JP5473699B2 - Transformer control device - Google Patents
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Description
本発明は、発電機制御装置によって運転制御される発電機が負荷時タップ切替機構を有する変圧器を介して電力系統に接続されている発電設備において、変圧器に対応して設けられている変圧器制御装置に関する。 The present invention relates to a transformer provided corresponding to a transformer in a power generation facility in which a generator controlled by a generator control device is connected to an electric power system through a transformer having a load tap switching mechanism. The present invention relates to a controller.
発電機が、負荷時タップ切替機構を有する変圧器を介して電力系統に接続され、その負荷時タップ切替機構のタップ位置を切り替えることで(即ち、変圧器の系統側電圧を変化させることで)、電力系統の系統電圧を増減調整しようとする発電設備がある。このような発電設備において、負荷時タップ切替機構のタップ位置は、変圧器制御装置によって自動的に切り替えられる。そして、発電機が接続されている電力系統の特定の領域を制御対象領域とした場合、その制御対象領域の系統電圧を目標電圧に維持することが変圧器制御装置の役割となる。例えば、負荷時タップ切替機構のタップ位置を切り替えて変圧器の系統側電圧を上昇させることで、制御対象領域の系統電圧を上昇させることができる。或いは、変圧器の系統側電圧を低下させることで、制御対象領域の系統電圧を低下させることができる。 The generator is connected to the power system through a transformer having a load tap switching mechanism, and the tap position of the load tap switching mechanism is switched (that is, by changing the system voltage of the transformer). There is a power generation facility that attempts to increase or decrease the system voltage of the power system. In such a power generation facility, the tap position of the on-load tap switching mechanism is automatically switched by the transformer control device. And when the specific area | region of the electric power system to which the generator is connected is made into a control object area | region, it becomes a role of a transformer control apparatus to maintain the system voltage of the control object area | region to a target voltage. For example, the system voltage of the control target region can be increased by switching the tap position of the on-load tap switching mechanism to increase the system voltage of the transformer. Or the system voltage of a control object area | region can be reduced by reducing the system side voltage of a transformer.
特許文献1には、発電機が、負荷時タップ切替機構を有する変圧器を介して電力系統に接続される発電設備において、その負荷時タップ切替機構のタップ位置を自動的に切り替える変圧器制御装置が記載されている。この変圧器制御装置は、電圧検出手段とタップ制御手段とを有する。電圧検出手段は、電力系統の制御対象領域の系統電圧を検出する。タップ制御手段は、電圧検出手段が検出する制御対象領域の系統電圧の目標電圧に対する偏差に応じて、負荷時タップ切替機構に対してタップ位置の切替駆動信号を出力する。このとき、発電機及び変圧器は、電力系統の系統電圧を調整するという役割の他に、電力系統への無効電力の供給量を調整するという役割も担っている。 Patent Document 1 discloses a transformer control device that automatically switches the tap position of the on-load tap switching mechanism in a power generation facility in which the generator is connected to the power system via a transformer having the on-load tap switching mechanism. Is described. This transformer control device has a voltage detection means and a tap control means. The voltage detection means detects the system voltage in the control target area of the power system. The tap control means outputs a tap position switching drive signal to the on-load tap switching mechanism according to the deviation of the system voltage in the control target area detected by the voltage detection means from the target voltage. At this time, the generator and the transformer play a role of adjusting the amount of reactive power supplied to the power system in addition to the role of adjusting the system voltage of the power system.
特許文献1には、発電機の通常運転中において負荷時タップ切替機構のタップ位置を切り替える制御に関して記載されているが、発電機を電力系統から解列するときに負荷時タップ切替機構のタップ位置をどのように切り替える制御を行えば良いのかについて記載されていない。また、他の先行技術にも、発電機を電力系統から解列するときに負荷時タップ切替機構のタップ位置をどのように切り替える制御を行えば良いのかは記載されていない。 Patent Document 1 describes control for switching the tap position of the on-load tap switching mechanism during normal operation of the generator, but the tap position of the on-load tap switching mechanism when the generator is disconnected from the power system. There is no description on how to perform control to switch between. Also, other prior art does not describe how to perform control for switching the tap position of the on-load tap switching mechanism when the generator is disconnected from the power system.
そもそも、発電機を電力系統から解列するということは、電力系統から見れば「系統電圧の維持に貢献していた発電機が突如脱落する」ことになるため、発電機解列の直後に電力系統の系統電圧が大きく変動してしまうこともある。電力系統の系統電圧維持に関する発電機の貢献度合いが高いほど、発電機から出力される無効電力が大きくなり、これに伴い発電機と電力系統との間の電圧偏差を埋めるための電流が流れている。このため、電力系統に対して発電機から出力されている無効電力の存在を考慮した上で発電機を電力系統から解列することが、電力系統の系統電圧の維持の観点から好ましいと考えられる。 In the first place, disconnecting the generator from the power system means that the generator that contributed to the maintenance of the system voltage suddenly falls off when viewed from the power system. The system voltage of the system may fluctuate greatly. The higher the generator's contribution to maintaining the grid voltage of the power system, the greater the reactive power output from the generator, and this causes a current to fill the voltage deviation between the generator and the power system. Yes. For this reason, it is considered preferable from the viewpoint of maintaining the system voltage of the power system that the generator is disconnected from the power system in consideration of the presence of reactive power output from the generator to the power system. .
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電機を電力系統から解列するときに、電力系統の系統電圧の変動が小さくなるような制御を行える変圧器制御装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to control a transformer that can perform control such that fluctuations in the system voltage of the power system are reduced when the generator is disconnected from the power system. The point is to provide a device.
上記目的を達成するための本発明に係る変圧器制御装置の特徴構成は、発電機制御装置によって運転制御される発電機が負荷時タップ切替機構を有する変圧器を介して電力系統に接続されている発電設備において、前記変圧器に対応して設けられている変圧器制御装置であって、
前記発電機が出力する無効電力を計測する無効電力計測手段と、
前記負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を前記変圧器に出力可能なタップ制御手段と、を備え、
前記タップ制御手段は、前記発電機制御装置によって行われる前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったことを検出すると、前記無効電力計測手段で計測される無効電力が設定解列時無効電力以下になるように前記負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を前記変圧器に対して出力する無効電力出力抑制処理を行う点にある。
In order to achieve the above object, the characteristic configuration of the transformer control device according to the present invention is such that the generator controlled by the generator control device is connected to the power system via the transformer having the on-load tap switching mechanism. In a power generation facility, a transformer control device provided corresponding to the transformer,
Reactive power measuring means for measuring reactive power output by the generator;
Tap control means capable of outputting to the transformer a switching drive signal of the tap position of the on-load tap switching mechanism,
When the tap control unit detects that the operation control of the generator performed by the generator control device has entered the disconnection preparation operation from the power system, the reactive power measured by the reactive power measurement unit is The reactive power output suppression process is performed to output a tap position switching drive signal of the on-load tap switching mechanism to the transformer so as to be equal to or less than the reactive power at the time of setting disconnection.
上記特徴構成によれば、タップ制御手段は、発電機の運転制御が電力系統からの解列準備動作に入ったことを検出すると、発電機が出力する無効電力を設定解列時無効電力以下にする無効電力出力抑制処理を行う。つまり、タップ制御手段は、発電機の運転制御が解列準備動作中にある間に、発電機が出力する無効電力を低下させる。その結果、発電機が出力する無効電力が抑制された状態(即ち、電力系統の系統電圧維持に関する発電機の貢献度合いを低くした状態)となるので発電機が電力系統から解列されたとしても、電力系統の系統電圧が大きく変動しないようになる。
従って、発電機を電力系統から解列するときに、電力系統の系統電圧の変動が小さくなるような制御を行える変圧器制御装置を提供できる。
According to the above characteristic configuration, when detecting that the operation control of the generator has entered the disconnection preparation operation from the power system, the tap control means reduces the reactive power output by the generator to be equal to or less than the set reactive power at the time of disconnection. Perform reactive power output suppression processing. That is, the tap control means reduces the reactive power output by the generator while the operation control of the generator is in the disconnection preparation operation. As a result, even if the generator is disconnected from the power system because the reactive power output by the generator is suppressed (that is, the contribution of the generator with respect to maintaining the system voltage of the power system is reduced). The system voltage of the power system will not fluctuate greatly.
Therefore, it is possible to provide a transformer control device capable of performing control such that fluctuations in the system voltage of the power system are reduced when the generator is disconnected from the power system.
本発明に係る変圧器制御装置の別の特徴構成は、前記タップ制御手段は、前記無効電力出力抑制処理において、前記負荷時タップ切替機構のタップ位置が段階的に切り替わるように、確認時限の経過を条件として前記切替駆動信号を前記変圧器に対して出力する点にある。 Another characteristic configuration of the transformer control device according to the present invention is that the tap control means passes the confirmation time limit so that the tap position of the on-load tap switching mechanism is switched stepwise in the reactive power output suppression process. The switching drive signal is output to the transformer on the condition of
上記特徴構成によれば、発電機から出力される無効電力出力の抑制が確認時限毎に段階的に行われる。つまり、タップ切替条件(即ち、無効電力計測手段で計測される無効電力が未だ設定解列時無効電力以下になっていない状態)が確認時限継続したことを条件としてタップ切替動作が行われるため、タップの不要動作が抑制される。また、発電機から出力される無効電力が低下したことにより系統電圧の低下が発生するとしても設定時間毎に段階的に起こり得る。その結果、系統電圧の低下途中において、電力系統に備わっている系統電圧維持機能が働く時間的余裕が生まれるため、系統電圧の変動が小さくなる。 According to the above characteristic configuration, suppression of the reactive power output output from the generator is performed stepwise for each confirmation time period. That is, since the tap switching operation is performed on the condition that the tap switching condition (that is, the reactive power measured by the reactive power measuring means is not yet equal to or less than the reactive power at the time of setting disconnection) continues for the confirmation time period, Unnecessary operation of the tap is suppressed. In addition, even if the system voltage decreases due to a decrease in the reactive power output from the generator, it may occur step by step for each set time. As a result, in the middle of the reduction of the system voltage, a time margin for the function of the system voltage maintenance function provided in the power system is created, so that the fluctuation of the system voltage is reduced.
本発明に係る変圧器制御装置の更に別の特徴構成は、
前記発電機が出力する有効電力を計測する有効電力計測手段を備え、
前記タップ制御手段は、前記有効電力計測手段で計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として、前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったと判定する点にある。
Yet another characteristic configuration of the transformer control device according to the present invention is:
Comprising active power measuring means for measuring active power output by the generator;
The tap control means performs the operation control of the generator on the condition that the active power measured by the active power measuring means has decreased to a second setting threshold or less from a state where the active power is maintained to be a first setting threshold or more. The point is that it is determined that a disconnection preparation operation from the power system has been started.
上記特徴構成によれば、タップ制御手段が有効電力計測手段で計測される有効電力を監視することで、発電機の運転制御が電力系統からの解列準備動作に入ったことを迅速に判定できる。その結果、発電機が電力系統から解列される前に、発電機から出力される無効電力を低下させておくことができる。 According to the above characteristic configuration, the tap control means monitors the active power measured by the active power measuring means, so that it is possible to quickly determine that the operation control of the generator has entered the disconnection preparation operation from the power system. . As a result, the reactive power output from the generator can be reduced before the generator is disconnected from the power system.
本発明に係る変圧器制御装置の更に別の特徴構成は、
前記発電機を前記電力系統から解列させるために前記発電機制御装置に対して与えられる負荷降下開始指令情報、及び、前記負荷降下開始指令情報を受け取った前記発電機制御装置が前記発電機を負荷降下開始動作に入らせる負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付け可能な情報受付手段を備え、
前記タップ制御手段は、前記情報受付手段が前記負荷降下開始指令情報及び前記負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付けると、前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったと判定する点にある。
Yet another characteristic configuration of the transformer control device according to the present invention is:
The load drop start command information given to the generator control device for disconnecting the generator from the power system, and the generator control device that has received the load drop start command information Comprising information receiving means capable of receiving at least one of load drop start control information to be entered into the load drop start operation;
When the information accepting unit accepts at least one of the load drop start command information and the load drop start control information, the tap control unit causes the operation control of the generator to perform a disconnection preparation operation from the power system. It is in the point of judging that it entered.
上記特徴構成によれば、タップ制御手段が負荷降下開始指令情報及び負荷降下開始制御情報の何れかが有るか否かを監視することで、発電機の運転制御が電力系統からの解列準備動作に入ったことを迅速に判定できる。その結果、発電機が電力系統から解列される前に、発電機から出力される無効電力を低下させておくことができる。 According to the above characteristic configuration, the tap control means monitors whether or not the load drop start command information and the load drop start control information are present, so that the generator operation control is a disconnection preparation operation from the power system. You can quickly determine that you have entered. As a result, the reactive power output from the generator can be reduced before the generator is disconnected from the power system.
以下に図面を参照して本発明に係る変圧器制御装置について説明する。
図1は、変圧器制御装置の構成を示す図である。図1に示したように発電設備10A(10)を電力系統1に接続するとき、その発電設備10Aが接続されている電力系統1の電圧(系統電圧)を目標電圧に維持することが、発電設備10Aに求められることがある。例えば、発電設備10Aが接続されている電力系統1の特定の領域を制御対象領域1aとした場合、発電設備10Aはその制御対象領域1aの系統電圧を目標電圧に維持することを求められる。そのため、本実施形態において、発電設備10Aは、原動機11aと発電機11bと発電機制御装置5と変圧器12と変圧器制御装置20A(20)とを備える。発電機11bは原動機11aによって駆動される。
A transformer control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a transformer control device. As shown in FIG. 1, when the
発電機11bは、負荷時タップ切替機構を有する変圧器12を介して電力系統1に接続されている。負荷時タップ切替機構のタップ位置が切り替えられると変圧器12の系統側電圧が変化し、それに伴って、電力系統1の中の、発電機11bが接続されている特定の制御対象領域1aの系統電圧が変化する。
The
変圧器制御装置20Aは、電力計測手段17と、タップ制御手段16とを備える。更に、変圧器制御装置20Aは、電圧検出手段13を備える。電圧検出手段13は、電力系統1の中の、発電機11bが接続されている特定の制御対象領域1aの系統電圧を検出するように設けられている。この電圧検出手段13は、電圧検出用変圧器14と変換器15とを有する。電圧検出用変圧器14は、上記制御対象領域1aの電力系統1に接続されて、その接続部分の系統電圧(又は系統電圧に対応する電圧)を変換器15の内部回路に発生させる。変換器15は、電圧検出用変圧器14によって自身の内部回路に発生された電圧値を上記制御対象領域1aの系統電圧値に変換して、タップ制御手段16へ出力する。
The
電力計測手段17は、変流器3が検出する発電機11bの出力電流に関する情報及び電圧検出用変圧器4が検出する発電機11bの出力電圧に関する情報を受け取って、発電機11bが出力する有効電力及び無効電力を導出する。つまり、電力計測手段17は、発電機11bが出力する有効電力を計測する有効電力計測手段17Aとして機能し、及び、発電機11bが出力する無効電力を計測する無効電力計測手段17Bとして機能する。電力計測手段17の計測結果(有効電力及び無効電力についての情報)は、タップ制御手段16へ随時伝達される。従って、タップ制御手段16は、電力計測手段17の計測結果に基づいて、発電機11bの運転状態を随時判断できる。
The power measuring means 17 receives the information related to the output current of the
タップ制御手段16は、タップ位置の切替駆動信号を変圧器12(負荷時タップ切替機構)に出力可能である。本実施形態において、負荷時タップ切替機構はタップ位置を17段階で切替可能に構成されている。表1は、タップ位置と変圧器12のタップ電圧との関係を例示する表である。
The tap control means 16 can output a tap position switching drive signal to the transformer 12 (load tap switching mechanism). In the present embodiment, the on-load tap switching mechanism is configured to be able to switch the tap position in 17 stages. Table 1 is a table illustrating the relationship between the tap position and the tap voltage of the
以下に、発電機11bの通常運転時のタップ位置制御について説明する。
変圧器制御装置20Aのタップ制御手段16は、電圧検出手段13によって検出される制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧に対して設定値以上であるか、或いは、電圧検出手段13によって検出される制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧に対して設定値以下であるか、或いは、電圧検出手段13によって検出される制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧から設定値より小さい値の範囲内であるか、を判定する。例えば、目標電圧をV[kV]とし、許容偏差を±α[kV]とする。
Below, the tap position control at the time of the normal driving | operation of the
The tap control means 16 of the
制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧に対して設定値以上であって(本実施形態では、系統電圧がV+α[kV]以上)、かつその状態が確認時限(本実施形態では、70秒)以上継続した場合、発電設備10Aは電力系統1の系統電圧を下げるように動作する必要がある。具体的には、変圧器12の系統側電圧を下げる必要がある。そこで、タップ制御手段16は、負荷時タップ切替機構に対して変圧器12の系統側電圧を下げるように負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を出力する。
The system voltage in the
或いは、制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧に対して設定値以下であって(本実施形態では、系統電圧がV−α[kV]以下)、かつその状態が確認時限(本実施形態では、70秒)以上継続した場合、発電設備10Aは電力系統1の系統電圧を上げるように動作する必要がある。具体的には、変圧器12の系統側電圧を上げる必要がある。そこで、タップ制御手段16は、負荷時タップ切替機構に対して変圧器12の系統側電圧を上げるように負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を出力する。
Alternatively, the system voltage in the
或いは、制御対象領域1aの系統電圧が目標電圧に対し許容偏差より小さい値の範囲内である場合(本実施形態では、系統電圧がV−α[kV]より大きく且つV+α[kV]より小さい範囲にある場合)、電力系統1の系統電圧は適正に維持されているので、タップ制御手段16は、負荷時タップ切替機構のタップ位置をそのまま保持する。
Alternatively, when the system voltage in the
〔発電機の運転制御〕
原動機11a及び発電機11bの動作は発電機制御装置5によって制御される。以下の説明では、発電機制御装置5が発電機11bの出力を調節することについて説明するが、実際には、発電機制御装置5は必要に応じて原動機11aの出力の調節も行っている。
発電設備10Aの管理者は、発電機11bを始動させるための指令、停止させるための指令、設定出力で運転させるための指令などの各種指令情報を発電機制御装置5に入力できる。発電機制御装置5は、上述のような各種指令情報を受け付けると、発電機11bに対して適切な制御情報を与える。発電機11bは、発電機制御装置5から受けた制御情報に応じて運転する。
変圧器制御装置20Aは、発電機11bが負荷上昇動作に入ったことを、電力計測手段17の計測結果に基づいて知ることができる。例えば、変圧器制御装置20Aのタップ制御手段16は、電力計測手段17から伝達される、発電機11bが出力する有効電力及び無効電力についての情報に基づいて、発電機11bの出力が立ち上がったことを認識すると、発電機11bが負荷上昇動作に入ったと判定する。
[Generator operation control]
The operations of the
The administrator of the
The
発電設備10Aの管理者が発電機11bの負荷降下を開始させるための負荷降下開始指令情報を発電機制御装置5に与えると、発電機制御装置5は、発電機11bに対して負荷降下開始制御情報を与える。発電機11bは、発電機制御装置5から負荷降下開始制御情報を受けると、出力を低下させ始める解列準備動作に入る。発電機11bが出力を低下させ始めると、発電機11bが出力する有効電力は低下し始める。発電機制御装置5は、発電機11bの出力を徐々に低下させ、その後、発電機有効電力出力が十分に小さくなった時点で遮断器2を開放させる。
When the administrator of the
変圧器制御装置20Aは、発電機11bが解列準備動作に入ったことを電力計測手段17の検出結果に基づいて知ることができる。つまり、タップ制御手段16は、有効電力計測手段17Aで計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として、発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定する。本実施形態では、変圧器制御装置20Aのタップ制御手段16は、電力計測手段17から伝達される、発電機11bが出力する有効電力についての情報に基づいて、発電機11bが出力する有効電力が第1設定閾値(例えば、定格出力の14%など)以上に維持された状態から、その後、その第1設定閾値よりも小さい第2設定閾値(例えば、定格出力の12%など)以下に低下していったこと(即ち、発電機11bが一旦始動した後で出力を低下させたこと)を認識すると、発電機11bが解列準備動作に入ったと判定する。
The
〔発電機を解列するときの無効電力出力抑制処理〕
以下に、図2を参照して、発電機制御装置5によって行われる発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったとき、タップ制御手段16が行う無効電力出力抑制処理について説明する。図2は、電力系統の系統電圧と、発電機の有効電力及び無効電力と、負荷時タップ切替機構のタップ位置との推移を示すグラフである。
[Reactive power output suppression processing when the generator is disconnected]
Hereinafter, referring to FIG. 2, when the operation control of the
本実施形態において、変圧器制御装置20Aのタップ制御手段16は、発電機制御装置5によって行われる発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったことを検出すると、発電機11bが電力系統1から解列されるまでに無効電力計測手段17Bで計測される無効電力が設定解列時無効電力以下になるように負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を変圧器12に対して出力する無効電力出力抑制処理を行う。本実施形態において、設定解列時無効電力は、変圧器12のタップが1段動作することによる無効電力変化が概ね20Mvar程度であることに鑑み、25MVarとしている。つまり、タップ制御手段16は、電力計測手段17で計測される発電機11bの無効電力が25MVarより大きい場合には、負荷時タップ切替機構に対してタップ位置を下げるように切替駆動信号を与える。
In the present embodiment, when the tap control means 16 of the
図2に示すように、時刻t1より前の時点では、変圧器制御装置20Aのタップ制御手段16は、負荷時タップ切替機構のタップ位置を12段目に保持している。また、発電機制御装置5は、発電機11bの出力を下げ始めている。タップ制御手段16は、電力計測手段17の計測結果に基づいて、発電機11bの出力が低下傾向にあることを認識できる。尚、発電機11bが出力する無効電力はほぼ一定値のままである。
As shown in FIG. 2, at the time before time t1, the tap control means 16 of the
時刻t1において、タップ制御手段16は、上述したように有効電力計測手段17Aで計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として発電機制御装置5によって行われる発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定する。本実施形態では、タップ制御手段16は、電力計測手段17の計測結果に基づいて、発電機11bが出力する有効電力が第1設定閾値:44.1MW(本実施形態において、定格出力の14%)以上に維持された状態から、その後、有効電力が低下して上記第1設定閾値よりも小さい第2設定閾値:37.8MW(本実施形態において、定格出力の12%)以下になったことを認識した時点(時刻t1)で、発電機11bが解列準備動作に入ったと判定する。そして、タップ制御手段16は、解列準備動作判定が所定時間以上継続していることを(即ち、確認時限の経過を)条件として、無効電力を下げる方向に負荷時タップ切替機構のタップ位置を切り替えるための切替駆動信号を変圧器12に対して出力する。その結果、負荷時タップ切替機構のタップ位置は、12段目から11段目へと切り替わる。図2に示すように、時刻t1においてタップ位置が12段目から11段目へと切り替えられると、発電機11bが出力する無効電力が低下する。
At time t1, the
本実施形態において、タップ制御手段16は、無効電力計測手段17Bで計測される無効電力が設定解列時無効電力以下になるようにタップ位置を切り替える無効電力出力抑制処理において、負荷時タップ切替機構のタップ位置を所定の確認時限ごとに段階的に切り替え、またタップ位置のハンチング動作を回避する目的で、所定の確認時限の経過を条件として切替駆動信号を変圧器に対して出力する。つまり、タップ制御手段16は、タップ位置を複数段連続して切り替えることはせず、タップ切替条件が成立した状態(即ち、無効電力計測手段で計測される無効電力が未だ設定解列時無効電力以下になっていない状態)が確認時限分継続したことを条件としてタップ位置を1段階下げる制御を行う。具体的には、本実施形態において、タップ制御手段16は、タップ切替条件が70秒間継続して成立したことを条件としてタップ位置の切り替え動作を指令する。このように、発電機11bから出力される無効電力の抑制が確認時限の経過を条件として、かつ段階的に行われるため、発電機出力変動に起因する不要なタップ動作は回避される。また発電機11bから出力される無効電力が抑制されたことによる系統電圧の降下が発生するとしても確認時限毎に段階的に起こり得る。その結果、系統電圧の降下途中において、電力系統1に備わっている系統電圧維持機能が働く時間的余裕が生まれるため、系統電圧の変動が小さくなる。
In the present embodiment, the
引き続き、タップ制御手段16は、電力計測手段17の計測結果に基づいて、発電機11bの無効電力が設定解列時無効電力(本実施形態において、25MVar)以下であるか否かを判定する。判定の結果、タップ切替条件が成立していた場合、同成立が時刻t1からt2までの間(本実施形態において、70秒後)継続したことを条件として、タップ制御手段16は、時刻t2において、タップ位置を更に1段階下げるように変圧器12に対してタップ切替駆動信号を出力する。図2に示す例では、時刻t2直前での無効電力は約37MVar(>設定解列時無効電力)であるが、時刻t2においてタップ位置が11段目から10段目へと切り替えられると、発電機11bが出力する無効電力は約17MVarに低下する。
Subsequently, the
時刻t2においてタップ位置が10段目に切り替えられた後も、タップ制御手段16は、電力計測手段17の計測結果に基づいて、発電機11bの無効電力が設定解列時無効電力(25MVar)以下であるか否かを判定し続ける。図2に示す例では、時刻t3での無効電力は約17MVar(<設定解列時無効電力)である。従って、タップ制御手段16は、無効電力計測手段17Bで計測される、発電機が発生する無効電力が設定解列時無効電力以下になったと判定して、負荷時タップ切替機構のタップ位置をそのまま保持する。その後、発電機11bが電力系統1から解列され、及び、発電機11bの有効電力出力及び無効電力出力が零となる(時刻t4)。
Even after the tap position has been switched to the tenth stage at time t2, the tap control means 16 determines that the reactive power of the
図2から分かるように、無効電力出力抑制処理が開始される時刻t1での系統電圧と、発電機11bが電力系統1から解列された後の時刻t4での系統電圧との間には、大きな電圧差がある。つまり、この電圧差が、発電機11bが電力系統1の系統電圧維持に貢献していた度合いに相当する。言い換えると、本実施形態の無効電力出力抑制処理を行わなければ、系統電圧において上記電位差分の低下が瞬時に生じていたはずであるが、上記無効電力出力抑制処理を行うことで時刻t1から時刻t4の間で時間をかけて徐々に系統電圧を低下させることができたと言える。従って、発電機11bを電力系統1から解列するときに、電力系統1の系統電圧の変動が小さくなるような制御を行えた。
As can be seen from FIG. 2, between the system voltage at time t1 when the reactive power output suppression process is started and the system voltage at time t4 after the
<別実施形態>
上記実施形態では、タップ制御手段16が、有効電力計測手段17Aで計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定する場合の例を説明したが、タップ制御手段16が、他の基準に基づいて発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定するように改変することもできる。以下に別実施形態の変圧器制御装置20B(20)について説明するが、上記実施形態の変圧器制御装置20Aと同様の構成については説明を省略する。
<Another embodiment>
In the above-described embodiment, the
図3は、別実施形態の変圧器制御装置の構成を示す図である。変圧器制御装置20Bは、発電機11bを電力系統から解列させるために発電機制御装置5に対して与えられる負荷降下開始指令情報、及び、負荷降下開始指令情報を受け取った発電機制御装置5が発電機11bを上記解列準備動作に入らせる負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付け可能な情報受付手段18を備える。そして、タップ制御手段16は、情報受付手段18が上記負荷降下開始指令情報及び上記負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付けると、発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定する。
Drawing 3 is a figure showing the composition of the transformer control device of another embodiment. The
或いは、タップ制御手段16が、有効電力計測手段17Aで計測される有効電力及び情報受付手段18で受け付ける情報の両方を監視しておき、情報受付手段18が上記負荷降下開始指令情報及び上記負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付けると、又は、有効電力計測手段17Aで計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として、発電機11bの運転制御が電力系統1からの解列準備動作に入ったと判定してもよい。
Alternatively, the
本発明は、発電機を電力系統から解列するときに、電力系統の系統電圧の変動が小さくなるような制御を行える変圧器制御装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a transformer control device that can perform control such that fluctuations in the system voltage of the power system are reduced when the generator is disconnected from the power system.
1 電力系統
1a 制御対象領域
5 発電機制御装置
11 発電機
12 変圧器
16 タップ制御手段
17 電力計測手段
17A 有効電力計測手段
17B 無効電力計測手段
18 情報受付手段
20(20A、20B) 変圧器制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記発電機が出力する無効電力を計測する無効電力計測手段と、
前記負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を前記変圧器に出力可能なタップ制御手段と、を備え、
前記タップ制御手段は、前記発電機制御装置によって行われる前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったことを検出すると、前記無効電力計測手段で計測される無効電力が設定解列時無効電力以下になるように前記負荷時タップ切替機構のタップ位置の切替駆動信号を前記変圧器に対して出力する無効電力出力抑制処理を行う変圧器制御装置。 In a power generation facility in which a power generator controlled by a power generator control device is connected to a power system via a transformer having a load-time tap switching mechanism, the transformer control device provided corresponding to the transformer Because
Reactive power measuring means for measuring reactive power output by the generator;
Tap control means capable of outputting to the transformer a switching drive signal of the tap position of the on-load tap switching mechanism,
When the tap control unit detects that the operation control of the generator performed by the generator control device has entered the disconnection preparation operation from the power system, the reactive power measured by the reactive power measurement unit is The transformer control apparatus which performs the reactive power output suppression process which outputs the switching drive signal of the tap position of the said on-load tap switching mechanism with respect to the said transformer so that it may become below reactive power at the time of setting disconnection.
前記タップ制御手段は、前記有効電力計測手段で計測される有効電力が第1設定閾値以上に維持された状態から第2設定閾値以下に低下したことを条件として、前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったと判定する請求項1又は2記載の変圧器制御装置。 Comprising active power measuring means for measuring active power output by the generator;
The tap control means performs the operation control of the generator on the condition that the active power measured by the active power measuring means has decreased to a second setting threshold or less from a state where the active power is maintained to be a first setting threshold or more. The transformer control device according to claim 1, wherein it is determined that the operation for preparing the disconnection from the power system has been started.
前記タップ制御手段は、前記情報受付手段が前記負荷降下開始指令情報及び前記負荷降下開始制御情報の少なくとも何れか一方を受け付けると、前記発電機の運転制御が前記電力系統からの解列準備動作に入ったと判定する請求項1〜3の何れか一項に記載の変圧器制御装置。 The load drop start command information given to the generator control device for disconnecting the generator from the power system, and the generator control device that has received the load drop start command information Comprising information receiving means capable of receiving at least one of load drop start control information to be entered into the load drop start operation;
When the information accepting unit accepts at least one of the load drop start command information and the load drop start control information, the tap control unit causes the operation control of the generator to perform a disconnection preparation operation from the power system. The transformer control device according to any one of claims 1 to 3, which is determined to have entered.
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