JP5415603B2 - 電圧調整装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態における電力系統を示す図である。
電力系統100は、電気所1乃至3、送電線61乃至63を備えて構成される。
以下、図1、図2を参照して、本実施形態における電気所、電力用コンデンサ、分路リアクトル、負荷について説明する。
尚、電気所3の構成は、電気所2の構成と同様であるので、その説明は省略する。
以下、図1を参照して、本実施形態における制御装置について説明する。
制御装置5は、例えば、送電線61、62で系統事故が発生した際、設備過負荷を解消したり、母線22、32の電圧低下を解消したりするための装置である。
以下、図1乃至図6を参照して、本実施形態における制御装置の機能について説明する。
図3は、本実施形態における制御装置の機能を示すブロック図である。図4は、本実施形態における負荷の遮断順序を示す図である。尚、負荷381乃至383は、負荷38に対応する負荷である。図5は、本実施形態における分路リアクトルの遮断順序を示す図である。尚、分路リアクトル371乃至373は、分路リアクトル37に対応する分路リアクトルである。図6は、本実施形態における電力用コンデンサの投入順序を示す図である。尚、電力用コンデンサ361乃至363は、電力用コンデンサ36に対応する電力用コンデンサである。
事故検出部52は、開閉情報や保護継電器の動作情報等に基づいて、系統事故の発生を検出する。
以下、図1、図7、図8を参照して、本実施形態におけるPV曲線、低め解について説明する。図7は、本実施形態におけるPV曲線を示す図である。図8は、本実施形態におけるPV曲線の変化を示す図である。
以下、図1乃至図6を参照して、本実施形態における順序決定部について説明する。
順序決定部57は、設備過負荷が発生した場合、電圧低下が発生した場合、設備過負荷と電圧低下とが同時に発生した場合、順序情報T1乃至T3に基づいて、各負荷、各分路リアクトルを遮断する順序、各電力用コンデンサを投入する順序を決定する。尚、順序情報T1乃至T3は、図4乃至図6に示されるように、順序が電気所毎に設けられているものとする。順序情報T2、T3の順序の決定は、順序情報T1の順序の決定と同様であるので、順序情報T1の順序の決定についてのみ説明し、順序情報T2、T3の順序の決定についてはその説明を省略するものとする。負荷281乃至283、381乃至383の消費電力は、負荷281乃至283、381乃至383の順に大きくなっているものとして、説明する。
順序決定部57は、電気所2、3のうち何れの電気所に対応付けられた負荷であるかに関わらず、順序情報T1に示される順序に基づいて、各負荷を遮断する順序を決定する。順序情報T1に示された遮断順序が同じ場合、各負荷が例えば消費電力の大きい負荷から順次遮断する方法や、又は、ランダムに順次遮断する等の方法により、順序決定部57は、各負荷の遮断順序を決定するものとする。例えば、消費電力の大きい負荷から順次遮断する場合、順序決定部T1は、負荷381、負荷281、負荷383、負荷382、負荷283、負荷282の順序で遮断されるように、遮断順序を決定する。
順序決定部57は、電圧の低い電気所に対応付けられた負荷から優先的に遮断されるように、各負荷の遮断順序を決定する。順序情報T1に示された遮断順序が同じ場合、各負荷が例えば消費電力の大負荷から順次順序で遮断されるように、順序決定部57は、各負荷の遮断順序を決定するものとする。例えば、電圧低下が発生し、且つ、母線22の電圧が母線32の電圧より低く、各負荷を例えば消費電力の大きい負荷から順次遮断する場合、順序決定部57は、負荷281、負荷283、負荷282、負荷381、負荷383、負荷382の順序で遮断されるように、遮断順序を決定する。尚、電圧低下が発生した場合、順序決定部57は、負荷が遮断される都度遮断順序の決定を行うものとする。
順序決定部57は、電気所2、3のうち何れの電気所に対応付けられた負荷であるかに関わらず、順序情報T1に示される順序に基づいて、各負荷を遮断する順序を決定する。順序情報T1に示された遮断順序が同じ場合、順序決定部57は、電圧の低い電気所に対応付けられた負荷から優先的に遮断されるように、各負荷の遮断順序を決定するものとする。対応付けられた電気所が同じであり、且つ、順序情報T1に示された遮断順序が同じ場合、各負荷が例えば消費電力の大きな負荷から順次遮断する方法や、ランダムに順次遮断する方法により、順序決定部57は、各負荷の遮断順序を決定するものとする。例えば、各負荷の消費電力の大きい負荷から順次遮断する場合、設備過負荷と電圧低下とが同時に発生し、且つ、母線22の電圧が母線32の電圧より低い場合、順序決定部57は、負荷281、負荷381、負荷283、負荷282、負荷383、負荷382の順序で遮断されるように、遮断順序を決定する。
以下、図1乃至図9を参照して、本実施形態における制御装置の動作について説明する。図9は、本実施形態のおける電圧低下が発生した場合の制御装置の動作を示すフローチャートである。
例えば、送電線61で短絡事故が発生し、CB10、CB20が遮断され、母線22で電圧低下が発生した場合、変圧器33の一次側に変圧器33の許容電流以上の電流が流れて設備過負荷が発生した場合、設備過負荷と電圧低下とが同時に発生した場合に分けて、制御装置の動作について説明する。尚、母線22の電圧は、母線32の電圧よりも低くなっているものとする。
事故検出部52によって、電力系統100で系統事故の発生が検出されて、第1の領域531に記憶されたプログラムの実行が開始され、制御装置5が電力系統100の電圧低下を解消するための制御を開始したところから説明する。
制御装置5は、順序決定部57が決定した遮断順序に基づいて、例えば遮断器341を開く制御命令D341を送信する。負荷381と母線32との間の区間は、遮断器341によって遮断される。その後、制御装置5は、電圧判定部55によって、例えば変圧器33の一次側の電圧が変圧器33の定格電圧よりも高くないと判定されるまで、各負荷を遮断する。
制御装置5は、順序決定部57が決定した遮断順序に基づいて、例えば遮断器241を開く制御命令D241を送信する。負荷281と母線22との間の区間は、遮断器241によって遮断される。その後、例えば、電圧低下が解消された場合、制御装置5は、上記の設備過負荷が発生した場合と同様な制御を行う。一方、例えば、設備過負荷が解消された場合、制御装置5は、上記の電圧低下が発生した場合と同様な制御を行う。
4 発電機
5 制御装置
10、11、20、21、24、30、31、34 遮断器
12、22、32 母線
13、23、33 変圧器
25、29、35、39 測定装置
26、36、261、262、263 電力用コンデンサ
27、37、271、272、273 分路リアクトル
28、38、281、282、283 負荷
51 送受信部
52 事故検出部
53 記憶部
54 入力部
55 電圧判定部
56 投入判定部
57 順序決定部
58 制御部
59 時間判定部
60、61、62、63 送電線
100 電力系統
531 第1の領域
532 第2の領域
533 第3の領域
534 第4の領域
Claims (6)
- 負荷に対して電力を供給するための電力線の電圧を測定する測定部と、
前記電圧と前記負荷に供給される有効電力との関係を示すPV曲線上における、前記PV曲線に沿って前記電圧が低下するにつれて前記有効電力が増加する安定領域内の電圧である第1電圧よりも、前記測定部で測定された前記電圧が低いか否かを判定する第1判定部と、
前記電圧を上昇させる調相器が存在するか否かを判定する第2判定部と、
前記電圧が、前記第1電圧より低い前記安定領域内の第2電圧よりも、低いか否かを判定する第3判定部と、
前記電圧が、前記第1電圧と前記第2電圧との間の、前記安定領域内における第3電圧よりも低いか否かを判定する第4判定部と、
前記調相器としての複数の分路リアクトルを遮断する順序を示す第1データが記憶される第1記憶部と、
前記電圧が前記第1電圧よりも低いと判定され、且つ、前記調相器が存在すると判定された場合、前記電圧が前記第1電圧以上となるように、前記調相器を制御し、その後、前記電圧が前記第1電圧よりもまだ低いと判定された場合、前記負荷と前記電力線との間の区間を遮断するように遮断器を制御する第1制御部と、
前記電圧が前記第1電圧よりも低いと判定され、且つ、前記調相器が存在しないと判定された場合、前記負荷と前記電力線との間の区間を遮断するように前記遮断器を制御する第2制御部と、
前記電圧が前記第2電圧よりも低いと判定された場合、前記第1及び第2制御部の制御に関わらず、前記負荷と前記電力線との間の区間を遮断するように前記遮断器を制御する第3制御部と、
を備え、
前記第1判定部は、前記第1電圧と前記第2電圧との間の範囲において、前記電圧が前記第1電圧よりも低いものと判定し、
前記第4判定部が、前記電圧が前記第3電圧よりも低いと判定し、且つ、前記第2判定部が、前記調相器として前記複数の分路リアクトルが前記電力線に接続されていると判定した場合、前記第1制御部は、前記複数の分路リアクトルを一括で遮断するように制御し、
前記第4判定部が、前記電圧が前記第3電圧よりも高いと判定し、且つ、前記第2判定部が、前記複数の分路リアクトルが前記電力線に接続されていると判定した場合、前記第1制御部は、前記第1データに応じた順序で前記複数の分路リアクトルを選択的に遮断するように制御し、
前記電力線は、第1電気所に配設される第1母線と、前記第1電気所とは異なる第2電気所に配設されるとともに前記第1母線と電気的に接続される第2母線とを含み、
前記調相器は、前記第1母線の電圧を上昇させる第1調相器と、前記第2母線の電圧を上昇させる第2調相器を含み、
前記第1データは、前記第1電気所及び前記第2電気所毎の前記順序を示し、
前記測定部は、前記第1及び第2母線の電圧を夫々測定し、
前記第1及び第2母線の電圧の何れが低いかを判定する第5判定部、を更に備え、
前記第5判定部が、前記第1母線の電圧が前記第2母線の電圧よりも低いと判定した場合、前記第1制御部は、前記第1調相器を優先的に制御し、
前記第5判定部が、前記第2母線の電圧が前記第1母線の電圧よりも低いと判定した場合、前記第1制御部は、前記第2調相器を優先的に制御すること
を特徴とする電圧調整装置。 - 前記負荷は、前記第1母線に接続される第1負荷と、前記第2母線に接続される第2負荷とを含み、
前記第5判定部が、前記第1母線の電圧が前記第2母線の電圧よりも低いと判定した場合、前記第1乃至第3制御部は、前記第1負荷と前記第1母線との間の区間を優先的に遮断するように前記遮断器を制御し、
前記第5判定部が、前記第2母線の電圧が前記第1母線の電圧よりも低いと判定した場合、前記第1乃至第3制御部は、前記第2負荷と前記第2母線との間の区間を優先的に遮断するように前記遮断器を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の電圧調整装置。 - 前記第2判定部が、前記調相器として前記複数の分路リアクトルが全て前記電力線に接続されていないと判定し、且つ、前記第2判定部が、前記調相器として電力用コンデンサが前記電力線に接続されていないと判定した場合、前記第1制御部は、前記電力用コンデンサが前記電力線に接続されるように制御すること
を特徴とする請求項1又は2に記載の電圧調整装置。 - 前記第2判定部が、前記複数の分路リアクトルが全て前記電力線に接続されていないと判定し、且つ、前記第2判定部が、前記電力用コンデンサが前記電力線に接続されていると判定した場合、前記第1制御部は、前記負荷と前記電力線との間の区間を遮断するように前記遮断器を制御すること
を特徴とする請求項3に記載の電圧調整装置。 - 複数の前記電力用コンデンサを前記電力線に接続する順序を前記第1電気所及び前記第2電気所毎に示す第2データが記憶される第2記憶部
を備え、
前記第1制御部は、前記第2データに応じた順序で複数の前記電力用コンデンサを前記電力線に接続するように制御すること
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電圧調整装置。 - 複数の前記負荷夫々と前記電力線との間の各区間を遮断する順序を前記第1電気所及び前記第2電気所毎に示す第3データが記憶される第3記憶部
を備え、
前記第1乃至第3制御部は、前記第3データに応じた順序で前記各負荷と前記電力線との間の各区間を遮断するように前記遮断器を制御すること
を特徴とする請求項2に記載の電圧調整装置。
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