transmission loss is to be reduced is that the line impedance of the 110 kV transmission line is very large compared to the impedance of the 220 kV transmission line, the transmission loss of the 110 kV transmission line is reduced. Think of it.

そこで、B変電所側の無効電力をAB線とC線のそれぞれの無効電力の合計とし、また、A変電所側の無効電力をAB線とAC線とのそれぞれの無効電力の合計とし、調相設備の投入により送電ロスを低減させる条件、即ち、前記(1)式で示す無効電力による送電ロスを零にする条件[(A変電所ShR投入時の送電ロス)−(B変電所ShR投入時の送電ロス)=0]から、A変電所の調相設備(ShR)投入時の送電ロスとB変電所の調相設備(ShR)投入時の送電ロスとが同じになる条件(A変電所ShR投入時の送電ロス=B変電所ShR投入時の送電ロス)を探す。このA変電所の調相設備(ShR)投入時の送電ロスとB変電所の調相設備(ShR)投入時の送電ロスとが同じになる条件は、調相設備の調整によって、これ以上の調整が図れない限界条件を見出すことを意味する。   Therefore, the reactive power on the B substation side is the sum of the reactive powers on the AB line and the C line, and the reactive power on the A substation side is the sum of the reactive powers on the AB line and the AC line. Conditions for reducing transmission loss by turning on phase equipment, that is, conditions for reducing transmission loss due to reactive power shown in the above equation (1) [(transmission loss when A substation ShR is turned on) − (B substation ShR is turned on) (Transmission loss at time) = 0], the transmission loss at the time of turning on the phase adjusting equipment (ShR) of the A substation and the transmission loss at the time of turning on the phase adjusting equipment (ShR) of the B substation (A substation) Power transmission loss when the station ShR is turned on = power transmission loss when the B substation ShR is turned on). The condition that the transmission loss at the time of turning on the phase adjusting equipment (ShR) at the A substation and the power transmission loss at the turning on of the phase adjusting equipment (ShR) at the B substation is more This means finding a critical condition that cannot be adjusted.

このため、Q1:A変電所側の無効電力
Q2:B変電所側の無効電力
Qs:ShR投入による無効電力(=20MVA)
とすると、
(A変電所ShR投入時の送電ロス)=(B変電所ShR投入時の送電ロス)は、
(Q1+0.5Qs)^2・%R +(Q2−0.5Qs)^2・%R
=(Q1−0.3Qs)^2 ・%R +(Q2+0.3Qs)^2・%R
より、
Q2=Q1+0.2Qs
=Q1+0.2×20
=Q1+4
となる。
ここで、無効電力は、変電所の110kV母線から送電線に流れる向きを「マイナス」符号、送電線から変電所の110kV母線に流れる向きを「プラス」符号としている。
Therefore, Q1: Reactive power on the A substation side
Q2: Reactive power at B substation
Qs: Reactive power with ShR input (= 20MVA)
Then,
(Transmission loss when the A substation ShR is turned on) = (Transmission loss when the B substation ShR is turned on) is
(Q1 + 0.5Qs) ^ 2 ・% R + (Q2−0.5Qs) ^ 2 ・% R
= (Q1-0.3Qs) ^ 2 ・% R + (Q2 + 0.3Qs) ^ 2 ・% R
Than,
Q2 = Q1 + 0.2Qs
= Q1 + 0.2 × 20
= Q1 + 4
It becomes.
Here, the direction of the reactive power flowing from the 110 kV bus of the substation to the transmission line is a “minus” sign, and the direction of flowing from the transmission line to the 110 kV bus of the substation is a “plus” sign.

実際、この関係式(特性式)を、過去の給電記録から、送電ロスを軽減できるポイントをプロットした図表に書き加えると、図6に示されるようになる。
尚、図6における送電ロスの軽減ができるポイントの抽出は、以下の要領で行われた。
(a)給電記録から,ShR投入分の無効電力を差し引く
(b)その状態の無効電力による送電ロス分を算出
(c)B変電所のShRを投入した場合の無効電力による送電ロスを算出
A変電所のShRを投入した場合の無効電力による送電ロスを算出
(d)(b)と(c)を比較し,ShR投入により送電ロスの軽減ができれば、プロットする。
In fact, when this relational expression (characteristic expression) is added to a chart plotting points at which power transmission loss can be reduced from past power supply records, it is as shown in FIG.
In addition, extraction of the point which can reduce the power transmission loss in FIG. 6 was performed in the following manner.
(A) Subtract reactive power for ShR input from power supply record (b) Calculate power transmission loss due to reactive power in that state (c) Calculate power transmission loss due to reactive power when ShR of B substation is input A Calculate transmission loss due to reactive power when substation ShR is turned on (d) Compare (b) and (c), and plot if transmission loss can be reduced by turning on ShR.

この図から明らかなように、Q2=Q1+4の直線を中心に、B変電所のShR投入(□)とA変電所のShR投入(△)により送電ロスを軽減できたポイントが分布していることから、この特性線上に沿うように(近付けるように)調相設備を制御すれば、即ち、上記特性式に基づいて、右辺と左辺との差の絶対値(|Q2-Q1-4|)をできるだけ小さくすることができれば(好ましくは、零にすることができれば)、無効電力による送電ロスを小さくすることができることになる。換言すれば、この絶対値が小さくなるほど、送電ロスの低減効果が大きくなることを示す。   As is clear from this figure, the points where the transmission loss can be reduced by the ShR input (□) of the B substation and the ShR input (△) of the A substation are distributed around the straight line of Q2 = Q1 + 4. Therefore, if the phase adjusting equipment is controlled so as to be along (closer to) this characteristic line, that is, the absolute value of the difference between the right side and the left side (| Q2-Q1-4 |) is calculated based on the above characteristic equation. If it can be made as small as possible (preferably, it can be made zero), the power transmission loss due to reactive power can be reduced. In other words, the smaller the absolute value, the greater the effect of reducing power transmission loss.

尚、調相設備を投入することによる電圧変化は、次の通りである。
B変電所で調相設備(ShR)を投入した場合の電圧変化は、以下のようになる。 [X1=0.253%Z÷100=0.00253PU,X2=0.5558%Z÷100=0.005558PU]
△V=X1・X2÷(X1+X2)・△q=0.00253×0.005558÷(0.00253+0.005558)×2.0 =0.00001406÷0.008088×2.0=0.00347PU[投入箇所]
この場合のB変電所110kV母線電圧変化は、
△V110=0.00347−0.00347×(-0.025÷0.5558)=0.00347+0.00015=0.00362PU(0.39kV)であり、
A変電所110kV母線電圧変化は、
△V110=0.00347−0.00347×(0.404÷0.5558)=0.00347−0.00252=0.00095PU(0.10kV)である。
The voltage change due to the introduction of the phase adjusting equipment is as follows.
The voltage change when the phase adjusting equipment (ShR) is turned on at the B substation is as follows. [X1 = 0.253% Z ÷ 100 = 0.00253PU, X2 = 0.5558% Z ÷ 100 = 0.005558PU]
△ V = X1 ・ X2 ÷ (X1 + X2) ・ △ q = 0.00253 × 0.005558 ÷ (0.00253 + 0.005558) × 2.0 = 0.00001406 ÷ 0.008088 × 2.0 = 0.00347PU [Input location]
In this case, B substation 110kV bus voltage change is
△ V110 = 0.00347−0.00347 × (-0.025 ÷ 0.5558) = 0.00347 + 0.00015 = 0.00362PU (0.39kV)
A substation 110kV bus voltage change is
ΔV110 = 0.00347−0.00347 × (0.404 ÷ 0.5558) = 0.00347−0.00252 = 0.00095 PU (0.10 kV).

また、A変電所で調相設備(ShR)を投入した場合の電圧変化は、以下のようになる。
△V= X1・X2÷(X1+X2)・△q=0.00413×0.003958÷(0.00413+0.003958)×2.0
=0.00001634÷0.008088×2.0=0.004PU[投入箇所]
この場合のA変電所110kV母線電圧変化は、
△V110=0.004−0.004×(-0.035÷0.413)=0.4+0.084=0.00484PU(0.44kV)であり、
B変電所110kV母線電圧変化は、
△V110=0.004−0.004×(0.1708÷0.3958)=0.004−0.0017=0.0023PU(0.21kV)
である。
Moreover, the voltage change when the phase adjusting equipment (ShR) is turned on at the A substation is as follows.
△ V = X1 ・ X2 ÷ (X1 + X2) ・ △ q = 0.00413 × 0.003958 ÷ (0.00413 + 0.003958) × 2.0
= 0.00001634 ÷ 0.008088 × 2.0 = 0.004PU [Input location]
In this case, A substation 110kV bus voltage change is
△ V110 = 0.004−0.004 × (−0.035 ÷ 0.413) = 0.4 + 0.084 = 0.00484PU (0.44kV)
B substation 110kV bus voltage change is
△ V110 = 0.004−0.004 × (0.1708 ÷ 0.3958) = 0.004−0.0017 = 0.0023PU (0.21kV)
It is.

以上は、連系変圧器のタップを同一にして運用し、調相設備だけで送電ロスの低減を図る場合であるが、連系変圧器の一次側タップを変えてループ系統に無効電力を循環させ、これにより、タップ変更前の無効電力を低減することも可能となる。   The above is the case where the taps of the interconnection transformer are operated in the same way and the transmission loss is reduced only by the phase adjusting equipment. However, the reactive power is circulated to the loop system by changing the primary side tap of the interconnection transformer. Thus, the reactive power before the tap change can be reduced.

連系変圧器の1次側、2次側に電源がある場合、変圧器の一次側タップを下げると(2次側電圧を下げると)、変圧器の2次側から1次側に無効電力が流れ、一次側タップを上げると(2次側電圧を上げると)、変圧器の1次側から2次側に無効電力が流れる。
したがって、A変電所の連系変圧器のタップを下げると、図7に示されるように、110kVの送電線において、B変電所からA変電所へ向けて無効電力が流れ、タップ変更前においてA変電所からB変電所に流れていた無効電力を少なくすることが可能となる。
When there is power on the primary side and secondary side of the interconnection transformer, if the primary tap of the transformer is lowered (lowering the secondary voltage), the reactive power is transferred from the secondary side of the transformer to the primary side. When the primary tap is raised (secondary voltage is raised), reactive power flows from the primary side to the secondary side of the transformer.
Therefore, when the tap of the interconnection transformer of the A substation is lowered, as shown in FIG. 7, reactive power flows from the B substation toward the A substation on the 110 kV transmission line, and before the tap change, the A It becomes possible to reduce the reactive power flowing from the substation to the B substation.

そこで、タップを変えた場合の無効電力の循環量を試算するにあたり、1タップを変えた場合の無効電力変化量△Qを求めると、次式となる。
△Q=△N/Z
ここで、△Nは1タップ当りの電圧変化巾[PU]、Zはループ系統のインピーダンスである。また、タップは、1〜13番まであり、1番が235kV,13番が199kVに設定されている。
△N=36kV÷{220kV×(13−1)}=0.0135[PU](12タップ)
Z=Σ%Z÷100=0.8088÷100[PU]
したがって、△Q=△N÷Z=0.0135÷(0.8088÷100)≒1.67[PU] (∴ 16.7MVar)
Therefore, when calculating the reactive power circulation amount when the tap is changed, the reactive power change amount ΔQ when the tap is changed is obtained as follows.
△ Q = △ N / Z
Here, ΔN is the voltage change width [PU] per tap, and Z is the impedance of the loop system. In addition, the taps are numbered 1 to 13, and the number 1 is set to 235 kV and the number 13 is set to 199 kV.
△ N = 36kV ÷ {220kV × (13-1)} = 0.0135 [PU] (12 taps)
Z = Σ% Z ÷ 100 = 0.0.888 ÷ 100 [PU]
Therefore, ΔQ = ΔN ÷ Z = 0.0135 ÷ (0.8088 ÷ 100) ≒ 1.67 [PU] (∴ 16.7MVar)

したがって、タップを変えることにより、16.7MVarの無効電力が循環するので、16MVar程度の無効電力が110kV送電線廻り(AB線、AC線、C線)に流れていれば、タップを切り替えることで調整前の無効電力を相殺することが可能となり、送電ロスを効果的に軽減することが可能となる。
即ち、最もいい結果が得られる場合は、110kV送電線に、A変電所からB変電所に向けて16.7Mvarの無効電力が流れている状態において、A変電所で変圧器タップを「下げ」とする場合であり、この場合の送電ロスは、
(調整前に生じている送電ロス)=(変圧器タップを1段変更した場合の送電ロス)
の関係式から、
(Q1+16.7)^2・%R +(Q2−16.7)^2・%R
=(Q1−16.7)^2 ・%R +(Q2+16.7)^2・%R
Q2=Q1
で表される。したがって、この関係から、右辺と左辺との差の絶対値(|Q2-Q1|)をできるだけ小さくすることができれば(好ましくは、零にすることができれば)、無効電力による送電ロスを小さくすることができ、この絶対値が小さくなるほど、送電ロスの低減効果が大きくなる。
Therefore, by changing the tap, the reactive power of 16.7 MVar circulates. Therefore, if the reactive power of about 16 MVar flows around the 110 kV transmission line (AB line, AC line, C line), the tap can be switched. It becomes possible to cancel the reactive power before adjustment, and to effectively reduce the transmission loss.
In other words, when the best result is obtained, the transformer tap is “lowered” at the A substation when 16.7 Mvar of reactive power flows from the A substation to the B substation on the 110 kV transmission line. The transmission loss in this case is
(Transmission loss that occurs before adjustment) = (Transmission loss when the transformer tap is changed by one stage)
From the relational expression of
(Q1 + 16.7) ^ 2 ・% R + (Q2−16.7) ^ 2 ・% R
= (Q1−16.7) ^ 2 ・% R + (Q2 + 16.7) ^ 2 ・% R
Q2 = Q1
It is represented by Therefore, from this relationship, if the absolute value (| Q2-Q1 |) of the difference between the right and left sides can be made as small as possible (preferably, it can be made zero), transmission loss due to reactive power can be reduced. The smaller the absolute value, the greater the effect of reducing power transmission loss.

尚、タップを変化させたことによる電圧変化は、
B変電所でタップを1段階変化させた場合に、
B変電所の110kV母線電圧変化は、
△V110=△n×X2÷(X1+X2)=0.0135PU×0.5813÷0.8088
=0.0097PU(1.06kV)、
であり、A変電所の110kV母線電圧の変化は、
△V110=△n×X2÷(X1+X2)=0.0135PU×0.404÷0.8088
=0.0067PU(0.74kV)
となる。また、A変電所でタップを1段階変化させた場合に、
A変電所の110kV母線電圧の変化は、
△V110=△n×X2÷(X1+X2)=0.0135PU×0.5813÷0.8088
=0.0097PU(1.06kV)
であり、B変電所の110kV母線電圧変化は、
△V110=△n×X2÷(X1+X2)=0.0135PU×0.404÷0.8088
0.0067PU(0.74kV)
となる。
Note that the voltage change caused by changing the tap is
When the tap is changed by one step at B substation,
The 110kV bus voltage change at B substation is
△ V110 = △ n × X2 ÷ (X1 + X2) = 0.0135PU × 0.5813 ÷ 0.8088
= 0.0097PU (1.06kV),
And the change in the 110 kV bus voltage at substation A is
△ V110 = △ n × X2 ÷ (X1 + X2) = 0.0135PU × 0.404 ÷ 0.8088
= 0.0067PU (0.74kV)
It becomes. Also, when the tap is changed by one step at the A substation,
The change in the 110 kV bus voltage at the A substation is
△ V110 = △ n × X2 ÷ (X1 + X2) = 0.0135PU × 0.5813 ÷ 0.8088
= 0.0097PU (1.06kV)
And the change in 110 kV bus voltage at the B substation is
△ V110 = △ n × X2 ÷ (X1 + X2) = 0.0135PU × 0.404 ÷ 0.8088
0.0067PU (0.74kV)
It becomes.

以上を踏まえて、今、計測部B1で計測されたB変電所側の無効電力(Q2)及びその方向が+5MVar(送電線からB変電所の110kV母線に5MVarの無効電力が流れている)であり、計測部A1で計測されたA変電所側の無効電力(Q1)及びその方向が+10MVar(送電線からA変電所の110kV母線に10MVarの無効電力が流れている)である場合、調相設備による調整の場合と、変圧器タップによる調整の場合をシミュレーションすると、以下のようになる。   Based on the above, the reactive power (Q2) on the B substation side measured by the measuring unit B1 and the direction thereof are +5 MVar (5 MVar reactive power flows from the transmission line to the 110 kV bus of the B substation) Yes, if the reactive power (Q1) on the A substation side measured by the measuring unit A1 and the direction thereof is +10 MVar (10 MVar reactive power flows from the transmission line to the 110 kV bus of the A substation) A simulation of the case of adjustment by equipment and the case of adjustment by transformer tap is as follows.

[調相設備による調整の場合]
調相設備による調整前は、Q2=Q1+4を基準にして、両辺の差の絶対値を見ると、
|α|=|Q2−(Q1+4)|
=|5―(10+4)|
=9
である。この状態から、A変電所のShR(20MVA)を1台投入した場合において、A変電所側の無効電力を演算すると、Q1=10+20×0.5=20となり、B変電所側の無効電力を演算すると、Q2=5−20×0.5=−5となり、したがって、|α|は、
|α|=|−5−(20+4)|
=|−5−24|=29
となる。よって、A変電所でShRを投入すると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、9→29に大きく変化し、送電ロスが低減できないことを予測できる。
[In case of adjustment by phase adjusting equipment]
Before adjustment by the phase adjusting equipment, if you look at the absolute value of the difference between both sides based on Q2 = Q1 + 4,
| Α | = | Q2- (Q1 + 4) |
= | 5- (10 + 4) |
= 9
It is. From this state, when one ShR (20 MVA) of the A substation is inserted, the reactive power on the A substation side is calculated, and Q1 = 10 + 20 × 0.5 = 20, and the reactive power on the B substation side is calculated. When calculated, Q2 = 5−20 × 0.5 = −5, and therefore | α |
| Α | = | −5− (20 + 4) |
= | -5-24 | = 29
It becomes. Therefore, when ShR is introduced at the A substation, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic equation changes greatly from 9 to 29, and it can be predicted that the transmission loss cannot be reduced.

これに対して、B変電所のShR(20MVA)を1台投入した場合において、A変電所側の無効電力を演算すると、Q1=10−20×0.3=4となり、B変電所側の無効電力を演算すると、Q2=5+20×0.3=11となり、従って、|α|は、
|α|=|11−(4+4)|
=|11−8|=3
となる。よって、B変電所でShRを投入すると、9→3に小さく変化し、送電ロスが低減できることを予測できる(図8参照)。
On the other hand, when one unit of ShR (20 MVA) of B substation is inserted, if the reactive power on the A substation side is calculated, Q1 = 10−20 × 0.3 = 4, and the B substation side When the reactive power is calculated, Q2 = 5 + 20 × 0.3 = 11, and therefore | α |
| Α | = | 11− (4 + 4) |
= | 11-8 | = 3
It becomes. Therefore, when ShR is introduced at the B substation, it can be predicted that the power transmission loss can be reduced by a small change from 9 to 3 (see FIG. 8).

[変圧器タップによる調整の場合]
次に、変圧器タップによる調整前は、Q2=Q1を基準にして、両辺の差の絶対値を見ると、
|α|=|Q2−Q1|
=|5―10|
=5
である。この状態から、A変電所の変圧器タップを1段下げた場合、A変電所側の無効電力はQ1=10+16.7=26.7となり、B変電所側の無効電力は、Q2=5−16.7=−11.7となり、したがって、|α|は、
|α|=|−11.7―26.7|
=38.4
となる。よって、A変電所の変圧器タップを下げると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、5→38.4に大きく変化し、送電ロスが低減できないことを予測できる。
[In case of adjustment by transformer tap]
Next, before the adjustment by the transformer tap, with reference to Q2 = Q1, the absolute value of the difference between both sides is
| Α | = | Q2-Q1 |
= | 5-10 |
= 5
It is. From this state, when the transformer tap of the A substation is lowered by one stage, the reactive power on the A substation side is Q1 = 10 + 16.7 = 26.7, and the reactive power on the B substation side is Q2 = 5- 16.7 = −11.7, so | α |
| Α | = | −11.7-26.7 |
= 38.4
It becomes. Therefore, when the transformer tap of the A substation is lowered, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic equation changes greatly from 5 to 38.4, and it can be predicted that the transmission loss cannot be reduced.

また、B変電所の変圧器タップを1段下げた場合を想定すると、A変電所側の無効電力はQ1=10−16.7=−6.7となり、B変電所側の無効電力は、Q2=5+16.7=21.7となり、したがって、|α|は、
|α|=|21.7−(−6.7)|
=28.4
となる。よって、B変電所の変圧器タップを下げると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、5→28.4に大きく変化し、送電ロスが低減できないことを予測できる。
Assuming that the transformer tap of B substation is lowered by one stage, the reactive power on the A substation side is Q1 = 10-16.7 = −6.7, and the reactive power on the B substation side is Q2 = 5 + 16.7 = 21.7, so | α |
| Α | = | 21.7 − (− 6.7) |
= 28.4
It becomes. Therefore, when the transformer tap of the B substation is lowered, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic equation changes greatly from 5 to 28.4, and it can be predicted that the transmission loss cannot be reduced.

したがって、以上のシミュレーションをステップ52で行った後に、ステップ54において、優先順位を付けると、
(1)B変電所の調相設備による調整(9→3 となり6の減)
(2)A変電所の調整設備による調整(9→29 となり20の増)
(3)B変電所の変圧器タップ下げ(5→28.4 となり23.4 の増)
(4)A変電所の変圧器タップ下げ(5→38.4 となり33.4の増)
となり、(1)のみが送電ロスを低減できることになる。
そして、ステップ52で行った電圧シミュレーションの結果、ステップ56において母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されれば、この(1)の制御がステップ58において実行され、電圧範囲内に収まらなければ、他に送電ロスを低減できるシミュレーションがないので、ステップ60へ移行し、両変電所の変圧器タップを下げた場合のシミュレーションが行われる。
Therefore, after performing the above simulation in step 52, in step 54, when priorities are given,
(1) Adjustment by the phase adjusting equipment at B substation (9 → 3 and decrease of 6)
(2) Adjustment by adjusting equipment at A substation (9 → 29, increasing 20)
(3) Transformer tap down at B substation (5 → 28.4, 23.4 increase)
(4) Substation transformer tap down at A substation (5 → 38.4, increasing 33.4)
Thus, only (1) can reduce power transmission loss.
As a result of the voltage simulation performed in step 52, if it is determined in step 56 that the bus voltage is within the target set voltage range, the control (1) is executed in step 58 and must be within the voltage range. For example, since there is no other simulation that can reduce power transmission loss, the process proceeds to step 60, and a simulation is performed when the transformer taps of both substations are lowered.

また、仮に、A変電所からB変電所に向けて、16.7MVarの無効電力が流れていたとすると、計測部A1で計測される無効電力及びその方向は、Q1=−16.7(A変電所の110kV母線から送電線に向けて16.7MVarの無効電力が流れる)であり、計測部B1で計測される無効電力及びその方向は、Q2=+16.7(送電線からB変電所の110kV母線に向けて16.7MVarの無効電力が流れる)であり、調相設備による調整と変圧器タップによる調整のシミュレーションは以下のようになる。   Also, assuming that 16.7 MVar reactive power is flowing from the A substation to the B substation, the reactive power measured by the measuring unit A1 and its direction are Q1 = −16.7 (A substation). 16.7 MVar reactive power flows from the 110 kV bus line toward the transmission line), and the reactive power measured by the measuring unit B1 and its direction are Q2 = + 16.7 (110 kV from the transmission line to the B substation) The reactive power of 16.7 MVar flows toward the bus), and the simulation of adjustment by the phase adjusting equipment and adjustment by the transformer tap is as follows.

[調相設備による調整の場合]
調相設備による調整前は、Q2=Q1+4を基準にして、両辺の差の絶対値を見ると、
|α|=|Q2−(Q1+4)|
=|16.7−(−16.7+4)|
=29.4
である。この状態から、A変電所のShR(20MVA)を1台投入した場合、A変電所側の無効電力を演算すると、Q1=−16.7+20×0.5=−6.7となり、B変電所側の無効電力を演算すると、Q2=16.7−20×0.5=6.7となり、したがって、|α|は、
|α|=|6.7−(−6.7+4)|
=9.4
となる。よって、A変電所でShRを投入すると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、29.4→9.4と小さく変化し、送電ロスを低減できることを予測できる。
[In case of adjustment by phase adjusting equipment]
Before adjustment by the phase adjusting equipment, if you look at the absolute value of the difference between both sides based on Q2 = Q1 + 4,
| Α | = | Q2- (Q1 + 4) |
= | 16.7 − (− 16.7 + 4) |
= 29.4
It is. From this state, when one ShR (20 MVA) of A substation is inserted, when calculating the reactive power on the A substation side, Q1 = −16.7 + 20 × 0.5 = −6.7, and B substation When the reactive power on the side is calculated, Q2 = 16.7−20 × 0.5 = 6.7, and therefore | α |
| Α | = | 6.7 − (− 6.7 + 4) |
= 9.4
It becomes. Therefore, when ShR is introduced at the A substation, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic formula changes as small as 29.4 → 9.4, and it can be predicted that power transmission loss can be reduced.

これに対して、B変電所のShR(20MVA)を1台投入した場合を想定すると、A変電所側の無効電力を演算すると、Q1=−16.7−20×0.3=−22.7となり、B変電所側の無効電力を演算すると、 Q2=16.7+20×0.3=22.7となり、|α|は、
|α|=|22.7−(−22.7+4)|
=41.4
となる。よって、B変電所のShRを投入すると、29.4→41.4に大きく変化し、送電ロスが低減できないことを予測できる。
On the other hand, assuming that one ShR (20 MVA) of the B substation is inserted, when calculating the reactive power on the A substation side, Q1 = −16.7−20 × 0.3 = −22. 7 and calculating the reactive power on the B substation side, Q2 = 16.7 + 20 × 0.3 = 22.7, and | α |
| Α | = | 22.7 − (− 22.7 + 4) |
= 41.4
It becomes. Therefore, if ShR of B substation is turned on, it will change largely from 29.4 to 41.4, and it can estimate that power transmission loss cannot be reduced.

[変圧器タップによる調整の場合]
次に、変圧器タップによる調整前は、Q2=Q1を基準にして、両辺の差の絶対値を見ると、
|α|=|Q2−Q1|
=|16.7−(−16.7)|
=33.4
である。この状態から、A変電所の変圧器タップを1段下げた場合、A変電所側の無効電力はQ1=−16.7+16.7=0となり、B変電所側の無効電力は、Q2=16.7−16.7=0となり、したがって、|α|は、
|α|=|0−0|=0
となる。よって、A変電所の変圧器タップを下げると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、33.4→0に小さく変化し、送電ロスが低減できることを予測できる。
[In case of adjustment by transformer tap]
Next, before the adjustment by the transformer tap, with reference to Q2 = Q1, the absolute value of the difference between both sides is
| Α | = | Q2-Q1 |
= | 16.7 − (− 16.7) |
= 33.4
It is. From this state, when the transformer tap of the A substation is lowered by one stage, the reactive power on the A substation side is Q1 = −16.7 + 16.7 = 0, and the reactive power on the B substation side is Q2 = 16 .7−16.7 = 0, so | α |
| Α | = | 0-0 | = 0
It becomes. Therefore, when the transformer tap of the A substation is lowered, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic equation changes from 33.4 to 0, and it can be predicted that the power transmission loss can be reduced.

また、B変電所の変圧器タップを1段下げた場合を想定すると、A変電所側の無効電力はQ1=−16.7−16.7=−33.4となり、B変電所側の無効電力は、Q2=16.7+16.7=33.4となり、したがって、|α|は、
|α|=|33.4−(−33.4)|
=66.8
となる。よって、B変電所の変圧器タップを下げると、特性式の右辺と左辺との差の絶対値は、33.4→66.8に大きく変化し、送電ロスが低減できないことを予測できる。
Also, assuming that the transformer tap at B substation is lowered by one stage, the reactive power at A substation side is Q1 = -16.7-16.7 = -33.4, and the invalidity at B substation side The power is Q2 = 16.7 + 16.7 = 33.4, so | α |
| Α | = | 33.4 − (− 33.4) |
= 66.8
It becomes. Therefore, when the transformer tap of the B substation is lowered, the absolute value of the difference between the right side and the left side of the characteristic equation changes greatly from 33.4 to 66.8, and it can be predicted that the transmission loss cannot be reduced.

したがって、以上のシミュレーションをステップ52で行った後に、ステップ54において、優先順位を付けると、
(1)A変電所の変圧器タップ下げ(33.4→0となり33.4の減)
(2)A変電所の調整設備による調整(29.4→9.4 となり20.0 の減)
(3)B変電所の調相設備による調整(29.4→41.4 となり12.0の増)
(4)B変電所の変圧器タップ下げ(33.4→66.8となり33.4の増)
となり、(1)及び(2)が送電ロスを低減できることになり、このうち、送電ロスの低減効果が最も大きいのは、(1)のA変電所の変圧器タップ下げを行った場合であるので、ステップ52で行った電圧シミュレーションの結果、ステップ56において母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されれば、この(1)の制御がステップ58において実行され、目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合には、次に送電ロスの低減効果が高い(2)の制御が選択され、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まる場合であれば、この(2)の制御がステップ58において実行される。尚、(2)の制御においても母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合には、他に送電ロスを低減できるシミュレーションがないので、ステップ60へ移行し、両変電所の変圧器タップを下げた場合のシミュレーションが行われる。
Therefore, after performing the above simulation in step 52, in step 54, when priorities are given,
(1) Transformer tap lowering at substation A (33.4 → 0, 33.4 decrease)
(2) Adjustment by adjusting equipment at substation A (29.4 → 9.4, 20.0 decrease)
(3) Adjustment by phase adjusting equipment at substation B (29.4 → 41.4, an increase of 12.0)
(4) Transformer tap lowering at B substation (33.4 → 66.8, increasing 33.4)
Thus, (1) and (2) can reduce power transmission loss. Among them, the effect of reducing power transmission loss is greatest when the transformer tap lowering of A substation (1) is performed. Therefore, as a result of the voltage simulation performed in step 52, if it is determined in step 56 that the bus voltage is within the target set voltage range, the control (1) is executed in step 58, and is within the target set voltage range. If it is determined that it does not fit, the control (2) having the next highest power transmission loss reduction effect is selected, and if the bus voltage is within the target set voltage range, the control (2) is performed. In step 58, it is executed. In the control of (2), if it is determined that the bus voltage does not fall within the target set voltage range, there is no other simulation that can reduce power transmission loss. A simulation is performed when the transformer tap is lowered.

したがって、以上の制御によれば、母線電圧が目標設定電圧を逸脱した場合には、先ず、それぞれの変電所の調相設備を別々に入/切制御した場合と変圧器タップを別々に変化させた場合のシミュレーションが実行され、また、それぞれの場合の母線電圧の電圧変化がシミュレーションされ、これらのシミュレーションの結果、送電ロスを低減でき、且つ、電圧が目標設定電圧内に収まるシミュレーションがあれば、その中で最も送電ロスの低減効果が高いシミュレーションの設定状態となるように調相設備または変圧器タップが制御され、送電ロスの低減を図れるシミュレーションが無い場合や、送電ロスの低減を図れるが、母線電圧が目標設定電圧内に収まるシミュレーションが無い場合には、両変圧器のタップを同時に変更した場合の電圧変化シミュレーションが行われ、母線電圧が目標電圧の範囲内に収めることが可能と判定された場合には、両変電所の変圧器タップを変更する制御を行い、母線電圧が目標電圧の範囲内に収まらないと判定された場合には、調相設備や変圧器タップの制御では対応できない場合であるので、オペレータへ通知される。   Therefore, according to the above control, when the bus voltage deviates from the target set voltage, first, the transformer taps are changed separately from the case where the phase adjusting equipment of each substation is controlled separately. Simulation is performed, and the voltage change of the bus voltage in each case is simulated. As a result of these simulations, there is a simulation in which the transmission loss can be reduced and the voltage falls within the target set voltage. Among them, the phase adjusting equipment or transformer tap is controlled so that it becomes the simulation setting state with the highest power loss reduction effect, and there is no simulation that can reduce power transmission loss, or power transmission loss can be reduced, If there is no simulation where the bus voltage is within the target set voltage, the taps of both transformers can be changed at the same time. When a voltage change simulation is performed and it is determined that the bus voltage can be within the target voltage range, control is performed to change the transformer taps at both substations, and the bus voltage is within the target voltage range. If it is determined that it does not fall within the range, it is not possible to cope with the control of the phase adjusting equipment or the transformer tap, so the operator is notified.

したがって、上述の制御を行うことによって、
(i)電圧運用幅内で電圧調整により送電ロスの低減が図れる、
(ii)送電ロスの低減により発電機出力の低減が図れ,燃料費が低減できる、
(iii)送電ロスの低減により,CO2排出の低減が図れる、
(iv)調相設備(コンデンサ,リアクトル)の適正な投入タイミングにより機器自体の電力損失が低減できる、
等の効果を得ることが可能となる。
Therefore, by performing the above control,
(I) Power transmission loss can be reduced by adjusting the voltage within the voltage operating range.
(Ii) Reduction of power transmission loss can reduce generator output and fuel cost.
(Iii) CO2 emissions can be reduced by reducing transmission loss.
(Iv) The power loss of the equipment itself can be reduced by the appropriate timing of phase adjustment equipment (capacitor, reactor).
It is possible to obtain the effects as described above.

尚、上述の実施例では、異電圧ループ系統(環状系統)について説明したが、上述した構成を同一電圧階級のループ系統(環状系統)に適用するようにしてもよい。同一電圧階級のループ系統(環状系統)に適用する場合には、変圧器が存在しないので、上述した調相設備のみによって送電ロスの低減を図りつつ母線電圧を目標設定電圧に維持する制御を行い、母線電圧を目法設定電圧範囲内に収めることができない場合や送電ロスを低減できない場合には、オペレータに通知するようにするとよい。   In the above-described embodiment, the different voltage loop system (annular system) has been described. However, the above-described configuration may be applied to a loop system (annular system) of the same voltage class. When applied to a loop system (annular system) of the same voltage class, there is no transformer, so control is performed to maintain the bus voltage at the target set voltage while reducing power transmission loss only by the above-mentioned phase adjusting equipment. When the bus voltage cannot be kept within the nominal setting voltage range or when the power transmission loss cannot be reduced, the operator should be notified.

1 A変電所
2 B変電所
3 B連絡線
4 AB線
5 C変電所
6 AC線
7 C線
1 A Substation 2 B Substation 3 B Connection Line 4 AB Line 5 C Substation 6 AC Line 7 C Line

Claims (5)

複数の発変電所を介して送電線をループ状に構成して電力を供給するようにしているループ系統の母線電圧を適正範囲に維持する電圧無効電力制御システムであって、
前記発変電所毎の母線電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記発変電所毎の無効電力及びその方向を計測する無効電力計測手段と、
前記発変電所毎に設けられる調相設備の状態を検出する調相設備状態検出手段と、
前記母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合に、ループ系統の各発変電所の調相設備を別々に投入または開放した場合の無効電力量を演算する無効電力量演算手段と、
この無効電力量演算手段で演算された無効電力量に基づき、送電ロスの低減の有無をシミュレーションする送電ロスシミュレーション手段と、
前記各発変電所の調相設備を投入または開放した場合に前記母線電圧が目標設定電圧範囲に収まるか否かをシミュレーションする電圧シミュレーション手段と、
前記送電ロスシミュレーション手段により送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、前記電圧シミュレーション手段により前記母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがある場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるよう前記調相設備を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする電圧無効電力制御システム。
A voltage reactive power control system that maintains a bus line voltage of a loop system configured to supply power by configuring a transmission line in a loop shape via a plurality of power substations,
A bus voltage measuring means for measuring a bus voltage for each power generation substation;
Reactive power measuring means for measuring reactive power and its direction for each power generation substation;
Phase adjustment equipment state detection means for detecting the state of the phase adjustment equipment provided for each of the substations,
When the bus voltage exceeds the target set voltage range, the reactive power amount calculating means for calculating the reactive power amount when separately turning on or opening the phase adjusting equipment of each generating substation of the loop system,
Based on the reactive power calculated by the reactive power calculation means, a power transmission loss simulation means for simulating the presence or absence of reduction of power transmission loss,
Voltage simulation means for simulating whether or not the bus voltage falls within a target set voltage range when the phase adjusting equipment of each power generation substation is turned on or opened;
Setting in which the simulation is performed when there is a simulation in which it is determined that the transmission loss can be reduced by the transmission loss simulation unit and the bus voltage is determined to be within a target set voltage range by the voltage simulation unit. A voltage reactive power control system comprising: control means for controlling the phase adjusting equipment so as to be in a state.
前記発変電所毎に設けられる変圧器のタップ状態を検出するタップ状態検出手段を備え、
前記無効電力量演算手段は、前記母線電圧が目標設定電圧範囲を超えた場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器タップを別々に変更した場合の無効電力量を演算する手段を含み、
前記送電ロスシミュレーション手段は、前記無効電力量演算手段で演算された変圧器タップを変更した場合の無効電力量に基づき、送電ロスの低減の有無をシミュレーションする手段を含み、
前記電圧シミュレーション手段は、前記変圧器タップを変更した場合に前記母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるか否かを判定する手段を含み、
前記制御手段は、前記送電ロスシミュレーション手段によりタップ変更後に送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、前記電圧シミュレーション手段によりタップ変更後に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがある場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるように前記変圧器タップを切り替える制御を含むことを特徴とする請求項1記載の電圧無効電力制御システム。
A tap state detection means for detecting a tap state of a transformer provided for each power generation substation,
The reactive energy calculation means includes means for calculating the reactive energy when the bus voltage exceeds a target set voltage range and the transformer taps of each generating substation of the loop system are changed separately,
The power transmission loss simulation means includes means for simulating the presence or absence of a reduction in power transmission loss based on the reactive power amount when the transformer tap calculated by the reactive power amount calculation means is changed,
The voltage simulation means includes means for determining whether the bus voltage falls within a target set voltage range when the transformer tap is changed,
The control means determines that the power transmission loss can be reduced after the tap change by the power transmission loss simulation means, and a simulation in which the bus voltage is determined to be within the target set voltage range after the tap change by the voltage simulation means. 2. The voltage reactive power control system according to claim 1, further comprising a control for switching the transformer tap so as to be in a setting state in which the simulation is performed.
前記送電ロスシミュレーション手段により、送電ロスの低減が図れるシミュレーションが複数ある場合に、送電ロスの低減効果が最も高いシミュレーションの設定状態となるよう制御手段による制御が行われることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧無効電力制御システム。   The control means controls the power transmission loss simulation means so that when there are a plurality of simulations capable of reducing the power transmission loss, the control means performs a simulation setting state having the highest power transmission loss reduction effect. Or the voltage reactive power control system of 2. 前記送電ロスシミュレーション手段によるシミュレーションの結果、送電ロスの低減が図れると判定され、且つ、前記電圧シミュレーション手段によるシミュレーションの結果、前記母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定されたシミュレーションがない場合に、ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを同時に下げ又は上げの制御を行った場合に母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まるか否かをシミュレーションする第2の電圧シミュレーション手段と、
この第2の電圧シミュレーション手段のシミュレーションにより、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まると判定された場合に、そのシミュレーションを行った設定状態となるように前記ループ系統の各発変電所の変圧器の一次側タップを切り替える第2の制御手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電圧無効電力制御システム。
As a result of simulation by the power transmission loss simulation means, it is determined that power transmission loss can be reduced, and as a result of simulation by the voltage simulation means, there is no simulation determined that the bus voltage falls within the target set voltage range The second voltage simulation means for simulating whether or not the bus voltage is within the target set voltage range when the primary taps of the transformers of the power generation substations of the loop system are simultaneously lowered or raised. When,
When it is determined by the simulation of the second voltage simulation means that the bus voltage is within the target set voltage range, the transformer of each substation in the loop system is set so that the simulation is performed. The voltage reactive power control system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a second control unit that switches the primary side tap.
前記第2の電圧シミュレーション手段によるシミュレーションの結果、母線電圧が目標設定電圧範囲内に収まらないと判定された場合に、オペレータに通知する通知手段を具備することを特徴とする請求項4記載の電圧無効電力制御システム。

5. The voltage according to claim 4, further comprising notification means for notifying an operator when it is determined that the bus voltage does not fall within the target set voltage range as a result of simulation by the second voltage simulation means. Reactive power control system.

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JP3455805B2 (en) * 1994-06-02 2003-10-14 株式会社日立製作所 High voltage distribution line voltage control method and apparatus
JP3355857B2 (en) * 1995-04-04 2002-12-09 株式会社日立製作所 Voltage reactive power control device
JP2002165367A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Kansai Electric Power Co Inc:The Voltage/reactive power control system and voltage/ reactive power control method
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